JPH088830A - 光送受信回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光送受信回路に関し、光受信部のダイナミッ
クレンジを縮減し、光送信部のダイナミックレンジも実
質的に縮減することが可能な光送受信回路を提供する。 【構成】 対向して通信を行なう、ｍ（ｍは正の整数）
の光送信部とｎの光受信部（ｎは正の整数）とからなる
第一の光送受信部と、ｎの光送信部とｍの光受信部とか
らなる第二の光送受信部とからなる光送受信回路におい
て、各々の光送受信部において、一の光受信部が生成す
る制御電圧によって、該一の光受信部を備える光送受信
部の他の光送信部の送信パワーを制御するように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光送受信回路に係り、
特に、送信部と受信部のダイナミックレンジを狭くでき
る結果、低コスト化ができる光送受信回路に関する。

【０００２】近年、コンピュータの高速化や画像通信に
代表される通信情報の広帯域化によって通信の高速化・
広帯域化に対する要請が一層強くなっている。光通信
は、通信媒体である光の広帯域性によって、もとより高
速・広帯域通信に適しており、その用途は広がる一方で
ある。即ち、通信距離から見ると近距離から長距離まで
極めて広範囲に広がっており、通信システムの運営主体
から見ると通信サービスを提供するのが目的の通信事業
者から、企業経営のための情報伝送を行なう一般企業に
まで広がっている。

【０００３】このように一般企業の需要が増えるほど通
信システムの低コスト化に対する要請は強くなる。この
ため当然、光通信システムの主要構成要素である光送受
信回路に対する低コスト化の要請が強くなってきてい
る。一般的に光送受信回路の低コスト化する手段は多数
あるが、それらを全て適用しようとすると却ってコスト
高になるのが常であるので、目的に応じた低コスト化の
手段を採用する必要がある。

【０００４】発明者は、一般企業の情報通信システムに
おける特徴は、伝送距離が極めて近距離から中・長距離
まで分布することであると認識して、伝送距離が広く分
布しても低コストな光送受信回路を実現することが重要
であると考える。

【０００５】

【従来の技術】一般的に伝送距離が広く分布すると光送
受信回路には広いダイナミックレンジが要求される。そ
して、ダイナミックレンジが広くなるほど光送受信回路
のコストは必然的に高くなる。これを避けるために、ダ
イナミックレンジの広い光送受信回路とダイナミックレ
ンジの狭い光送受信回路とを使い分けることが多いが、
これには標準化された回路を使用できなくなるという問
題がある。

【０００６】図１２は、従来の光送受信回路の構成であ
る。図１２において、５は第一の光送受信部、６は第二
の光送受信部であり、第一の光送受信部と第二の光送受
信部の間で対向で通信が行なわれる。そして、５１は第
一の光送受信部の光送信部、５２は第一の光送受信部の
光受信部、６１は第二の光送受信部の光送信部、６２は
第二の光送受信部の光受信部である。ここで、第一、第
二の光送受信部における光送信部と光受信部とは独立に
動作しており、第一、第二の光送受信部内で光送信部と
光受信部の間で制御信号の授受はない。

【０００７】図１３は、従来の光送受信回路の動作を示
す図である。図１３において、（イ）は光送信部の送信
パワー、（ロ）は光受信部での受信パワー、（ハ）は光
受信部の利得、（ニ）は光受信部の出力振幅である。い
ずれも横軸に伝送距離をとっており、原点に近い方が近
距離、原点から遠い方が遠距離を示す。又、送信パワ
ー、受信パワー、光受信部の利得の単位は、各々の物理
量の対数表示である。即ち、送信パワー、受信パワーの
単位はｄＢ_m 、光受信部の利得の単位はｄＢである。一
方、出力振幅の単位は真数で、Ｖ（ボルト）である。

【０００８】図１３（イ）に示すように、従来の光送受
信回路においては、送信パワーは伝送距離に関係なく一
定に設定している。一定のパワーが送出されるので、受
信パワーは（ロ）のように近距離伝送の時には大きく、
遠距離伝送の時には小さくなる。そして（ハ）のよう
に、受信パワーと伝送距離の関係と相補な関係になるよ
うに光受信部において自動利得制御がかけられるので、
（ニ）に示すように出力振幅は伝送距離には左右されな
い一定電圧になる。即ち、光受信部は伝送距離に対応し
た最大受信パワーから最小受信パワーに対して一定の出
力振幅を取り出さねばならず、ダイナミックレンジが広
くなければならない。又、光受信部の最低受信パワーに
よって伝送距離が決まるので、光送信部は可能な限り大
きな送信パワーを送出できるようにする必要があり、こ
の意味で、光送信部のダイナミックレンジも広いことが
要求される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】光受信部のダイナミッ
クレンジを広くするために、受信パワーが大きい時には
電気ＡＧＣで制御し、受信パワーが小さい時には受光素
子の増倍率を制御して出力振幅を一定に保つように帰還
をかけることがあるが、回路規模が大きくなるという難
点がある。又、受信パワーが大きい時に光受信部の回路
でトランジスタが飽和しないようにクランプ・ダイオー
ドを用いると、出力波形のデューティ比が変化するとい
う欠陥が生ずる。更に、光受信部で電気変換された信号
からピーク検出した電圧を用いてスレショルド電圧を生
成し、電気変換された信号と比較することにより出力信
号を求める方式においては、受信パワーが小さい時には
スレショルド電圧が電気変換された信号の中心レベルよ
り小さくなるために、やはり出力波形のデューティ比が
変化するという問題が生ずる。従来の方式において、こ
のような問題を解決しようとすると光受信部のコストを
低くおさえるのは困難となる。

【００１０】本発明は、かかる問題に対処して、光送信
部、光受信部ののダイナミックレンジを狭くでき、以て
低コストの光送受信回路を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の光送受
信回路の原理である。図１において、１は第一の光送受
信部、２は第二の光送受信部で、第一の光送受信部と第
二の光送受信部とは対向して光通信システムを構成して
いる。そして、１１は第一の光送信部、１２は第一の光
受信部、２１は第二の光送信部、２２は第二の光受信部
である。

【００１２】図１の構成の特徴は、第二の光受信部が受
信信号から検出した電圧を制御電圧として第二の光送信
部に供給し、第一の光受信部が受信信号から検出した電
圧を制御電圧として第一の光送信部に供給する点であ
る。

【００１３】

【作用】図１の構成の動作を、第二の光受信部の受信パ
ワーが大きいとそれから検出した制御電圧は大きくな
り、この制御電圧によって第二の光送信部の送信パワー
を小さくしようとする制御をかけ、第一の光受信部の受
信パワーが大きいとそれから検出した制御電圧は大きく
なり、この制御電圧によって第一の光送信部の送信パワ
ーを大きくしようとする制御をかける例で説明する。

【００１４】システムの電源が投入されたばかりには、
図１の第一の光送信部から第二の光受信部、第二の光送
信部、第一の光受信部を経由して第一の光送信部に戻る
ループによる帰還がかからないので、第一の光送信部は
初期設定された送信パワーで光を出力する。もし伝送距
離が基準的な距離より短いと、第二の光受信部は基準的
なレベルより大きい光パワーを受信する。仮定により、
受信パワーが大きいと第二の光受信部が出力する制御電
圧は基準的な値より大きくなり、この制御電圧は第二の
光送信部の送信パワーを基準的なパワーより小さくする
ように制御する。従って、第一の光受信部は基準的なパ
ワーより小さい光パワーを受信し、基準的な電圧より低
い制御電圧を出力する。この制御電圧は第一の光送信部
の送信パワーを小さくするように働く。このような負帰
還によって、第一、第二の光送信部の送信パワーは基準
的なレベルより低い値に収束する。一方、伝送距離が基
準的な距離より長いと、上とは逆に第一、第二の光送信
部の送信パワーは基準的なレベルより高い値に収束す
る。

【００１５】図２は、図１の構成の動作を説明する図で
ある。図２（イ）は送信パワー、（ロ）は受信パワー
で、いずれも横軸を距離にとって示している。そして、
実線が図１の構成の動作を示す。

【００１６】上において説明した如く、伝送距離が基準
より長い時には送信パワーは基準的なレベルより高い値
に収束し、伝送距離が短い時には送信パワーは基準的な
レベルより低い値に収束するので、送信パワーは伝送距
離に対して正の勾配を持つようになる。

【００１７】ここで、第一、第二の光送受信部は全く対
称に動作しているので、第一、第二の光送信部の送信パ
ワーの伝送距離に対する勾配は等しく、絶対値も等しく
ならなければならない。第一、第二の光受信部には第
二、第一の光送信部が出力する等しい送信パワーが等し
い損失の光伝送路を経由して到達するから、第一、第二
の光受信部における受信パワーは伝送距離に対して等し
い勾配と等しい絶対値を持たねばならない。この条件を
満足する送信パワーの勾配は光伝送路の損失の勾配の１
／２で、受信パワーの勾配は絶対値が光伝送路の損失の
勾配の１／２に等しい負の勾配でなければならないこと
は容易に理解できる。

【００１８】図２には、従来の光送受信回路の動作を太
い破線で示している。従来の光送信部は伝送距離とは無
関係に一定の送信パワーを送出し、従来の光受信部の受
信パワーは光伝送路の損失の勾配と絶対値が等しい負の
勾配で変化する。

【００１９】ここで本発明の作用を正しく評価するに
は、本発明と従来の光送受信回路における光受信部の受
信感度が変わらないとする条件の下に両者を比較する必
要がある。即ち、図２（ロ）のように最小受信レベルが
等しいものとする必要があり、図２（イ）の如く、送信
パワーについては最大送信パワーが等しいものとなる。
従って、図２（ロ）から直ちに判るように、図１の構成
の光受信部は従来の回路の光受信部に比較して１／２の
ダイナミックレンジでよいことが判る。又、図１の構成
の光送信部は従来の回路の光送信部と最大送信パワーは
等しいが、伝送距離が短くなると低い送信パワーでよい
ことが判る。即ち、平均的には光送信部も狭いダイナミ
ックレンジでよい。

【００２０】

【実施例】具体的な実施例の説明を行なう前に図１の光
送受信回路に適用できる光送信部と光受信部の構成につ
いて詳細に説明する。

【００２１】図３は、光送信部の構成（その１）で、通
常の直接変調方式を採用した光送信部である。図３
（イ）はＡＰＣ方式を適用したもので、１１１は入力回
路、１１２はレーザダイオード駆動回路（以下、ＬＤ−
Ｄと略記する）、１１３はレーザダイオード（以下、Ｌ
Ｄと略記する）、１１４はバック光を電気変換するフォ
トダイオード（以下、ＰＤと略記する）、１１５は直流
増幅器（以下、ＤＣ−Ａと略記する）、１１６はＡＰＣ
回路（以下、ＡＰＣと略記する）である。図３（イ）に
おいては、電気信号は入力回路で波形整形などの処理を
受けた後ＬＤ−Ｄに供給され、ＬＤの駆動電流を変調す
る。その結果、ＬＤの出力光が電気信号で変調されて光
伝送路に出力される。一方、ＬＤのバック光はＰＤで電
気変換され、ＤＣ−Ａにおいて増幅されてＡＰＣの一方
の入力端子に供給される。ＡＰＣのもう一方の入力端子
には基準電圧（以下、ｒｅｆと略記する）が供給されて
おり、ＡＰＣではＤＣ−Ａの出力電圧とｒｅｆとが等し
い値になるようにＡＰＣ電圧をＬＤ−Ｄに供給して、Ｌ
Ｄの出力光のパワーを制御する。

【００２２】入力回路は、具体的には論理ゲートと論理
振幅変換回路から構成される。又、ＬＤ−Ｄは電流切替
回路を構成する一方のトランジスタにＬＤを接続してＬ
Ｄにパルス電流を供給し、該トランジスタとＬＤとの接
続点にもう一つの電流源を接続してＬＤにバイアス電流
を供給する構成が通常である。更に、ＡＰＣは差動増幅
器と、該差動増幅器の出力電圧によって電圧を変化させ
る電圧発生回路とからなり、該電圧がＬＤ−Ｄの電流源
に供給される。

【００２３】図３（ロ）はＡＰＣ方式を採用しない、Ａ
ＰＣフリー方式を適用したものである。図３（イ）と同
一符号を付したものは、図３（イ）と同一である。
（ロ）の構成が（イ）の構成と異なるのは、ＬＤ−Ｄに
は固定のバイアス電圧が供給されていることである。

【００２４】図４は、光送信部の構成（その２）で、直
接変調方式を採用した光送信部に光減衰器を付加したも
のである。図４（イ）はＡＰＣ方式を採用したもので、
図３（イ）と同一符号を付したものは図３（イ）の構成
要素と同一である。１１７は光減衰器（以下、ＡＴＴと
略記する）である。図４（イ）の構成が図３（イ）の構
成と異なるのは、ＬＤの出力光をＡＴＴに供給し、減衰
制御電圧によって光伝送路に送出するパワーを制御する
ことである。

【００２５】ＡＴＴは、具体的には、偏光素子や、マッ
ハツェンダー型の光導波路や、電界吸収型素子によって
構成することができ、これらに印加する減衰制御電圧に
よって光透過量を制御する。尚、電界吸収型素子はＬＤ
とモノリシックに形成することができ、これとＰＤを同
一パッケージにマウントすることによって、偏光素子や
光導波路を使用する場合より光送信部を小型にすること
が可能である。

【００２６】図４（ロ）は、ＡＰＣフリー方式にＡＴＴ
を付加したものである。図３（ロ）と及び図４（イ）と
同一符号を付したものはそれぞれの図の構成要素と同一
である。図４（ロ）が図３（ロ）と異なるのは、ＬＤの
出力光をＡＴＴに供給し、減衰制御電圧で送出レベルを
制御することである。

【００２７】図５は、光受信部の構成である。図５
（イ）はＡＧＣ方式を採用した光受信部で、１２１は光
入力を電気変換するアバランシェ・フォトダイオード
（以下、ＡＰＤと略記する）、１２２は前置増幅器（以
下、ＰＲＥと略記する）、１２３はＡＧＣ増幅器（以
下、ＡＧＣと略記する）、１２４はピーク検出回路（以
下Ｐ−ＤＥＴと略記する）、１２５はＡＧＣ電圧を生成
するＡＧＣ電圧生成回路（以下、ＡＧＣ−Ｇと略記す
る）、１２６はＡＰＤが電気変換した信号の直流成分を
取り出すＡＰＤモニタである。

【００２８】図５（イ）の構成において、光入力はＡＰ
Ｄによって電気変換され、ＰＲＥに供給され、電気信号
としての波形整形をうけた後にＡＧＣに入力される。Ａ
ＧＣの出力が電気出力として他の回路に供給される。そ
の電気出力はＰ−ＤＥＴによってピーク検出され、ＡＧ
Ｃ−Ｇの一方の入力端子に供給される。ＡＧＣ−Ｇのも
う一方の入力端子にはｒｅｆが供給されており、ＡＧＣ
−ＧはＰ−ＤＥＴの出力電圧とｒｅｆとが等しくなるよ
うにＡＧＣ電圧をＡＧＣに供給して電気出力の振幅を制
御する。

【００２９】通常、ＰＲＥにはトランス・インピーダン
ス型増幅器が使用される。又、ＡＧＣは、電流によって
抵抗値が変わる素子、例えばダイオードを利得を決定す
る回路に使用した増幅器である。更に、Ｐ−ＤＥＴとＡ
ＰＤモニタはピーク整流回路に直流増幅器を付加した回
路である。

【００３０】図５（ロ）は、リミタ方式を採用した光受
信部で、図５（イ）と同一符号を付した構成要素は図５
（イ）の構成要素と同一である。そして、１２７はスレ
ショルド電圧生成回路（以下、ＴＨ−Ｇと略記する）、
１２８はリミタ増幅器（以下、ＬＩＭと略記する）であ
る。

【００３１】図５（ロ）の構成においては、ＰＲＥの出
力からＴＨ−Ｇによってスレショルド電圧を検出してＬ
ＩＭの一方の入力端子に供給し、ＬＩＭのもう一方の入
力端子にはＰＲＥの出力を印加して、スレショルド電圧
を基準電圧としてＰＲＥの出力を識別する。ＬＩＭは具
体的には、所謂コンパレータと同一である。また、ＴＨ
−Ｇには具体的には、例えば、Ｐ−ＤＥＴを使用し、Ｐ
−ＤＥＴの出力電圧を１／２に分圧する回路と組み合わ
せればよい。

【００３２】図６は、本発明の実施例の構成の一覧表で
ある。図６の表においては、光送信部の構成、即ち、通
常の直接変調方式と、減衰器を付加した直接変調方式と
によって発明を大きく二つに分けた上で、具体的な発明
に対する光送信部及び光受信部の構成、光受信部から光
送信部に供給する制御電圧を示している。

【００３３】本発明の第一の実施例から第六の実施例ま
では、光送信部は通常の直接変調方式によるものであ
る。本発明の第一の実施例は、光送信部にはＡＰＣ方式
を採用、光受信部にはＡＧＣ方式を採用したもので、光
受信部で生成されるＡＧＣ電圧を光送信部のＡＰＣにｒ
ｅｆとして供給するものである。

【００３４】図７は、本発明の第一の実施例の構成を示
したものである。図７において、１１１は入力回路、１
１２はＬＤ−Ｄ、１１３はＬＤ、１１４はＰＤ、１１５
はＤＣ−Ａ、１１６はＡＰＣで、第一の光送信部を構成
し、２１１は入力回路、２１２はＬＤ−Ｄ、２１３はＬ
Ｄ、２１４はＰＤ、２１５はＤＣ−Ａ、２１６はＡＰＣ
で、第二の光送信部を構成する。又、１２１はＡＰＤ、
１２２はＰＲＥ、１２３はＡＧＣ、１２４はＰ−ＤＥ
Ｔ、１２５はＡＧＣ−Ｇ、１２６はＡＰＤモニタで、第
一の光受信部を構成し、２２１はＡＰＤ、２２２はＰＲ
Ｅ、２２３はＡＧＣ、２２４はＰ−ＤＥＴ、２２５はＡ
ＧＣ−Ｇ、２２６はＡＰＤモニタで、第二の光受信部を
構成する。そして、第一の光受信部のＡＧＣで生成され
たＡＧＣ電圧が第一の光送信部のＡＰＣにｒｅｆとして
供給され、第二の光受信部のＡＧＣで生成されたＡＧＣ
電圧が第二の光送信部のＡＰＣにｒｅｆとして供給され
ている。このように、第一の光送信部から、第二の光受
信部、第二の光送信部、第一の光受信部を経由して第一
の光送信部に戻る帰還ループが構成され、この帰還の効
果によって光受信部のダイナミックレンジを狭くするこ
とができ、同時に光送信部のダイナミックレンジも実質
的に狭くすることが可能になる。

【００３５】図６に戻って、本発明の第二の実施例は、
光送信部にはＡＰＣ方式を採用、光受信部にはリミタ方
式を採用したもので、光受信部で生成されるスレショル
ド電圧を光送信部のＡＰＣにｒｅｆとして供給するもの
である。これは、図３（イ）及び図５（ロ）と、図７を
参考にすれば容易に構成を理解できるので、図示は省略
する。

【００３６】本発明の第三の実施例は、光送信部にはＡ
ＰＣフリー方式を採用、光受信部にはＡＧＣ方式を採用
したもので、光受信部で生成されるＡＧＣ電圧を光送信
部にバイアス電圧として供給するものである。これは、
図３（ロ）及び図５（イ）と、図７を参考にすれば容易
に構成を理解できるので、図示は省略する。

【００３７】本発明の第四の実施例は、光送信部にはＡ
ＰＣフリー方式を採用、光受信部にはリミタ方式を採用
したもので、光受信部で生成されるスレショルド電圧を
光送信部にバイアス電圧として供給するものである。こ
れは、図３（イ）及び図５（ロ）と、図７を参考にすれ
ば容易に構成を理解できるので、図示は省略する。

【００３８】本発明の第五の実施例は、光受信部はＡＧ
Ｃ方式、リミタ方式のいずれでもよく、光送信部にはＡ
ＰＣ方式を採用したものである。第五の実施例において
は、光受信部で生成されるＡＰＤモニタ電圧を光送信部
のＡＰＣにｒｅｆとして供給するものである。

【００３９】図８は、本発明の第五の実施例である。図
８において、図７と同一符号を付してある構成要素は図
７と全く同一のものである。図８の構成が図７と異なる
のは、光送信部に供給される制御電圧がＡＰＤモニタ電
圧となっていることであるが、作用、効果においては図
７の構成と全く同じである。

【００４０】本発明の第六の実施例は、光受信部はＡＧ
Ｃ方式、リミタ方式のいずれでもよく、光送信部にはＡ
ＰＣフリー方式を採用したもので、第六の実施例におい
ては、光受信部で生成されるＡＰＤモニタ電圧を光送信
部のバイアス電圧として供給するものである。これは、
図３（ロ）及び図５（イ、ロ）と、図８を参考にすれば
容易に構成を理解できるので、図示は省略する。

【００４１】次に、本発明の第七の実施例から第十二の
実施例までは、光送信部は光減衰器を付加した直接変調
方式によるものである。本発明の第七の実施例は、光送
信部にはＡＰＣ方式を採用し、光受信部にはＡＧＣ方式
を採用したもので、光受信部で生成されるＡＧＣ電圧を
光送信部のＡＴＴの制御電圧として供給するものであ
る。

【００４２】図９は、本発明の第七の実施例である。図
９において、１１１は入力回路、１１２はＬＤ−Ｄ、１
１３はＬＤ、１１４はＰＤ、１１５はＤＣ−Ａ、１１６
はＡＰＣ、１１７はＡＴＴで、第一の光送信部を構成
し、２１１は入力回路、２１２はＬＤ−Ｄ、２１３はＬ
Ｄ、２１４はＰＤ、２１５はＤＣ−Ａ、２１６はＡＰＣ
２１７はＡＴＴで、第二の光送信部を構成する。又、１
２１はＡＰＤ、１２２はＰＲＥ、１２３はＡＧＣ、１２
４はＰ−ＤＥＴ、１２５はＡＧＣ−Ｇ、１２６はＡＰＤ
モニタで、第一の光受信部を構成し、２２１はＡＰＤ、
２２２はＰＲＥ、２２３はＡＧＣ、２２４はＰ−ＤＥ
Ｔ、２２５はＡＧＣ−Ｇ、２２６はＡＰＣモニタで、第
二の光受信部を構成する。そして、第一の光受信部のＡ
ＧＣで生成されたＡＧＣ電圧が第一の光送信部のＡＴＴ
に制御電圧として供給され、第二の光受信部のＡＧＣで
生成されたＡＧＣ電圧が第二の光送信部のＡＴＴに制御
電圧として供給されている。このように、第一の光送信
部から、第二の光受信部、第二の光送信部、第一の光受
信部を経由して第一の光送信部に戻る帰還ループが構成
され、この帰還の効果によって光受信部のダイナミック
レンジを狭くすることができ、同時に光送信部のダイナ
ミックレンジも実質的に狭くすることが可能になる。

【００４３】図６に戻って、本発明の第八の実施例は、
光送信部にはＡＰＣ方式を採用し、光受信部にはリミタ
方式を採用したもので、光受信部で生成されるスレショ
ルド電圧を光送信部のＡＴＴの制御電圧として供給する
ものである。これは、図４（イ）及び図５（ロ）と、図
９を参考にすれば構成を容易に理解できるので、図示は
省略する。

【００４４】本発明の第九の実施例は、光送信部にはＡ
ＰＣフリー方式を採用し、光受信部にはＡＧＣ方式を採
用したもので、光受信部で生成されるＡＧＣ電圧を光送
信部のＡＴＴの制御電圧として供給するものである。こ
れは、図４（ロ）及び図５（イ）と、図９を参考にすれ
ば容易に構成を理解できるので、図示は省略する。

【００４５】本発明の第十の実施例は、光送信部にはＡ
ＰＣフリー方式を採用し、光受信部にはリミタ方式を採
用したもので、光受信部で生成されるスレショルド電圧
を光送信部のＡＴＴの制御電圧として供給するものであ
る。これは、図４（ロ）及び図５（ロ）と、図９を参考
にすれば容易に構成を理解できるので、図示は省略す
る。

【００４６】本発明の第十一の実施例は、光受信部はＡ
ＧＣ方式、リミタ方式のいずれでもよく、光送信部には
ＡＰＣ方式を採用したもので、第十一の実施例において
は、光受信部で生成されるＡＰＤモニタ電圧を光送信部
のＡＴＴの減衰制御電圧として供給するものである。こ
れは、図４（イ）及び図５（イ、ロ）と、図９を参考に
すれば容易に構成を理解できるので、図示は省略する。

【００４７】本発明の第十二の実施例は、光受信部はＡ
ＧＣ方式、リミタ方式のいずれでもよく、光送信部には
ＡＰＣフリー方式を採用したもので、第十二の実施例に
おいては、光受信部で生成されるＡＰＤモニタ電圧を光
送信部のＡＴＴの減衰制御電圧として供給するものであ
る。これは、図４（ロ）及び図５（イ、ロ）と、図９を
参考にすれば容易に構成を理解できるので、図示は省略
する。

【００４８】ここまで説明してきた本発明の第一の実施
例から第十二の実施例までは、図１に示した本発明の原
理に基づくもので、光送受信回路は単一の光送信部と単
一の光受信部を備えることを前提にしている。しかし、
本発明の本質は光送受信回路が単一の光送信部と単一の
光受信部で構成されることには制約されない。

【００４９】図１０は、本発明の第二の原理である。図
１０においては、第一の光送受信回路が二の光送信部と
単一の光受信部とからなり、第二の光送受信回路が単一
の光送信部とにの光受信部とからなる例を示している
が、一般的には第一の光送受信回路がｍの光送信部とｎ
の光受信部（ｍ、ｎは正の整数。但し、本発明の原理と
重複しないとすれぱ、ｍとｎは同時には１にならない正
の整数であり、本発明の原理と本発明の第二の原理とを
共通的に表すようにすれば、ｍとｎは制約が不要な正の
整数である。）とからなる場合には、第二の光送受信回
路はｎの光送信部とｍの光受信部とからなる。

【００５０】図１０において、３は第一の光送受信部、
４は第二の光送受信部で、３と４とで対向して通信を行
なっている。例えば、第二の光送受信部側が制御局で、
第一の光送受信部側が監視局で、一の制御信号伝送路で
制御信号を伝送し、二の監視信号伝送路で監視データを
伝送するようなシステムは図１０の構成になる。そし
て、３１は第一の光送信部、３２は第二の光送信部、３
３は第一の光受信部、４１は第三の光送信部、４２は第
二の光受信部、４３は第三の光受信部である。

【００５１】図１０の構成では、第一の光送受信部にお
いては、第一の光受信部で生成した制御信号は第一及び
第二の光送信部に供給され、第一及び第二の光送信部の
送信パワーを制御する。これは、図１の構成における送
信パワーの制御となんら変わりない。一方、第二の光送
受信部においては、第二の光受信部で生成した制御電圧
は第三の光送信部及び第三の光受信部に供給され、第三
の光送信部の送信パワーを制御し、第三の光受信部の出
力振幅を制御する。この場合、第二の光受信部で生成し
た制御電圧で第三の光送信部の送信パワーを制御するの
は図１の構成における送信パワーの制御となんら変わり
なく、第二の光受信部で生成した制御電圧で第三の光受
信部の出力振幅を制御するのは図１の構成で第二の光受
信部が出力振幅を自ら制御しているのとなんら変わりな
い。

【００５２】図１１は、図１０の構成をやや詳細に示し
た、本発明の第十三の実施例で、光送信部はＡＰＣ方式
を採用した直接変調方式のもの、光受信部はＡＧＣ方式
を採用したものを例に図示している。

【００５３】図１１において、３１１は入力回路、３１
２はＬＤ−Ｄ、３１３はＬＤ、３１４はＰＤ、３１５は
ＤＣ−Ａ、３１６はＡＰＣで、第一の光送信部を構成
し、３２１は入力回路、３２２はＬＤ−Ｄ、３３３はＬ
Ｄで、第二の光送信部を構成し、４１１は入力回路、４
１２はＬＤ−Ｄ、４１３はＬＤ、４１４はＰＤ、４１５
はＤＣ−Ａ、４１６はＡＰＣで、第三の光送信部を構成
する。又、３３１はＡＰＤ、３３２はＰＲＥ、３３３は
ＡＧＣ、３３４はＰ−ＤＥＴ、３３５はＡＧＣ−Ｇで、
第一の光受信部を構成し、４２１はＡＰＤ、４２２はＰ
ＲＥ、４２３はＡＧＣ、４２４はＰ−ＤＥＴ、４２５は
ＡＧＣ−Ｇで、第二の光受信部を構成し、４３１はＡＰ
Ｄ、４３２はＰＲＥ、４３３はＡＧＣで、第三の光受信
部を構成する。尚、光受信部においてはＡＰＤモニタの
図示を省略している。

【００５４】そして、第一の光受信部のＡＧＣで生成さ
れたＡＧＣ電圧が第一の光送信部のＡＰＣにｒｅｆとし
て供給され、第一の光送信部のＡＰＣの出力電圧で第一
の光送信部のＬＤ−Ｄと第二の光送信部のＬＤ−Ｄとを
制御している。図１０の構成に正確に対応させるには、
第二の光送信部にもＰＤ、ＤＣ−Ａ、ＡＰＣを備えるよ
うにして、第一の光受信部が生成するＡＧＣ電圧を第二
の光送信部のＡＰＣにもｒｅｆとして供給すべきである
が、通常こうした構成においては第一及び第二の光送信
部は同じ特性の素子、回路で構成されるのが常であるの
で、図１１ではこうしたことを考慮した簡略化した構成
を図示している。

【００５５】又、第二の光受信部で生成したＡＧＣ電圧
が第三の光送信部のＡＰＣにｒｅｆとして供給され、第
三の光送信部の送信パワーを制御し、同じ第二の光受信
部で生成したＡＧＣ電圧が第三の光受信部のＡＧＣにＡ
ＧＣ電圧として供給され、第三の光受信部の出力振幅を
制御している。ここでも、第三の光受信部においてＰ−
ＤＥＴとＡＧＣ−Ｇとを省略しているが、これは第二の
光送信部においてＰＤとＤＣ−ＡとＡＰＣを省略したの
と同じ理由によるものである。

【００５６】尚、図１１では、図に許容される紙面の制
約から第一の光送受信部は二の光送信部と一の光受信部
による構成、第二の光送受信部はその相補な構成である
として図示しているが、前にも述べたように第一の光送
受信部はｍの光送信部とｎの光受信部による構成、第二
の光送受信部はｎの光送信部とｍの光受信部による構成
であってもよい。この場合にも、各々の光送受信部にお
いて、一の光受信部が生成するＡＧＣ電圧を全ての光受
信部のＡＧＣにＡＧＣ電圧として供給して、光受信部の
出力振幅を制御すると共に、同じ一の光受信部が生成す
るＡＧＣ電圧を一の光送信部のＡＰＣにｒｅｆとして供
給し、該一の光送信部のＡＰＣの出力を全ての光送信部
のＬＤ−Ｄに供給して、光送信部の送信パワーを制御す
る。

【００５７】又、図１０と図１１においては、一の光受
信部で生成した制御電圧を、該一の光受信部を備える光
送受信部の他の光受信部に出力振幅を制御する電圧とし
て供給する構成を説明したが、これは必須ではなく、各
々の光受信部は独立に出力振幅の制御をしてもよい。何
故なら、光受信部の出力振幅の制御は第一の光送受信部
と第二の光送受信部との間で行われる帰還ループの外に
なるからである。しかし、上記の構成にすれば、複数あ
る光受信部の全てにおいて出力振幅の制御電圧を独立に
生成する必要がないので、各々の光送受信部の構成を簡
易にできるという大きな利点が生ずる。

【００５８】以上においては、一貫して第一の光送受信
部の光送信部／光受信部と第二の光送受信部の光送信部
／光受信部は同じ方式として説明してきた。これは一つ
の帰還ループの中で双方の光送受信部が対称に動作する
のが安定性のために望ましいことを考慮したものであ
る。原理的には双方の光送信部／光受信部が異なる方式
であっても同等な作用を期待できるが、この場合には安
定性を確保するための調整が同じ方式を採用する場合よ
りやや煩雑になるものと考えられる。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明により、光送
受信回路を構成する光受信部のダイナミックレンジを従
来の光受信部に比較して１／２にすることができる。
又、光送受信回路を構成する光送信回路の最大送信パワ
ー（伝送距離が最長の時に対応する）は従来の光送信部
と同じであるが、伝送距離が短い場合には送信パワーを
伝送距離差による伝送路損失値の１／２だけ小さくする
ことが可能になり、はり実質的に光送信部のダイナミッ
クレンジも小さくできる。

【００６０】これにより、光送受信回路のコスト低減が
可能になり、同時に光送受信回路の信頼度の向上にもつ
ながる。又、本発明の技術は上り、下りの伝送路が１：
１で対向する通常のシステムに限定されず、上りと下り
の伝送路数が異なる場合にも適用できるので、その応用
範囲は極めて広いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理。

【図２】 図１の構成の動作。

【図３】 光送信部の構成（その１）。

【図４】 光送信部の構成（その２）。

【図５】 光受信部の構成。

【図６】 本発明の実施例の構成の一覧表。

【図７】 本発明の第一の実施例。

【図８】 本発明の第五の実施例。

【図９】 本発明の第七の実施例。

【図１０】 本発明の第二の原理。

【図１１】 本発明の第十三の実施例。

【図１２】 従来の光送受信回路。

【図１３】 従来の光送受信回路の動作。

【符号の説明】

３ 第一の光送受信部 ４ 第二の光送受信部 ３１ 第一の光送信部 ３２ 第二の光送信部 ３３ 第一の光受信部 ４１ 第三の光送信部 ４２ 第二の光受信部 ４３ 第三の光受信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/28 10/26

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向して通信を行なう、ｍ（ｍは正の整
   数）の光送信部とｎの光受信部（ｎは正の整数）とから
   なる第一の光送受信部（３）と、ｎの光送信部とｍの光
   受信部とからなる第二の光送受信部（４）とによって構
   成される光送受信回路であって、 各々の光送受信部において、 一の光受信部（３３、４２）が生成する制御電圧によっ
   て、該一の光受信部を備える光送受信部の他の光送信部
   （３１、３２、４１）の送信パワーを制御することを特
   徴とする光送受信回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光送受信回路において、 前記光送信部は自動パワー制御を行なう直接変調方式を
   採用する光送信部であり、 前記光受信部は自動利得制御方式を採用する光受信部で
   あり、 一の光受信部が制御電圧として生成する自動利得制御電
   圧によって、該一の光受信部を備える光送受信部の他の
   光送信部の自動パワー制御を行なうことを特徴とする光
   送受信回路。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光送受信回路において、 前記光送信部は自動パワー制御を行なう直接変調方式を
   採用する光送信部であり、 前記光受信部はリミタ方式を採用する光受信部であり、 一の光受信部が制御電圧として生成するスレショルド電
   圧によって、該一の光受信部を備える光送受信部の他の
   光送信部の自動パワー制御を行なうことを特徴とする光
   送受信回路。
4. 【請求項４】 請求項１記載の光送受信回路において、 前記光送信部は自動パワー制御を行なわない直接変調方
   式を採用する光送信部であり、 前記光受信部は自動利得制御方式を採用する光受信部で
   あり、 一の光受信部が制御電圧として生成する自動利得制御電
   圧によって、該一の光受信部を備える光送受信部の他の
   光送信部のレーザダイオードのバイアス電圧を決定する
   ことを特徴とする光送受信回路。
5. 【請求項５】 請求項１記載の光送受信回路において、 前記光送信部は自動パワー制御を行なわない直接変調方
   式を採用する光送信部であり、 前記光受信部はリミタ方式を採用する光受信部であり、 一の光受信部が制御電圧として生成するスレショルド電
   圧によって、該一の光受信部を備える光送受信部の他の
   光送信部のレーザダイオードのバイアス電圧を決定する
   ことを特徴とする光送受信回路。
6. 【請求項６】 請求項１記載の光送受信回路において、 前記光送信部は自動パワー制御を行なう直接変調方式を
   採用する光送信部であり、 前記光受信部は任意の方式の光受信部であり、 一の光受信部の受信ダイオードが光−電気変換して、制
   御電圧として生成するモニタ電圧によって、該一の光受
   信部を備える光送受信部の他の光送信部の自動パワー制
   御を行なうことを特徴とする光送受信回路。
7. 【請求項７】 請求項１記載の光送受信回路において、 前記光送信部は自動パワー制御を行なわない直接変調方
   式を採用する光送信部であり、 前記光受信部は任意の方式の光受信部であり、 一の光受信部の受信ダイオードが光−電気変換して、制
   御電圧として生成するモニタ電圧によって、該一の光受
   信部を備える光送受信部の他の光送信部のレーザダイオ
   ードのバイアス電圧を決定することを特徴とする光送受
   信回路。
8. 【請求項８】 請求項２乃至７記載の光送受信回路にお
   いて、 前記光送信部に光減衰器を付加し、 前記光受信部が生成する制御電圧を光減衰器の減衰量制
   御電圧として供給することを特徴とする光送受信回路。