JPH0927785A - 光通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気信号を光信号に変換して１本の光伝送路
により双方向通信を行なう光通信方式に関し、クロスト
ークの影響を受け難い手段の実現を課題とする。 【解決手段】 ２台の送受信機を単一の光ファイバによ
り結合して双方向通信を行なう光通信方式において、一
方の送受信機の送信側で電気信号により変調した搬送波
またはこれを周波数変換した信号を光信号に変換して光
ファイバ伝送路に送出し、他方の送受信機の受信側で該
光信号を光／電気変換を行なって搬送波またはこれを周
波数変換した信号を得るように構成し、一方の送受信機
の送信側で用いる搬送波と他方の送受信機の送信側で用
いる搬送波とを異なる周波数とするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気信号を電気／
光変換器により光信号に変換してこれを光伝送路で伝送
する通信方式に関し、特に、同一の光伝送路で双方向通
信を行なう際にクロストークの影響を軽減することので
きる光通信方式に係る。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の光通信系の構成の例を示す
図であって、数字符号１，２は送受信機、４８，４９は
光ファイバ、５０，５３は電気／光変換器、５１，５２
は光／電気変換器を表わしている。

【０００３】同図において、送受信機１の送信側の入力
端子１に入力された電気信号は電気／光変換器（λ１帯
またはλ２帯）５０により光信号に変換され、光ファイ
バ４８で送受信機２の受信側に伝送される。送受信機２
の受信側では、伝送された光信号は、光／電気変換器５
２で電気信号に再変換されて、送受信機２の受信側の出
力端子１′から出力される。

【０００４】同様に、送受信機２の送信側の入力端子２
に入力された電気信号は、電気／光変換器（λ１帯また
はλ２帯）５３により光信号に変換され、光ファイバ４
９で送受信機１の受信側に伝送される。送受信機１の受
信側では、伝送された光信号は、光／電気変換器５１
で、電気信号に再変換されて出力端子２′から出力され
る。

【０００５】図６は従来の光通信系の構成の他の例を示
す図であって、数字符号１，２は送受信機、３は光ファ
イバ、５４，５９は電気／光変換器、５６，５７は光／
電気変換器、５５，５８は光合分波器を表わしている。

【０００６】同図において、送受信機１の送信機側で
は、入力端子１に入力された電気信号は、電気／光変換
器（λ１帯）５４により、光信号に変換され、光合分波
器５５に入力される。光合分波器５５は、送受信機１の
送信側と、光ファイバ３を接続するので、送受信機１の
送信側から出力された光信号は、光ファイバ３と結合
し、送受信機２に伝送される。

【０００７】送受信機２では、光合分波器５８が、光フ
ァイバ３と送受信機２の受信側を接続するので、光ファ
イバ３からの光信号は、送受信機２の受信側と結合し、
光／電気変換器５７に入力され、電気信号に再変換され
て、出力端子１′から出力される。

【０００８】同様に送受信機２の送信側では、入力端子
２に入力された電気信号は、電気／光変換器（λ２帯）
５９により、光信号に変換され、光合分波器５８に入力
される。光合分波器５８は、送受信機２の送信側と光フ
ァイバ３を接続するので、送受信機２の送信側から出力
された光信号は、光ファイバ３と結合し、送受信機１に
伝送される。

【０００９】送受信機１では、光合分波器５５が、光フ
ァイバ３と送受信機１の受信側を接続するので、光ファ
イバ３からの光信号は、送受信機１の受信側と結合し、
光／電気変換器５６に入力され、電気信号に再変換さ
れ、出力端子２′から出力される。

【００１０】上述のように、従来は、電気信号を、電気
／光変換器により、光信号に変換して、光伝送路で伝送
し、光／電気変換器により電気信号に変換する場合、１
本の光伝送路で伝送するときには、それぞれの、光／電
気変換器の波長帯は、異なるように設定されていた。ま
た、２本の光伝送路で伝送するときは、光伝送路は送受
の片方向に１本ずつ独立に設定されるように構成されて
いた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の光
通信方式において、異なる波長帯の電気／光変換器を用
いて、１本のファイバで双方向通信する場合、光合分波
器においてクロストークが発生し伝送特性が劣化すると
いう問題があった。また、２本の光ファイバで双方向通
信する方式は、経済性の面で問題があった。

【００１２】本発明は、１本の光伝送路で、クロストー
クの影響を受け難い双方向通信を実現することを目的と
している。本発明によれば上述の課題は、前記特許請求
の範囲に記載した手段により解決される。

【００１３】すなわち、請求項１の発明は、２台の送受
信機を単一の光ファイバにより結合して双方向通信を行
なう光通信方式において、一方の送受信機の送信側で電
気信号により変調した搬送波またはこれを周波数変換し
た信号を光信号に変換して光ファイバ伝送路に送出し、
他方の送受信機の受信側で該光信号を光／電気変換を行
なって搬送波またはこれを周波数変換した信号を得るよ
うに構成し、一方の送受信機の送信側で用いる搬送波と
他方の送受信機の送信側で用いる搬送波とを異なる周波
数とした光通信方式である。

【００１４】請求項２の発明は、２台の送受信機を単一
の光ファイバにより結合して双方向通信を行なう光通信
方式において、各送受信機に、与えられた制御信号に基
づいて送信と受信とを切り替える光スイッチと、送信す
べき搬送波またはこれを周波数変換した信号のレベルを
調べて、予め定めたレベル以上の信号が検出されたと
き、前記光スイッチに対して、光ファイバ伝送路を送受
信機の送信側に接続し、予め定めたレベル以上の信号が
検出されないときは受信側に接続すべき制御信号を送出
する手段とを設け、

【００１５】一方の送受信機の送信側で電気信号により
変調した搬送波またはこれを周波数変換した信号を光信
号に変換して光ファイバ伝送路に送出し、他方の送受信
機の受信側で該光信号を光／電気変換を行なって搬送波
またはこれを周波数変換した信号を得るように構成し、
一方の送受信機の送信側で用いる搬送波と他方の送受信
機の送信側で用いる搬送波とを異なる周波数とした光通
信方式である。

【００１６】請求項３の発明は、２台の送受信機を単一
の光ファイバにより結合して双方向通信を行なう光通信
方式において、各送受信機に、与えられた制御信号に基
づいて送信と受信とを切り替える光スイッチと、送信す
べき搬送波またはこれを周波数変換した信号のレベルを
調べて、予め定めたレベル以上の信号が検出されたと
き、

【００１７】前記光スイッチに対して、光ファイバ伝送
路を送受信機の送信側に接続し、予め定めたレベル以上
の信号が検出されないときは受信側に接続すべき制御信
号を送出する手段とを設け、一方の送受信機の送信側
で、電気信号により変調した搬送波を光信号に変換して
光ファイバ伝送路に送出し、他方の送受信機の受信側で
該光信号を光／電気変換を行なって搬送波を得るように
構成した光通信方式である。

【００１８】請求項４の発明は、前記請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の発明において、２台の送受信機間の
伝送方向に関係なく使用する光の波長帯を同一とした光
通信方式である。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明を実施する形態の第
１の例を示す図であって、数字符号１，２は、それぞれ
送受信機、３は光ファイバ、４，１０は周波数変換器、
５は電気／光変換器（λ１帯）、６，７は光合分波器、
８，１２は光／電気変換器、９，１３は周波数選択フィ
ルタ、１１は電気／光変換器（λ２帯）を表わしてい
る。

【００２０】この例は光通信方式における送受信機１と
送受信機２の間の信号伝送を光ファイバ３で双方向通信
する場合の構成を示している。送受信機１の送信側で
は、入力端子１に入力された電気信号が、周波数変換器
４により、所望の周波数に変換されて、電気／光変換器
（λ１帯）５に入力される。

【００２１】入力された電気信号は、電気／光変換器
（λ１帯）５で、光信号に変換され、光合分波器６に入
力される。光合分波器６は、送受信機１の送信側と光フ
ァイバ３を接続するので、送受信機１の送信側からの光
信号は、光ファイバ３で送受信機２に伝送される。

【００２２】送受信機２の光合分波器７は、光ファイバ
３と送受信機２の受信側を接続するので、光ファイバ３
からの光信号は、送受信機２の受信側の光／電気変換器
８に入力されて、電気信号に再変換され、周波数選択フ
ィルタ９により所望の周波数の電気信号が、抽出され出
力端子１′から取り出される。

【００２３】送受信機１の送信側の周波数変換器４の変
換周波数と、送受信機２の受信側の周波数選択フィルタ
９の選択周波数は同一となるように設定される。送受信
機２の送信側では、入力端子２に入力された電気信号
が、周波数変換器１０により所望の周波数に変換され
て、電気／光変換器（λ２帯）１１に入力される。

【００２４】入力された電気信号は、電気／光変換器
（λ２帯）１１により光信号に変換されて、光合分波器
７に入力される。光合分波器７は、送受信機２の送信側
と光ファイバ３を接続するので、送受信機２の送信側の
光信号は、光ファイバ３で送受信機１に伝送される。

【００２５】送受信機１では、光合分波器６により光フ
ァイバ３と送受信機１の受信側を接続するので、光ファ
イバ３からの光信号は、光／電気変換器１２により電気
信号に再変換され、周波数選択フィルタ１３により所望
の周波数が抽出され、出力端子２′から取り出される。
送受信機２の送信側の周波数変換器１０の変換周波数と
送受信機１の受信側の周波数選択フィルタ１３の選択周
波数は同一となるように設定される。

【００２６】また、送受信機１の送信側の周波数変換器
４の変換周波数と、送受信機１の受信機側の周波数選択
フィルタ１３の選択周波数とを、異なるように設定する
か、または、送受信機２の送信側の周波数変換器１０の
変換周波数と、送受信機１の受信側の周波数選択フィル
タ９の選択周波数とを異なるように設定することによっ
て、入力端子１から出力端子２′及び入力端子２から出
力端子１′への漏洩電力を軽減できる。

【００２７】図２は、本発明の実施する形態の第２の例
を示す図であって、２１は電気／光変換器（λ１帯）を
表わしており、他は図１の場合と同様である。同図にお
いて、送受信機１の送信側では、入力端子１に入力され
た電気信号が、周波数変換器４により、所望の周波数に
変換されて、電気／光変換器（λ１帯）５に入力され
る。入力された電気信号は、電気／光変換器（λ１帯）
５で光信号に変換され、光合分波器６に入力される。

【００２８】光合分波器６は、送受信機１の送信側と光
ファイバ３を接続するので、送受信機１の送信側からの
光信号は、光ファイバ３で送受信機２に伝送される。送
受信機２では光合分波器７により光ファイバ３と送受信
機２の受信側が接続されるので、光ファイバ３からの光
信号が光／電気変換器８に入力される。

【００２９】そして、電気信号に再変換され、周波数選
択フィルタ９により、所望の周波数の電気信号抽出され
て、出力端子１′から取り出される。送受信機１の送信
側の周波数変換器４の変換周波数と送受信機２の受信側
の選択周波数は同一となるように設定されている。

【００３０】送受信機２の送信側では、入力端子２に入
力された電気信号が、周波数変換器１０により所望の周
波数に変換されて、送受信機１の送信側の電気／光変換
器５と同一波長帯の電気／光変換器（λ１帯）２１に入
力される。入力された電気信号は、電気／光変換器（λ
１帯）２１により、光信号に変換されて光合分波器７に
入力される。

【００３１】光合分波器７は、送受信機２の送信側と光
ファイバ３を接続するので、送受信機２の送信側からの
光信号は、光ファイバ３で送受信機１に伝送される。送
受信機１では光合分波器６により、光ファイバ３と送受
信機１の受信側が接続されるので、光ファイバ３からの
光信号は、光／電気変換器１２により、電気信号に再変
換される。

【００３２】そして、周波数選択フィルタ１３により、
所望の周波数が抽出され、出力端子２′から取り出され
る。送受信機２の送信側の周波数変換器１０の変換周波
数と、送受信機１の受信側の周波数選択フィルタ１３の
選択周波数は、同一となるように設定されている。

【００３３】送受信機１の周波数選択フィルタ１３と、
送受信機２の周波数選択フィルタ９の選択周波数帯を、
異なるように設定することによって、電気／光変換器
（λ１帯）５と、電気／光変換器（λ１帯）２１の光信
号の波長帯が同一で、光合分波器６と光合分波器７のア
イソレーションが十分でないときでも、入力端子１から
の電気信号が出力端子２′へ漏洩せず、また入力端子
１′の電気信号が入力端子２に漏洩しない。

【００３４】図３は本発明を実施する形態の第３の例を
示す図であって、数字符号１４，１９は分配器、１５，
２０はレベル検出器、１６，２２は光スイッチを表わし
ており、他は図２の場合と同様である。

【００３５】同図において、送受信機１の送信側では入
力端子１に入力された電気信号は分配器１４により分岐
されてレベル検出器１５と電気／光変換器（λ１帯）５
に入力される。電気／光変換器（λ１帯）５に入力され
た電気信号は、光信号に変換され、光スイッチ１６に入
力される。

【００３６】レベル検出器１５に入力された電気信号
は、レベルが検出され、検出レベルが設定値以上の場合
には、光スイッチ１６が、電気／光変換器（λ１帯）５
と光ファイバ３を接続し、設定値以下の場合には、光ス
イッチ１６が光ファイバ３と送受信機１の受信側の光／
電気変換器１２を接続する。

【００３７】従って、ある設定レベル以上の電気信号
が、入力端子１に入力された場合には、電気／光変換器
（λ１帯）５により変換された光信号が、光ファイバ３
により送受信機２に伝送される。送受信機２では、受信
信号が光スイッチ２２により光／電気変換器８に接続さ
れ、電気信号に再変換されて、出力端子１′へ出力され
る。

【００３８】同様に送受信機２の送信側では、入力端子
２に入力された電気信号は分配器１９により分岐されて
レベル検出器２０と電気／光変換器（λ１帯）２１に入
力される。電気／光変換器（λ１帯）２１に入力された
電気信号は、光信号に変換され、光スイッチ２２に入力
される。

【００３９】レベル検出器２０に入力された電気信号
は、レベルが検出され、検出レベルが設定値以上の場合
には、光スイッチ２２が電気／光変換器（λ１帯）２１
と光スイッチ３を接続し、設定値以下の場合には、光ス
イッチ２２が光ファイバ３と送受信機２の受信側の光／
電気変換器８を接続する。

【００４０】従って、ある設定値レベル以上の電気信号
が入力端子２に入力された場合には、電気／光変換器
（λ１帯）２１により変換された光信号が、光ファイバ
３により送受信機１に伝送される。送受信機１では光ス
イッチ１６により光／電気変換器１２に接続され、電気
信号に再変換されて出力端子２′へ出力される。

【００４１】ここで、送受信機１の入力端子１への電気
信号と送受信機２の入力端子２への電気信号が時間的に
交互に入力されれば、送受信機１と送受信機２が光ファ
イバ３を介して双方向通信することが可能となる。

【００４２】図４は本発明を実施する形態の第４の例を
示す図であって、各数字符号は、図２あるいは図３の場
合と同様である。同図において、送受信機１の送信側で
は、入力端子１に入力された電気信号は、分配器１４に
より分岐されて、レベル検出器１５と周波数変換器４に
入力される。

【００４３】周波数変換器４に入力された電気信号は、
周波数変換されて電気／光変換器（λ１帯）５に入力さ
れる。電気／光変換器（λ１帯）５では、周波数変換さ
れた電気信号が、光信号に変換されて、光スイッチ１６
に入力される。

【００４４】レベル検出器１５では入力された電気信号
のレベルが検出され、検出レベルが設定値以上の場合に
は、光スイッチ１６に対して、電気／光変換器（λ１
帯）５と光ファイバ３を接続するための制御信号を出力
し、設定値以下の場合には、光スイッチ１６に対して、
光ファイバ３と送受信機１の受信側の光／電気変換器１
２を接続するための制御信号を出力する。

【００４５】従って、ある設定値レベル以上の電気信号
が、入力端子１に入力された場合には、電気／光変換器
（λ１帯）５により変換された光信号が光ファイバ３に
より送受信機２に伝送される。送受信機２では、光スイ
ッチ２２により光／電気変換器８に接続され、電気信号
に再変換されて周波数選択フィルタ９により所望の周波
数が選択されて、出力端子１′へ出力される。

【００４６】同様に、送受信機２の送信側では、入力端
子２に入力された電気信号は、分配器１９により分岐さ
れて、レベル検出器２０と周波数変換器１０に入力され
る。周波数変換器１０に入力された電気信号は、周波数
変換されて電気／光変換器（λ１帯）２１に入力され
る。

【００４７】電気／光変換器（λ１帯）２１では、周波
数変換された電気信号は、光信号に変換されて光スイッ
チ２２に入力される。レベル検出器２０では入力された
電気信号のレベルが検出され、検出レベルが設定値以上
の場合には、光スイッチ２２に対して、電気／光変換器
（λ１帯）２１と光ファイバ３を接続するための制御信
号を出力し、設定値以下の場合には、光スイッチ２２に
対して、光ファイバ３と送受信機２の受信側の光／電気
変換器８とを接続するための制御信号を出力する。

【００４８】従って、ある設定値レベル以上の電気信号
が入力端子２に入力された場合には、電気／光変換器
（λ１帯）２１により変換された光信号が光ファイバ３
により送受信機１に伝送される。送受信機１では、光ス
イッチ１６により光／電気変換器１２に接続され、電気
信号に再変換されて周波数選択フィルタ１３により所望
の周波数が選択されて出力端子２′へ出力される。

【００４９】ここで、送受信機１の入力端子１への電気
信号と送受信機２の入力端子２への電気信号が時間的に
交互に入力されものとし、送受信機１の送信側の周波数
変換器４の変換周波数と、送受信機２の受信側の周波数
選択フィルタ９の選択周波数及び、送受信機２の送信側
の周波数変換器１０の変換周波数と送受信機１の受信側
の周波数選択フィルタ１３の選択周波数が同一となるよ
うに設定することによって、光ファイバ３を介した双方
向通信が可能となる。

【００５０】また送受信機１及び送受信機２内の送信側
と受信側の周波数を異なるように設定することで、光ス
イッチ１６，２２のアイソレーションが十分でない場合
にも入力端子１から出力端子２′や入力端子２から出力
端子１′への漏洩電力を軽減できる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
本の光伝送路でクロストークの影響を受け難い双方向通
信を実現することができる利点がある。

【００５２】すなわち、請求項１の発明では、２台の送
受信機を、単一の光ファイバにより結合して、双方向通
信を行なう光通信方式において、電気信号により変調し
た搬送波を光信号に変換して伝送するとき、互いに伝送
する方向に応じて、異なる周波数の搬送波を用いるよう
にして、クロストークの影響を軽減している。

【００５３】請求項２の発明では、上記請求項１の光通
信方式において、前記送受信機の送受切替を光スイッチ
を用いて行ない、電気信号が入力した場合に、該送受信
機の送信側を、光ファイバに接続し、該電気信号が入力
しない場合には、該送受信機の受信側を、光ファイバに
接続するようにして、クロストークの影響を軽減してい
る。

【００５４】請求項３の発明では、２台の送受信機を単
一の光ファイバにより結合して双方向通信を行なう光通
信方式において、該送受信機の送受切替を光スイッチを
用いて行ない、電気信号が入力した場合に、該送受信機
の送信側を光ファイバに接続し、該電気信号が入力しな
い場合には、該送受信機の受信側を光ファイバに接続す
るようにすると共に、前記電気信号の入力に同期して光
スイッチを制御するようにして、クロストークの影響を
軽減している。

【００５５】請求項５の発明では、上記請求項１〜３の
各発明において、２台の送受信機間での信号の伝送に使
用する光の波長帯を、信号の伝送方向に関係なく同一と
するものである。本発明では、このように、１本の伝送
路で伝送方向に関係なく同一の波長帯の光を用いても、
クロストークの影響を受け難い双方向通信を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の第１の例を示す図であ
る。

【図２】本発明を実施する形態の第２の例を示す図であ
る。

【図３】本発明を実施する形態の第３の例を示す図であ
る。

【図４】本発明を実施する形態の第４の例を示す図であ
る。

【図５】従来の光通信系の構成の例を示す図である。

【図６】従来の光通信系の構成の他の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１，２ 送受信機 ３ 光ファイバ ４，１０ 周波数変換器 ５，２１ 電気／光変換器（λ１帯） ６，７ 光合分波器 ８，１２ 光／電気変換器 ９，１３ 周波数選択フィルタ １１ 電気／光変換器（λ２帯） １４，１９ 分配器 １５，２０ レベル検出器 １６，２２ 光スイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２台の送受信機を単一の光ファイバによ
   り結合して双方向通信を行なう光通信方式において、 一方の送受信機の送信側で、電気信号により変調した搬
   送波またはこれを周波数変換した信号を光信号に変換し
   て光ファイバ伝送路に送出し、 他方の送受信機の受信側で、該光信号を光／電気変換を
   行なって搬送波またはこれを周波数変換した信号を得る
   ように構成し、 一方の送受信機の送信側で用いる搬送波と他方の送受信
   機の送信側で用いる搬送波とを異なる周波数としたこと
   を特徴とする光通信方式。
2. 【請求項２】 ２台の送受信機を単一の光ファイバによ
   り結合して双方向通信を行なう光通信方式において、 各送受信機に、与えられた制御信号に基づいて送信と受
   信とを切り替える光スイッチと、 送信すべき搬送波またはこれを周波数変換した信号のレ
   ベルを調べて、予め定めたレベル以上の信号が検出され
   たとき、前記光スイッチに対して、光ファイバ伝送路を
   送受信機の送信側に接続し、予め定めたレベル以上の信
   号が検出されないときは受信側に接続すべき制御信号を
   送出する手段とを設け、 一方の送受信機の送信側で、電気信号により変調した搬
   送波またはこれを周波数変換した信号を光信号に変換し
   て光ファイバ伝送路に送出し、 他方の送受信機の受信側で、該光信号を光／電気変換を
   行なって搬送波またはこれを周波数変換した信号を得る
   ように構成し、 一方の送受信機の送信側で用いる搬送波と他方の送受信
   機の送信側で用いる搬送波とを異なる周波数としたこと
   を特徴とする光通信方式。
3. 【請求項３】 ２台の送受信機を単一の光ファイバによ
   り結合して双方向通信を行なう光通信方式において、 各送受信機に送信・受信の切り替えを制御信号に基づい
   て切替動作をする光スイッチと、 送信すべき搬送波またはこれを周波数変換した信号のレ
   ベルを調べて、予め定めたレベル以上の信号が検出され
   たとき、前記光スイッチに対して、光ファイバ伝送路を
   送受信機の送信側に接続し、予め定めたレベル以上の信
   号が検出されないときは受信側に接続すべき制御信号を
   送出する手段とを設け、 一方の送受信機の送信側で、電気信号により変調した搬
   送波を光信号に変換して光ファイバ伝送路に送出し、 他方の送受信機の受信側で、該光信号を光／電気変換を
   行なって搬送波を得るように構成したことを特徴とする
   光通信方式。
4. 【請求項４】 ２台の送受信機間の伝送方向に関係なく
   使用する光の波長帯を同一とした特許請求の範囲１〜３
   のいずれか１項に記載の光通信方式。