JPH1041897A - 光伝送システム及び光送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信容量の変化に柔軟に対応でき、多様な通
信形態にも対応可能な光反射を利用した光伝送システム
及び光送受信装置を提供する。 【解決手段】 第１の光送受信装置は、各第２の光送受
信装置に割り当てられている周波数成分を有する電気信
号に対応した変調光の全てを光バイアス光に重畳した光
信号を、光伝送路に出力する。各第２の光送受信装置
は、光伝送路からの光信号を少なくとも２分岐し、一部
の分岐光信号を受信処理すると共に、他の分岐光信号を
反射処理し、かつ、その反射戻り光に、当該第２の光送
受信装置に対応した周波数成分であって、受信処理に供
する周波数成分とは異なる周波数の電気信号に対応した
変調光を盛り込んで、光伝送路に戻す。第１の光送受信
装置が、この戻り光を受信処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光伝送システム及び
光送受信装置に関し、特に、双方向の一方の方向の通信
に光の反射を利用したものに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】文献１『前川友徳、鈴木安弘共著、「Ｐ
Ｄトランシーバを用いた光加入者系に関する一検討」、
１９９４年電子情報通信学会秋季大会、Ｂ−８９２』従
来、この種の一方向の通信に光反射を利用した光伝送シ
ステムとして、上記文献１に開示されるものがある。こ
の光伝送システムは、図２に示すように、一方の光送受
信装置１において、光変調装置を構成しているレーザダ
イオード（ＬＤ）１ａが送信用の変調光（信号光）と返
信用の無変調光とを時間順次に光カプラ１ｂを介して光
伝送路３に送出する。他方の光送受信装置２において
は、ホトダイオード（ＰＤ）２ａの電圧を変化させて、
一定時間だけ送出された信号光を受信すると共に、その
後の時間においては到来した無変調光を反射変調して光
伝送路３に返信する。このような返信光が、光送受信装
置１において、光カプラ１ｂを介してホトダイオード１
ｃに到達し、光送受信装置２から光送受信装置１への通
信が光反射を利用して実現される。

【０００３】このように一方向の通信に光反射を利用す
ると、各光送受信装置の構成を簡単なものとでき、低コ
ストを達成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光伝送
システム及び光送受信装置は、固定通信容量の１対１の
伝送システムとして非常に有効なものである。

【０００５】しかしながら、多くの伝送システムでは、
通信容量の変化に応じた柔軟性が求められており、この
要求に答えることはできない。また、このままでは、相
手を途中で変更した１対１通信に適用できず、さらに、
１対ｎ、ｎ対１等の通信にも適用できない。

【０００６】そのため、通信容量の変化に柔軟に対応で
き、また、多様な通信形態にも対応可能な光反射を利用
した光伝送システム及び光送受信装置が求められてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、第１の本発明は、第１の光送受信装置と複数の第２
の光送受信装置とが、光伝送路を介して接続されている
光伝送システムにおいて、(A) 第１の光送受信装置が、
(A-1) 各第２の光送受信装置に割り当てられている周波
数成分を有する電気信号に対応した変調光の全てを光バ
イアス光に重畳した光信号を、光伝送路に出力する光信
号送信手段と、(A-2) 光伝送路から到来した各第２の光
送受信装置からの光信号を受信処理して、各第２の光送
受信装置に対応した周波数成分を有する電気信号を得る
光信号受信手段とを備え、(B) 各第２の光送受信装置
が、(B-1) 光伝送路から与えられた光信号を少なくとも
２分岐すると共に、その逆処理を行なう光路分岐結合手
段と、(B-2) 一部の分岐光信号を受信処理して、当該第
２の光送受信装置に対応した周波数成分を有する電気信
号を得る光信号受信手段と、(B-3) 他の分岐光信号を反
射処理すると共に、その反射戻り光に、当該第２の光送
受信装置に対応した周波数成分であって、受信処理に供
する周波数成分とは異なる周波数の電気信号に対応した
変調光を盛り込んで、光路分岐結合手段を介して光伝送
路に送出する光信号送信手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００８】また、第２の本発明は、第２の光送受信装
置における構成を特徴とするものである。

【０００９】これら第１及び第２の本発明により、通信
容量の変化に柔軟に対応でき、また、多様な通信形態に
も対応可能な光反射を利用した光伝送システム及び光送
受信装置を実現できるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明による光伝送システム及び光送受信装置の
第１の実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００１１】（Ａ−１）第１の実施形態の構成 図１は、第１の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。なお、理想的には、合波する周波数及び分波する周
波数は無限であるが、第１の実施形態の説明の都合上、
図１に示すように、各々の波は４波として説明する。

【００１２】第１の実施形態の光伝送システムは、１個
の第１の光送受信装置１０と、４個の第２の光送受信装
置１１−１〜１１−４とがそれぞれ対応する光伝送路
（光ファイバ）１２−１〜１２−４を介して接続されて
構成されている。

【００１３】第１の光送受信装置１０は、合波器２４、
光送信機２０、光受信機３０、分波器３３、３個の２×
２光カプラ（Ｃ）４１〜４３、２個の終端器４４及び４
５から構成されている。

【００１４】なお、２個の終端器４４及び４５は、光カ
プラ４１〜４３として２×２光カプラを適用したことに
よって必要となったものであり、この第１の実施形態の
特徴とは関係しないものであるので、その詳細説明は省
略する。

【００１５】合波器２４には、各第２の光送受信装置１
１−１、…、１１−４にそれぞれ対応している周波数ｆ
１、…、ｆ４を有する４種類の電気信号が入力される。
合波器２４は、これら４個の電気信号を合波（重畳）し
て光送信機２０に与えるものである。ここで、周波数ｆ
１、…、ｆ４は、ＡＭ、ＦＭ、ＱＡＭ等で変調されて伝
送される搬送波の周波数である。

【００１６】光送信機２０は、レーザダイオード駆動回
路（ＬＤ駆動回路）２１、レーザダイオード（ＬＤ）２
２及び光アンプ（ＡＭＰ）２３からなり、合波器２４か
らの電気信号を光信号に変換し、増幅して光カプラ４１
に出力するものである。ここで、レーザダイオード駆動
回路２１は、当該光送信機２０からの出力信号が所定の
バイアス光を有するように、レーザダイオード２２を駆
動するものである。なお、図示は省略しているが、光送
信機２０は光アイソレータを備え、光カプラ４１からの
光信号が、光カプラ４１への光信号の形成動作に影響を
与えないようになされている。

【００１７】光カプラ４１は、機能的には、光送信機２
０からの光信号を光カプラ４２及び４３に与えると共
に、光カプラ４２及び４３からの光信号を光受信機３０
に与えるものである。なお、光カプラ４１は、光受信機
３０から出力された光信号があれば、光カプラ４２及び
４３に与えるが、光受信機３０から出力される光信号は
ないので、このような結合動作は実行しない。また、光
カプラ４１は、光カプラ４２及び４３からの光信号を光
送信機３０に与えるが、上述したような光送信機２０内
の図示しない光アイソレータによりかかる伝送は意味を
もたない。

【００１８】光カプラ４２は、機能的には、光カプラ４
１からの光信号を光伝送路１２−１及び１２−２に与え
ると共に、光伝送路１２−１及び１２−２からの光信号
を光カプラ４１に与えるものである。この光カプラ４２
の上述した機能に関係しない入出力端は、終端器４４に
接続されている。

【００１９】同様に、光カプラ４３は、機能的には、光
カプラ４１からの光信号を光伝送路１２−３及び１２−
４に与えると共に、光伝送路１２−３及び１２−４から
の光信号を光カプラ４１に与えるものである。この光カ
プラ４３の上述した機能に関係しない入出力端は、終端
器４５に接続されている。

【００２０】光受信機３０は、ホトダイオード（ＰＤ）
３１及びホトダイオード駆動回路（ＰＤ駆動回路）３２
からなり、光カプラ４１から与えられた光信号を電気信
号に変換して分波器３３に与えるものである。なお、ホ
トダイオード３１の入力段に光アイソレータを設けて、
光カプラ４１への戻り光を確実に阻止するようにしても
良い。

【００２１】分波器３３は、光受信機３０からの電気信
号（周波数多重信号）を分波（周波数分離）して、得ら
れた各周波数ｆ１＋α、…、ｆ４＋αを有する電気信号
を異なる信号線に出力するものである。周波数ｆ１＋
α、…、ｆ４＋αも、上述した周波数ｆ１等と同様に搬
送波の周波数である。

【００２２】各第２の光送受信装置１１−ｉ（ｉは１〜
４）は、取扱う電気信号の周波数は異なるが、第２の光
送受信装置１１−４について詳細に示した同一の構成を
有する。

【００２３】第２の光送受信装置１１−ｉは、光送信機
を構成する２×２光スイッチ（Ｓ）５０、光スイッチ駆
動回路５１及び反射器５２と、光受信機を構成するホト
ダイオード（ＰＤ）５３及びホトダイオード駆動回路
（ＰＤ駆動回路）５４と、分波器５５と、２×２光カプ
ラ５６と、３個の終端器５７〜５９とから構成されてい
る。

【００２４】なお、３個の終端器５７〜５９は、光カプ
ラ５６として２×２光カプラを適用すると共に、光スイ
ッチ５０として２×２光スイッチを適用したことによっ
て必要となったものであり、この第１の実施形態の特徴
とは関係しないものであるので、その詳細説明は省略す
る。

【００２５】光カプラ５６は、機能的には、光伝送路１
２−ｉからの光信号をホトダイオード５３及び光スイッ
チ５０に与えると共に、光スイッチ５０からの光信号を
光伝送路１２−ｉに与えるものである。この光カプラ５
６の上述した機能に関係しない入出力端は、終端器５７
に接続されている。

【００２６】ホトダイオード５３及びホトダイオード駆
動回路５４は、協働して、光カプラ５６から与えられた
光信号を電気信号に変換して分波器５５に与えるもので
ある。なお、ホトダイオード５３の入力段に光アイソレ
ータを設けて、光カプラ５６への戻り光を確実に阻止す
るようにしても良い。ここで、ホトダイオード駆動回路
５４から出力された電気信号は、上述した第１の光送受
信装置１０の機能により、４個の周波数ｆ１〜ｆ４の電
気信号が多重されているものである。

【００２７】分波器５５は、ホトダイオード駆動回路５
４から出力された電気信号から、当該第２の光送受信装
置１１−ｉに割り当てられている周波数成分ｆｉを選択
するものである。

【００２８】反射器５２は、光スイッチ５０から当該反
射器５２に入射された光信号を進行方向が逆方向になる
ように全反射するものである。例えば、光スイッチ５０
の入出力端に設けられた反射ミラーや、光スイッチ５０
の入出力面に蒸着された金やアルミニューム等の金属反
射面が該当する。

【００２９】なお、光スイッチ５０に接続されている終
端器５７及び５８としては、例えば、表面が光路に対し
て４５°以上傾斜して戻り光を完全に排除するものが適
用される。

【００３０】光スイッチ５０は、一方の側の２個の入出
力端のそれぞれに光カプラ５６及び終端器５９が接続さ
れ、他方の側の２個の入出力端のそれぞれに反射器５２
及び終端器５８が接続されているものである。光スイッ
チ５０は、基本的には、光スイッチ駆動回路５１の印加
電圧に応じた比率で、光カプラ５６からの光信号を反射
器５２及び終端器５８に分配すると共に、その比率で反
射器５２及び終端器５８からの光信号（終端器５８は反
射機能を有しないので０）を混合して光カプラ５６に出
力するものである。

【００３１】なお、このような動作を実行できる光スイ
ッチ５０としては、下記文献２の図１０に関連した記載
のものを適用できる。

【００３２】文献２『浜本貴一、小松哲郎、阿南隆由、
杉本満則、水戸郁男共著、「GaAs／AlGaAs方向性結合器
型マトリクス光スイッチ」、ＯＱＥ９０−１５４』 光スイッチ駆動回路５１には、当該第２の光送受信装置
１１−ｉに割り当てられている送信周波数ｆｉ＋αの電
気信号が入力されており、光スイッチ駆動回路５１は、
この電気信号に応じて、光スイッチ５０を駆動するもの
である。

【００３３】（Ａ−２）第１の実施形態の動作 次に、以上のような各部からなる第１の実施形態の光伝
送システムの動作を説明する。

【００３４】第１の光送受信装置１０においては、それ
ぞれ各第２の光送受信装置１１−１、…、１１−４に対
応した周波数ｆ１、…、ｆ４を有する電気信号が、合波
器２４により合波され、光送信機２０のレーザダイオー
ド駆動回路２１に入力される。レーザダイオード駆動回
路２１は、周波数ｆ１〜ｆ４の重畳電気信号とレーザダ
イオード２２をバイアスする直流電流でレーザダイオー
ド２２を駆動し、レーザダイオード２２は、重畳電気信
号と直流電流とを混合した信号を、変調光とバイアス光
の混合した光信号に変換する。このような光信号は、光
アンプ２３によって光増幅され、３個の光カプラ４１〜
４３によって４分岐されて、各光伝送路１２−１、…、
１２−４に射出される。なお、光カプラ４２及び４３の
伝送に寄与しない開放端は、終端器４４、４５によって
光反射しないように終端されているので、上述した送信
動作に影響を与えることはない。

【００３５】各光伝送路１２−１、…、１２−４を通過
した光信号は、対応する第２の光送受信装置１１−１、
…、１１−４に到達する。

【００３６】図３（ａ）は、第１の光送受信装置１０か
ら、各第２の光送受信装置１１−ｉに向けて送出される
光信号を示す模式的な信号波形図であり、上述したよう
に、変調光とバイアス光の混合した光信号になってい
る。

【００３７】第２の光送受信装置１１−ｉに到達した光
信号は、光カプラ５６によって２分岐される。

【００３８】一方の分岐光信号は、ホトダイオード駆動
回路５４によって必要なバイアスがかけられているホト
ダイオード５３で電気信号に変換され、その変換された
電気信号（周波数ｆ１〜ｆ４の重畳信号）がホトダイオ
ード駆動回路５４から分波器５５に送出される。分波器
５５においては、当該第２の光送受信装置１１−ｉに割
り当てられている周波数成分ｆｉを重畳電気信号から分
離して図示しない電気信号の処理段に出力する。

【００３９】すなわち、これにより、第１の光送受信装
置１０から当該第２の光送受信装置１１−ｉに送信した
信号を受信したことになる。

【００４０】光カプラ５６による他方の分岐光信号は、
光スイッチ５０に入射され、この光スイッチ５０の所定
の入出力端に設けられた反射器５２によって全反射され
て光カプラ５６に戻ろうとする。

【００４１】ここで、光スイッチ５０を駆動、制御する
光スイッチ駆動回路５１には、当該第２の光送受信装置
１１−ｉから第１の光送受信装置１０へ伝送するための
周波数ｆｉ＋αの電気信号が入力されており、この電気
信号に応じて光スイッチ５０をその駆動電圧範囲内で制
御する。従って、反射器５２によって反射された光信号
は、かかる制御に応じた光スイッチ５０のスイッチング
動作によって、周波数ｆｉ＋α成分を含んだ光信号とな
り、この光信号が、光カプラ５６を介して、対応する光
伝送路１２−ｉに送出される。

【００４２】図３（ｂ）は、第２の光送受信装置１１−
ｉから、第１の光送受信装置１０に向けて送出される光
信号を示す模式的な信号波形図であり、上述したよう
に、第１の光送受信装置１０から与えられた変調光とバ
イアス光の混合した光信号（減衰はされている）の成分
をそのまま含むと共に、さらに、反射後の変調による周
波数ｆｉ＋αを有する変調光を含むものとなっている。

【００４３】各第２の光送受信装置１１−１、…、１１
−４から送出され、対応する光伝送路１２−１２−１、
…、１２−４を介して、第１の光送受信装置１０に到達
した複数の反射光は、３個の光カプラ４１〜４３によっ
て、重畳されて光受信機３０に入射される。なお、光受
信機３０以外に向かう光信号は、以下のように処理され
る。光カプラ４２及び４３から光カプラ４１以外に向か
う光信号は、終端器４４及び４５で破棄され、光カプラ
４１から光送信機２０に向かう光信号は、図示しない光
アイソレータにより光アンプ２３に戻らないようにされ
る。

【００４４】光受信機３０に到達した光信号は、そのホ
トダイオード３１により電気信号に変換される。この際
には、ホトダイオード駆動回路３２は、ホトダイオード
３１の動作に必要なバイアスをかけ、ホトダイオード３
１が変換した電気信号（周波数ｆ１＋α〜ｆ４＋αの重
畳信号）を分波器３３に送出する。分波器３３において
は、各第２の光送受信装置１１−ｉから送られてきた信
号をそれぞれ分波し、すなわち、周波数ｆ１＋α、…、
ｆ４＋αの信号に分波して、図示しない電気信号の処理
段に出力する。

【００４５】これにより、第２の光送受信装置１１−ｉ
から第１の光送受信装置１０に送信された信号を受信し
たことになる。

【００４６】（Ａ−３）第１の実施形態の効果 第１の実施形態の光伝送システム及び光送受信装置によ
れば、以下の効果を奏することができる。

【００４７】(1) 多様な通信形態での通信に対応するこ
とができる。例えば、周波数ｆ１の電気信号だけを有効
にすると第１の光送受信装置１０と第２の光送受信装置
１１−１との１対１の通信を実行でき、また、周波数ｆ
２の電気信号だけを有効にすると第１の光送受信装置１
０と第２の光送受信装置１１−２との１対１の通信を実
行でき、さらに、全ての周波数ｆ１〜ｆ４の電気信号だ
けを有効にすると第１の光送受信装置１０と全ての第２
の光送受信装置１１−１〜１１−４との１対４の同時通
信を実行でき、さらにまた、第１の光送受信装置１０か
らはバイアス光だけを出力させ、各第２の光送受信装置
１１−１、…、１１−４が反射光を変調して戻せば４対
１の同時通信を実行できる。また、第１の光送受信装置
１０から全ての周波数ｆ１〜ｆ４の電気信号を出力さ
せ、各第２の光送受信装置１１−１、…、１１−４が反
射光を変調して戻せば、４対１の同時通信を実行でき
る。

【００４８】さらにまた、第１の光送受信装置１０の電
気信号の処理段において、分波された周波数ｆｉ＋α
（ｉは１〜４）の電気信号を、その電気信号に含まれて
いる宛先装置情報に応じた周波数ｆｊ（ｊは１〜４）の
電気信号に搬送波周波数を変換して合波器２４に入力さ
せるようにすれば、第１の光送受信装置１０を中継装置
とした、第２の光送受信装置１１−１〜１１−４の相互
間での通信も実現させることができる。

【００４９】(2) 第１及び第２の光送受信装置１０及び
１１−ｉ間の通信に従来のように時間の制約がないの
で、１回の通信での容量を固定にする必要がなく、通信
容量に柔軟性があり、この点で、伝送路の使用率を高め
ることができる。

【００５０】(3) 第１の光送受信装置１０から第２の光
送受信装置１１−ｉへの光信号は、バイアス光に変調さ
れた搬送波を重畳するので、デジタル通信のようにゼロ
レベルとハイレベルにより、論理レベルを判定しない。
従って、ゼロレベルの変動はパルスによるデジタル通信
のビットエラーレート（伝送品質）に影響するが、バイ
アス光を搬送波によるアナログ変調するためゼロレベル
変動による伝送品質の影響は少なく、反射による通信に
より適している。ここで、入出力電気信号にＡＧＣ（オ
ートゲインコントロール）をかけることでバイアス光と
変調光との比である光変調度を一定にでき、また、出力
レベルを一定にできるので、均一な品質で伝送ができ
る。

【００５１】(4) 第２の光送受信装置１１−ｉにおいて
は、反射光を変調して送信するので、その送信構成を簡
単なものとすることができる。すなわち、一方向の通信
に反射光を利用するという従来の利点を維持したまま、
上述した(1) 〜(3) の効果を発揮させることができる。

【００５２】（Ｂ）第２の実施形態 次に、本発明による光伝送システム及び光送受信装置の
第２の実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００５３】（Ｂ−１）第２の実施形態の構成 図４は、第２の実施形態の構成を示すブロック図であ
り、上述した図１との同一、対応部分には、同一、対応
符号を付して示している。

【００５４】この第２の実施形態は、第１の光送受信装
置１０及び第２の光送受信装置１１−ｉのそれぞれが、
第１の実施形態のものと異なっている。

【００５５】第２の実施形態の第１の光送受信装置１０
は、光受信機及び分波器が２組設けられている点が、第
１の実施形態と最も異なっている。すなわち、光受信機
３０−１及び分波器３３−１の組と、光受信機３０−２
及び分波器３３−２の組とが設けられている。なお、光
受信機３０−１及び３０−２の内部構成は、第１の実施
形態のものと同一である。

【００５６】光受信機３０−１は、一側において光伝送
路１２−１及び１２−２（従って、第２の光送受信装置
１１−１及び１１−２）に接続されている光カプラ４２
の他の一側の１個の入出力端に接続されており、第２の
光送受信装置１１−１及び１１−２からの光信号の重畳
信号を受信処理するものであり、分波器３３−１は、そ
の出力電気信号を、各第２の光送受信装置１１−１、１
１−２に対応した周波数成分ｆ１＋α、ｆ２＋αに分波
するものである。

【００５７】一方、光受信機３０−２は、一側において
光伝送路１２−３及び１２−４（従って、第２の光送受
信装置１１−３及び１１−４）に接続されている光カプ
ラ４３の他の一側の１個の入出力端に接続されており、
第２の光送受信装置１１−３及び１１−４からの光信号
の重畳信号を受信処理するものであり、分波器３３−２
は、その出力電気信号を、各第２の光送受信装置１１−
３、１１−４に対応した周波数成分ｆ３＋α、ｆ４＋α
に分波するものである。

【００５８】なお、光伝送路側の光カプラ４２及び４３
に光受信機３０−１及び３０−２を接続したことによ
り、光カプラ４１の１個の入出力端は終端器４６で終端
されるようになされている。

【００５９】第２の実施形態の第２の光送受信装置１１
−ｉは、第２の光送受信装置１１−４に詳細を示すよう
に、第１の実施形態における送信系と受信系との光路を
分離する光カプラ５６を省略し、かかる機能をも光スイ
ッチ５０に持たせるようにした点が、第１の実施形態と
異なっている。

【００６０】すなわち、光伝送路１２−ｉは光スイッチ
５０のある入出力端に接続され、光スイッチ５０の同一
側の他の入出力端には終端器５９が接続されている。光
スイッチ５０の他の一側の２個の入出力端のそれぞれに
は、ホトダイオード５３及び反射器５２が接続されてい
る。

【００６１】（Ｂ−２）第２の実施形態の動作 第１の光送受信装置１０の送信動作は、第１の実施形態
と同様であるので、その動作説明は省略する。

【００６２】光伝送路１２−ｉを介して第２の光送受信
装置１１−ｉに到達した光信号は、この第２の実施形態
の場合、直ちに光スイッチ５０に入力されて２分岐され
る。一方の分岐光信号は、ホトダイオード５３に入力さ
れ、第１の実施形態と同様に、ホトダイオード５３、ホ
トダイオード駆動回路５４及び分波器５５の機能によ
り、当該第２の光送受信装置１１−ｉに割り当てられて
いる周波数ｆｉの電気信号が取り出される。他方の分岐
光信号は、反射器５２によって反射されて進行方向が逆
方向に変換されると共に、周波数ｆｉ＋αの電気信号が
与えられている光スイッチ駆動回路５１によるスイッチ
ング制御動作により、その反射光信号に周波数ｆｉ＋α
に対応した変調光が盛り込まれて光伝送路１２−ｉに送
出される。

【００６３】なお、光スイッチ５０のホトダイオード５
３側に常に一定以上出力されるように光スイッチ駆動回
路５１を動作させることにより、受信動作は保証され
る。この一定以上の出力は、電気信号段階の図示しない
ＡＧＣ機能等により小さくて良く、反射光信号の強度を
大きく確保することができる。

【００６４】２個の第２の光送受信装置１１−１及び１
１−２から送出された反射光信号はそれぞれ、対応する
光伝送路１２−１及び１２−２を介して第１１の光送受
信装置１０に到達し、光カプラ４２で重畳されて光受信
機３０−１に入射され、電気信号に変換された後、分波
器３３−１によって、各第２の光送受信装置１１−１、
１１−２に対応した周波数成分ｆ１＋α、ｆ２＋αに分
波される。

【００６５】同様に、２個の第２の光送受信装置１１−
３及び１１−４から送出された反射光信号はそれぞれ、
対応する光伝送路１２−３及び１２−４を介して第１１
の光送受信装置１０に到達し、光カプラ４３で重畳され
て光受信機３０−２に入射され、電気信号に変換された
後、分波器３３−２によって、各第２の光送受信装置１
１−３、１１−４に対応した周波数成分ｆ１＋α、ｆ２
＋αに分波される。

【００６６】（Ｂ−３）第２の実施形態の効果 この第２の実施形態によっても、基本的な技術思想は第
１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と同様
な効果を奏することができる。

【００６７】これに加えて、第２の実施形態によれば、
以下の効果を奏することができる。すなわち、第２の光
送受信装置１１−ｉにおいては光伝送路１２−ｉ側に光
カプラ（図１；５６）が存在しないので、光伝送路１２
−ｉへの反射光の強度を大きくでき、また、第１の光送
受信装置１０においては光伝送路１２−ｉに接続されて
いる光カプラ（４２、４３）からの出力を光受信機（３
３−１、３３−２）に与えるので、入力反射光が減衰す
る前に受信処理できる。その結果、第２の光送受信装置
１１−ｉから第１の光送受信装置１０への伝送品質を良
くでき、又は、第１の実施形態と同程度の伝送品質で良
い場合には伝送距離を大きくとることができるようにな
る。

【００６８】（Ｃ）第３の実施形態 次に、本発明による光伝送システム及び光送受信装置の
第３の実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００６９】（Ｃ−１）第３の実施形態の構成 図５は、第３の実施形態の構成を示すブロック図であ
り、上述した図１との同一、対応部分には、同一、対応
符号を付して示している。

【００７０】この第３の実施形態は、第１の光送受信装
置１０及び第２の光送受信装置１１−ｉのそれぞれが、
第１及び第２の実施形態のものと異なっている。また、
第３の実施形態は、第１の光送受信装置１０と第２の光
送受信装置１１−ｉとを接続する光伝送路の敷設構成
も、第１及び第２の実施形態のものと異なっている。さ
らに、第３の実施形態は、第１の光送受信装置１０と各
第２の光送受信装置１１−ｉとの間でそれぞれ、複数種
類（図５では２種類）の信号を授受するようにした点
が、第１及び第２の実施形態のものと異なっている。

【００７１】図５において、この第３の実施形態の第１
の光送受信装置１０は「１本」の光伝送路１２を収容し
ており、この光伝送路１２は、分配手段を構成している
３個の光カプラ７０−１〜７０−３によって、各第２の
光送受信装置１１−１、…、１１−４にそれぞれ収容さ
れている光伝送路１２−１、…、１２−４に接続され
る。ここで、これらの各光カプラ７０−１、…、７０−
３は、各第２の光送受信装置１１−１、…、１１−４か
らの反射戻り光が、光伝送路１２において同一の光強度
になるように分岐比が設定されているものである。な
お、分配手段を構成している３個の光カプラ７０−１〜
７０−３としてそれぞれ、２×２光カプラを適用してい
るため、各光カプラ７０−１、…、７０−３の通信には
機能しない入出力端を終端する終端器７１−１、…、７
１−３が設けられている。

【００７２】第３の実施形態の第１の光送受信装置１０
は、上述のように、１本の光伝送路１２だけを収容して
おり、言い換えると、各第２の光送受信装置１１−ｉに
対応した数の光伝送路を収容していないので、第２の光
送受信装置１１−ｉの数だけ送信光信号を分岐する必要
がなく、そのため、図５に示すように、送信系と受信系
とを切り分けられる１個の光カプラ４１を備えていれば
良い。この光カプラ４１の通信には機能しない入出力端
は、終端器４７によって終端されている。

【００７３】第１の光送受信装置１０のその他の構成
は、第１の実施形態と同様であるが、この第３の実施形
態においては、第１の光送受信装置１０と各第２の光送
受信装置１１−ｉとの間でそれぞれ２種類の信号を授受
するので、合波器２４として、周波数がｆ１〜ｆ８の８
種類の電気信号を合波（重畳）するものを適用してお
り、また、分波器３３としても、周波数がｆ１＋α〜ｆ
８＋αの８種類の電気信号を分波（周波数分離）するも
のを適用している。

【００７４】第３の実施形態の各第２の光送受信装置１
１−ｉは、第２の光送受信装置１１−４について詳細に
図示したように、反射変調構成（送信系構成）として、
ホトダイオード６０を利用していることを特徴とするも
のであり、光カプラ５６による一方の分岐光信号が与え
られるホトダイオード５３〜分波器５５でなる受信系の
構成は、第１の実施形態と同様である。なお、この第３
の実施形態においては、第１の光送受信装置１０と各第
２の光送受信装置１１−ｉとの間でそれぞれ２種類の信
号を授受するので、分波器５５は、８種類の周波数成分
が重畳されている電気信号から、当該第２の光送受信装
置１１−ｉに割り当てられている２個の周波数成分を分
波するものとなっている。例えば、第２の光送受信装置
１１−４の分波器５５は、周波数成分ｆ７及びｆ８を分
波する。

【００７５】光カプラ５６による他方の分岐光信号が与
えられるホトダイオード６０は、第１及び第２の実施形
態における光スイッチ５０及び反射器５２の機能を担う
ものであり、例えば、上述した文献１に記載されたもの
を適用できる。このようなホトダイオード６０は、ホト
ダイオード駆動回路６１による駆動電圧の周波数及び振
幅によって反射度合を変化するものである。この第３の
実施形態においては、第１の光送受信装置１０と各第２
の光送受信装置１１−ｉとの間でそれぞれ２種類の信号
を授受するので、当該第２の光送受信装置１１−ｉに割
り当てられている２種類の周波数（第２の光送受信装置
１１−４であればｆ７＋α及びｆ８＋α）の電気信号が
合波器６２に与えられ、合波器６２は、これら２種類の
信号を合波してホトダイオード駆動回路６１に与えるよ
うになされている。

【００７６】（Ｃ−２）第３の実施形態の動作 第１の光送受信装置１０の送信動作は、第１の実施形態
とほぼ同様であるので、その動作説明は省略する。但
し、この第３の実施形態の場合、第１の光送受信装置１
０は、光信号（バイアス変調光）を１本の光伝送路１２
に送出する。

【００７７】この光伝送路１２を第２の光送受信装置１
１−１〜１１−４側に向けて進行する光信号は、３個の
光カプラ７０−１〜７０−３の分岐機能により４分岐さ
れ、各分岐光信号はそれぞれ、各第２の光送受信装置１
１−ｉが収容している光伝送路１２−ｉを介して、各第
２の光送受信装置１１−ｉに到達する。

【００７８】光伝送路１２−ｉを介して第２の光送受信
装置１１１−ｉに到達した光信号は、光カプラ５６によ
って２分岐される。

【００７９】一方の分岐光信号は、ホトダイオード５３
に入力され、第１の実施形態とほぼ同様にして、ホトダ
イオード５３、ホトダイオード駆動回路５４及び分波器
５５の機能により、当該第２の光送受信装置１１−ｉに
割り当てられている２種類の周波数の電気信号が取り出
される。

【００８０】他方の分岐光信号は、反射、変調機能を担
うホトダイオード６０によって反射されて進行方向が逆
方向に変換されると共に、合波器６２からの２種類の周
波数が重畳されている電気信号が与えられているホトダ
イオード駆動回路６１による制御動作により、その反射
光信号に２種類の周波数に対応した変調光が盛り込まれ
て光伝送路１２−ｉに送出される。２分岐の受信側への
分岐比は、受信必要最小限の分岐比とし、大半を反射側
にし、反射量を多くしても構わない。

【００８１】各第２の光送受信装置１１−ｉから送出さ
れた反射光信号はそれぞれ、対応する光伝送路１２−ｉ
を介して、光カプラ７０−１〜７０−３群に到達し、こ
れら光カプラ７０−１〜７０−３を介することにより、
全ての第２の光送受信装置１１−１〜１１−４からの反
射光信号が重畳されて１本の光伝送路１２に送出され
る。

【００８２】この光伝送路１２を介して第１の光送受信
装置１０に到達した光信号は、光カプラ４１を介して光
受信機３０−１に入射され、電気信号に変換された後、
分波器３３によって、各第２の光送受信装置１１−ｉに
対応した周波数成分ｆ１＋α、…、ｆ８＋αに分波され
る。

【００８３】（Ｃ−３）第３の実施形態の効果 この第３の実施形態によっても、基本的な技術思想は第
１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と同様
な効果を奏することができる。これに加えて、第３の実
施形態によれば、以下の効果を奏することができる。

【００８４】(1) 第１の光送受信装置１０から見れば、
１本の光伝送路１２によって多くの地点と同時通話する
ことができる。ここで、光伝送路１２をできるだけ第２
の光送受信装置近くまで延長させておくようにすると、
光伝送路の総敷設量を小さく押さえることができる。

【００８５】(2) 第１の光送受信装置と１個の第２の光
送受信装置との間でも、複数種類の信号を授受すること
ができる。

【００８６】（Ｄ）第４の実施形態 次に、本発明による光伝送システム及び光送受信装置の
第４の実施形態を図面を参照しながら詳述する。ここ
で、図６が、この第４の実施形態の構成を示すブロック
図であり、第３の実施形態に係る図５との同一、対応部
分には同一、対応符号を付して示している。

【００８７】この第４の実施形態は、第３の実施形態の
一部を改良したものであり、以下では、主たる相違点を
中心に簡単に説明する。

【００８８】第３の実施形態においては、第１の光送受
信装置１０内の光カプラ４１は、２×２構成でありなが
ら、通信機能から見れば２×１構成として使用してお
り、光送信機２０から終端器４７への光信号は無駄にな
っている。

【００８９】この第４の実施形態は、第３の実施形態に
おいて、光送信機２０から光カプラ４１を介して終端器
４７へ向かう信号を、終端器４７ではなく、光伝送路１
２Ａに送出させることにより、この光伝送路１２Ａに光
カプラ群７０−４〜７０−６、光伝送路１２−５〜１２
−８を介して接続されている第２の光送受信装置１１−
５〜１１−８と、第１の光送受信装置１０との間の通信
を可能とし、第１の光送受信装置１０と通信し得る第２
の光送受信装置の数を装置１１−１〜１１−８に増大さ
せたものである。

【００９０】この第４の実施形態によっても、第３の実
施形態と同様な効果を奏すると共に、第１の光送受信装
置と通信し得る第２の光送受信装置数を増大させること
ができるという効果をも奏する。

【００９１】（Ｅ）他の実施形態 (1) 上記第１及び第２の実施形態は、第１の光送受信装
置と１個の第２の光送受信装置との間で１種類の信号を
授受するものであったが、複数種類の信号を授受するよ
うにしても良い。この場合、光スイッチ駆動回路に接続
された合波器が必要となる。逆に、第３及び第４の実施
形態において、第１の光送受信装置と１個の第２の光送
受信装置との間で１種類の信号を授受するように変形し
ても良い。この場合、第２の光送受信装置における合波
器は不要となる。

【００９２】(2) 第１の光送受信装置と第２の光送受信
装置との組合せは、上記各実施形態のものに限定される
ものではなく、組合せが可能ならば任意である。例え
ば、第１の実施形態の第１の光送受信装置と第２の実施
形態の第２の光送受信装置とを組合せて光伝送システム
を構築しても良く、通信信号の種類数を除けば、第１の
実施形態の第１の光送受信装置と第３の実施形態の第２
の光送受信装置とを組合せて光伝送システムを構築して
も良い。

【００９３】(3) 上記各実施形態においては、第１の光
送受信装置において各第２の光送受信装置への電気信号
を周波数多重するものを示したが、第１の光送受信装置
から第２の光送受信装置への伝送だけを考慮すれば時分
割多重したものであっても良い。

【００９４】(4) 上記各実施形態においては、所定周波
数を有する各電気信号が、所定周波数を中心周波数とし
た分波器等で弁別可能な狭帯域の周波数変調信号である
ことを意図して説明したが、各電気信号が、オンオフ信
号（オン期間だけその周波数を有する信号）であっても
良い。

【００９５】(5) 上記各実施形態においては、第１の光
送受信装置が、各第２の光送受信装置からの反射戻り光
を重畳した後、又は、重畳されている反射戻り光を受信
処理するものを示したが、各第２の光送受信装置からの
反射戻り光を個別に受信処理するものであっても良い。

【００９６】(6) 上記第３及び第４の実施形態において
は、第２の光送受信装置が２分岐して一方の分岐光信号
を受信処理するものを示したが、受信する信号種類が２
以上の場合には、３以上分岐し、２個以上の分岐光信号
を受信処理して異なる種類の信号を取り出すようにして
も良い。

【００９７】(7) 上記各実施形態においては、全ての第
２の光送受信装置が第１の光送受信装置と授受する信号
数が同じのものを示したが、各第２の光送受信装置によ
って、第１の光送受信装置と授受する信号数を変えるよ
うにしても良い。

【００９８】(8) 本発明の用途を上記では言及しなかっ
たが、上述のような第１の光送受信装置と第２の光送受
信装置間の通信形態を必要又は適用可能な伝送システム
に広く適用することができる。例えば、加入者の情報に
よりプログラムを変えるＣＡＴＶ装置（いわゆるビデオ
オンデマンド）と加入者端末とを結ぶ伝送システムや、
それに従来の電話機能を加えた装置を有する伝送システ
ムや、携帯電話やＰＨＳの周波数信号をそのまま伝送す
る伝送システムや、無線周波数の使用状態によって伝送
路の容量が変化する無線基地局と網内交換機とを結ぶ伝
送システムや、多くの地点のビデオ監視信号をセンタ局
が収集する伝送システム等に適用することができる。

【００９９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１の
光送受信装置が、各第２の光送受信装置に割り当てられ
ている周波数成分を有する電気信号に対応した変調光の
全てを光バイアス光に重畳した光信号を、光伝送路に出
力し、各第２の光送受信装置が、光伝送路から与えられ
た光信号を少なくとも２分岐し、一部の分岐光信号を受
信処理すると共に、他の分岐光信号を反射処理し、か
つ、その反射戻り光に、当該第２の光送受信装置に対応
した周波数成分であって、受信処理に供する周波数成分
とは異なる周波数の電気信号に対応した変調光を盛り込
んで光伝送路に戻し、第１の光送受信装置が、この戻り
光を受信処理するようにしたので、通信容量の変化に柔
軟に対応でき、多様な通信形態にも対応可能な光反射を
利用した光伝送システム及び光送受信装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】従来の光伝送システムを示すブロック図であ
る。

【図３】第１の実施形態の光伝送路への光信号を示す説
明図である。

【図４】第２の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】第３の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】第４の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０…第１の光送受信装置、 １１−１〜１１−８…第２の光送受信装置、 １２、１２Ａ、１２−１〜１２−８…光伝送路、 ２０…光送信機、 ２４、６２…合波器、 ３０、３０−１、３０−２…光受信機、 ３３、３３−１、３３−２、５５…分波器、 ４１〜４３、５６、７０−１〜７０−８…光カプラ、 ５０…光スイッチ、 ５１…光スイッチ駆動回路、 ５２…反射器、 ５３、６０…ホトダイオード、 ５４、６１…ホトダイオード駆動回路。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 Ｈ０４Ｂ 10/152 10/142

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の光送受信装置と複数の第２の光送
   受信装置とが、光伝送路を介して接続されている光伝送
   システムにおいて、 上記第１の光送受信装置が、 上記各第２の光送受信装置に割り当てられている周波数
   成分を有する電気信号に対応した変調光の全てを光バイ
   アス光に重畳した光信号を、上記光伝送路に出力する光
   信号送信手段と、 上記光伝送路から到来した上記各第２の光送受信装置か
   らの光信号を受信処理して、上記各第２の光送受信装置
   に対応した周波数成分を有する電気信号を得る光信号受
   信手段とを備え、 上記各第２の光送受信装置が、 上記光伝送路から与えられた光信号を少なくとも２分岐
   すると共に、その逆処理を行なう光路分岐結合手段と、 一部の分岐光信号を受信処理して、当該第２の光送受信
   装置に対応した周波数成分を有する電気信号を得る光信
   号受信手段と、 他の分岐光信号を反射処理すると共に、その反射戻り光
   に、当該第２の光送受信装置に対応した周波数成分であ
   って、受信処理に供する周波数成分とは異なる周波数の
   電気信号に対応した変調光を盛り込んで、上記光路分岐
   結合手段を介して上記光伝送路に送出する光信号送信手
   段とを備えたことを特徴とする光伝送システム。
2. 【請求項２】 上記伝送路が、 上記第１の光送受信装置に収容されている１本の共通光
   伝送部分と、 上記各第２の光送受信装置のそれぞれに個別に収容され
   ている複数の個別光伝送路部分と、 上記共通光伝送部分と、全ての上記個別光伝送路部分と
   を結合させる光伝送路結合手段とでなることを特徴とす
   る請求項１に記載の光伝送システム。
3. 【請求項３】 少なくとも一部の上記第２の光送受信装
   置に割り当てられている周波数成分が複数であり、その
   第２の光送受信装置は、複数の周波数成分に対する受信
   処理及び送信処理を行なうことを特徴とする請求項１又
   は２に記載の光伝送システム。
4. 【請求項４】 上記第２の光送受信装置における上記光
   路分岐結合手段と上記光信号送信手段とが、一部の光学
   素子を共用していることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれかに記載の光伝送システム。
5. 【請求項５】 自己及び他の第２の光送受信装置に割り
   当てられている周波数成分を有する電気信号に対応した
   変調光の全てを光バイアス光に重畳した光信号が光伝送
   路から与えられる光送受信装置であって、 上記光伝送路から与えられた光信号を少なくとも２分岐
   すると共に、その逆処理を行なう光路分岐結合手段と、 一部の分岐光信号を受信処理して、当該第２の光送受信
   装置に対応した周波数成分を有する電気信号を得る光信
   号受信手段と、 他の分岐光信号を反射処理すると共に、その反射戻り光
   に、当該第２の光送受信装置に対応した周波数成分であ
   って、受信処理に供する周波数成分とは異なる周波数の
   電気信号に対応した変調光を盛り込んで、上記光路分岐
   結合手段を介して上記光伝送路に送出する光信号送信手
   段とを備えたことを特徴とする光送受信装置。