JP2011226847A - Abnormality detection circuit for optical modulation element, optical transmission device utilizing the same and abnormality detection method for optical modulation element - Google Patents

Abnormality detection circuit for optical modulation element, optical transmission device utilizing the same and abnormality detection method for optical modulation element Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable determination of disconnection of a line L and to prevent light transmittance from being left increased and from resulting in failure of blocking light.SOLUTION: In one or more detection points P provided on a line L between a drive circuit 15 that drives an optical modulation element EAM and the optical modulation element EAM, drive current that drives the optical modulation element EAM passing through the line L is detected and whether the detected drive current is within or beyond a normal range is determined to determine disconnection of the line L.

Description

本発明は、光変調素子を駆動する駆動電流の異常を検出する技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for detecting an abnormality in a drive current that drives a light modulation element.

近年、電界吸収型光変調素子(EAM; Electro-Absorption Modulator)が開発され、実用化されている。また、このＥＡ変調素子を分布帰還型レーザ素子と合わせてモノリシックに集積した変調器集積型レーザ素子（EAM−integrated Laser Diode：EAM−LD）も開発され、実用化されている。
このＥＡ変調素子を駆動する駆動回路は、ＥＡ変調素子のアノードに負電圧を与えて光透過率を制御する。駆動回路の形式には、ＡＣ結合素子（キャパシタ）を介したＡＣ結合駆動回路と、ＡＣ結合素子を介さないＤＣ結合駆動回路とがある。 In recent years, electro-absorption modulators (EAM) have been developed and put into practical use. Further, a modulator integrated laser element (EAM-LD) in which the EA modulation element is combined with a distributed feedback laser element in a monolithic manner has been developed and put into practical use.
The drive circuit for driving the EA modulation element applies a negative voltage to the anode of the EA modulation element to control the light transmittance. There are two types of drive circuits: an AC coupling drive circuit via an AC coupling element (capacitor) and a DC coupling drive circuit not via an AC coupling element.

図７は、ＡＣ結合駆動回路を示す回路図である。ＥＡ変調素子（ＥＡＭと表示）のアノードには、インピーダンス整合用抵抗Ｒ２、インダクタＬ１、バイアス電流源であるトランジスタＱを介して、負電圧源−ＶＢが接続されている。ＥＡ変調素子に並列に接続されているのは、インピーダンス整合用抵抗Ｒ２である。この構成によってＥＡ変調素子にバイアス電流が流される。このバイアス電流は、トランジスタＱのベースに印加されるバイアス制御電圧によって変化させられる。またインピーダンス整合用抵抗Ｒ２とインダクタＬ１との接続点には、ＡＣ結合素子（キャパシタ）Ｃを介して高周波の変調信号が印加される。これにより、高周波の変調信号がＥＡ変調素子に供給され、発光素子ＬＤからの発光が強度変調される。   FIG. 7 is a circuit diagram showing an AC coupling drive circuit. A negative voltage source -VB is connected to the anode of the EA modulation element (denoted as EAM) through an impedance matching resistor R2, an inductor L1, and a transistor Q as a bias current source. An impedance matching resistor R2 is connected in parallel to the EA modulation element. With this configuration, a bias current flows through the EA modulation element. This bias current is changed by a bias control voltage applied to the base of the transistor Q. A high-frequency modulation signal is applied to the connection point between the impedance matching resistor R2 and the inductor L1 via an AC coupling element (capacitor) C. As a result, a high frequency modulation signal is supplied to the EA modulation element, and light emission from the light emitting element LD is intensity-modulated.

図８は、ＤＣ結合駆動回路を示す回路図である。ＡＣ結合駆動回路と違っているところは、ＡＣ結合素子（キャパシタ）Ｃがなく、高周波の変調信号出力がＥＡ変調素子に直接与えられることと、インピーダンス整合用抵抗Ｒ２とトランジスタＱとの接続点に、他のインピーダンス整合用抵抗Ｒ３が接続されているところである。この回路も、ＡＣ結合駆動回路と同様、ＥＡ変調素子にバイアス電流を流すとともに、高周波の変調信号をＥＡ変調素子に供給するという動作を実現できる。   FIG. 8 is a circuit diagram showing a DC coupling drive circuit. The difference from the AC coupling drive circuit is that there is no AC coupling element (capacitor) C, a high-frequency modulation signal output is directly applied to the EA modulation element, and the connection point between the impedance matching resistor R2 and the transistor Q. Another impedance matching resistor R3 is connected. Similar to the AC coupling drive circuit, this circuit can also realize an operation of supplying a bias current to the EA modulation element and supplying a high-frequency modulation signal to the EA modulation element.

以下、高周波の変調信号による電流とバイアス電流との合計の電流を、「駆動電流」という。   Hereinafter, the total current of the current and the bias current due to the high frequency modulation signal is referred to as “drive current”.

特開平11-223802公報JP 11-223802 JP

バイアス電流源とＥＡ変調素子とを接続する線路が、半田不良、パターン剥がれ、機構部品の当たりによって起こる損傷などにより断線することがある。この断線が発生すれば駆動電流が流れなくなり、ＥＡ変調素子のアノード側が開放状態になり、光透過率が上がったままで光を遮断しなくなる。したがって、信号の伝送ができないのでシステム上の障害が起こり得るのみならず、発光素子から出る光を常時素通しすることとなり、断線故障のため強い光が出ていることを知らない修理者の眼を損傷したり、受信器側のＡＰＤなどの受光素子を壊したりする。   The line connecting the bias current source and the EA modulation element may be disconnected due to solder failure, pattern peeling, damage caused by contact with mechanical parts, or the like. When this disconnection occurs, the drive current stops flowing, the anode side of the EA modulation element is opened, and the light is not blocked while the light transmittance is increased. Therefore, not only can the signal be transmitted, but not only can the system fail, but the light emitted from the light emitting element is always passed through, and the eye of the repairer who does not know that strong light is emitted due to the disconnection failure. It is damaged or a light receiving element such as an APD on the receiver side is broken.

従来の駆動回路では、この線路の断線故障を検出することができないため、発光素子の発光パワーを下げておくことが対策となっているが、それでは光変調特性を犠牲にすることとなる。発光パワーを下げると、光透過率の直線性の良い部分、あるいは光の伝送に悪影響を与えるチャープが出にくい部分を使うことが出来なくなるからである。
また変調後の光を分岐させてモニタ用のフォトダイオードを置くという対策も考えられているが、この場合、モニタ用に光を分岐させるので発光素子のパワーを余分に強める必要があり、消費電力の増加につながる。また、構造も複雑になる。 In the conventional drive circuit, since the disconnection failure of the line cannot be detected, a countermeasure is to reduce the light emission power of the light emitting element, but this sacrifices the light modulation characteristics. This is because when the light emission power is lowered, it becomes impossible to use a portion where the linearity of the light transmittance is good or a portion where it is difficult to generate a chirp that adversely affects the transmission of light.
In addition, a measure to split the modulated light and place a monitoring photodiode is also considered, but in this case, the light is split for monitoring, so it is necessary to increase the power of the light emitting element and power consumption. Leads to an increase in Also, the structure becomes complicated.

そこで、この発明の目的は、光変調特性を犠牲にすることなく、断線故障をすばやく検出することのできる光変調素子の異常検出回路、それを使った光送信装置及び光変調素子の異常検出方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical modulation element abnormality detection circuit capable of quickly detecting a disconnection failure without sacrificing optical modulation characteristics, an optical transmission device using the same, and an optical modulation element abnormality detection method Is to provide.

上記の目的を達成するための本発明の異常検出回路は、光変調素子を駆動する駆動回路と前記光変調素子との間の線路に設けられた１個又は複数個の検出点において、当該線路を流れる光変調素子を駆動する駆動電流を検出する駆動電流検出手段と、前記駆動電流検出手段によって検出された駆動電流が正常範囲内か正常範囲外かを判定することによって、光変調素子の異常を判断する異常判断手段とを備える。   In order to achieve the above object, an abnormality detection circuit according to the present invention includes a drive circuit that drives a light modulation element and one or more detection points provided on the line between the light modulation element. An abnormality of the light modulation element by determining whether the drive current detected by the drive current detection means is within a normal range or out of the normal range. And an abnormality determining means for determining.

この構成によれば、光変調素子を駆動する駆動回路と前記光変調素子との間の線路を流れる光変調素子の駆動電流を検出することによって、前記線路の断線による異常を判定することができる。当該線路の異常が検出されれば、直ちに対策をすることができ、ＥＡ変調素子が光を遮断しなくなる状態が継続することで起きる障害を食い止めることができる。   According to this configuration, it is possible to determine abnormality due to the disconnection of the line by detecting the drive current of the light modulation element that flows through the line between the drive circuit that drives the light modulation element and the light modulation element. . If an abnormality of the line is detected, a countermeasure can be taken immediately, and a failure caused by a state in which the EA modulation element does not block light can be stopped.

前記駆動電流検出手段は、前記線路の１つの検出点の電圧を検出することによって、前記駆動電流を検出するものである場合は、前記正常範囲に対応して、接地電圧と光変調素子のバイアス電流源を駆動する電源電圧との間に存在する基準電圧範囲を設定すればよい。１つの検出点で検出される１つの電圧を処理すればよいので、駆動電流検出手段の構成が簡単になる。   In the case where the drive current detection means detects the drive current by detecting the voltage at one detection point of the line, the ground voltage and the bias of the light modulation element correspond to the normal range. What is necessary is just to set the reference voltage range which exists between the power supply voltages which drive a current source. Since only one voltage detected at one detection point needs to be processed, the configuration of the drive current detection means is simplified.

前記駆動電流検出手段は、前記線路の複数の検出点の電圧差を検出することによって、前記駆動電流を検出するものである場合は、前記正常範囲に対応して、零電圧と、バイアス電流源を駆動する電源電圧と接地電圧との差電圧との間に存在する基準電圧範囲を設定すればよい。この場合、駆動電流検出手段は、前記線路の複数の検出点の電圧差を検出するので、差動増幅回路を採用する必要があるが、前記線路に突発的なノイズが乗った場合に誤検出する確率が減少するという利点がある。   In the case where the drive current detection means detects the drive current by detecting a voltage difference between a plurality of detection points of the line, a zero voltage and a bias current source correspond to the normal range. A reference voltage range that exists between the power supply voltage for driving and the differential voltage between the ground voltage and the ground voltage may be set. In this case, since the drive current detection means detects a voltage difference between a plurality of detection points of the line, it is necessary to employ a differential amplifier circuit. However, when the noise suddenly gets on the line, a false detection is performed. There is an advantage that the probability of being reduced.

また、本発明の光送信装置は、発光素子と、前記発光素子から出された光を変調する光変調素子と、前記光変調素子を駆動する駆動回路とを有するものであって、前述した本発明の異常検出回路が設けられているものである。
前記異常検出回路で、光変調素子の異常を判断した場合、前記発光素子の発光を停止するようにすれば、この発光の継続により信号の伝送ができなくて生じるシステム上の障害を未然に防ぐことができ、断線故障のため強い光が出ていることを知らない修理者の眼を損傷したり、受信器側のＡＰＤなどの受光素子を壊したりすることもない。 The optical transmission device of the present invention includes a light emitting element, a light modulating element that modulates light emitted from the light emitting element, and a drive circuit that drives the light modulating element. An abnormality detection circuit according to the invention is provided.
When the abnormality detection circuit determines that the light modulation element is abnormal, if the light emission of the light emitting element is stopped, it is possible to prevent a failure in the system caused by the inability to transmit a signal due to the continued light emission. It is possible to prevent damage to the eyes of a repair person who does not know that strong light is emitted due to a disconnection failure, or to damage a light receiving element such as an APD on the receiver side.

また光変調素子の異常を判断した場合、光送信装置の外部に異常を通知するようにして、システムの維持管理者に速やかに知らせることも有効である。
また本発明の光変調素子の異常検出方法は、前記本発明の異常検出回路と実質同一の発明に係る異常検出方法である。 It is also effective to promptly notify the system maintenance manager by notifying the outside of the optical transmitter when an abnormality of the optical modulation element is determined.
The abnormality detection method for a light modulation element of the present invention is an abnormality detection method according to the invention which is substantially the same as the abnormality detection circuit of the present invention.

以上のように本発明によれば、光変調素子の異常をすばやく発見することができる。したがって、発光素子の発光パワーを下げておかなくても、故障のため強い光が出ていることを知らない修理者の眼を損傷するおそれはなくなる。またシステムの運用上、すばやく次の修理対策に入ることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to quickly find the abnormality of the light modulation element. Therefore, even if the light emission power of the light emitting element is not lowered, there is no possibility of damaging the eyes of a repair person who does not know that strong light is emitted due to failure. In addition, the next repair measures can be entered quickly in the operation of the system.

ＥＡ変調素子に駆動電流を供給する線路の断線を検出する断線検出回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the disconnection detection circuit which detects the disconnection of the line which supplies a drive current to EA modulation element. 図１の回路における断線故障時の検出電圧の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the detection voltage at the time of the disconnection failure in the circuit of FIG. 断線検出回路の他の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another example of a disconnection detection circuit. 図３の回路における断線故障時の検出電圧の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the detection voltage at the time of the disconnection failure in the circuit of FIG. ＰＯＮシステムの概略図である。It is the schematic of a PON system. 断線検出回路を光送信装置に組み込んだＰＯＮシステムのブロック図である。1 is a block diagram of a PON system in which a disconnection detection circuit is incorporated in an optical transmission device. ＥＡ変調素子を駆動するＡＣ結合型駆動回路の回路図である。It is a circuit diagram of the AC coupling type drive circuit which drives an EA modulation element. ＥＡ変調素子を駆動するＤＣ結合型駆動回路の回路図である。It is a circuit diagram of the DC coupling type drive circuit which drives an EA modulation element.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、ＥＡ変調素子にバイアス電流及び変調信号（あわせて「駆動電流」という）を供給する線路Ｌの断線を検出する断線検出回路１１の一例を示す回路図である。
同図を参照して、ＥＡ変調素子（ＥＡＭと表示）のアノードには、インピーダンス整合用抵抗Ｒ２１，Ｒ２２、インダクタＬ１、バイアス電流源１５を構成するトランジスタＱを介して、負電圧源−ＶＢが接続されている。ＥＡ変調素子に並列に接続されているのはインピーダンス整合用抵抗Ｒ１である。抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の合計の抵抗値は、図７，図８で説明したＲ２の抵抗値に等しい。Ｒ２を、Ｒ２１とＲ２２に配分比率は、０：１００から１００：０まで任意である。例えば、配分比率を０：１００にしても良く、この場合、Ｒ２２は零になりＲ２１（その抵抗値はＲ２に等しい）とインダクタＬ１との接続点が断線検出点Ｐとなる。配分比率を１００：０にしても良く、この場合、Ｒ２１は零になりＲ２２（その抵抗値はＲ２に等しい）と抵抗Ｒ１との接続点が断線検出点Ｐとなる。なお、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２は外付けの抵抗素子で作っても良いし、線路のインピーダンスで作っても良い。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an example of a disconnection detection circuit 11 that detects disconnection of a line L that supplies a bias current and a modulation signal (also referred to as “drive current”) to an EA modulation element.
Referring to the figure, the negative voltage source -VB is connected to the anode of the EA modulation element (denoted EAM) through impedance matching resistors R21 and R22, an inductor L1, and a transistor Q constituting a bias current source 15. It is connected. Connected in parallel to the EA modulation element is an impedance matching resistor R1. The total resistance value of the resistors R21 and R22 is equal to the resistance value of R2 described in FIGS. The distribution ratio of R2 to R21 and R22 is arbitrary from 0: 100 to 100: 0. For example, the distribution ratio may be set to 0: 100. In this case, R22 becomes zero, and the connection point between R21 (whose resistance value is equal to R2) and the inductor L1 becomes the disconnection detection point P. The distribution ratio may be 100: 0. In this case, R21 becomes zero, and the connection point between R22 (whose resistance value is equal to R2) and the resistor R1 becomes the disconnection detection point P. Note that the resistor R1 and the resistors R21 and R22 may be made of external resistance elements, or may be made of line impedance.

この構成によって抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を介して、ＥＡ変調素子にバイアス電流および変調信号が流される。このバイアス電流は、トランジスタＱ５のベースに印加されるバイアス制御電圧によって変化させられる。またＲ２１，Ｒ２２とインダクタＬ１４との接続点には、変調信号出力回路１７より高周波の前記変調信号が印加される。これにより、高周波の変調信号がＥＡ変調素子に供給され、発光素子（図示せず）から出射されＥＡ変調素子を透過した光が強度変調される。   With this configuration, a bias current and a modulation signal are supplied to the EA modulation element via the resistors R21 and R22. This bias current is changed by a bias control voltage applied to the base of the transistor Q5. The modulation signal having a high frequency is applied from the modulation signal output circuit 17 to a connection point between R21, R22 and the inductor L14. As a result, a high frequency modulation signal is supplied to the EA modulation element, and the light emitted from the light emitting element (not shown) and transmitted through the EA modulation element is intensity-modulated.

バイアス電流源１５とＥＡ変調素子とを接続する線路Ｌ上に分岐点Ｐを設け、そこにローパスフィルタ１２、バッファアンプ１３及び電圧判定回路１４をこの順に接続している。前記分岐点Ｐを、ＥＡ変調素子の断線を検出する点という意味で「断線検出点Ｐ」という。
ローパスフィルタ１２は、高周波信号を遮断するための回路であり、例えばインダクタンスを形成する空芯コイルからなる。このローパスフィルタ１２の機能により、変調信号出力回路１７から出力される変調信号の高周波成分はローパスフィルタ１２を通過することなく、ＥＡ変調素子側に流れて行く。ローパスフィルタ１２を通過するのは、駆動電流の直流成分および低周波成分であり、実質的には、ＥＡ変調素子のバイアス電流が断線検出回路１１の検出対象となる。このようにして、ＥＡ変調素子を定常的に流れるバイアス電流に着目して断線を検出するよう、この実施例は構成されている。なお、バッファアンプ１３や電圧判定回路１４の中に高周波をカットする機能が付属していれば、このローパスフィルタ１２は省略できる。 A branch point P is provided on the line L connecting the bias current source 15 and the EA modulation element, and the low-pass filter 12, the buffer amplifier 13, and the voltage determination circuit 14 are connected thereto in this order. The branch point P is referred to as “disconnection detection point P” in the sense of detecting a disconnection of the EA modulation element.
The low-pass filter 12 is a circuit for cutting off a high-frequency signal, and is composed of, for example, an air-core coil that forms an inductance. Due to the function of the low-pass filter 12, the high-frequency component of the modulation signal output from the modulation signal output circuit 17 flows to the EA modulation element side without passing through the low-pass filter 12. A DC component and a low frequency component of the drive current pass through the low-pass filter 12, and the bias current of the EA modulation element becomes a detection target of the disconnection detection circuit 11 substantially. In this way, this embodiment is configured so as to detect the disconnection by paying attention to the bias current that constantly flows through the EA modulation element. The low-pass filter 12 can be omitted if the buffer amplifier 13 and the voltage determination circuit 14 have a function of cutting high frequencies.

バッファアンプ１３は、電圧判定回路１４を接続しても、バイアス電流源１５からＥＡ変調素子側を見たインピーダンスが極力変化しないように挿入される回路であり、演算増幅回路が使用できる。バッファアンプ１３の入力インピーダンスは大きく、出力インピーダンスは小さく設定されている。入力インピーダンスの値は、抵抗Ｒ１，Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値として０に近い値から数１０Ωまでのものを使用しているとすれば、それよりはるかに大きな値、例えば数百ＭΩ〜数ＧΩに設定するとよい。なお、バッファアンプ１３は、電圧判定回路１４に内蔵されていてもよい。   The buffer amplifier 13 is a circuit that is inserted so that the impedance of the bias current source 15 viewed from the EA modulation element side does not change as much as possible even when the voltage determination circuit 14 is connected, and an operational amplifier circuit can be used. The input impedance of the buffer amplifier 13 is set large and the output impedance is set small. Assuming that the resistance values of the resistors R1, R21, and R22 are close to 0 to several tens of ohms, the input impedance value is much larger, for example, several hundred MΩ to several GΩ. It is good to set. The buffer amplifier 13 may be built in the voltage determination circuit 14.

電圧判定回路１４は、バッファアンプ１３の出力電圧Ｖをしきい値と比較する回路であり、演算増幅回路が使用できる。なお、電圧判定回路１４をディジタル制御回路によって構成しても良い。この場合、入力電圧をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換されたディジタル信号を、メモリに記憶しているしきい値と比較する。この比較処理は、所定のプログラムを実行するマイクロコンピュータによって実現する。   The voltage determination circuit 14 is a circuit that compares the output voltage V of the buffer amplifier 13 with a threshold value, and an operational amplifier circuit can be used. The voltage determination circuit 14 may be configured by a digital control circuit. In this case, the input voltage is A / D converted, and the A / D converted digital signal is compared with a threshold value stored in the memory. This comparison process is realized by a microcomputer that executes a predetermined program.

以上説明した断線検出回路１１の動作を、図２を用いて説明する。図２は、バッファアンプ１３の出力電圧Ｖ、すなわち電圧判定回路１４の入力電圧Ｖの時間変化を表わしたグラフである。
ＥＡ変調素子に駆動電流を供給する線路Ｌが正常で、所定の駆動電流が流れている場合、電圧判定回路１４の入力電圧は、図示した電圧Ｖａと電圧Ｖｂとの間（基準電圧範囲という）の値をとる。ここで基準電圧範囲の上限電圧Ｖａは、接地電圧（０Ｖ）から所定のマージンを引いた電圧であり、基準電圧範囲の下限電圧Ｖｂは、電源電圧−ＶＢに所定のマージンを足した電圧である。 The operation of the disconnection detection circuit 11 described above will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph showing the time change of the output voltage V of the buffer amplifier 13, that is, the input voltage V of the voltage determination circuit 14.
When the line L that supplies the drive current to the EA modulation element is normal and a predetermined drive current flows, the input voltage of the voltage determination circuit 14 is between the illustrated voltage Va and the voltage Vb (referred to as a reference voltage range). Takes the value of Here, the upper limit voltage Va of the reference voltage range is a voltage obtained by subtracting a predetermined margin from the ground voltage (0 V), and the lower limit voltage Vb of the reference voltage range is a voltage obtained by adding a predetermined margin to the power supply voltage -VB. .

断線検出点ＰよりもＥＡ変調素子に近い側、例えばＲ２１が断線した場合、断線検出点Ｐの、接地レベルとの間の電圧は、バイアス電流源１５を通って負の電源電圧−ＶＢに引かれて下降する。下限電圧Ｖｂは、その下降した電圧を検出することができるように、電源電圧−ＶＢ（例えば−１．３Ｖ）に所定のマージン（例えば０．３Ｖ）を足した値（例えば−１Ｖ）に設定される。   When the breakage detection point P is closer to the EA modulation element, for example, R21 is broken, the voltage between the breakage detection point P and the ground level is pulled through the bias current source 15 to the negative power supply voltage −VB. It goes down. The lower limit voltage Vb is set to a value (for example, −1V) obtained by adding a predetermined margin (for example, 0.3V) to the power supply voltage −VB (for example, −1.3V) so that the lowered voltage can be detected. Is done.

断線検出点Ｐよりもバイアス電流源１５に近い側、例えばＲ２２が断線した場合、断線検出点Ｐの、接地レベルとの間の電圧は接地電圧（０Ｖ）に引かれて上昇する。上限電圧Ｖａは、その上昇した電圧を検出することができるように、上限電圧Ｖａは、接地電圧（０Ｖ）から所定のマージン（例えば−０．３Ｖ）を引いた値（例えば−０．３Ｖ）に設定される。   When the disconnection detection point P is closer to the bias current source 15, for example, R22 is disconnected, the voltage between the disconnection detection point P and the ground level rises due to the ground voltage (0V). The upper limit voltage Va is a value obtained by subtracting a predetermined margin (for example, −0.3 V) from the ground voltage (0 V) so that the increased voltage can be detected. Set to

なお本明細書で「断線」と言う場合、線路Ｌが完全に切れる（破断する）場合だけでなく、線路Ｌの抵抗値が異常に上昇する場合を含む。線路Ｌの抵抗値が異常に上昇するのは、例えば線路Ｌを固定している半田付け端子の融着部分や圧着端子の圧接部分が切れかかって無視できない抵抗が生じている場合や、線路Ｌ自体が曲げ応力や引張り応力を受けて断面積が減少し無視できない抵抗が生じている場合である。   Note that the term “disconnection” in this specification includes not only the case where the line L is completely cut (broken), but also the case where the resistance value of the line L abnormally increases. The resistance value of the line L rises abnormally, for example, when the fusion part of the soldering terminal that fixes the line L or the pressure contact part of the crimp terminal is cut off and a non-negligible resistance occurs. This is the case where the cross-sectional area is reduced due to bending stress or tensile stress, and resistance that cannot be ignored is generated.

前記各「マージン」は、線路Ｌが完全に切れる（破断する）場合だけ検出すればよいのであれば比較的小さな値に設定してもよいが、前記無視できない抵抗が生じている場合も検出したいのであれば、比較的大きな値に設定する。マージンは、どのくらいまでの抵抗を検出したいのかに応じて、実験的に設定される値である。
図２を参照して、三角でマークした時点で、ＥＡ変調素子に駆動電流を供給する線路Ｌが断線したとする。断線検出点Ｐよりもバイアス電流源１５に近い側が断線した場合、電圧判定回路１４の入力電圧Ｖは上限電圧Ｖａを超えて上昇する。この動きを、図２の実線グラフで表示している。断線検出点ＰよりもＥＡ変調素子に近い側が断線した場合、電圧判定回路１４の入力電圧Ｖは下限電圧Ｖｂを超えて下降する。この動きを、図２の破線グラフで表示している。 Each “margin” may be set to a relatively small value as long as it can be detected only when the line L is completely cut (broken), but it is also desired to detect a case where the non-negligible resistance occurs. If it is, set it to a relatively large value. The margin is a value set experimentally depending on how much resistance is desired to be detected.
Referring to FIG. 2, it is assumed that the line L for supplying a drive current to the EA modulation element is disconnected at the time marked with a triangle. When the side closer to the bias current source 15 than the disconnection detection point P is disconnected, the input voltage V of the voltage determination circuit 14 rises exceeding the upper limit voltage Va. This movement is displayed by the solid line graph of FIG. When the side closer to the EA modulation element than the disconnection detection point P is disconnected, the input voltage V of the voltage determination circuit 14 falls below the lower limit voltage Vb. This movement is indicated by a broken line graph in FIG.

電圧判定回路１４は、その入力電圧Ｖが基準電圧範囲からはみだしたことを検知すると、バイアス電流源１５とＥＡ変調素子とを接続する線路Ｌ上に断線が生じていると判断して、発光素子の発光を停止する、異常ランプを点灯させて通知する、などの措置を行う。
図３は、他の実施形態にかかる断線検出回路１１′の一例を示す回路図である。
この断線検出回路１１′では、ＥＡ変調素子を駆動するバイアス電流源１５とＥＡ変調素子とを接続する線路Ｌ上に２つの断線検出点Ｐ１，Ｐ２を設け、それぞれローパスフィルタ１２１，１２２、バッファアンプ１３１，１３２を接続し、差動増幅回路１６で、２つのバッファアンプ１３１，１３２の出力電圧差（例えば正の値とする）を検出している。電圧判定回路１４は、差動増幅回路１６の出力電圧値をしきい値と比較する。バッファアンプ１３、差動増幅回路１６、電圧判定回路１４とも、演算増幅回路が使用できるが、電圧判定回路１４の機能を、マイクロコンピュータによって実現してもよいことは、図１の断線検出回路１１′と同様である。 When the voltage determination circuit 14 detects that the input voltage V is out of the reference voltage range, the voltage determination circuit 14 determines that a disconnection has occurred on the line L connecting the bias current source 15 and the EA modulation element, and the light emitting element Take measures such as stopping the flashing of the lamp and notifying by turning on the abnormal lamp.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a disconnection detection circuit 11 ′ according to another embodiment.
In this disconnection detection circuit 11 ′, two disconnection detection points P1 and P2 are provided on a line L connecting the bias current source 15 for driving the EA modulation element and the EA modulation element, and low-pass filters 121 and 122, a buffer amplifier, respectively. 131 and 132 are connected, and the differential amplifier circuit 16 detects an output voltage difference between the two buffer amplifiers 131 and 132 (for example, a positive value). The voltage determination circuit 14 compares the output voltage value of the differential amplifier circuit 16 with a threshold value. An operational amplifier circuit can be used for each of the buffer amplifier 13, the differential amplifier circuit 16, and the voltage determination circuit 14, but the function of the voltage determination circuit 14 may be realized by a microcomputer as shown in FIG. Same as ′.

図４は、差動増幅回路１６の出力側の電圧Ｖ、すなわち電圧判定回路１４の入力電圧Ｖの時間変化を表わしたグラフである。
ＥＡ変調素子に駆動電流を供給する線路Ｌが正常で、所定のバイアス電流が流れている場合、２つの断線検出点Ｐ１，Ｐ２には、バイアス電流×Ｒ２の抵抗値に相当する電圧差が生じている。この電圧差は、差動増幅回路１６の出力電圧として表れる。差動増幅回路１６の出力電圧は、図示したように上限電圧Ｖｃと下限電圧Ｖｄとの間の値をとる。 FIG. 4 is a graph showing the time change of the voltage V on the output side of the differential amplifier circuit 16, that is, the input voltage V of the voltage determination circuit 14.
When the line L for supplying the drive current to the EA modulation element is normal and a predetermined bias current flows, a voltage difference corresponding to the resistance value of the bias current × R2 occurs at the two disconnection detection points P1 and P2. ing. This voltage difference appears as an output voltage of the differential amplifier circuit 16. The output voltage of the differential amplifier circuit 16 takes a value between the upper limit voltage Vc and the lower limit voltage Vd as shown in the figure.

断線検出点Ｐ１よりもＥＡ変調素子に近い側又は断線検出点Ｐ２よりもバイアス電流源１５に近い側が断線した場合、抵抗Ｒ２には電流が流れなくなり、差動増幅回路１６に入る２つの電圧の差は小さくなる。したがって、差動増幅回路１６の出力電圧Ｖも小さくなる。下限電圧Ｖｄは、この小さくなった電圧を検出することができように、零電圧（０Ｖ）に所定のマージン（例えば０．３Ｖ）を足した電圧である値（例えば０．３Ｖ）に設定される。   When the side closer to the EA modulation element than the disconnection detection point P1 or the side closer to the bias current source 15 than the disconnection detection point P2 is disconnected, no current flows through the resistor R2, and the two voltages entering the differential amplifier circuit 16 The difference is smaller. Therefore, the output voltage V of the differential amplifier circuit 16 is also reduced. The lower limit voltage Vd is set to a value (for example, 0.3V) that is a voltage obtained by adding a predetermined margin (for example, 0.3V) to the zero voltage (0V) so that this reduced voltage can be detected. The

２つの断線検出点Ｐ１，Ｐ２の内側、すなわち抵抗R２が断線した場合、ＥＡ変調素子に近い断線検出点Ｐ１の電圧は接地電圧（０Ｖ）に引かれて上昇するが、バイアス電流源１５に近い断線検出点Ｐ２の電圧は、バイアス電流源１５を経由して負の電源電圧−ＶＢに引かれて下降する。したがって、２つの断線検出点Ｐ１，Ｐ２の電位差は増大する。電圧Ｖｃは、その増大した電圧差を検出することができるように、接地電圧（０Ｖ）から負の電源電圧−ＶＢ（例えば−１．３Ｖ）を引いた値、すなわち電源電圧の絶対値（１．３Ｖ）から、所定のマージン（例えば０．３Ｖ）を引いた値（例えば１Ｖ）に設定される。   When the resistance R2 is disconnected inside the two disconnection detection points P1 and P2, the voltage at the disconnection detection point P1 close to the EA modulation element rises due to the ground voltage (0V), but is close to the bias current source 15. The voltage at the disconnection detection point P2 is pulled by the negative power supply voltage −VB via the bias current source 15 and falls. Therefore, the potential difference between the two disconnection detection points P1 and P2 increases. The voltage Vc is a value obtained by subtracting a negative power supply voltage -VB (for example, -1.3 V) from the ground voltage (0 V) so that the increased voltage difference can be detected, that is, the absolute value of the power supply voltage (1 .3V) is set to a value (eg, 1V) obtained by subtracting a predetermined margin (eg, 0.3V).

前記各「マージン」は、前述したのと同様であり、どのくらいまでの抵抗を検出したいのかに応じて、実験的に設定される値である。
図４の三角でマークした時点で、ＥＡ変調素子に駆動電流を供給する線路Ｌが断線したとする。２つの断線検出点Ｐ１，Ｐ２の内側で断線した場合、電圧判定回路１４の入力電圧は上限電圧Ｖｃを超えて上昇する。この動きを、図２の実線グラフで表示している。２つの断線検出点Ｐ１，Ｐ２よりも外側で断線した場合、電圧判定回路１４の入力電圧は下限電圧Ｖｄを超えて下降する。この動きを、図２の破線グラフで表示している。 Each “margin” is the same as described above, and is an experimentally set value depending on how much resistance is desired to be detected.
It is assumed that the line L for supplying a drive current to the EA modulation element is disconnected at the time marked with a triangle in FIG. When disconnection occurs inside the two disconnection detection points P1 and P2, the input voltage of the voltage determination circuit 14 rises above the upper limit voltage Vc. This movement is displayed by the solid line graph of FIG. When the disconnection occurs outside the two disconnection detection points P1 and P2, the input voltage of the voltage determination circuit 14 drops below the lower limit voltage Vd. This movement is indicated by a broken line graph in FIG.

電圧判定回路１４は、入力電圧Ｖが基準電圧範囲からはみだしたことを検知すると、バイアス電流源１５とＥＡ変調素子とを接続する線路Ｌ上に断線が生じていると判断して、発光素子の発光を停止する、異常ランプを点灯させて通知する、などの措置を行う。
この複数の断線検出点Ｐ１，Ｐ２で電圧差を検出する差動増幅回路１６を採用した検出回路によれば、単一の断線検出点Ｐで電圧を検出する場合に比べて、線路Ｌに突発的なノイズが乗った場合に誤検出する確率が減少するという利点がある。 When the voltage determination circuit 14 detects that the input voltage V is out of the reference voltage range, the voltage determination circuit 14 determines that a disconnection has occurred on the line L connecting the bias current source 15 and the EA modulation element, and Take measures such as stopping the light emission, turning on the abnormal lamp and notifying.
According to the detection circuit that employs the differential amplifier circuit 16 that detects the voltage difference at the plurality of disconnection detection points P1 and P2, compared with the case where the voltage is detected at the single disconnection detection point P, the line L suddenly occurs. There is an advantage that the probability of erroneous detection is reduced when noise is applied.

次に、本発明の断線検出回路１１，１１′が適用されるＰＯＮ(Passive Optical Network)光通信システムについて説明する。
図５は、ＰＯＮ光通信システムの構成例を示す概略図である。
ＰＯＮ光通信システムは、局舎に備えられる局側装置ＯＬＴと複数の加入者に備えられる宅側装置ＯＮＵとが、光ファイバ４及び光分岐器３を介して接続されている。 Next, a PON (Passive Optical Network) optical communication system to which the disconnection detection circuits 11, 11 'of the present invention are applied will be described.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a PON optical communication system.
In the PON optical communication system, a station side device OLT provided in a station building and a home side device ONU provided in a plurality of subscribers are connected via an optical fiber 4 and an optical branching unit 3.

宅側装置ＯＮＵは、加入者宅内に設置されるパーソナルコンピュータなどで光ネットワークサービスを享受するための端末を接続するネットワークインタフェースを有している。
光分岐器３は、特に外部からの電源供給を必要とせず入力された信号から受動的に信号を分岐・多重するスターカプラで構成されている。 The home-side apparatus ONU has a network interface for connecting a terminal for enjoying an optical network service with a personal computer or the like installed in the subscriber's home.
The optical branching device 3 is composed of a star coupler that passively branches and multiplexes a signal from an input signal without requiring an external power supply.

局側装置ＯＬＴ及び光分岐器３、光分岐器３及び宅側装置ＯＮＵに接続されている光ファイバ４は、それぞれ１本（上り下りあわせて２本）のシングルモードファイバを用いている。つまり、１台の局側装置ＯＬＴは、１本の幹線光ファイバ４を通して光分岐器３に接続されている。そして光分岐器３は、Ｍ台（Ｍは１以上の整数）の宅側装置ＯＮＵと、支線光ファイバ４で接続されている。よって、１局の局側装置ＯＬＴが送受する信号は、光分岐器３によって、Ｍ台の宅側装置ＯＮＵに分配される。   Each of the optical fibers 4 connected to the station side apparatus OLT and the optical branching unit 3, the optical branching unit 3 and the home side apparatus ONU uses a single mode fiber (two uplinks and two downlinks). That is, one station side apparatus OLT is connected to the optical branching device 3 through one main optical fiber 4. The optical branching unit 3 is connected to M units (M is an integer of 1 or more) of home-side devices ONU by branch line optical fibers 4. Therefore, a signal transmitted / received by one station-side apparatus OLT is distributed by the optical branching device 3 to M home-side apparatuses ONU.

本発明の実施形態の光通信システムは、前記ＰＯＮ光通信システムに、イーサネット（イーサネット（Ethernet）は、登録商標である）の技術を取り込み、高速で光ファイバのアクセス区間通信を実現するＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet-Passive Optical Network）方式若しくは１０Ｇ−ＥＰＯＮ方式を採用している。
前記ＧＥ−ＰＯＮ方式若しくは１０Ｇ−ＥＰＯＮ方式に従えば、局側装置ＯＬＴ及び宅側装置ＯＮＵの相互の通信は、可変長なフレームを単位として行われる。 An optical communication system according to an embodiment of the present invention incorporates the technology of Ethernet (Ethernet is a registered trademark) into the PON optical communication system, and realizes optical fiber access section communication at high speed. (Gigabit Ethernet-Passive Optical Network) system or 10G-EPON system is adopted.
According to the GE-PON system or 10G-EPON system, communication between the station side apparatus OLT and the home side apparatus ONU is performed in units of variable length frames.

まず、上位のネットワークから放送形態で各局側装置ＯＬＴに入ってくる下りフレームは、局側装置ＯＬＴにおいて所定の処理が行われ、中継されるべき論理リンク（MPCPリンクという）が特定される。そして、局側装置ＯＬＴを通して、光信号として光ファイバ４に送信される。光ファイバ４に送信させた光信号は、光分岐器３で分岐され、光分岐器３につながる宅側装置ＯＮＵに送信されるが、フレームの宛先アドレスに基づき、当該MPCPリンクを構成する宅側装置ＯＮＵのみが所定の下りフレームを取り込み、フレームを宅内ネットワークインタフェースに中継する。   First, a downlink frame that enters each station-side apparatus OLT in a broadcast form from a higher-level network is subjected to predetermined processing in the station-side apparatus OLT, and a logical link (referred to as an MPCP link) to be relayed is specified. Then, it is transmitted to the optical fiber 4 as an optical signal through the station side device OLT. The optical signal transmitted to the optical fiber 4 is branched by the optical branching unit 3 and transmitted to the home-side apparatus ONU connected to the optical branching unit 3, but the home side configuring the MPCP link based on the destination address of the frame Only the device ONU captures a predetermined downstream frame and relays the frame to the home network interface.

一方、上り光信号には、それぞれの宅側装置ＯＮＵからの上りフレームが含まれている。上り光信号は、それぞれの宅側装置ＯＮＵからの光信号どうしが互いに時間的に競合しないように送信される必要がある。そのために、局側装置ＯＬＴは、各宅側装置ＯＮＵに対して上り光信号を送信してもよい期間ウインドウ（以下、単にウインドウという）を割り当て、上り帯域割当用制御フレームとして通知する。ウインドウを割り当てられた宅側装置ＯＮＵは、その割り当てられたウインドウ期間に上り光信号を送信する。この上り光信号を「バースト光信号」という。バースト光信号は、各宅側装置ＯＮＵから送信され、ベースバンド信号で発光状態を変調した、有限時間の光信号列である。   On the other hand, the upstream optical signal includes an upstream frame from each home-side apparatus ONU. The upstream optical signal needs to be transmitted so that the optical signals from the respective home devices ONU do not compete with each other in time. For this purpose, the station-side apparatus OLT allocates a window (hereinafter simply referred to as a window) during which an upstream optical signal may be transmitted to each home-side apparatus ONU and notifies it as an uplink bandwidth allocation control frame. The home-side apparatus ONU to which the window is assigned transmits an upstream optical signal during the assigned window period. This upstream optical signal is referred to as a “burst optical signal”. The burst optical signal is a finite-time optical signal sequence that is transmitted from each home-side apparatus ONU and whose light emission state is modulated by a baseband signal.

したがって、各宅側装置ＯＮＵ間の上り光信号の競合は回避される。各宅側装置ＯＮＵは、あるウインドウが与えられたとき、そのウインドウに収まる限りフレームを連続して送信してよい。そして、局側装置ＯＬＴは、各宅側装置ＯＮＵからの一連のフレーム信号を含んだバースト光信号を受信することができる。
図６は、ＰＯＮ光通信システムのさらに詳細なブロック構成図である。局側装置ＯＬＴに対して、宅側装置ＯＮＵを１台のみ描いている。 Therefore, the competition of the upstream optical signal between each home-side apparatus ONU is avoided. Each home-side apparatus ONU, when given a certain window, may transmit frames continuously as long as it fits in that window. The station apparatus OLT can receive a burst optical signal including a series of frame signals from each home apparatus ONU.
FIG. 6 is a more detailed block diagram of the PON optical communication system. Only one home-side apparatus ONU is drawn for the station-side apparatus OLT.

宅側装置ＯＮＵは、光合分波器２７、光送信装置２０、光受信装置２８、上位処理系（コンピュータ）２９、警告用ＬＥＤ２４、光送信装置２０のための電源装置２５を備えている。局側装置ＯＬＴは、光合分波器３７、光送信装置３０、光受信装置３８、上位処理系（コンピュータ）３９、警告用ＬＥＤ３４、光送信装置３０のための電源装置３５、通信端末３６を備えている。なお白抜きの矢印は光の伝送を、実線の矢印は電気信号の伝送を表わす。   The home apparatus ONU includes an optical multiplexer / demultiplexer 27, an optical transmission device 20, an optical reception device 28, a host processing system (computer) 29, a warning LED 24, and a power supply device 25 for the optical transmission device 20. The station side device OLT includes an optical multiplexer / demultiplexer 37, an optical transmission device 30, an optical reception device 38, a host processing system (computer) 39, a warning LED 34, a power supply device 35 for the optical transmission device 30, and a communication terminal 36. ing. The white arrow indicates the transmission of light, and the solid arrow indicates the transmission of the electric signal.

本発明の断線検出回路１１又は１１′は、宅側装置ＯＮＵ、局側装置ＯＬＴの光送信装置２０，３０にそれぞれ搭載されている。以下、宅側装置ＯＮＵに搭載されているものを「異常検出回路２１」、局側装置ＯＬＴに搭載されているものを「異常検出回路３１」という。
まず宅側装置ＯＮＵの光送信装置２０の構成を説明する。光送信装置２０は、発光素子ＬＤ、発光素子ＬＤからの発光を強度変調するＥＡ変調素子（ＥＡＭと表示）、発光素子ＬＤに発光のための電力を供給するパワー制御回路２２、変調素子駆動回路２３、及びＥＡ変調素子の異常検出回路２１を備えている。 The disconnection detection circuit 11 or 11 ′ of the present invention is mounted on the optical transmission apparatuses 20 and 30 of the home apparatus ONU and the station apparatus OLT, respectively. Hereinafter, what is installed in the home-side apparatus ONU is referred to as “abnormality detection circuit 21”, and what is installed in the station-side apparatus OLT is referred to as “abnormality detection circuit 31”.
First, the configuration of the optical transmission device 20 of the home device ONU will be described. The optical transmitter 20 includes a light emitting element LD, an EA modulation element (indicated as EAM) that modulates the intensity of light emitted from the light emitting element LD, a power control circuit 22 that supplies power for light emission to the light emitting element LD, and a modulation element driving circuit. 23, and an abnormality detection circuit 21 for the EA modulation element.

変調素子駆動回路２３は、図７，図８を用いて説明したのと同様の回路であり、ＥＡ変調素子にバイアス電流を流すとともに、高周波の変調信号出力を印加して、これにより光の強度変調を実現する。ＥＡ変調素子の異常検出回路２１は、図１〜図４を用いて説明したとおり、線路Ｌの断線を検出する断線検出回路１１に相当する回路である。
ＥＡ変調素子の故障がない平常時は、発光素子ＬＤからの発光は強度変調され、光合分波器２７を介して、ＰＯＮを構成する光ファイバに出力される。この光は光分岐器３（図５参照）を通して局側装置ＯＬＴに入力される。 The modulation element driving circuit 23 is a circuit similar to that described with reference to FIGS. 7 and 8, and a bias current is supplied to the EA modulation element, and a high-frequency modulation signal output is applied to thereby adjust the light intensity. Realize modulation. As described with reference to FIGS. 1 to 4, the abnormality detection circuit 21 of the EA modulation element is a circuit corresponding to the disconnection detection circuit 11 that detects disconnection of the line L.
During normal times when there is no failure of the EA modulation element, the light emitted from the light emitting element LD is intensity-modulated and output to the optical fiber constituting the PON via the optical multiplexer / demultiplexer 27. This light is input to the station side apparatus OLT through the optical branching device 3 (see FIG. 5).

ところが、ＥＡ変調素子に断線異常が生じた場合、異常検出回路２１がこの異常を検出する。異常検出の仕組みは、図１〜図４を参照して説明したとおりである。異常検出回路２１は、異常を検出するとただちにパワー制御回路２２に働きかけて、発光素子ＬＤの発光を停止する。もし発光素子ＬＤからの発光を続けると、局側装置ＯＬＴに常時、光が入力され、当該宅側装置ＯＮＵだけでなく他の宅側装置ＯＮＵからの上り通信も不能になってしまうからである。それとともに異常検出回路２１は、上位処理系２９に、故障が発生したことを通知する。上位処理系２９は、異常検出回路２１から故障の通知を受けた場合、電源装置２５を制御して、光送信装置２０への電源供給を最小限の機器だけにとどめるとともに、警告用ＬＥＤ２４を点灯させて故障を通知する。この状態では、当該宅側装置ＯＮＵはデータの受信のみ可能な状態となっている。   However, when a disconnection abnormality occurs in the EA modulation element, the abnormality detection circuit 21 detects this abnormality. The mechanism of abnormality detection is as described with reference to FIGS. As soon as an abnormality is detected, the abnormality detection circuit 21 works on the power control circuit 22 to stop the light emission of the light emitting element LD. If light emission from the light emitting element LD is continued, light is always input to the station side device OLT, and upstream communication from not only the home side device ONU but also other home side devices ONU becomes impossible. . At the same time, the abnormality detection circuit 21 notifies the host processing system 29 that a failure has occurred. Upon receiving a failure notification from the abnormality detection circuit 21, the upper processing system 29 controls the power supply device 25 so that the power supply to the optical transmission device 20 is limited to a minimum device and the warning LED 24 is turned on. Let us know about the failure. In this state, the home device ONU can only receive data.

局側装置ＯＬＴの維持管理者は、警告用ＬＥＤ２４の点灯を認識した宅側装置ＯＮＵのユーザから連絡を受けるか、又は受信されるべき上りのデータが受信されないことを認識すれば、当該宅側装置ＯＮＵの修理を行う。このとき、当該宅側装置ＯＮＵの発光素子ＬＤからの発光が停止しているので、光が修理者の眼に入ることがない。したがって修理者の目を保護することができるという効果がある。特に発光素子ＬＤの発光波長が近赤外線であれば視覚で認識できないので、この効果は大きい。   If the maintenance manager of the station side device OLT receives a notification from the user of the home side device ONU that recognizes the lighting of the warning LED 24 or recognizes that the upstream data to be received is not received, the home side Repair the device ONU. At this time, since the light emission from the light emitting element LD of the home device ONU is stopped, the light does not enter the eyes of the repair person. Therefore, there is an effect that the eyes of the repairer can be protected. In particular, if the emission wavelength of the light emitting element LD is near infrared, it cannot be visually recognized, so this effect is great.

次に、局側装置ＯＬＴの光送信装置３０の構成を説明すると、ＥＡ変調素子、発光素子ＬＤ、パワー制御回路３２、変調素子駆動回路３３、及びＥＡ変調素子の異常検出回路３１を備えた構成は宅側装置ＯＮＵの光送信装置と同様である。
ＥＡ変調素子の故障がない平常時は、発光素子ＬＤからの発光は、駆動回路３３により強度変調され、光合分波器３７を介して、ＰＯＮを構成する光ファイバに出力される。この光は光分岐器３（図５参照）を通して、全ての宅側装置ＯＮＵに同時に入力される。このとき宛て先とされた宅側装置ＯＮＵのみが下りデータを取得できることは、前述したとおりである。 Next, the configuration of the optical transmission device 30 of the station side apparatus OLT will be described. Configuration including an EA modulation element, a light emitting element LD, a power control circuit 32, a modulation element drive circuit 33, and an abnormality detection circuit 31 for the EA modulation element Is the same as the optical transmitter of the home-side apparatus ONU.
During normal times when there is no failure of the EA modulator, the light emitted from the light emitting element LD is intensity-modulated by the drive circuit 33 and output to the optical fiber constituting the PON via the optical multiplexer / demultiplexer 37. This light is simultaneously input to all the home-side apparatuses ONU through the optical branching unit 3 (see FIG. 5). As described above, only the home-side apparatus ONU destined for this time can acquire the downlink data.

ＥＡ変調素子に異常が生じた場合、異常検出回路３１がこの異常を検出し、ただちにパワー制御回路３２に働きかけて、発光素子ＬＤの発光を停止する。もし発光素子ＬＤからの発光を続けると、全ての宅側装置ＯＮＵに常時、光が伝送され、全ての宅側装置ＯＮＵへの下り通信が不能になってしまうからである。この状態では、当該宅側装置ＯＮＵはデータの受信のみ可能な状態となっている。この状態では、当該局側装置ＯＬＴは上りデータの受信のみ可能な状態となっている。   When an abnormality occurs in the EA modulation element, the abnormality detection circuit 31 detects this abnormality and immediately works on the power control circuit 32 to stop the light emission of the light emitting element LD. This is because if the light emission from the light emitting element LD is continued, light is always transmitted to all the home side devices ONU, and downlink communication to all the home side devices ONU becomes impossible. In this state, the home device ONU can only receive data. In this state, the station side device OLT is in a state in which it can only receive uplink data.

それとともに異常検出回路３１は、上位処理系３９に、故障が発生したことを通知する。上位処理系３９は、異常検出回路３１から故障の通知を受けた場合、電源装置３５を制御して、光送信装置３０への電源供給を最小限の機器だけにとどめるとともに、警告用ＬＥＤ３４を発行させて故障を通知する。
局側装置ＯＬＴの維持管理者は、警告用ＬＥＤ３４の点灯を認識すれば、局側装置ＯＬＴの修理を行う。このとき、当該局側装置ＯＬＴの発光素子ＬＤの発光が停止しているので、光が修理者の目に入ることがない。特に発光素子ＬＤの発光波長が近赤外線であれば、視覚で認識できないので、維持管理者の目を保護することができるというメリットがある。 At the same time, the abnormality detection circuit 31 notifies the host processing system 39 that a failure has occurred. Upon receiving a failure notification from the abnormality detection circuit 31, the upper processing system 39 controls the power supply device 35 so that the power supply to the optical transmission device 30 is limited to a minimum device and issues a warning LED 34. Let us know about the failure.
The maintenance manager of the station side apparatus OLT repairs the station side apparatus OLT when the lighting of the warning LED 34 is recognized. At this time, since the light emission of the light emitting element LD of the station side apparatus OLT is stopped, the light does not enter the eyes of the repair person. In particular, if the light emission wavelength of the light emitting element LD is near infrared, it cannot be visually recognized, so that there is an advantage that the eyes of the maintenance manager can be protected.

以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

１１，１１′断線検出回路
１２，１２１，１２２ ローパスフィルタ
１３，１３１，１３２ バッファアンプ
１４ 電圧判定回路
１５ バイアス電流源
１６ 差動増幅回路
１７ 変調信号出力回路
２０，３０ 光送信装置
２１，３１ 異常検出回路
２２，３２ パワー制御回路
２３，３３ 変調素子駆動回路
ＥＡＭ ＥＡ変調素子 11, 11 'Disconnection detection circuit 12, 121, 122 Low-pass filter 13, 131, 132 Buffer amplifier 14 Voltage determination circuit 15 Bias current source 16 Differential amplification circuit 17 Modulation signal output circuit 20, 30 Optical transmission device 21, 31 Abnormality detection Circuits 22, 32 Power control circuits 23, 33 Modulating element driving circuit EAM EA modulating element

Claims (7)

光変調素子の異常を検出する回路であって、
光変調素子を駆動する駆動回路と前記光変調素子との間の線路に設けられた１個又は複数個の検出点において、当該線路を流れる光変調素子を駆動する駆動電流を検出する駆動電流検出手段と、
前記駆動電流検出手段によって検出された駆動電流が正常範囲内か正常範囲外かを判定することによって、光変調素子の異常を判断する異常判断手段とを備える、異常検出回路。 A circuit for detecting an abnormality of a light modulation element,
Drive current detection for detecting a drive current for driving the light modulation element flowing in the line at one or a plurality of detection points provided on the line between the drive circuit for driving the light modulation element and the light modulation element Means,
An abnormality detection circuit comprising abnormality determination means for determining whether the light modulation element is abnormal by determining whether the drive current detected by the drive current detection means is within a normal range or out of a normal range. 前記駆動電流検出手段は、前記線路の１つの検出点の電圧を検出することによって、前記駆動電流を検出するものであり、
前記正常範囲に対応して、接地電圧と前記光変調素子のバイアス電流源を駆動する電源電圧との間に存在する基準電圧範囲が設定される請求項１記載の異常検出回路。 The drive current detection means detects the drive current by detecting a voltage at one detection point of the line,
2. The abnormality detection circuit according to claim 1, wherein a reference voltage range existing between a ground voltage and a power supply voltage for driving a bias current source of the light modulation element is set corresponding to the normal range. 前記駆動電流検出手段は、前記線路の複数の検出点の電圧差を検出することによって、前記駆動電流を検出するものであり、
前記正常範囲に対応して、零電圧と、前記光変調素子のバイアス電流源を駆動する電源電圧と接地電圧との差電圧との間に存在する基準電圧範囲が設定される請求項１記載の異常検出回路。 The drive current detection means detects the drive current by detecting a voltage difference between a plurality of detection points of the line,
The reference voltage range that exists between a zero voltage and a difference voltage between a power supply voltage that drives a bias current source of the light modulation element and a ground voltage is set corresponding to the normal range. Anomaly detection circuit. 発光素子と、前記発光素子から出された光を変調する光変調素子と、前記光変調素子を駆動する駆動回路とを有する光送信装置において、
前記光変調素子の異常を検出する異常検出回路が設けられ、当該異常検出回路は、光変調素子を駆動する駆動回路と前記光変調素子との間の線路に設けられた１個又は複数個の検出点において、当該線路を流れる光変調素子を駆動する駆動電流を検出する駆動電流検出手段と、
前記駆動電流検出手段によって検出された駆動電流が正常範囲内か正常範囲外かを判定することによって、光変調素子の異常を判断する異常判断手段とを備えるものである、光送信装置。 In an optical transmission device having a light emitting element, a light modulating element that modulates light emitted from the light emitting element, and a drive circuit that drives the light modulating element,
An abnormality detection circuit for detecting an abnormality of the light modulation element is provided, and the abnormality detection circuit includes one or a plurality of lines provided on a line between the drive circuit that drives the light modulation element and the light modulation element. Driving current detecting means for detecting a driving current for driving the light modulation element flowing through the line at the detection point; and
An optical transmission device comprising: an abnormality determination unit that determines whether the drive current detected by the drive current detection unit is within a normal range or out of a normal range, thereby determining an abnormality of the light modulation element. 前記異常判断手段は、光変調素子の異常を判断した場合、前記発光素子の発光を停止するものである、請求項４記載の光送信装置。   The optical transmission device according to claim 4, wherein the abnormality determination unit stops light emission of the light emitting element when the abnormality of the light modulation element is determined. 前記異常判断手段は、光変調素子の異常を判断した場合、光送信装置の外部に異常を通知するものである、請求項４記載の光送信装置。   The optical transmission device according to claim 4, wherein the abnormality determination unit notifies the abnormality to the outside of the optical transmission device when an abnormality of the optical modulation element is determined. 光変調素子の異常を検出する方法であって、
光変調素子を駆動する駆動回路と前記光変調素子との間の線路に設けられた１個又は複数個の検出点を設け、
前記検出点において、当該線路を流れる光変調素子を駆動する駆動電流を検出し、
前記検出された駆動電流が正常範囲内か正常範囲外かを判定し、
正常範囲外であれば、前記光変調素子の異常を判断する、光変調素子の異常検出方法。 A method for detecting an abnormality in a light modulation element,
Providing one or a plurality of detection points provided on a line between a drive circuit for driving the light modulation element and the light modulation element;
At the detection point, a drive current for driving the light modulation element flowing through the line is detected,
Determining whether the detected drive current is within a normal range or out of a normal range;
A method for detecting an abnormality of the light modulation element, wherein the abnormality of the light modulation element is determined if it is outside a normal range.
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