JP3258038B2 - Optical communication system - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は例えば加入者系に適用
できる光通信方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical communication system applicable to, for example, a subscriber system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の光加入者系の光通信方式の一例と
して図１２(a) に示すようなものが考えられている。こ
の図において、１は強度変調方式の光送信器である。こ
の光信号の波長はλ1 で送出し、光ファイバ２によりス
ターカプラ３に伝送される。スターカプラ３で分配され
た信号は光ファイバ４，５，６で各加入者の直接検波方
式の光受信器１(7),(8),(9) に接続される。このような
伝送系はテレビ信号の分配・伝送系として一般的に考え
られているものである。2. Description of the Related Art As an example of a conventional optical communication system of an optical subscriber system, a system as shown in FIG. In this figure, reference numeral 1 denotes an optical transmitter of an intensity modulation system. The wavelength of this optical signal is transmitted at λ 1 and transmitted to the star coupler 3 via the optical fiber 2. The signal distributed by the star coupler 3 is connected to optical receivers 1 (7), (8), (9) of the direct detection system of each subscriber by optical fibers 4, 5, and 6. Such a transmission system is generally considered as a television signal distribution / transmission system.
【０００３】ところで、上記第１のサービスとは異なる
第２のサービスを希望した加入者に対し、光送信器２(1
0)を用いてサービスを提供する場合を考える。このよう
な時、従来技術では波長多重伝送を行なう方法があり、
同図(b) に示す。強度変調による光受信器２の波長はλ
2 とし、光合波器(11)を介して合成し、光ファイバ(2),
(4),(6) を用いて伝送する。そして第２のサービスを希
望する加入者には光分波器(14)と光受信器２(15)を配置
し、光受信器２(15)により第２のサービスを受ける。こ
の場合、第１のサービスのみでよい加入者の光受信器に
も波長フィルタもしくは分波器(12),(13) を挿入する必
要がある。また、別の方法として、同図(c) に示すよう
に第２のサービスは新たな光ファイバ(17)を使って提供
する方式が考えられる。この方式では各加入者が次々と
第２のサービスを希望するとスター状光ファイバ網に張
替えていくこととなる。[0003] By the way, to a subscriber who desires a second service different from the first service, an optical transmitter 2 (1
Consider the case where a service is provided using (0). In such a case, in the related art, there is a method of performing wavelength multiplex transmission,
This is shown in FIG. The wavelength of the optical receiver 2 by the intensity modulation is λ
2 and are combined through an optical multiplexer (11) to form an optical fiber (2),
Transmission is performed using (4) and (6). Then, an optical demultiplexer (14) and an optical receiver 2 (15) are arranged for a subscriber who desires the second service, and the second service is received by the optical receiver 2 (15). In this case, it is necessary to insert a wavelength filter or a demultiplexer (12) or (13) also in the optical receiver of the subscriber who only needs the first service. As another method, a method is conceivable in which the second service is provided using a new optical fiber (17) as shown in FIG. In this system, when each subscriber desires the second service one after another, the subscriber switches to a star optical fiber network.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来知られている多重
化方式では第２のサービスの提供を受けない加入者にま
で装置の改良を要求するか、新たな光ファイバ伝送系を
設置するかである。前者は第２のサービスの提供を受け
ない加入者にとって多大な迷惑をかけることとなり、後
者は従来の設備がまったく使えないため、非常なコスト
高になる。In the conventional multiplexing system, whether the subscriber who does not receive the second service is required to improve the device or whether a new optical fiber transmission system is installed. is there. The former causes a great deal of trouble for subscribers who do not receive the second service, and the latter is extremely costly because conventional equipment cannot be used at all.
【０００５】本発明は前記問題点を解決し、第２のサー
ビスの提供を受けない加入者の装置を変更することな
く、また従来の伝送路をそのまま利用できる光通信方式
を提供することを目的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an optical communication system which can use a conventional transmission line without changing a device of a subscriber who does not receive the second service. And
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】第１の発明は、デジタル
信号を強度変調して出力する第一の送信器とこの強度変
調されたデジタル信号を直接検波する第一の受信器とを
用いて第一の波長で強度変調、直接検波方式によりデジ
タル信号の光通信を行なう第一の伝送系と、第二の送信
器と第二の受信器とを用いて第二の波長による光強度一
定の位相変調方式または周波数変調方式の光通信を行な
う第二の伝送系とを多重し、この多重信号により情報伝
送を行なう光通信方式であって、前記第一の受信器は、
前記多重信号のまま受信し、前記多重信号の光強度変調
信号から前記第一の送信器の出力信号を取り出し、前記
第二の受信器は、前記多重信号のまま受信し、前記第二
の受信器が前記第一の受信器に比べて光周波数選択性が
高いことを利用することによって前記第二の送信器の出
力信号を取り出すことを特徴とした光通信方式である。
第２の発明は、前記第二の受信器は、基準波長の光を発
振する局発光発振素子と、情報伝送する前記多重信号の
ままの光と前記局発光発振素子からの光とを合成する２
×２合成器と、前記２×２合成器により合成された光を
受光し電気信号に変換する複数の光電変換素子とを備
え、前記複数の光電変換素子の差分信号を取り出すこと
を特徴とする第１の発明記載の光通信方式である。第３
の発明は、前記第二の受信器はヘテロダイン形受信器で
構成され、前記第二の伝送系が前記第―の伝送系のべー
スバンド帯域以上の帯域で前記第二の伝送系の中間周波
数を設定したことを特徴とする第１または第２の発明記
載の光通信方式である。第４の発明は、第１のデジタル
信号を強度変調して出力する第１の送信器（１０１）と
この強度変調された第１のデジタル信号を直接検波する
第１の受信器（１２５）とを用いて第１の波長で強度変
調・直接検波方式により第１のデジタル信号の光ファイ
バ通信を行なっている第１の伝送系に、第２のデジタル
信号を強度変調して出力する第２の送信器（１０３）と
この強度変調された第２のデジタル信号を直接検波する
第２の受信器（１２６）とを用いて前記第１の波長と異
なる第２の波長にて強度変調・直接検波方式により第１
のデジタル信号の通信を前記光ファイバを使って行う第
２の伝送系が、光合分波器（１０５及び１２２）を用い
て多重化されている光通信方式であって、さらに、第３
の送信器（１４０）と第３の受信器（１２８）とを用い
て第３の波長による光強度一定の位相変調もしくは周波
数変調方式の通信を前記光ファイバを使って行う第３の
伝送系を付加することによって、前記第１の送信器の出
力信号、前記第２の送信器の出力信号及び前記第３の送
信器の出力信号を多重した多重信号が前記光ファイバを
通り、前記光合分波器によって、前記多重信号から前記
第１の送信器の出力信号が分離され、前記第１の受信器
は、この分離された第１の送信器の出力信号を受信し、
この分離後の多重信号の光強度変調信号は、前記第２の
送信器からの出力信号の光強度変調信号に前記第３の送
信器からの出力信号である光強度一定の信号を足し合わ
せたものであり、前記第２の受信器は、前記分離後の多
重信号のまま受信し、前記分離後の多重信号の光強度変
調信号から前記第２の送信器の出力信号を取り出し、前
記第３の受信器は、前記分離後の多重信号のまま受信
し、前記第３の受信器が前記第２の受信器に比べて光周
波数選択性が高いことを利用することによって前記第３
の送信器の出力信号を取り出すことを特徴とする光通信
方式である。第５の発明は、前記光ファイバの途中に１
対Ｎのスターカプラを配置することを特徴とする第１ま
たは第４の発明記載の光通信方式である。According to a first aspect of the present invention, a first transmitter for intensity-modulating and outputting a digital signal and a first receiver for directly detecting the intensity-modulated digital signal are used. Intensity modulation at the first wavelength, a first transmission system that performs digital signal optical communication by direct detection, and a constant light intensity at the second wavelength using a second transmitter and a second receiver. A second transmission system that performs optical communication of a phase modulation system or a frequency modulation system is multiplexed, and an optical communication system that performs information transmission by using the multiplexed signal, wherein the first receiver,
Receiving the multiplex signal as it is, extracting the output signal of the first transmitter from the optical intensity modulated signal of the multiplex signal, the second receiver receives the multiplex signal as it is, the second reception An optical communication system characterized in that the transmitter extracts the output signal of the second transmitter by utilizing the fact that the transmitter has higher optical frequency selectivity than the first receiver.
In a second aspect, the second receiver combines a local light oscillation element that oscillates light of a reference wavelength, light that remains as the multiplexed signal for information transmission, and light from the local light oscillation element. 2
A 2 × 2 combiner, and a plurality of photoelectric conversion elements for receiving the light combined by the 2 × 2 combiner and converting the light into an electric signal, and extracting a difference signal between the plurality of photoelectric conversion elements. This is an optical communication system according to the first invention. Third
In the invention, the second receiver is constituted by a heterodyne receiver, and the second transmission system sets an intermediate frequency of the second transmission system in a band equal to or more than a base band band of the-transmission system. An optical communication system according to the first or second invention, wherein the optical communication system is set. According to a fourth aspect, a first transmitter (101) for intensity-modulating a first digital signal and outputting the first digital signal and a first receiver (125) for directly detecting the intensity-modulated first digital signal are provided. A second digital signal is intensity-modulated and output to a first transmission system performing optical fiber communication of a first digital signal by intensity modulation and direct detection at a first wavelength using Intensity modulation / direct detection at a second wavelength different from the first wavelength using a transmitter (103) and a second receiver (126) for directly detecting the intensity-modulated second digital signal. First by method
The second transmission system for performing the communication of the digital signal using the optical fiber is an optical communication system multiplexed using optical multiplexers / demultiplexers (105 and 122).
And a third receiver (128) using a third transmission system for performing phase modulation or frequency modulation communication with a constant light intensity using a third wavelength using the optical fiber. A multiplexed signal obtained by multiplexing the output signal of the first transmitter, the output signal of the second transmitter, and the output signal of the third transmitter passes through the optical fiber, and An output signal of the first transmitter is separated from the multiplexed signal by the transmitter, and the first receiver receives the output signal of the separated first transmitter;
The light intensity modulated signal of the multiplexed signal after the separation is obtained by adding the light intensity modulated signal of the output signal from the second transmitter to the signal of constant light intensity which is the output signal from the third transmitter. Wherein the second receiver receives the demultiplexed multiplexed signal as it is, extracts the output signal of the second transmitter from the optical intensity modulated signal of the demultiplexed multiplexed signal, Receive the multiplexed signal as it is after the separation, and utilize the fact that the third receiver has a higher optical frequency selectivity than the second receiver.
The optical communication system is characterized in that an output signal of the transmitter is extracted. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided one
An optical communication system according to the first or fourth aspect of the present invention, wherein star couplers of N pairs are arranged.
【０００７】[0007]
【作用】上記構成の光通信方式では第１の波長にて強度
変調直接検波方式の光ファイバ通信を行なっている第１
の伝送系に、第２の波長を用いて位相変調もしくは周波
数変調による伝送を多重しても第１の伝送系に大きなノ
イズを加えないという原理を用いている。すなわち、第
２の伝送系は位相変調もしくは周波数変調であるから光
強度は常に一定である。このような光信号が第１の伝送
系に加えられても、多少ショットノイズが増加するだけ
であり、第１の伝送系に大きなノイズは加わらない。さ
らに、一般的には位相変調もしくは周波数変調を復調す
るには光ヘテロダインもしくは光ホモダイン法を用いる
ため、第２の伝送系は高感度である。したがって、第２
の伝送系の光信号強度は第１の伝送系の光信号強度より
小さくてよく、第１の伝送系のショットノイズ増加量は
極めて小さいと言える。In the optical communication system having the above configuration, the first optical fiber communication of the intensity modulation direct detection system is performed at the first wavelength.
Uses the principle that even if transmission by phase modulation or frequency modulation using the second wavelength is multiplexed into the transmission system, no large noise is added to the first transmission system. That is, since the second transmission system performs phase modulation or frequency modulation, the light intensity is always constant. Even if such an optical signal is added to the first transmission system, only a slight increase in shot noise is generated, and no large noise is added to the first transmission system. Further, since the optical heterodyne or optical homodyne method is generally used to demodulate the phase modulation or the frequency modulation, the second transmission system has high sensitivity. Therefore, the second
May be smaller than the optical signal intensity of the first transmission system, and it can be said that the increase in shot noise of the first transmission system is extremely small.
【０００８】また、第２の伝送系では光ヘテロダインも
しくは光ホモダイン等により、光周波数選択性が大き
く、第１の伝送系の光信号はノイズとして問題になるこ
とはない。本発明は以上の原理に基づいてなされたもの
である。In the second transmission system, the optical frequency selectivity is large due to optical heterodyne or optical homodyne, and the optical signal of the first transmission system does not cause a problem as noise. The present invention has been made based on the above principle.
【０００９】[0009]
【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１０】まず、本発明の基本構成を図１に示す。強
度変調による光送信器１(1) は波長λ1 の光信号を送出
し、光ファイバ２，１対Ｎスターカプラ３，光ファイバ
４，５，６を通り、各加入者の直接検波方式の光受信器
７，８，９に接続されている。この系で第１のサービス
が提供されており、さらに第２のサービスを付加するも
のとする。第２のサービスは光送信器２(20)で行なうも
のとする。光送信器２(20)は波長λ2 の光を送出し、周
波数変調もしくは位相変調による伝送を行なう。光送信
器２(20)が送出した光信号は光分配器(21)により光送信
器１(1) の光と合成する。受信側では光分配器(22)によ
り光信号を分配し、光受信器２(25)に光信号を加える。
光受信器２は光送信器２の光信号を復調できるものであ
り、光ヘテロダインもしくは光ホモダイン法による受信
器である。First, the basic configuration of the present invention is shown in FIG. Intensity modulation by the optical transmitter 1 (1) sends out the optical signal of the wavelength lambda 1, the optical fiber 2,1-N star coupler 3 through the optical fiber 4, 5, 6, the direct detection method for each subscriber The optical receivers 7, 8, and 9 are connected. The first service is provided in this system, and the second service is added. The second service is provided by the optical transmitter 2 (20). The optical transmitter 2 (20) transmits the light of the wavelength lambda 2, performs transmission by frequency modulation or phase modulation. The optical signal transmitted from the optical transmitter 2 (20) is combined with the light from the optical transmitter 1 (1) by the optical distributor (21). On the receiving side, the optical signal is distributed by the optical distributor (22), and the optical signal is added to the optical receiver 2 (25).
The optical receiver 2 is capable of demodulating the optical signal of the optical transmitter 2 and is a receiver using an optical heterodyne or optical homodyne method.
【００１１】このような系において、受信器１(7),(8),
(9) が受信する光信号波形を図２に示す。この例ではデ
ジタル信号であるが、アナログ信号も同様に適用でき
る。光信号は光送信器１の信号成分と光送信器２の信号
成分の和で表わされる。そして、光受信器１は光送信器
２が強度変調でないために消光比が劣化した波形を受信
することになる。しかし、一般に光ヘテロダイン／ホモ
ダイン受信器は感度が高いため、光受信器への受光電力
は小さくて良い。したがって、消光比劣化は比較的小さ
く、光受信器１に与える影響は小さい。このことによ
り、第２のサービスを希望しない加入者の光受信器１
(7),(8)は何も対応することなく第１のサービスを受け
られることになる。しかも、従来の光伝送をそのまま利
用できる。光受信器２(25)は局発ゲインとバランス形受
信のため光周波数選択性が高く、光受信器１の影響を受
けることなく、光受信器２の信号を受信できる。In such a system, the receivers 1 (7), (8),
FIG. 2 shows the waveform of the optical signal received by (9). Although a digital signal is used in this example, an analog signal can be similarly applied. The optical signal is represented by the sum of the signal component of the optical transmitter 1 and the signal component of the optical transmitter 2. Then, the optical receiver 1 receives a waveform whose extinction ratio has deteriorated because the optical transmitter 2 is not intensity-modulated. However, optical heterodyne / homodyne receivers generally have high sensitivity, so that the received light power to the optical receiver may be small. Therefore, the extinction ratio deterioration is relatively small, and the influence on the optical receiver 1 is small. Thus, the optical receiver 1 of the subscriber who does not desire the second service
(7) and (8) can receive the first service without taking any action. In addition, the conventional optical transmission can be used as it is. The optical receiver 2 (25) has high optical frequency selectivity due to local gain and balanced reception, and can receive the signal of the optical receiver 2 without being affected by the optical receiver 1.
【００１２】ここでバランス型受信器の構成の一例を図
３に示す。同図はヘテロダイン／ホモダイン方式により
光通信が行なわれる場合の受信器の構成である。伝送さ
れた光は光ファイバ５０から入射され、局発発光素子
（例えば光ダイオード）から発振された光と、光カプラ
のような光合成器５１により、合成される。合成された
光は同一極性方向に直列接続された２つのフォトダイオ
ード５２，５３に分配される。各フォトダイオードによ
り光電変換された電気信号は２つのフォトダイオードの
直列連結部分から取り出されるが、伝送信号のうち強度
変調された信号成分が打ち消される。これにより第一の
波長により伝送された信号成分は検出されず、第二の波
長により伝送された信号は局発発光素子からの光との干
渉を生じ、大きな局発利得を得て信号を取り出すことが
できる。FIG. 3 shows an example of the configuration of the balanced receiver. FIG. 1 shows a configuration of a receiver when optical communication is performed by a heterodyne / homodyne method. The transmitted light is incident from an optical fiber 50 and is combined with light oscillated from a local light emitting element (for example, a photodiode) by a light combiner 51 such as an optical coupler. The combined light is distributed to two photodiodes 52 and 53 connected in series in the same polarity direction. The electric signal photoelectrically converted by each photodiode is extracted from the serially connected portion of the two photodiodes, but the intensity-modulated signal component of the transmission signal is canceled. As a result, the signal component transmitted by the first wavelength is not detected, and the signal transmitted by the second wavelength causes interference with light from the local light emitting element, and obtains a signal with a large local gain. be able to.
【００１３】図４の例は、ヘテロダイン／ホモダイン受
信器でない場合で、ＦＳＫ復調回路を光回路で実現した
例である。伝送信号は光ファイバ６０から入射される。
干渉計を行なう光カプラ６１，６２と光ファイバ６３，
６４とによりマッハツェンダ干渉計を構成し、ＦＭ−Ａ
Ｍ変換を行なっている。伝送信号はこの光合成により伝
送信号の干渉を生じ、図３のフォトダイオード直列接続
の信号に強度変調成分を打ち消すことができる。FIG. 4 shows an example in which the FSK demodulation circuit is realized by an optical circuit in a case where the receiver is not a heterodyne / homodyne receiver. The transmission signal enters from the optical fiber 60.
Optical couplers 61 and 62 for performing an interferometer and optical fibers 63 and
A Mach-Zehnder interferometer is composed of
M conversion is performed. The transmission signal causes interference of the transmission signal due to the photosynthesis, and can cancel the intensity modulation component in the signal of the photodiode serial connection in FIG.
【００１４】さらにヘテロダイン受信器では、第一の伝
送系と第二の伝送系とで用いる波長をフィルタにより、
信号を分離することが可能である。図３に示したヘテロ
ダイン受信器のＩＦ信号成分として増幅器５４の出力の
周波数分布を図５に示す。光送信器によりＩＦ信号７１
は伝送系１により漏れ込んだ強度変調信号７０より高く
設定すればよい。ＩＦ信号の周波数帯域を抽出する特性
７２をもつバンドパスフィルタ５６によりＩＦ信号を抽
出することにより、これより周波数の低い強度変調成分
を抑圧することができる。Further, in the heterodyne receiver, the wavelengths used in the first transmission system and the second transmission system are filtered by a filter.
It is possible to separate the signals. FIG. 5 shows the frequency distribution of the output of the amplifier 54 as the IF signal component of the heterodyne receiver shown in FIG. IF signal 71 by optical transmitter
May be set higher than the intensity modulated signal 70 leaked by the transmission system 1. By extracting the IF signal by the bandpass filter 56 having the characteristic 72 for extracting the frequency band of the IF signal, it is possible to suppress the intensity modulation component having a lower frequency than this.
【００１５】本発明は多種多様な光ネットワークにも適
用できる。図６はＴＣＭ（時間軸圧縮一芯双方向多重）
とＷＤＭ（波長分割多重）を用いたスター状加入者系の
例である。(100) は局であり、(111),(117),(127) が各
加入者である。局内にはＴＣＭ用の強度変調・直接検波
方式の光送信器１(101) と光受信器(102) があり、さら
にこれとは異なるサービスを提供するための強度変調光
送信器３(103)がある。これらは光分配器(104) と光合
分波器(105) により１本の光ファイバ(106) へと信号が
多重化されている。光送信器１(101) と光送信器３(10
3) の送出する波長は大きく異なり、合分波器(105) に
よりＷＤＭが実現されている。１対Ｎスターカプラ(10
7) で光信号を分配し、光ファイバ(108),(109),(110)
によって各加入者に分配される。各加入者には強度変調
光送信器１(114),(118),(124) と直接検波光受信器(11
5),(119),(125) および光分配器(113),(120),(123) ，
光合分波器(112),(121),(122) を備え、ＴＣＭ伝送を行
なう。さらに、加入者(114),(127) は光受信器３(116),
(126) により局内の光送信器３(103) のサービスを受け
ている。このネットワークに本発明を用いて第３，第４
のサービスを行なう場合について以下に説明する。The present invention is applicable to a wide variety of optical networks. Fig. 6 shows TCM (time axis compression single core bidirectional multiplex)
1 is an example of a star-like subscriber system using WDM and wavelength division multiplexing (WDM). (100) is a station, and (111), (117) and (127) are subscribers. In the station, there are an optical transmitter 1 (101) and an optical receiver (102) of the intensity modulation / direct detection system for TCM, and an intensity modulated optical transmitter 3 (103) for providing a different service. There is. These are multiplexed into a single optical fiber (106) by an optical distributor (104) and an optical multiplexer / demultiplexer (105). The optical transmitter 1 (101) and the optical transmitter 3 (10
The wavelengths transmitted by 3) differ greatly, and WDM is realized by the multiplexer / demultiplexer (105). 1 to N star coupler (10
The optical signal is distributed by 7) and the optical fibers (108), (109), (110)
Distributed to each subscriber. Each subscriber has an intensity-modulated optical transmitter 1 (114), (118), (124) and a direct detection optical receiver (11).
5), (119), (125) and optical distributors (113), (120), (123),
An optical multiplexer / demultiplexer (112), (121), (122) is provided to perform TCM transmission. Further, the subscribers (114) and (127) receive the optical receiver 3 (116),
(126) receives the service of the optical transmitter 3 (103) in the station. Using the present invention for this network, the third and fourth
The case where the service is performed will be described below.
【００１６】図７は第３のサービスを付加した例であ
る。光送信器２(140) は周波数変調もしくは位相変調の
光送信器であり、送出波長は光送信器３(103) の近傍と
する。したがって、光分配器(130) により合成し、光合
分波器(105) を介して加入者へ分配される。加入者(12
7) は第３のサービスを受けるため、光分配器(129) と
光受信器２(128) を設置する。他の加入者は装置の変更
なしに従来のサービスを受けられる。FIG. 7 shows an example in which a third service is added. The optical transmitter 2 (140) is a frequency-modulated or phase-modulated optical transmitter, and the transmission wavelength is near the optical transmitter 3 (103). Therefore, they are combined by the optical distributor (130) and distributed to the subscriber via the optical multiplexer / demultiplexer (105). Subscribers (12
7) installs an optical distributor (129) and an optical receiver 2 (128) to receive the third service. Other subscribers can receive the conventional service without changing the device.
【００１７】さらに図８は第４のサービスを付加した例
である。この例では加入者から大容量の情報を局へ伝送
するものである。加入者(127) は周波数変調もしくは位
相変調の光送信器４(150) と１対３の光分配器(151) を
付加する。そして光送信器４(150) が送出する波長は光
送信器２(140) が送出する波長の近傍とする。各波長配
置を図９に図示する。λ1 は光送信器１が送出する波長
であり、同様に、λ2 ，λ3 ，λ4 はそれぞれ光送信器
２，３，４が送出する波長である。図中、破線は光合分
波器(105),(122),(121),(112) の透過特性を表わすもの
であり、λ2 ，λ3 ，λ4 は反射されて同じポートから
出力される波長であることがわかる。光送信器４から送
出された光信号は局内の光受信器４(153)で受信でき
る。このようにサービスの数が増えても、そのサービス
を希望しない加入者は何の変更も必要としないのが本発
明の特徴である。また、光分配器(151),(152) は分配数
が増すほど挿入損失が増大するが、光ヘテロダイン／ホ
モダイン受信系は感度が高いので、分配比を均等にせ
ず、強度変調・直接検波の光送受信器(103),(126) に大
きな光電力を分配できるようにすればよい。また、光送
受信器２，４の伝送系の衝突防止などの制御のために光
送受信器１または３の伝送系を用いても良い。FIG. 8 shows an example in which a fourth service is added. In this example, a large amount of information is transmitted from a subscriber to a station. The subscriber (127) adds a frequency-modulated or phase-modulated optical transmitter 4 (150) and a one-to-three optical distributor (151). The wavelength transmitted by the optical transmitter 4 (150) is close to the wavelength transmitted by the optical transmitter 2 (140). Each wavelength arrangement is illustrated in FIG. λ 1 is the wavelength transmitted by the optical transmitter 1, and similarly, λ 2 , λ 3 , and λ 4 are the wavelengths transmitted by the optical transmitters 2 , 3 , and 4 , respectively. In the figure, the broken lines indicate the transmission characteristics of the optical multiplexer / demultiplexers (105), (122), (121), and (112), and λ 2 , λ 3 , and λ 4 are reflected and output from the same port. It can be seen that the wavelength is The optical signal transmitted from the optical transmitter 4 can be received by the optical receiver 4 (153) in the station. It is a feature of the present invention that even if the number of services increases, a subscriber who does not desire the services does not need to make any change. The insertion loss of the optical dividers (151) and (152) increases as the number of distributions increases. However, since the optical heterodyne / homodyne receiving system has high sensitivity, the distribution ratio is not equalized, and intensity modulation and direct detection are not performed. What is necessary is just to allow large optical power to be distributed to the optical transceivers (103) and (126). Further, the transmission system of the optical transceiver 1 or 3 may be used for controlling collision prevention of the transmission system of the optical transceivers 2 and 4.
【００１８】図１０は本発明をＮ対Ｎスターネットワー
クに適用した例である。各局(201),(202),(203) がＮ対
Ｎスターカプラ(204) と光ファイバで接続されている。
各局には強度変調送信器１(205),(211),(217) とこの信
号を受信する光受信器１(207),(213),(219) を備えてい
る。また、周波数変調もしくは位相変調の光送信器２(2
06),(212),(218) とこれを受信する光受信器２(208),(2
14),(220) がある。また光信号を合成または分配するた
めの光分配器(209),(210),(215),(216),(222),(221) が
ある。このネットワークでは２つの伝送系が存在してい
るが、基本的な通信は光送信器１および光受信器１で行
なわれるものとする。すなわち、光送信器１および光受
信器１によりＣＳＭＡ／ＣＤやインプリシット・トーク
ンなどの通信プロトコルがサポートされ、光送信器２お
よび光受信器２は付加的で大容量伝送をサポートする。
また、光送信器２の送出波長を各局ごとに変えておき、
光受信器２で選択受信するようにすれば、ネットワーク
は超大容量化できる。このような時、光送信器２および
光受信器２の通信制御を行なうために光送信器１および
光受信器２を用いてもよい。この場合は、光送信器２で
送信を開始する前に光送信器１を用いて相手局に予約を
取り、了解を得てから光送信器２で送信を開始するなど
手順を決めておけばよい。FIG. 10 shows an example in which the present invention is applied to an N-to-N star network. Each station (201), (202), (203) is connected to an N-to-N star coupler (204) by an optical fiber.
Each station includes an intensity modulation transmitter 1 (205), (211), (217) and an optical receiver 1 (207), (213), (219) for receiving this signal. Further, a frequency-modulated or phase-modulated optical transmitter 2 (2
06), (212), (218) and the optical receiver 2 (208), (2
14) and (220). There are also optical distributors (209), (210), (215), (216), (222), and (221) for combining or distributing optical signals. Although there are two transmission systems in this network, it is assumed that basic communication is performed by the optical transmitter 1 and the optical receiver 1. That is, communication protocols such as CSMA / CD and implicit token are supported by the optical transmitter 1 and the optical receiver 1, and the optical transmitter 2 and the optical receiver 2 support additional large-capacity transmission.
Also, the transmission wavelength of the optical transmitter 2 is changed for each station,
If the optical receiver 2 performs selective reception, the network can have a very large capacity. In such a case, the optical transmitter 1 and the optical receiver 2 may be used to control communication between the optical transmitter 2 and the optical receiver 2. In this case, the procedure may be determined, such as making a reservation with the partner station using the optical transmitter 1 before starting the transmission with the optical transmitter 2 and obtaining the consent before starting the transmission with the optical transmitter 2. Good.
【００１９】図１１はループ状ネットワークで１対Ｎの
通信をする例である。局(300) と加入者(301),(302) 間
の通信をループ状光ファイバ(315),(316) を用いて行な
う。通常状態では光ファイバ(315) のみを用いて通信
し、光ファイバ(315) が断線した場合は光ファイバ(31
6) を用いる。また２芯ともに断線した時は光ファイバ
(315),(316) ともに用い、ループバック的動作を行なう
ネットワークである。局内の光送信器１(303),(309) は
波長λ1 で強度変調を行なう。光送信器２(304),(310)
は波長λ1 の近傍のλn で周波数変調もしくは位相変調
を行なう。通常は光送信器１(303) と光送信器２(304)
が動作し、光分配器(311) により合成され、光ファイバ
(315) に信号が送出される。加入者(301),(302) では方
向性結合器(317),(318),(325),(326) により光信号の入
出力を行なう。これらの方向性結合器の結合量は１０％
程度と小さく、透過損失が小さいものを用いる。光受信
器１(312),(329) はλ1 ，λn の波長の光を受信できる
波長フィルタが内蔵されており、局内光送信器１の信号
を受信する。光受信器２(322),(330) は局内光送信器２
の信号を受信するものである。また、光送信器１(323),
(331) の波長はλ2で自局の光受信器１(321),(329) に
内蔵されている波長フィルタにより阻止される波長とす
る。光送信器１(323),(331) は強度変調方式であり、局
の光受信器１(307),(305) に対して送信する。また、光
送信器２(324),(332) の波長λm はλ2 の近傍であり、
周波数変調、もしくは位相変調により信号を送出し、局
内の光受信器(308),(306) が受信する。(319),(320),(3
27),(328) は光分配器である。FIG. 11 shows an example of one-to-N communication in a loop network. Communication between the station (300) and the subscribers (301) and (302) is performed using loop optical fibers (315) and (316). In the normal state, communication is performed using only the optical fiber (315), and when the optical fiber (315) is disconnected, the optical fiber (31) is used.
Use 6). When both cores are broken, optical fiber
This is a network that uses both (315) and (316) to perform a loopback operation. Station of the optical transmitter 1 (303), (309) performs intensity modulation by the wavelength lambda 1. Optical transmitter 2 (304), (310)
Performs a frequency modulation or phase modulation lambda n in the vicinity of the wavelength lambda 1. Usually, the optical transmitter 1 (303) and the optical transmitter 2 (304)
Operates, and is combined by the optical distributor (311), and the optical fiber
A signal is sent to (315). The subscribers (301) and (302) input and output optical signals using directional couplers (317), (318), (325) and (326). The coupling amount of these directional couplers is 10%
Use a material having a small transmission loss. Each of the optical receivers 1 (312) and (329) has a built-in wavelength filter capable of receiving light having wavelengths of λ 1 and λ n , and receives signals from the intra-office optical transmitter 1. The optical receivers 2 (322) and (330) are the intra-office optical transmitters 2
Is received. Also, the optical transmitter 1 (323),
The wavelength of (331) is λ 2 and is a wavelength that is blocked by the wavelength filter built in the optical receivers 1 (321) and (329) of the own station. The optical transmitters 1 (323) and (331) are of the intensity modulation system and transmit to the optical receivers 1 (307) and (305) of the station. Further, the optical transmitter 2 (324), a vicinity of the wavelength lambda m is lambda 2 of (332),
A signal is transmitted by frequency modulation or phase modulation, and received by the optical receivers (308) and (306) in the station. (319), (320), (3
27) and (328) are optical distributors.
【００２０】このネットワークにおいて、基本的な通信
は光送信器１と光受信器１の伝送系でＴＤＭＡを用いて
実現できる。大容量の通信は光送信器２，光受信器２の
伝送系で行なうこととし、この時光送受信器１の系で制
御を行ない、各加入者の光送信器２の信号が衝突しない
系が構築できる。In this network, basic communication can be realized using TDMA in the transmission system of the optical transmitter 1 and the optical receiver 1. Large-capacity communication is performed by the transmission system of the optical transmitter 2 and the optical receiver 2. At this time, control is performed by the system of the optical transceiver 1, and a system in which the signals of the optical transmitter 2 of each subscriber do not collide is constructed. it can.
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明を適用すれば、従来の強度変調・
直接検波のネットワークに影響を与えることなく、ま
た、前記ネットワークの伝送路を利用して、新たなサー
ビスが付加できる。また、本発明を利用したネットワー
クは大容量化を必要とする局の設備を改良すれば良いの
で効率的でもある。According to the present invention, the conventional intensity modulation and
A new service can be added without affecting the network for direct detection and using the transmission path of the network. In addition, the network using the present invention is efficient because it is only necessary to improve the facilities of stations that require a large capacity.
【図１】 本発明の基本構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the present invention.
【図２】 本発明の原理を説明する図FIG. 2 illustrates the principle of the present invention.
【図３】 本発明に用いる受信器の構成を示す図FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a receiver used in the present invention.
【図４】 本発明に用いる受信器の別の構成を示す図FIG. 4 is a diagram showing another configuration of the receiver used in the present invention.
【図５】 増幅器の出力の周波数分布を示す図FIG. 5 is a diagram showing a frequency distribution of the output of the amplifier.
【図６】 本発明が適用できる別のネットワークの構成
図FIG. 6 is a configuration diagram of another network to which the present invention can be applied;
【図７】 本発明の別の実施例を示す図FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図８】 本発明の別の実施例を示す図FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図９】 それぞれの伝送路で用いる周波数分布を示す
図FIG. 9 is a diagram showing a frequency distribution used in each transmission path.
【図１０】 本発明を別のネットワークに応用する場合
の構成図FIG. 10 is a configuration diagram when the present invention is applied to another network.
【図１１】 本発明を別のネットワークに応用する場合
の構成図FIG. 11 is a configuration diagram when the present invention is applied to another network.
【図１２】 従来の光通信方式を説明するための図FIG. 12 is a diagram for explaining a conventional optical communication system.
１…光送信器１ ２、４、５、６…光ファイバ ３…スターカプラ ７、８、９…光受信器１ ２０…光受信器２ ２１、２２…光分配器 ２５…光受信器２ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical transmitter 1 2, 4, 5, 6 ... Optical fiber 3 ... Star coupler 7, 8, 9 ... Optical receiver 1 20 ... Optical receiver 2 21, 22 ... Optical distributor 25 ... Optical receiver 2
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/20 Ｈ０４Ｊ 14/04 14/06 Ｈ０４Ｌ 12/44 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 H04L 12/44 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H04B 10/20 H04J 14/04 14/06 H04L 12/44 (58) Investigated field (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 10/00-10/28 H04J 14/00-14/08 H04L 12/44
Claims (5)
一の送信器とこの強度変調されたデジタル信号を直接検
波する第一の受信器とを用いて第一の波長で強度変調、
直接検波方式によりデジタル信号の光通信を行なう第一
の伝送系と、第二の送信器と第二の受信器とを用いて第
二の波長による光強度一定の位相変調方式または周波数
変調方式の光通信を行なう第二の伝送系とを多重し、こ
の多重信号により情報伝送を行なう光通信方式であっ
て、 前記第一の受信器は、前記多重信号のまま受信し、前記
多重信号の光強度変調信号から前記第一の送信器の出力
信号を取り出し、 前記第二の受信器は、前記多重信号のまま受信し、前記
第二の受信器が前記第一の受信器に比べて光周波数選択
性が高いことを利用することによって前記第二の送信器
の出力信号を取り出す ことを特徴とした光通信方式。1. A first transmitter that intensity-modulates and outputs a digital signal and a first receiver that directly detects the intensity-modulated digital signal, using a first wavelength to perform intensity modulation at a first wavelength.
A first transmission system that performs optical communication of digital signals by a direct detection method, and a phase modulation method or a frequency modulation method with a constant light intensity by a second wavelength using a second transmitter and a second receiver. Multiplexes with the second transmission system for optical communication ,
Optical communication system that transmits information using multiple signals
Thus, the first receiver receives the multiplexed signal as it is,
Output of the first transmitter from the light intensity modulated signal of the multiplex signal
Signal, the second receiver receives the multiplexed signal as it is,
The second receiver has an optical frequency selection compared to the first receiver.
The second transmitter by utilizing the high possibility
An optical communication system characterized by extracting the output signal of
振する局発光発振素子と、情報伝送する前記多重信号の
ままの光と前記局発光発振素子からの光とを合成する２
×２合成器と、前記２×２合成器により合成された光を
受光し電気信号に変換する複数の光電変換素子とを備
え、前記複数の光電変換素子の差分信号を取り出すこと
を特徴とする請求項１記載の光通信方式。2. The second receiver according to claim 1, further comprising: a local oscillation oscillator for oscillating light having a reference wavelength; and a multiplexed signal for transmitting information .
Combining light as it is and light from the local oscillation oscillator 2
A 2 × 2 combiner, and a plurality of photoelectric conversion elements for receiving the light combined by the 2 × 2 combiner and converting the light into an electric signal, and extracting a difference signal between the plurality of photoelectric conversion elements. The optical communication system according to claim 1.
器で構成され、前記第二の伝送系が前記第―の伝送系の
べースバンド帯域以上の帯域で前記第二の伝送系の中間
周波数を設定したことを特徴とする請求項１または請求
項２記載の光通信方式。3. The second receiver comprises a heterodyne receiver, wherein the second transmission system has an intermediate band between the second transmission system and a band equal to or more than a base band band of the first transmission system. 3. The optical communication system according to claim 1, wherein a frequency is set.
する第１の送信器とこの強度変調された第１のデジタル
信号を直接検波する第１の受信器とを用いて第１の波長
で強度変調・直接検波方式により第１のデジタル信号の
光ファイバ通信を行なっている第１の伝送系に、第２の
デジタル信号を強度変調して出力する第２の送信器とこ
の強度変調された第２のデジタル信号を直接検波する第
２の受信器とを用いて前記第１の波長と異なる第２の波
長にて強度変調・直接検波方式により第１のデジタル信
号の通信を前記光ファイバを使って行う第２の伝送系
が、光合分波器を用いて多重化されている光通信方式で
あって、 さらに、第３の送信器と第３の受信器とを用いて第３の
波長による光強度一定の位相変調もしくは周波数変調方
式の通信を前記光ファイバを使って行う第３の伝送系を
付加することによって、前記第１の送信器の出力信号、
前記第２の送信器の出力信号及び前記第３の送信器の出
力信号を多重した多重信号が前記光ファイバを通り、 前記光合分波器によって、前記多重信号から前記第１の
送信器の出力信号が分離され、 前記第１の受信器は、この分離された第１の送信器の出
力信号を受信し、 この分離後の多重信号の光強度変調信号は、前記第２の
送信器からの出力信号の光強度変調信号に前記第３の送
信器からの出力信号である光強度一定の信号を足し合わ
せたものであり、 前記第２の受信器は、前記分離後の多重信号のまま受信
し、前記分離後の多重信号の光強度変調信号から前記第
２の送信器の出力信号を取り出し、 前記第３の受信器は、前記分離後の多重信号のまま受信
し、前記第３の受信器が前記第２の受信器に比べて光周
波数選択性が高いことを利用することによって前記第３
の送信器の出力信号を取り出すことを特徴とする光通信
方式。 4. The first digital signal is intensity-modulated and output.
A first transmitter and the intensity modulated first digital
A first wavelength using a first receiver for directly detecting the signal;
Of the first digital signal by intensity modulation and direct detection
The first transmission system performing the optical fiber communication has the second transmission system.
A second transmitter for intensity-modulating and outputting a digital signal
Directly detecting the intensity-modulated second digital signal of
And a second wave different from said first wavelength using two receivers
The first digital signal by intensity modulation and direct detection
Transmission system for performing communication of signals using the optical fiber
Is an optical communication system that is multiplexed using an optical multiplexer / demultiplexer.
And further using a third transmitter and a third receiver to perform a third
Phase modulation or frequency modulation method with constant light intensity depending on wavelength
The third transmission system that performs the communication of the formula using the optical fiber is
By adding the output signal of the first transmitter,
The output signal of the second transmitter and the output signal of the third transmitter
A multiplexed signal obtained by multiplexing force signals passes through the optical fiber, and the first signal is converted from the multiplexed signal to the first signal by the optical multiplexer / demultiplexer .
The output signal of the transmitter is separated and the first receiver is connected to the output of the separated first transmitter.
Receiving the power signal, and the light intensity modulated signal of the multiplexed signal after the separation is the second signal.
The third transmission is applied to the light intensity modulated signal of the output signal from the transmitter.
Add the signal of constant light intensity, which is the output signal from the transmitter
Are those obtained by the second receiver, receiving remains multiplexed signals after the separation
Then, from the light intensity modulated signal of the separated multiplexed signal,
2 and the third receiver receives the output signal as the multiplexed signal after the separation.
And the third receiver has a higher optical frequency than the second receiver.
By utilizing the fact that the wave number selectivity is high, the third
Optical communication characterized by extracting an output signal of a transmitter
method.
カプラを配置することを特徴とする請求項１または請求
項４記載の光通信方式。5. The optical communication system according to claim 1, wherein a 1: N star coupler is arranged in the middle of said optical fiber .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16792891A JP3258038B2 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Optical communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16792891A JP3258038B2 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Optical communication system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548534A JPH0548534A (en) | 1993-02-26 |
| JP3258038B2 true JP3258038B2 (en) | 2002-02-18 |
Family
ID=15858661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16792891A Expired - Lifetime JP3258038B2 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Optical communication system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3258038B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6728489B2 (en) | 1992-04-08 | 2004-04-27 | Hitachi, Ltd. | Optical transmission system constructing method and system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009060522A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Fujitsu Limited | Optical transceiver module, management control method thereof, optical transceiver device, and wavelength multiplexing optical transceiver device |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP16792891A patent/JP3258038B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6728489B2 (en) | 1992-04-08 | 2004-04-27 | Hitachi, Ltd. | Optical transmission system constructing method and system |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0548534A (en) | 1993-02-26 |
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