JP3258038B2 - 光通信方式 - Google Patents
光通信方式Info
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- Japan
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- optical
- transmitter
- receiver
- intensity
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Description
【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。
できる光通信方式に関する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。
【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。
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。
【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。
(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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】 本発明の基本構成を示す図
【図２】 本発明の原理を説明する図
【図３】 本発明に用いる受信器の構成を示す図
【図４】 本発明に用いる受信器の別の構成を示す図
【図５】 増幅器の出力の周波数分布を示す図
【図６】 本発明が適用できる別のネットワークの構成
図
図
【図７】 本発明の別の実施例を示す図
【図８】 本発明の別の実施例を示す図
【図９】 それぞれの伝送路で用いる周波数分布を示す
図
図
【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
の構成図
【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
の構成図
【図１２】 従来の光通信方式を説明するための図
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (5)
- 【請求項１】 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。 - 【請求項２】 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
を特徴とする請求項１記載の光通信方式。 - 【請求項３】 前記第二の受信器はへテロダイン形受信
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請求項１または請求
項２記載の光通信方式。 - 【請求項４】 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。 - 【請求項５】 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請求項１または請求
項４記載の光通信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16792891A JP3258038B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 光通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16792891A JP3258038B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 光通信方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548534A JPH0548534A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3258038B2 true JP3258038B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=15858661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16792891A Expired - Lifetime JP3258038B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 光通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3258038B2 (ja) |
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 (ja) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Fujitsu Limited | 光送受信モジュールおよびその管理制御方法，光送受信装置ならびに波長多重光送受信装置 |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP16792891A patent/JP3258038B2/ja 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0548534A (ja) | 1993-02-26 |
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