JP4708984B2 - Optical terminal unit - Google Patents
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本発明は、光ファイバーで伝送された光信号を電気信号に変換する光端末ユニットに関する。 The present invention relates to an optical terminal unit for converting the optical signal transmitted by the optical fiber into an electric signal.
光信号を使用して例えば共同受信施設を構成することがある。この場合、共同受信施設の加入者端末では、光信号を電気信号に変換する必要がある。この変換装置の一例が、特許文献1に開示されている。この技術では、フォトダイオードのアノード側をバイアス抵抗器を介して接地し、カソード側をローパスフィルタを介して正の直流電源に接続し、フォトダイオードに逆バイアスを与えている。フォトダイオードが受光したことにより、フォトダイオードに発生した電流をアノード側及びカソード側からそれぞれ取り出し、増幅器によって増幅した後に合成している。 For example, a joint reception facility may be configured using optical signals. In this case, it is necessary to convert the optical signal into an electric signal at the subscriber terminal of the joint reception facility. An example of this conversion device is disclosed in Patent Document 1. In this technique, the anode side of the photodiode is grounded via a bias resistor, the cathode side is connected to a positive DC power source via a low-pass filter, and a reverse bias is applied to the photodiode. When the photodiode receives light, the current generated in the photodiode is taken out from the anode side and the cathode side, amplified by an amplifier, and then synthesized.
特許文献1に開示された技術によれば、フォトダイオードを逆バイアスしているので、逆バイアス用の直流電源を変換装置が備えている必要がある。この変換装置は、屋外に設置されることが多いので、直流電源を動作させるためには、変換装置に商用交流電源を供給するための電源線を敷設したり、変換装置から屋内に敷設されている出力伝送用のケーブルに、屋内に設けた電源装置から動作電力を重畳したりする必要があり、変換装置の構成が複雑になる上に、コストも高くなる。 According to the technique disclosed in Patent Document 1, since the photodiode is reverse-biased, the converter needs to include a DC power source for reverse bias. Since this converter is often installed outdoors, in order to operate a DC power supply, a power line for supplying commercial AC power to the converter is laid or installed indoors from the converter. It is necessary to superimpose the operating power from the power supply device provided indoors on the output transmission cable, which complicates the configuration of the conversion device and increases the cost.
本発明は、構成が簡単で低コストの光端末ユニットを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical terminal unit having a simple configuration and a low cost.
本発明の一態様の光端末ユニットは、光送信機において光信号を共同受信信号で変調した変調光信号を、光伝送線路を介して受光するものである。この光端末ユニットは、前記変調光信号を受けるフォトダイオードを有し、このフォトダイオードの両端間に、変成器の一次巻線の両端が接続され、前記一次巻線が有する中間タップが基準電位点に接続され、前記フォトダイオードのアノードが高周波阻止コイルを介して前記基準電位点に接続されることによって、前記フォトダイオードのカソードとアノードとが、無バイアス状態で直流的に接続され、前記変成器の二次巻線の一端が前記基準電位点に接続され、前記変成器の二次巻線の他端がコンデンサを介して出力端子に接続されている。 An optical terminal unit according to an aspect of the present invention receives a modulated optical signal obtained by modulating an optical signal with a joint reception signal in an optical transmitter via an optical transmission line. The optical terminal unit includes a photodiode that receives the modulated optical signal, and both ends of the primary winding of the transformer are connected between both ends of the photodiode, and an intermediate tap of the primary winding is a reference potential point. The anode of the photodiode is connected to the reference potential point via a high-frequency blocking coil, so that the cathode and anode of the photodiode are connected in a DC state without bias, and the transformer One end of the secondary winding is connected to the reference potential point, and the other end of the secondary winding of the transformer is connected to the output terminal via a capacitor.
前記フォトダイオードのカソードと前記基準電位点との間に電圧降下用素子を設けることができる。また、前記フォトダイオードのカソードとアノードとの間を、前記無バイアス状態及び逆バイアス回路による逆バイアス状態のいずれか一方に切り換える切換手段を設けることもできる。 A voltage drop element may be provided between the cathode of the photodiode and the reference potential point. Further, switching means for switching between the cathode and the anode of the photodiode to one of the non-bias state and the reverse bias state by the reverse bias circuit may be provided.
以上のように、本発明による光端末ユニットは、構成を簡略化することができ、かつ低コストとすることができる。 As described above , the configuration of the optical terminal unit according to the present invention can be simplified and the cost can be reduced.
本発明の第1の実施形態の光端末ユニット2は、図2に示すような共同受信施設に使用される。この共同受信施設では、地上デジタル放送用アンテナ4で受信されたUHF帯の地上デジタルテレビジョン放送信号を地上デジタル放送受信用アンプ6で増幅する。同様にFM専用アンテナ8で受信したFM放送信号をチャンネルプロパアンプ10で増幅する。2つのアンプ6、10の増幅信号を混合器12で混合し、この混合出力を屋外型U・V光送信機14に伝送する。屋外型U・V光送信機14には、衛星放送受信用アンテナ16のコンバータ16aからの衛星放送中間周波信号も供給されている。屋外型U・V光送信機14は、これら供給された地上デジタルテレビジョン放送信号、FM放送信号及び衛星放送中間周波信号で光信号を変調し、変調光信号を出力する。
The
この変調光信号は、光伝送線路、例えば光ファイバで伝送されるが、この光ファイバの中途には、それぞれ光分配器、例えば光カプラクロージャ18a、18b、18c等が設けられ、これらによって変調光信号は分配されて、各端末、例えば各家庭20に伝送される。
The modulated optical signal is transmitted through an optical transmission line, for example, an optical fiber. In the middle of the optical fiber, optical distributors, for example,
各家庭20の屋外に、本願発明にかかる光端末ユニット2がそれぞれ設けられ、これには、光ファイバで伝送された光変調信号が供給されている。光端末ユニット2は、光変調信号を高周波信号、例えば地上デジタルテレビジョン放送信号、FM放送信号及び衛星放送中間周波信号に変換し、屋内の信号処理装置22に供給する。信号処理装置22は、地上デジタルテレビジョン放送信号、FM放送信号及び衛星放送中間周波信号を復調して、テレビジョン受像機24において視聴可能とする。
An
図1に示すように、光端末ユニット2は、フォトダイオード26を有している。フォトダイオード26は、光ファイバによって伝送された光変調信号を受光し、その光量に応じた電流を発生する。
As shown in FIG. 1, the
アノードとカソードとは、負荷、例えば変成器、例えば高周波トランス28の一次巻線28p間に接続されている。一次巻線28pは中間タップ28tを有するもので、中間タップ28tは基準電位、例えば接地電位に接続されている。また、フォトダイオード26のアノードは、高周波阻止コイル30を介して接地電位に接続されている。これによってアノードは、高周波的には接地されていない。
The anode and the cathode are connected between a primary winding 28p of a load, for example, a transformer, for example, a
高周波トランス28の二次巻線28sの一端は接地され、他端はコンデンサ32を介して出力端子34に接続されている。出力端子34は、図示していない伝送線路、例えば同軸ケーブルを介して信号処理装置22に供給されている。
One end of the
この光端末ユニット2では、フォトダイオード26には、バイアスが供給されてなく、無バイアス状態で使用されている。
In the
このように構成された光端末ユニット2では、フォトダイオード26が変調光信号を受光すると、その受光レベルに応じて高周波トランス28の一次巻線28pに電流が流れ、二次巻線28s、コンデンサ32、出力端子34を介して信号処理装置22に供給される。しかも、図3に示すように、フォトダイオード26に入力される光変調信号のレベルが大きくなればなるほど、出力されるレベルが大きくなる。従って、光変調信号の入力レベルが高くなっても、信号処理装置22に供給する地上デジタルテレビジョン放送信号、FM放送信号及び衛星放送中間周波信号を大きくすることができ、最大光入力レベルが規定できる場合に有効で、通常使用される光入力レベル0dBm以下では問題なく使用することができる。
In the
図4に本発明の第2の実施形態の光端末ユニット2aを示す。この光端末ユニット2aは、フォトダイオード26のカソードを電圧降下素子、例えば抵抗器36を介して接地すると共に、カソードをコンデンサ38を介して高周波トランス28の一次巻線28pの一端に接続したものである。他の構成は、第1の実施形態の光端末ユニット2と同一であるので、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
FIG. 4 shows an
第1の実施形態の光端末ユニット2では、光変調信号のフォトダイオード26への入力レベルが高くなりすぎると、出力端子34から出力される地上デジタルテレビジョン放送信号、FM放送信号及び衛星放送中間周波信号のレベルが高くなりすぎ、信号処理装置22において歪が増加する可能性が高くなる。そこで、第2の実施形態の光端末ユニット2aでは、抵抗器36間に発生する電圧が大きくなり、高周波トランス28の一次巻線28pに供給される電圧が低くなり、光変調信号の入力レベルが大きくなっても、出力端子34から出力される地上デジタルテレビジョン放送信号、FM放送信号及び衛星放送中間周波信号のレベルは、図5に示すように大きくならない。
In the
図6に第3の実施形態の光端末ユニット2bを示す。この光端末ユニット2bは、第2の実施形態の光端末ユニット2aの抵抗器36を除去し、切換スイッチ40の接触子40aをコンデンサ38とフォトダイオード26のカソードとの接続点に接続し、接触子40aが接触可能な接点40bを接地し、同じく接触子40aが接触可能な接点40cに抵抗器42を介して逆バイアス用電源、例えば電池44の正極を接続し、電池44の負極を接地してある。即ち、抵抗器42、電池44からなる逆バイアス回路がフォトダイオード26に接続された状態と、フォトダイオード26の無バイアス状態とを、切換スイッチ40の操作によって切換えることができる。なお、他の構成は、第2の実施形態の光端末ユニット2aと同一であるので、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
FIG. 6 shows an
第1の実施形態の光端末ユニット2では、フォトダイオードに入力される光変調信号のレベルが大きくなると、地上デジタルテレビジョン放送信号同士、FM放送信号同士及び衛星放送中間周波信号同士間で或いは地上デジタルテレビジョン放送信号、FM放送信号及び衛星放送中間周波信号間で相互歪が発生し、伝送信号品質が劣化する可能性がある。従って、フォトダイオードに入力される光変調信号のレベルが大きい場合には、切換スイッチ40を操作して、逆バイアス回路から逆バイアスをフォトダイオード26に与える。この場合、能動素子としては、フォトダイオード26のみしか使用していないので、直流電源としては例えば乾電池のような電池44を使用することができ、商用交流電源を供給するための配線等が不要になり、製造が容易になるし、コストも低下させることができる。
In the
図7に第4の実施形態の光端末ユニット2cを示す。この光端末ユニット2cは、第2の実施形態の光端末ユニット2aに切換スイッチ40と電池44とを設けたもので、第2及び第3の実施形態の光端末ユニット2a、2bの構成要素に対応する部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。この光端末ユニット2cでは、第2の実施形態の光端末ユニット2aと同様に、無バイアス状態において、光変調信号の入力レベルが大きくなっても、出力端子34から出力される地上デジタルテレビジョン放送信号、FM放送信号及び衛星放送中間周波信号のレベルを大きくならないようにすることができる上に、逆バイアスを印加した状態にもすることができ、相互歪の発生を防止できる。
FIG. 7 shows an optical terminal unit 2c according to the fourth embodiment. This optical terminal unit 2c is provided with a
図8に第5の実施形態の光端末ユニット2dを示す。この光端末ユニット2dは、負荷を抵抗器46としたものである。抵抗器46は、フォトダイオード26のアノードと接地電位との間に接続され、フォトダイオード26のアノードと抵抗器46との接続点がコンデンサ32を介して出力端子34に接続され、フォトダイオード26のカソードは接地されている。この構成では、負荷として抵抗器46を使用して、高周波トランス28を使用していないので、より安価に構成することができる。
FIG. 8 shows an
図9に第6の実施形態の光端末ユニット2eを示す。この光端末ユニット2eは、第5の実施形態の光端末ユニット2dに、第2の実施の形態と同様に逆バイアスをフォトダイオード26に供給可能に、切換スイッチ40と電池44とを設けたもので、逆バイアスの電圧降下用の抵抗器48が切換スイッチ40の接触子40aとフォトダイオード26のカソードとの間に接続されている。また、カソードはコンデンサ50を介して接地されている。
FIG. 9 shows an optical terminal unit 2e of the sixth embodiment. This optical terminal unit 2e is provided with a
図10に第7の実施形態の光端末ユニット2fを示す。この光端末ユニット2fは、第4の実施形態の光端末ユニット2cの高周波トランス28をタップ付きの高周波コイル52に置換し、このタップから出力を取り出したものである。
FIG. 10 shows an
上記の各実施形態では、光変調信号として、地上デジタルテレビジョン放送信号、FM放送信号及び衛星放送中間周波信号で光信号を変調したものを使用したが、これに加えてインターネット等において使用するデータ通信用の信号で光信号を変調したものを使用することもできる。 In each of the above embodiments, the optical modulation signal is a signal modulated by an optical signal using a terrestrial digital television broadcast signal, an FM broadcast signal, and a satellite broadcast intermediate frequency signal. In addition, data used on the Internet or the like is used. It is also possible to use a communication signal obtained by modulating an optical signal.
2 2a乃至2f 光端末ユニット
26 フォトダイオード
28 高周波トランス(負荷)
36 抵抗器(電圧降下素子)
40 切換スイッチ(逆バイアス回路)
44 電池(逆バイアス回路)
46 抵抗器(負荷)
52 タップ付き高周波コイル(負荷)
2 2a to 2f Optical
36 resistors (voltage drop elements)
40 selector switch (reverse bias circuit)
44 battery (reverse bias circuit)
46 Resistor (Load)
52 High frequency coil with tapping (load)
Claims (3)
前記変調光信号を受けるフォトダイオードを有し、
このフォトダイオードの両端間に、変成器の一次巻線の両端が接続され、前記一次巻線が有する中間タップが基準電位点に接続され、前記フォトダイオードのアノードが高周波阻止コイルを介して前記基準電位点に接続されることによって、前記フォトダイオードのカソードとアノードとが、無バイアス状態で直流的に接続され、
前記変成器の二次巻線の一端が前記基準電位点に接続され、前記変成器の二次巻線の他端がコンデンサを介して出力端子に接続されている
光端末ユニット。 An optical terminal unit that receives a modulated optical signal obtained by modulating an optical signal with a joint reception signal in an optical transmitter via an optical transmission line,
A photodiode for receiving the modulated optical signal;
Between both ends of the photodiode, both ends of a primary winding of the transformer are connected, an intermediate tap of the primary winding is connected to a reference potential point, and an anode of the photodiode is connected to the reference through a high frequency blocking coil. By being connected to a potential point, the cathode and anode of the photodiode are connected in a DC state in an unbiased state ,
An optical terminal unit , wherein one end of the secondary winding of the transformer is connected to the reference potential point, and the other end of the secondary winding of the transformer is connected to an output terminal via a capacitor .
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