JP2688352B2 - Optical communication system and system - Google Patents

Optical communication system and system

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JP2688352B2
JP2688352B2 JP62198126A JP19812687A JP2688352B2 JP 2688352 B2 JP2688352 B2 JP 2688352B2 JP 62198126 A JP62198126 A JP 62198126A JP 19812687 A JP19812687 A JP 19812687A JP 2688352 B2 JP2688352 B2 JP 2688352B2
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宣 柴田
諭示 泰野
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、主にループ/リング構成あるいはバス構成
をとる構内光ファイバ伝送系(いわゆる光LANシステ
ム)において、特定の送信装置と受信装置との間の通信
を設定するに際し、送信側から通信を行いたい受信側の
固定された周波数チャンネルを選択し、そのチャンネル
で信号を送出することにより通信を行う光通信方式およ
びシステムに関するものである。 [従来の技術] 従来、構内光伝送方式のアクセス方式として、伝送路
が先端で終端されず環状に接続されたループ/リング構
成の場合には、主にループ/リングにおいて、宛先アド
レスのないトークンと呼ばれるコードが端局間を順次一
定方向に巡回するトークン方式(参考文献:辻井重男、
他著「光ファイバ情報ネットワーク」、昭晃堂pp.84−1
06)が用いられている。 一方、伝送路が先端で終端され、端局がT分岐された
先端に接続されるバス構成の場合には、伝送路の使用状
況を検出して相手へアクセスするCSMA/CD(Carrier Sen
se Multiple Access with Collision Detection)方式
が主に採用されている。 [発明が解決しようとする問題点] トークン方式では送信要求のある局でトークンを受け
取ると送信権が得られ、トークンを自局に取り込んで宛
先コード,発信局コードを含むデータを送信する。した
がって、送信側と受信側とが直接に信号伝送可能な状態
とはならず、個々の端局を一つ一つアクケスする必要が
あり、他の端局を飛び越えて直接に相手受信局へアクセ
スすることは不可能という欠点があった。 しかもまた、トークンがループ/リング網から消失し
たり、複数のトークンが発生したり、トークンのコード
フォーマットが誤っていた際は、復旧が難かしいという
欠点があった。 更に加えて、ループ/リング構成においては、光
(O)/電気(E)変換、電気(E)/光(O)変換
(以下O/E変換、E/O変換と略して用いる。)を介して、
トークンをやりとりするので、光伝送路以外のO/E変換
およびE/O変換部分での故障がシステム全体の動作を不
可能とする欠点もあった。 他方、バス構成で用いられるCSMA/CD方式において
も、信号の衝突によって伝送路の使用状況を検出した結
果をもとに通話が可能か否かを判断する必要があり、し
たがって、光伝送路の利用効率が比較的低いという問題
点があった。 そこで、本発明の目的は、構内光伝送方式において、
送信側から受信側へのアクセスが、ループ/リング構
成,バス構成,スター構成などの如何を問わずに、間接
的にしか行えないようになし、しかもO/E,E/O変換部分
での故障がシステム全体の動作を中止させる欠点を解決
した光通信方式を提供することにある。 [問題点を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明は、光ファ
イバ伝送路の複数の位置にそれぞれ光分岐・結合手段を
挿入し、該光分岐・結合手段に分岐光ファイバ伝送路を
介してそれぞれ送受信装置を接続し、該送受信装置のそ
れぞれは、受信用局部発振光源を有し、該局部発振光源
の光周波数をそれぞれの送受信装置ごとに互いに異なる
あらかじめ定めた周波数に固定し、前記光分岐・結合手
段を介して設置された送信用光源の光周波数を前記送受
信装置のうちのアクセスしたい送受信装置の受信用局部
発振光源の光周波数と所定の光周波数差となるよう調整
し、前記光ファイバ伝送路中へ当該送信用光源の光波を
入射させて伝搬させ、前記アクセスしたい送受信装置を
選択して信号を送出する光通信方式であって、前記送信
用光源および前記受信用局部発振光源からの光により前
記光ファイバ伝送路中で三次の非線形光学効果に起因し
て発生する四波混合光およびブリルアン散乱光の光周波
数が前記送信用光源および前記受信用光源の光周波数と
重畳しないように前記送信用光源および前記受信用局部
発振光源の光周波数を配置することを特徴とする。 [作用] 本発明では、ループ/リング構成,バス構成,スター
構成の如何を問わずに、光伝送路網と送受信装置との接
続を受動形の光素子である光ファイバカプラを介して行
うことができ、送受信装置に設置された受信用局発光源
の発振光周波数を各送受信装置ごとに異なる値に設定し
て固定しておき、そして、同じく送受信装置に設置され
た送信用光源の発振光周波数を掃引し、これをアクセス
したい相手方の送受信装置の受信用局発光源の発振周波
数との差が所定の中間周波数(例えば1〜2GHz)となる
ようにして固定することによって光ヘテロダイン検波を
行う。アクセスされた側では、アクセスしてきた相手先
の送受信装置から送られてくる識別コードによって、そ
の送り側を把握できるので、その送り側における受信用
局発光源の発振周波数との差が所定の中間周波数となる
ようにしてアクセスする。以上により双方から送受信を
行うことができる。なお、その際、送信用光源および受
信用局部発振光源からの光により光ファイバ伝送路中で
三次の非線形光学効果に起因して発生する四波混合光お
よびブリルアン散乱光の光周波数が前記送信用光源およ
び受信用局部発振光源の光周波数と重畳しないように前
記送信用光源および受信用局部発振光源の光周波数を配
置し、さらに必要に応じて、前記送信用光源の光周波数
と受信用光源の光周波数との間の周波数差を各送受信装
置において可変調整することによって、光ファイバ伝送
路中で発生するチャンネル間相互の漏話が抑えられる。
本発明によれば、相手受信端局へ直接にアクセスでき、
およびO/E,E/O変換素子を介することなく光ファイバ伝
送路と送受信端局とが接続される。 [実施例] 以下に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。 第1図は本発明の第1の実施例の構成を示す系統図で
あって、ここで、1はループ/リング構成の単一モード
光ファイバ伝送路、2−1,2−2,…,2−Nは送受信装
置、すなわち端局装置である。3−1,3−2,…,3−N,3−
Jは光ファイバ伝送路1と各端局装置2−1,2−2,…,2
−Nとの間に配置した光分岐・結合部、4−1,4−2,…,
4−N,4−Jは各端局装置2−1,2−2,…,2−Nと各光分
岐・結合部3−1,3−2,…,3−N,3−Jとの間を接続する
配線用単一モード光ファイバである。 以下では、N番目の端局装置2−Nおよび光分岐・結
合部3−Nを例にとって、それらの構成を詳しく説明す
る。 光分岐・結合部3−Nにおいて、5は光ファイバ伝送
路1と配線用光ファイバ4−Nとの間に配置した光分岐
・結合器、6は光ファイバ伝送路1と配線用光ファイバ
4−Nとの間に配置した光結合器である。 端局装置2−Nにおいて、7は光結合器、8,9は光ア
イソレータ、10は送信用DFBレーザあるいはCSPレーザ、
11,12は光周波数調整装置、13は変調装置、14はDFBレー
ザやCSPレーザなどによる受信用局発レーザ、15はInGaA
sによるアバランシェ・フォト・ダイオード(APD)やGe
−APDによる光検出器、16はバンドパスフィルタ、17は
復調装置、18は信号処理装置である。 ここで、受信用局発レーザ14の発振周波数fLNは、フ
ァブリーペローエタロンとPID制御を用いたフィードバ
ック系で構成した光周波数調整装置12により固定される
(例えば、E.J.Bachus,et al.,Electron.Lett.,vol.21,
p.1203,1985)。この周波数fLNの光を光アイソレータ9
を経て光結合器7に導く。 光ファイバ伝送路1を伝搬する光信号を光分岐・結合
器5から配線用光ファイバ4−N、さらに光結合器7を
介して、光アイソレータ9からの周波数fLNの光と共に
光検出器15に導き、ここで、光ヘテロダインビートスペ
クトルを検出する。光ファイバ伝送路1には、種々の端
局装置からの光信号が伝搬しているので、光結合器7か
ら取り出される局発周波数fLNとのビート出力は種々発
生する。 ここで、本実施例においては、この端局装置2−Nと
交信したい相手方端局装置からは周波数fLNとの周波数
差が所定の中間周波数fimより小さい周波数の光信号を
送信するように定めておき、その中間周波数fimの周波
数領域の信号がバンドパスフィルタ16を通過するよう
に、このバンドパスフィルタ16の周波数帯域を定めてお
く。 したがって、光検出器15で検出されたビート信号のう
ち、当該端局装置2−Nと交信したい相手方端局装置か
らの信号のみが、バンドパスフィルタ16を通る。そのフ
ィルタ出力を復調装置17で復調することによって、相手
方からのデータ、たとえばメッセージ文を取り出す。こ
のデータを信号処理装置18、たとえばマイクロプロセッ
サに供給して、相手方の識別コードを解読し、およびメ
ッセージ文などのデータをディスプレイ,プリンタある
いはスピーカなどの出力部19より出力する。 ここで識別された相手方に対して、当該端局装置2−
Nから信号を送出するためには、送信用レーザ10からの
光信号の周波数fTNを、識別された相手方において、そ
の局発周波数に対して一定の周波数差、すなわち中間周
波数fimでビートをとることができるような周波数に調
整することが必要となる。そこで、信号処理装置18で得
た相手方の識別コードを光周波数調整装置11に供給し、
送信用レーザ10の送信光周波数fTNを調整する。この光
周波数調整装置11は、光周波数調整装置12と同様の原理
で構成できる。 信号処理装置18では、キーボードやマイクなどの入力
部20から入力された相手方へ送りたいデータを適切なフ
ォーマットに編成し、そのデータを変調装置13を経て送
信用レーザ10に送り、光周波数fTNに搬送し、さらに光
アイソレータ8,配線用光ファイバ4−Nから光分岐・結
合器5を経て、光ファイバ伝送路1に送出する。 21は光周波数モニター装置であり、端局装置2−1,2
−2,…,2−Nに設置された各受信用局発レーザ14の局部
発振周波数をモニターするためのものである。 ここで、各端局装置における局発レーザ14の局発周波
数信号は、光アイソレータ9から光結合器7,配線用光フ
ァイバ4−Nを介して光結合器6によって光ファイバ伝
送路1に送出される。光周波数モニター装置21では、光
ファイバ伝送路1から光分岐・結合部3−Jで分岐さ
れ、さらに配線用光ファイバ4−Jを経て導かれてきた
光信号の中から、上述した各局発周波数の信号を取り出
してモニターする。 次に、本実施例の動作原理を説明する。ここで、一例
として、端局2−Jから端局装置2−Nへアクセスする
場合を考える。 各端局装置に設置された受信用局発レーザ14の発振周
波数fL1,fL2,…,fLNは、第2図のように、Δfk(k=1,
2,…,N−1)の周端数間隔で配置され、光周波数調整装
置12によって固定されているものとする。 端局装置2−Nのバンドパスフィルタ16は中間周波数
fim(fim<Δfk/2)の周波数領域の信号を通過させるよ
うに構成してあるので、送信側の端局装置2−J(J≠
N)では、その送信レーザ10の光周波数fTJを光周波数
調整装置11によって掃引し、交信希望先の端局装置2−
Nの局発周波数fLNに対して、 fTJ=fLN±fim (1) を満足する値に固定した場合にのみ、第3図に示すよう
な光ヘテロダインビートスペクトルが検出できる。第3
図の例ではfim=1.35GHzである。 なお、各端局装置は、全端局装置にあらかじめ割り当
てられている局発周波数についてのデータ、すなわち端
局装置毎の局発周波数のデータを信号処理装置18内のRO
Mにあらかじめ格納しておくものとする。 以上によって、端局装置2−Jから端局装置2−Nへ
の通話が可能となる。なお、端局装置2−N以外の端局
装置においても光分岐・結合器5に相当する光分岐・結
合器を介して端局装置2−Jからの送信信号が光強度と
しては入射されるが、式(1)の条件を満足しないよう
にあらかじめ第2図の光周波数配置がとられているた
め、他の端局に対しては情報伝達ができない。 このようにして、送信側端局装置2−Jから受信側端
局装置2−Nへ直接アクセスが可能となり、しかも、送
信側端局装置2−Jからのメッセージ文にどの端局装置
からの送信かを明示する識別コードを入れることによ
り、光周波数調整装置11では、受信側の端局装置2−N
の送信用レーザ10の光周波数fTNを端局装置2−Jの受
信用局発レーザ14の発振周波数fLJと中間周波数fimだけ
異なる値に掃引して、固定することにより、二つの端局
装置2−Jと端局装置2−Nとの間で完全なデータ信号
等の送受信が可能となる。しかも、これら二つの端局装
置以外の他の端局装置には何ら悪影響を与えずに信号の
送受信を行うことが可能である。 その際、光ファイバ伝送路中で発生するチャンネル間
相互の漏話要因として、四波混合光(例えば、N.Shibat
a.et al.,Electron.Lett.,vol.22,p.675,1986)やブリ
ルアン散乱光(例えば、N.Shibata,et al.,Opt.Lett.,v
ol.12,p269,1987)の光周波数が送受信用光源の発振光
周波数と重畳しないように周波数間隔を設定する必要が
ある。四波混合光に対しては、第2図に示した周波数配
置において、Δfi≠Δfj(i≠j;i,j=1,2,…,N−1)
を満足するように配置すればよい。ブリルアン散乱光に
ついては、送受信用レーザの光周波数差がブリルアンシ
フト量と一致しないように動作波長において調整する必
要がある。また、中間周波数fimをそれぞれの送受信装
置で可変とすることも必要である。 第4図は本発明の第2の実施例の構成を示す系統図で
あり、ここで、第1図と同様の個所には同一符号を付す
ことにする。 第4図において、30はバス構成の光ファイバ伝送路、
31および32はこの伝送路30の両端をインピーダンスマッ
チングをとって終端させるための終端部である。この実
施例では、光分岐・結合器3−Nにおいて、光分岐・結
合器5は光ファイバ伝送路30から信号を受けとるための
ものであり、送信用レーザ10からの光信号を光ファイバ
伝送路30に送出するためには、別個の光結合器33を設け
る。端局装置2−Nの構成自体は第1図の実施例と同一
であり、従って、端局装置間での送受信についても第1
図のループ/リング構成の場合と全く同様である。 なお、スター構成の光ファイバ伝送路の場合はバス構
成の一部に含まれることは、前述した参考文献:辻井重
男他、光ファイバ情報ネットワークより明らかであり、
第4図に示した構成を用いることができるので、その詳
細は省略する。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、ループ/リン
グ構成,バス構成あるいはスター構成など、種々の形態
の光ファイバ伝送路に受動形光素子を介して接続された
端局装置間で通信を行うにあたり、送受信装置に設置さ
れた受信用局発光源の発振光周波数を各送受信装置ごと
に異なる値に設定して固定しておき、そして、同じく送
受信装置に設置された送信用光源の発振光周波数を掃引
し、これをアクセスしたい相手方の送受信装置の受信用
局発光源の発振周波数との差が所定の中間周波数となる
ようにして固定することによって光ヘテロダイン検波を
行うので、相手受信端局装置へ直接にアクセスすること
ができ、しかも、O/E,E/O変換部分を介して光ファイバ
伝送路と端局装置とを接続する必要がなく、しかもま
た、トークン方式やCSMA/CD方式に比べ、光ファイバ伝
送路の利用効率を高くできる利点がある。さらに、送信
用光源および受信用局部発振光源からの光により光ファ
イバ伝送路中で三次の非線形光学効果に起因して発生す
る四波混合光光およびブリルアン散乱光の光周波数が前
記送信用光源および受信用局部発振光源の光周波数と重
畳しないように前記送信用光源および受信用局部発振光
源の光周波数を配置し、さらに必要に応じて、前記送信
用光源の光周波数と受信用光源の光周波数との間の周波
数差を各送受信装置に可変調整することによって、光フ
ァイバ伝送路中で発生するチャンネル間相互の漏話を抑
えることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention mainly relates to a specific transmitter and receiver in a local optical fiber transmission system (so-called optical LAN system) having a loop / ring configuration or a bus configuration. The present invention relates to an optical communication system and system for performing communication by selecting a fixed frequency channel on the receiving side from which a communication is to be performed and transmitting a signal on that channel when setting communication between them. [Prior Art] Conventionally, in the case of a loop / ring configuration in which a transmission line is not terminated at a tip and is connected in a ring as an access method of a private optical transmission method, a token without a destination address is mainly used in the loop / ring. A token system in which a code called circulates in a fixed direction in sequence between terminal stations (Reference: Shigeo Tsujii,
Others "Optical Fiber Information Network", Shokodo pp.84-1
06) is used. On the other hand, in the case of a bus configuration in which the transmission path is terminated at the tip and the terminal station is connected to the T-branched tip, CSMA / CD (Carrier Sensing) that detects the usage status of the transmission path and accesses the other party
se Multiple Access with Collision Detection) method is mainly adopted. [Problems to be Solved by the Invention] In the token method, when a station having a transmission request receives a token, a transmission right is obtained, the token is taken into the own station, and data including a destination code and a transmission station code is transmitted. Therefore, the transmitting side and the receiving side are not in a state where they can directly transmit signals, and it is necessary to acces each terminal station one by one, and jump directly over the other terminal stations to access the other receiving station directly. There was a drawback that it was impossible to do. Moreover, when the token is lost from the loop / ring network, a plurality of tokens are generated, or the code format of the token is incorrect, there is a drawback that recovery is difficult. In addition, in the loop / ring configuration, optical (O) / electrical (E) conversion, electrical (E) / optical (O) conversion (hereinafter abbreviated to O / E conversion, E / O conversion) are used. Through,
Since tokens are exchanged, there is also a drawback that failures in O / E conversion and E / O conversion parts other than the optical transmission line make the operation of the entire system impossible. On the other hand, even in the CSMA / CD method used in the bus configuration, it is necessary to judge whether or not a call can be made based on the result of detecting the usage status of the transmission path due to the collision of signals. There was a problem that the utilization efficiency was relatively low. Therefore, an object of the present invention is to provide a local optical transmission system,
Access from the sending side to the receiving side can be done only indirectly, regardless of the loop / ring configuration, bus configuration, star configuration, etc., and in the O / E, E / O conversion part It is an object of the present invention to provide an optical communication system that solves the drawback that a failure stops the operation of the entire system. [Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the present invention inserts optical branching / coupling means at a plurality of positions of an optical fiber transmission line, Transmitting / receiving devices are connected to each other via a branch optical fiber transmission line, each of the transmitting / receiving devices has a local oscillation light source for reception, and the optical frequency of the local oscillation light source is set differently for each transmitting / receiving device in advance. Fixed to a frequency, the optical frequency of the transmitting light source installed via the optical branching / coupling means is a predetermined optical frequency difference between the optical frequency of the receiving local oscillation light source of the transmitting / receiving device to be accessed among the transmitting / receiving devices. The optical communication system in which the light wave of the light source for transmission is incident on the optical fiber transmission line and propagated, and the transmitter / receiver to be accessed is selected and a signal is transmitted. The optical frequencies of the four-wave mixed light and the Brillouin scattered light generated by the light from the transmission light source and the reception local oscillation light source due to the third-order nonlinear optical effect in the optical fiber transmission line are the transmission frequencies. The optical frequencies of the transmitting light source and the receiving local oscillation light source are arranged so as not to overlap with the optical frequencies of the light source and the receiving light source. [Operation] According to the present invention, the optical transmission line network and the transmitter / receiver are connected via the optical fiber coupler which is a passive optical element regardless of the loop / ring configuration, the bus configuration, or the star configuration. The oscillation light frequency of the local oscillation light source for reception installed in the transmitter / receiver is set to a different value for each transmitter / receiver and fixed, and the oscillation light of the light source for transmission also installed in the transmitter / receiver is fixed. Optical heterodyne detection is performed by sweeping the frequency and fixing it so that the difference between it and the oscillation frequency of the receiving local oscillation light source of the transmitter / receiver of the other party you want to access becomes a predetermined intermediate frequency (for example, 1 to 2 GHz). . On the accessed side, the transmitting side can be grasped by the identification code sent from the transmitting / receiving device of the other party who has accessed, so that the difference between the transmitting side and the oscillation frequency of the local light source for reception on the transmitting side has a predetermined intermediate value. Access by frequency. As described above, both sides can transmit and receive. At that time, the optical frequencies of the four-wave mixed light and the Brillouin scattered light generated due to the third-order nonlinear optical effect in the optical fiber transmission line by the light from the transmission light source and the reception local oscillation light source are the same as those for the transmission. The optical frequencies of the transmission light source and the reception local oscillation light source are arranged so as not to overlap with the optical frequencies of the light source and the reception local oscillation light source, and further, if necessary, the optical frequencies of the transmission light source and the reception light source. By variably adjusting the frequency difference with the optical frequency in each transmitting / receiving device, crosstalk between channels occurring in the optical fiber transmission line can be suppressed.
According to the present invention, it is possible to directly access the partner receiving terminal station,
Also, the optical fiber transmission line and the transmission / reception terminal station are connected without passing through the O / E and E / O conversion elements. Example An example of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention, in which 1 is a single-mode optical fiber transmission line having a loop / ring configuration, 2-1, 2-2, ... 2-N is a transmission / reception device, that is, a terminal device. 3-1,3-2, ..., 3-N, 3-
J is the optical fiber transmission line 1 and each terminal station device 2-1, 2-2, ..., 2
-N, an optical branching / coupling unit, 4-1 and 4-2, ...,
4-N and 4-J are terminal devices 2-1 and 2-2, ..., 2-N and optical branching / coupling units 3-1, 3-2, ..., 3-N and 3-J. It is a single mode optical fiber for wiring that connects the two. The N-th terminal station device 2-N and the optical branching / coupling unit 3-N will be described in detail below as an example. In the optical branching / coupling unit 3-N, 5 is an optical branching / coupling device arranged between the optical fiber transmission line 1 and the wiring optical fiber 4-N, and 6 is the optical fiber transmission line 1 and the wiring optical fiber 4. It is an optical coupler disposed between the -N and the -N. In the terminal device 2-N, 7 is an optical coupler, 8 and 9 are optical isolators, 10 is a transmitting DFB laser or CSP laser,
11, 12 is an optical frequency adjusting device, 13 is a modulator, 14 is a local laser for reception by DFB laser or CSP laser, and 15 is InGaA
avalanche photo diode (APD) or Ge
An APD photodetector, 16 a bandpass filter, 17 a demodulator, and 18 a signal processor. Here, the oscillation frequency f LN of the receiving local laser 14 is fixed by the optical frequency adjusting device 12 configured by a feedback system using the Fabry-Perot etalon and PID control (e.g., EJBachus, et al., Electron. Lett., Vol.21,
p.1203,1985). The light of this frequency f LN is supplied to the optical isolator 9
And is led to the optical coupler 7. The optical signal propagating through the optical fiber transmission line 1 is passed from the optical branching / coupling device 5 to the wiring optical fiber 4-N and further to the optical coupler 7 and the light of the frequency f LN from the optical isolator 9 and the photodetector 15 The optical heterodyne beat spectrum is detected here. Since optical signals from various terminal equipments are propagating in the optical fiber transmission line 1, various beat outputs with the local oscillation frequency f LN extracted from the optical coupler 7 are generated. Here, in the present embodiment, an optical signal having a frequency whose frequency difference from the frequency f LN is smaller than a predetermined intermediate frequency f im is transmitted from the partner terminal station apparatus which wants to communicate with the terminal apparatus 2-N. The frequency band of the bandpass filter 16 is determined so that the signal in the frequency domain of the intermediate frequency f im passes through the bandpass filter 16. Therefore, of the beat signals detected by the photodetector 15, only the signal from the partner terminal device that wants to communicate with the terminal device 2-N passes through the bandpass filter 16. By demodulating the filter output by the demodulation device 17, data from the other party, for example, a message text is extracted. This data is supplied to the signal processing device 18, for example, a microprocessor to decode the other party's identification code, and data such as message text is output from the output unit 19 such as a display, a printer or a speaker. With respect to the other party identified here, the terminal station device 2-
In order to send the signal from N, the frequency f TN of the optical signal from the transmitting laser 10 is beaten at the identified other party with a constant frequency difference with respect to the local oscillation frequency, that is, the intermediate frequency f im. It is necessary to adjust to a frequency that can be taken. Therefore, the identification code of the other party obtained by the signal processing device 18 is supplied to the optical frequency adjusting device 11,
The transmission light frequency f TN of the transmission laser 10 is adjusted. The optical frequency adjusting device 11 can be configured on the same principle as the optical frequency adjusting device 12. In the signal processing device 18, the data input from the input unit 20 such as a keyboard and a microphone is organized into an appropriate format, the data is sent to the transmitting laser 10 via the modulator 13, and the optical frequency f TN is sent. To the optical fiber transmission line 1 via the optical isolator 8 and the wiring optical fiber 4-N through the optical branching / coupling device 5. Reference numeral 21 is an optical frequency monitor device, which is a terminal device 2-1 or 2
This is for monitoring the local oscillation frequency of each of the receiving local oscillation lasers 14 installed at -2, ..., 2-N. Here, the local oscillation frequency signal of the local oscillation laser 14 in each terminal equipment is sent from the optical isolator 9 to the optical fiber transmission line 1 by the optical coupler 6 via the optical coupler 7 and the wiring optical fiber 4-N. To be done. In the optical frequency monitoring device 21, from the optical signals branched from the optical fiber transmission line 1 by the optical branching / coupling unit 3-J and further guided through the wiring optical fiber 4-J, the above-mentioned local oscillation frequencies The signal of is taken out and monitored. Next, the operation principle of this embodiment will be described. Here, as an example, consider a case where the terminal station 2-J accesses the terminal station device 2-N. As shown in FIG. 2, the oscillation frequencies f L1 , f L2 , ..., f LN of the local laser for reception 14 installed in each terminal device are Δf k (k = 1,
2, ..., N-1) are arranged at the peripheral fractional intervals and are fixed by the optical frequency adjusting device 12. The band pass filter 16 of the terminal device 2-N has an intermediate frequency.
Since it is configured to pass a signal in the frequency domain of f im (f im <Δf k / 2), the terminal station device 2-J (J ≠) on the transmission side.
In N), the optical frequency f TJ of the transmission laser 10 is swept by the optical frequency adjusting device 11, and the terminal device 2 to which the communication is desired.
The optical heterodyne beat spectrum as shown in FIG. 3 can be detected only when f TJ = f LN ± f im (1) is fixed to the local oscillation frequency f LN of N. Third
In the illustrated example, f im = 1.35 GHz. In addition, each terminal device, RO in the signal processing device 18 the data on the local oscillation frequency pre-allocated to all the terminal equipment, that is, the data of the local oscillation frequency for each terminal equipment.
It should be stored in M beforehand. As described above, the call from the terminal device 2-J to the terminal device 2-N becomes possible. It should be noted that, even in the terminal devices other than the terminal device 2-N, the transmission signal from the terminal device 2-J is incident as the light intensity via the optical branching / combining device corresponding to the optical branching / combining device 5. However, since the optical frequency arrangement shown in FIG. 2 is set in advance so as not to satisfy the condition of the expression (1), information cannot be transmitted to other terminal stations. In this way, it becomes possible to directly access the receiving end terminal device 2-N from the transmitting end terminal device 2-J, and moreover, from which end terminal device the message text from the transmitting end terminal device 2-J is transmitted. By inserting an identification code that clearly indicates whether or not the optical frequency adjusting device 11 receives the terminal device 2-N on the receiving side.
The optical frequency f TN of the transmitting laser 10 is swept to a value different from the oscillation frequency f LJ of the receiving local oscillator 14 of the terminal device 2-J by an intermediate frequency f im , and is fixed, so that the two ends are fixed. It is possible to transmit and receive a complete data signal or the like between the station device 2-J and the terminal device 2-N. Moreover, it is possible to perform signal transmission / reception without adversely affecting any terminal equipment other than these two terminal equipments. At that time, four-wave mixing light (for example, N.Shibat
a.et al., Electron.Lett., vol.22, p.675,1986) and Brillouin scattered light (for example, N.Shibata, et al., Opt.Lett., v
ol.12, p269, 1987) so that the frequency interval must be set so that it does not overlap with the oscillation optical frequency of the transmitting and receiving light source. For four-wave mixed light, Δf i ≠ Δf j (i ≠ j; i, j = 1,2, ..., N-1) in the frequency arrangement shown in FIG.
Should be arranged so as to satisfy. Regarding the Brillouin scattered light, it is necessary to adjust the operating wavelength so that the optical frequency difference between the transmitting and receiving lasers does not match the Brillouin shift amount. Further, it is also necessary to make the intermediate frequency f im variable in each transmitting / receiving device. FIG. 4 is a system diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. Here, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In FIG. 4, reference numeral 30 denotes an optical fiber transmission line having a bus structure,
Reference numerals 31 and 32 are terminations for terminating both ends of the transmission line 30 by impedance matching. In this embodiment, in the optical branching / combining device 3-N, the optical branching / combining device 5 is for receiving a signal from the optical fiber transmission line 30, and receives the optical signal from the transmitting laser 10 by the optical fiber transmission line. A separate optocoupler 33 is provided for delivery to 30. The configuration itself of the terminal equipment 2-N is the same as that of the embodiment shown in FIG. 1, and therefore the transmission / reception between the terminal equipments is also the first.
This is exactly the same as the case of the loop / ring configuration shown in the figure. It should be noted that it is clear from the aforementioned reference: Shigeo Tsujii et al., The optical fiber information network that the star configuration of the optical fiber transmission line is included in a part of the bus configuration.
Since the configuration shown in FIG. 4 can be used, its details are omitted. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a terminal station connected to an optical fiber transmission line of various forms such as a loop / ring configuration, a bus configuration or a star configuration via a passive optical element. When communicating between devices, set the oscillation optical frequency of the local oscillator for reception installed in the transmitter and receiver to a different value for each transmitter and receiver, and fix it. Optical heterodyne detection is performed by sweeping the oscillation light frequency of the credit light source and fixing it so that the difference between it and the oscillation frequency of the receiving local oscillation light source of the transmitter / receiver of the other party to access is a predetermined intermediate frequency. , It is possible to directly access the receiving terminal equipment of the other party, and it is not necessary to connect the optical fiber transmission line and the terminal equipment via the O / E and E / O conversion parts. Compared to down method or CSMA / CD method has an advantage of high utilization efficiency of the optical fiber transmission line. Furthermore, the optical frequencies of the four-wave mixed light and Brillouin scattered light generated due to the third-order nonlinear optical effect in the optical fiber transmission line by the light from the transmission light source and the reception local oscillation light source are the transmission light source and The optical frequencies of the transmitting light source and the receiving local oscillation light source are arranged so as not to overlap with the optical frequency of the receiving local oscillation light source, and further, if necessary, the optical frequencies of the transmitting light source and the receiving light source. By variably adjusting the frequency difference between the transmission and reception devices, it is possible to suppress crosstalk between channels that occurs in the optical fiber transmission line.

【図面の簡単な説明】 第1図はループ/リング構成光ファイバ伝送路に本発明
を適用した実施例の構成を示す系統図、 第2図はその受信用局発レーザの発振光の光周波数配置
図、 第3図は送信用レーザ光と受信用局発レーザ光との間の
光ヘテロダインビートスペクトルの測定結果の一例を示
す波形図、 第4図はバス構成光ファイバ伝送路に本発明を適用した
実施例の構成を示す系統図である。 1……ループ/リング構成の単一モード光ファイバ伝送
路、 2−1,2−2,…,2−N……端局装置、 3−1,3−2,…,3−N,3−J……光ファイバカプラ等を用
いて構成される光分岐・結合部、 4−1,4−2,…,4−N,4−J……配線用単一モード光ファ
イバ伝送路、 5,6,7……単一モード光ファイバカプラ、 8,9……光アイソレータ、 10……送信用DFBレーザあるいはCSPレーザ、 11,12……例えばファブリーエタロンとPCD制御機構を用
いた光周波数調整装置、 13……変調装置、 14……受信用DFBレーザあるいはCSPレーザ、 15……InGaAs−APD,Ge−APD等の光検出器、 16……バンドパスフィルタ、 17……復調装置、 18……信号処理装置、 19……出力部、 20……入力部、 21……光周波数モニター装置、 30……バス構成単一モード光ファイバ伝送路、 31,32……終端部、 33……光結合器。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of an embodiment in which the present invention is applied to a loop / ring optical fiber transmission line, and FIG. 2 is an optical frequency of oscillation light of a local laser for reception. FIG. 4 is a layout diagram, FIG. 3 is a waveform diagram showing an example of the measurement result of the optical heterodyne beat spectrum between the transmitting laser light and the receiving local laser light, and FIG. It is a systematic diagram which shows the structure of the applied example. 1 ... Loop / ring single-mode optical fiber transmission line, 2-1-2-2, ..., 2-N ... Terminal device, 3-1, 3-2, ..., 3-N, 3 -J ... Optical branching / coupling unit composed of optical fiber coupler, etc., 4-1,4-2, ..., 4-N, 4-J ... Single-mode optical fiber transmission line for wiring, 5 , 6,7 …… Single-mode optical fiber coupler, 8,9 …… Optical isolator, 10 …… Transmit DFB laser or CSP laser, 11,12 …… For example optical frequency adjustment using Fabry etalon and PCD control mechanism Device, 13 ... Modulator, 14 ... Receiving DFB laser or CSP laser, 15 ... Photodetector such as InGaAs-APD, Ge-APD, 16 ... Bandpass filter, 17 ... Demodulator, 18 ... … Signal processing device, 19 …… output part, 20 …… input part, 21 …… optical frequency monitor device, 30 …… bus configuration single mode optical fiber transmission line, 31,32 …… terminating part, 33 …… optical Combiner .

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.光ファイバ伝送路の複数の位置にそれぞれ光分岐・
結合手段を挿入し、該光分岐・結合手段に分岐光ファイ
バ伝送路を介してそれぞれ送受信装置を接続し、該送受
信装置のそれぞれは、受信用局部発振光源を有し、該局
部発振光源の光周波数をそれぞれの送受信装置ごとに互
いに異なるあらかじめ定めた周波数に固定し、前記光分
岐・結合手段を介して設置された送信用光源の光周波数
を前記送受信装置のうちのアクセスしたい送受信装置の
受信用局部発振光源の光周波数と所定の光周波数差とな
るように調整し、前記光ファイバ伝送路中へ当該送信用
光源の光波を入射させて伝搬させ、前記アクセスしたい
送受信装置を選択して信号を送出する光通信方式であっ
て、 前記送信用光源および前記受信用局部発振光源からの光
により前記光ファイバ伝送路中で三次の非線形光学効果
に起因して発生する四波混合光およびブリルアン散乱光
の光周波数が前記送信用光源および前記受信用光源の光
周波数と重畳しないように前記送信用光源および前記受
信用局部発振光源の光周波数を配置することを特徴とす
る光通信方式。 2.光ファイバ伝送路の複数の位置にそれぞれ光分岐・
結合手段を挿入し、該光分岐・結合手段に分岐光ファイ
バ伝送路を介してそれぞれ送受信装置を接続し、該送受
信装置のそれぞれは、受信用局部発振光源を有し、該局
部発振光源の光周波数をそれぞれの送受信装置ごとに互
いに異なるあらかじめ定めた周波数に固定し、前記光分
岐・結合手段を介して設置された送信用光源の光周波数
を前記送受信装置のうちのアクセスしたい送受信装置の
受信用局部発振光源の光周波数と所定の光周波数差とな
るように調整し、前記光ファイバ伝送路中へ当該送信用
光源の光波を入射させて伝搬させ、前記アクセスしたい
送受信装置を選択して信号を送出し、アクセスを希望さ
れた送受信装置においては、その送受信装置に対する前
記光分岐・結合手段から受信した光信号の光周波数と前
記受信用局発振光源からの局部発信周波数との差周波数
の出力を求め、その差周波数出力のうち、前記あらかじ
め定めた周波数以内の周波数成分を抽出し、その周波数
成分よりアクセスを要求した送受信装置からの信号を再
生する光通信方式であって、 前記送信用光源および前記受信用光源からの光により前
記光ファイバ伝送路中で三次の非線形光学効果に起因し
て発生する四波混合光およびブリルアン散乱光の光周波
数が前記送信用光源および前記受信用光源の光周波数と
重畳しないように前記送信用光源および前記受信用局部
発振光源の光周波数を配置することを特徴とする光通信
方式。 3.前記送信用光源の光周波数と前記受信用局部発振光
源の光周波数とが所定の光周波数差となるよう調整を行
う際に、その所定の光周波数差をそれぞれの送受信装置
で可変調整できるようになしたことを特徴とする特許請
求の範囲第1項または第2項に記載の光通信方式。 4.光ファイバ伝送路と、該光ファイバ伝送路の複数の
位置にそれぞれ挿入した光分岐・結合手段と、該光分岐
・結合手段に分岐光ファイバ伝送路を介してそれぞれ接
続した送受信装置とを具え、該送受信装置のそれぞれ
は、受信用局部発振光源と、送信用光源と、周波数調整
手段とを有し、前記受信用局部発振光源の光周波数はそ
れぞれの送受信装置ごとに互いに異なるあらかじめ定め
た周波数に固定し、前記周波数調整手段は、前記送信用
光源の光周波数を前記送受信装置のうちアクセスしたい
送受信装置の受信用局部発振光源の光周波数と所定の光
周波数差になるように調整し、前記送信用光源および受
信用局部発振光源の光周波数は、当該送信用光源および
受信用局部発振光源からの光により前記光ファイバ伝送
路中で三次の非線形光学効果に起因して発生する四波混
合光およびブリルアン散乱光の光周波数が当該送信用光
源および受信用光源の光周波数と重畳しないように配置
したことを特徴とする光通信システム。
(57) [Claims] Optical branching at multiple positions in the optical fiber transmission line
A coupling means is inserted, and a transmission / reception device is connected to the optical branching / coupling means via a branch optical fiber transmission line, and each of the transmission / reception devices has a local oscillation light source for reception, and light of the local oscillation light source. The frequency is fixed to a predetermined frequency different from each other for each transmitting / receiving device, and the optical frequency of the transmitting light source installed via the optical branching / coupling means is for receiving the transmitting / receiving device of the transmitting / receiving device to be accessed. The optical frequency of the local oscillation light source is adjusted so as to have a predetermined optical frequency difference, the light wave of the light source for transmission is incident and propagated in the optical fiber transmission line, and the transmission / reception device to be accessed is selected to output a signal. An optical communication system for transmitting, which is generated by light from the transmitting light source and the receiving local oscillation light source due to a third-order nonlinear optical effect in the optical fiber transmission line. Arranging the optical frequencies of the transmitting light source and the receiving local oscillation light source so that the optical frequencies of the generated four-wave mixed light and the Brillouin scattered light do not overlap with the optical frequencies of the transmitting light source and the receiving light source. A characteristic optical communication system. 2. Optical branching at multiple positions in the optical fiber transmission line
A coupling means is inserted, and a transmission / reception device is connected to the optical branching / coupling means via a branch optical fiber transmission line, and each of the transmission / reception devices has a local oscillation light source for reception, and light of the local oscillation light source. The frequency is fixed to a predetermined frequency different from each other for each transmitting / receiving device, and the optical frequency of the transmitting light source installed via the optical branching / coupling means is for receiving the transmitting / receiving device of the transmitting / receiving device to be accessed. The optical frequency of the local oscillation light source is adjusted so as to have a predetermined optical frequency difference, the light wave of the light source for transmission is incident and propagated in the optical fiber transmission line, and the transmission / reception device to be accessed is selected to output a signal. In the transmitting / receiving device which is desired to be transmitted and accessed, the optical frequency of the optical signal received from the optical branching / coupling means for the transmitting / receiving device and the receiving station oscillation light Output of the difference frequency from the local oscillation frequency, and extracts the frequency component within the predetermined frequency from the difference frequency output, and reproduces the signal from the transmission / reception device requesting access from the frequency component. In the optical communication system, the optical frequencies of the four-wave mixed light and Brillouin scattered light generated due to the third-order nonlinear optical effect in the optical fiber transmission line by the light from the transmitting light source and the receiving light source are An optical communication system, wherein the optical frequencies of the transmitting light source and the receiving local oscillation light source are arranged so as not to overlap with the optical frequencies of the transmitting light source and the receiving light source. 3. When the optical frequency of the transmitting light source and the optical frequency of the receiving local oscillation light source are adjusted to have a predetermined optical frequency difference, the predetermined optical frequency difference can be variably adjusted by each transmitting / receiving device. The optical communication system according to claim 1 or 2, characterized in that it is made. 4. An optical fiber transmission line, an optical branching / coupling unit inserted at each of a plurality of positions of the optical fiber transmission line, and a transmitting / receiving device connected to the optical branching / coupling unit via a branching optical fiber transmission line, respectively. Each of the transmitting / receiving devices has a receiving local oscillation light source, a transmitting light source, and a frequency adjusting means, and the optical frequency of the receiving local oscillation light source is a predetermined frequency different from each other for each transmitting / receiving device. The frequency adjusting means adjusts the optical frequency of the transmitting light source so as to have a predetermined optical frequency difference from the optical frequency of the receiving local oscillation light source of the transmitting / receiving device to be accessed among the transmitting / receiving devices, and transmits the signal. The optical frequencies of the credit light source and the receiving local oscillation light source are determined by the light from the transmitting light source and the receiving local oscillation light source, and the third-order nonlinear optical in the optical fiber transmission line. An optical communication system, wherein the optical frequency of the four-wave mixing light generated due to the fruit and the Brillouin scattered light is arranged so as not to overlap with the optical frequency of the transmission source and the reception source.
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