JP2002062455A - 光ファイバーロータリージョイントおよび光信号の伝送方法 - Google Patents
光ファイバーロータリージョイントおよび光信号の伝送方法Info
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Abstract
増加させ、多くの情報チャネルまで伝送することができ
るようにした光ファイバーロータリージョイント、およ
びこれを用いた光信号の伝送方法を提供する。 【解決手段】 ステータ上に取り付けられ、それぞれが
光ピックアップに接続している複数の導波路と、ロータ
上に取り付けられ、ローターと一緒に回転可能な複数の
光トランスミッターと、前記複数の光トランスミッター
の少なくとも一つに、その円周上の位置を決定するため
の位置決定装置と、前記複数の光トランスミッターから
の光信号を、所定の一つの光ピックアップによって受信
されるように指示するためのスイッチを含んでいること
を特徴とする光ファイバーロータリージョイントであ
る。
Description
リージョイントに関するものであり、特にロータの回転
中に多数の異なる信号を受信することができる光ファイ
バーロータリージョイントに関する。
ファイバーロータリージョイント用分割導波路」と題す
る特許出願では、8個の光トランスミッター(45度の
間隔、等しい長さで)、2個の導波路(22.5度分の
長さ、55度の間隔で)及び2個の光ピックアップ(等
しい長さで、それぞれの導波路に設けられている)を有
する光ファイバーロータリージョイントであり、変調さ
れた光を8個のトランスミッターそれぞれに印加し、2
個の光ピックアップで受け取り、2個の光ピックアップ
信号を総計するものである。この構成により、信号間の
伝播遅延の差を最小限に抑え、光信号を総計する時にパ
ルス歪や振動を減少させることができる。
てパルス歪や振動を減少させることにより、連続導波路
で行うより高いデータレイトが可能になった。光の強さ
が充分大きければ、図1に示したような導波路の配置で
所定のビット誤り率(BER)を得ることができる。例
えば、上記「大口径光ファイバーロータリージョイント
用分割導波路」の明細書で開示したように、一つの光ピ
ックアップ(RX−0)を有する導波路の一つの短い部
分でBER性能を達成することができる。
する一つの短い導波路部分は、所定のBERに対して光
学レベルを維持するために16個の光トランスミッター
(TX−A、TX−B、…TX−P)を必要とするの
で、信号伝送のために有効に使用されるのは、図1に示
すようにリングの360度のうち22.5度分だけであ
る。
多く利用し、さらに多数のデータストリームを処理でき
るような導波路が要望されている。
は、光信号の伝送をするにあたりリングの広い部分を利
用することができるようにした光ファイバーロータリー
ジョイント、およびこれを用いた光信号の伝送方法を提
供することにある。
加させた光ファイバーロータリージョイント、およびこ
れを用いた光信号の伝送方法を提供することにある。
ロータリージョイント全体を使って、8つの情報チャネ
ルまで伝送することができるようにした光ファイバーロ
ータリージョイント、およびこれを用いた光信号の伝送
方法を提供することにある。
ストリーム、あるいは一つの8バイト並列データストリ
ームを伝送することができる光ファイバーロータリージ
ョイント、およびこれを用いた光信号の伝送方法を提供
することにある。
発明の光ファイバーロータリージョイントは、ステータ
とロータからなり、ロータ上には複数の光トランスミッ
ターが、ステータ上には円周上等しい間隔で導波路があ
り、導波路のそれぞれは光ピックアップを有している。
導波路と導波路の間隙は光を反射しない。好ましい実施
態様では光トランスミッターは16個であり、そのうち
8個の光トランスミッターが一度に送信を行い、他の8
個の光トランスミッターはその時切断されている。本発
明は通常CATスキャン機と共に使用されるが、本発明
はまたロータリージョイントを必要とするその他の装置
と共に使用可能である。
ジョイントに一つのデータストリームを送るのではな
く、8つの個別の直列データストリームあるいは一つの
8ビット並列ワードデータストリームを伝送するもので
ある。このとき、エンコーダー又はリゾルバを用いて、
8つの導波路に対する各光トランスミッターの位置を非
常に高い程度の精度に決定できる。エンコーダーあるい
はリゾルバによる情報は、高速切り換えネットワークに
送られる。8つの個別のデータチャネルあるいは一つの
8ビット並列チャネルのデータが切り換え装置に送ら
れ、切り換え装置は、エンコーダーあるいはリゾルバに
よる情報を基にして、入力チャネルと導波路/光ピック
アップファイバー間で連続性が保たれるようにしてい
る。
る。光トランスミッターはロータの上に配置されロータ
ーと共に回転可能である。位置決定装置は回転中に複数
の光トランスミッターの円周位置を決定する。スイッチ
は複数の光トランスミッターによって送られてきた光信
号を、所定の一つの光ピックアップによって受信される
ように指示する。
明する。しかし、以下の例は本発明を説明するために挙
げたものであり、本発明を限定するものではない。
イントを図2に示した。光ファイバーロータリージョイ
ント100は、ステータ102とロータ104からな
り、ステータ102には円周上等しい間隔で導波路11
0、120、130、…180が取り付けられている。
0、…180は、円周上22.5度の長さの短いコード
状で、環状の反射表面112、122、132、…18
2を有し、また端部に光ピックアップRX−0、RX−
1、…RX−7を有している。図2に示すように、光ピ
ックアップRX−0、RX−1、…RX−7のそれぞれ
は、導波路110〜180に連結している。
0と120、120と130、130と140、140
と150、150と160、160と170、170と
180及び、180と110の間にはそれぞれ間隙があ
り、ガントリー部分となる。この部分は光を反射せず、
伝送された光信号を吸収し、信号伝送のために使用され
ない。
16個の光トランスミッターTX−A、TX−B、TX
−C、…TX−Pがある。
X−0は光トランスミッターTX−Aからの光信号を受
信し、光ピックアップRX−1は光トランスミッターT
X−Cからの光信号を受信する。ロータ104が図2の
位置から時計回り方向に22.5度の角度回転したと
き,光ピックアップRX−0は光トランスミッターTX
−Bの信号、光ピックアップRX−1は光トランスミッ
ターTX−Dの信号、…をそれぞれ受信する。
0(長さは円周上22.5度分、間隔は22.5度
分)、16個の光トランスミッターTX−A〜TX−P
(等しい長さで、22.5度分の間隔)、及び8つの光
ピックアップRX−0〜RX−7(等しい長さで、導波
路の端部に設けられている)がある。このとき、16個
の光トランスミッターTX−A〜TX−Pが同じ変調さ
れた光信号を送り、8つの光ピックアップRX−0〜R
X−7がその変調された光信号を受ける。受信された信
号は総計することも可能である。
ピックアップRX−0〜RX−7を個別の受信装置とし
て扱っている。導波路110〜180の最大データレー
トに限界がある大口径ファイバーロータリージョイント
100に一つのデータストリームを伝送するのではな
く、本発明は大口径光ファイバーロータリージョイント
100に8つの別々のデータストリーム、あるいは一つ
の8ビット並列ワードデータストリームを伝送する。エ
ンコーダー又はリゾルバ(図3)を使用することによっ
て、8個の導波路110〜180に対する光トランスミ
ッターTX−0〜TX−Pそれぞれの位置を非常に高い
精度で決定することができる。エンコーダー又はリゾル
バ信号は、CATスキャン機中でロータを回転させる駆
動機構の一部である既存のエンコーダー又はリゾルバに
よって、発生させることができる。エンコーダー又はリ
ゾルバ204からの情報は、高速切り換えネットワーク
202(「切り換え装置」)に送られる。8つの個別の
データチャネルあるいは一つの8ビット並列チャネル
は、切り換え装置202に入力され、切り換え装置20
2はエンコーダー又はリゾルバ204からの情報に従っ
て、入力したデータを適切な光トランスミッターTX―
0〜TX−Pに送り、入力チャネルと導波路/光ピック
アップRX−0〜RX―7の間に連続性が保たれるよう
にする。
切断する角度を表1に示した。
る。入力バッファーBUF−0〜BUF−7に8ビット
の入力を接続する。入力バッファーBUF−0〜BUF
−7の内容は、切り換え装置202に接続され、切り換
え装置202は、リゾルバ/エンコーダー204からの
情報によって制御信号をだす。図2に示す位置では、切
り換え装置202は、 BUF−0の内容をTX−Aへ BUF−1の内容をTX−Cへ BUF−2の内容をTX−Eへ BUF−3の内容をTX−Gへ BUF−4の内容をTX−Iへ BUF−5の内容をTX−Kへ BUF−6の内容をTX−Mへ BUF−7の内容をTX−Oへ伝送し、TX−B、TX
−D、TX−F、TX−H、TX−J、TX−L、TX
−N、TX−Pは切断されている。このことにより、B
UF−0〜BUF−7を、BUF−A〜BUF−Pおよ
び光トランスミッターTX−A〜TX−Pを含む切り換
えネットワークを介してRX−1〜RX−7にそれぞれ
配置される。
転速度120rpmとすると、導波路間の切り換え速度
は8.5μ秒である。すなわち、8.5μ秒後には切り
換え装置202は、 BUF−0の内容をTX−Bへ BUF−1の内容をTX−Dへ BUF−2の内容をTX−Fへ BUF−3の内容をTX−Hへ BUF−4の内容をTX−Jへ BUF−5の内容をTX−Lへ BUF−6の内容をTX−Nへ BUF−7の内容をTX−Pへ伝送し、TX−A、TX
−C、TX−E、TX−G、TX−I、TX−K、TX
−M、TX−Oは切断されている。
が500Mbpsまでできる。8バイトワード又はバイ
トを有する8つの個別の導波路によって、データの総計
は4Gbpsにすることが可能となる。波分割多重伝送
を用いると、16ビットワードは最大で総計8Gbps
で伝送される。逆回転光信号を用いると、16ビットワ
ードを最大で総計8Gbpsで伝送される。波分割多重
伝送と逆回転信号を用いると、32ビットワードを最大
で総計16Gbpsで伝送される。
明したものであり、その他様々な変更及び代替を行なう
ことができる
ョイントのリングの広い部分を利用することができ、デ
ータレートを増加させ、多くの情報チャネルを伝送する
ことができるようになった。
設けられた16個の光トランスミッターの略図である。
波路、およびロータ上に設けられた複数の光トランスミ
ッターの略図である。
トに使用される切り換え装置、エンコーダー、入力及び
出力バッファーを示す図である。
70、180:導波路 112、122、132、142、152、162、1
72、182:環状の反射表面 RX−0〜RX−7:光ピックアップ TX−A〜TX―P:光トランスミッター 202:高速切り換え装置 BUF−0〜BUF−7:入力バッファー BUF−A〜BUF−P:バッファー
Claims (20)
- 【請求項1】 ステータ上に取り付けられ、それぞれが
光ピックアップに接続している複数の導波路と、 ロータ上にに取り付けられ、ローターと一緒に回転可能
な複数の光トランスミッターと、 前記複数の光トランスミッターの少なくとも一つに、そ
の円周上の位置を決定するための位置決定装置と、 前記複数の光トランスミッターからの光信号を、所定の
一つの光ピックアップによって受信されるように指示す
るためのスイッチ、を含むことを特徴とする光ファイバ
ーロータリージョイント。 - 【請求項2】 前記位置決定装置は、エンコーダー及び
リゾルバの一つであることを特徴とする請求項1記載の
光ファイバーロータリージョイント。 - 【請求項3】 前記複数の導波路は、8個あり、それぞ
れは約22.5度分の長さで、隣合う導波路からは約2
2.5度離れていることを特徴とする請求項1記載の光
ファイバーロータリージョイント。 - 【請求項4】 前記導波路は、それぞれが500Mbp
sのデータレートを有する光信号を受信することを特徴
とする請求項1記載の光ファイバーロータリージョイン
ト。 - 【請求項5】 受信することができる合計のデータレー
トが4Gbpsであることを特徴とする請求項1の光フ
ァイバーロータリージョイント。 - 【請求項6】 前記複数の光トランスミッターは、16
個であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバー
ロータリージョイント。 - 【請求項7】 前記複数の光トランスミッターは、光ピ
ックアップの二倍の数あることを特徴とする請求項1記
載の光ファイバーロータリージョイント。 - 【請求項8】 8つの直列のデータストリームが伝送さ
れることを特徴とする請求項1記載の光ファイバーロー
タリージョイント。 - 【請求項9】 一つの並列データストリームが伝送され
ることを特徴とする請求項1の光ファイバーロータリー
ジョイント。 - 【請求項10】 さらに前記複数の光トランスミッター
それぞれと接続する入力バッファーがあることを特徴と
する請求項1記載の光ファイバーロータリージョイン
ト。 - 【請求項11】 さらに16ビット光信号を光トランス
ミッターそれぞれに送るための波分割多重装置があるこ
とを特徴とする請求項1記載の光ファイバーロータリー
ジョイント。 - 【請求項12】 前記光ピックアップは、それぞれ2M
bpsのデータレートを受信することを特徴とする請求
項11記載の光ファイバーロータリージョイント。 - 【請求項13】 ステータ上に取り付けられ、それぞれ
光ピックアップを有する複数の導波路、およびローター
上に取り付けられた複数の光トランスミッターを有する
光ファイバーロータリージョイントを介する光信号を伝
送する方法であり、ロータの回転中に複数の光トランス
ミッターそれぞれの位置を決定し、前記複数の光トラン
スミッターの位置に基づいて、所定の導波路に複数の光
信号それぞれを伝送することを特徴とする光信号の伝送
方法。 - 【請求項14】 スイッチの入った光トランスミッター
と、スイッチの切れた光トランスミッターがあることを
特徴とする請求項13記載の光信号の伝送方法。 - 【請求項15】 複数の光信号が、直列のデータストリ
ームであるか、あるいは並列のデータストリームである
ことを特徴とする請求項13記載の光信号の伝送方法。 - 【請求項16】 光トランスミッターで伝送する前に、
光信号をバッファーすることを特徴とする請求項13記
載の光信号の伝送方法。 - 【請求項17】 スイッチの入っていた光トランスミッ
ターのスイッチが切れ、スイッチの切れていた光トラン
スミッターのスイッチが入ることを特徴とする請求項1
4記載の光信号の伝送方法。 - 【請求項18】 さらに伝送された信号を、所定の光ピ
ックアップで受信することを特徴とする請求項13記載
の光信号の伝送方法。 - 【請求項19】 前記光信号は、導波路から光ピックア
ップへ伝送されることを特徴とする請求項18記載の光
信号の伝送方法。 - 【請求項20】 隣合う導波路と導波路の間では、光信
号は反射せず、光信号を吸収することを特徴とする請求
項13記載の光信号の伝送方法。
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