JP2005033683A - Signal processing apparatus - Google Patents

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Junji Okada
純二 岡田
Shinobu Koseki
忍 小関
Masaaki Miura
昌明 三浦
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a signal processing apparatus which enhances the extendibility to easily connect apparatuses. <P>SOLUTION: The signal processing apparatus is configured by mutually connecting two back planes 10, 20. A plurality of units 11, 21 are connected to the back planes 10, 20. Within each of the units 11, 21, electric/optic conversion circuits and optic/electric conversion circuits for transmission and reception are provided. Beam splitters 12, 22 are connected with the electric/optic conversion circuits within the units via optical connectors 13, 23. One of the units in the back planes 10, 20 is constituted as each of extension units 11a, 21a and connected via extension optical fibers 31, 32. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数の回路基板またはデバイス間において光信号の伝送を担う透光性媒体を使用した光分岐装置を用いて構成される信号処理装置に関する。   The present invention relates to a signal processing device configured using an optical branching device using a light-transmitting medium that transmits optical signals between a plurality of circuit boards or devices.

従来、複数の回路基板間やデバイス間の信号の授受は、電気接続で行われるのが通例であった。しかしながら電気接続では、チャネル間のスキュー、クロストークの発生、ファンアウトの増大等により信号伝送の高速化に対して対応が困難である(例えば、非特許文献1)。
黒川 隆志、「光インタコネクションの概観」,情報処理,Vol.41,No.9,pp.1004−1007(2000))。
Conventionally, transmission / reception of signals between a plurality of circuit boards and between devices is usually performed by electrical connection. However, in electrical connection, it is difficult to cope with high-speed signal transmission due to skew between channels, occurrence of crosstalk, increase in fanout, and the like (for example, Non-Patent Document 1).
Takashi Kurokawa, “Overview of Optical Interconnection”, Information Processing, Vol. 41, no. 9, pp. 1004-1007 (2000)).

一方、次の特許文献1には、各回路基板の表裏両面に発光/受光デバイスを配置し、隣接する回路基板上の発光/受光デバイス間を空間的に光で結合した光データ・バスが提案されている。
しかし、この技術は、隣接回路基板間の通信毎に光/電気変換を必要とするため、高コストかつ大レイテンシーであり、また自由空間伝搬を用いているため、位置決めが厳しく、クロストークや埃などに弱いという欠点がある。
特開平2−41042号公報
On the other hand, the following Patent Document 1 proposes an optical data bus in which light emitting / receiving devices are arranged on both front and back surfaces of each circuit board and the light emitting / receiving devices on adjacent circuit boards are spatially coupled with light. Has been.
However, this technology requires optical / electrical conversion for each communication between adjacent circuit boards, so it is costly and has high latency, and because it uses free space propagation, positioning is severe, and crosstalk and dust There is a disadvantage that it is weak.
JP-A-2-41042

また、次の特許文献2には、プレート表面に配置された回折格子、反射素子により構成された光路を介して回路基板間を光学的に結合する技術が提案されている。
しかしながら、この技術では、1点から発せられた光を固定された1点にしか接続できないため、多対多の接続を行うことができないという問題がある。
特開昭61−196210号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 proposes a technique for optically coupling circuit boards through a diffraction path disposed on the plate surface and an optical path constituted by a reflective element.
However, this technique has a problem that a many-to-many connection cannot be made because light emitted from one point can be connected to only one fixed point.
JP-A-61-196210

このような問題を解決する手段として、例えば次の特許文献3および特許文献4に示すような光分岐装置が提案されている。
これらの光分岐装置は、入射信号光を透過して出射するか、または入射信号光を全て反射するように構成されている。
特開2000−241655号公報 特開2000−329962号公報
As means for solving such a problem, for example, optical branching devices as shown in the following Patent Documents 3 and 4 have been proposed.
These optical branching devices are configured to transmit incident signal light and emit or reflect all incident signal light.
JP 2000-241655 A JP 2000-329962 A

ところで、光信号処理装置(バックプレーン)においては、1つのバックプレーンだけではユニット(モジュール、回路基板など)接続数が十分ではなく、より多くのユニット接続数が要求される場合がある。このような場合、複数のバックプレーン間を相互に接続し全体システムを拡張する必要がある。しかし従来、バックプレーン間の接続方法については十分なものがなく、このためシステムを容易に拡張することができる信号処理装置が望まれていた。
従って本発明の目的は、装置間を容易に接続可能な拡張性にすぐれた信号処理装置を提供することにある。
By the way, in an optical signal processing device (backplane), the number of units (modules, circuit boards, etc.) connected is not sufficient with only one backplane, and a larger number of unit connections may be required. In such a case, it is necessary to connect the plurality of backplanes to each other to expand the entire system. Conventionally, however, there is no sufficient connection method between the backplanes. Therefore, a signal processing apparatus that can easily expand the system has been desired.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a signal processing apparatus excellent in expandability that can be easily connected between apparatuses.

上記目的は、複数の光分岐装置と前記光分岐装置に接続された増設用ユニットを有する第1の信号処理装置と、複数の光分岐装置と前記光分岐装置に接続された増設用ユニットを有する第2の信号処理装置と、前記第1および第2の信号処理装置の前記増設用ユニット間を接続する光ファイバとを備えた信号処理装置により、達成される。   The object is to have a first signal processing device having a plurality of optical branching devices and an extension unit connected to the optical branching device, and a plurality of optical branching devices and an extension unit connected to the optical branching device. This is achieved by a signal processing device including a second signal processing device and an optical fiber connecting the extension units of the first and second signal processing devices.

ここで、前記増設用ユニット間を接続する前記光ファイバの数は、前記第1または第2の信号処理装置の前記光分岐装置の数よりも少なくすることができる。この場合、前記増設用ユニットは、入力された複数の信号光を複数の電気信号に変換する第1の光電気変換回路と複数の電気信号を1つに束ねるパラレル/シリアル変換回路と前記電気信号を信号光に変換する第1の電気光変換回路とを有する第1の送受信用回路、および、入力された信号光を電気信号に変換する第2の光電気光変換回路と前記電気信号を複数の電気信号に分割するシリアル/パラレル変換回路と複数の電気信号を複数の信号光に変換する第2の電気光変換回路とを有する第2の送受信用回路の少なくとも一方を備えることができる。前記第1の光電気変換回路は、複数の信号光を複数の電気信号に変換する受光素子アレイを有し、また、前記第2の電気光変換回路は、複数の電気信号を複数の信号光に変換する発光素子アレイを有することができる。   Here, the number of the optical fibers connecting the extension units can be made smaller than the number of the optical branching devices of the first or second signal processing device. In this case, the extension unit includes a first photoelectric conversion circuit that converts a plurality of input signal lights into a plurality of electrical signals, a parallel / serial conversion circuit that bundles a plurality of electrical signals into one, and the electrical signals. A first transmission / reception circuit having a first electro-optical conversion circuit for converting the signal light into a signal light, a second photoelectric conversion circuit for converting the input signal light into an electric signal, and a plurality of the electric signals At least one of a second transmission / reception circuit having a serial / parallel conversion circuit that divides the electric signal into a plurality of electric signals and a second electric / optical conversion circuit that converts a plurality of electric signals into a plurality of signal lights. The first photoelectric conversion circuit includes a light receiving element array that converts a plurality of signal lights into a plurality of electrical signals, and the second electro-optical conversion circuit converts a plurality of electrical signals into a plurality of signal lights. A light emitting element array that converts to

また、前記増設用ユニット間を接続する前記光ファイバの数は、前記第1または第2の信号処理装置の前記光分岐装置の数に等しくすることができる。この場合、前記増設用ユニットは、入力された信号光を電気信号に変換する光電気変換回路と前記電気信号を信号光に変換する電気光変換回路とを有する送受信用回路を備えることができる。また、前記光ファイバは、前記増設用ユニットとの間で着脱可能とすることができる。   Further, the number of the optical fibers connecting the extension units can be made equal to the number of the optical branching devices of the first or second signal processing device. In this case, the extension unit can include a transmission / reception circuit having a photoelectric conversion circuit that converts the input signal light into an electric signal and an electric light conversion circuit that converts the electric signal into signal light. Further, the optical fiber can be detachable from the extension unit.

さらに、前記光分岐装置は、透光性媒体と、前記透光性媒体の一端に配置された光反射手段または光反射拡散手段と、前記透光性媒体の他端に接続された光ファイバとを備えたもの、または、透光性媒体と、前記透光性媒体の一端に配置された光透過拡散手段と、前記光透過拡散手段を介して前記透光性媒体に接続された光ファイバと、前記透光性媒体の他端に接続された光ファイバとを備えたものを用いることができる。   Further, the light branching device includes a light-transmitting medium, a light reflecting means or a light reflecting / diffusing means disposed at one end of the light-transmitting medium, and an optical fiber connected to the other end of the light-transmitting medium. Or a translucent medium, a light transmission diffusion means disposed at one end of the light transmission medium, and an optical fiber connected to the light transmission medium via the light transmission diffusion means And an optical fiber connected to the other end of the translucent medium.

また、本発明に係る信号処理装置は、複数の光分岐装置を有する第1の信号処理装置と、複数の光分岐装置を有する第2の信号処理装置と、前記第1および第2の信号処理装置の前記複数の光分岐装置間を接続する光ファイバとを備えて構成することができる。ここで、前記光ファイバは、前記光分岐装置との間で着脱可能とすることができる。
このように構成することにより、装置間を容易に接続可能な拡張性にすぐれた信号処理装置を実現することができる。
The signal processing device according to the present invention includes a first signal processing device having a plurality of optical branching devices, a second signal processing device having a plurality of optical branching devices, and the first and second signal processing. An optical fiber that connects the plurality of optical branching devices of the apparatus can be provided. Here, the optical fiber can be attached to and detached from the optical branching device.
By configuring in this way, it is possible to realize a signal processing apparatus excellent in expandability that can be easily connected between apparatuses.

本発明によれば、装置間を容易に接続可能な拡張性にすぐれた信号処理装置を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a signal processing device with excellent expandability that allows easy connection between devices.

以下、本発明に係る信号処理装置の実施例について詳述するが、その前に本発明に係る信号処理装置で用いられる光分岐装置の一例について説明する。
図1は、入射した信号光を複数の経路に分岐して出射する光分岐装置の一例を示す平面図である。本光分岐装置1は、図示のように、支持基板2上に矩形状の透光性媒体3、複数の光ファイバ4、および光を反射する光反射手段(または光を反射拡散する光反射拡散手段)5を備える。本例では、14本の光ファイバ4が送信用および受信用の各2本の光ファイバからなるペアを形成し、それぞれ透光性媒体3の一端に光学的に接続されている。透光性媒体3の他端に設けられた光反射手段(または光反射拡散手段)5は、透光性媒体3内を伝搬してきた信号光を反射(または反射拡散)するためのものである。この光分岐装置1は、例えば特開2003−114353号公報に記載のように、支持基板2上の各光学部品を樹脂からなる封止部材により封止することができる。
Hereinafter, embodiments of the signal processing apparatus according to the present invention will be described in detail. Before that, an example of an optical branching apparatus used in the signal processing apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a plan view showing an example of an optical branching device that splits incident signal light into a plurality of paths and emits it. As shown in the figure, the optical branching device 1 includes a rectangular translucent medium 3, a plurality of optical fibers 4, and light reflecting means for reflecting light (or light reflecting diffusion for reflecting and diffusing light, as shown in the figure. Means) 5. In this example, 14 optical fibers 4 form a pair composed of two optical fibers for transmission and reception, and are optically connected to one end of the translucent medium 3, respectively. The light reflecting means (or light reflecting / diffusing means) 5 provided at the other end of the translucent medium 3 is for reflecting (or reflecting / diffusing) the signal light propagating through the translucent medium 3. . The optical branching device 1 can seal each optical component on the support substrate 2 with a sealing member made of resin, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-114353.

このように構成された光分岐装置において、ある1つの光ファイバ4から透光性媒体3に入射された信号光は、透光性媒体3内を伝搬し、光反射手段(光反射拡散手段)5で反射され、透光性媒体3内を逆方向に伝搬し、光ファイバ側の端部より、概略均等に14本の光ファイバより出射される。ここでは、例えば、光ファイバとしては、φ0.5mmのPOF(プラスチック オプティカル ファイバ)、透光性媒体としては、7mm(幅)×35mm(長さ)×0.5mm(厚さ)のものが用いられる。   In the optical branching device configured as described above, the signal light incident on the translucent medium 3 from one optical fiber 4 propagates in the translucent medium 3 and is a light reflecting means (light reflecting / diffusing means). 5, propagates in the opposite direction in the translucent medium 3, and is emitted from the 14 optical fibers approximately evenly from the end portion on the optical fiber side. Here, for example, a Φ0.5 mm POF (plastic optical fiber) is used as the optical fiber, and a 7 mm (width) × 35 mm (length) × 0.5 mm (thickness) optical transmission medium is used. It is done.

図2は、上記光分岐装置を4層に積層した4ビットの光分岐装置を示す斜視図である。積層された各光分岐装置1の光ファイバ出力端には、他の光学部品との接続のためにそれぞれフェルール6が設けられている。フェルール6は、光分岐装置1の積層方向において対応する4本の光ファイバ毎にそれぞれ設けられる。ここで、光分岐装置1の積層を良好に行うため、支持基板上の各光学部品は上述したような樹脂封止が用いられる。   FIG. 2 is a perspective view showing a 4-bit optical branching device in which the optical branching device is stacked in four layers. Ferrules 6 are provided at the optical fiber output ends of the stacked optical branching devices 1 for connection with other optical components. The ferrule 6 is provided for each of the four optical fibers corresponding in the stacking direction of the optical branching device 1. Here, in order to satisfactorily stack the optical branching device 1, the resin sealing as described above is used for each optical component on the support substrate.

図3は、本発明に係る信号処理装置の一実施例を示す図である。本実施例は、2つの信号処理装置(バックプレーン)10,20間を、2本の光ファイバ31,32で接続した構成例を示している。各バックプレーン10,20には、それぞれ7個のユニット(モジュール、回路基板など)11,21が接続されている。ここに示す例では、各ユニット11,21内部には、それぞれ送信用および受信用の電気光変換回路および光電気変換回路を備えている。また、バックプレーン10,20を構成する光分岐装置12,22は、例えば図2に示すものが用いられ、光コネクタ13,23を介して、各ユニット内部の電気光変換回路と接続されている。この光コネクタの内部には、図示しない発光素子、受光素子及びそれらの駆動回路等が内蔵されている。バックプレーン10,20の各ユニット間はまた、電気コネクタ14,24を介してそれぞれ接続されている。   FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a signal processing apparatus according to the present invention. The present embodiment shows a configuration example in which two signal processing devices (backplanes) 10 and 20 are connected by two optical fibers 31 and 32. Seven units (modules, circuit boards, etc.) 11 and 21 are connected to the backplanes 10 and 20, respectively. In the example shown here, each of the units 11 and 21 is provided with an electro-optical conversion circuit and an opto-electric conversion circuit for transmission and reception, respectively. Further, for example, the optical branching devices 12 and 22 constituting the backplanes 10 and 20 shown in FIG. 2 are used, and are connected to the electro-optical conversion circuit inside each unit via the optical connectors 13 and 23. . Inside this optical connector, a light emitting element, a light receiving element, a drive circuit thereof, and the like (not shown) are built. The units of the backplanes 10 and 20 are also connected via electrical connectors 14 and 24, respectively.

このように2つのバックプレーン間を光ファイバで接続するのは、1つのバックプレーンには複数のユニットを接続することができるものの、機能上、1つのバックプレーンだけではユニット接続数が十分ではなく、複数のバックプレーンをさらに接続した形態が要求される場合があるからである。この場合、図3に示すように、バックプレーン10,20の各ユニットの1つが、それぞれ増設用ユニット11a,21aとして構成され、増設用光ファイバ31,32を介して接続される。この増設用光ファイバ31,32は、増設用ユニット11a,21aとの間でそれぞれ着脱可能に構成することができる。   In this way, two backplanes are connected by optical fibers. Although a single backplane can connect multiple units, the number of unit connections is not sufficient with only one backplane. This is because a form in which a plurality of backplanes are further connected may be required. In this case, as shown in FIG. 3, one of the units of the backplanes 10 and 20 is configured as an extension unit 11a and 21a, respectively, and is connected via the extension optical fibers 31 and 32. The extension optical fibers 31 and 32 can be configured to be detachable from the extension units 11a and 21a, respectively.

図4は、増設用ユニットの構成例を示す回路ブロック図である。例えば、増設用ユニット11aは、一方では、光コネクタ13を介して光分岐装置12の4本の光ファイバのペアと接続され、他方では、増設用光ファイバ31,32と接続される。増設用ユニット11aは、各バックプレーン内に接続された他のユニットからの信号光を電気信号に変換する第1の光電気変換回路41、複数の電気信号線を1つに束ねるパラレル/シリアル変換回路42、および他のバックプレーンへの信号光を送信する為の第1の電気光変換回路43から構成される第1の送受信用回路44と、他のバックプレーンからの信号光を受信し電気信号に変換する第2の光電気光変換回路45、1つ信号線を複数に分割するシリアル/パラレル変換回路46、およびバックプレーン内のユニットへ信号光を送信する第2の電気光変換回路47から構成される第2の送受信用回路48とを備えて構成されている。   FIG. 4 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of the extension unit. For example, the expansion unit 11a is connected to the four optical fiber pairs of the optical branching device 12 via the optical connector 13 on the one hand, and connected to the additional optical fibers 31 and 32 on the other hand. The extension unit 11a includes a first photoelectric conversion circuit 41 that converts signal light from other units connected in each backplane into an electrical signal, and parallel / serial conversion that bundles a plurality of electrical signal lines into one. The first transmission / reception circuit 44 including the circuit 42 and the first electro-optical conversion circuit 43 for transmitting the signal light to the other backplane and the signal light from the other backplane are received and electrically A second photoelectric conversion circuit 45 that converts a signal, a serial / parallel conversion circuit 46 that divides one signal line into a plurality, and a second electrical / optical conversion circuit 47 that transmits signal light to a unit in the backplane And a second transmission / reception circuit 48 configured from the above.

第1の光電気変換回路41は、PD(フォトダイオード)アレイ411(本実施例では4ビット)とTIA(トランスインピーダンスアンプ)412とを有し、第2の光電気光変換回路45は、PD451とTIA452とを有する。また、第1の電気光変換回路43は、LD(レーザダイオード)431とLDD(レーザダイオードドライバ)432とを有し、第2の電気光変換回路47は、LDアレイ471(本実施例では4ビット)とLDD472とを有する。
本実施例では、2つのバックプレーンを2本の光ファイバで接続した構成例を示ているが、1本の光ファイバにPD,LD両方を光結合させる光学系を用いて構成しても良い。
The first photoelectric conversion circuit 41 includes a PD (photodiode) array 411 (4 bits in this embodiment) and a TIA (transimpedance amplifier) 412, and the second photoelectric conversion circuit 45 is a PD 451. And TIA452. The first electro-optical conversion circuit 43 includes an LD (laser diode) 431 and an LDD (laser diode driver) 432, and the second electro-optical conversion circuit 47 includes an LD array 471 (4 in this embodiment). Bit) and LDD 472.
In the present embodiment, a configuration example in which two backplanes are connected by two optical fibers is shown, but an optical system that optically couples both PD and LD to one optical fiber may be used. .

図5は、本発明に係る信号処理装置の他の実施例を示す図である。本実施例は、2つの信号処理装置(バックプレーン)10,20間を、それぞれ4本の光ファイバを束ねた2つの増設用光ファイバ束51,52で接続した構成例を示している。この場合、各バックプレーン10,20の増設用ユニット11a,21aの第1および第2の送受信用回路は、シリアル/パラレル変換回路およびパラレル/シリアル変換回路を含まない構成とされる。増設用光ファイバ束51,52を用いることにより、増設用ユニット11a,21aの回路構成を簡単化することができる。この増設用光ファイバ束51,52は、増設用ユニット11a,21aとの間でそれぞれ着脱可能に構成することができる。その他については、図3の実施例と同様である。   FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the signal processing apparatus according to the present invention. This embodiment shows a configuration example in which two signal processing devices (backplanes) 10 and 20 are connected by two additional optical fiber bundles 51 and 52 each of which bundles four optical fibers. In this case, the first and second transmission / reception circuits of the extension units 11a and 21a of the backplanes 10 and 20 are configured not to include a serial / parallel conversion circuit and a parallel / serial conversion circuit. By using the extension optical fiber bundles 51 and 52, the circuit configuration of the extension units 11a and 21a can be simplified. The extension optical fiber bundles 51 and 52 can be configured to be detachable from the extension units 11a and 21a, respectively. Others are the same as in the embodiment of FIG.

図6は、本発明に係る信号処理装置のさらに他の実施例を示す図である。本実施例は、増設用ユニットを設けることなく、2つの信号処理装置(バックプレーン)10,20間を直接4本の光ファイバを束ねた増設用光ファイバ束61で接続した構成例を示している。本実施例では、バックプレーン10,20上にそれぞれ形成されたレセプタクル62,63に増設用光ファイバ束61の光プラグ64,65でそれぞれ接続した形態を示しているが、光分岐装置12,22同士が直接接続された形態でも良い。この場合、増設用光ファイバ束61は、光分岐装置12,22との間でそれぞれ着脱可能に構成することができる。その他については、図3の実施例と同様である。   FIG. 6 is a diagram showing still another embodiment of the signal processing apparatus according to the present invention. This embodiment shows a configuration example in which an extension optical fiber bundle 61 in which four optical fibers are bundled directly is connected between two signal processing devices (backplanes) 10 and 20 without providing an extension unit. Yes. In this embodiment, a configuration is shown in which the optical plugs 64 and 65 of the additional optical fiber bundle 61 are connected to the receptacles 62 and 63 formed on the backplanes 10 and 20, respectively. A form in which the two are directly connected may be used. In this case, the extension optical fiber bundle 61 can be configured to be detachable from the optical branching devices 12 and 22. Others are the same as in the embodiment of FIG.

図7は、本発明に係る信号処理装置に用いられる光分岐装置の他の例を示す平面図である。本光分岐装置71は、図示のように、支持基板72上に矩形状の透光性媒体73と、透光性媒体の一端に配置された光透過拡散部74と、光透過拡散部を介して透光性媒体に接続された光ファイバ75と、透光性媒体の他端に接続された光ファイバ76とを備える。このように構成された光分岐装置において、ある1つの光ファイバ75から入射された信号光は、拡散部75で拡散され、透光性媒体の他端部に概略均等に伝送され、他端部に配置された光ファイバ76より概略均等に出射される。本例の場合も、支持基板72上の各光学部品を樹脂からなる封止部材により封止することができる。   FIG. 7 is a plan view showing another example of the optical branching device used in the signal processing device according to the present invention. As shown in the figure, the present light branching device 71 includes a rectangular translucent medium 73 on a support substrate 72, a light transmission diffusion part 74 disposed at one end of the light transmission medium, and a light transmission diffusion part. An optical fiber 75 connected to the translucent medium, and an optical fiber 76 connected to the other end of the translucent medium. In the optical branching device configured as described above, the signal light incident from one optical fiber 75 is diffused by the diffusing unit 75 and transmitted to the other end of the translucent medium approximately uniformly. The light is emitted from the optical fiber 76 arranged substantially uniformly. Also in this example, each optical component on the support substrate 72 can be sealed with a sealing member made of resin.

以上の実施例において、2つの信号処理装置(バックプレーン)に接続されるユニット数は上記に限定されるものではない。図3の実施例では、1つのユニットが送信用および受信用の電気光変換回路および光電気変換回路を備えている例を示しているが、どちらか一方でもよい。また、上記実施例では2つのバックプレーン同士を接続する例を示したが、バックプレーンの接続数は3つ以上でも同様に構成することができる。また、図中、各バックプレーンに用いられる各々の光分岐装置は同数の分岐数(光ファイバ数)でユニットと接続される例を示しているが、必ずしも同数である必要はなく、光分岐装置の分岐数(光ファイバ数)は、光伝送に十分な効率が得られる限り、任意である。また、光分岐装置の積層数は4層に限定されることはなく、それより多くても少なくてもよい。同様にバックプレーンの接続数及び接続に用いる光ファイバの長さ(増設距離)も任意である。ここで、上述した光分岐装置は光結合装置としての機能も有する光分岐結合装置として用いることができるものである。   In the above embodiment, the number of units connected to the two signal processing devices (backplanes) is not limited to the above. In the embodiment of FIG. 3, an example is shown in which one unit includes an electro-optical conversion circuit and an opto-electric conversion circuit for transmission and reception, but either one may be used. Moreover, although the example which connects two backplanes was shown in the said Example, even if the number of backplane connections is three or more, it can comprise similarly. Also, in the figure, each of the optical branching devices used for each backplane is shown as being connected to a unit with the same number of branches (the number of optical fibers), but it is not always necessary to have the same number. The number of branches (number of optical fibers) is arbitrary as long as sufficient efficiency for optical transmission can be obtained. Further, the number of stacked optical branching devices is not limited to four, and may be more or less. Similarly, the number of backplane connections and the length (addition distance) of optical fibers used for connection are also arbitrary. Here, the optical branching device described above can be used as an optical branching and coupling device having a function as an optical coupling device.

さらに、光拡散部には、例えばビーム整形ディヒューザ(POC社製)や図8に示すようなレンチキュラレンズが用いられる。レンチキュラレンズ81は、例えば図8に示すように、透光性媒体82の光ファイバ83が接続される側と反対側の端部に設けられる。このレンチキュラレンズ81は、透光性媒体82と別部品であっても良いし、また透光性媒体82の端部に直接形成されていても良い。図1の光反射部は、Al等の鏡面反射を用いることができる。光反射拡散部は、上記光拡散部と光反射部を組み合わせた(または一体化させた)ものとすることができる。例えば、図8のレンチキュラレンズ81に反射ミラー84を備えることで実現することができる。また、レンチキュラレンズ81は、図7に示す光分岐装置71において、光入射側に用いることで、他端部に配置された光ファイバへの均一な信号伝搬が可能となる。   Further, for example, a beam shaping diffuser (manufactured by POC) or a lenticular lens as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 8, the lenticular lens 81 is provided at the end of the translucent medium 82 opposite to the side to which the optical fiber 83 is connected. The lenticular lens 81 may be a separate part from the translucent medium 82, or may be formed directly on the end of the translucent medium 82. The light reflecting portion in FIG. 1 can use mirror reflection such as Al. The light reflecting / diffusing portion may be a combination (or integrated) of the light diffusing portion and the light reflecting portion. For example, this can be realized by providing the lenticular lens 81 of FIG. In addition, the lenticular lens 81 is used on the light incident side in the optical branching device 71 shown in FIG. 7, whereby uniform signal propagation to the optical fiber arranged at the other end can be performed.

透光性媒体としては、例えばポリオレフィン(n=1.53)を射出成形等で作製したものが用いられるが、使用する発光素子の波長領域での吸収損失が十分に小さい材料であればこれに限定されることはなく、またその作製方法も切削研磨等の方法でも良い。光ファイバとしては、上述のPOF、石英ファイバ、HPCF(ハード ポリマー クラッド ファイバ)が用いられる。POF等の光ファイバは、SI(ステップインデックス)型に限らずGI(グレーテッドインデックス)型でも良い。   As the translucent medium, for example, a polyolefin (n = 1.53) produced by injection molding or the like is used. However, if the material has a sufficiently small absorption loss in the wavelength region of the light emitting element to be used, this is used. It is not limited, and the manufacturing method thereof may be a method such as cutting and polishing. As the optical fiber, the above-described POF, quartz fiber, and HPCF (hard polymer clad fiber) are used. The optical fiber such as POF is not limited to the SI (step index) type but may be a GI (graded index) type.

本発明では、上述のような光分岐装置を用いることにより、複数の信号処理装置(バックプレーン)を互いに接続することが容易に可能となる。また、複数のバックプレーンは、離れた位置に配置可能となり、例えば数mから数10m離れた位置に配置されたバックプレーン間の信号伝送が可能となる。これにより、複数の信号処理装置を、例えば室内または工場内にフレキシブルに設置することができる。   In the present invention, by using the optical branching device as described above, a plurality of signal processing devices (backplanes) can be easily connected to each other. Further, the plurality of backplanes can be arranged at distant positions, and for example, signal transmission between backplanes arranged at a position several m to several tens m apart can be performed. Thereby, a some signal processing apparatus can be flexibly installed, for example in a room or a factory.

本発明に係る信号処理装置に用いられる光分岐装置の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the optical branching apparatus used for the signal processing apparatus which concerns on this invention. 光分岐装置を4層に積層した4ビットの光分岐装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical branching device of 4 bits which laminated | stacked the optical branching device in 4 layers. 本発明に係る信号処理装置の一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of the signal processing apparatus which concerns on this invention. 増設用ユニットの構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structural example of the unit for expansion. 本発明に係る信号処理装置の他の実施例を示す図である。It is a figure which shows the other Example of the signal processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る信号処理装置のさらに他の実施例を示す図である。It is a figure which shows the further another Example of the signal processing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る信号処理装置に用いられる光分岐装置の他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the optical branching apparatus used for the signal processing apparatus which concerns on this invention. 光分岐装置に設けられる光拡散部を構成するレンチキュラレンズの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the lenticular lens which comprises the light-diffusion part provided in a light branching apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10,20 信号処理装置(バックプレーン)
11,21 ユニット
11a,21a 増設用ユニット
12,22 光分岐装置
13,23 光コネクタ
14,24 電気コネクタ
31,32 増設用光ファイバ
10,20 Signal processing device (backplane)
11, 21 unit 11a, 21a extension unit 12, 22 optical branching device 13, 23 optical connector 14, 24 electrical connector 31, 32 extension optical fiber

Claims (12)

複数の光分岐装置と前記光分岐装置に接続された増設用ユニットを有する第1の信号処理装置と、複数の光分岐装置と前記光分岐装置に接続された増設用ユニットを有する第2の信号処理装置と、前記第1および第2の信号処理装置の前記増設用ユニット間を接続する光ファイバとを備えたことを特徴とする信号処理装置。   A first signal processing device having a plurality of optical branching devices and an expansion unit connected to the optical branching device; a second signal having a plurality of optical branching devices and an expansion unit connected to the optical branching device; A signal processing apparatus comprising: a processing apparatus; and an optical fiber connecting the extension units of the first and second signal processing apparatuses. 前記増設用ユニット間を接続する前記光ファイバの数が、前記第1または第2の信号処理装置の前記光分岐装置の数よりも少ないことを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。   2. The signal processing device according to claim 1, wherein the number of the optical fibers connecting the extension units is smaller than the number of the optical branching devices of the first or second signal processing device. 前記増設用ユニットが、入力された複数の信号光を複数の電気信号に変換する第1の光電気変換回路と複数の電気信号を1つに束ねるパラレル/シリアル変換回路と前記電気信号を信号光に変換する第1の電気光変換回路とを有する第1の送受信用回路、および、入力された信号光を電気信号に変換する第2の光電気光変換回路と前記電気信号を複数の電気信号に分割するシリアル/パラレル変換回路と複数の電気信号を複数の信号光に変換する第2の電気光変換回路とを有する第2の送受信用回路の少なくとも一方を備えたことを特徴とする請求項2記載の信号処理装置。   The extension unit includes a first photoelectric conversion circuit that converts a plurality of input signal lights into a plurality of electrical signals, a parallel / serial conversion circuit that bundles the plurality of electrical signals into one, and the electrical signals as signal light. A first transmission / reception circuit having a first electro-optical conversion circuit for converting the input signal light into an electric signal, and a plurality of electric signals. And a second transmission / reception circuit having a serial / parallel conversion circuit that divides the signal into a plurality of signals and a second electro-optical conversion circuit that converts a plurality of electric signals into a plurality of signal lights. 2. The signal processing device according to 2. 前記第1の光電気変換回路が、複数の信号光を複数の電気信号に変換する受光素子アレイを有することを特徴とする請求項3記載の信号処理装置。   The signal processing apparatus according to claim 3, wherein the first photoelectric conversion circuit includes a light receiving element array for converting a plurality of signal lights into a plurality of electrical signals. 前記第2の電気光変換回路が、複数の電気信号を複数の信号光に変換する発光素子アレイを有することを特徴とする請求項3記載の信号処理装置。   4. The signal processing apparatus according to claim 3, wherein the second electro-optical conversion circuit includes a light emitting element array that converts a plurality of electric signals into a plurality of signal lights. 前記増設用ユニット間を接続する前記光ファイバの数が、前記第1または第2の信号処理装置の前記光分岐装置の数に等しいことを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。   2. The signal processing device according to claim 1, wherein the number of the optical fibers connecting the extension units is equal to the number of the optical branching devices of the first or second signal processing device. 前記増設用ユニットが、入力された信号光を電気信号に変換する光電気変換回路と前記電気信号を信号光に変換する電気光変換回路とを有する送受信用回路を備えたことを特徴とする請求項6記載の信号処理装置。   The extension unit includes a transmission / reception circuit having a photoelectric conversion circuit that converts input signal light into an electrical signal and an electrical / optical conversion circuit that converts the electrical signal into signal light. Item 7. The signal processing device according to Item 6. 前記光ファイバが、前記増設用ユニットとの間で着脱可能であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の信号処理装置。   The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the optical fiber is detachable from the extension unit. 前記光分岐装置が、透光性媒体と、前記透光性媒体の一端に配置された光反射手段または光反射拡散手段と、前記透光性媒体の他端に接続された光ファイバとを備えたことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の信号処理装置。   The optical branching device includes a translucent medium, a light reflecting unit or a light reflecting / diffusing unit disposed at one end of the translucent medium, and an optical fiber connected to the other end of the translucent medium. The signal processing device according to claim 1, wherein the signal processing device is a signal processing device. 前記光分岐装置が、透光性媒体と、前記透光性媒体の一端に配置された光透過拡散手段と、前記光透過拡散手段を介して前記透光性媒体に接続された光ファイバと、前記透光性媒体の他端に接続された光ファイバとを備えたことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の信号処理装置。   The optical branching device is a translucent medium, a light transmission diffusion means disposed at one end of the light transmission medium, an optical fiber connected to the light transmission medium via the light transmission diffusion means, The signal processing apparatus according to claim 1, further comprising: an optical fiber connected to the other end of the translucent medium. 複数の光分岐装置を有する第1の信号処理装置と、複数の光分岐装置を有する第2の信号処理装置と、前記第1および第2の信号処理装置の前記複数の光分岐装置間を接続する光ファイバとを備えたことを特徴とする信号処理装置。   A first signal processing device having a plurality of optical branching devices, a second signal processing device having a plurality of optical branching devices, and the plurality of optical branching devices of the first and second signal processing devices are connected. A signal processing apparatus comprising the optical fiber. 前記光ファイバが、前記光分岐装置との間で着脱可能であることを特徴とする請求項11に記載の信号処理装置。   The signal processing device according to claim 11, wherein the optical fiber is detachable from the optical branching device.
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