JP2006196568A - Apparatus and system for optical communication - Google Patents
Apparatus and system for optical communication Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006196568A JP2006196568A JP2005004839A JP2005004839A JP2006196568A JP 2006196568 A JP2006196568 A JP 2006196568A JP 2005004839 A JP2005004839 A JP 2005004839A JP 2005004839 A JP2005004839 A JP 2005004839A JP 2006196568 A JP2006196568 A JP 2006196568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- station
- semiconductor laser
- light
- optical communication
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体レーザから出射された光の一部を、光出力を所定の値に保つためのモニタ光と、光信号源として用いる光通信装置、及び光通信システムに関する。 The present invention relates to a monitor light for keeping a light output at a predetermined value, a part of light emitted from a semiconductor laser, an optical communication apparatus using as an optical signal source, and an optical communication system.
半導体レーザは、光通信などの用途に対してその活用が期待されている。特に、面発光型半導体レーザは、例えば1mA程度という低い閾値でレーザ発光が行なえることや、発光面が端面発光型半導体レーザに比べ大きく、光ファイバ等の光学系とのカップリング性が良い等の利点を有していることから、中短距離での光通信に適していると言われている。 Semiconductor lasers are expected to be used for applications such as optical communications. In particular, the surface emitting semiconductor laser can emit laser light with a low threshold of, for example, about 1 mA, the light emitting surface is larger than the edge emitting semiconductor laser, and the coupling property with an optical system such as an optical fiber is good. Therefore, it is said to be suitable for optical communication at medium and short distances.
面発光型半導体レーザには、レーザ発光中に光が入力された場合、発光状態が乱れ、発光強度が低下する現象が見られることが知られており、通常、面発光型半導体レーザの光学系は、外部からの光が入力されないように形成されている。 It is known that surface emitting semiconductor lasers exhibit a phenomenon in which the light emission state is disturbed and the light emission intensity decreases when light is input during laser light emission. Usually, an optical system of a surface emitting semiconductor laser is used. Is formed so that light from the outside is not input.
また、面発光型半導体レーザの駆動回路は、例えば、雰囲気温度の変化や、面発光型半導体レーザそのものが持つばらつきを補正して、光強度の時間平均値を所定の値に保つための回路構成を備えていることが必要である。 In addition, the surface emitting semiconductor laser drive circuit is, for example, a circuit configuration for correcting a change in the ambient temperature and a variation of the surface emitting semiconductor laser itself to keep the time average value of the light intensity at a predetermined value. It is necessary to have.
光強度の時間平均値を所定の値に保つために、例えば、面発光型半導体レーザからの光の一部をモニタ用の光センサに与えて得られる信号を処理して、面発光型半導体レーザを駆動する電流にフィードバックし、光センサからの光強度の時間平均値が所定の値となるよう、面発光型半導体レーザを駆動する電流を制御する回路構成が知られている。 In order to keep the time average value of the light intensity at a predetermined value, for example, a signal obtained by applying a part of light from the surface emitting semiconductor laser to the optical sensor for monitoring is processed, and the surface emitting semiconductor laser is processed. There is known a circuit configuration for controlling the current for driving the surface emitting semiconductor laser so that the time average value of the light intensity from the optical sensor becomes a predetermined value by feeding back to the current for driving the laser.
この回路を用いることで、温度変化などの要因で発光強度が不安定となり易い面発光型半導体レーザの光強度の時間平均値を所定の値に保つことができ、安定した状態で外部との情報の授受を、光の強弱を用いて送受信することができる。 By using this circuit, the time average value of the light intensity of the surface-emitting type semiconductor laser, whose light emission intensity is likely to become unstable due to factors such as temperature changes, can be maintained at a predetermined value, and information from the outside in a stable state. Can be transmitted and received using the intensity of light.
ここで、情報を授受する環境の整備に必要なコストを削減するためには、一本の光ファイバを用い、かつ単一の半導体レーザ、単一の光センサを用いて双方向通信を可能とする半ニ重通信を行なうことが有効であり、半ニ重通信を行なうために、いくつかの通信システムが提案されている。 Here, in order to reduce the cost required to improve the environment for sending and receiving information, two-way communication is possible using a single optical fiber, a single semiconductor laser, and a single optical sensor. It is effective to perform half-duplex communication, and several communication systems have been proposed to perform half-duplex communication.
例えば、特許文献1に示すように2種類の、発光波長が異なる光源と、前記2種類の光源に対応した光検出系を用いることで、半ニ重通信を一本の光ファイバで実現するシステムが知られている。 For example, as shown in Patent Document 1, two types of light sources having different emission wavelengths and a light detection system corresponding to the two types of light sources are used to realize half-duplex communication with a single optical fiber. It has been known.
また、特許文献2に示すように、パケット衝突時に無線電波を用いて衝突状態を解消し、通信を復旧することで、半ニ重通信を実現するシステムが知られている。 Further, as shown in Patent Document 2, a system that realizes half-duplex communication by resolving a collision state using a radio wave at the time of packet collision and restoring communication is known.
しかしながら、特許文献1に記載のシステムでは、半ニ重通信を行なうために2種類の波長を持つ2種類の光源と、2種類の波長に対応した2種類の光センサを必要とするため、コストが高くなることに加え、分光器等の、光を前記光の波長毎に分離する光のバンドパスフィルタが別途必要になり、光学部品の数が増え、機械的に位置合わせを必要とする調整個所も増えるため、コスト高に加えシステムとしての信頼性が低くなる。 However, the system described in Patent Document 1 requires two types of light sources having two types of wavelengths and two types of optical sensors corresponding to the two types of wavelengths in order to perform half-duplex communication. In addition to the increase in the optical frequency, a separate optical bandpass filter that separates the light for each wavelength of light, such as a spectroscope, is required, the number of optical components increases, and adjustment that requires mechanical alignment is required. Since the number of locations increases, the reliability of the system is lowered in addition to the high cost.
また、特許文献2に記載のシステムでは、パケット衝突時に無線電波を用いて衝突状態を解消するため、光以外に無線通信を行なうことが必要となる。そのため、距離が離れた2つの端末間では無線電波が届かなくなり、通信が行なえなくなるという問題点を有している。 Moreover, in the system described in Patent Document 2, it is necessary to perform wireless communication in addition to light in order to eliminate the collision state using radio waves at the time of packet collision. For this reason, there is a problem in that wireless radio waves cannot reach between two terminals that are separated from each other, and communication cannot be performed.
そこで本発明は、電波等光以外の通信手段を用いず、またビームスプリッタ等の、高価で精密な取り扱いを要する光学部品を用いることなく、さらに多波長の光源を用いずに、中短距離の半ニ重光通信を実現する、光通信装置、及び光通信システムを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention does not use communication means other than light such as radio waves, does not use expensive optical components that require precise handling such as a beam splitter, and does not use a multi-wavelength light source. An object of the present invention is to provide an optical communication apparatus and an optical communication system that realize half-duplex optical communication.
上記目的を達成するために本発明の光通信装置は、自局の半導体レーザと、前記自局の半導体レーザからの光の一部を受光する自局の光センサと、前記自局の光センサから信号を抽出し、かつ前記自局の半導体レーザを駆動する自局の駆動回路と、を備えた自局の光通信装置と、前記自局の半導体レーザと光学的に結合された他局の半導体レーザと、前記他局の半導体レーザからの光の一部を受光する他局の光センサと、他局の駆動回路からなる、前記自局の光通信装置と略同一の構成をもつ他局の光通信装置を有し、(1)前記自局の光通信装置を用いて、前記他局の光通信装置からの信号を受信する場合には、前記他局の半導体レーザは、前記自局の半導体レーザが受ける、温度変化と経時変化による擾乱の時定数で規定される低い周波数よりも短い時定数で規定される高い周波数からなる変調信号を送信するよう駆動され、前記自局の半導体レーザは前記自局の駆動回路を用いて、時間平均では弱いレーザ発光状態を保つよう駆動され、前記自局の半導体レーザに、前記他局の半導体レーザから弱い光が入射された場合には、前記自局のレーザ発光状態は影響を受けず、強い光が入射された場合には、前記自局のレーザ発光状態が乱れることで、前記自局の半導体レーザの発光出力が低下する現象を用いて、前記他局の発光強度の強弱を、前記自局の半導体レーザの発光出力の強弱に反映させ、前記他局の発光強度が弱の場合には前記自局の半導体レーザの発光出力は「弱」、前記他局の発光強度が強の場合には弱より弱い「微弱」となる前記自局の半導体レーザの発光出力を前記自局の光センサにより受けて、前記自局の半導体レーザの発光出力の一部を受ける前記自局の光センサの出力のうち、前記他局から送られてくる変調信号の周波数未満の低周波成分は、前記自局の半導体レーザの発光強度の擾乱成分として扱い、除去するよう前記自局の半導体レーザの駆動電力を制御し、前記他局から送られてくる変調信号の周波数以上の高周波成分を前記他局の光通信装置からの信号として出力し、(2)前記自局の光通信装置を用いて、前記他局の光通信装置からの信号を送信しているときに前記他局の光通信装置に割り込みを入れる場合には、時間平均では弱いレーザ発光状態を保つよう駆動されている受信状態から、強いレーザ発光状態に切り替えることで、前記他局の半導体レーザに「強」の信号を送信し、前記他局の半導体レーザの駆動状態が強弱信号の「弱」状態の場合に生じる「微弱」の状態にし、前記他局の光センサが「微弱」発光出力を受光した場合に、割り込みが発生したと判断し、(3)前記自局の光通信装置を用いて、前記他局の光通信装置へ信号を送信する場合には、(1)の自局と他局とを入れ替えて実行し、(4)前記自局の光通信装置を用いて、前記他局の光通信装置からの信号を送信しているときに前記他局に割り込みを入れる場合には、(2)の自局と他局とを入れ替えて実行する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical communication apparatus according to the present invention includes a semiconductor laser of the local station, an optical sensor of the local station that receives a part of light from the semiconductor laser of the local station, and an optical sensor of the local station An optical communication device of the local station, which extracts a signal from the local station and drives the semiconductor laser of the local station, and another station optically coupled to the semiconductor laser of the local station Other station having substantially the same configuration as the optical communication device of the own station, comprising a semiconductor laser, an optical sensor of the other station that receives a part of light from the semiconductor laser of the other station, and a drive circuit of the other station (1) When receiving a signal from the optical communication apparatus of the other station using the optical communication apparatus of the own station, the semiconductor laser of the other station The low frequency specified by the time constant of the disturbance due to temperature change and aging, Driven to transmit a modulation signal having a high frequency defined by a shorter time constant, and the semiconductor laser of the local station is driven to maintain a weak laser emission state on a time average using the drive circuit of the local station In the case where weak light is incident on the semiconductor laser of the local station from the semiconductor laser of the other station, the laser emission state of the local station is not affected, and when strong light is incident, Using the phenomenon that the emission power of the semiconductor laser of the local station decreases due to disturbance of the laser emission state of the local station, the intensity of the emission intensity of the other station is changed to the intensity of the emission power of the semiconductor laser of the local station. When the emission intensity of the other station is weak, the emission output of the semiconductor laser of the local station becomes “weak”, and when the emission intensity of the other station is strong, it becomes “weak” which is weaker than weak. Light output of the local laser Of the output of the optical sensor of the local station that is received by the optical sensor of the local station and receives a part of the emission output of the semiconductor laser of the local station, the output is lower than the frequency of the modulation signal transmitted from the other station. The frequency component is treated as a disturbance component of the emission intensity of the semiconductor laser of the local station, the driving power of the semiconductor laser of the local station is controlled so as to be removed, and a high frequency equal to or higher than the frequency of the modulation signal transmitted from the other station Component is output as a signal from the optical communication device of the other station, and (2) when the signal from the optical communication device of the other station is transmitted using the optical communication device of the own station When interrupting the optical communication device of the above, by switching from a reception state that is driven to maintain a weak laser emission state on a time average to a strong laser emission state, the semiconductor laser of the other station is “strong” Send a signal, An interrupt occurs when the other station's semiconductor laser is in a “weak” state, which occurs when the driving state of the semiconductor laser of the other station is “weak”, and the optical sensor of the other station receives a “weak” light emission output. (3) When transmitting a signal to the optical communication device of the other station using the optical communication device of the local station, the local station and the other station of (1) are exchanged and executed. (4) When interrupting the other station while transmitting a signal from the optical communication apparatus of the other station using the optical communication apparatus of the own station, the own station and the other of (2) It is characterized in that it is executed by exchanging stations.
この構成によれば、自局の光センサから出力された信号を、高い周波数成分を持つ他局からの信号と、低い周波数成分を持つ、自局に起因する発光強度の擾乱成分とに分離することで、他局から送信されてきた信号と、自局の半導体レーザの自動出力調整用の信号とを一つの光センサから取り出すことができる。 According to this configuration, the signal output from the optical sensor of the local station is separated into a signal from another station having a high frequency component and a disturbance component of emission intensity due to the local station having a low frequency component. Thus, the signal transmitted from the other station and the signal for adjusting the automatic output of the semiconductor laser of the own station can be taken out from one optical sensor.
また自局の光通信装置を用いて、他局の光通信装置からの信号を送信しているときに他局の光通信装置に割り込みを入れる場合には、時間平均では弱いレーザ発光状態を保つよう駆動されている受信状態から、強いレーザ発光状態に切り替えることで、他局の半導体レーザに「強」の信号を送信し、前記他局の半導体レーザの駆動状態が強弱信号の「弱」状態の場合に生じる「微弱」の状態にし、前記他局の光センサが「微弱」発光出力を受光した場合に、割り込みが発生したと判断させることで割り込みを行なえるため、パケット衝突を避けて半ニ重通信を行なうことが可能となる。 If the optical communication device of the local station is used to interrupt the optical communication device of the other station when transmitting a signal from the optical communication device of the other station, the weak laser emission state is maintained on a time average. By switching from a receiving state that is driven to a strong laser emission state, a "strong" signal is transmitted to the semiconductor laser of the other station, and the driving state of the semiconductor laser of the other station is a "weak" state of a strong or weak signal If the light sensor in the other station receives a “weak” light output, it can be interrupted by determining that an interrupt has occurred. Duplex communication can be performed.
また、上記した本発明の光通信装置は、前記弱状態の光強度は、前記別の光通信装置から強い光が入力された場合に生じる、前記半導体レーザの発光状態が乱される現象を用いて、前記別の光通信装置から強い光が入力された場合に、前記別の光通信装置から強い光が入力されない場合と比べ、前記弱状態よりも発光強度が低下する範囲に設定されていることを特徴とする。 In the above-described optical communication apparatus of the present invention, the light intensity in the weak state uses a phenomenon in which the light emission state of the semiconductor laser is disturbed that occurs when strong light is input from the other optical communication apparatus. When the strong light is input from the other optical communication device, the emission intensity is set to be lower than the weak state compared to the case where the strong light is not input from the another optical communication device. It is characterized by that.
この弱状態の範囲であれば、別の光通信装置からの光信号の強弱が、前記半導体レーザの発光状態の乱れにより、強弱が反転した信号として得られる。 Within this weak state range, the strength of the optical signal from another optical communication device can be obtained as a signal whose strength is reversed due to the disturbance of the light emission state of the semiconductor laser.
また、上記した本発明の光通信装置は、前記半導体レーザは、面発光型半導体レーザであることを特徴とする。 In the above-described optical communication apparatus of the present invention, the semiconductor laser is a surface emitting semiconductor laser.
この構成によれば、面発光型半導体レーザは、発光・受光領域の面積が端面発光型半導体レーザと比べ広いため、光学系の位置合わせを容易に行なうことができる。 According to this configuration, the surface emitting semiconductor laser can easily align the optical system because the area of the light emitting / receiving region is wider than that of the edge emitting semiconductor laser.
また、上記した本発明の光通信システムは前記光通信装置を2つ備え、半ニ重通信を行なうことを特徴とする。 Further, the above-described optical communication system of the present invention includes two optical communication devices and performs half-duplex communication.
この構成を用いることで、上記で説明した特徴をもつ半ニ重通信を行なえる光通信システムを得ることができる。 By using this configuration, it is possible to obtain an optical communication system capable of performing half-duplex communication having the characteristics described above.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
<実施形態1>
1−1.光通信装置の光学系
図1は、本発明に係る第1の実施形態の光通信装置の光学系を模式的に示す断面図である。以下、この断面図を用いて光学的動作について説明する。
<Embodiment 1>
1-1. Optical System of Optical Communication Device FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an optical system of an optical communication device according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, the optical operation will be described using this cross-sectional view.
ステム103と透光板104からなるカンパッケージ107に実装された面発光型半導体レーザ101から発射された光は、透光板104を通り、集光レンズ105により集光されて、光ファイバ106に導かれる。ここで、カンパッケージ107を構成している透光板104を通る際に、面発光型半導体レーザ101から発射された光の一部はカンパッケージ107を構成している透光板104により反射されて、光センサ102に入射される。このようにして、面発光型半導体レーザ101から発射された光は、光ファイバ106と光センサ102に分配される。なお、光センサ102への入射光量を増やすためには、透光板104に通常のガラスよりも高い反射率を持つ誘電体多層膜等を用いても良い。また、光ファイバ106を通して結合される別の光通信装置の特性に合わせて、別の光通信装置との結合効率を制御するための光学的アッテネータ機能を有する材質を用いても良い。本実施形態では、透光板104には反射率50%、透過率50%程度の誘電体多層膜を用いている。
The light emitted from the surface-emitting
また、光ファイバ106と集光レンズ105との間、若しくは集光レンズと透光板104との間に、別の光通信装置との結合効率を制御するための光学的アッテネータ(図示せず)を挿入して外部からの光強度を調節するようにしても良い。
Further, an optical attenuator (not shown) for controlling the coupling efficiency with another optical communication device between the
また、光ファイバ106と面発光型半導体レーザ101との光結合を集光レンズ105のみにより行なっているが、これはより高度な光学系、例えば非点収差等を抑えることができる組合わせレンズ(図示せず)や、非球面レンズ(図示せず)等を用いてもよい。
In addition, optical coupling between the
また、光センサ102には、フォトダイオード、PINフォトダイオード、フォトトランジスタ、アバランシェフォトダイオード等を用いることができる。特にフォトダイオードを用いた場合には、光子数と略比例した線形性の高い電流信号を発生するため、光強度を正確に知ることができる。
For the
また、PINフォトダイオードを用いた場合は、フォトダイオードの線形性の高さという利点に加え、接合容量を小さくできるため、高速応答性に優れた光センサとなる。 In addition, when a PIN photodiode is used, the junction capacitance can be reduced in addition to the advantage of the high linearity of the photodiode, so that the photosensor is excellent in high-speed response.
また、フォトトランジスタは、フォトダイオードで得られた光電流をベース電流として、増幅した電流を供給するもので、光強度が低い場合にも大きな光電流を得ることができ、フォトトランジスタを用いることで高感度の光センサが提供可能となる。 In addition, the phototransistor supplies an amplified current using the photocurrent obtained from the photodiode as a base current, and a large photocurrent can be obtained even when the light intensity is low. A highly sensitive optical sensor can be provided.
また、アバランシェフォトダイオードは、フォトダイオードで得られた光電流を元に電子のなだれ現象を起こさせ、光電流を増倍させて信号を得るもので、アバランシェフォトダイオードを用いることで、高速、高感度特性を有する光センサが提供可能となる。 Avalanche photodiodes generate avalanche phenomena of electrons based on the photocurrent obtained from the photodiode and multiply the photocurrent to obtain a signal. By using an avalanche photodiode, high speed, high An optical sensor having sensitivity characteristics can be provided.
1−2.光通信装置の回路系(APC:自動出力制御)
図2は、図1で示された光学系を用いて、演算増幅器による電気的処理を行なうための回路図である。以下、この回路図を参照し、光センサ102が受信する光の直流成分を所定の値に維持するための電気的処理について説明する。
1-2. Optical communication device circuit system (APC: automatic output control)
FIG. 2 is a circuit diagram for performing electrical processing by an operational amplifier using the optical system shown in FIG. Hereinafter, an electrical process for maintaining the direct current component of the light received by the
図1に示したように、光学ブロック100の光センサ102には、面発光型半導体レーザ101から、カンパッケージ107を構成している透光板104により反射されてきた光が入射される。
As shown in FIG. 1, light reflected from the surface-emitting
光センサ102は受信した光強度に略比例した電流を出力する。この電流は、抵抗207によりオームの法則に従い、電圧信号に変換される。
The
そして、図2に示すように、電圧信号に変換された信号のうち、直流成分は、インダクタ206を経由してOPアンプ201の非反転入力に印加され、また信号成分はコンデンサ209を経由してOPアンプ208の反転入力に印加される。OPアンプ201の反転入力には、参照電圧が印加されている。なお、外部から入力されている光の変調方式には、直流成分が十分抑圧されている8−16変調方式等が用いられている。従って、信号の粗密による直流レベルの変動は無視できるため、外部からの信号の粗密は、APC動作の誤差要因とはならない。
As shown in FIG. 2, the DC component of the signal converted into the voltage signal is applied to the non-inverting input of the
ここで同図に示す回路が、面発光型半導体レーザ101の発光強度の直流成分を安定化させるAPC動作をしていることについて説明する。
Here, it will be described that the circuit shown in the figure performs an APC operation for stabilizing the direct current component of the emission intensity of the surface emitting
ここでは、簡単化のために、外部からの光が入射されていない場合について説明するが、先に述べたように外部から注入された光信号の時間平均値が略一定値となる8−16変調方式等を用いているため、外部からの信号の粗密がAPC動作に影響を与えることはなく、外部からの光が入射されている場合でも同様にしてAPC動作が行なわれる。 Here, for the sake of simplification, a case where light from the outside is not incident will be described. However, as described above, the time average value of the optical signal injected from the outside becomes a substantially constant value. Since a modulation method or the like is used, the density of signals from the outside does not affect the APC operation, and the APC operation is performed in the same manner even when light from the outside is incident.
例えば、面発光型半導体レーザ101の発光強度の直流成分が周辺の温度変動等で若干増加したと仮定する。面発光型半導体レーザ101の発光強度の直流成分が増加すると、面発光型半導体レーザ101から出射されたレーザ光の一部である、透光板104により反射されてきた光も増加する。そのため、光センサ102が出力する直流電流が増え、抵抗207に生じる直流電圧が増加する。すると、インダクタ206を経由してOPアンプ201の非反転入力に加わる電圧が上昇する。
For example, it is assumed that the direct current component of the emission intensity of the surface-emitting
OPアンプ201の非反転入力に加わる電圧が上昇するため、OPアンプ201の出力は正方向の電圧を供給するよう動作する。
Since the voltage applied to the non-inverting input of the
OPアンプ201の出力電位が正方向になるため、負電位が与えられており、負電流で駆動されている面発光型半導体レーザ101に加えられる電流の絶対値は減少する。
Since the output potential of the
そのため、面発光型半導体レーザ101の発光強度の直流成分もまた減少し、OPアンプ201の反転入力に加えられた電圧と、非反転入力に加えられた電圧とが等しくなるよう動作し、変動は打ち消される。従って、面発光型半導体レーザ101の直流出力は温度変化等の要因を受けることなく、参照電圧によってのみ制御される、いわゆるAPC動作が実現されている。
Therefore, the direct current component of the emission intensity of the surface-emitting
1−3.光通信装置の回路系(光通信装置外部から入力された光信号の受信)
図1は、光通信装置の光学系を模式的に示す断面図であり、同図に示されるように、光センサ102は、面発光型半導体レーザ101からの光信号と、外部からの光信号とを重畳して受信し、電気信号として出力する。
1-3. Optical communication device circuit system (receiving optical signals input from outside the optical communication device)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an optical system of an optical communication apparatus. As shown in FIG. 1, an
図2は、面発光型半導体レーザをAPC動作させると共に、電気的に信号処理を行ない、外部からの強度変調された光信号を抽出するための回路図である。 FIG. 2 is a circuit diagram for performing an APC operation of the surface-emitting type semiconductor laser and performing an electrical signal processing to extract an externally intensity-modulated optical signal.
図3は、外部からの光が与えられた場合に、光センサが出力する電流波形の時間推移を示したグラフである。 FIG. 3 is a graph showing the time transition of the current waveform output from the optical sensor when external light is applied.
以下、これらの図面やグラフを用いて、外部からの光が与えられた場合に信号を抽出する方法について説明する。なお、外部からの信号がない状態では、面発光型半導体レーザ101は例えば0.5mWで直流的にレーザ発光している状態に保持されているものとする。
Hereinafter, a method for extracting a signal when external light is applied will be described with reference to these drawings and graphs. In a state where there is no signal from the outside, the surface emitting
図3(A)は、光学ブロック100の外部から光ファイバ106、集光レンズ105を経由して面発光型半導体レーザ101に与えられた、光強度信号を示すものである(図1参照)。
FIG. 3A shows a light intensity signal given to the surface emitting
面発光型半導体レーザ101上での光強度は、弱光量状態で0.05mW、強光量状態で0.3mWである。
The light intensity on the surface emitting
なお、図3(A)、(B)、(C)の横軸は時間であり、図3(A)、(B)、(C)間で同期している。 3A, 3B, and 3C is time, and is synchronized between FIGS. 3A, 3B, and 3C.
図3(A)の縦軸には、光ファイバ106を経由して光学ブロック100に入り、集光レンズ105を経由して供給された光強度を取っており、図3上ではL(外部)と図示している。図3(B)の縦軸には、面発光型半導体レーザ101が出力するレーザの光強度を取っており、L(LD)と図示している。図3(C)の縦軸は光センサ102から出力される光電流強度を取っており、I(PD)と図示している。
In FIG. 3A, the vertical axis indicates the light intensity that enters the
弱光量状態では、面発光型半導体レーザ101の発光状況に与える影響は小さく、発光状態は殆ど変化しない。そのため、面発光型半導体レーザ101は、外部からの信号がない状態と同様に0.5mWの光を出力している。
In the low light amount state, the influence on the light emission state of the surface emitting
強光量状態では、面発光型半導体レーザ101の発光状況に与える影響が顕著となり、面発光型半導体レーザ101の発光出力は低下し、例えば0.1mWにまで低下してしまう。
In the strong light quantity state, the influence on the light emission state of the surface emitting
図3(A)、(B)は、外部からの光の強弱によって、面発光型半導体レーザ101の発光出力が受ける影響の時間推移を示したグラフで、外部からの強い光を面発光型半導体レーザ101に入力することで、面発光型半導体レーザ101の光出力が低下することが図示されている。
FIGS. 3A and 3B are graphs showing the time transition of the influence of the light emission output of the surface-emitting
図3(C)は、面発光型半導体レーザ101の光出力が低下することで、光センサ102に発生する光電流の低下の時間推移を示すグラフである。
FIG. 3C is a graph showing a temporal transition of a decrease in photocurrent generated in the
以上述べたように、光通信装置200の面発光型半導体レーザ101に外部からの光を入力することで、別の光強度の強弱に対応した電流出力が得られることが示される。入力された光強度が弱光量の場合は、例えば光センサ102の出力電流は50μA、入力された光強度が強光量の場合は、10μAと低下するため、光通信装置200の外部から送られてきた光信号を受信することができる。
As described above, it is shown that by inputting light from the outside to the surface-emitting
1−4.光通信装置の回路系(駆動電流変調起因の光センサ出力変動の抑制)
光通信装置200の面発光型半導体レーザ101に加える電流を変調し光強度を変化させると、光センサ102で受ける光量も変動するため、光センサ102の電流出力も変動する。そのため、光信号を送信している状態では、外部からの受信信号、例えば割り込み等を検知することは困難である。
1-4. Optical communication device circuit system (suppression of fluctuations in optical sensor output caused by drive current modulation)
When the current applied to the surface-emitting
そこで、面発光型半導体レーザ101に加える電流の変調に起因する光センサ102の電流出力の変動と、面発光型半導体レーザ101に加える電流とを演算して、打ち消すことが外部からの信号を検知するために必要となる。
Therefore, the fluctuation of the current output of the
以下、図2と図4を用いて、面発光型半導体レーザ101に加える電流の変調に起因する光センサ102の電流出力の変動を、面発光型半導体レーザ101に加えられる電流の変動を用いて打ち消す方法について説明する。
Hereinafter, the fluctuation of the current output of the
図4は、外部からの光が与えられた場合に、光センサが出力する電流波形の時間推移を示したグラフである。 FIG. 4 is a graph showing the time transition of the current waveform output from the optical sensor when external light is applied.
図2に示されるように、光通信装置200は、直流的な動作点を一定値に定めるためのOPアンプ201と、信号源204からの信号を重畳して面発光型半導体レーザ101を駆動している。なお、インダクタ202は、OPアンプ201へ信号源204の信号の流入を避けるためのハイカットフィルタであり、コンデンサ203はOPアンプ201からの直流成分の流入を避けるためのローカットフィルタである。
As shown in FIG. 2, the
次に、信号源204が発生している電流信号を可変抵抗器205で電圧に変換し、さらに分圧してOPアンプ208の反転入力端子に入力する。
Next, the current signal generated by the
図4(B)は面発光型半導体レーザ101の駆動電流の時間推移を示したグラフである。また、図4(A)は、面発光型半導体レーザ101の駆動電流の時間推移を示したグラフである。
FIG. 4B is a graph showing the time transition of the drive current of the surface emitting
次に、外部からの光を入れない状態で、可変抵抗器205の調整を行ない、OPアンプ208の出力に、変調出力が略現れないように調整する。この調整により、面発光型半導体レーザ101の交流信号となる光変調信号は、駆動電流信号との実質的な引き算(後述する)によって打ち消され、光信号として検出されなくなる。図4(C)は、この打消しを行なった後の、OPアンプ208の出力波形であり、過渡状態での信号の乱れ以外は、ほぼ完全に打ち消しができていることが分かる。なお、抵抗212は、OPアンプ208の利得を調整するものであり、この場合では利得が10倍程度となるよう設定している。
Next, the
このように、図2に示した、調整された光通信装置は、面発光型半導体レーザ101に対して交流成分の平均値が略零となる変調形式を用いた場合、電気信号を面発光型半導体レーザ101に加えて光強度変調をかけても、OPアンプ208の出力には電気信号変調に起因する状態となる。
As described above, the adjusted optical communication apparatus shown in FIG. 2 uses the surface emitting
なお、光変調信号と、駆動電流信号との実質的な引き算とは、本実施形態の面発光型半導体レーザ101は負電流によって駆動されているため、負の信号が加えられると、面発光型半導体レーザ101を駆動する負の電流の絶対値が大きくなり、面発光型半導体レーザ101の光出力が増加するという負論理で動作している。従って、抵抗210、211により光強度と、駆動電流との比例係数Kを与えた足し算(図4(C)または(E)の縦軸I(PD)+KI(LD)に相当)を行なうことで、光強度と、駆動電流との実質的な引き算が行なわれることを示している。
Note that the substantial subtraction between the light modulation signal and the drive current signal is that the surface emitting
1−5.光通信装置の回路系(割り込み信号の検知)
光通信装置200が、外部に信号を送信している状態にある場合に、外部からの要求に応じ、送信を一旦中断して、光通信装置200を受信状態に移すために、割り込みという動作を行なうことが必要となる。
1-5. Optical communication device circuit system (interrupt signal detection)
When the
ここで、割り込みについて図2と図4を用いて説明する。 Here, the interrupt will be described with reference to FIGS.
なお、1−4.で示したように、信号源204から電気信号を与えて面発光型半導体レーザ101に電気信号変調をかけても、OPアンプ208の出力には電気信号変調に起因する信号が現れないように調整されており、光通信装置200は外部に対して光信号を送信しているものとする。
1-4. As shown in FIG. 5, even if an electric signal is given from the
入力光がない、あるいは入力光が小さい状態、例えば0.05mW程度の光量では、図4(A)〜(C)に示すように、面発光型半導体レーザ101の駆動電流変動に伴う光信号は抑圧されて、OPアンプ208からの出力としては出力されない。
In a state where there is no input light or the input light is small, for example, a light amount of about 0.05 mW, as shown in FIGS. 4A to 4C, the optical signal accompanying the fluctuation in the driving current of the surface emitting
これに対して、入力光が大きい状態、例えば0.3mW程度の光量では、面発光型半導体レーザ101の光出力がデジタル信号の「高」レベルに対応する、3mW程度と大きい状態ではあまり影響を受けないが、光出力がデジタル信号の「低」レベルに対応する、0.5mW程度と小さい状態では影響を受け、図4(D)の点線で示されている波形が出力される。なお、デジタル信号の「低」レベルの光強度と、信号受信を行なう光強度を、入力された光強度に対し感度が高い、同じ値にしておくことで、SN比に優れた光通信装置200が得られる。
On the other hand, in a state where the input light is large, for example, a light amount of about 0.3 mW, the light output of the surface emitting
図4(D)の実線は、入力光が小さい状態での波形を重ね書きしたもので、点線と実線の差分だけ打ち消しが掛からず、図4(E)の波形がOPアンプ208の入力電流波形として出力されるため、外部から強い入力光があったことを認知することができる。なお、OPアンプ208の出力はこの入力電流波形と抵抗212の値とを掛け合わせて、符号を反転させた値が出力される(図示せず)。
The solid line in FIG. 4D is obtained by overwriting the waveform when the input light is small, and only the difference between the dotted line and the solid line is not canceled, and the waveform in FIG. 4E is the input current waveform of the
なお、本実施形態では、受信側の時間平均値の光強度を0.5mWとしたが、この数値に限定するものではなく、外部からの光を受光する場合に、外部からの光が強状態の場合、面発光型半導体レーザ101の光出力が低下する条件範囲であればよい。
In this embodiment, the light intensity of the time average value on the receiving side is set to 0.5 mW. However, the present invention is not limited to this value. When receiving light from the outside, the light from the outside is in a strong state. In this case, it may be in a condition range in which the light output of the surface emitting
以下に、実施形態1の効果について記述する。 The effects of the first embodiment will be described below.
(1)受信側での面発光型半導体レーザ101の時間平均値の光強度は1−2.で示したように、APCを用いて0.5mW程度の弱状態に保たれる。また、1−3.で示したように、面発光型半導体レーザ101に外部から光を入力した場合に、面発光型半導体レーザ101の光強度が弱状態よりも弱くなる現象を用いることで、APC動作と独立して外部からの光信号を受信することとなるため、一つの光センサ102のみを用いて、APC動作と外部からの光信号の受信を同時に行なうことができる。
(1) The light intensity of the time average value of the surface emitting
(2)面発光型半導体レーザ101の発光領域は端面発光型半導体レーザと比べ広いため、光学系の位置合わせを容易に行なうことができる。
(2) Since the light emitting region of the surface emitting
(3)光センサ102により検出された光強度信号から、面発光型半導体レーザ101を駆動している電流値に比例係数をかけた値を打ち消すことで、光強度信号から面発光型半導体レーザ101の駆動電流分を取り除くことができ、外部から入射された光信号のみを分離して検出することができる。
(3) From the light intensity signal detected by the
(4)面発光型半導体レーザ101が光強度変調を行なっている送信状態でも、外部から強い光信号、例えば面発光型半導体レーザ101の光学面を通して光が入射されると、面発光型半導体レーザ101の発光状態が、強弱信号の「弱」の場合には、光出力が減少する現象が生じるため、面発光型半導体レーザ101が光の強弱信号を送信している状態でも、割り込み信号が送信されてきていることを認識することができる。
(4) Even in a transmission state in which the surface emitting
<実施形態2>
2−1.半ニ重通信を行なうための光通信システム(双方受信待ち状態)
次に、1−1.〜1−5.で説明された光通信装置を用いて、半ニ重通信を行なうための光通信システムについて説明する。この光通信システムは、図5に示すように光通信装置200を2つ使用して、双方共に送受信を行なえるよう配置されている。また、双方を区別するため、別の番号を改めて与えている。
<Embodiment 2>
2-1. Optical communication system for half duplex communication (Both reception waiting state)
Next, 1-1. -1-5. An optical communication system for performing half-duplex communication using the optical communication device described in 1 will be described. This optical communication system uses two
光通信装置510(200)では、面発光型半導体レーザ501から出力された光は、透光板507により一部が反射されて光センサ503に入力される。透光板507を透過した光は、集光レンズ505を通して光ファイバ509に入力される。なお、光通信装置511(200)でも同様の動作が行なわれ、面発光型半導体レーザ502から出力された光は、透光板508により一部が反射されて光センサ504に入力される。透光板508を透過した光は、集光レンズ506を通して光ファイバ509に入力される。
In the optical communication device 510 (200), part of the light output from the surface emitting
まず、光通信装置510、511が共に信号を送信していない場合には、面発光型半導体レーザ501、502共に弱強度で発光している状態で保持される。この場合、互いのレーザ光が他方のレーザ発光に干渉しないよう、光結合効率を適当な値、例えば10%程度とする構造が必要となる。本実施形態では、透光板507、508の反射率を50%程度に設定している。光通信装置510の面発光型半導体レーザ501から発せられた光のうち50%は透光板507を通り、光ファイバ509を経由して、透光板508を通り、光通信装置511の面発光型半導体レーザ502に送られる。このような光路を通るため、透光板507、透光板508での反射ロスで50%×50%=25%に光強度が減衰する。この他に、例えば光ファイバ509との結合ロス等も加わるため、光学系の設計とも強く依存するが、本実施形態の光学系では、透光板507、透光板508の反射率を50%とすることで面発光型半導体レーザ501と面発光型半導体レーザ502間の光結合効率を10%程度としている。
First, when neither of the
なお、ここでは、光結合効率を10%程度としたが、これは一例を示しているもので、10%程度という値に限定するものではなく、例えば面発光型半導体レーザ501、502の構造等の変形により、1%以下の結合効率や30%以上の結合効率が適切な場合もある。
Here, although the optical coupling efficiency is about 10%, this is an example and is not limited to a value of about 10%. For example, the structure of the surface emitting
また、面発光型半導体レーザ501、502の弱強度状態での光出力の適正値は、面発光型半導体レーザ501、502の構造等により異なるが、例えば0.5mW程度の値を選ぶことができる。
The appropriate value of the light output of the surface emitting
次に、光通信装置510が光信号の送信を開始する場合、光通信装置510の面発光型半導体レーザ501は、送信信号に呼応した強強度状態の光と弱強度状態の光とを光ファイバ509を経由して、光通信装置511の面発光型半導体レーザ502に光信号が伝達される。
Next, when the
面発光型半導体レーザ501と面発光型半導体レーザ502との光結合効率が10%程度であることから、光通信装置510の面発光型半導体レーザ501が0.5mW程度の弱強度状態の場合には、面発光型半導体レーザ502には、実質的には0.05mW程度の光が入射されることとなる。この場合、面発光型半導体レーザ502に加えられる光量が小さいため、面発光型半導体レーザ502の発光状況に与える影響が少なく、光通信装置511の面発光型半導体レーザ502の発光状態は変化しない。
Since the optical coupling efficiency between the surface emitting
2−2.半ニ重通信を行なうための光通信システム(双方受信待ち状態から送信・受信状態への変更)
続けて、光通信装置510を送信側、光通信装置511を受信側とした場合の動作について説明する。
2-2. Optical communication system for half duplex communication (change from both reception waiting state to transmission / reception state)
The operation when the
まず、光通信装置510の面発光型半導体レーザ501を例えば3mW程度の強強度状態と、0.5mW程度の弱強度状態の2値を用いて通信用の信号を送信する。送信側の信号出力が弱強度状態にあたる0.5mW程度の場合では2−1.で述べたように、面発光型半導体レーザ502の発光状況に与える影響は少なく、発光状態は変化しない。
First, the surface emitting
次に、面発光型半導体レーザ501が3mW程度の強強度状態で駆動される場合、面発光型半導体レーザ502には、実質的には0.3mW程度の光が入射されることとなる。この場合は面発光型半導体レーザ502に加えられる光量が大きいため、面発光型半導体レーザ502の発光状況に影響を及ぼし、光通信装置511の面発光型半導体レーザ502の発光状態を変化させ、面発光型半導体レーザ502のレーザ光出力は減衰する。
Next, when the surface emitting
入射光量が少ない場合には、面発光型半導体レーザ502の発光強度は殆ど変化せず、例えば0.5mW程度の光を出力している。
When the amount of incident light is small, the light emission intensity of the surface-emitting
入射光量が大きい場合には、面発光型半導体レーザ502の発光強度は大きく減衰し、例えば0.1mW程度の光量にまで減衰した光を出力してくる。
When the amount of incident light is large, the light emission intensity of the surface emitting
そのため、入射光量が大きい場合には「低」の信号を出力し、入射光量は小さい場合には「高」の信号を出力するインバータとして、この光通信システムは機能する。図3(A)は、面発光型半導体レーザ502に入力された光量の時間推移を示し、図3(C)は、面発光型半導体レーザ502の出力を受信した光センサ504の出力電流の時間推移を示したグラフである。図3に示すように、双方受信待ち状態から送信・受信状態に推移できることが分かる。
Therefore, this optical communication system functions as an inverter that outputs a “low” signal when the amount of incident light is large and outputs a “high” signal when the amount of incident light is small. 3A shows the time transition of the amount of light input to the surface emitting
なお、送信・受信状態から、双方受信待ち状態に推移するためには、送信を打ち切ることのみで実現できるため、説明は割愛する。 It should be noted that transition from the transmission / reception state to the both-reception standby state can be realized only by aborting transmission, and therefore the description is omitted.
2−3.半ニ重通信を行なうための光通信システム(送信・受信状態に割り込みを入れて、受信・送信状態に変更)
続けて、光通信装置510を送信側、光通信装置511を受信側とし、光通信装置511から光通信装置510に割り込みを入れて、光通信装置510を受信側、光通信装置511を送信側に切り替えるための動作について説明する。
2-3. Optical communication system for half duplex communication (Interrupt transmission / reception state and change to reception / transmission state)
Subsequently, the
まず、2−2.に示したように、送信側の光通信装置510の面発光型半導体レーザ501は3mW程度の強状態の光強度と、0.5mW程度の弱状態の光強度との2値を用いて通信用の信号を送信し、受信側の光通信装置511の面発光型半導体レーザ502は、直流的には0.5mW程度の弱状態の光強度を保っており、送信側の光通信装置510からの信号を受信している。
First, 2-2. As shown in FIG. 5, the surface emitting
この状態で、受信側の光通信装置511から信号送信をするための割り込み要求は、受信側の光通信装置511の面発光型半導体レーザ502の出力を0.5mWから3mWに上昇させることで行なえる。
In this state, an interrupt request for signal transmission from the receiving
以下に、割り込み信号を伝える場合の光通信装置510、511の動作について説明する。1−5.で説明したように、受信側の光通信装置511の面発光型半導体レーザ502の出力を0.5mWから3mWに上昇させると、面発光型半導体レーザ501の光出力が3mW程度の強強度状態ではあまり変動はないが、0.5mW程度の弱強度状態では、面発光型半導体レーザ501の光出力は低下し、例えば0.1mW程度にまで低下する。弱強度状態での光出力変動は、1−5.で説明したように検出され、光通信装置510は光通信装置511から割り込み要求が送られたことを感知する。
Hereinafter, the operation of the
割り込み要求を感知した後、光通信装置510は、送信を停止するための処置を行ない、光通信装置511に送信停止信号を送った後、受信状態に入る。そして、送信停止信号を受け取った光通信装置511は、光信号の送信を開始する。
After sensing the interrupt request, the
このように、本発明の光通信システムを用いることで、単一波長の面発光型半導体レーザ501、502と、一本の光ファイバ509を用いて半ニ重通信を実現することができる。
Thus, by using the optical communication system of the present invention, half-duplex communication can be realized using the single-wavelength surface emitting
なお、本実施形態では、図2に示す回路を用いてハードウェア的に面発光型半導体レーザ101の駆動電流と光センサ102からの出力電流を演算したが、これは、例えばAD変換を施して、ソフトウェア的に処理を行なってもよい。この場合、信号処理を行なう際に、例えば遅れ時間などを加味して処理することも可能となり、より複雑な信号処理が可能となる。
In the present embodiment, the driving current of the surface-emitting
以下に、実施形態2の効果について記述する。 Below, the effect of Embodiment 2 is described.
(1)同一の構成をもつ光通信装置510、511を2つ備えることで、上記で説明した特徴をもつ半ニ重通信を行なえる光通信システムが形成される。そのため、各々別の構造を持つ光通信装置を用いて光通信システムを構築する場合と比べ、量産性に優れた光通信システムが得られる。
(1) By providing two
(2)受信状態にある光通信装置511の面発光型半導体レーザ502の出力を0.5mWから3mWに上昇させることで割り込みを行なうため、複数の光ファイバや、同軸ケーブル、波長の異なる半導体レーザ等を用いずに割り込みを行なうことができる。
(2) Since the interruption is performed by raising the output of the surface emitting
100…光学ブロック、101…半導体レーザとしての面発光型半導体レーザ、102…光センサ、103…ステム、104…透光板、105…集光レンズ、106…光ファイバ、107…カンパッケージ、200…光通信装置、201…OPアンプ、202…インダクタ、203…コンデンサ、204…信号源、205…可変抵抗器、206…インダクタ、207…抵抗、208…OPアンプ、209…コンデンサ、210……抵抗、211…抵抗、212…抵抗、501…面発光型半導体レーザ、502…面発光型半導体レーザ、503…光センサ、504…光センサ、505…集光レンズ、506…集光レンズ、507…透光板、508…透光板、509…光ファイバ、510…光通信装置、511…光通信装置。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記自局の半導体レーザと光学的に結合された他局の半導体レーザと、前記他局の半導体レーザからの光の一部を受光する他局の光センサと、他局の駆動回路からなる、前記自局の光通信装置と略同一の構成をもつ他局の光通信装置を有し、
(1)前記自局の光通信装置を用いて、前記他局の光通信装置からの信号を受信する場合には、
前記他局の半導体レーザは、前記自局の半導体レーザが受ける、温度変化と経時変化による擾乱の時定数で規定される低い周波数よりも短い時定数で規定される高い周波数からなる変調信号を送信するよう駆動され、
前記自局の半導体レーザは前記自局の駆動回路を用いて、時間平均では弱いレーザ発光状態を保つよう駆動され、
前記自局の半導体レーザに、前記他局の半導体レーザから弱い光が入射された場合には、前記自局のレーザ発光状態は影響を受けず、強い光が入射された場合には、前記自局のレーザ発光状態が乱れることで、前記自局の半導体レーザの発光出力が低下する現象を用いて、前記他局の発光強度の強弱を、前記自局の半導体レーザの発光出力の強弱に反映させ、
前記他局の発光強度が弱の場合には前記自局の半導体レーザの発光出力は「弱」、前記他局の発光強度が強の場合には弱より弱い「微弱」となる前記自局の半導体レーザの発光出力を前記自局の光センサにより受けて、
前記自局の半導体レーザの発光出力の一部を受ける前記自局の光センサの出力のうち、前記他局から送られてくる変調信号の周波数未満の低周波成分は、前記自局の半導体レーザの発光強度の擾乱成分として扱い、除去するよう前記自局の半導体レーザの駆動電力を制御し、前記他局から送られてくる変調信号の周波数以上の高周波成分を前記他局の光通信装置からの信号として出力し、
(2)前記自局の光通信装置を用いて、前記他局の光通信装置からの信号を送信しているときに前記他局の光通信装置に割り込みを入れる場合には、時間平均では弱いレーザ発光状態を保つよう駆動されている受信状態から、強いレーザ発光状態に切り替えることで、前記他局の半導体レーザに「強」の信号を送信し、前記他局の半導体レーザの駆動状態が強弱信号の「弱」状態の場合に生じる「微弱」の状態にし、前記他局の光センサが「微弱」発光出力を受光した場合に、割り込みが発生したと判断し、
(3)前記自局の光通信装置を用いて、前記他局の光通信装置へ信号を送信する場合には、(1)の自局と他局とを入れ替えて実行し、
(4)前記自局の光通信装置を用いて、前記他局の光通信装置からの信号を送信しているときに前記他局に割り込みを入れる場合には、(2)の自局と他局とを入れ替えて実行する、ことを特徴とする光通信装置。 The local laser, the local optical sensor that receives a part of the light from the local laser, the signal is extracted from the local optical sensor, and the local laser is driven. An optical communication device of the local station provided with a drive circuit of the local station,
A semiconductor laser of another station optically coupled with the semiconductor laser of the local station, an optical sensor of another station that receives a part of light from the semiconductor laser of the other station, and a drive circuit of the other station, Having an optical communication device of another station having substantially the same configuration as the optical communication device of the local station,
(1) When receiving a signal from the optical communication device of the other station using the optical communication device of the own station,
The semiconductor laser of the other station transmits a modulation signal having a high frequency defined by a time constant shorter than a low frequency defined by a time constant of disturbance caused by temperature change and change with time received by the semiconductor laser of the local station. Driven to
The semiconductor laser of the local station is driven to maintain a weak laser emission state on a time average using the driving circuit of the local station,
When weak light is incident on the semiconductor laser of the local station from the semiconductor laser of the other station, the laser emission state of the local station is not affected, and when strong light is incident, Reflecting the intensity of the emission intensity of the other station in the intensity of the emission power of the semiconductor laser of the local station, using the phenomenon that the emission output of the semiconductor laser of the local station decreases due to disturbance of the laser emission state of the local station Let
When the emission intensity of the other station is weak, the emission output of the semiconductor laser of the own station is “weak”, and when the emission intensity of the other station is strong, the emission power of the own station is weaker than weak. The light output of the semiconductor laser is received by the local optical sensor,
Of the output of the optical sensor of the local station that receives a part of the emission output of the semiconductor laser of the local station, the low frequency component less than the frequency of the modulation signal transmitted from the other station is the semiconductor laser of the local station The driving power of the semiconductor laser of the local station is controlled so as to be removed as a disturbance component of the emission intensity of the laser, and a high frequency component equal to or higher than the frequency of the modulation signal transmitted from the other station is transmitted from the optical communication apparatus of the other station Output as
(2) When the optical communication device of the local station is used to interrupt the optical communication device of the other station while transmitting a signal from the optical communication device of the other station, the time average is weak. By switching from the reception state that is driven to maintain the laser emission state to the strong laser emission state, a “strong” signal is transmitted to the semiconductor laser of the other station, and the driving state of the semiconductor laser of the other station is strong or weak When the signal is in the “weak” state that occurs when the signal is in the “weak” state, and the optical sensor of the other station receives the “weak” light emission output, it is determined that an interrupt has occurred,
(3) When transmitting a signal to the optical communication apparatus of the other station using the optical communication apparatus of the own station, the local station and the other station of (1) are exchanged and executed.
(4) When interrupting the other station while transmitting a signal from the optical communication apparatus of the other station using the optical communication apparatus of the own station, the own station and the other of (2) An optical communication apparatus characterized in that the station is exchanged and executed.
An optical communication system comprising two of the optical communication devices according to claim 1 and performing half-duplex communication.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005004839A JP2006196568A (en) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | Apparatus and system for optical communication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005004839A JP2006196568A (en) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | Apparatus and system for optical communication |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006196568A true JP2006196568A (en) | 2006-07-27 |
Family
ID=36802419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005004839A Withdrawn JP2006196568A (en) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | Apparatus and system for optical communication |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006196568A (en) |
-
2005
- 2005-01-12 JP JP2005004839A patent/JP2006196568A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10263711B2 (en) | High-bandwidth underwater data communication system | |
US20070258722A1 (en) | Optical receiver | |
US20150349911A1 (en) | Optical receiver | |
US20020020803A1 (en) | Optical receiver apparatus and holding apparatus and arranging method thereof | |
CN111106526B (en) | Semiconductor optical amplifier chip, optical receiving subassembly and optical module | |
US5202791A (en) | Optical amplifying apparatus | |
EP3042460A1 (en) | A device for simultaneous data and power transmission over an optical waveguide | |
US20050157978A1 (en) | System for detecting fault in optical-transmission path | |
JP5068443B2 (en) | Optical coupling device | |
EP3680633A1 (en) | Optical power detection device and apparatus | |
EP1480305B1 (en) | Semiconductor optical amplifier module | |
CN101482619B (en) | Distance measurement method and distance measurement system | |
JP2006196568A (en) | Apparatus and system for optical communication | |
US20170134093A1 (en) | Multilayer vertical cavity surface emitting electro-absorption optical transceiver | |
US8576480B2 (en) | Optical amplifier and an optical amplification method | |
US20110142454A1 (en) | Optical transmission and reception control apparatus | |
JP6927785B2 (en) | Control method of optical amplifier and optical amplifier | |
JP2013197200A (en) | Photoreceiver control method and communication control method | |
JP2013195177A (en) | Recording material determination sensor and image forming device | |
KR20220036646A (en) | Method and Apparatus for Tracking in Optical Wireless Communication with beam forming function | |
JP2694803B2 (en) | Optical semiconductor laser device wavelength stabilization method | |
JPH04293025A (en) | Optical direct amplification system | |
JP2013070204A (en) | Optical transceiver, optical transmission level setting method, and setting program | |
JP7326107B2 (en) | Power receiving device and optical fiber power supply system | |
JP2007150957A (en) | Address recognition apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080401 |