JP2017073669A - Active optical cable - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はアクティブ光ケーブルに関する。 The present invention relates to an active optical cable.
アクティブ光ケーブル(AOC:Active Optical Cable)は、従来の同軸ケーブル等の通信用電気ケーブルの課題である高速・大容量伝送と、軽量・細径化とを可能にする光電変換型の光ケーブルである。アクティブ光ケーブルは、一般に、コネクタの内部に発光素子および受光素子を収納しており、送信側の発光素子で電気信号を光信号に変換して光ファイバでデータを伝送し、受信側の受光素子で光信号を電気信号に変換して信号伝送を行う。 An active optical cable (AOC) is a photoelectric conversion-type optical cable that enables high-speed and large-capacity transmission, which is a problem of communication electric cables such as conventional coaxial cables, and light weight and a small diameter. An active optical cable generally contains a light emitting element and a light receiving element inside a connector, converts an electrical signal into an optical signal by a light emitting element on the transmission side, transmits data through an optical fiber, and transmits data by an optical fiber on the receiving side. Signals are transmitted by converting optical signals into electrical signals.
例えば、特許文献1には、レセプタクル内の発光素子および受光素子で電気信号と光信号とを相互に変換することにより、1本のケーブルにまとめられた2本の光ファイバを介して、光信号を双方向に伝送する技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses that an optical signal and an optical signal are mutually converted by a light-emitting element and a light-receiving element in a receptacle, and thereby an optical signal is transmitted via two optical fibers combined into one cable. Has been disclosed.
無線通信機器とアンテナ装置とは、一般的に、同軸ケーブルを用いて接続される。ここで、同軸ケーブルは、受信信号をアンテナ装置から無線通信機器に伝送すると共に、送信信号を無線通信機器からアンテナ装置に伝送する双方向の伝送媒体として機能する。この場合、アンテナ装置および無線通信機器には、それぞれ、同軸ケーブルを接続するための単一の入出力兼用の信号入出力端子が設けられる。 The wireless communication device and the antenna device are generally connected using a coaxial cable. Here, the coaxial cable functions as a bidirectional transmission medium for transmitting a reception signal from the antenna device to the wireless communication device and transmitting a transmission signal from the wireless communication device to the antenna device. In this case, each of the antenna device and the wireless communication device is provided with a single input / output signal input / output terminal for connecting a coaxial cable.
特許文献1に記載の技術では、発光素子に接続され外部から電気信号を入力するための入力端子と、受光素子に接続され外部に電気信号を出力するための出力端子とを個別に設ける必要がある。したがって、このレセプタクルを、単一の入出力兼用の信号入出力端子を備えた、無線通信機器またはアンテナ装置に直接接続することはできない。すなわち、アンテナ装置と無線通信機器とを接続するための同軸ケーブルを、特許文献1に記載のケーブルで置き換えることはできない。 In the technique described in Patent Document 1, it is necessary to separately provide an input terminal connected to the light emitting element for inputting an electric signal from the outside and an output terminal connected to the light receiving element for outputting the electric signal to the outside. is there. Therefore, this receptacle cannot be directly connected to a radio communication device or an antenna device having a single input / output signal input / output terminal. In other words, the coaxial cable for connecting the antenna device and the wireless communication device cannot be replaced with the cable described in Patent Document 1.
本発明の目的は、入出力兼用の信号入出力端子に接続することができるアクティブ光ケーブルを実現することにある。 An object of the present invention is to realize an active optical cable that can be connected to a signal input / output terminal that is also used as an input / output.
本発明の一態様に係るアクティブ光ケーブルは、光信号を伝送する光ケーブルと、該光ケーブルの一端に接続される第1コネクタとを備え、上記第1コネクタは、外部機器からの電気信号の入力および前記外部機器への電気信号の出力に兼用される1つの第1入出力兼用端子と、電気信号を上記光ケーブルへ出力される光信号に変換する第1発光素子と、上記光ケーブルから入力される光信号を電気信号に変換する第1受光素子と、上記第1入出力兼用端子、上記第1発光素子、および上記第1受光素子が接続される第1サーキュレータとを含む構成である。 An active optical cable according to an aspect of the present invention includes an optical cable that transmits an optical signal, and a first connector connected to one end of the optical cable, and the first connector receives an electric signal from an external device and the first connector. One first input / output terminal that is also used to output an electrical signal to an external device, a first light emitting element that converts the electrical signal into an optical signal that is output to the optical cable, and an optical signal that is input from the optical cable The first light receiving element for converting the signal into an electric signal, the first input / output terminal, the first light emitting element, and the first circulator to which the first light receiving element is connected.
上記の構成によれば、第1入出力兼用端子に対する電気信号の入出力を、第1サーキュレータによって、第1発光素子への入力と、第1受光素子からの出力とに分けることができる。これにより、単一の第1入出力兼用端子に第1発光素子および第1受光素子を接続することができる。それゆえ、入出力兼用の信号入出力端子を備える外部機器に、上記アクティブ光ケーブルを用いることができる。 According to said structure, the input / output of the electrical signal with respect to a 1st input / output terminal can be divided into the input to a 1st light emitting element, and the output from a 1st light receiving element by a 1st circulator. Accordingly, the first light emitting element and the first light receiving element can be connected to a single first input / output terminal. Therefore, the active optical cable can be used for an external device having a signal input / output terminal that also serves as an input / output.
また、上記光ケーブルは、上記第1発光素子から出力される光信号を伝送する第1光ファイバと、上記第1受光素子へ入力される光信号を伝送する第2光ファイバとを含む構成であってもよい。 The optical cable includes a first optical fiber that transmits an optical signal output from the first light emitting element and a second optical fiber that transmits an optical signal input to the first light receiving element. May be.
上記の構成によれば、第1発光素子からの光信号と、第1受光素子への光信号とを、互いに異なる光ファイバで伝送することができる。それゆえ、第1発光素子からの光信号の伝送経路と第1受光素子への光信号の伝送経路とを結合する特別な素子を設ける必要がない。それゆえ、第1コネクタに含まれる部品点数を削減することができる。 According to said structure, the optical signal from a 1st light emitting element and the optical signal to a 1st light receiving element can be transmitted with a mutually different optical fiber. Therefore, it is not necessary to provide a special element for coupling the transmission path of the optical signal from the first light emitting element and the transmission path of the optical signal to the first light receiving element. Therefore, the number of parts included in the first connector can be reduced.
また、上記光ケーブルは、光信号を双方向に伝送する第3光ファイバを含み、上記第1コネクタは、上記第1発光素子から出力される光信号を上記第3光ファイバに導き、かつ、上記第3光ファイバから出力される光信号を上記第1受光素子に導く導光素子を含む構成であってもよい。 The optical cable includes a third optical fiber that bi-directionally transmits an optical signal, and the first connector guides an optical signal output from the first light emitting element to the third optical fiber, and A configuration including a light guide element that guides an optical signal output from the third optical fiber to the first light receiving element may be employed.
上記の構成によれば、第3光ファイバを第1発光素子と第1受光素子とで共用して、光信号を双方向に伝送することができる。それゆえ、光ファイバの本数を削減し、光ケーブルを細径化することができる。 According to said structure, a 3rd optical fiber can be shared by a 1st light emitting element and a 1st light receiving element, and an optical signal can be transmitted bidirectionally. Therefore, the number of optical fibers can be reduced and the diameter of the optical cable can be reduced.
また、上記第1コネクタは、上記第1入出力兼用端子と、上記第1発光素子と、上記第1受光素子と、上記第1サーキュレータとを有するモジュールを複数含み、上記光ケーブルは、上記複数のモジュールにそれぞれ対応する複数の光ファイバを含む構成であってもよい。 The first connector includes a plurality of modules each having the first input / output terminal, the first light emitting element, the first light receiving element, and the first circulator, and the optical cable includes the plurality of the plurality of modules. A configuration including a plurality of optical fibers respectively corresponding to the modules may be employed.
上記の構成によれば、複数系統の伝送経路を有するアクティブ光ケーブルを実現することができる。 According to the above configuration, an active optical cable having a plurality of transmission paths can be realized.
また、上記アクティブ光ケーブルは、上記光ケーブルの他端に接続される第2コネクタを備え、上記第2コネクタは、別の外部機器に対する電気信号の入力および出力に兼用される第2入出力兼用端子と、電気信号を上記光ケーブルへ出力される光信号に変換する第2発光素子と、上記光ケーブルから入力される光信号を電気信号に変換する第2受光素子と、上記第2入出力兼用端子、上記第2発光素子、および上記第2受光素子が接続される第2サーキュレータとを含む構成であってもよい。 The active optical cable includes a second connector connected to the other end of the optical cable, and the second connector includes a second input / output terminal that is used for both input and output of an electrical signal to another external device. A second light emitting element that converts an electrical signal into an optical signal output to the optical cable; a second light receiving element that converts an optical signal input from the optical cable into an electrical signal; the second input / output terminal; A configuration including a second light emitting element and a second circulator to which the second light receiving element is connected may be employed.
上記の構成によれば、アクティブ光ケーブルの両端に、入出力を兼ねる入出力兼用端子が設けられている。そのため、例えば、同軸ケーブルが用いられた既存の通信経路に、アクティブ光ケーブルを適用することができる。 According to said structure, the input / output terminal which serves as input / output is provided in the both ends of the active optical cable. Therefore, for example, an active optical cable can be applied to an existing communication path using a coaxial cable.
本発明の一態様に係る無線通信システムは、上記アクティブ光ケーブルと、上記外部機器として上記第1入出力兼用端子に接続されるアンテナと、上記別の外部機器として上記第2入出力兼用端子に接続される無線通信装置とを備える構成である。 A wireless communication system according to an aspect of the present invention includes the active optical cable, an antenna connected to the first input / output terminal as the external device, and the second input / output terminal as the other external device. And a wireless communication device.
上記の構成によれば、入出力兼用の信号入出力端子を備える、アンテナおよび無線通信装置の接続を、アクティブ光ケーブルで行うことができる。それゆえ、大容量伝送、長距離伝送、または無線通信システムの小型化を実現することができる。 According to said structure, the connection of an antenna and a radio | wireless communication apparatus provided with the signal input / output terminal used also for input / output can be performed with an active optical cable. Therefore, large capacity transmission, long distance transmission, or miniaturization of a wireless communication system can be realized.
本発明の一態様によれば、入出力兼用の信号入出力端子に接続することができるアクティブ光ケーブルを実現することができる。 According to one embodiment of the present invention, an active optical cable that can be connected to an input / output signal input / output terminal can be realized.
〔実施形態1〕
(無線通信システム101の構成)
図1は、本実施形態に係る無線通信システム101の構成を示すブロック図である。無線通信システム101は、アクティブ光ケーブル1と、無線通信装置2と、アンテナ3とを備える。無線通信システム101は、無線通信装置2から出力された送信信号と、アンテナ3から出力された受信信号とを、アクティブ光ケーブル1を介して伝送する。
Embodiment 1
(Configuration of wireless communication system 101)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
無線通信装置2は、無線による送受信機能を有する装置であり、RF(Radio Frequency)部21を有している。RF部21は、入力信号(ベースバンド信号等)をRF信号に変調する送信回路と、RF信号を出力信号(ベースバンド信号等)に復調する受信回路とを含んでいる。RF部21は、RF信号の入力と出力とに兼用される1つの信号入出力端子を介して、外部に対してRF信号の入出力を行う。
The
アンテナ3は、RF信号の入力と出力とに兼用される1つのアンテナ端子と、アンテナ本体とを備える。アンテナ本体は、アンテナ端子から入力されたRF信号を電磁波に変換する送信機能と、電磁波をRF信号に変換してアンテナ端子に出力する受信機能とを有する。 The antenna 3 includes one antenna terminal that is used for both input and output of an RF signal, and an antenna body. The antenna body has a transmission function for converting an RF signal input from an antenna terminal into an electromagnetic wave, and a reception function for converting the electromagnetic wave into an RF signal and outputting the RF signal to the antenna terminal.
(アクティブ光ケーブル1の構成)
アクティブ光ケーブル1は、第1コネクタ11と、第2コネクタ12と、光ケーブル13とを備える。光ケーブル13の一端には第1コネクタ11が接続され、光ケーブル13の他端には第2コネクタ12が接続されている。アクティブ光ケーブル1は、光信号の双方向の伝送を行う。
(Configuration of active optical cable 1)
The active optical cable 1 includes a first connector 11, a
第1コネクタ11は、第1サーキュレータ11aと、発光素子と、受光素子とを含む。ここでは、第1コネクタ11が、発光素子として第1LD(Laser Diode)11bを含み、受光素子として第1PD(Photo Diode)11cを含む場合を例に挙げて説明する。第1サーキュレータ11a、第1LD11b、および第1PD11cは、光電変換モジュールを構成する。また、第1コネクタ11は、入出力端子T11a(第1入出力兼用端子)を含む。入出力端子T11aには、アンテナ3のアンテナ端子が接続されている。入出力端子T11aは、アンテナ3からの電気信号の入力およびアンテナ3への電気信号の出力に兼用される端子である。
The first connector 11 includes a
第1サーキュレータ11aは、第1ポートP1、第2ポートP2、第3ポートP3を有する受動電子部品である。第1サーキュレータ11aは、第1ポートP1に入力されたRF信号(電気信号)を第2ポートP2に出力し、第3ポートP3に入力されたRF信号を第1ポートP1に出力する。第1ポートP1は入出力端子T11aに接続され、第2ポートP2は第1LD11bに接続され、第3ポートP3は第1PD11cに接続されている。
The
第1LD11bは、入力されたRF信号を光信号に変換して出力する。第1PD11cは、入力された光信号をRF信号に変換して出力する。
The
第2コネクタ12は、第2サーキュレータ12aと、発光素子と、受光素子とを含む。ここでは、第2コネクタ12が、発光素子として第2LD12bを含み、受光素子として第2PD12cを含む場合を例に挙げて説明する。第2サーキュレータ12a、第2LD12b、および第2PD12cは、光電変換モジュールを構成する。また、第2コネクタ12は、入出力端子T12a(第2入出力兼用端子)を含む。入出力端子T12aには、無線通信装置2におけるRF部21の信号入出力端子が接続されている。入出力端子T12aは、無線通信装置2からの電気信号の入力および無線通信装置2への電気信号の出力に兼用される端子である。
The
第2サーキュレータ12aは、第1ポートP1、第2ポートP2、第3ポートP3を有する受動電子部品である。第2サーキュレータ12aは、第1ポートP1に入力されたRF信号を第2ポートP2に出力し、第3ポートP3に入力されたRF信号を第1ポートP1に出力する。第1ポートP1は入出力端子T12aに接続され、第2ポートP2は第2LD12bに接続され、第3ポートP3は第2PD12cに接続されている。
The
第2LD12bは、入力されたRF信号を光信号に変換して出力する。第2PD12cは、入力された光信号をRF信号に変換して出力する。なお、図示はしないが、第1LD11b、第1PD11c、第2LD12b、および第2PD12cには電力が供給されている。
The
光ケーブル13は、二心双方向型の光ケーブルであり、第1光ファイバ13aと、第2光ファイバ13bを含む。第1光ファイバ13aおよび第2光ファイバ13bは、それぞれが逆方向の光信号を伝送する。第1光ファイバ13aおよび第2光ファイバ13bの一端は、第1コネクタ11に接続される。第1光ファイバ13aおよび第2光ファイバ13bの他端は、第2コネクタ12に接続される。
The
(無線通信システム101における信号伝送)
無線通信システム101において、無線通信装置2とアンテナ3との間で行われる信号の伝送について以下に説明する。
(Signal transmission in the wireless communication system 101)
Signal transmission performed between the
送信時において、無線通信装置2のRF部21から出力されたRF信号(送信信号)は、アクティブ光ケーブル1の第2コネクタ12の入出力端子T12aに入力される。第2コネクタ12において、RF信号は、第2サーキュレータ12aの第1ポートP1に入力されて第2ポートP2から出力された後、第2LD12bによって光信号に変換される。第2LD12bから出力された光信号は、光ケーブル13の第2光ファイバ13bによって伝送されて第1コネクタ11に達する。第1コネクタ11に入力された光信号は、第1PD11cによってRF信号に変換される。第1PD11cから出力されたRF信号は、第1サーキュレータ11aの第3ポートP3に入力されて第1ポートP1から出力され、さらに入出力端子T11aを経てアンテナ3に出力される。
At the time of transmission, the RF signal (transmission signal) output from the
受信時において、アンテナ3から出力されたRF信号(受信信号)は、アクティブ光ケーブル1の第1コネクタ11の入出力端子T11aに入力される。第1コネクタ11において、RF信号は、第1サーキュレータ11aの第1ポートP1に入力されて第2ポートP2から出力された後、第1LD11bによって光信号に変換される。第1LD11bから出力された光信号は、光ケーブル13の第1光ファイバ13aによって伝送されて第2コネクタ12に達する。第2コネクタ12に入力された光信号は、第2PD12cによってRF信号に変換される。第2PD12cから出力されたRF信号は、第2サーキュレータ12aの第3ポートP3に入力されて第1ポートP1から出力され、さらに入出力端子T12aを経て無線通信装置2のRF部21に出力される。
At the time of reception, the RF signal (reception signal) output from the antenna 3 is input to the input / output terminal T11a of the first connector 11 of the active optical cable 1. In the first connector 11, the RF signal is input to the first port P1 of the
以上のように、本実施形態に係る無線通信システム101では、アクティブ光ケーブル1が、第1サーキュレータ11aを含む第1コネクタ11と、第2サーキュレータ12aを含む第2コネクタ12とを備える。第1サーキュレータ11aは、アンテナ3からのRF信号を第1LD11bに出力する一方、第1PD11cからのRF信号をアンテナ3に出力する。また、第2サーキュレータ12aは、無線通信装置2からのRF信号を第2LD12bに出力する一方、第2PD12cからのRF信号を無線通信装置2に出力する。これにより、単一の入出力端子T11aに第1LD11bおよび第1PD11cを接続することができるとともに、単一の入出力端子T12aに第2LD12bおよび第2PD12cを接続することができる。それゆえ、信号の入出力を兼ねる1つの信号入出力端子を備える外部機器に、上記アクティブ光ケーブルを用いることができる。例えば、アクティブ光ケーブル1を、車載用アンテナ(アンテナ3)と車載用チューナ(無線通信装置2)とを接続する接続ケーブルとして利用することができる。
As described above, in the
さらに、第1サーキュレータ11aおよび第2サーキュレータ12aは、受動電子部品であるので、電力供給が不要であるだけでなく、制御信号の供給も不要である。それゆえ、アクティブ光ケーブル1が接続される外部機器(無線通信装置2またはアンテナ3)から、制御信号をアクティブ光ケーブル1に別途供給する必要がない。それゆえ、無線通信装置2およびアンテナ3は、例えば同軸ケーブルを用いる場合と同様に、アクティブ光ケーブル1に対する特別な制御をすることなく、RF信号の送受信を行うことができる。そのため、例えば、無線通信装置2の信号入出力端子とアンテナ3との間で行われるような信号伝送を、従来の同軸ケーブルからアクティブ光ケーブル1に置き換えることができる。
Further, since the
(変形例)
アクティブ光ケーブルに接続される外部機器は、アンテナと無線通信装置に限らず、電気信号を送受信する任意の機器であってよい。また、アクティブ光ケーブルの一端のコネクタが第1コネクタ11または第2コネクタ12のように構成されていればよい。この場合、他端のコネクタには、サーキュレータが含まれず、外部機器からLDへの入力端子とPDから外部機器への出力端子とが別々に設けられていてもよい。
(Modification)
The external device connected to the active optical cable is not limited to the antenna and the wireless communication device, but may be any device that transmits and receives electrical signals. Moreover, the connector of the one end of an active optical cable should just be comprised like the 1st connector 11 or the
なお、電気信号をその値に応じた光信号に変換する発光素子として、LDの代わりに、LED(発光ダイオード)を用いることができる。また、LDとしては、ファブリペロレーザ、DFBレーザ(Distributed Feedback LASER)、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER:垂直共振器面発光レーザ)を用いることができ、特にVCSELが好ましい。光信号をその値に応じた電気信号に変換する受光素子であるPDとしては、PINフォトダイオード、アバランシェ・フォトダイオードを用いることができる。 An LED (light emitting diode) can be used instead of the LD as a light emitting element that converts an electrical signal into an optical signal corresponding to the value. As the LD, a Fabry-Perot laser, a DFB laser (Distributed Feedback LASER), or a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER) can be used, and VCSEL is particularly preferable. A PIN photodiode or an avalanche photodiode can be used as a PD that is a light receiving element that converts an optical signal into an electric signal corresponding to the value.
なお、各コネクタが電源(例えば電池)を内蔵してもよい。または、各コネクタは、別途設けられた電源端子を介して、それぞれが接続される外部機器から電力供給を受けてもよい。アクティブ光ケーブルは、このような電源から、第1LD、第2LD、第1PD、および第2PDに電力を供給してもよい。また、アクティブ光ケーブルは、コネクタに随意で設けられるアッテネータおよび/またはアンプ等の回路に、このような電源から電力を供給してもよい。また、アンテナがアンプ(プリアンプ)等の電力供給が必要な回路を含む場合、アンテナに接続された第1コネクタは、別途設けられた外部接続端子を介して、アンテナに電力を供給してもよい。 Each connector may incorporate a power source (for example, a battery). Or each connector may receive electric power supply from the external apparatus to which each is connected via the power supply terminal provided separately. The active optical cable may supply power from such a power source to the first LD, the second LD, the first PD, and the second PD. The active optical cable may supply power from such a power source to circuits such as an attenuator and / or an amplifier that are optionally provided in the connector. When the antenna includes a circuit that requires power supply such as an amplifier (preamplifier), the first connector connected to the antenna may supply power to the antenna via an external connection terminal provided separately. .
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態では、一心双方向型の光ケーブルを用いる点が実施形態1と異なる。なお、説明の便宜上、上述の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that a single-fiber bidirectional optical cable is used. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(無線通信システム102の構成)
図2は、本実施形態に係る実施形態に係る無線通信システム102の構成を示すブロック図である。無線通信システム102は、実施形態1の無線通信システム101と同様、無線通信装置2と、アンテナ3とを備えている。また、無線通信システム102は、無線通信システム101のアクティブ光ケーブル1に替えてアクティブ光ケーブル1Aを備える。
(Configuration of wireless communication system 102)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
(アクティブ光ケーブル1Aの構成)
アクティブ光ケーブル1Aは、第1コネクタ11Aと、第2コネクタ12Aと、光ケーブル13Aとを備える。アクティブ光ケーブル1Aは、光信号の双方向の伝送を行う。光ケーブル13Aは、第3光ファイバ13dを含む。
(Configuration of active
The active
第1コネクタ11Aは、上述のアクティブ光ケーブル1の第1コネクタ11と同様、第1サーキュレータ11aと、第1LD11bと、第1PD11cと、入出力端子T11aとを含む。さらに、第1コネクタ11Aは、第1導光素子11d(導光素子)を含む。第1導光素子11dは、第1LD11bから出力された光信号を第3光ファイバ13dに導く一方、第3光ファイバ13dから入力された光信号を第1PD11cに導くものである。
Similar to the first connector 11 of the active optical cable 1 described above, the
第2コネクタ12Aは、上述のアクティブ光ケーブル1の第2コネクタ12と同様、第2サーキュレータ12aと、第2LD12bと、第2PD12cと、入出力端子T12aとを含む。さらに、第2コネクタ12Aは、第2導光素子12d(導光素子)を含む。第2導光素子12dは、第2LD12bから出力された光信号を第3光ファイバ13dに導く一方、第3光ファイバ13dから入力された光信号を第2PD12cに導くものである。
Similar to the
第1導光素子11dおよび第2導光素子12dとしては、ビームスプリッタまたは光サーキュレータ等の光学素子を用いることができる。ビームスプリッタとしては、例えば、波長選択フィルタ(ダイクロイックミラー、ダイクロイックプリズム、または反射型回折格子等)、または偏光フィルタ(偏光ビームスプリッタ)等の光学フィルタが用いられる。
An optical element such as a beam splitter or an optical circulator can be used as the first
波長選択フィルタは、LDからの入力光とPDへの出力光を分光(透過/反射)する光学フィルタであり、光の波長によって分光する。そのため、波長選択フィルタを用いる場合は、第1LD11bの発振周波数(波長)と第2LD12bの発振周波数(波長)とが異なっている必要がある。
The wavelength selection filter is an optical filter that splits (transmits / reflects) input light from the LD and output light to the PD, and splits the light according to the wavelength of the light. Therefore, when the wavelength selection filter is used, the oscillation frequency (wavelength) of the
光サーキュレータは、第1ポートに入射した光を第2ポートから出射し、第2ポートに入射した光を第3ポートに出射する。この場合、光サーキュレータの第1ポート、第2ポート、および第3ポートを、それぞれ、第1LD11bの光出力、第3光ファイバ13d、および第1PD11cの光入力に対応させて配置すればよい。第2コネクタ12Aに光サーキュレータを用いる場合も同様である。
The optical circulator emits light incident on the first port from the second port, and emits light incident on the second port to the third port. In this case, the first port, the second port, and the third port of the optical circulator may be arranged corresponding to the optical output of the
偏光フィルタは、ある特定の偏光成分を透過し、それに直交する偏光成分を反射する光学フィルタである。このため、送信方向と受信方向とで偏光方向を異ならせる場合は、第3光ファイバ13dとして偏波面を保持する偏波保持ファイバを用いる。
The polarization filter is an optical filter that transmits a specific polarization component and reflects a polarization component orthogonal thereto. For this reason, when the polarization direction is made different between the transmission direction and the reception direction, a polarization maintaining fiber that maintains the polarization plane is used as the third
(無線通信システム102における信号伝送)
無線通信システム102において、無線通信装置2とアンテナ3との間では、次のようにして信号の伝送が行われる。
(Signal transmission in the wireless communication system 102)
In the
送信時において、無線通信装置2のRF部21から出力されたRF信号は、アクティブ光ケーブル1Aの第2コネクタ12に入力される。第2コネクタ12において、RF信号は、第2サーキュレータ12aを経て第2LD12bに入力され、第2LD12bによって光信号に変換される。第2LD12bから出力された光信号は、第2導光素子12dによって第3光ファイバ13dに導かれた後、第3光ファイバ13dで伝送されて第1コネクタ11に達する。第1コネクタ11に入力された光信号は、第1導光素子11dによって第1PD11cに導かれ、第1PD11cによってRF信号に変換される。第1PD11cから出力されたRF信号は、第1サーキュレータ11aおよび入出力端子T11aを経てアンテナ3に出力される。
At the time of transmission, the RF signal output from the
受信時において、アンテナ3から出力されたRF信号は、アクティブ光ケーブル1Aの第1コネクタ11に入力される。第1コネクタ11において、RF信号は、第1サーキュレータ11aを経て第1LD11bに入力され、第1LD11bによって光信号に変換される。第1LD11bから出力された光信号は、第1導光素子11dによって第3光ファイバ13dに導かれた後、第3光ファイバ13dで伝送されて第2コネクタ12に達する。第2コネクタ12に入力された光信号は、第2導光素子12dによって第2PD12cに導かれ、第2PD12cによってRF信号に変換される。第2PD12cから出力されたRF信号は、第2サーキュレータ12aおよび入出力端子T12aを経て無線通信装置2のRF部21に出力される。
At the time of reception, the RF signal output from the antenna 3 is input to the first connector 11 of the active
以上のように、本実施形態に係る無線通信システム102は、アクティブ光ケーブル1Aが、第1サーキュレータ11aを含む第1コネクタ11Aと、第2サーキュレータ12aを含む第2コネクタ12Aとを含む。これにより、上述のアクティブ光ケーブル1と同様、単一の入出力端子T11aに第1LD11bおよび第1PD11cを接続することができるとともに、単一の入出力端子T12aに第2LD12bおよび第2PD12cを接続することができる。それゆえ、信号の入出力を兼ねる1つの信号入出力端子を備える外部機器に、上記アクティブ光ケーブルを用いることができる。
As described above, in the
また、第1コネクタ11Aが第1導光素子11dを含み、第2コネクタ12Aが第2導光素子12dを含んでいることから、一心の光ケーブル13Aを用いることができる。これにより、アクティブ光ケーブル1Aを細径化することができる。
Further, since the
〔実施形態3〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。本実施形態では、2系統の信号伝送を行う点が実施形態2と異なる。なお、説明の便宜上、上述の実施形態1および2にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
Still another embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the second embodiment in that two systems of signal transmission are performed. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(無線通信システム103の構成)
図3は、本実施形態に係る無線通信システム103の構成を示すブロック図である。無線通信システム103は、アクティブ光ケーブル1Bと、無線通信装置2Bと、2つのアンテナ3とを備える。無線通信装置2Bは、複数のRF部21を備える。各RF部21の信号入出力端子は、第2コネクタ12Bの対応する入出力端子T12a1、T12a2に接続される。
(Configuration of wireless communication system 103)
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
(アクティブ光ケーブル1Bの構成)
アクティブ光ケーブル1Bは、第1コネクタ11Bと、第2コネクタ12Bと、光ケーブル13Bとを含む。アクティブ光ケーブル1Bは、光信号の伝送を行う。
(Configuration of active
The active
第1コネクタ11Bは、2つの光電変換モジュールM11、M12(モジュール)を含む。各光電変換モジュールM11、M12は、上述した実施形態2のアクティブ光ケーブル1Aにおける第1コネクタ11Aが有する、第1サーキュレータ11a、第1LD11b、第1PD11cおよび第1導光素子11dを含む。また、第1コネクタ11Bは、光電変換モジュールM11におけるRF信号の入出力のための入出力端子T11a1と、光電変換モジュールM12におけるRF信号の入出力のための入出力端子T11a2とを含む。
The
第2コネクタ12Bは、2つの光電変換モジュールM21、M22(モジュール)を含む。各光電変換モジュールM21、M22は、アクティブ光ケーブル1Aにおける第2コネクタ12Aが有する、第2サーキュレータ12a、第2LD12b、第2PD12cおよび第2導光素子12dを含む。また、第2コネクタ12Bは、光電変換モジュールM21におけるRF信号の入出力のための入出力端子T12a1と、光電変換モジュールM22におけるRF信号の入出力のための入出力端子T12a2とを含む。
The
光ケーブル13Bは、第3光ファイバ13d、13eを含んでいる。第3光ファイバ13d、13eは、それぞれ双方向の信号を伝送する光ファイバである。第3光ファイバ13dは、光電変換モジュールM11、M21の間で光信号を伝送する。第3光ファイバ13eは、光電変換モジュールM12、M22の間で光信号を伝送する。
The
(無線通信システム103における信号伝送)
上記のように構成される無線通信システム103において、無線通信装置2Bの複数のRF部21と対応する複数のアンテナ3との間では、上述した無線通信システム102における信号伝送が2系統で行われる。これにより、複数の信号伝送系統を必要とする装置において、無線通信システム103を適用することができる。
(Signal transmission in the wireless communication system 103)
In the
なお、本実施形態では、双方向に伝送する2本の光ファイバを用いた例を説明したが、これには限定されない。例えば、無線通信システム103において、第1コネクタ11Bにおける光電変換モジュールM11、M12を、それぞれ実施形態1における第1コネクタ11の光電変換モジュールに置き換え、第2コネクタ12Bにおける光電変換モジュールM21、M22を、それぞれ実施形態1における第2コネクタ12の光電変換モジュールに置き換えてもよい。この場合、光ケーブル13Bは、4本の光ファイバを含む。
In the present embodiment, an example using two optical fibers that transmit bidirectionally has been described, but the present invention is not limited to this. For example, in the
また、本実施形態では、無線通信システム103が信号伝送を2系統で行う構成について例示したが、信号伝送を3系統以上で行うように構成してもよい。すなわち、本発明は、光電変換モジュールを複数含み、光ファイバが光電変換モジュールごとに設けられる構成を含む。
Further, in the present embodiment, the configuration in which the
〔実施形態4〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。本実施形態では、光ケーブルとして複合光ケーブルを用いる点が実施形態1と異なる。なお、説明の便宜上、上述の実施形態1から3にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
Still another embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that a composite optical cable is used as the optical cable. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first to third embodiments are given the same reference numerals and explanation thereof is omitted.
図4は、本実施形態に係る無線通信システム104の構成を示すブロック図である。無線通信システム104は、アクティブ光ケーブル1Cと、無線通信装置2Cと、アンテナ3とを備える。無線通信装置2Cは、RF部21と、電源部22とを含む。電源部22は、無線通信装置2Cの各部および外部(アクティブ光ケーブル1C)に供給する電力を生成する回路である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the
(アクティブ光ケーブル1Cの構成)
アクティブ光ケーブル1Cは、第1コネクタ11Cと、第2コネクタ12Cと、光ケーブル13Cとを備える。アクティブ光ケーブル1Cは、光信号の双方向の伝送と電力の供給とを行う。光ケーブル13Cは、複合光ケーブルであり、第1光ファイバ13a、第2光ファイバ13b、および給電線13cを含む。なお、図示はしないが、給電線13cは、導電体である電源線および接地線を含む。
(Configuration of active optical cable 1C)
The active optical cable 1C includes a first connector 11C, a
第1コネクタ11Cは、実施形態1の第1コネクタ11の構成に加えて、さらに給電端子T11bを含む。第2コネクタ12Cは、実施形態1の第2コネクタ12の構成に加えて、さらに給電端子T12b、T12cを含む。給電端子T12cには、無線通信装置2Cの電源部22が接続されている。給電端子T12b、T12cは、互いに接続されている。給電端子T11bは、光ケーブル13Cの給電線13cの一端に接続され、給電端子T12bは、給電線13cの他端に接続される。
The first connector 11C further includes a power supply terminal T11b in addition to the configuration of the first connector 11 of the first embodiment. The
電源部22から、給電端子T12cを介して、第2コネクタ12Cに電力が供給される。また、第2コネクタ12Cから、給電端子T12b、給電線13c、および給電端子T11bを介して、第1コネクタ11Cに電力が供給される。
Power is supplied from the
第2サーキュレータ12a、第2LD12b、および第2PD12cは、図示しない回路基板上に実装されている。また、被給電部である第2LD12bおよび第2PD12cは、給電端子T12cに接続されている。電源部22は、第2LD12bおよび第2PD12cに電力を供給する。
The
第1サーキュレータ11a、第1LD11b、および第1PD11cは、図示しない回路基板上に実装されている。また、被給電部である第1LD11bおよび第1PD11cは、給電端子T11bに接続されている。電源部22は、光ケーブル13Cを介して、第1LD11bおよび第1PD11cに電力を供給する。
The
受動電子部品である第1サーキュレータ11aおよび第2サーキュレータ12aは、電力の供給を必要としないので、給電端子T11b、T12cには接続されない。それゆえ、第1サーキュレータ11aおよび第2サーキュレータ12aを実装する回路基板において、第1サーキュレータ11aおよび第2サーキュレータ12aのための電源配線および制御信号配線を設ける必要がない。
Since the
本実施形態では、光ケーブル13Cを介して、電源部22とは反対側の第1コネクタ11Cに電力を供給することができる。それゆえ、アンテナ3のようにアクティブ光ケーブル1Cに電力供給を行うことができない外部機器が接続される場合でも、アクティブ光ケーブル1Cは、外部機器(アンテナ3)が接続された第1コネクタ11Cに、反対側の第2コネクタ12Cから光ケーブル13Cを介して電力を供給することができる。
In the present embodiment, power can be supplied to the first connector 11C on the side opposite to the
なお、本実施形態においては、アクティブ光ケーブル1Cが無線通信装置2Cの電源部22から電力の供給を受けるように構成されている。しかしながら、アクティブ光ケーブル1Cは、無線通信装置2C以外の部分、例えば、無線通信装置2Cを搭載する電子機器の電源部から電力の供給を受けてもよい。
In the present embodiment, the active optical cable 1C is configured to receive power from the
また、第2コネクタ12Cの給電端子T12cと同様に、第1コネクタ11Cにも、外部電源に接続可能な給電端子を設けてもよい。該給電端子は、給電端子T11bと接続される。これにより、第1コネクタ11を無線通信装置2に接続し、第2コネクタ12をアンテナ3に接続することも可能となる。それゆえ、第1コネクタ11および第2コネクタ12の接続対象を限定せずにアクティブ光ケーブル1Cを使用することができる。また、アンテナ3が電力供給が必要な回路を含む場合、第1コネクタ11Cは、第1コネクタ11Cに設けられた給電端子を介して、アンテナ3に電力を供給してもよい。
Similarly to the power supply terminal T12c of the
また、実施形態2、3のアクティブ光ケーブル1A、1Bに、本実施形態と同様に、給電線13cおよび給電端子を設けてもよい。
In addition, the active
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
1、1A、1B、1C アクティブ光ケーブル
2、2B、2C 無線通信装置
3 アンテナ
11、11A、11B、11C 第1コネクタ
11a 第1サーキュレータ
11b 第1LD(第1発光素子)
11c 第1PD(第1受光素子)
11d 第1導光素子(導光素子)
12、12A、12B、12C 第2コネクタ
12a 第2サーキュレータ
12b 第2LD(第2発光素子)
12c 第2PD(第2受光素子)
12d 第2導光素子(導光素子)
13、13A、13B、13C 光ケーブル
13a 第1光ファイバ
13b 第2光ファイバ
13c 給電線
13d、13e 第3光ファイバ
101〜104 無線通信システム
M11、M12 光電変換モジュール(モジュール)
T11a、T12a 入出力端子(第1入出力兼用端子、第2入出力兼用端子)
T11a1、T11a2、T12a1、T12a2 入出力端子(第1入出力兼用端子、第2入出力兼用端子)
1, 1A, 1B, 1C active
11c 1st PD (first light receiving element)
11d 1st light guide element (light guide element)
12, 12A, 12B,
12c 2nd PD (2nd light receiving element)
12d Second light guide element (light guide element)
13, 13A, 13B,
T11a, T12a Input / output terminals (first input / output terminal, second input / output terminal)
T11a1, T11a2, T12a1, T12a2 I / O terminals (first I / O terminals, second I / O terminals)
Claims (6)
前記第1コネクタは、
外部機器からの電気信号の入力および前記外部機器への電気信号の出力に兼用される1つの第1入出力兼用端子と、
電気信号を前記光ケーブルへ出力される光信号に変換する第1発光素子と、
前記光ケーブルから入力される光信号を電気信号に変換する第1受光素子と、
前記第1入出力兼用端子、前記第1発光素子、および前記第1受光素子が接続される第1サーキュレータとを含むことを特徴とするアクティブ光ケーブル。 An optical cable for transmitting an optical signal, and a first connector connected to one end of the optical cable,
The first connector is
A first input / output terminal that is also used for inputting an electric signal from an external device and outputting an electric signal to the external device;
A first light emitting element for converting an electrical signal into an optical signal output to the optical cable;
A first light receiving element that converts an optical signal input from the optical cable into an electrical signal;
An active optical cable comprising: the first input / output terminal, the first light emitting element, and a first circulator to which the first light receiving element is connected.
前記第1コネクタは、前記第1発光素子から出力される光信号を前記第3光ファイバに導き、かつ、前記第3光ファイバから出力される光信号を前記第1受光素子に導く導光素子を含むことを特徴とする請求項1に記載のアクティブ光ケーブル。 The optical cable includes a third optical fiber that bidirectionally transmits an optical signal;
The first connector guides an optical signal output from the first light emitting element to the third optical fiber, and guides an optical signal output from the third optical fiber to the first light receiving element. The active optical cable according to claim 1, comprising:
前記光ケーブルは、前記複数のモジュールにそれぞれ対応する複数の光ファイバを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のアクティブ光ケーブル。 The first connector includes a plurality of modules including the first input / output terminal, the first light emitting element, the first light receiving element, and the first circulator,
4. The active optical cable according to claim 1, wherein the optical cable includes a plurality of optical fibers respectively corresponding to the plurality of modules. 5.
前記第2コネクタは、
別の外部機器からの電気信号の入力および前記別の外部機器への電気信号の出力に兼用される第2入出力兼用端子と、
電気信号を前記光ケーブルへ出力される光信号に変換する第2発光素子と、
前記光ケーブルから入力される光信号を電気信号に変換する第2受光素子と、
前記第2入出力兼用端子、前記第2発光素子、および前記第2受光素子が接続される第2サーキュレータとを含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のアクティブ光ケーブル。 A second connector connected to the other end of the optical cable;
The second connector is
A second input / output terminal that is also used for inputting an electric signal from another external device and outputting an electric signal to the other external device;
A second light emitting element for converting an electrical signal into an optical signal output to the optical cable;
A second light receiving element that converts an optical signal input from the optical cable into an electrical signal;
The active optical cable according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a second circulator to which the second input / output terminal, the second light emitting element, and the second light receiving element are connected. .
前記外部機器として前記第1入出力兼用端子に接続されるアンテナと、
前記別の外部機器として前記第2入出力兼用端子に接続される無線通信装置とを備えることを特徴とする無線通信システム。 An active optical cable according to claim 5;
An antenna connected to the first input / output terminal as the external device;
A wireless communication system comprising: a wireless communication device connected to the second input / output terminal as the other external device.
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