JP2833662B2

JP2833662B2 - 光通信機器

Info

Publication number: JP2833662B2
Application number: JP2008369A
Authority: JP
Inventors: 淳新田; 憲司中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1998-12-09
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JPH03214832A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、光通信媒体を介して互いに光通信を行なう
光通信機器に関するものである。

［従来の技術］従来の波長多重光通信方式は、数十波から数百波に及
ぶ光波を少しずつ波長を換えて送ることによって多重化
し、大容量の通信を可能とするものである。通信容量の
大容量化に際しては、発振波長を安定させることが重要
である。

このため発振波長を安定させるための方法がいくつか
提案されている。

例えば、送信用の各光源毎に、個別に発振周波数を割
り当て、各端局がそれぞれ発振周波数を管理する方法が
提案されている。

また、他の方式として、周波数を管理する中央局を設
備し、該中央局がすべての加入者に対して所定の基準と
なる光を送り、その基準光に基づいて、各加入者が波長
をチユーニングする方式が提案されている。

この中央局が周波数を管理する方式としては、例えば
特開昭63−52528号に記載されている方法等がある。

第10図にこの従来の中央局が周波数を管理する方法に
おける原理ブロツク図を、第11図にシステムの構成例を
示す。

第10図において、7010は中央局から送られてきた光か
ら周波数基準光を分離する周波数基準光抽出部、7011は
周波数基準光についてヘテロダイン検波を行うヘテロダ
イン検波部、7012は局発用または送信用の光源、7013は
光源7012の周波数を設定するチユーナ、7014はヘテロダ
イン検波7011によつて得られるビート信号のピーク値を
検出するピーク検出部、7015は隣接するビートのピーク
値を比較することにより、周波数位置を検出する周波数
位置検出部を表す。

周波数基準光として、例えば安定化光源の発振光を高
速変調した光信号が、中央局から各端局へ送られてくる
ので、各端局ではその中央局から送られてきた光から周
波数基準光抽出部7010によつて周波数基準光を抽出す
る。

チユーナ7013によつて、光源7012の発振周波数を動か
し、ヘテロダイン検波部7011によつて周波数基準光抽出
部7010の出力と光源7012の出力とを混合して、ヘテロダ
イン検波を行う。

ピーク検出部7014はヘテロダイン検波部7011による検
波によつて得られたビート信号についてのピーク値を検
出する。チユーナ7013によつて、光源7012の周波数を変
えていくことにより、複数のピーク値が得られるが、周
波数位置検出部7015は各隣合うビートのピーク値を比較
することにより、現在のチユーニングしている周波数が
何番目のFMサイドバンドであるかを検知することができ
る。

第11図において、7020はスターカプラ、7021は中央
局、7022−1,7022−４は加入者系の端局、R_Xは送信部、
T_Xは受信部である。

各端局7022−１〜7022−４は、スターカプラ7020を介
して光フアイバによつて接続される。また、中央局7021
も、同様にスターカプラ7020を介して接続されている。

そして、コヒーレント光による周波数多重伝送が行わ
れるが、周波数の設定にあたつての基準を各端局7022−
１〜7022−４が個別の管理するのではなく、中央局7021
が集中して管理し、各端局7022−１〜7022−４へ周波数
基準を送るようになっている。

第12図はその周波数基準の配置の例を示している。

中央局7021において、安定化光源からの発振光を例え
ば10GHz〜50GHzで高速変調すると、第12図に示すよう
に、中心周波数f₀のまわりに、｛f₀±nf_m｝というサイ
ドバンドが現れる。

従つて、端局でこれらのサイドバンドを検出し、中央
周波数に対するサイドバンドの位置を決めることができ
れば、その位置を基準として、送信または受信に用いる
光源の周波数を設定することができる。

例えば、周波数f₀と周波数f₀＋f_mとの間に、各端局の
周波数帯K₀,K₁…K_iを多く設定することができる。従つ
て、この受信または送信の周波数帯を決定する場合、各
端局が送出する周波数基準光における周波数f₀＋f_mを検
出することにより、これらの基準周波数から所定の周波
数だけずらした周波数を設定すればよい。

［発明が解決しようとしている課題］しかしながら、上記従来例では、混信を避けるために
各光送信器が使用する周波数帯を厳密に管理、設定しな
ければならないために、次のような欠点があつた。

（１）各光送信器が個別に、基準波長光源を持っている
場合、各光送信機の発光素子温度等を精密に制御し、互
いに同じ基準波長を維持しなければならない。

（２）また各光送信機に前もつて使用波長を割り当てて
おくと、各光送信機が他の光送信機の割り当て波長を使
用できず、波長の使用効率が低下する。

［課題を解決するための手段］本発明は上述の課題を解決することを目的として成さ
れたもので、上述の課題を解決する一手段として以下の
構成を備える。

即ち、送信希望時に使用可能波長域から未使用の通信
可能波長を発見する第１の波長発見手段と、該第１の波
長発見手段での発見波長を用いて通信相手先特定信号を
送信し続ける第１の送信手段と、使用可能波長域の制御
信号通信波長を用いて通信相手先に通信要求を出力する
第２の送信手段と、通信相手先よりの受信可能報知信号
を使用可能波長域より検出する受信可信号検出手段と、
該受信可信号検出手段が受信可能報知信号を検出すると
第１の波長発見手段での発見波長を用いて通信相手先と
通信する第１の通信手段と、制御信号通信用波長での自
機器宛通信要求を検出する通信要求検出手段と、該通信
要求検出手段の通信要求が検出されると使用可能波長域
での自機器宛の通信相手先特定信号を検出する特定信号
検出手段と、該特定信号検出手段が特定信号を検出する
と制御信号通信用波長で受信可能報知信号を送信する第
３の送信手段とを備える。

［作用］以上の構成において、通信に用いる波長域より通信に
未使用な波長域を検出する機能と、送信用光源の波長を
該波長域（検出した波長域）に固定する機能とを備えた
光送信機または光送受信機と、通信に用いる波長域より
自局あて通信に用いられる光の波長を検出する機能を備
えた光受信機または光送受信機とで、通信に用いる波長
域内の通信に未使用な波長域を用いて通信を行うことに
より、各光送信機、光受信機、光送受信機間での基準波
長の管理設定を自由度を持つて行なうことができ、非常
に利用しやすい光通信機器が提供できる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に
説明する。

（第１の実施例）第１図は本発明に係る一実施例の光通信システム構成
図であり、図中、１−１〜１−ｎは光送信機＃１〜＃
ｎ、２はスターカツプラ、３は光フアイバ、４は光分岐
素子、５は光フアイバ、６−１〜６−ｎは光受信機＃１
〜＃ｎである。

第２図は第１図に示す送信機１の詳細構成を示すブロ
ツク図である。

第２図において、101は光分岐合流素子、102は光合流
素子、103は第１光アイソレータ、104は第２光アイソレ
ータ、105は例えばある１つの波長で発振する半導体レ
ーザである第１光源、106は例えば発振波長を変えるこ
とが可能な半導体レーザである波長可変光源、107は透
過する光の波長域を変えることが可能な波長可変バンド
パスフイルタ、108は第１光検出器、109はある波長の光
だけを透過させるバンドパスフイルタ、110は第２光検
出器、111は光分岐素子、112は端末機器からのデータを
送信するために、第１光源105、波長可変光源106、波長
可変バンドパスフイルタ107、第１光検出器108、第２光
検出器110の各動作を含む光送信機全体の制御を司る制
御回路である。

上述の構成中、光分岐合流素子101、光合流素子102、
光分岐素子111は例えばハーフミラーやビームスプリツ
タ等で構成する。

また波長可変光源106は、例えばDBR（分岐反射型鏡）
領域へキヤリアを注入して、そのブラツグ波長を変化さ
せることができる構造のDBRミラーを有する波長可変DBR
半導体レーザであり、DBR領域へのキヤリアの注入量を
調整することによつて、その発振波長を連続的に変化さ
せることができる。この波長可変光源106としては、例
えばK.KOTAKI,M.MATSUDA,M.YANO,H.ISIKAWA,H.IMAIによ
つて1987年のElectroniccs Letters誌23巻７号325頁−3
27頁に記載されている構造のものを用いることができ
る。

ここでは、波長可変光源106にその発振波長を変化さ
せる波長調整部と、出力光の強度変調を行う出力光変調
部から構成されているものとして扱う。波長可変DBR半
導体レーザの場合、DBR部が波長調整部、活性領域が出
力光変調部に相当する。

さらに、波長可変バンドパスフイルタ107は、例えば
上述したキヤリア注入によつてそのブラツグ波長を変化
させる波長可変DBR（分布反射型ブラツグ鏡）（例え
ば、特開昭60−175025号に記載されているもの）を用い
ることにより実現できる。

第３図は、光受信機６の詳細を表わすブロツク図であ
り、第３図において、601は分波器、602は第１光検出
器、603は透過する光の波長域を変えることが可能な波
長可変バンドパスフイルタ、604は第２光検出器、605は
光受信機全体の制御を司る制御回路、606は例えばある
１つの波長で発振する半導体レーザである第１光源であ
る。

第３図における波長可変バンドパスフイルタ603も、
第２図に示す光送信機１中の波長可変バンドパスフイル
タ107と同様の構成のものを用いることができる。

以上の構成を備える本実施例の通信動作について、第
５図及び第６図のフローチヤートを参照して以下に説明
する。第５図は光送信機１の通信制御を、第６図は光受
信器６の通信制御を示している。

使用する波長帯域は、第４図に示すように、容易に分
離できる１つの波長（λ_１）と、他の波長群（λ_２群）
に分けられて割り当てられている。

１つの波長λ_１は、通信に先立ち互いの回線を設定す
るために用いる波長であり、ここでは設定用波長と呼
び、他の波長群（λ_２群）の波長は、実際に送受信する
際のデータ通信用に使用する波長であり、通信用波長域
と呼ぶ。

以下の説明はＫ番目の光送信機＃Ｋ（１−Ｋ）から、
Ｊ番目の光受信機（６−Ｊ）へ通信を行う場合の手順を
例として説明する。

例えば、Ｋ番目の光送信機＃Ｋ（１−Ｋ）は、他の光
送信機１の送信している光信号をスターカツプラ２を通
じて、光送信機＃Ｋ（１−Ｋ）内の光分岐合流素子101
と波長可変バンドパスフイルタ107を介して第１光検出
器108によつてモニタすることができる。

光送信機＃Ｋ（１−Ｋ）は、送信要求があると第５図
のステツプS1よりステツプS2に進み、まず最初に波長可
変バンドパスフイルタ107の透過波長域を通信用波長域
中で掃引して、通信用波長域から他の光送信機１の使用
していない波長（λ_2K）を見つけだし、ステツプS3です
ぐにその波長の光で通信相手先特定信号である送信相手
コードと自局コードを送信し続ける。

光送信機＃Ｋ（１−Ｋ）はその一方で、設定用波長
（λ_１）の光信号を用いて送信を希望する光受信機＃Ｊ
（６−Ｊ）へ通信要求信号を送り、通信を始めたいこと
を伝える。そして続くステツプS4で設定用波長（λ_１）
の光信号による相手装置よりの応答を待つ。

ここで、設定用波長（λ_１）を用いての制御信号系の
通信方式は、各光送信機１と各光受信機６がある一定時
間内に必ず１回は任意の光送信機１または光受信機６へ
送信を行えることが条件となる。このため、本実施例で
は例えば時分割通信方式を用いている。

一方、光受信機＃Ｊ（６−Ｊ）は、第６図のステツプ
S51に示す様に、常に第１光検出器602を用いて、光通信
線路上を流れる設定用波長（λ_１）の信号をモニタして
おり、自局宛の通信要求が線路上を流れているか否かを
知ることができる。光受信機＃Ｊ（６−Ｊ）は、設定用
波長（λ_１）のモニタの結果、自局宛の通信が要求され
ていることを検出するとステツプS51よりステツプS52に
進み、既に自装置で受信を行つているか否かを調べる。
自装置で受信中の場合にはステツプS53に進み、設定用
波長（λ_１）を用いて、通信できない旨の信号を相手先
装置であるい光送信機＃Ｋ（１−Ｋ）へ送信する。

一方、現在受信中でなく受信可能であればステツプS5
5に進み、第２光検出器604の信号出力を調べ、波長可変
バンドパスフイルタ603の透過波長域を通信用波長域
（λ_２）内で掃引し、自局コードを送信している光信号
の波長を検出する処理を行なう。そして、当該波長を検
出するとステツプS56に進み、光受信機＃Ｊ（６−Ｊ）
は設定用波長（λ_１）の光を用いて、相手からの通信用
波長を検出しており、かつ通信可能状態であることを知
らせる受信可能報知信号を通信要求相手先である光送信
機＃Ｋ（１−Ｋ）へ送信する。

通信要求を出力した光送信機＃Ｋ（１−Ｋ）は、ステ
ツプS4での応答待ち状態であり、この受信機＃Ｊ（６−
Ｊ）よりの設定用波長（λ_１）の光を用いてのステツプ
S53またはステツプS55により出力された応答信号を受け
取ることができる。その結果、光送信機＃Ｋ（１−Ｋ）
の処理はステツプS4よりステツプS5に進み、受信した応
答信号が応答が受信可能報知信号か否かを調べ、受信可
能報知信号でなければ続いてのデータ通信はできないた
め、ステツプS6で送信要求に対して送信不可を報知して
ステツプS1に戻り、次の送信要求に備える。

一方、受信したのが受信可能報知信号であつた場合に
は、ステツプS5よりステツプS10に進み、通信用波長
（λ_２）を用いて、光受信機＃Ｊ（６−Ｊ）宛の通信を
開始する。

光受信機＃Ｊ（６−Ｊ）も同様に第６図ステツプS57
で光送信機＃Ｋ（１−Ｋ）よりのデータの受信を行な
う。

以上説明した様に本実施例によれば、各光送信機、光
受信機間での基準波長の管理設定を自由度を持つて行な
うことができ、非常に利用しやすい光通信機器が提供で
きる。

（第２の実施例）第７図は本発明に係る第２の実施例の光通信システム
のシステム構成図であり、同図において、1001−１〜10
01−ｎは光送信機＃１〜＃ｎ、1002は第１光スターカツ
プラ、1003は光フアイバ、1004は第２光スターカツプラ
である。

光送受信機＃１〜＃ｎ及び1001−１〜1001−ｎの構成
は、上述した第２図に示す（但し第３図の機能を含む）
第１の実施例の光送信機と光受信機の機能を合わせ持つ
装置であり、制御回路112の機能が異なるだけである。

次に以上の構成を備える第２の実施例の動作について
説明する。

最初に本実施例における使用波長について説明する。

通信に用いる光の波長は、第４図に示す第１の実施例
と同様に大きく２つに分割されている。そして、１つの
波長は通信回線の設定用に用い、もう一方の波長は実際
の通信に用いられ、この波長を互いを分離することは容
易に行える。

従って、第４図に示した様に、実際の通信を行う波長
は近接したいくつかの波長の光によつて構成される。

以下の説明は、光送受信機＃１（1001−１）と、光送
受信機＃ｎ（1001−ｎ）との間で通信を行う場合を例と
して行なう。

端末機器からの通信要求を受けた光送受信機＃１（10
01−１）は、制御回路112から波長可変バンドパスフイ
ルタ107へ掃引信号を送り、通信用波長域（λ_２）中で
波長可変バンドパスフイルタ107の透過波長域を掃引さ
せる。

また、第１光検出器108からの出力信号は、制御回路1
12へ出力される。制御回路112はその入力信号から到達
光の有無を認知し、到達光の無い空き波長で波長可変バ
ンドパスフイルタ107の透過波長域を固定させる（この
波長を通信用波長（λ_２ _1-n）とする。

制御回路112は波長可変バンドパスフイルタ107へ出力
している掃引信号より、波長可変バンドパスフイルタ10
7の透過波長域の中心波長を求める。さらに、制御回路1
12は、波長可変光源106の波長調整部へ発振波長が波長
可変バンドパスフイルタ107の透過中心波長と同じにな
るように制御信号を出力する。

さらに、波長可変光源106の出力光変調部へ自局コー
ドと相手先毎を交互に出力し、自局コードと相手先コー
ドが交互に繰り返される光信号を送信し始める。

制御回路112はこの動作に続けて、上述した第１光源1
05による設定用波長（λ_１）の通信方式にしたがって、
今、通信しようとしている相手側光送受信機＃ｎ（1001
−ｎ）に通信を開始したい旨を伝える通信要求データを
送信する。

一方、各光送受信機1001は常にバンドパスフイルタ10
9によって透過してきた設定用波長（λ_１）の光を第２
光検出着110で受光し、その通信内容を制御回路112へ出
力している。即ち、制御回路112では設定用波長
（λ_１）中の通信内容を常にモニタしている。

このため、光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）は設定用波長
（λ_１）をモニタすることにより、他の光送受信機1001
が自局宛に通信を要求しているかどうかを知ることがで
きる。

光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）は、他の光受信機1001か
らの通信要求信号を認知すると、設定用波長（λ_１）の
通信内容から相手側のコードを知る。そして、続いて波
長可変バンドパスフイルタ107の透過波長域を、通信用
波長域（λ_２）中で掃引すべく、制御回路112から波長
可変バンドパスフイルタ107に制御信号を出力して、掃
引動作を開始する。またこれと同時に第１光検出器108
で受光した光信号の内容を制御回路112によって解読し
始める。

制御回路112の信号解読の結果、設定用波長（λ_１）
の光の通信による相手側コードと、自局コードを送信し
ている波長の光を検出し、その波長を透過するように波
長可変バンドパスフイルタ107の透過波長を固定する。

制御回路112は波長可変バンドパスフイルタ107へ出力
している制御信号より、波長可変バンドパスフイルタ10
7の透過する中心波長を知り、それと同じ波長で光を出
力するように波長可能光源106の波長調整部へ制御信号
を出力する。

送受信機＃ｎ（1001−ｎ）の制御回路112は、これら
の動作に続いて、設定用波長（λ_１）の通信方式にした
がつて、通信の準備がととのつたことを示す通信可能信
号を第１光源105へ送り、光送受信機＃１（1001−１）
へ送信する。

光受信機＃１（1001−１）は、設定用波長（λ_１）を
モニタしており、光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）よりの通
信可能信号を検出して相手側（光送受信機＃n1001−
ｎ）の準備が整つたことを知り、通信用波長（λ_２
_1-n）を用いて通信を始める。

この通信方式の場合、両光送受信機で交互に通信用波
長（λ_２ _1-n）を用いることにより、双方向通信を行
う。

また、光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）が既に他の光送受
信機1001と通信中である場合、または端末機器の状態で
通信を行なうことが不可能な場合には、設定用波長（λ
_１）を用いて光送受信機＃１（1001−１）へ通信できな
い旨を送信する。この場合には、光送受信機＃ｎ（1001
−ｎ）への通信を諦めるか、または通信可能になるのを
待つことになる。

（第３の実施例）以上説明した実施例では、１つの通信用波長を用いて
双方向通信を行っているが、各光送受信機1001−１と10
01−ｎがそれぞれ、別々の通信用波長（λ_２ _n,λ_２
_n-1）を設定して双方向通信を行うことも可能である。

このような２つの波長を用いた場合の本発明に係る第
３の実施例における回線設定手順について以下説明す
る。

以下の説明は光送受信機＃１（1001−１）と光送受信
機＃ｎ（1001−ｎ）間の通信を例として行なう。

端末機器からの通信要求を受けた光送受信機器＃１
（1001−１）は、制御回路112から波長可変バンドパス
フイルタ107へ掃引信号を送り、通信用波長域（λ_２）
中で、波長可変バンドパスフイルタ107の透過波長域を
掃引させる。

また、第１光検出器108からの出力信号は制御回路112
へ入力され、制御回路112はその入力信号から光の有無
を認知し、光の無い波長で（使用されていない波長で）
波長可変バンドパスフイルタ107の透過波長域を固定さ
せる（この波長を通信用波長（λ_２ _1-n）とする）。

制御回路112は、波長可変バンドパスフイルタ107へ出
力している掃引信号より、波長可変バンドパスフイルタ
107の透過波長域の中心波長を決める。さらに、制御回
路112は、波長可変光源106の出力する波長が波長可変バ
ンドパスフイルタ107の透過中心波長と同じになるよう
に制御信号を出力する。そして波長可変光源106の出力
光変調部へ自局コードと相手先コードを交互に出力し、
自局コードと相手先コードが交互に繰り返される光信号
を送信し始める。

制御回路112はこの動作に続けて、第１光源105より設
定用波長（λ_１）の通信方式に従つて、今、通信しよう
としている相手側光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）に通信を
開始したい旨を伝える通信要求データを送信する。

通信要求を受けた光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）は、そ
の時既に他の光送受信機1001と通信中である場合、また
は端末機器が通信可能な状態に無い場合等、光通信不可
の場合にはその旨を示す通信不可信号を、設定用波長
（λ_１）の通信方式に従って、通信要求を受けた光送受
信機器＃１（1001−１）に返送する。

一方、他の光送受信機1001と通信中でなく、かつ、端
末機器が通信可能な状態であれば、制御回路112より波
長可変バンドパスフイルタ107へ波長掃引信号を出力
し、通信用波長域（λ_２）中で波長可変バンドパスフイ
ルタ107の透過波長を掃引して、光のない波長を（使用
されていない波長を）探し出す。そして、制御回路112
は掃引信号より波長可変バンドパスフイルタ107の透過
中心波長を検出する。そして波長可変光源106の波長調
整部へ制御信号を出力し、波長可変光源106の出力する
光の中心波長と波長可変バンドパスフイルタ107の透過
中心波長を一致させる（この波長を以後の通信用波長
（λ_２ _n-1）とする）。

続いて、制御回路112は、自局コードと相手側コード
を波長可変光源106の出力光変調部へ出力する。これに
より、波長（λ_２ _n-1）での自局コードと相手側コー
ドの送信が繰り返し行なわれることになる。

次に光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）は、相手側（光送受
信機＃11001−１）の通信用波長（λ_２ _1-n）の検索を
行う。

制御回路112より波長可変バンドパスフイルタ107へ掃
引信号を出力し、通信用波長域（λ_２）を掃引して、光
送受信機＃１（1001−１）から自局宛に送られてきてい
る光信号の波長を検出し、その波長（λ_２ _1-n）で波
長可変バンドパスフイルタ107の透過中心波長を固定す
る。

これで通信準備は終了したため、以上の操作が終つた
ら、光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）は、設定用波長
（λ_１）を用いて、光送受信機＃１（1001−１）へ通信
の準備が整つたことを知らせる信号を送信する。

光送受信機＃１（1001−１）は、設定用波長（λ_１）
の信号により、相手側光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）の準
備が整つたことを知ると、通信用波長（λ_２ _1-n）を
用いて相手側光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）へ通信開始の
旨を示す信号を送信し、データの送信を行う。

また、一方光送受信機＃ｎ（1001−ｎ）も、通信開始
の信号を得たのち、必要とあれば通信用波長（λ_２
_n-1）でデータの送信を行う。

（第４実施例）上述した第１実施例の光送信機１、光受信機６を他の
構成により実現した本発明に係る第４実施例を第８図、
第９図を参照して以下に説明する。

第８図は本発明に係る第４実施例の光送信機１の構成
を示すブロツク図であり、第９図は第４実施例の光受信
機６の構成を示すブロツク図である。なお、本実施例に
おける通信システム構成図は第１図に示す構成とする。

第８図において、1101は光分岐合流素子、1102は光合
流素子、1103は第１光アイソレータ、1104は第２光アイ
ソレータ、1105は第１光源、1106は波長可変光源、1107
は光の光路を２つのうちから１つ選択できる光スイツチ
であり、光スイツチ1107は制御回路1113からの制御信号
によつて、光の進む方向を変更できる。1108は光分岐素
子、1109は光合流素子、1110はバンドパスフイルタ、11
11は第２光検出器、1112は第１光検出器、1113は光送信
機１の全体制御を司る制御回路である。

第９図において1601は分波器、1602は第１光検出器、
1603は光合流素子、1604は波長可変光源、1605は第２光
検出器、1606は制御回路である。

以上の構成を備える第４本実施例における通信制御方
法は、基本的には上述した第１実施例と同様である。第
１実施例との違いは、通信用波長を探し出す制御にあ
る。

通信に使用する波長は、第４図に示す第１実施例と同
様に、設定用波長（λ_１）と通信用波長域群（λ_２群）
から構成される。

以下の説明は光送信機＃１（１−１）から光受信機＃
５（６−５）へデータを送信する場合を例に行う。

端末機器から光受信機＃３（６−３）に接続されてい
る端末機器へ、データを送信した旨の信号を受けた光送
信機＃１（１−１）の制御回路1113は、最初に通信用波
長域（λ_２）から他の光送信機１が使用していない波長
を探す。

この動作は、次のようにして行う。即ち、制御回路11
13から光スイツチ1107へ制御信号を出力し、波長可変光
源1106から出力された光が、光合流素子1109を通り、第
１光検出器1112へ入力できるようにする。このような状
態にすると、第１光検出器1112へは波長可変光源1106か
らの光とスターカツプラ２からの光（以後、ライン上の
光と呼ぶことにする）が重畳されて入力される。そし
て、第１光検出器1112で２乗検波されることにより、２
つの光のヘテロダイン検波された電気信号が制御回路11
13へ出力される。

この状態時に、ライン上の光が無い場合には第１光検
出器1113から出力される信号出力は直流だけとなる。一
方、ライン上の光信号がある場合にはライン上の周波数
と波長可変光源1106の光の周波数の差の周波数の電気信
号（ビート信号）が出力されることになる。

例えば、波長可変光源1106の光の波長が880nmでライ
ン上の光が881nmである場合、約386GHzのビート信号が
出力される。しかし、実際の電気系で信号を伝送しよう
とした場合、数＋GHzが限度となり、上記例の様な400GH
zに近い高周波のビート信号を制御回路1113が受信する
ことはできない。

この場合には、第１実施例の波長可変バンドパスフイ
ルタ107に替えて、電気的なフイルタ（数十GHzの幅）を
設けることになる。これにより、仮に電気的に2GHzの信
号まで受信可能であるとして、波長可変光源1106の波長
を880nmとすると、波長880nmを中心に0.011nm幅の半値
幅を持つた光学的フイルタを設けたことと同じ効果を持
つことになる。

波長可変光源1106の波長を、通信用波長域（λ_２）中
掃引し、第１光検出器1112からのビート信号をモニタす
ることにより、他の通信信号と混信することなしに使用
可能な通信用波長（λ_２ _1-5）を見つけ出すことがで
きる。しかも、波長可変光源1106の波長をその通信用波
長（λ_２ _1-5）にすることができる。

上記のように通信用波長（λ_２ _1-5）が決定できた
ら、制御回路1113は光スイツチ1107へ制御信号を出力
し、波長可変光源1106から出力された光がスターカツプ
ラ２の方へ出力されすように、光スイツチ1107の状態を
変更する。また、制御回路1113は、波長可変光源1106の
出力光変調部へ自局コードと相手側コードを出力して、
光信号として通信所望装置宛送信する。

制御回路1113はこの動作に引き続いて、第１光源1105
を用いて設定用波長（λ_１）の通信方式に従つて、相手
側受信機｛例えば光受信機＃５（６−５）｝に光送信機
＃１（１−１）よりの通信要求があることを知らせる。

その後、光送信機＃１（１−１）は光受信機＃５（６
−５）から受信する準備ができた旨を知らせる情報が設
定用波長（λ_１）を用いて戻つてくるのを待つ。

次に、第９図に示す光受信機＃５（６−５）における
動作について説明する。

光受信機＃５（６−５）中の第１光検出器1602は、設
定用波長（λ_１）の通信内容を常にモニタしており、光
送信機１のいずれかが自局｛光受信機＃５（６−５）｝
宛に通信を要求しているか否かを直ちに知ることができ
る。

光受信機１からの通信要求を受けた時に、既に他の光
送信機１からの信号を受信している場合、又は端末機器
が受信可能な状態でない場合には、光受信機＃５（６−
５）の制御回路1606は、第１光源1607へ信号を出力し
て、設定用波長（λ_１）の通信方式に従つて、通信を要
求してきた光送信機１へ送信ができないことを知らせる
信号を送信する。

また、制御回路1606は、光送信機＃５（６−５）が通
信要求を受信した時に通信可能状態であれば、波長可能
光源1604の波長を通信用波長域（λ_２）を掃引するよう
に制御信号を出力し、波長可変光源1604を発光させる。

波長可変光源1604から出力された光は、合流素子1603
によつてライン上の光と合流されて第２光源検出器1605
に送られ、ここで２乗検波される。この時のビート信号
を制御回路1606が監視し、自分の局コードと光送信機＃
１（１−５）の局コードを送信している波長（λ_２
_1-5）の光を見つけ出し、波長可変光源1604の出力光の
波長を固定する。

制御回路1606は、相手局｛光送信機＃１（１−５）｝
の波長（λ_２ _1-5）を見つけ出した後、受信可能状態
を知らせる信号を設定用波長（λ_１）の通信方式に従つ
て、光送信機＃１（１−５）へ送信するよう第１光源16
07に対する制御信号等を出力する。

一方、この時、光送信機＃１（１−１）においては第
２光検出器1111を用いて設定用波長（λ_１）を常にモニ
タしている。このため、光受信機＃５（６−５）が受信
可能になつたことを知ると、光送信機＃１（１−１）は
続いて自局コードと相手局コードを送信している通信用
波長（λ_２ _1-5）を用いて所望のデータ通信を始め
る。

以後、光送信機＃１（１−１）と光受信機＃５（６−
５）との間の通信と終了手順は、この通信用波長（λ_２
_1-5）を用いて行う。

以上４つの実施例では、光源として半導体レーザを基
本としたが、本発明は以上の例に限定されるものではな
く、ガスレーザ、固定レーザ、色素レーザ等を用いても
よいことは勿論である。

また、以上の実施例中では、半導体素子を用いた各光
送信機，光受信機および光送受信機を構成しているが、
もちろん同様の効果を持つ他の光学部品によつて構成し
てもよいことは明白である。

その他、本発明の範囲を逸脱しない限り種々変形適用
可能である。

以上説明したように本実施例によれば、各光送信機内
で光学的なバンドパスフイルタまたはこれと同様の効果
を持つものの透過波長帯域を通信に用いられる波長帯内
で掃引することにより、他の通信が該光送信機の光検出
器で受信できない波長帯をみつけ、その波長の光で受信
することができ、各光送信機内での絶対的な波長の管理
が、従来よりゆるやかになり、しかも未使用波長域を使
用できる光送信機を限定しないので、通信に用いる波長
帯の使用効率を高めることができる効果がある。

［発明の効果］以上説明した様に本発明によれば、各光送信機、光受
信機、光送受信機間での基準波長の管理設定を自由度を
持つて行なうことができ、非常に利用しやすい光通信機
器が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の光通信システムの構成
図、第２図は第１図の光通信システムを構成する本発明に係
る第１実施例の光送信機のブロツク構成図、第３図は第１図の光通信システムを構成する本発明に係
る第１実施例の光受信機のブロツク構成図、第４図は本実施例において通信に使用する波長の割当て
を示す図、第５図は第１実施例の光送信機の通信制御フローチヤー
ト、第６図は第１実施例の光受信機の通信制御フローチヤー
ト、第７図は本発明に係る第２実施例の光通信システムの構
成例、第８図は本発明に係る第４実施例の光送信機のブロツク
構成図、第９図は本発明に係る第４実施例の光受信機のブロツク
構成図、第10図〜第12図は従来例を説明するための図である。図中、１……光送信機、2,1002,1004……スターカツプ
ラ、3,1003……光フアイバ、4,111,1108……光分岐素
子、５……光フアイバ、６……光受信機、101,1101,160
8……光分岐合流素子、102,1102,1109,1603……光合流
素子、103,104,1103,1104……光アイソレータ、105,60
5,1105,1607……第１光源、106,603,1106,1604……波長
可変光源、107……波長可変バンドパスフイルタ、108,1
10,602,1111,1112、1602、1605……光検出器、109,1110
……バンドパスフイルタ、112,605,1113,1606……制御
回路、601、1601……分波器、604……第２光検出器、10
01……光送受信機、1107……光スイツチである。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04B 10/08 H04B 10/12 - 10/158 H04B 10/20 - 10/213

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光通信媒体を介して互いに光通信を行なう
光通信機器において、送信希望時に使用可能波長域から未使用の通信可能波長
を発見する第１の波長発見手段と、該第１の波長発見手
段での発見波長を用いて通信相手先特定信号を送信し続
ける第１の送信手段と、使用可能波長域の制御信号通信
波長を用いて通信相手先に通信要求を出力する第２の送
信手段と、通信相手先よりの受信可能報知信号を前記使
用可能波長域の制御信号通信波長より検出する受信可信
号検出手段と、該受信可信号検出手段が受信可能報知信
号を検出すると前記第１の波長発見手段での発見波長を
用いて通信相手先と通信する第１の通信手段と、前記制御信号通信用波長での自機器宛通信要求を検出す
る通信要求検出手段と、該通信要求検出手段により通信
要求が検出されると使用可能波長域での自機器宛の通信
相手先特定信号を検出する特定信号検出手段と、該特定
信号検出手段が特定信号を検出すると前記制御信号通信
用波長で受信可能報知信号を送信する第３の送信手段と
を備えることを特徴とする光通信機器。
【請求項２】第１の波長発見手段で発見した唯一の通信
可能波長を用いて双方向光通信を行うことを特徴とする
請求項第１項記載の光通信機器。
【請求項３】前記第１の波長発見手段で発見した通信可
能波長および発見した通信可能波長とは異なる波長を用
いて双方向光通信を行うことを特徴とする請求項第１項
記載の光通信機器。