JP2854146B2 - 光通信システムにおける回路網インタフェースユニット - Google Patents

光通信システムにおける回路網インタフェースユニット

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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は光伝送システムに関
し、特に、光集積回路(Photonic Integrated Circuit,
以下PIC)上における接近した電気信号どうしの相互
誘導干渉を抑圧する技術に関する。
【0002】
【従来技術】好適な伝送媒体として光伝送媒体が現れ
た。光媒体をこのように好適にすることに寄与した理由
のいくつかは、比較的大きな帯域幅、低価格、実施の容
易さである。光媒体を介して伝送される電気信号に電気
入力信号を変換するために電気光変換器(E/O)の実
用化が望まれている。全2重通信の場合、光媒体は各方
向ごとに別個のファイバを有していてもよく、または、
単一のファイバと数個の多重装置を利用してもよい。こ
のシステムの1つは、ロリア バスカービル(Loria Ba
skervill)によりジャーナル オブ ライトウェーブ
テクノロジ(Journal of Lightwave Technology)Vol.7,N
o.11,Nov.1989[Two Fibers or One?(A Comparison of T
wo-Fiber and One-Fiber Star Architectures for Fibe
r-to-the Home Applications)]に記載され、図1にブロ
ック線図で示してある。図1のシステムは、(a)電気
光変換(E/O)器101、102、(b)光電気変換
(O/E)器103、104、(c)光伝送媒体10
5、(d)方向性結合器106、107、及び(e)シ
ールド108、109(これは上記文献には示されては
いないが、このようなシステムでは通常使用される)。
E/O変換器101、及びO/E変換器104は、通常
図1に示すように単一の回路カード上に構成される。同
様に、E/O変換器102、及びO/E変換器103
も、通常、単一の回路カード上に構成される。図1のシ
ステムは、端末ユーザどうしの間に全2重通信を提供し
ようとするものである。
【0003】動作において、電気入力信号はE/O変換
器101に到着し、F1に中心がある光出力周波数を持
つレーザを駆動するため使用される。この光出力信号は
光媒体105を介して伝送されO/E変換器103で受
信される。O/E変換器103は、それを電気信号に戻
してこの電気信号を端末ユーザの装置に供給する。同様
に、E/O変換器102は、電気入力信号を受信してF
2に中心を持つ周波数帯を備えた光出力信号に変換す
る。この光出力信号は、次に、伝送媒体105を介して
E/O変換器102からO/E変換器104へ伝送され
て、そこで電気信号に戻される。
【0004】各受信機は2つの異なる源からの干渉と戦
わなければならない。まず、図1が示すように、E/O
変換器101から伝送された光は、方向性結合器107
を介して光媒体105に入る。しかし、この光の一部
は、ファイバの不完全なスプライシング、レイリレー散
乱、方向性結合器の不完全さ、またはシステムの他の不
完全さのために、O/E変換器104の方へ反射により
戻される。これらの反射によりO/E変換器104に干
渉が生じる。この問題は、従来技術で、例えば、方向性
結合器107と、O/E変換器104との間にF1を抑
圧しF2を通す光フィルタを使用することにより解決さ
れた。または、波長選択方向性結合器も使用できる。第
2に、E/O変換器101に入る電気信号は、望ましく
ない電磁結合のためにO/E変換器104を出て行く電
気信号と干渉する。この第2の問題はシールド108の
使用により従来技術では解決された。このシールド10
8は、O/E変換器104を出て行く電気信号とE/O
変換器101に入る電気信号と間の漏話を減衰する。E
/O変換器102とO/E変換器103は同様な仕方で
干渉するが、図示したと同様に解決される。
【0005】シールド108と109の使用は、幾つか
の理由で不利である。まず、光集積回路(PIC)とし
て知られる単一チップ上にE/O変換器とO/E変換器
の両方を構成することが最近可能になった。PICは、
かなりの価格及び空間を節約する。更に、PIC上での
光導波路どうしの一直線上の整列は手動によるよりもむ
しろ、ホトリソグラフ式に行うことができ、これによ
り、正確な整列が更に容易になる。PIC上の空間汚染
のために、適切なシールドを設けることは極めて困難で
ある。更に、現在のシステムで使用されるシールドは、
所望量の減衰を与えず、従って常に何等かの漏話と干渉
が残る。シールド問題は、O/E変換器とE/O変換器
が非常に接近して配置されているので、PIC上では極
めて厳しく、空間は、シールドを与えるようには利用で
きない。従って、電気信号間の漏話を除去する標準技術
は、例えば、回路カードでのみ役立ち、PICテクノロ
ジの状態では重要ではない。この問題によりPIC開発
が大いに妨害された。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来技術に残っている
問題は、E/O変換器に入る電気信号と、PIC上のよ
うに厳しい空間条件が存在するO/E変換器を出て行く
電気信号との間の干渉を減少することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】従来技術の上記問題は、
例えば、PIC上の接近配置の電気伝送路どうしの相互
誘導干渉を抑圧する技術に関する本発明により解決され
た。PIC上で互いに隣接して伝わるE/O変換器に入
力される電気信号と、O/E変換器から出力される電気
信号との間の干渉を除去することが、本発明の一実施例
の特定態様である。本発明によれば、E/O変換器の駆
動に使用される電気信号は、PICに入る前に、まず、
電気的変調されて元の電気信号とは異なる周波数帯で新
しい電気信号を発生する。この新しい電気信号は、次
に、PICに供給されてE/O変換器の駆動に使用され
る。この技術によりO/E変換器から出力される電気信
号と、E/O変換器に入力される電気信号が少なくとも
PIC上にある間、両信号が別々の周波帯にあることが
保証される。どんな漏話も、PICの外部で構成できる
電気フィルタ技術で除去できる。他の実施例では、電気
変換器は、エンコーダで置換され、干渉は上記のフィル
タ技術ではなくデコーダ(復号化器)を用いて抑圧され
る。
【0008】
【実施例】図2は、本発明による回路網インタフェース
ユニット(Network Interface Unit,以下NIU)20
3を利用する例示的な光通信システムのブロック線図を
示す。NIU203は、(a)電気光(E/O)変換器
101、(b)O/E変換器104、(c)フィルタ手
段204、及び(d)電気変調器201を有している。
図2の他の表示部分は後で説明する。図2のシステム
は、シールド無しで示してあるが、シールドは、性能の
更なる改善のため本技術に関連して構成してもよい。
【0009】動作において、入力電気信号は、新しい電
気出力信号を発生するために、その入力電気信号を第1
の所定の周波数帯へと変調する電気変調器201で受信
される。この新しい電気信号は、次に、電気チャネル2
07を介してE/O変換器101に送られ、そこで、例
示的な周波数帯F1に中心をもつ光信号に変換され光導
波体105を介して伝送される。
【0010】このシステム内の他のNIU300から伝
送され、NIU203により受信されるべき光信号は、
まず、O/E変換器104により光伝送媒体105及び
方向性結合器107から周波帯F2で受信され、そし
て、電気出力信号に変換される。この電気出力信号は、
次に、電気チャネル206を介してフィルタ手段204
へ伝送される。チャネル206内の干渉は2つの経路で
チャネル207の電気信号により生じる。まず、電気チ
ャネル206の部分205に沿って移動中、チャネル2
06の電気信号は、電気チャネル207の一部205上
を移動する前述の他の電気信号からの干渉をピックアッ
プする。第2に、チャネル207の電気信号の光変換で
ある、周波数帯F1でE/O変換器101から放出され
た光は、O/E変換器104に一部反射により戻され
る。しかし、電気チャネル206上を移動するO/E変
換の信号が電気チャネル206の一部208に一度達す
ると、前述の2つの源のいずれかから来る電気チャネル
207の信号からは、干渉はピックアップされない。電
気チャネル207と206の一部208は、シールドま
たは、更に十分にそれらを離すことにより、互いの干渉
を防止してもよい。一部208は、図示のように、PI
Cから離して配置されているので、厳しい空間条件は問
題ではない。干渉部分205は、PICから離して延ば
してもよい。
【0011】フィルタ手段204は、第1の所定周波数
帯のほぼ全エネルギを抑圧するように同調さているが、
理想的には、電気チャネル206の非干渉部分208に
沿う何処かに配置すべきである。それ故、フィルタ手段
204は、電気路207の信号により生じる干渉がほぼ
無い出力209に電気信号を出力する。
【0012】光集積回路(PIC)202として示した
図2の破線ブロックを注目する。E/O変換器とO/E
変換器が同一のPIC上にあるときは、この方法は特に
有利である。それは、前述の従来述のシールド方法が、
利用可能な空間内における厳しい限定により利用できな
いからである。本発明の技術を利用することによって、
PIC202で生じる干渉は,必要なハードウエアを構
成するためにより多くの空間が利用できるPIC202
の外部で除去される。
【0013】図3は、図2ですでに述べたと同様な要素
を有するNIU300を示す。図3のNIUは、図2の
NIUと共に使用されるに適している。特に、図2のE
/O変換器101により伝送された光信号は、図3のO
/E変換器103により受信され、そして、電気信号に
変換される。この電気信号は、O/E変換器103によ
り電気チャネル303へ出力される。この出力電気信号
の周波数帯は、図2の電気変調器201により変調され
る。フィルタ手段301は、次に、E/O変換器102
の駆動のために使用される電気信号からピックアップさ
れたエネルギを抑圧する。最後に、電気復調器302
は、信号を復調し、それにより、ほぼ干渉のない出力信
号を提供する。E/O変換器102は、図2のO/E変
換器104に伝送される光信号に電気信号を変換するた
めに使用される。図2のO/E変換器104は、前述の
ように、受信光信号を電気チャネル206を介して伝送
される電気信号に変換する。
【0014】なお、ここに記載の実施例は、単に例示の
ためであり、例えば、電気変調器201は、スペクトラ
ン拡散エンコーダのような、エンコーダで置換すること
ができる。このスペクトラン拡散エンコーダは、電気入
力信号のエネルギーを大きな帯域幅を介して分配し、そ
れにより、元の帯域幅に存在するエネルギー量を減少さ
せる。この場合、フィルタ手段204は、元の帯域幅の
外側にあった全エネルギを抑圧することを要求され、か
くして、干渉信号からのエネルギの大部分を抑圧する。
フィルタ手段204は、また、NIU203により受信
されたスペクトラン拡散信号を復号するスペクトラン拡
散デコーダを有してもよい。図3のNIU300のよう
な、このシステムの他のNIUに対する類似の変更もな
されよう。一般に、2つの電気信号のエネルギを区別
し、続いて、所望信号よりも干渉信号のエネルギの大部
分を抑圧する技術があれば十分である。また、各方向に
一個づつ2つの変調器を有し、そして、その電気信号の
1つを変換し、もう1つを前述のようにそのままにする
よりも、むしろ、2つの異なる状態にこれらの電気信号
を変換することができる。フィルタ手段204は、干渉
エネルギに対する所望エネルギの比を減少することがで
きる任意の装置であると理解される。また、システムの
他のNIUへの類似の変更もなし得よう。幾つかの装置
の場合のように、F1とF2の両方も更に互いに等しく
なし得る。図2の電気変調器は、O/E変換器104か
らの電気信号と区別できた状態にNIUへの入力電気信
号がすでにある場合は、除去できる。
【0015】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
【0016】尚、特許請求の範囲に記載した参照番号は
発明の容易なる理解のためで、その技術的範囲を制限す
るよう解釈されるべきではない。
【0017】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、O
/E変換器から出力される電気信号と、E/O変換器に
入力される電気信号が少なくともPIC上にある間、両
信号が別々の周波帯にあることが保証されるので、両者
間に干渉は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術の代表的な光通信システム、
【図2】本発明による改良になる回路網インタフェース
ウニット(NIU)を利用する光通信システム、
【図3】図2のNIUに接続できるNIUである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/26 (56)参考文献 実開 平1−91350(JP,U) 実公 昭58−19878(JP,Y2)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気装置を光回路網にインタフェース接
    続する回路網インタフェースユニットにおいて、 (A) 第1電気伝送線(207)及び第2電気伝送線
    (206)と、 (B) 前記第1電気伝送線(207)に接続されて第
    1電気信号を受信し、この第1電気信号を光回路網に伝
    送される第1光信号に変換する電気−光変換手段(10
    1)と、 (C) 第2光信号を光回路網から受信し、この第2光
    信号を第2電気信号に変換し、前記第2電気伝送線(2
    06)を介して第2電気信号を伝送する光−電気変換手
    段(104)と、 (D) 前記第2電気伝送線(206)に接続されて第
    2電気信号を取り出す手段(204)と、 (E) 前記第1電気伝送線(207)に接続され、第
    1電気信号を第1所定状態から第2所定状態に変換し、
    第2所定状態の第1電気信号が前記第2電気信号と互い
    に干渉しないようにする電気信号変換手段(201)
    と、 (F) 前記光回路網と電気−光変換手段(101)お
    よび光−電気変換手段(104)とを接続する光方向性
    結合器(107)と、 を有し、 前記第1電気伝送線(207)と第2電気伝送線(20
    6)は、互いに近接して配設された部分(205)と互
    いに干渉しないように配置された離間部分(208)と
    を有し、この離間部分(208)に、前記電気信号変換
    手段(201)および前記取り出す手段(204)が配
    置されており、 前記電気−光変換手段(101)と光−電気変換手段
    (104)とは互いに近接して配置されている ことを特徴とする回路網インタフェースユニット。
  2. 【請求項2】 前記電気信号変換手段(201)が、第
    1周波数帯の信号を受信して、この信号を第2周波数帯
    の信号に変換する変調器である ことを特徴とする請求項1記載の回路網インタフェース
    ユニット。
  3. 【請求項3】 前記電気信号変換手段(201)が、前
    記第1電気信号を受信して、この第1電気信号を所定の
    符号化信号に変換するエンコーダである ことを特徴とする請求項1記載の回路網インタフェース
    ユニット。
  4. 【請求項4】 電気−光変換手段(101)と光−電気
    変換手段(104)が単一の光集積回路(PIC)上に
    配置されている、 ことを特徴とする請求項1記載の回路網インタフェース
    ユニット。
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