JP4098674B2 - 光送受信装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信分野に関し、より詳しくは光送受信装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報の大容量化・通信速度の高速化に伴い、情報の伝送手段として光通信が用いられることが多くなっている。光通信は現在、通信幹線系での使用が主になっているが、今後はオフィス・家庭内での情報化に対応した機器間通信及びネットワーク化において用いられることが予測されており普及が期待されている。また、最近では乗用車内においても光通信を利用しようという動きが見られ、光通信の応用の範囲は拡大の一途を辿っている。
【０００３】
光通信を行う為には、通信媒体である光ファイバと、光を送受信する為の送受信装置とが用いられるが、民生用の光通信システムでは、安価に構築できることが望まれる。
【０００４】
通信媒体として低価格であり、機器との接続作業性に優れたプラスチックファイバを用いる光通信システムは、現状、この要求を高いレベルで満足できる手段として脚光を浴びている。上記光通信システムには、波長６５０ｎｍ程度の赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）、若しくは、近年普及が目覚しいＤＶＤ機器用レーザである赤色半導体レーザを光源として使用できる為、光源も安価に入手できるという利点がある。
【０００５】
これらの光源は、通常、温度変化・経時変化により光出力変動が引き起こされる。この為、上記光源を光送受信装置に使用する場合、光源の光出力を安定化する必要がある。もし、上記光通信システムにおいて光源の光出力を安定化しなければ、通信信号品質が著しく劣化し、結果として通信不良を引き起こす。上記光源の光量の安定化という課題に対して、従来、以下の方法が提案、或いは実施されて来た。
i）受信光を検出する受信光用の受光素子とは別に、モニタ用の受光素子を設置して、このモニタ用の受光素子にて光源の送信光量を検出し、送信光量を制御する。
ii）サーミスタ等の温度依存素子による温度補償制御を行う。
iii）冷却素子による光源温度の安定化を図る。
iv）送信結果（送信光量、或いは送信信号が受信出来たか等）を通信相手側から返信してもらう、即ち、通信のやり取りを介することで自身の送信光量が適正か否かを知る。
v）受信光を検出する受信光用の受光素子を、送信光量を検出するモニタ用の受光素子として兼用する。
【０００６】
例えば、iv）については、特開２００１−２４４８８８号公報（特許文献１）に、v）については、特開平１−１３８８２７号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２４４８８８号公報
【特許文献２】
特開平１−１３８８２７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記i）〜iii）は、受信光用の受光素子に加えて送信光量制御用の素子（モニタ用受光素子、温度依存素子、冷却素子）が必要になり、送信器の構造が複雑になり、小型化を阻むという問題がある。具体的には、i）はモニタ用受光素子の組み立て・位置決め等にある程度の精度が必要になり、この精度を得るために送信部の製造工程が複雑になり歩留まりの悪化を招く。ii）はオープン制御となる為、光源及び温度依存素子の品質・特性バラツキの影響を受けることが避けられない。iii）は冷却素子の追加・放熱構造の要求から構造の複雑化・大型化を招き、また、冷却素子用の消費電力の増加を伴う。
【０００９】
また、上記iv）、v）は、素子の追加の必要がない為、i）〜iii）で生じる問題からは逃れられる。しかし、iv）では、相手側の送受信器に不具合があった場合に機能しないこと、通信中の光量変動に対応させにくい、或いは、対応させた場合は通信速度が低下するという問題がある。そして、v）では、特開平１−１３８８２７号公報に示されているように、半二重通信には使用できるが、全二重通信には使用できない為、通信機器相互の通信効率を高められないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、送信光量制御用の素子（モニタ用受光素子、温度依存素子、冷却素子等）を追加すること無く、相手側送受信器を使用すること無く、しかも、全二重通信を可能とした光源光量の安定化を実現できる光送受信装置及びその制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明の光送受信装置は、
送信信号に対応する送信光を出射する光源を含む発光部と、
上記光源を駆動するための信号を上記発光部に出力する光源駆動部と、
上記送信光の一部と受信光とを同時に受光可能な受光部と、
上記受光部からの出力から上記受信光に対応する受信信号を検出する受信信号検出部と、
上記受信信号検出部の出力と上記送信信号とを受けて、上記受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、
上記タイミング信号に基づいて動作して、上記受光部の出力から上記送信光の光量を検出すると共に、この送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を制御する送信光量検出部とを備え、
上記受光部が、上記送信光の一部と、上記受信光とを同時に受光して、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を上記受信信号検出部へ出力し、
上記受信信号検出部が、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を検出して、この検出した信号を閾値に基づいてハイレベル信号およびローレベル信号に変換し、このハイレベル信号およびローレベル信号に基づいて、上記受信光に対応する受信信号を検出し、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受信信号検出部が下記の式（１）
送信光の一部の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
を満たすように設定して、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受光部が送信光の一部を受光した際に出力する信号のレベルよりも大きく、かつ、上記受光部が受信光を受光した際に出力する信号のレベルよりも小さくなるように設定されていることにより、全二重通信を行うことが可能であることを特徴としている。
【００１２】
上記構成の光送受信装置によれば、上記受光部は光源が出射した送信光の一部を受光する。そして、上記送信光量検出部が、受光部の出力から送信光の光量を検出し、この送信光の光量に基づいて光源駆動部を制御する。したがって、上記光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００１３】
また、上記受信光を受光する受光部で送信光の一部も受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。
【００１４】
また、上記送信光の一部を受光部で受光することによって、送信光の光量を検出できるから、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。
【００１５】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光することにより、全二重通信を行うことができる。
【００１６】
また、上記送信光量検出部は、受光部の出力から送信光の光量を検出するとき、タイミング信号に基づいて動作する。このタイミング信号は、受信信号及び送信信号に基づいて生成されたものであるから、受光部の受光状態を示すことができる。つまり、上記タイミング信号は、送信光の一部と受信光とのうちのいずれが受光部に入射しているかを示すことができる。したがって、上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部が動作するから、送信光量検出部で送信光の光量を確実に検出できる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
一実施形態の光送受信装置は、
上記タイミング信号生成部は、上記送信信号のハイレベル，ローレベルと上記受信信号のハイレベル，ローレベルとの組合せで得られる複数の情報のうちの少なくとも一つに基づいて上記タイミング信号を少なくとも１つ生成し、
上記送信光量検出部は、上記タイミング信号と上記受光部の出力とから送信光の光量を検出する。
【００２２】
上記実施形態の光送受信装置によれば、上記タイミング信号は、送信信号のハイレベル，ローレベルと受信信号のハイレベル，ローレベルとの組合せで得られる複数の情報のうちの少なくとも一つに基づいて生成されるから、受光部の受光状態を高精度に示すことができる。つまり、上記タイミング信号は、送信光の一部と受信光とのうちのいずれが受光部に入射しているかを高精度に示すことができる。したがって、上記タイミング信号と受光部の出力とから送信光の光量を検出するので、送信光の光量を高精度に検出することができる。
【００２３】
一実施形態の光送受信装置は、
上記タイミング信号生成部は、上記送信信号のハイレベルと上記受信信号のローレベルとに基づいて上記タイミング信号を生成し、
上記送信光量検出部は、上記タイミング信号と上記受光部の出力とから送信光の光量を検出する。
【００２４】
上記実施形態の光送受信装置によれば、上記送信信号のハイレベルと受信信号のローレベルとに基づいてタイミング信号を生成するから、このタイミング信号の生成が容易である。したがって、上記タイミング信号と受光部の出力とから送信光の光量を検出するので、送信光の光量を容易に検出することができる。
【００２５】
本発明の光送受信装置の制御方法は、
光源を光源駆動部で駆動して、送信信号に対応する送信光を上記光源から出射させる工程と、
上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光する工程と、
上記受光部の出力から上記受信光に対応する受信信号を受信信号検出部で検出する工程と、
上記受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を生成する工程と、
上記タイミング信号を用いて、上記受光部の出力から上記送信光の光量を検出する工程と、
上記送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を制御する工程とを備え、
上記受光部が、上記送信光の一部と、上記受信光とを同時に受光して、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を上記受信信号検出部へ出力し、
上記受信信号検出部が、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を検出して、この検出した信号を閾値に基づいてハイレベル信号およびローレベル信号に変換し、このハイレベル信号およびローレベル信号に基づいて、上記受信光に対応する受信信号を検出し、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受信信号検出部が下記の式（１）
送信光の一部の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
を満たすように設定して、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受光部が送信光の一部を受光した際に出力する信号のレベルよりも大きく、かつ、上記受光部が受信光を受光した際に出力する信号のレベルよりも小さくなるように設定されていることにより、全二重通信を行うことが可能であることを特徴としている。
【００２６】
上記構成の光送受信装置の制御方法によれば、上記光源を光源駆動部で駆動して、送信信号に対応する送信光を光源から出射させる。そして、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光して、受光部の出力から受信光に対応する受信信号を検出する。更に、上記受信信号及び送信信号に基づいて生成したタイミング信号を用いて、受光部の出力から送信光の光量を検出する。そして、上記送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を制御する。したがって、上記光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００２７】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。
【００２８】
また、上記送信光の一部を受光部で受光することによって、送信光の光量を検出できるから、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。
【００２９】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光するので、全二重通信を行うことができる。
【００３０】
また、上記受光部の出力から送信光の光量を検出するとき、タイミング信号を用いる。このタイミング信号は、受信信号及び送信信号に基づいて生成されたものであるから、受光部の受光状態を示すことができる。つまり、上記タイミング信号は、送信光の一部と受信光とのうちのいずれが受光部に入射しているかを示すことができる。したがって、上記タイミング信号を用いて送信光の光量を検出するから、送信光の光量を確実に検出できる。
【００３１】
本発明の光送受信装置の制御方法は、
光源を光源駆動部で駆動して、送信信号に対応する送信光を上記光源から出射させる工程と、
上記送信光の一部と受信光とを受光部で同時に受光する工程と、
上記受光部の出力から上記受信光に対応する受信信号を受信信号検出部で検出する工程と、
上記受信信号検出部の出力と上記送信信号とをタイミング信号生成部で受けて、上記受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を上記タイミング信号生成部で生成する工程と、
上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部を動作させて、上記受光部の出力から上記送信光の光量を上記送信光量検出部で検出する工程と、
上記送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を上記送信光量検出部で制御する工程とを備え、
上記受光部が、上記送信光の一部と、上記受信光とを同時に受光して、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を上記受信信号検出部へ出力し、
上記受信信号検出部が、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を検出して、この検出した信号を閾値に基づいてハイレベル信号およびローレベル信号に変換し、このハイレベル信号およびローレベル信号に基づいて、上記受信光に対応する受信信号を検出し、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受信信号検出部が下記の式（１）
送信光の一部の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
を満たすように設定して、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受光部が送信光の一部を受光した際に出力する信号のレベルよりも大きく、かつ、上記受光部が受信光を受光した際に出力する信号のレベルよりも小さ くなるように設定されていることにより、全二重通信を行うことが可能であることを特徴としている。
【００３２】
上記構成の光送受信装置の制御方法によれば、上記光源を光源駆動部で駆動して、送信信号に対応する送信信号を上記光源から出射させる。そして、上記送信光の一部と受信光とを受光部で同時に受光して、受光部の出力から受信光に対応する受信信号を受信信号検出部で検出する。この受信信号検出部の出力と上記送信信号とをタイミング信号生成部で受けて、受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を上記タイミング信号生成部で生成する。更に、上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部を動作させて、受光部の出力から上記送信光の光量を送信光量検出部で検出する。この送信光の光量に基づいて光源駆動部を送信光量検出部で制御する。したがって、上記光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００３３】
また、上記受信光を受光する受光部で送信光の一部も受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。
【００３４】
また、上記受光部が送信光の一部を受光することによって、送信光の光量を検出するので、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。
【００３５】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光するので、全二重通信を行うことができる。
【００３６】
また、上記送信光量検出部は、受光部の出力から送信光の光量を検出するとき、タイミング信号に基づいて動作する。このタイミング信号は、受信信号及び送信信号に基づいて生成されたものであるから、受光部の受光状態を示すことができる。つまり、上記タイミング信号は、送信光の一部と受信光とのうちのいずれが受光部に入射しているかを示すことができる。したがって、上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部を動作させるから、送信光量検出部で送信光の光量を確実に検出できる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光送受信装置及びその制御方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３８】
図１に、本発明の実施の一形態の光送受信装置のブロック図を示す。
【００３９】
上記光送受信装置は、光源駆動部１と、光源駆動部１の出力を受けて光ファイバ３へ向けて送信光を出射する光源８を含む発光部２と、光ファイバ３からの受信光を受光する受光部４と、受光部４の出力を受ける受信信号検出部５，送信光量検出部７と、受信信号検出部５の出力を受けるタイミング信号生成部６とを備えている。また、上記送信光に対応する送信信号は、光源駆動部１及びタイミング信号生成部６に入力される。なお、上記光源８としてはＬＥＤ或いは半導体レーザを用いることができる。
【００４０】
上記構成の光送受信装置によれば、送信すべき送信信号が光源駆動部１に入力すると、光源駆動部１が送信信号に応じて発光部２内の光源８を変調駆動する。そして、上記光源８は変調駆動に従った信号光を発することによって送信光を生成する。この送信光は、図示しない光学系により、通信媒体である光ファイバ３に導かれて入射する。このとき、上記光源８が生成した送信光の全てが光ファイバ３に導かれるのではなくて、送信光の一部（以下、「送信光２」と言う。）は、図示しない他の光学系によって受光部４に導かれて受光部４に入射する。
【００４１】
上記送信光２を取り出す手段としては、例えば、送信光２を反射部材或いは分光部材を用いて取り出す手段がある。
【００４２】
一方、上記光ファイバ３を介して相手側機器から送られてくる受信光もまた、図示しない光学系により導かれて受光部４に入射する。即ち、上記受光部４は、受信光と送信光２とを同時に受光することができる。上記受光部４は、受光した光を電気信号に光電変換し、その電気信号を出力する。この受光部４の出力が送信光量検出部７に入力されると、送信光量検出部７がその出力から送信光の光量を検出する。また、上記受光部４の出力が受信信号検出部５に入力されると、受信信号検出部５がその出力から受信信号を検出する。この受信信号をタイミング信号生成部６が受けると、タイミング信号生成部６は、受信信号及び送信信号に基づいてタイミング信号を生成して送信光量検出部７に出力する。そして、上記送信光量検出部７は、そのタイミング信号に基づいて動作すると共に、受光部４の出力から検出した送信光の光量に基づいて光源駆動部１を制御する。
【００４３】
図２（ａ）〜（ｅ）に、上記光送受信装置の各部の信号波形を示す。
【００４４】
図２（ａ）の波形は、送信信号に基づいて駆動される発光部２での送信光の波形である。そして、図２（ｂ）の波形は、受光部４に入射する送信光の一部である送信光２の波形である。図２（ａ），（ｂ）から判るように、送信光２の波形は、送信光の光量の定数倍の光量を持つ波形である。この定数をＡ（但し、０＜Ａ＜１）とする。
【００４５】
図２（ｃ）の波形は、相手側機器から送られてくる受信光の波形である。この図２（ｃ）の受信光に図２（ｂ）の送信光２を加算した光を受光部４が受光する。この光を光電変換して得られた電気信号（受光部出力）の波形は、図２（ｄ）に示すようになる。つまり、上記受光部４で得られ、受信光と送信光２とが混在した光に対応する出力信号（受光部出力）は、受信信号検出部５にて、相手機器た送った信号である受信信号だけが検出される。以下、その検出方法について記す。
【００４６】
図２（ｄ）の受光部出力に対して、あるレベルの閾値Ｖｔｈを設定する（Ｖｔｈについては後で詳述する）。そして、上記閾値Ｖｔｈを超えるレベルの信号についてはハイレベルの信号とする一方、閾値Ｖｔｈ以下のレベルの信号についてはローレベルの信号とする。この様な動作を実現する回路にはコンパレータを用いることが一般に知られる。上記ハイレベル，ローレベルの信号から得られる信号の波形が、図２（ｅ）の受光検出信号の波形となる。この受光検出信号の波形は、受信光を光電変換したものと同じ波形となる。即ち、上記受光部出力から受信信号のみが検出できる。
【００４７】
ここで、上記閾値Ｖｔｈについて説明する。この閾値Ｖｔｈを用いて受光部出力から受信信号を取り出すのであるから、閾値Ｖｔｈは少なくとも受信光の受光部出力レベルの範囲内である必要がある。そして、上記送信光の一部である送信光２の受光部出力レベル（受信光２の光量に対応する受光部出力レベル）を検出してはならないので、Ｖｔｈはその受光部出力レベルより大きい必要がある。したがって、上記閾値Ｖｔｈは下記の式（１）を満たす必要がある。
【００４８】
送信光２の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
【００４９】
また、上記式（１）より判るように、送信光２の受光部出力レベルが受信光の受光部出力レベル以上になるような場合は、閾値Ｖｔｈが設定できなくなるので、送信光２の受光部出力レベルは、受信光の受光部出力レベルよりも小さくする必要がある。即ち、上記送信光２の光量は、受信光の光量よりも少なくする必要がある。以上の様にして、受信信号検出部５にて受信信号を得ることができる。
【００５０】
次に、上記送信光２の光量の検出について述べる。
【００５１】
上記送信光２の光量を検出する目的は、その光量を得ると、光源８が出射する送信光の全部の光量が判るからである。前述した様に、上記送信光２の光量は送信光の光量のＡ倍となっている。このＡの値は本装置設計時に設定される値であるから、送信光の光量は送信光２の光量をＡで割って求めることができる。したがって、上記送信光の光量が規定の光量であるか否かがわかる。また、上記送信光の光量が規定の光量であるか否かの判定結果を光源駆動部１にフィードバックすることによって、送信光の光量を安定化できる。
【００５２】
上記送信光２の光量は図２（ｄ）の受光部出力から検出される。以下、上記送信光２の光量を検出する方法の一つである検出方法１について記す。
【００５３】
図２（ｄ）の受光部出力から送信光２の光量を得る検出方法１では、受信光及び送信光２を共に受光している時の受光部出力レベルから、受信光のみを受光している時の受光部出力レベルを差し引く。この為には、上記受信光及び送信光２を共に受光しているタイミングと、受信光のみを受光しているタイミングとを知る必要がある。これらのタイミングは、タイミング信号生成部６にて生成する。
【００５４】
図４に、上記タイミング信号生成部６，送信光量検出部７の内部構成を示す。
【００５５】
上記タイミング信号生成部６は、送信信号と受信信号とからタイミング信号１及びタイミング信号２を得ることができ、その時の真理値表を下表１に示す（表１中の‘０’は信号のローレベル、‘１’は信号のハイレベルを意味する。）。
【００５６】
【表１】
【００５７】
上記表１によれば、送信信号と受信信号とが共にハイレベルの時に、タイミング信号生成部６がタイミング信号１を生成する。このタイミング信号１の波形を図３（ｆ）に示す。また、上記送信信号がローレベルで、且つ、受信信号がハイレベルの時に、タイミング信号生成部６がタイミング信号２を生成する。このタイミング信号２の波形を図３（ｇ）に示す。即ち、上記受信光及び送信光２を共に受光している時にはタイミング信号１が生成され、受信光のみを受光している時にはタイミング信号２が生成される。このタイミング信号１及びタイミング信号２をタイミング信号生成部６が、図４に示す送信光量検出部７に出力する。
【００５８】
上記送信光量検出部７は、そのタイミング信号１及びタイミング信号２のタイミングで受光部出力をサンプルホールドする。より詳しくは、上記タイミング信号１が送信光量検出部７の第１サンプルホールド９に入力すると、第１サンプルホールド９は受光部出力をサンプルホールドする。これにより、図３（ｈ）に示すように、送信光２のサンプルホールドレベル１の波形が得られる。また、上記タイミング信号２が送信光量検出部７の第２サンプルホールド１０に入力すると、第２サンプルホールド１０は受光部出力をサンプルホールドする。これにより、図３（ｉ）に示すように、送信光２のサンプルホールドレベル２の波形が得られる。
【００５９】
そして、上記タイミング信号１でサンプルホールドした受光部出力レベルから、タイミング信号２でサンプルホールドした受光部出力レベルを差し引く。これによって得られたものが、送信光２の光量に対応する受光部出力レベルとなる。必要であれば、この受光部出力レベルの値に所定の定数Ｂを掛けることで処理し易いレベルに変換する。上記送信光２の光量に対応する受光部出力レベルの波形は、図３（ｊ）に示すように、送信光量検出部出力の波形となる。なお、上記定数Ｂの値は、光送受信装置の構成に応じて適切な値を設定すれば良い。上記送信光量検出部出力、つまり送信光量検出部７の出力を送信光量情報として、光源駆動部１にフィードバックする。
【００６０】
上記光源駆動部１は、送信光量検出部７の出力に基づいて光源８を駆動する。つまり、上記光源駆動部１は、送信光２の光量に基づいて光源８を駆動する。例えば、規定の送信光量にて駆動している時の送信光２の受光レベルがＶｒｅｆであるとする。このＶｒｅｆと、実際に駆動されている送信光２の受光レベルである送信光量検出部７の出力とを比較し、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力より大きければ光源駆動電流を所定量増加させるような制御を行う一方、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力より小さければ光源駆動電流を所定量低減するような制御を行う。これにより、上記送信光２の受光レベルがＶｒｅｆのレベルになるように制御でき、送信光の光量を規定値に安定化させることができる。
【００６１】
以下、上記送信光２の光量を検出する方法の一つである検出方法２について記す。
【００６２】
図２（ｄ）の受光部出力から送信光２の光量を得る検出方法２では、送信光２のみを受光している時の受光部出力レベルから、送信光２も受信光も受光していない時の受光部出力レベルを差し引く。この為には、送信光２のみを受光しているタイミングと、送信光２も受信光も受光していないタイミングを知る必要がある。これらのタイミングは、図６に示すタイミング信号生成部１６にて生成する。なお、上記送信光２も受信光も受光していない時の受光部出力レベルは必ずしもゼロではない。この原因としては、送信光ＯＦＦレベルの光量や、受光素子の漏れ電流による出力、或いは回路の直流的ノイズ等が考えられる。
【００６３】
上記タイミング信号生成部１６は、送信信号と受信信号とからタイミング信号１及びタイミング信号２を得ることができ、その時の真理値表を下表２に示す（表２中の‘０’は信号のローレベル、‘１’は信号のハイレベルを意味する。）。
【００６４】
【表２】
【００６５】
上記表２によれば、送信信号がハイレベルで、且つ、受信信号がローレベルの時に、タイミング信号生成部１６はタイミング信号１を生成する。このタイミング信号１の波形を図５（ｆ）に示す。また、上記送信信号がローレベルで、且つ、受信信号がローレベルの時に、タイミング信号生成部１６はタイミング信号２を生成する。このタイミング信号２の波形を図５（ｇ）に示す。即ち、上記受光部４が送信光２のみを受光している時にはタイミング信号１が生成され、受光部４が送信光２も受信光も受光している時にはタイミング信号２が生成される。このタイミング信号１及びタイミング信号２をタイミング信号生成部１６が、図６に示す送信光量検出部７に出力する。
【００６６】
上記送信光量検出部７は、そのタイミング信号１及びタイミング信号２のタイミングで受光部出力をサンプルホールドする。より詳しくは、上記タイミング信号１が送信光量検出部７の第１サンプルホールド９に入力すると、第１サンプルホールド９は受光部出力をサンプルホールドする。これにより、図５（ｈ）に示すように、送信光２のサンプルホールドレベル１の波形が得られる。また、上記タイミング信号２が送信光量検出部７の第２サンプルホールド１０に入力すると、第２サンプルホールド１０は受光部出力をサンプルホールドする。これにより、図５（ｉ）に示すように、送信光２のサンプルホールドレベル２の波形が得られる。
【００６７】
そして、上記タイミング信号１でサンプルホールドした受光レベルから、タイミング信号２でサンプルホールドした受光レベルを差し引く。これによって得られたものが、送信光２の光量に対応する受光部出力レベルとなる。必要であれば、この値に所定の定数Ｂを掛けることで処理し易いレベルに変換する。上記送信光２の光量に対応する受光部出力レベルの波形は、図５（ｊ）に示すように、送信光量検出部出力の波形となる。なお、上記定数Ｂの値は、光送受信装置の構成に応じて適切な値を設定すれば良い。上記送信光量検出部出力、つまり送信光量検出部７の出力を送信光量情報として、光源駆動部１にフィードバックする。
【００６８】
上記光源駆動部１は、送信光量検出部７の出力に基づいて光源８を駆動する。つまり、上記光源駆動部１は、送信光２の光量に基づいて光源８を駆動する。例えば、規定の送信光量にて駆動している時の送信光２の受光レベルがＶｒｅｆであるとする。このＶｒｅｆと、実際に駆動されている送信光２の受光レベルである送信光量検出部７の出力とを比較し、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力よりも大きければ光源駆動電流を所定量増加させるような制御を行う制御を行う一方、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力よりも小さければ光源駆動電流を所定量低減するような制御を行う。これにより、上記送信光２の受光レベルがＶｒｅｆのレベルになるように制御でき、送信光の光量を規定値に安定化させることができる。
【００６９】
以下、上記送信光２の光量を検出する方法の一つである検出方法３について記す。
【００７０】
上記検出方法２において、送信光２も受信光も受光していない時の受光部出力レベルがほぼゼロと見なせる場合は、更に簡単な構成で送信光２の光量のレベルを検出できる。その為には、上記送信光２のみを受光しているタイミングを知る必要がある。このタイミングは、図８に示すタイミング信号生成部２６にて生成する。
【００７１】
上記タイミング信号生成部２６は、送信信号と受信信号とからタイミング信号を得ることができ、その時の真理値表を下表３に示す（表３中の‘０’は信号のローレベル、‘１’は信号のハイレベルを意味する。）。
【００７２】
【表３】
【００７３】
上記表３によれば、送信信号がハイレベルで、且つ、受信信号がローレベルの時に、タイミング信号生成部２６がタイミング信号を生成する。このタイミング信号の波形を図７（ｆ）に示す。このタイミング信号をタイミング信号生成部２６が、図８に示す送信光量検出部２７に出力する。
【００７４】
上記送信光量検出部２７は、そのタイミング信号で受光部出力をサンプルホールドする。より詳しくは、上記タイミング信号が送信光量検出部２７のサンプルホールド２９に入力すると、サンプルホールド２９が受光部出力をサンプルホールドする。これにより、図７（ｇ）に示すように、送信光２のサンプルホールドレベルの波形が得られる。この送信光２のサンプルホールドレベルが、送信光２の光量に対応する受光部出力レベルと一致する。必要であれば、この受光部出力レベルの値に所定の定数Ｂを掛けることで処理し易いレベルに変換する。上記定数Ｂの値は、光送受信装置の構成に応じて適切な値を設定すれば良い。また、上記定数Ｂを受光部出力レベルの値に掛けて得られる波形は、図７（ｈ）に示すように、送信光量検出部出力の波形となる。この送信光量検出部出力、つまり送信光量検出部２７の出力を送信光量情報として、光源駆動部１にフィードバックする。
【００７５】
上記光源駆動部１は、送信光量検出部２７の出力に基づいて光源８を駆動する。つまり、上記光源駆動部１は、送信光２の光量に基づいて光源８を駆動する。例えば、規定の送信光量にて駆動している時の送信光２の受光レベルがＶｒｅｆであるとする。このＶｒｅｆと、実際に駆動されている送信光２の受光レベルである送信光量検出部７の出力とを比較し、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力よりも大きければ光源駆動電流を所定量増加させる制御を行う一方、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力よりも小さければ光源駆動電流を所定量低減するような制御を行う。これにより、上記送信光２の受光レベルがＶｒｅｆのレベルになるように制御でき、送信光の光量を規定値に安定化させることができる。
【００７６】
なお、図３（ａ）〜（ｅ）、図５（ａ）〜（ｅ）及び図７（ａ）〜（ｅ）の波形は、図２（ａ）〜（ｅ）の波形と同じである。
【００７７】
本発明の光送受信装置は、本実施の形態に限定されるものではない。
【００７８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、第１の発明の光送受信装置によれば、送信光量検出部が受光部の出力から送信光の光量を検出し、この送信光の光量に基づいて光源駆動部を制御するので、光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００７９】
また、受信光を受光する受光部で送信光の一部も受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。したがって、上記光送受信装置は、構造を簡単にでき、小型化でき、消費電力を低減することができる。
【００８０】
また、上記送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良いので、装置の組み立て工程を簡略化できる。その結果、歩留まりを向上させることができる。
【００８１】
また、上記受光部が送信光の一部を受光することによって、送信光の光量を検出するので、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。その結果、相手側の送受信器の状態に関わらず動作が可能になるので、使い勝手を向上できる。
【００８２】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光することにより、全二重通信を行えるので、通信機器相互の通信効率を高めることができる。
【００８３】
また、上記送信光量検出部は、受光部の出力から送信光の光量を検出するとき、タイミング信号に基づいて動作する。このタイミング信号は、受信信号及び送信信号に基づいて生成されたものであるから、受光部の受光状態を示すことができる。つまり、上記タイミング信号は、送信光の一部と受信光とのうちのいずれが受光部に入射しているかを示すことができる。したがって、上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部が動作するから、送信光量検出部で送信光の光量を確実に検出できる。
【００８４】
また、フィードバック制御が構築できるので、制御精度が向上できる。
【００８５】
本発明の光送受信装置の制御方法は、送信光の一部と受信光とを同時に受けた受光部の出力から送信光の光量を検出し、この送信光の光量に基づいて光源駆動部を制御するから、光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００８６】
また、上記受信光を受光する受光部で送信光の一部も受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。したがって、上記光送受信装置は、構造を簡単にでき、小型化でき、消費電力を低減することができる。
【００８７】
また、上記送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良いので、装置の組み立て工程を簡略化できる。その結果、歩留まりを向上させることができる。
【００８８】
また、上記受光部が送信光の一部を受光することによって、送信光の光量を検出するので、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。その結果、相手側の送受信器の状態に関わらず動作が可能になるので、使い勝手を向上できる。
【００８９】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光することにより、全二重通信を行えるので、通信機器相互の通信効率を高めることができる。
【００９０】
また、フィードバック制御が構築できるので、制御精度が向上できる。
本発明の光送受信装置の制御方法によれば、送信光の一部と受信光とを同時に受けた受光部の出力から送信光の光量を送信光量検出部で検出すると共に、この送信光の光量に基づいて光源駆動部を送信光量検出部で制御するから、光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００９１】
また、上記受信光を受光する受光部で送信光の一部も受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。したがって、上記光送受信装置は、構造を簡単にでき、小型化でき、消費電力を低減することができる。
【００９２】
また、上記送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良いので、装置の組み立て工程を簡略化できる。その結果、歩留まりを向上させることができる。
【００９３】
また、上記受光部が送信光の一部を受光することによって、送信光の光量を検出するので、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。その結果、相手側の送受信器の状態に関わらず動作が可能になるので、使い勝手を向上できる。
【００９４】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光することにより、全二重通信を行えるので、通信機器相互の通信効率を高めることができる。
【００９５】
また、フィードバック制御が構築できるので、制御精度が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の実施の一形態の光送受信装置のブロック図である。
【図２】 図２（ａ）〜（ｅ）は上記光送受信装置の各部の信号波形を示す図である。
【図３】 図３（ａ）〜（ｊ）は上記光送受信装置の各部の信号波形を示す図である。
【図４】 図４は上記光送受信装置のタイミング信号生成部，送信光量検出部の内部構成を示す図である。
【図５】 図５（ａ）〜（ｊ）は上記光送受信装置の各部の信号波形の変形例を示す図である。
【図６】 図６は上記タイミング信号生成部の変形例，上記送信光量検出部の内部構成を示す図である。
【図７】 図７（ａ）〜（ｈ）は上記光送受信装置の各部の信号波形の他の変形例を示す図である。
【図８】 図８は上記タイミング信号生成部の他の変形例，上記送信光量検出部の変形例の内部構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 光源駆動部
２ 発光部
３ 受光部
５ 受信信号検出部
６，１６，２６ タイミング信号生成部
７，２７ 送信光量検出部
８ 光源
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信分野に関し、より詳しくは光送受信装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報の大容量化・通信速度の高速化に伴い、情報の伝送手段として光通信が用いられることが多くなっている。光通信は現在、通信幹線系での使用が主になっているが、今後はオフィス・家庭内での情報化に対応した機器間通信及びネットワーク化において用いられることが予測されており普及が期待されている。また、最近では乗用車内においても光通信を利用しようという動きが見られ、光通信の応用の範囲は拡大の一途を辿っている。
【０００３】
光通信を行う為には、通信媒体である光ファイバと、光を送受信する為の送受信装置とが用いられるが、民生用の光通信システムでは、安価に構築できることが望まれる。
【０００４】
通信媒体として低価格であり、機器との接続作業性に優れたプラスチックファイバを用いる光通信システムは、現状、この要求を高いレベルで満足できる手段として脚光を浴びている。上記光通信システムには、波長６５０ｎｍ程度の赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）、若しくは、近年普及が目覚しいＤＶＤ機器用レーザである赤色半導体レーザを光源として使用できる為、光源も安価に入手できるという利点がある。
【０００５】
これらの光源は、通常、温度変化・経時変化により光出力変動が引き起こされる。この為、上記光源を光送受信装置に使用する場合、光源の光出力を安定化する必要がある。もし、上記光通信システムにおいて光源の光出力を安定化しなければ、通信信号品質が著しく劣化し、結果として通信不良を引き起こす。上記光源の光量の安定化という課題に対して、従来、以下の方法が提案、或いは実施されて来た。
i）受信光を検出する受信光用の受光素子とは別に、モニタ用の受光素子を設置して、このモニタ用の受光素子にて光源の送信光量を検出し、送信光量を制御する。
ii）サーミスタ等の温度依存素子による温度補償制御を行う。
iii）冷却素子による光源温度の安定化を図る。
iv）送信結果（送信光量、或いは送信信号が受信出来たか等）を通信相手側から返信してもらう、即ち、通信のやり取りを介することで自身の送信光量が適正か否かを知る。
v）受信光を検出する受信光用の受光素子を、送信光量を検出するモニタ用の受光素子として兼用する。
【０００６】
例えば、iv）については、特開２００１−２４４８８８号公報（特許文献１）に、v）については、特開平１−１３８８２７号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２４４８８８号公報
【特許文献２】
特開平１−１３８８２７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記i）〜iii）は、受信光用の受光素子に加えて送信光量制御用の素子（モニタ用受光素子、温度依存素子、冷却素子）が必要になり、送信器の構造が複雑になり、小型化を阻むという問題がある。具体的には、i）はモニタ用受光素子の組み立て・位置決め等にある程度の精度が必要になり、この精度を得るために送信部の製造工程が複雑になり歩留まりの悪化を招く。ii）はオープン制御となる為、光源及び温度依存素子の品質・特性バラツキの影響を受けることが避けられない。iii）は冷却素子の追加・放熱構造の要求から構造の複雑化・大型化を招き、また、冷却素子用の消費電力の増加を伴う。
【０００９】
また、上記iv）、v）は、素子の追加の必要がない為、i）〜iii）で生じる問題からは逃れられる。しかし、iv）では、相手側の送受信器に不具合があった場合に機能しないこと、通信中の光量変動に対応させにくい、或いは、対応させた場合は通信速度が低下するという問題がある。そして、v）では、特開平１−１３８８２７号公報に示されているように、半二重通信には使用できるが、全二重通信には使用できない為、通信機器相互の通信効率を高められないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、送信光量制御用の素子（モニタ用受光素子、温度依存素子、冷却素子等）を追加すること無く、相手側送受信器を使用すること無く、しかも、全二重通信を可能とした光源光量の安定化を実現できる光送受信装置及びその制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明の光送受信装置は、
送信信号に対応する送信光を出射する光源を含む発光部と、
上記光源を駆動するための信号を上記発光部に出力する光源駆動部と、
上記送信光の一部と受信光とを同時に受光可能な受光部と、
上記受光部からの出力から上記受信光に対応する受信信号を検出する受信信号検出部と、
上記受信信号検出部の出力と上記送信信号とを受けて、上記受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、
上記タイミング信号に基づいて動作して、上記受光部の出力から上記送信光の光量を検出すると共に、この送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を制御する送信光量検出部とを備え、
上記受光部が、上記送信光の一部と、上記受信光とを同時に受光して、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を上記受信信号検出部へ出力し、
上記受信信号検出部が、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を検出して、この検出した信号を閾値に基づいてハイレベル信号およびローレベル信号に変換し、このハイレベル信号およびローレベル信号に基づいて、上記受信光に対応する受信信号を検出し、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受信信号検出部が下記の式（１）
送信光の一部の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
を満たすように設定して、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受光部が送信光の一部を受光した際に出力する信号のレベルよりも大きく、かつ、上記受光部が受信光を受光した際に出力する信号のレベルよりも小さくなるように設定されていることにより、全二重通信を行うことが可能であることを特徴としている。
【００１２】
上記構成の光送受信装置によれば、上記受光部は光源が出射した送信光の一部を受光する。そして、上記送信光量検出部が、受光部の出力から送信光の光量を検出し、この送信光の光量に基づいて光源駆動部を制御する。したがって、上記光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００１３】
また、上記受信光を受光する受光部で送信光の一部も受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。
【００１４】
また、上記送信光の一部を受光部で受光することによって、送信光の光量を検出できるから、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。
【００１５】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光することにより、全二重通信を行うことができる。
【００１６】
また、上記送信光量検出部は、受光部の出力から送信光の光量を検出するとき、タイミング信号に基づいて動作する。このタイミング信号は、受信信号及び送信信号に基づいて生成されたものであるから、受光部の受光状態を示すことができる。つまり、上記タイミング信号は、送信光の一部と受信光とのうちのいずれが受光部に入射しているかを示すことができる。したがって、上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部が動作するから、送信光量検出部で送信光の光量を確実に検出できる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
一実施形態の光送受信装置は、
上記タイミング信号生成部は、上記送信信号のハイレベル，ローレベルと上記受信信号のハイレベル，ローレベルとの組合せで得られる複数の情報のうちの少なくとも一つに基づいて上記タイミング信号を少なくとも１つ生成し、
上記送信光量検出部は、上記タイミング信号と上記受光部の出力とから送信光の光量を検出する。
【００２２】
上記実施形態の光送受信装置によれば、上記タイミング信号は、送信信号のハイレベル，ローレベルと受信信号のハイレベル，ローレベルとの組合せで得られる複数の情報のうちの少なくとも一つに基づいて生成されるから、受光部の受光状態を高精度に示すことができる。つまり、上記タイミング信号は、送信光の一部と受信光とのうちのいずれが受光部に入射しているかを高精度に示すことができる。したがって、上記タイミング信号と受光部の出力とから送信光の光量を検出するので、送信光の光量を高精度に検出することができる。
【００２３】
一実施形態の光送受信装置は、
上記タイミング信号生成部は、上記送信信号のハイレベルと上記受信信号のローレベルとに基づいて上記タイミング信号を生成し、
上記送信光量検出部は、上記タイミング信号と上記受光部の出力とから送信光の光量を検出する。
【００２４】
上記実施形態の光送受信装置によれば、上記送信信号のハイレベルと受信信号のローレベルとに基づいてタイミング信号を生成するから、このタイミング信号の生成が容易である。したがって、上記タイミング信号と受光部の出力とから送信光の光量を検出するので、送信光の光量を容易に検出することができる。
【００２５】
本発明の光送受信装置の制御方法は、
光源を光源駆動部で駆動して、送信信号に対応する送信光を上記光源から出射させる工程と、
上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光する工程と、
上記受光部の出力から上記受信光に対応する受信信号を受信信号検出部で検出する工程と、
上記受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を生成する工程と、
上記タイミング信号を用いて、上記受光部の出力から上記送信光の光量を検出する工程と、
上記送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を制御する工程とを備え、
上記受光部が、上記送信光の一部と、上記受信光とを同時に受光して、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を上記受信信号検出部へ出力し、
上記受信信号検出部が、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を検出して、この検出した信号を閾値に基づいてハイレベル信号およびローレベル信号に変換し、このハイレベル信号およびローレベル信号に基づいて、上記受信光に対応する受信信号を検出し、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受信信号検出部が下記の式（１）
送信光の一部の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
を満たすように設定して、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受光部が送信光の一部を受光した際に出力する信号のレベルよりも大きく、かつ、上記受光部が受信光を受光した際に出力する信号のレベルよりも小さくなるように設定されていることにより、全二重通信を行うことが可能であることを特徴としている。
【００２６】
上記構成の光送受信装置の制御方法によれば、上記光源を光源駆動部で駆動して、送信信号に対応する送信光を光源から出射させる。そして、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光して、受光部の出力から受信光に対応する受信信号を検出する。更に、上記受信信号及び送信信号に基づいて生成したタイミング信号を用いて、受光部の出力から送信光の光量を検出する。そして、上記送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を制御する。したがって、上記光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００２７】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。
【００２８】
また、上記送信光の一部を受光部で受光することによって、送信光の光量を検出できるから、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。
【００２９】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光するので、全二重通信を行うことができる。
【００３０】
また、上記受光部の出力から送信光の光量を検出するとき、タイミング信号を用いる。このタイミング信号は、受信信号及び送信信号に基づいて生成されたものであるから、受光部の受光状態を示すことができる。つまり、上記タイミング信号は、送信光の一部と受信光とのうちのいずれが受光部に入射しているかを示すことができる。したがって、上記タイミング信号を用いて送信光の光量を検出するから、送信光の光量を確実に検出できる。
【００３１】
本発明の光送受信装置の制御方法は、
光源を光源駆動部で駆動して、送信信号に対応する送信光を上記光源から出射させる工程と、
上記送信光の一部と受信光とを受光部で同時に受光する工程と、
上記受光部の出力から上記受信光に対応する受信信号を受信信号検出部で検出する工程と、
上記受信信号検出部の出力と上記送信信号とをタイミング信号生成部で受けて、上記受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を上記タイミング信号生成部で生成する工程と、
上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部を動作させて、上記受光部の出力から上記送信光の光量を上記送信光量検出部で検出する工程と、
上記送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を上記送信光量検出部で制御する工程とを備え、
上記受光部が、上記送信光の一部と、上記受信光とを同時に受光して、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を上記受信信号検出部へ出力し、
上記受信信号検出部が、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を検出して、この検出した信号を閾値に基づいてハイレベル信号およびローレベル信号に変換し、このハイレベル信号およびローレベル信号に基づいて、上記受信光に対応する受信信号を検出し、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受信信号検出部が下記の式（１）
送信光の一部の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
を満たすように設定して、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受光部が送信光の一部を受光した際に出力する信号のレベルよりも大きく、かつ、上記受光部が受信光を受光した際に出力する信号のレベルよりも小さ くなるように設定されていることにより、全二重通信を行うことが可能であることを特徴としている。
【００３２】
上記構成の光送受信装置の制御方法によれば、上記光源を光源駆動部で駆動して、送信信号に対応する送信信号を上記光源から出射させる。そして、上記送信光の一部と受信光とを受光部で同時に受光して、受光部の出力から受信光に対応する受信信号を受信信号検出部で検出する。この受信信号検出部の出力と上記送信信号とをタイミング信号生成部で受けて、受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を上記タイミング信号生成部で生成する。更に、上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部を動作させて、受光部の出力から上記送信光の光量を送信光量検出部で検出する。この送信光の光量に基づいて光源駆動部を送信光量検出部で制御する。したがって、上記光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００３３】
また、上記受信光を受光する受光部で送信光の一部も受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。
【００３４】
また、上記受光部が送信光の一部を受光することによって、送信光の光量を検出するので、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。
【００３５】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光するので、全二重通信を行うことができる。
【００３６】
また、上記送信光量検出部は、受光部の出力から送信光の光量を検出するとき、タイミング信号に基づいて動作する。このタイミング信号は、受信信号及び送信信号に基づいて生成されたものであるから、受光部の受光状態を示すことができる。つまり、上記タイミング信号は、送信光の一部と受信光とのうちのいずれが受光部に入射しているかを示すことができる。したがって、上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部を動作させるから、送信光量検出部で送信光の光量を確実に検出できる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光送受信装置及びその制御方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３８】
図１に、本発明の実施の一形態の光送受信装置のブロック図を示す。
【００３９】
上記光送受信装置は、光源駆動部１と、光源駆動部１の出力を受けて光ファイバ３へ向けて送信光を出射する光源８を含む発光部２と、光ファイバ３からの受信光を受光する受光部４と、受光部４の出力を受ける受信信号検出部５，送信光量検出部７と、受信信号検出部５の出力を受けるタイミング信号生成部６とを備えている。また、上記送信光に対応する送信信号は、光源駆動部１及びタイミング信号生成部６に入力される。なお、上記光源８としてはＬＥＤ或いは半導体レーザを用いることができる。
【００４０】
上記構成の光送受信装置によれば、送信すべき送信信号が光源駆動部１に入力すると、光源駆動部１が送信信号に応じて発光部２内の光源８を変調駆動する。そして、上記光源８は変調駆動に従った信号光を発することによって送信光を生成する。この送信光は、図示しない光学系により、通信媒体である光ファイバ３に導かれて入射する。このとき、上記光源８が生成した送信光の全てが光ファイバ３に導かれるのではなくて、送信光の一部（以下、「送信光２」と言う。）は、図示しない他の光学系によって受光部４に導かれて受光部４に入射する。
【００４１】
上記送信光２を取り出す手段としては、例えば、送信光２を反射部材或いは分光部材を用いて取り出す手段がある。
【００４２】
一方、上記光ファイバ３を介して相手側機器から送られてくる受信光もまた、図示しない光学系により導かれて受光部４に入射する。即ち、上記受光部４は、受信光と送信光２とを同時に受光することができる。上記受光部４は、受光した光を電気信号に光電変換し、その電気信号を出力する。この受光部４の出力が送信光量検出部７に入力されると、送信光量検出部７がその出力から送信光の光量を検出する。また、上記受光部４の出力が受信信号検出部５に入力されると、受信信号検出部５がその出力から受信信号を検出する。この受信信号をタイミング信号生成部６が受けると、タイミング信号生成部６は、受信信号及び送信信号に基づいてタイミング信号を生成して送信光量検出部７に出力する。そして、上記送信光量検出部７は、そのタイミング信号に基づいて動作すると共に、受光部４の出力から検出した送信光の光量に基づいて光源駆動部１を制御する。
【００４３】
図２（ａ）〜（ｅ）に、上記光送受信装置の各部の信号波形を示す。
【００４４】
図２（ａ）の波形は、送信信号に基づいて駆動される発光部２での送信光の波形である。そして、図２（ｂ）の波形は、受光部４に入射する送信光の一部である送信光２の波形である。図２（ａ），（ｂ）から判るように、送信光２の波形は、送信光の光量の定数倍の光量を持つ波形である。この定数をＡ（但し、０＜Ａ＜１）とする。
【００４５】
図２（ｃ）の波形は、相手側機器から送られてくる受信光の波形である。この図２（ｃ）の受信光に図２（ｂ）の送信光２を加算した光を受光部４が受光する。この光を光電変換して得られた電気信号（受光部出力）の波形は、図２（ｄ）に示すようになる。つまり、上記受光部４で得られ、受信光と送信光２とが混在した光に対応する出力信号（受光部出力）は、受信信号検出部５にて、相手機器た送った信号である受信信号だけが検出される。以下、その検出方法について記す。
【００４６】
図２（ｄ）の受光部出力に対して、あるレベルの閾値Ｖｔｈを設定する（Ｖｔｈについては後で詳述する）。そして、上記閾値Ｖｔｈを超えるレベルの信号についてはハイレベルの信号とする一方、閾値Ｖｔｈ以下のレベルの信号についてはローレベルの信号とする。この様な動作を実現する回路にはコンパレータを用いることが一般に知られる。上記ハイレベル，ローレベルの信号から得られる信号の波形が、図２（ｅ）の受光検出信号の波形となる。この受光検出信号の波形は、受信光を光電変換したものと同じ波形となる。即ち、上記受光部出力から受信信号のみが検出できる。
【００４７】
ここで、上記閾値Ｖｔｈについて説明する。この閾値Ｖｔｈを用いて受光部出力から受信信号を取り出すのであるから、閾値Ｖｔｈは少なくとも受信光の受光部出力レベルの範囲内である必要がある。そして、上記送信光の一部である送信光２の受光部出力レベル（受信光２の光量に対応する受光部出力レベル）を検出してはならないので、Ｖｔｈはその受光部出力レベルより大きい必要がある。したがって、上記閾値Ｖｔｈは下記の式（１）を満たす必要がある。
【００４８】
送信光２の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
【００４９】
また、上記式（１）より判るように、送信光２の受光部出力レベルが受信光の受光部出力レベル以上になるような場合は、閾値Ｖｔｈが設定できなくなるので、送信光２の受光部出力レベルは、受信光の受光部出力レベルよりも小さくする必要がある。即ち、上記送信光２の光量は、受信光の光量よりも少なくする必要がある。以上の様にして、受信信号検出部５にて受信信号を得ることができる。
【００５０】
次に、上記送信光２の光量の検出について述べる。
【００５１】
上記送信光２の光量を検出する目的は、その光量を得ると、光源８が出射する送信光の全部の光量が判るからである。前述した様に、上記送信光２の光量は送信光の光量のＡ倍となっている。このＡの値は本装置設計時に設定される値であるから、送信光の光量は送信光２の光量をＡで割って求めることができる。したがって、上記送信光の光量が規定の光量であるか否かがわかる。また、上記送信光の光量が規定の光量であるか否かの判定結果を光源駆動部１にフィードバックすることによって、送信光の光量を安定化できる。
【００５２】
上記送信光２の光量は図２（ｄ）の受光部出力から検出される。以下、上記送信光２の光量を検出する方法の一つである検出方法１について記す。
【００５３】
図２（ｄ）の受光部出力から送信光２の光量を得る検出方法１では、受信光及び送信光２を共に受光している時の受光部出力レベルから、受信光のみを受光している時の受光部出力レベルを差し引く。この為には、上記受信光及び送信光２を共に受光しているタイミングと、受信光のみを受光しているタイミングとを知る必要がある。これらのタイミングは、タイミング信号生成部６にて生成する。
【００５４】
図４に、上記タイミング信号生成部６，送信光量検出部７の内部構成を示す。
【００５５】
上記タイミング信号生成部６は、送信信号と受信信号とからタイミング信号１及びタイミング信号２を得ることができ、その時の真理値表を下表１に示す（表１中の‘０’は信号のローレベル、‘１’は信号のハイレベルを意味する。）。
【００５６】
【表１】
上記表１によれば、送信信号と受信信号とが共にハイレベルの時に、タイミング信号生成部６がタイミング信号１を生成する。このタイミング信号１の波形を図３（ｆ）に示す。また、上記送信信号がローレベルで、且つ、受信信号がハイレベルの時に、タイミング信号生成部６がタイミング信号２を生成する。このタイミング信号２の波形を図３（ｇ）に示す。即ち、上記受信光及び送信光２を共に受光している時にはタイミング信号１が生成され、受信光のみを受光している時にはタイミング信号２が生成される。このタイミング信号１及びタイミング信号２をタイミング信号生成部６が、図４に示す送信光量検出部７に出力する。
【００５８】
上記送信光量検出部７は、そのタイミング信号１及びタイミング信号２のタイミングで受光部出力をサンプルホールドする。より詳しくは、上記タイミング信号１が送信光量検出部７の第１サンプルホールド９に入力すると、第１サンプルホールド９は受光部出力をサンプルホールドする。これにより、図３（ｈ）に示すように、送信光２のサンプルホールドレベル１の波形が得られる。また、上記タイミング信号２が送信光量検出部７の第２サンプルホールド１０に入力すると、第２サンプルホールド１０は受光部出力をサンプルホールドする。これにより、図３（ｉ）に示すように、送信光２のサンプルホールドレベル２の波形が得られる。
【００５９】
そして、上記タイミング信号１でサンプルホールドした受光部出力レベルから、タイミング信号２でサンプルホールドした受光部出力レベルを差し引く。これによって得られたものが、送信光２の光量に対応する受光部出力レベルとなる。必要であれば、この受光部出力レベルの値に所定の定数Ｂを掛けることで処理し易いレベルに変換する。上記送信光２の光量に対応する受光部出力レベルの波形は、図３（ｊ）に示すように、送信光量検出部出力の波形となる。なお、上記定数Ｂの値は、光送受信装置の構成に応じて適切な値を設定すれば良い。上記送信光量検出部出力、つまり送信光量検出部７の出力を送信光量情報として、光源駆動部１にフィードバックする。
【００６０】
上記光源駆動部１は、送信光量検出部７の出力に基づいて光源８を駆動する。つまり、上記光源駆動部１は、送信光２の光量に基づいて光源８を駆動する。例えば、規定の送信光量にて駆動している時の送信光２の受光レベルがＶｒｅｆであるとする。このＶｒｅｆと、実際に駆動されている送信光２の受光レベルである送信光量検出部７の出力とを比較し、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力より大きければ光源駆動電流を所定量増加させるような制御を行う一方、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力より小さければ光源駆動電流を所定量低減するような制御を行う。これにより、上記送信光２の受光レベルがＶｒｅｆのレベルになるように制御でき、送信光の光量を規定値に安定化させることができる。
【００６１】
以下、上記送信光２の光量を検出する方法の一つである検出方法２について記す。
【００６２】
図２（ｄ）の受光部出力から送信光２の光量を得る検出方法２では、送信光２のみを受光している時の受光部出力レベルから、送信光２も受信光も受光していない時の受光部出力レベルを差し引く。この為には、送信光２のみを受光しているタイミングと、送信光２も受信光も受光していないタイミングを知る必要がある。これらのタイミングは、図６に示すタイミング信号生成部１６にて生成する。なお、上記送信光２も受信光も受光していない時の受光部出力レベルは必ずしもゼロではない。この原因としては、送信光ＯＦＦレベルの光量や、受光素子の漏れ電流による出力、或いは回路の直流的ノイズ等が考えられる。
【００６３】
上記タイミング信号生成部１６は、送信信号と受信信号とからタイミング信号１及びタイミング信号２を得ることができ、その時の真理値表を下表２に示す（表２中の‘０’は信号のローレベル、‘１’は信号のハイレベルを意味する。）。
【００６４】
【表２】
上記表２によれば、送信信号がハイレベルで、且つ、受信信号がローレベルの時に、タイミング信号生成部１６はタイミング信号１を生成する。このタイミング信号１の波形を図５（ｆ）に示す。また、上記送信信号がローレベルで、且つ、受信信号がローレベルの時に、タイミング信号生成部１６はタイミング信号２を生成する。このタイミング信号２の波形を図５（ｇ）に示す。即ち、上記受光部４が送信光２のみを受光している時にはタイミング信号１が生成され、受光部４が送信光２も受信光も受光している時にはタイミング信号２が生成される。このタイミング信号１及びタイミング信号２をタイミング信号生成部１６が、図６に示す送信光量検出部７に出力する。
【００６６】
上記送信光量検出部７は、そのタイミング信号１及びタイミング信号２のタイミングで受光部出力をサンプルホールドする。より詳しくは、上記タイミング信号１が送信光量検出部７の第１サンプルホールド９に入力すると、第１サンプルホールド９は受光部出力をサンプルホールドする。これにより、図５（ｈ）に示すように、送信光２のサンプルホールドレベル１の波形が得られる。また、上記タイミング信号２が送信光量検出部７の第２サンプルホールド１０に入力すると、第２サンプルホールド１０は受光部出力をサンプルホールドする。これにより、図５（ｉ）に示すように、送信光２のサンプルホールドレベル２の波形が得られる。
【００６７】
そして、上記タイミング信号１でサンプルホールドした受光レベルから、タイミング信号２でサンプルホールドした受光レベルを差し引く。これによって得られたものが、送信光２の光量に対応する受光部出力レベルとなる。必要であれば、この値に所定の定数Ｂを掛けることで処理し易いレベルに変換する。上記送信光２の光量に対応する受光部出力レベルの波形は、図５（ｊ）に示すように、送信光量検出部出力の波形となる。なお、上記定数Ｂの値は、光送受信装置の構成に応じて適切な値を設定すれば良い。上記送信光量検出部出力、つまり送信光量検出部７の出力を送信光量情報として、光源駆動部１にフィードバックする。
【００６８】
上記光源駆動部１は、送信光量検出部７の出力に基づいて光源８を駆動する。つまり、上記光源駆動部１は、送信光２の光量に基づいて光源８を駆動する。例えば、規定の送信光量にて駆動している時の送信光２の受光レベルがＶｒｅｆであるとする。このＶｒｅｆと、実際に駆動されている送信光２の受光レベルである送信光量検出部７の出力とを比較し、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力よりも大きければ光源駆動電流を所定量増加させるような制御を行う制御を行う一方、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力よりも小さければ光源駆動電流を所定量低減するような制御を行う。これにより、上記送信光２の受光レベルがＶｒｅｆのレベルになるように制御でき、送信光の光量を規定値に安定化させることができる。
【００６９】
以下、上記送信光２の光量を検出する方法の一つである検出方法３について記す。
【００７０】
上記検出方法２において、送信光２も受信光も受光していない時の受光部出力レベルがほぼゼロと見なせる場合は、更に簡単な構成で送信光２の光量のレベルを検出できる。その為には、上記送信光２のみを受光しているタイミングを知る必要がある。このタイミングは、図８に示すタイミング信号生成部２６にて生成する。
【００７１】
上記タイミング信号生成部２６は、送信信号と受信信号とからタイミング信号を得ることができ、その時の真理値表を下表３に示す（表３中の‘０’は信号のローレベル、‘１’は信号のハイレベルを意味する。）。
【００７２】
【表３】
上記表３によれば、送信信号がハイレベルで、且つ、受信信号がローレベルの時に、タイミング信号生成部２６がタイミング信号を生成する。このタイミング信号の波形を図７（ｆ）に示す。このタイミング信号をタイミング信号生成部２６が、図８に示す送信光量検出部２７に出力する。
【００７４】
上記送信光量検出部２７は、そのタイミング信号で受光部出力をサンプルホールドする。より詳しくは、上記タイミング信号が送信光量検出部２７のサンプルホールド２９に入力すると、サンプルホールド２９が受光部出力をサンプルホールドする。これにより、図７（ｇ）に示すように、送信光２のサンプルホールドレベルの波形が得られる。この送信光２のサンプルホールドレベルが、送信光２の光量に対応する受光部出力レベルと一致する。必要であれば、この受光部出力レベルの値に所定の定数Ｂを掛けることで処理し易いレベルに変換する。上記定数Ｂの値は、光送受信装置の構成に応じて適切な値を設定すれば良い。また、上記定数Ｂを受光部出力レベルの値に掛けて得られる波形は、図７（ｈ）に示すように、送信光量検出部出力の波形となる。この送信光量検出部出力、つまり送信光量検出部２７の出力を送信光量情報として、光源駆動部１にフィードバックする。
【００７５】
上記光源駆動部１は、送信光量検出部２７の出力に基づいて光源８を駆動する。つまり、上記光源駆動部１は、送信光２の光量に基づいて光源８を駆動する。例えば、規定の送信光量にて駆動している時の送信光２の受光レベルがＶｒｅｆであるとする。このＶｒｅｆと、実際に駆動されている送信光２の受光レベルである送信光量検出部７の出力とを比較し、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力よりも大きければ光源駆動電流を所定量増加させる制御を行う一方、Ｖｒｅｆが送信光量検出部７の出力よりも小さければ光源駆動電流を所定量低減するような制御を行う。これにより、上記送信光２の受光レベルがＶｒｅｆのレベルになるように制御でき、送信光の光量を規定値に安定化させることができる。
【００７６】
なお、図３（ａ）〜（ｅ）、図５（ａ）〜（ｅ）及び図７（ａ）〜（ｅ）の波形は、図２（ａ）〜（ｅ）の波形と同じである。
【００７７】
本発明の光送受信装置は、本実施の形態に限定されるものではない。
【００７８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、第１の発明の光送受信装置によれば、送信光量検出部が受光部の出力から送信光の光量を検出し、この送信光の光量に基づいて光源駆動部を制御するので、光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００７９】
また、受信光を受光する受光部で送信光の一部も受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。したがって、上記光送受信装置は、構造を簡単にでき、小型化でき、消費電力を低減することができる。
【００８０】
また、上記送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良いので、装置の組み立て工程を簡略化できる。その結果、歩留まりを向上させることができる。
【００８１】
また、上記受光部が送信光の一部を受光することによって、送信光の光量を検出するので、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。その結果、相手側の送受信器の状態に関わらず動作が可能になるので、使い勝手を向上できる。
【００８２】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光することにより、全二重通信を行えるので、通信機器相互の通信効率を高めることができる。
【００８３】
また、上記送信光量検出部は、受光部の出力から送信光の光量を検出するとき、タイミング信号に基づいて動作する。このタイミング信号は、受信信号及び送信信号に基づいて生成されたものであるから、受光部の受光状態を示すことができる。つまり、上記タイミング信号は、送信光の一部と受信光とのうちのいずれが受光部に入射しているかを示すことができる。したがって、上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部が動作するから、送信光量検出部で送信光の光量を確実に検出できる。
【００８４】
また、フィードバック制御が構築できるので、制御精度が向上できる。
【００８５】
本発明の光送受信装置の制御方法は、送信光の一部と受信光とを同時に受けた受光部の出力から送信光の光量を検出し、この送信光の光量に基づいて光源駆動部を制御するから、光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００８６】
また、上記受信光を受光する受光部で送信光の一部も受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。したがって、上記光送受信装置は、構造を簡単にでき、小型化でき、消費電力を低減することができる。
【００８７】
また、上記送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良いので、装置の組み立て工程を簡略化できる。その結果、歩留まりを向上させることができる。
【００８８】
また、上記受光部が送信光の一部を受光することによって、送信光の光量を検出するので、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。その結果、相手側の送受信器の状態に関わらず動作が可能になるので、使い勝手を向上できる。
【００８９】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光することにより、全二重通信を行えるので、通信機器相互の通信効率を高めることができる。
【００９０】
また、フィードバック制御が構築できるので、制御精度が向上できる。
本発明の光送受信装置の制御方法によれば、送信光の一部と受信光とを同時に受けた受光部の出力から送信光の光量を送信光量検出部で検出すると共に、この送信光の光量に基づいて光源駆動部を送信光量検出部で制御するから、光源の光出力の変動に対応でき、光源の光出力を安定化させることができる。
【００９１】
また、上記受信光を受光する受光部で送信光の一部も受光するから、送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良い。つまり、例えばモニタ用受光素子、温度依存素子及び冷却素子等の送信光量制御用の素子を追加しなくても良い。したがって、上記光送受信装置は、構造を簡単にでき、小型化でき、消費電力を低減することができる。
【００９２】
また、上記送信光を受光するための素子を新たに設けなくても良いので、装置の組み立て工程を簡略化できる。その結果、歩留まりを向上させることができる。
【００９３】
また、上記受光部が送信光の一部を受光することによって、送信光の光量を検出するので、相手側送受信器から送信光の光量の情報を得なくても良い。その結果、相手側の送受信器の状態に関わらず動作が可能になるので、使い勝手を向上できる。
【００９４】
また、上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光することにより、全二重通信を行えるので、通信機器相互の通信効率を高めることができる。
【００９５】
また、フィードバック制御が構築できるので、制御精度が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の実施の一形態の光送受信装置のブロック図である。
【図２】 図２（ａ）〜（ｅ）は上記光送受信装置の各部の信号波形を示す図である。
【図３】 図３（ａ）〜（ｊ）は上記光送受信装置の各部の信号波形を示す図である。
【図４】 図４は上記光送受信装置のタイミング信号生成部，送信光量検出部の内部構成を示す図である。
【図５】 図５（ａ）〜（ｊ）は上記光送受信装置の各部の信号波形の変形例を示す図である。
【図６】 図６は上記タイミング信号生成部の変形例，上記送信光量検出部の内部構成を示す図である。
【図７】 図７（ａ）〜（ｈ）は上記光送受信装置の各部の信号波形の他の変形例を示す図である。
【図８】 図８は上記タイミング信号生成部の他の変形例，上記送信光量検出部の変形例の内部構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 光源駆動部
２ 発光部
３ 受光部
５ 受信信号検出部
６，１６，２６ タイミング信号生成部
７，２７ 送信光量検出部
８ 光源
Claims (5)
- 送信信号に対応する送信光を出射する光源を含む発光部と、
上記光源を駆動するための信号を上記発光部に出力する光源駆動部と、
上記送信光の一部と受信光とを同時に受光可能な受光部と、
上記受光部からの出力から上記受信光に対応する受信信号を検出する受信信号検出部と、
上記受信信号検出部の出力と上記送信信号とを受けて、上記受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、
上記タイミング信号に基づいて動作して、上記受光部の出力から上記送信光の光量を検出すると共に、この送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を制御する送信光量検出部とを備え、
上記受光部が、上記送信光の一部と、上記受信光とを同時に受光して、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を上記受信信号検出部へ出力し、
上記受信信号検出部が、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を検出して、この検出した信号を閾値に基づいてハイレベル信号およびローレベル信号に変換し、このハイレベル信号およびローレベル信号に基づいて、上記受信光に対応する受信信号を検出し、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受信信号検出部が下記の式（１）
送信光の一部の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
を満たすように設定して、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受光部が送信光の一部を受光した際に出力する信号のレベルよりも大きく、かつ、上記受光部が受信光を受光した際に出力する信号のレベルよりも小さくなるように設定されていることにより、全二重通信を行うことが可能であることを特徴とする光送受信装置。 - 請求項１に記載の光送受信装置において、
上記タイミング信号生成部は、上記送信信号のハイレベル，ローレベルと上記受信信号のハイレベル，ローレベルとの組合せで得られる複数の情報のうちの少なくとも一つに基づいて上記タイミング信号を少なくとも１つ生成し、
上記送信光量検出部は、上記タイミング信号と上記受光部の出力とから送信光の光量を検出することを特徴とする光送受信装置。 - 請求項１に記載の光送受信装置において、
上記タイミング信号生成部は、上記送信信号のハイレベルと上記受信信号のローレベルとに基づいて上記タイミング信号を生成し、
上記送信光量検出部は、上記タイミング信号と上記受光部の出力とから送信光の光量を検出することを特徴とする光送受信装置。 - 光源を光源駆動部で駆動して、送信信号に対応する送信光を上記光源から出射させる工程と、
上記送信光の一部と受信光とを同時に受光部で受光する工程と、
上記受光部の出力から上記受信光に対応する受信信号を受信信号検出部で検出する工程と、
上記受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を生成する工程と、
上記タイミング信号を用いて、上記受光部の出力から上記送信光の光量を検出する工程と、
上記送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を制御する工程とを備え、
上記受光部が、上記送信光の一部と、上記受信光とを同時に受光して、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を上記受信信号検出部へ出力し、
上記受信信号検出部が、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を検出して、この検出した信号を閾値に基づいてハイレベル信号およびローレベル信号に変換 し、このハイレベル信号およびローレベル信号に基づいて、上記受信光に対応する受信信号を検出し、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受信信号検出部が下記の式（１）
送信光の一部の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
を満たすように設定して、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受光部が送信光の一部を受光した際に出力する信号のレベルよりも大きく、かつ、上記受光部が受信光を受光した際に出力する信号のレベルよりも小さくなるように設定されていることにより、全二重通信を行うことが可能であることを特徴とする光送受信装置の制御方法。 - 光源を光源駆動部で駆動して、送信信号に対応する送信光を上記光源から出射させる工程と、
上記送信光の一部と受信光とを受光部で同時に受光する工程と、
上記受光部の出力から上記受信光に対応する受信信号を受信信号検出部で検出する工程と、
上記受信信号検出部の出力と上記送信信号とをタイミング信号生成部で受けて、上記受信信号及び上記送信信号に基づいてタイミング信号を上記タイミング信号生成部で生成する工程と、
上記タイミング信号に基づいて送信光量検出部を動作させて、上記受光部の出力から上記送信光の光量を上記送信光量検出部で検出する工程と、
上記送信光の光量に基づいて上記光源駆動部を上記送信光量検出部で制御する工程とを備え、
上記受光部が、上記送信光の一部と、上記受信光とを同時に受光して、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を上記受信信号検出部へ出力し、
上記受信信号検出部が、上記送信光の一部に上記受信光を加えた光に対応する信号を検出して、この検出した信号を閾値に基づいてハイレベル信号およびローレベル信号に変換し、このハイレベル信号およびローレベル信号に基づいて、上記受信光に対応する受信信号を検出し、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受信信号検出部が下記の式（１）
送信光の一部の受光部出力レベル＜Ｖｔｈ＜受信光の受光部出力レベル …（１）
を満たすように設定して、
上記閾値Ｖｔｈは、上記受光部が送信光の一部を受光した際に出力する信号のレベルよりも大きく、かつ、上記受光部が受信光を受光した際に出力する信号のレベルよりも小さくなるように設定されていることにより、全二重通信を行うことが可能であることを特徴とする光送受信装置の制御方法。
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