JP4569761B2 - 光送信器、光伝送システム、および光中継器 - Google Patents

Description

本発明は、データを光信号として光ファイバを介して伝送する光伝送システムに関し、特に、光源からの光をデータによって変調して光信号として出力する光送信器等に関する。

光送信器は、光源が故障したり寿命となるなどの障害が発生することによりその光出力が低下または消灯すると、光信号の送信が行えなくなる。

これを解決する手段として、従来、光源を２つ用意する技術や、データ伝送の経路を二重化する技術が、提案等されている。

例えば、特許文献１には、光中継器が開示されているが、この光中継器は、現用としての光源Ａと、待機系としての光源Ｂとの２つの光源を備えている。通常は、現用の光源Ａが動作しており、これが故障した場合には、待機系の光源Ｂに切り替える動作を行い、データ伝送を継続させている。

また、特許文献２には、光伝送端末装置が開示されているが、この装置は、２つの光源を用意し、両光源を例えば光源の定格出力の５０％の光出力で現用させ、両光源の光出力を合成している。両光源の光出力はモニタされ、光出力が低下すると、両光源の光出力レベルを調整し、両光源の光出力の合計値が所望の値になるように制御し、たとえ片方の光源に障害が生じても、データ伝送を継続させている。

この他、特許文献３は、照明装置、露光装置に関する技術ではあるが、２つの光源を備え、合成光量が一定となるように両光源の出力を調整する技術が開示されている。

特開昭６１−９３７３７号公報 特開平９−１１６４９９号公報（特願平７−２９３８３２号） 特開２００１−３０７９８９号公報

しかし、光源の光出力の低下は急激に起きる場合があるため、特許文献１〜３に開示された技術ではいずれも、光出力の低下の検知が遅れ、現用されている光源から待機していた光源に切り替えるか、あるいは、他の光源の光出力をアップしても、それが現用の光出力もしくは合計光出力の低下に追いつかず、結果として短い時間、所望の光出力レベルが得られなくなる。この様子を示したのが図４である。そして、このような事象が光送信器において起こった場合には、データ伝送が途切れるという問題が生じる。

それ故、本発明の課題は、光源に如何なる障害が生じてもデータ伝送を途切れることなく行うことができる光送信器を提供することである。

光源からの光をデータによって変調して光信号として出力する光送信器において、第１光源と、光出力を調整可能な第２光源と、前記第１および前記第２光源の合計の光出力を監視して該合計の光出力が所定値以上となるように該第２光源の光出力を調整する監視回路と、第１光源の光出力を所定時間だけ遅延する遅延回路とを有することを特徴とする光送信器が得られる。

本発明によればまた、所定時間（ｔ３）は、第２光源の光出力上昇に要する時間（ｔ２）よりも長い光送信器が得られる。

本発明によればさらに、前記第２光源の光出力上昇に要する時間（ｔ２）は、前記監視回路が前記合計の光出力が前記所定値未満となったことを検出してから前記第２光源の光出力を調整開始するまでの所用時間（ｔ４）を含む光送信器が得られる。

本発明によればさらにまた、第１および第２光源の各光出力を合成するカップラをさらに有する光送信器が得られる。

また、本発明によれば、第２光源は、合計の光出力が所定値以上であるときには、第１光源の光出力よりも小さい値の光出力をなす光送信器が得られる。

さらに、本発明によれば、第２光源は、合計の光出力が所定値以上であるときには、休止している光送信器が得られる。

さらにまた、本発明によれば、監視回路は、その監視結果を報知する機能を有する光送信器が得られる。

また、本発明によれば、第１光源および遅延回路の組み合わせを複数組有する光送信器が得られる。

さらに、本発明によれば、第２光源を複数有する光送信器が得られる。

さらにまた、本発明によれば、光送信器と、該光送信器に光ファイバを介して接続され、該光送信器の最大光出力よりも大きい耐入力特性を有する光受信器とを有する光伝送システムが得られる。

また、本発明によれば、光信号の受信部と、光信号の送信部とを有し、光送信部は、光送信器によって構成される光中継器が得られる。

本発明によれば、現用の第１光源の光出力が障害等によって急激に低下しても、変調器に入力される光信号の強度が低下しないため、データ伝送を途切れさせることなく継続して行うことができる。

本発明は、光源からの光をデータによって変調して光信号として出力する光送信器、または、そのような光送信器を有する光伝送システム、あるいは、そのような光送信器を光送信部として備えた光中継器に関する。そして、この光送信器は、現用の第１光源と、予備であり、その光出力を調整可能な第２光源と、第１および第２光源の合計の光出力を監視して合計の光出力が所定値以上となるように第２光源の光出力を調整する監視回路と、第１光源の光出力を所定時間だけ遅延する遅延回路とを有している。

以下、図面を参照して、本発明の実施例による光送信器について説明する。

図１を参照して、本光送信器１０は、光送信器１０と、光送信器１０に光ファイバ３０を介して接続された光受信器２０とを有する光伝送システムに適用される。

光送信器１０は、光源からの光を電気信号として得たデータによって変調して光信号として出力するものであり、現用の第１光源１１と、予備であり、その光出力を調整可能な第２光源１２と、第１および第２光源１１および１２の合計の光出力を各光源が出力するモニタ信号を取得して監視し、合計の光出力が所定値以上となるように第２光源１２の光出力を調整する監視回路１３と、第１および第２光源１１および１２２の各光出力を合成するカップラ１５と、カップラ１５からの光にデータに応じた変調をかけて光信号として出力する変調器１６とを有している。第１および第２光源１１および１２は、例えば、レーザーダイオード等により構成されている。

尚、第１光源１１も、第２光源１２同様に、その光出力を調整可能であってもよい。この場合、監視回路１３は、第２光源１２に加えて第１光源１１の光出力をも調整可能に構成される。そして、監視回路１３は、合計の光出力が所定値を超過する場合には、第１および第２光源１１および１２のいずれかの光出力を低下させる。一方、第１光源１１の光出力が低下して合計の光出力が低下した場合、監視回路１３は、第２光源１２の光出力を強くするように制御する。

監視回路１３はまた、監視結果を装置の管理者等に対して報知する機能を有している。

光送信器１０はさらに、第１光源１１の光出力を所定時間ｔ３だけ遅延する遅延回路１４を有している。所定時間ｔ３は、第２光源１２の光出力上昇に要する時間ｔ２よりも長い。第２光源１２の光出力上昇に要する時間ｔ２は、監視回路１３が合計の光出力が所定値未満となったことを検出してから第２光源１２の光出力を調整開始するまでの所用時間ｔ４を含む。

第２光源１２は、合計の光出力が所定値以上であるときには、第１光源１１の光出力よりも小さい値の光出力をなす。あるいは、第２光源１２は、合計の光出力が所定値以上であるときには、休止している。

次に、本光送信器の動作を説明する。

通常動作時は、基本的に、現用の第１光源１１を用いてデータ伝送を行う。第２光源１２は、予備の光源であり、通常時は、発光を停止しているか、または、弱い光を出力する。ここでは、弱い光を出力することとして説明を行う。尚、光源の寿命は、一般に、光出力のレベルに依存する。第２光源１２は、第１光源１１よりも十分弱いレベルで発光しているか、または、全く発光していない状態とするため、第１光源１１よりも長寿命である。よって、第１光源１１が劣化した際に、第２光源１２の方も劣化しており、所望の光出力が得られなくなる確率は、十分低い。尚、信頼性を更に向上させるためには、光源の数を増やすことが考えられる。

監視回路１３では、第１光源１１と第２光源１２の光出力の合計が所望の光出力となるように制御を行う。初期状態としては、第１光源１１からの光出力を強くし、第２光源１２からの光出力を弱くするように設定されている。

第１光源１１と第２光源１２の光出力は、カップラ１５に入力され、カップラ１５は、第１光源１１と第２光源１２の光出力を合成した光を出力する。カップラ１５からの出力は、変調器１６に入力される。変調器１６は、入力されるデータによって光信号に変調を掛け、変調の掛かった光信号を出力する。変調の掛かった光信号は、光ファイバ３０を介して光受信器２０に接続され、データ伝送が行われる。

通常動作時に第１光源１１の光出力が低下すると、監視回路１３がこれを検知する。監視回路１３は、第１光源１１と第２光源１２の光出力の和が所望の強度となるように制御を行うので、第１光源１１が低下した分だけ第２光源１２の光出力を強くするように制御し、第１光源１１と第２光源１２の光出力の和を所望の値とする。

第１光源１１の光出力が緩やかに低下した場合の制御の様子を図２に示す。監視回路１３は、光源の光出力の状態を監視結果信号として出力し、異常を伝える。

これに対して、第１光源１１の光出力が急激に低下した場合には、図４に示したように、第１光源１１の光出力の低下（に要する）時間ｔ１が第２光源１２の光出力上昇に要する時間ｔ２よりも短く、即ち、第２光源１２の光出力の上昇に要する時間ｔ２が第１光源１１の光出力の低下に追いつかず、所望の光出力を割り込む状態が起こり、この間のデータ伝送が保証できなくなる。尚、第２光源１２の光出力上昇に要する時間ｔ２は、監視回路１３が合計の光出力が所定値未満となったことを検出してから第２光源１２の光出力を調整開始するまでの所用時間ｔ４を含む（ｔ４は、図示せず）。

しかし、本発明では、第１光源１１の光出力側に遅延回路１４が接続されており、かつ、図３に示すように、第１光源１１の光を遅延させる時間ｔ３が、第２光源１２の光出力の上昇に要する時間ｔ２よりも大きく設定されているため、変調器１６に入力される光出力が低下しない。したがって、データ伝送が途切れることなく継続して行われる。

尚、遅延時間ｔ３の間、光送信器１０からの光出力が所望の値よりも大きくなることに対しては、光受信器２０の受信感度（耐入力）を光送信器１０が出力し得る最大光出力よりも大きく確保しておけばよい。

以上説明した実施例では、現用の光源を１つ、予備の光源を１つであったが、遅延回路を設けた現用の光源を２つ以上、また、予備の光源を２つ以上としてもよい。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、当該特許請求の範囲に記載された技術範囲内であれば、種々の変形が可能であることは云うまでもない。例えば、本発明は、光信号の受信部と、光信号の送信部とを有する光中継器において、その光送信部として、本発明の構成を適用することができる。

さらに、本発明は、コンピュータ、交換機、通信装置、放送機器等の光伝送を行う機器やシステム全般に適用可能であり、特に、信頼性が要求されるものに適している。

本発明の実施例による光送信器を含む光伝送システムのブロック図である。 本発明の実施例による光送信器の動作を示す図である。 本発明の実施例による光送信器の動作を示す図である。 従来の光送信器の動作を示す図である。

符号の説明

１０ 光送信器
１１ 第１光源
１２ 第２光源
１３ 監視回路
１４ 遅延回路
１５ カップラ
１６ 変調器
２０ 光受信器
３０ 光ファイバ

Claims (11)

1. 光源からの光をデータによって変調して光信号として出力する光送信器において、
   第１光源と、
   光出力を調整可能な第２光源と、
   前記第１および前記第２光源の合計の光出力を監視して該合計の光出力が所定値以上となるように該第２光源の光出力を調整する監視回路と、
   前記第１光源の光出力を所定時間（ｔ３）だけ遅延する遅延回路とを有することを特徴とする光送信器。
2. 前記所定時間（ｔ３）は、前記第１光源の光出力が急激に低下したことに伴う前記第２光源の光出力上昇に要する時間（ｔ２）よりも長い請求項１に記載の光送信器。
3. 前記第２光源の光出力上昇に要する時間（ｔ２）は、前記監視回路が前記合計の光出力が前記所定値未満となったことを検出してから前記第２光源の光出力を調整開始するまでの所用時間（ｔ４）を含む請求項２に記載の光送信器。
4. 前記第１および前記第２光源の各光出力を合成するカップラをさらに有する請求項１乃至３のいずれか１つに記載の光送信器。
5. 前記第２光源は、前記合計の光出力が前記所定値以上であるときには、前記第１光源の光出力よりも小さい値の光出力をなす請求項１乃至４のいずれか１つに記載の光送信器。
6. 前記第２光源は、前記合計の光出力が前記所定値以上であるときには、休止している請求項１乃至４のいずれか１つに記載の光送信器。
7. 前記監視回路は、その監視結果を報知する機能を有する請求項１乃至６のいずれか１つに記載の光送信器。
8. 前記第１光源および前記遅延回路の組み合わせを複数組有する請求項１乃至７のいずれか１つに記載の光送信器。
9. 前記第２光源を複数有する請求項１乃至８のいずれか１つに記載の光送信器。
10. 請求項１乃至９のいずれか１つに記載の前記光送信器と、該光送信器に光ファイバを介して接続され、該光送信器の最大光出力よりも大きい耐入力特性を有する光受信器とを有する光伝送システム。
11. 光信号の受信部と、光信号の送信部とを有し、前記光送信部は、請求項１乃至９のいずれか１つに記載の前記光送信器によって構成される光中継器。

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