JPH02174430A - Star coupler - Google Patents
Star couplerInfo
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- JPH02174430A JPH02174430A JP63330447A JP33044788A JPH02174430A JP H02174430 A JPH02174430 A JP H02174430A JP 63330447 A JP63330447 A JP 63330447A JP 33044788 A JP33044788 A JP 33044788A JP H02174430 A JPH02174430 A JP H02174430A
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- Small-Scale Networks (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、Carrier 5ense Multi
ple Accesswith Co11ision
Detaction (以下C5MA/CDとする)方
式による光スターネットワークを構成する場合に問題と
なる光信号のデータ衝突検出に対して有用なスターカプ
ラに関するものでる。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is directed to the Carrier 5ense Multi
ple Access with Co11ision
This invention relates to a star coupler that is useful for detecting data collisions in optical signals, which is a problem when constructing an optical star network based on the C5MA/CD (C5MA/CD) method.
(従来の技術)
第5図は例えば特公昭63−31972号公報に示され
た従来のスターカプラを用いて形成された光スターネッ
トワーク上に複数の異なる信号が生じた場合の光信号の
データ衝突検出方式を示す概略図である。図において、
(1)は送信信号線、(2)は送信器、(3)は発光素
子、(4)はスターカプラ、(5a)、(5b)、(5
C)、(5n)、(6a)、(6b)、(6C)、(6
n)はそれぞれスターカプラに接続された光ファイバ、
(7) は受光素子、(8)はアンプ、(9)は波形整
形回路、(lO)は受信信号線、(11)は遅延回路、
(12)は排他的論理和回路、(13)は積分回路、(
14)は比較器、(15)はしきい値設定用端子、(1
6)は衝突信号線である。(Prior art) Fig. 5 shows data collision of optical signals when a plurality of different signals occur on an optical star network formed using a conventional star coupler as shown in Japanese Patent Publication No. 63-31972, for example. It is a schematic diagram showing a detection method. In the figure,
(1) is a transmission signal line, (2) is a transmitter, (3) is a light emitting element, (4) is a star coupler, (5a), (5b), (5
C), (5n), (6a), (6b), (6C), (6
n) are optical fibers each connected to a star coupler;
(7) is a light receiving element, (8) is an amplifier, (9) is a waveform shaping circuit, (lO) is a receiving signal line, (11) is a delay circuit,
(12) is an exclusive OR circuit, (13) is an integrator circuit, (
14) is a comparator, (15) is a threshold setting terminal, (1
6) is a collision signal line.
次に動作について説明する。送信信号線(1)から送信
器(2)に送信信号が入力され、送信器(2)は送信信
号に対応して発光素子(3)を駆動する。Next, the operation will be explained. A transmission signal is input from a transmission signal line (1) to a transmitter (2), and the transmitter (2) drives a light emitting element (3) in response to the transmission signal.
発光素子(3)の出力はスターカプラ(4)の入力端に
接続された第1番目の光ファイバ(5a)に人力され、
この光ファイバ(5a)を伝播してスターカプラ(4)
により出力側に接続された第1番目の光ファイバ(6a
)、第2番目の光ファイバ(6b)、第3番目の光ファ
イバ(6c)、第n番目の光ファイバ(6n)にそれぞ
れ均等な光信号電力に配分して入力される。The output of the light emitting element (3) is inputted to the first optical fiber (5a) connected to the input end of the star coupler (4),
Propagate through this optical fiber (5a) and connect to the star coupler (4).
The first optical fiber (6a
), the second optical fiber (6b), the third optical fiber (6c), and the n-th optical fiber (6n), respectively, with equal optical signal power distributed.
上記第1番目の光ファイバ(6a)を伝播した光信号は
、送信器(2)と同一局の受光素子(7)に人力される
。受光素子(7)は光信号を電気信号に変換した後、ア
ンプ(8)に出力する。アンプ(8)は信号を増幅後、
波形整形回路(9)に出力し、波形整形回路(9)は人
力(X号を矩形波に整形して受信信号線(10)に出力
する。The optical signal propagated through the first optical fiber (6a) is inputted to the light receiving element (7) at the same station as the transmitter (2). The light receiving element (7) converts the optical signal into an electrical signal and then outputs it to the amplifier (8). After the amplifier (8) amplifies the signal,
The waveform shaping circuit (9) manually shapes the signal (X) into a rectangular wave and outputs it to the reception signal line (10).
一方、遅延回路(11)は、上記送信器(2)の人力点
から波形整形回路(9)の出力点までの伝播遅延時間に
等しい遅延時間を有し、送信信号線(1)上の信号を遅
延させて排他的論理和回路(12)に出力する。On the other hand, the delay circuit (11) has a delay time equal to the propagation delay time from the manual point of the transmitter (2) to the output point of the waveform shaping circuit (9), and the delay circuit (11) is delayed and output to the exclusive OR circuit (12).
排他的論理和回路(12)は上記遅延回路(11)の出
力と上記受信信号線(10)上の信号を人力とし、排他
的論理和の演算結果を積分回路J13)に出力する。積
分回路(13)は排他的論理和回路(12)の出力を積
分し比較器(14)へ出力し、比較器(14)は、しき
い値設定用端子(15)から与えられる判定しぎい値と
比較して積分値が判定しきい値を超えたとぎ有意信号を
衝突表示線(16)へ出力する。The exclusive OR circuit (12) uses the output of the delay circuit (11) and the signal on the reception signal line (10) as input, and outputs the exclusive OR operation result to the integrating circuit J13). The integrating circuit (13) integrates the output of the exclusive OR circuit (12) and outputs it to the comparator (14). When the integrated value exceeds the determination threshold value, a significant signal is output to the collision display line (16).
ここで、伝送路(伝送路とは、光ファイバ(5a)、(
5b)、(5C)、(5n)、(6a) 、 (6b)
、(6c)、(6n)及びスターカプラ(4)をいう)
上で自局信号と他局信号の衝突がない場合には、遅延回
路(11)により遅延された自局の送信信号と、波形整
形回路(9)から出力される自局の受信信号は一致する
。従って、排他的論理和回路(12)は演算結果として
一定値;を出力し、しきい値設定用端子(15)で設定
した判定しきい値を超えないため衝突信号線(16)に
は有意信号は出力されない。Here, the transmission line (transmission line is an optical fiber (5a), (
5b), (5C), (5n), (6a), (6b)
, (6c), (6n) and star coupler (4))
If there is no collision between the local station signal and the other station signal, the local station's transmitted signal delayed by the delay circuit (11) and the local station's received signal output from the waveform shaping circuit (9) match. do. Therefore, the exclusive OR circuit (12) outputs a constant value as the calculation result, and since it does not exceed the judgment threshold set by the threshold setting terminal (15), it is significant for the collision signal line (16). No signal is output.
他方、伝送路上で自局信号と他局信号が衝突した場合に
は、遅延回路(11)により遅延された自局の送信信号
と、波形整形回路(9)から出力される自局の受信信号
は一致しない。従って、排他的論理和回路(12)は一
定値零を出力せず、その値を人力とする積分回路(13
)は積分回路出力信号を出力する。積分回路出力信号が
比較器(14)において判定しきい値を超えると、衝突
信号線(16)上には有意信号が出力される。On the other hand, when the local station signal and the other station signal collide on the transmission path, the local station's transmitted signal delayed by the delay circuit (11) and the local station's received signal output from the waveform shaping circuit (9) does not match. Therefore, the exclusive OR circuit (12) does not output a constant value of zero, and the integral circuit (13) that uses that value manually
) outputs the integration circuit output signal. When the integral circuit output signal exceeds the determination threshold in the comparator (14), a significant signal is output on the collision signal line (16).
従来の信号衝突検出方式は以上のようになされているの
で、伝送路がスターカプラ(4) 光ファイバ(5a
)、(6a)といった大きな伝播遅延時間を有する要素
を含む場合、遅延回路(11)には多きくかつ正確な遅
延量が要求され、また遅延回路(11)には波形の歪み
なく信号を伝達する特性が要求され、これら要求を満足
させることが困難であった。The conventional signal collision detection method is as described above, so the transmission path is a star coupler (4) and an optical fiber (5a).
), (6a), etc., the delay circuit (11) is required to have a large and accurate delay amount, and the delay circuit (11) is required to transmit the signal without waveform distortion. It has been difficult to satisfy these demands.
この発明は、これらの課題を解消するためになされたも
ので、光スターネットワーク上の光信号のデータ衝突を
データ送信局が容易に検出できるようにしたスターカプ
ラを得ることを目的とする。The present invention was made to solve these problems, and it is an object of the present invention to provide a star coupler that allows a data transmitting station to easily detect data collisions of optical signals on an optical star network.
この発明に係るスターカプラは、1つの入力ポートに対
してn個の出力ポートを備えたn個の光分岐導波路と、
n個の入力ポートに対して1つの出力ポートを備えたn
個の光合流導波路を具備し、上記n個の光分岐導波路の
各出力ポートと上記n個の光合流導波路の各入力ポート
をマトリクス結合させるとともに、各光分岐導波路の入
力ポートから該入カホートに対応する出力ポートを有す
る光合流導波路への上記マトリクス結合中のパスを閉塞
したものである。The star coupler according to the present invention includes n optical branching waveguides each having n output ports for one input port;
n with one output port for n input ports
each output port of the n optical branching waveguides and each input port of the n optical coupling waveguides are coupled in a matrix, and the input port of each optical branching waveguide is connected to the input port of each optical branching waveguide. The path during the matrix coupling to the optical merging waveguide having the output port corresponding to the input cathode is blocked.
(作用〕
この発明におけるスターカプラは、自局からの送信信号
は自局に折り返されず、他局からの送信信号のみが自局
で受信されるよう、光信号を分岐・合流する。(Operation) The star coupler in the present invention branches and combines optical signals so that the transmitted signals from the own station are not returned to the own station, and only the transmitted signals from other stations are received by the own station.
(実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第2
図は光分岐導波路(21)の概略図である。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be explained with reference to the drawings.
The figure is a schematic diagram of the optical branching waveguide (21).
図において(17)は光信号の入力ポート、(18a)
、(18b) 、 (18c) 、 (18n)はそれ
ぞれ上記入力ポート(17)から人力した光信号を0本
に分岐して出力する出力ポートである。In the figure, (17) is the optical signal input port, (18a)
, (18b), (18c), and (18n) are output ports that branch the optical signal manually inputted from the input port (17) into 0 and output the same.
第3図は光合流導波路(22)の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of the optical merging waveguide (22).
図において(19a)、(19b)、(19c)、(1
9n)はそれぞれ光信号の入力ポート、(2o)は上記
入力ポート(19a)〜(19n)のそれぞれから入力
した0本の光信号を一つに合流して出力する出力ポート
である。In the figure (19a), (19b), (19c), (1
9n) are input ports for optical signals, and (2o) is an output port that combines 0 optical signals inputted from each of the input ports (19a) to (19n) into one and outputs the same.
第1図はスターカプラ(4)の概略構成図である。図に
おいて(21a)、(21b)、(21c)、(21n
)は第2図で示された1つの入力ポートに対してn個の
出力ポートを備えた光分岐導波路をn個重ねたものであ
り、 (22a)、(22b) 、 (22c) 、
(22n)は第3図で示された、n個の入力ポートに対
して1つの出力ポートを備えた光合流導波路をn個重ね
、各光分岐導波路の出力ポートと各光合流導波路の入力
ポートがマトリクス結合されるよう組み合せたものであ
る。(23)はn個の光分岐導波路(21a) 〜(2
1n)のfiXfi個の全出力ポートと、n個の光合流
導波路(22a)〜(22n)のnXn個の全入力ポー
トをマトリクス状に結合した接合面である。但し、上記
接合面(23)は、そのマトリクス結合において、n個
の光分岐導波路(21a)〜(21n)の出力ポートに
対し、上記各光分岐導波路(21a)〜(21n)の入
力ポートに対応する出力ポートを有し対をなす光合流導
波路(22a)〜(22n)の入力ポートは互いに結合
しない非結合部(23八)(接合面(23)上の黒円)
と、これを除く他の光合流導波路(22a)〜(22n
)の入力ポートに結合する結合部(23B) (接合面
(23)上の白日)を有する。FIG. 1 is a schematic diagram of the star coupler (4). In the figure (21a), (21b), (21c), (21n
) is a stack of n optical branching waveguides each having one input port and n output ports, as shown in FIG. 2, (22a), (22b), (22c),
(22n) is a stack of n optical merging waveguides each having one output port for each n input port shown in FIG. input ports are combined in a matrix manner. (23) is composed of n optical branching waveguides (21a) to (2
1n) and all nXn input ports of n optical merging waveguides (22a) to (22n) are coupled in a matrix. However, in the matrix coupling, the bonding surface (23) connects the output ports of the n optical branch waveguides (21a) to (21n) to the input ports of each of the optical branch waveguides (21a) to (21n). The input ports of the paired optical merging waveguides (22a) to (22n) having output ports corresponding to the ports are non-coupled portions (238) (black circles on the bonding surface (23)) that do not couple with each other.
and other optical combining waveguides (22a) to (22n)
) has a coupling portion (23B) (blank on the joint surface (23)) that couples to the input port of the connector (23B).
上記構成において、n個の光分岐導波路(21a)〜(
21n)の入力ポートから入力された0本の光信号は、
各分岐導波路(21a)〜(2In)内でそれぞれ分岐
され、各光分岐導波路(21a)〜(21n)のn個の
出力ポートにそれぞれ分配して出力される。各光分岐導
波路(21a) 〜(21,n)のnxn個の出力ポー
トから出力された光信号は、接合面(23)より各光合
流導波路(22a)〜(22n)のnxn個の入力ポー
トに人力される。但し、接合面(23)上のマトリクス
結合の構成により、n個の光分岐導波路(21a)〜(
21n)の出力ポートから出力される光信号は、上記各
分岐導波路(21a)〜(21n) と対をなす光分岐
導波路(22a)〜(22n)の入力ポートへは入力さ
れず、これを除く他の光合流導波路(22a)〜22n
)の入力ポートに人力される。各光合流導波路(22a
)〜(22n)の各入力ポートに人力された光信号は、
各光合流導波路(22a)〜(22n)内でそれぞれ論
理和処理されて、各光合流導波路(22a)〜(22n
)の出力ポートに出力される。In the above configuration, n optical branching waveguides (21a) to (
The 0 optical signals input from the input port of 21n) are
The light is branched within each of the branching waveguides (21a) to (2In), and distributed and output to n output ports of each of the branching waveguides (21a) to (21n), respectively. The optical signals output from the nxn output ports of each optical branching waveguide (21a) to (21,n) are transferred from the junction surface (23) to the nxn output ports of each optical combining waveguide (22a) to (22n). It is manually input to the input port. However, due to the matrix coupling configuration on the bonding surface (23), n optical branching waveguides (21a) to (
The optical signal output from the output port of the optical branching waveguides (21a) to (21n) is not input to the input port of the optical branching waveguides (22a) to (22n) that form a pair with each of the branching waveguides (21a) to (21n). Other optical combining waveguides (22a) to 22n except for
) input port manually. Each optical merging waveguide (22a
) to (22n), the optical signals input manually to each input port are as follows:
The respective optical merging waveguides (22a) to (22n) are logically summed, and each of the optical merging waveguides (22a) to (22n)
) is output to the output port.
即ち、ここでは4ポート型のスターネットワークが示さ
れるが、例えば光分岐導波路(21a)の入力ポートか
ら入力する光信号は、これと対をなす光合流導波路(2
2a)を除く他の全ての光合流導波路(22b)、 (
22c)、 (22n)の出力ポートから出力される。That is, although a 4-port star network is shown here, for example, an optical signal input from the input port of the optical branching waveguide (21a) is transmitted to the optical combining waveguide (21a) paired with this.
All other optical merging waveguides (22b) except 2a), (
22c) and (22n) are output from the output ports.
換言すれば、光合流導波路(22a)の出力ポートには
、これと対をなす光分岐導波路(21a)以外の他の全
ての光分岐導波路(21b)、 (21c)、(21n
)の入力ポートに入力された光信号が論理和処理され出
力される。他の光合流導波路(22b)、 (22c)
、(22n)についても同様に論理和処理がなされる。In other words, all the optical branching waveguides (21b), (21c), (21n) other than the optical branching waveguide (21a) that forms a pair with the optical combining waveguide (22a) are connected to the output port of the optical combining waveguide (22a).
The optical signals input to the input ports of ) are logically summed and output. Other optical combining waveguides (22b), (22c)
, (22n) are similarly ORed.
第4図は上記のスターカプラを用いた場合の光信号のデ
ータ衝突検出方式の一実施例である。他局の送信器から
光信号が送られると、スターカプラ(4)を経由して自
局の受信器に受信される。受信された光信号は増幅器(
8)で増幅され、波形整形回路(9)で矩形波に整形さ
れた後、受信信号線(10)に出力される。波形整形を
受けた受信信号は同時に判定回路(24)にも入力され
、一方自局の送信信号線(1)上の送信信号も判定回路
(24)に人力される。自局が送信中に他局が送信を開
始した場合、判定回路(24)は自局の送信信号線(1
) と自局の受信信号線(10)に同時に信号が現わ
れたことを検出し、衝突表示線(16)へ有意信号を出
力する。FIG. 4 shows an example of an optical signal data collision detection method using the above star coupler. When an optical signal is sent from the transmitter of another station, it is received by the receiver of the own station via the star coupler (4). The received optical signal is passed through an amplifier (
8), and after being shaped into a rectangular wave by a waveform shaping circuit (9), it is output to a reception signal line (10). The received signal that has undergone waveform shaping is also input to the determination circuit (24) at the same time, while the transmission signal on the transmission signal line (1) of the local station is also input to the determination circuit (24). If another station starts transmitting while the own station is transmitting, the determination circuit (24) determines whether the own station's transmission signal line (1
) and the reception signal line (10) of its own station at the same time, and outputs a significant signal to the collision display line (16).
自局と他局が同時に送信を行なわなければ、自局の送信
信号線(1)と自局の受信信号線(10)に同時に信号
が現われることはないため、判定回路(24)は有意信
号を出力しない。If the local station and the other station do not transmit at the same time, signals will not appear on the local station's transmitting signal line (1) and the local station's receiving signal line (10) at the same time, so the determination circuit (24) determines whether the signal is significant. is not output.
(発明の効果)
以上のように、この発明のスターカプラによれば、任意
のスターカプラ入力ポートより与えた光入力信号が、上
記入力ポートと対をなすスターカプラ出力ポート以外の
全ての出力ポートからそれぞれ出力され、逆に、任意の
スターカプラ出力ポートには上記出力ポートと対をなす
スターカプラ入力以外の全ての入力ポートから入力され
た光信号が論理和処理され出力されるので、このスター
カプラを用いて光スターネットワークを構成した場合、
自局からの送信信号は自局に折り返されることがなくな
り、端末は自局のデータ送信状態と受信状態とからネッ
トワークにおけるデータ衝突を容易に検出することが可
能となり、また検出精度の高いものが得られる効果があ
る。(Effects of the Invention) As described above, according to the star coupler of the present invention, an optical input signal applied from any star coupler input port can be transmitted to all output ports other than the star coupler output port paired with the input port. conversely, optical signals input from all input ports other than the star coupler input paired with the above output port are ORed and output to any star coupler output port. When an optical star network is configured using couplers,
Transmitted signals from the own station are no longer looped back to the own station, and the terminal can easily detect data collisions in the network from the data transmission status and reception status of the own station. There are benefits to be gained.
第1図はこの発明の一実施例によるスターカプラを示す
概略図、第2図はスターカプラを構成する光分岐導波路
の概略図、第3図はスターカプラを構成する光合流導波
路の概略図、第4図はこの発明のスターカプラを用いた
場合の衝突検出方式を説明するためのブロック図、第5
図は従来のスターカプラを用いた場合の衝突検出方式を
説明するためのブロック図である。
図中、(21a) 〜(21n)は光分岐導波路、(2
2a)〜(22n)光合流導波路、(23)は接合面、
(17)、(19a)〜(19n)は光入力ポート、(
18a) 〜(18n)、(20)は光出力ポート。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。Fig. 1 is a schematic diagram showing a star coupler according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a schematic diagram of an optical branching waveguide constituting the star coupler, and Fig. 3 is a schematic diagram of an optical combining waveguide constituting the star coupler. 4 is a block diagram for explaining the collision detection method when using the star coupler of the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram for explaining a collision detection method using a conventional star coupler. In the figure, (21a) to (21n) are optical branching waveguides, (21a) to (21n) are optical branching waveguides, and
2a) to (22n) optical merging waveguides, (23) is a junction surface,
(17), (19a) to (19n) are optical input ports, (
18a) to (18n) and (20) are optical output ports. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
られるスターカプラにおいて、1つの入力ポートに対し
てn個の出力ポートを備えたn個の光分岐導波路と、n
個の入力ポートに対して1つの出力ポートを備えたn個
の光合流導波路を具備し、上記n個の光分岐導波路の各
出力ポートと上記n個の光合流導波路の各入力ポートを
マトリクス結合させるとともに、各光分岐導波路の入力
ポートから該入力ポートに対応する出力ポートを有する
光合流導波路への上記マトリクス結合中のパスを閉塞し
たことを特徴とするスターカプラ。In a star coupler used as a central node when configuring an optical star network, n optical branching waveguides each having n output ports for one input port, and n
n optical merging waveguides each having one output port for each input port, each output port of the n optical branching waveguides and each input port of the n optical merging waveguides. 1. A star coupler comprising: a star coupler which performs matrix coupling, and blocks a path during the matrix coupling from an input port of each optical branching waveguide to an optical merging waveguide having an output port corresponding to the input port.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63330447A JPH02174430A (en) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | Star coupler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63330447A JPH02174430A (en) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | Star coupler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02174430A true JPH02174430A (en) | 1990-07-05 |
Family
ID=18232719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63330447A Pending JPH02174430A (en) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | Star coupler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02174430A (en) |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP63330447A patent/JPH02174430A/en active Pending
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