JPH0575539A - 光伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】送信する信号と故障時の信号を確実に区別す
る。 【構成】送信部に電気信号の「０」，「１」が入力され
たときに、極性が逆に接続され２組の発光素子６，７か
らパルス状の赤色光と青色光を切り換えて送り出す。こ
の赤色光と青色光を異なる受光素子２１，２２で受光し
て位相が異なるパルス信号に変換し、入力された電気信
号の「０」，「１」に応じた異なる信号を出力する。伝
送路等に故障が生じ各受光素子にパルス状の赤色光と青
色光のいずれもが入力しないときは、出力信号を「０」
にして故障発生を明らかにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電気信号を光信号に変
換して伝送する光伝送装置、特に誤送信の検知に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光伝送方式は、例えば図６に示す
ように、切換手段６１に電気信号の「１」，「０」が入
力すると、電源装置６２から発光ダイオ−ド６３に送る
電流を切換手段６１でオン，オフして発光ダイオ−ド６
３の発光と停止を行い光信号に変換する。この光信号を
光ファイバケ−ブル６４を通してフォトトランジスタ６
５に送り、フォトトランジスタ６５で電気信号に変換し
ている。このように電気信号を光信号に変換して伝送す
る光伝送方式は、低損失で伝送距離が伸びる、電磁誘導
や雷の影響を受けない等の利点があることから広く採用
されている。

【０００３】しかしながら、上記光伝送方式において、
検査などのために光ファイバケ−ブル６４のコネクタ６
６をはずしたままにしておいたり、光ファイバケ−ブル
６４の被覆が損傷して、伝送路の中間から強い外光が入
りフォトトランジスタ６５に入射すると、送信側の信号
は「０」であるのに受信側の信号は「１」になり、誤ま
った信号が出力されが、この誤送信を検知することがで
きなかった。

【０００４】この誤送信を防ぐために、例えば特開昭64
−28536号公報に開示されているように、入力される電
気信号が「１」のときに発光ダイオ−ド６３にパルス状
の電流を流す方法が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように入力され
る電気信号が「１」のときに発光ダイオ−ド６３にパル
ス状の電流を流しパルス状の光を送ると、光ファイバケ
−ブル６４の被覆が損傷等に起因する外光による誤信号
と送信する信号「１」の区別を行うことはできるが、光
ファイバケ−ブル等の故障により送信された光がフォト
トランジスタ６５に入射しないときには、故障によるの
か、入力された電気信号が「０」であるのかの区別がで
きないという短所があつた。

【０００６】この発明はかかる短所を解決するためにな
されたものであり、送信する信号と故障時の信号を確実
に区別して、フェイルセ−フを持たせた光伝送装置を得
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光伝送装
置は、送信部と光ファイバケ−ブルと受信部とを有する
光伝送装置であって、送信部は赤色光と青色光を切り換
えて光ファイバケ−ブルに送るものであり、パルス発振
器と信号切換手段と２組の発光素子とを有し、パルス発
振器は交流励振電圧を出力し、信号切換手段は入力され
る信号により交流励振電圧を送る発光素子を切り換え、
２組の発光素子は極性が逆に接続され、一方の発光素子
は赤色光を発し、他方の発光素子は青色光を発し、受信
部は光ファイバケ−ブルから送られた赤色光と青色光を
受光して電気信号に変換するものであり、２組の受光素
子を有し、一方の受光素子は光ファイバケ−ブルから送
られた赤色光を受光してパルス信号に変換し、他方の受
光素子は光ファイバケ−ブルから送られた青色光を受光
して、赤色光によるパルス信号とは位相が異なるパルス
信号に変換することを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明においては、送信部に電気信号の
「０」，「１」が入力されたときに、極性が逆に接続さ
れ２組の発光素子からパルス状の赤色光と青色光を切り
換えて送り出す。この赤色光と青色光を異なる受光素子
で受光して位相が異なるパルス信号に変換し、入力され
た電気信号の「０」，「１」に応じた異なる信号を出力
する。

【０００９】また、伝送路等に故障が生じ各受光素子に
パルス状の赤色光と青色光が入力しないときや、受光素
子が故障したときはパルス信号が出力されず、出力信号
を「０」にすることにより故障発生を明らかにする。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す回路図であ
る。図１に示すように、光伝送装置は送信部１と受信部
２と信号合成部３とを有する。送信部１はパルス発振器
４と信号切換手段５と２組の発光ダイオ−ド６，７を有
する。パルス発振器４はパルス状の電圧を送り出す。信
号切換手段５は入力された「０」，「１」の電気信号に
より「−１」側と「＋１」側に切り替わり、パルス発振
器４からの電圧を送る発光ダイオ−ド６，７を切り換え
る。発光ダイオ−ド６は図２に示すように赤色フィルタ
８とレンズ１０を有し、赤色光を発する素子であり、発
光ダイオ−ド７は青色フィルタ９とレンズ１０を有し、
青色光を発する素子である。そして発光ダイオ−ド６と
発光ダイオ−ド７はそれぞれ整流用のダイオ−ド１１，
１２と電流制限抵抗１３を介してパルス発振器４に対し
て極性が逆に接続されている。この送信部１の発光ダイ
オ−ド６，７から発した光はコネクタ１５で接続された
光ファイバケ−ブル１６を通り受信部２に送られる。

【００１１】受信部２はフォトトランジスタ２１，２２
と増幅器２３，２４とトランス２５，２６を有する。フ
ォトトランジスタ２１はレンズ１０と赤色フィルタ８を
有し、発光ダイオ−ド６から送られた赤色光を入射して
電気信号に変換して増幅器２３に送る。フォトトランジ
スタ２２はレンズ１０と青色フィルタ８を有し、発光ダ
イオ−ド７から送られた青色光を入射して電気信号に変
換して増幅器２４に送る。各増幅器２３，２４は送られ
た電気信号を増幅してそれぞれトランス２５，２６に送
る。トランス２５，２６は互いに極性が逆にしてあり、
受信部２と信号合成部３をフェイルセ−フのために絶縁
している。なお、２７，２８はコンデンサ、２９，３０
は抵抗である。

【００１２】信号合成部３はトランス２５，２６の出力
端子Ｐ１，Ｐ２と出力端子Ｐ３に接続されたダイオ−ド
３１，３２と、出力端子Ｐ３とコモン端子Ｐ４とに接続
されたコンデンサ３３を有する。

【００１３】上記のように構成された光伝送装置におい
て、送信部１に入力された電気信号を正常に伝送すると
きの動作と、光ファイバケ−ブル１６等の故障が生じた
ときの動作を図３の波形図を参照して説明する。図３に
おいて、期間Ａ，Ｂは送信部１に入力する電気信号が
「０」の場合、期間Ｃ，Ｄは送信部１に入力する電気信
号が「１」の場合を示し、期間Ａ，Ｃは正常に伝送され
る場合、期間Ｂ，Ｄは発光ダイオ−ド６，７や光ファイ
バケ−ブル１６，フォトトランジスタ２１，２２等に故
障がある場合を示す。

【００１４】図３の（ａ）に示すように、パルス発振器
４からは常時パルス状の信号電圧が出力されている。こ
の状態で送信部１に電気信号の「０」が送られていると
きは、信号切換手段５は「−１」側にあり、発光ダイオ
−ド６に信号電圧が送られ、発光ダイオ−ド６からは
（ｂ）に示すようにパルス状の赤色光を発する。この赤
色光は受信部２のフォトトランジスタ２１に入射して
（ｄ）に示す電気信号に変換された後、増幅器２３で増
幅されトランス２５に送られ、（ｆ）に示す交流信号に
変換される。このトランス２５から出力する交流信号を
信号合成部３で−Ｖの電圧に変換して出力する。この出
力電圧を検出することにより、送信部１に電気信号の
「０」が送られていることを検知することができる。

【００１５】この状態で光ファイバケ−ブル１６に故障
が生じてフォトトランジスタ２１にパルス状の赤色光が
入射しなかったり、フォトトランジスタ２１が故障する
と、図３の期間Ｂに示すように、フォトトランジスタ２
１の出力が「０」になるとトランス２５から出力する交
流信号が「０」になる。このトランス２５の出力信号が
「０」になったことを検出することにより、伝送路等に
故障が生じたことを検知することができる。

【００１６】また、正常に伝送されているときに、送信
部１に送られている電気信号が「１」になると、信号切
換手段５は「＋１」側に切り替わり、発光ダイオ−ド７
に信号電圧が送られ、発光ダイオ−ド７から（ｃ）に示
すパルス状の青色光を発する。この青色光はフォトトラ
ンジスタ２２に入射して（ｅ）に示す電気信号に変換さ
れた後、増幅器２４で増幅されトランス２６に送られ、
（ｇ）に示す交流信号に変換される。このトランス２６
から出力する交流信号を信号合成部３で＋Ｖの電圧に変
換して出力する。この出力電圧を検出することにより、
送信部１に電気信号の「１」が送られていることを検知
することができる。

【００１７】この信号を伝送しているときに光ファイバ
ケ−ブル１６やフォトトランジスタ２２が故障して、図
３の期間Ｄに示すように、フォトトランジスタ２２の出
力が「０」になると、トランス２６の出力信号は「０」
になる。このトランス２６の出力信号が「０」になった
ことを検出することにより、伝送路等に故障が生じたこ
とを検知することができる。

【００１８】このようにして、トランス２５、２６から
交流信号が出力されるか、その信号が「０」かを検出す
ることにより、信号が正常に伝送されているときと、伝
送路等に故障が生じたときとを確実に区別することがで
きる。

【００１９】なお、上記実施例においてはトランス２
５、２６から出力される交流信号を信号合成部３のダイ
オ−ドで−Ｖと＋Ｖの電圧に変換して出力する場合につ
いて説明したが、図４に示すように信号合成部３にフォ
トカプラ３４，３５を設け、トランス２５、２６から出
力される交流信号を同期検波しても良い。

【００２０】すなわち、発光ダイオ−ド６，７から発す
る赤色光と青色光は、図５に示すように単一のスペクト
ルではなく、フィルタ８，９のカットオフも完全ではな
い。このため、図３に示すように、発光ダイオ−ド６か
ら赤色光が送られているとき、あるいは発光ダイオ−ド
７から青色光が送られているときに、反対側のフォトト
ランジスタ２２、２１からも小さな信号が出力され、こ
の信号による交流信号がトランス２５、２６から出力さ
れる。この低レベルの交流信号は図３の期間Ｂ，Ｄに示
すように、一方のトランスが故障により出力信号を送り
出していないときにも他方のトランスから出力され、出
力信号を完全に「０」にすることができない。そこで、
トランス２５、２６から出力される交流信号を同期検波
することにより、図３の（ｈ），（ｉ）に示すように、
正常に伝送されているときにのみ−Ｖと＋Ｖの出力信号
を送り出し、故障時には出力信号を完全に「０」にする
ことにより、正常伝送と故障を明確に区別することがで
きる。

【００２１】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、送信部
に電気信号の「０」，［１］が入力されたときに、極性
が逆に接続され２組の発光素子からパルス状の赤色光と
青色光を切り換えて送り出し、この赤色光と青色光を異
なる受光素子で受光して位相の異なるパルス信号に変換
して出力することにより、伝送された信号を正確に検知
することができる。

【００２２】また、伝送路等に故障が生じたときには出
力信号が「０」になるから、正常に伝送しているときと
故障したときとを明確に区別することができ、フェイル
セ−フを持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す回路図である。

【図２】伝送路の概要を示す構成図である。

【図３】上記実施例の動作を示す波形図である。

【図４】信号合成部の他の例を示す回路図である。

【図５】発光ダイオ−ドの出力特性図である。

【図６】従来例の概要を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 送信部 ２ 受信部 ３ 信号合成部 ４ パルス発振器 ５ 信号切換手段 ６，７ 発光ダイオ−ド １６ 光ファイバケ−ブル ２１，２２ フォトトランジスタ ２３，２４ 増幅器 ２５，２６ トランス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信部と光ファイバケ−ブルと受信部と
   を有する光伝送装置であって、送信部は赤色光と青色光
   を切り換えて光ファイバケ−ブルに送るものであり、パ
   ルス発振器と信号切換手段と２組の発光素子とを有し、
   パルス発振器は交流励振電圧を出力し、信号切換手段は
   入力される信号により交流励振電圧を送る発光素子を切
   り換え、２組の発光素子は極性が逆に接続され、一方の
   発光素子は赤色光を発し、他方の発光素子は青色光を発
   し、受信部は光ファイバケ−ブルから送られた赤色光と
   青色光を受光して電気信号に変換するものであり、２組
   の受光素子を有し、一方の受光素子は光ファイバケ−ブ
   ルから送られた赤色光を受光してパルス信号に変換し、
   他方の受光素子は光ファイバケ−ブルから送られた青色
   光を受光して、赤色光によるパルス信号とは位相の異な
   るパルス信号に変換することを特徴とする光伝送装置。