JPH0669173B2 - 波長多重光通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、互いに異なる波長をもった光信号の送，受信
を行わせる波長多重光通信装置に関する。

従来技術 従来、ユニットＡ側からユニットＢ側に所定の波長帯域
をもった第１の光信号を与え、またユニットＢ側からユ
ニットＡ側に第１の光信号とは異なる波長帯域をもった
第２の光信号を与えるようにした双方向性の波長多重光
通信装置にあっては、各ユニットA,Bにおける受光素子
の有感波長帯域が広いので、発光素子から発せられる光
が同一ユニットにおける受光素子により受光されて誤検
知されてしまうのを防止するため、各ユニットA,Bにお
いて互いに干渉することがないように発光素子と受光素
子とを離して設置するようにしており、各ユニットA,B
の小形化を図るうえで支障となっている。

目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、各ユニッ
トにおいて発光素子と受光素子とを近接して設けても干
渉することがないようにして、各ユニットにおける発光
素子と受光素子との１チップ化を図ることができるよう
にした波長多重光通信装置を提供するものである。

構成 本発明はその目的達成のため、ユニット間において互い
に異なる波長帯域をもった光信号の送，受信を双方向に
行わせる際、各ユニットにおける受光素子としてピーク
感度波長より長波長側のしゃ断特性が急峻になったもの
を用いるとともに、一方のユニットにおける発光素子の
中心波長よりも長波長側にピーク感度波長をもった受光
素子を、そのピーク感度波長よりも短波長側のしゃ断特
性をもった光透過性の樹脂によりモールドしたうえで、
各ユニット側における発光素子と受光素子とをそれぞれ
１つのケース内に組み込んで１チップ化するようにして
いる。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。

一般に、Ｐ−Ｎ接合による光起電効果を利用した受光素
子にあっては、波長λに対する光電流Ｉの感度特性が第
８図に示すようになっており、半導体層の禁止帯幅を制
御することにより、ピーク感度の波長λｐより長波長側
のしゃ断特性をシャープにすることができるものとなっ
ている。

そのため例えば第１図に示すように、ユニットＡ側に発
光素子Laと受光素子Paとを設置し、またユニットＢ側に
発光素子Lbと受光素子Pbとを設置して、各ユニットA,B
間で光ファイバケーブル１を介して互いに異なる波長帯
域をもった光信号の送，受信を双方向に行わせる際、本
発明では、一方のユニットＡ側における発光素子Laの発
光と受光素子Paの受光のスペクトル分布が第２図に示す
関係になるように、発光素子Laの発光波長帯域（中心波
長λ２）を受光素子paの波長帯域（ピーク感度波長λ
１）よりも長波長側に設定するようにしている。

したがって、受光素子Paの長波長側のしゃ断特性が前述
のようにシャープであるため、発光素子Laと受光素子Pa
とを近接して設けても発光素子Laから発せられた光が受
光素子Paに干渉することがなくなり、ユニットＡ側の小
形化を有効に図ることができるようになる。

また、長波長側の発光素子は短波長側のものと比較して
同一の発光出力を得る場合に小電流ですみ、消費電力お
よび配線容量などの点で有利となる。

その際、ユニットＢを主制御側としてユニットＡを遠隔
制御するような場合、特にその遠隔側のユニットＡが小
形で狭いスペースに発光素子Laと受光素子Paとを組み込
まなければならないような場合に有利となる。

他方のユニットＢ側にあっては、ユニットＡ側における
発光素子Laと受光素子Paとの各スペクトラム分布が第２
図に示すように設定されているのに対応して、第３図に
示すように、発光素子Lbの中心波長がλ１となるよう
に、また受光素子Pbのピーク感度波長がλ２となるよう
な各波長帯域をもった発光，受光のスペクトラム分布が
自ずと決定されることになる。

したがって、このままでは受光素子Pbの短波長側の感度
領域が発光素子Lbの波長帯域と重なって発光素子Lbから
発せられる光によって受光素子Pbが干渉を受けるように
なるため、発光素子Lbと受光素子Pbとを互いに離して設
置する必要がある。

そのため本発明では、しゃ断波長よりも長波長側をろ波
する光学フィルタと受光素子Pbとを組み合せることによ
り、第４図に示すように、受光素子Pbにおける感度領域
をシャープなものとして、発光素子Lbと受光素子Pbとを
近接して設置することができるようにしている。

第５図に、光学フィルタ２と受光素子Pbとを組み合せた
ものを示している。

また第６図に、受光素子Pbのモールドを光学フィルタ３
として１つの素子化を図ったもの（これを受光素子Pb″
とする）を示している。具体的には、ガラスまたはプラ
スチックなどの透明なモールド基材に短波長側のしゃ光
特性をもった光吸収剤を混入させて光学フィルタ特性を
発揮させるようにする。

第７図に、光学フィルタ２または３の光透過特性を示し
ている。その光学フィルタ２または３のしゃ断波λｃ
は、第８図に示す受光素子Pbの感度特性におけるピーク
感度波長λｐよりも短波長側に設定されている。したが
って、第７図に示す光透過特性をもった光学フィルタ２
または３と第８図に示す感度特性をもった受光素子Pbと
を組み合せることによって、第９図に示すようなシャー
プな感度領域内にある波長をもった光のみを検知するこ
とが可能になる。

このように本発明によればユニットＡ側における発光素
子Laと受光素子PaまたはユニットＢ側における発光素子
Lbと受光素子Pb″をそれぞれ近接して設けることが可能
になるため、発光素子Laと受光素子Paとを組み合せたも
の、または発光素子Lbと受光素子Pb″とを組み合せたも
のを１チップ化することができるようになる。

第10図（ａ），（ｂ）に、発光素子LaまたはLbと受光素
子PaまたはPb″とをケース４内に組み込んで１チップ化
したときの構成例を示している。図中、５は透明板であ
る。

効果 以上、本発明による波長多重光通信装置にあっては、ユ
ニット間において各ユニット各々に設けられた発光素子
と受光素子とを用いて互いに異なる波長帯域をもった光
信号の送，受信を双方向に行わせる際、各ユニットにお
ける受光素子としてピーク感度波長より長波長側のしゃ
断特性が急峻になったものを用いることにより、一方の
ユニットにおける受光素子が発光素子の中心波長よりも
長波長側にピーク感度波長をもつような関係になるよう
にして、その一方のユニットにおける受光素子に、その
ピーク感度波長よりも短波長側のしゃ断特性をもった光
フィルタ要素をモールド樹脂として一体的に設けるよう
にしたもので、双方向の光信号の送，受信を行わせる波
長多重光通信系統に光フィルタ要素を１つ設けるだけ
で、各ユニットにおける発光素子と受光素子とを近接し
て配設しても、光信号の送，受信をチャンネル間で干渉
なく行わせることができるようになる。そして、各ユニ
ットにおける発光素子と受光素子との１チップ化を図る
に際して、その光フィルタ要素を、受光素子をモールド
する樹脂に転用することによって、チップ化構造の小型
化および簡素化を有効に図ることができるという優れた
利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による波長多重光通信装置のブロック構
成図、第２図は一方のユニット側における発光，受光の
スペクトラム分布を示す特性図、第３図および第４図は
他方のユニット側における発光，受光のスペクトラム分
布をそれぞれ示す特性図、第５図は光学フィルタと受光
素子とを組み合せた構成例を示す正断面図、第６図は光
学フィルタと一体化を図った受光素子の構成例を示す正
断面図、第７図は光学フィルタまたは本発明に係る特殊
な受光素子における光透過特性を示す図、第８図は一般
的な受光素子の感度特性を示す図、第９図は第７図の光
透過特性と第８図の感度特性とを組み合せたときの総合
的な感度特性を示す図、第10図（ａ），（ｂ）は発光素
子と受光素子とをケース内に組み込んで１チップ化した
ときの構成例を示す平面図および正断面図である。 A,B……ユニット、１……光ファイバケーブル、2,3……
光学フィルタ、４……ケース、５……透明板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ユニット間において、各ユニット各々に設
   けられた発光素子と受光素子とを用いて互いに異なる波
   長帯域をもった光信号の送，受信を１本の光ファイバケ
   ーブルを通して双方向に行わせるようにした波長多重光
   通信装置において、各ユニットにおける受光素子として
   ピーク感度波長より長波長側のしゃ断特性が急峻になっ
   たものを用いるとともに、一方のユニットにおける発光
   素子の中心波長よりも長波長側にピーク感度波長をもっ
   た受光素子を、そのピーク感度波長よりも短波長側のし
   ゃ断特性をもった光透過性の樹脂によりモールドしたう
   えで、各ユニット側における発光素子と受光素子とをそ
   れぞれ１つのケース内に組み込んで１チップ化したこと
   を特徴ととする波長多重光通信装置。