JPH0771043B2 - 光フアイバ・レピ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は高い信頼性を有する光ファイバ・レピータに
関し、特に多重スターのＴ−結線回路網に使用されるレ
ピータに関する。レピータすなわち中継器は特に工業的
制御及び検知の応用に有用である。

光ファイバの伝送品質における改良、特に帯域幅を増大
しかつ減衰率を減少するという改良が続けられているの
で、光ファイバ通信網は伝送媒体として導体を使用した
回路網に代わって益々魅力的なものとなってきた。さら
に光回路網は電磁的ノイズに対して非常に感度が悪い。
光学的に通信を行うために、例えば電話、コンピュー
タ、もしくは数値制御工作機械のような端末装置内で生
じる電気信号は該端末装置内の光送信器に送られる。光
送信器は電気信号を使用してLEDまたはレーザ・ダイオ
ードのような光源からの光を変調する。端末装置内で生
じる電気信号が直列形態にあるディジタル信号であると
仮定するならば、変調は代表的にはLEDまたはレーザ・
ダイオードをオンまたはオフに点滅するよう電気信号を
使用することによって行われ、それにより電気信号と等
価な光信号を発生する。変調された光は光ファイバを介
してもう１つの端末装置内にある光受信器に伝送され
る。光受信器は光ダイオードのような光検出器を含んで
おり、この光検出器は変調された光信号を電気信号に再
変換する。それ故、端末装置内にある光送信器及び光受
信器はそれらを接続する光ファイバと一緒に、以前は使
用されていた導体と事実上置き換わる。通信プロトコル
が、回路網へのアクセスを制限するために代表的には使
用され、それ故、ただ１つの端末装置だけが一度に伝送
することができる。このようなプロトコル（例えばトー
クンパッシング（token passing））は従来既知であ
り、そして端末装置の電子機器内で履行され得る。

光ファイバ・スターは、多数の入力ファイバからの光信
号を収集するために、もしくは多数の出力ファイバに光
信号を配分するために使用される受動ハブである。透過
スター及び反射スターの双方が知られている。透過スタ
ーの物理的構造が第１図に図式的に示されており、この
第１図においては４つの光ファイバがテーパ領域すなわ
ち先細り領域20において融合されて、第１のポート24,2
6,28、及び30と、第２のポート32,34,36、及び38とを有
するスター22を提供している。第１のポート24〜30のい
ずれかを通ってスター22に進入する光は第２のポート32
〜38の全てに等しく配分される。例えば一単位の強度を
有する光が第１のポート24に導入されたならば、（わず
かの損失は無視して）1/4単位の強度を有する光が第２
のポート32〜38の各々を通って出されるであろう。スタ
ー22は双方向性であり、例えば第２のポート36に入った
光は第１のポート24〜30に等しく配分されるであろう。
その双方向性の本質にもかかわらずしばしばスターの光
入力及び光出力ファイバに言及しておくのが便利であ
り、それは、使用のために設置されるときにスターがど
のように配向されるかによって決定される。

スター22は４つの端末装置を相互接続するように使用さ
れ得、各端末装置は光ファイバを介して、第１のポート
24〜30の１つ及び第２のポート32〜38の１つに別々に接
続される。このような形態におけるスター22は、全ての
端末装置からの光信号を収集しそして全ての端末装置に
光信号を配分するよう働くので、適切に「混合」スター
と見なされる。混合スターは第１図の例のように４つの
対のポートに制限されるものではなく、代表的には16か
ら64の端末装置に対して働く。さらに第１図の基本構成
は収集スターもしくは配分スターを提供するように変更
され得る。４対１の収集スターを提供するためには、第
１のポートの全て及び第２のポートの１つだけが使用さ
れるか、または逆に第１のポートの１つ及び第２のポー
トの全てが使用される。例えば第１のポート24〜30の各
々は光信号のそれぞれの光源に接続され、そして第２の
ポートの１つ、例えばポート32は収集された信号を運ぶ
ために使用され、残りの第２のポート34〜38は非反射的
な態様で終端されるであろう。同じ構成は逆の場合にも
使用され得、その場合ポート32は１対４の配分スターと
して１つの信号源に結合される。小さい収集または配分
スターも光カプラとして既知である。

受動的なスター及び能動的なレピータの組み合わせが、
大型の光ファイバ回路網を形成するに際し必要である。
各レピータすなわち中継器は１つまたは２つ以上のスタ
ーを司るので、レピータの故障は、たとえそれを受動的
にバイパスする装置が設けられていたとしても、１つま
たは２つ以上のスターと、該スターに接続される端末装
置とを回路網から実質的に遮断する。このことは工業的
な環境においては受容できない通信損失を提示する。そ
れ故、非常に高い信頼性を有するレピータが必要であ
る。

発明の概要 従って、この発明の第１の目的は、高信頼性を有する光
ファイバ・レピータを提供することである。

この発明のもう１つの目的は、信頼性を増すために冗長
的な光チャンネルを有するＴ−結線型レピータを提供す
ることである。

この発明のさらにもう１つの目的は、スターを使用し、
レピータに接続される複数個の局部端末装置を信頼性を
もって担うと共に、必要とされる能動光要素及び電子要
素の数を減少するＴ−結線型レピータを提供することで
ある。

この発明のもう１つの目的は、故障を検出する装置を有
する高信頼性のあるＴ−結線型レピータを提供すること
である。

この発明のさらにもう１つの目的は冗長性を有すると共
に、動作速度を改善するよう実際の光ファイバ回路網に
おいてレーザ・ダイオードの使用を可能とした装置を監
視する、高信頼性を有するＴ−結線型レピータを提供す
ることである。

これら及び他の目的は、第１及び第２のファイバを含む
回路網内に、第１のファイバからの光信号を受信するた
めの第１の回路網受信器手段と、第１の受信器手段によ
って発生された電気信号に応答して光を発生するための
局部送信器手段とを有したレピータを提供することによ
って達成される。局部送信器手段は、複数個の電気−光
変換器と、混合スターとを含んでおり、電気−光変換器
の各々は、混合スターの少なくとも１つの光入力ファイ
バに向けられている。混合スターの光出力ファイバは端
末装置における光受信器に接続されている。レピータは
また、端末装置内の光送信器に接続された局部受信器手
段と、この受信器手段によって発生された電気信号に応
答して回路網の第２のファイバに光信号を発生するため
の第１の回路網送信器とを有している。好ましい実施例
において、回路網はまた第３及び第４のファイバを含ん
でおり、そしてレピータは、第３のファイバに結合され
た付加的な回路網受信器手段と、第４のファイバに結合
された付加的な回路網送信器手段とを含んでいる。

好適な実施例の説明 第２図は、複数個の端末装置間での光通信用の回路網40
を示しており、その複数個の端末装置の内、端末装置4
2,44及び46だけが示されている。回路網40はＴ−結線型
レピータ48,50及び52と、それらを、図示のように上流
方向及び下流方向に接続する光ファイバとを含んでい
る。中継器、すなわちレピータ50はレピータ52から光フ
ァイバ54を介して下流に向かう信号を受信し、そして光
ファイバ56を介してレピータ48に向かって下流に信号を
伝送する。レピータ48から上流に向かう信号は光ファイ
バ58を介してレピータ50で受信され、そしてレピータ50
は光ファイバ60を介してレピータ52に向かって上流に信
号を伝送する。これら回路網の光ファイバ接続に加うる
に、レピータ50はそれぞれ光ファイバ64及び66を介して
端末装置42及び44の光受信器62に局部的に接続される。
同様に光ファイバ68及び70は、端末装置42及び44の光送
信器72をレピータ50に接続する。第２図に点線で示唆さ
れているように、レピータ50は代表的には示された２つ
よりも多い数の端末装置を有している。

第２図の参照を続けると、下流方向回路網受信器74は光
ファイバ54から直列形態でディジタルの光信号を受信
し、そして導体76上にそれに等しい電気信号を出力す
る。上流方向回路網受信器78も同様に光ファイバ58から
の光信号を受信し、そしてそれに等価な電気信号を導体
80上に出力する。局部受信器82は端末装置42及び44から
受信される光信号に対応した電気出力を導体84上に発生
する。オアゲート86は導体80及び84上の電気信号の論理
和を取り、導体88上に上流方向回路網送信器90に対する
入力信号を発生し、この上流方向回路網送信器90は光フ
ァイバ60に対して対応の閃光を発生する。同様の態様で
オアゲート92は導体76及び84上の信号の論理和を取り、
導体94上に下流方向回路網送信器96に対する入力を発生
し、該下流方向回路網送信器96は対応の光信号を光ファ
イバ56に発生する。オアゲート98は、導体76,80及び84
上の信号の論理和を取り、導体100上に局部送信器102に
対する入力を発生し、この局部送信器102は端末装置42
及び44に対して光ファイバ64及び66を介して光信号を発
生する。

次に、レピータ50の一般的な動作を説明する。光ファイ
バ54上を下流に伝わる光信号は、受信器74によって電気
信号に変換され、導体76及びオアゲート92を通って進
み、そして送信器96によって光信号に再変換されて、光
ファイバ56上を下流にさらに進む。受信器74からの電気
信号はまた導体76及びオアゲート98を通って送信器102
に進み、この送信器102は端末装置42及び44に対して等
価な光信号を出力する。同様に光ファイバ58上を上流に
伝わる光信号は、受信器78によって電気信号に変換さ
れ、そして導体80及びオアゲート86を介して送信器90に
与えられ、さらに上流に伝送されると共に、導体80及び
オアゲート98を介して送信器102に与えられて局部配分
される。他方端末装置42または44によって局部的に生ぜ
られる光信号は局部受信器82によって電気信号に変換さ
れ、その電気信号は導体84及びオアゲート86を通って送
信器90に行き上流に光伝送され、また、導体84及びオア
ゲート92を通って送信器96に行き下流に光送信され、ま
た、導体84及びオアゲート98を通り、さらに導体100を
通って送信器102に行き局部配分される。要するに、レ
ピータ50は例えば端末装置42が、メッセージを端末装置
44に局部的に向けるか、もしくは端末装置44からのメッ
セージを受信するかを可能とするのが明らかである。レ
ピータ50はまた端末装置42が、端末装置46のような他の
レピータに接続された端末装置にメッセージを送りそし
てその端末装置からメッセージを受信するのを可能とす
る。

次に第３図を参照すると、局部送信器102が、LEDまたは
レーザ・ダイオードのようなＮ個の電気−光（E/O）変
換器104を含んでおり、これ等E/O変換器104は導体100に
並列に接続されている。各E/O変換器104の光出力は、Ｎ
−入力、Ｎ−出力混合スター108の入力光ファイバ106に
よって受信される。スター108の出力光ファイバ110はＮ
個の１対16配分スター112に接続される。各配分スター1
12は複数個の端末装置の光受信器62（第２図参照）に信
号を運ぶ。配分スター112は混合スター108及び／または
E/O変換器104に物理的に接近している必要はなく、実
際、配分スター112は（そして、以後説明される配分及
び収集スターも）、それらが司る端末装置間の便利な場
所に代表的には分散されるであろう。

単一のE/O変換器104によって司られ得る端末装置の数
は、光受信器62における信号対雑音比の要件によって制
限され、この光受信器62は首尾良い受信のために最小の
電力入力用件を有する。標準の低価格の光構成要素を使
用しかつ良好な忠実度でもって100ナノ秒パルスを通過
させるに充分な帯域幅を有する受信器62を使用すれば、
ただ１つのLED光源が、光源出力における変動並びに伝
送損失に対して充分な光出力の余裕をもって、少なくと
も16個の光受信器62に対して光出力を与えることができ
る。配分スター112をそれぞれE/O変換器104に直接に接
続することによって、混合スター108がない場合に16対
１の比が達成され得る。しかしながら混合スター108を
省略した場合には、E/O変換器104が故障すると、そのE/
O変換器104に接続される16個の端末装置との通信が乱さ
れるであろう。混合スター108を含ませれば信頼性を非
常に増す。混合スター108は例えば、16個のE/O変換器10
4と16個の配分スター112との間に接続される16入力、16
出力スターであり得る。各配分スター112への光信号出
力は、16個のE/O変換器104の各々からの光出力の1/16で
あるであろう。各配分スター112に与えられる光出力
は、それ故、混合スター108における小さい損失を除い
て、各E/O変換器104をそれぞれの配分スター112に直接
接続することによって得られるものと同じである。しか
しながらE/O変換器104のいずれか１つの故障はそれぞれ
の配分スター112への通信を一緒に遮断するよりむし
ろ、各配分スター112への信号を全出力の15/16に減ずる
だけであろう。回路網40に対して光出力供給量における
少なくとも3dBの安全率を仮定すると、混合スター108が
含まれているときには通信が影響される前にE/O変換器1
04の内の８つが故障しなければならない。さらに、余分
の入力光ファイバ106が終端されそして不使用のまま残
される場合には、装置を設置する際に16個より少ないE/
O変換器104を使用することによって財政上の節約が達成
され得るのは明らかであろう。

レーザ・ダイオードは代表的にはLEDよりも早い対応を
有しかつそれらの出力信号は一層のコヒーレントすなわ
ち可干渉性を有する。しかしながら、レーザ・ダイオー
ドはおそらく10の係数でLEDよりも信頼性が劣る。混合
スター108によって与えられる信頼性の増加は回路網40
におけるレーザ・ダイオードの使用を容易にする。

第４図は第３図の送信器102の代わりに使用され得る局
部送信器114を示しており、混合スターを追加すること
のさらなる長所を示している。それは必要とされる電気
−光変換器の数を減らすために使用され得る。第４図に
おいて、５つの電気−光（E/O）変換器116が導体100に
並列に接続されている。各変換器116は16対16混合スタ
ー120の３つの入力ファイバ118に光を与える。第８図
は、電気−光変換器として働くLED222の作用領域に露出
された３つのファイバからなる１束のファイバ118を示
す。混合スター120の出力ファイバ124は、16個の１対16
配分スター126に接続される。

第４図及び第８図の実施例におけるように、スターの入
力ファイバを束にすることは、変換器116の作用領域が
ファイバの断面積に比較して充分に大きいということを
必要とする。１つのLED、すなわちモトローラ（Motorol
a）MFOE1202の検査において、３つのファイバがただ１
つのファイバに比較して70％の効率で駆動され得ると言
うことが分かってきた。全ての束における光出力が混合
スター120において合計されるので、１つまたは２つ以
上のファイバすなわち束に結合された光の量における小
さな変動は臨界的なものではない。もし５つの変換器11
6が使用されたならば、１つの変換器の故障は各配分ス
ター126に入力される電力を正常な電力レベルの80％に
減少するだけである。現在入手可能なレーザ・ダイオー
ドは代表的にはLEDよりも小さな発光面積を有してお
り、それ故、第８図の態様で束にすることは、発散レン
ズもしくは他の複雑なものの助けを借りなければレーザ
・ダイオードでは現在の所、実行可能ではないというこ
とに注意すべきである。

第５図は局部受信器82を示しており、この局部受信器82
は、先に説明した局部送信器102及び114のようにまた混
合スターを使用しているが、端末装置からの信号を収集
すると言う逆の過程で使用している。第５図において16
対16混合スター130の各入力ファイバ128は、16個の16対
１収集スター132のそれぞれの１つからの光信号を受信
する。スター132の16個の入力ファイバの各々は、それ
ぞれの光送信器72（第２図参照）からの光信号を受信す
る。混合スター130からの出力ファイバ134は４つの束に
グループ化されており、そして光−電気（O/E）変換器1
36に向けられており、それによりもしこうしなければ必
要とされるであろう変換器の数を減じている。O/E変換
器136は加算器138に対して電気入力信号を供給し、この
加算器138は導体84上に出力信号を生ずる。出力がオア
ゲートに接続される４つの比較器を使用し得るけれど
も、信号エネルギを全部使用するよう加算器138はO/E変
換器136の電気出力を加算するのが好ましい。例えば加
算器134は加算増幅器でありその後にヒステリシス特性
を有するバッファが続くようなものであって良い。

第４図における混合スター120のような混合スター130
は、必要とされる変換器の数を減じつつ信頼性を高めて
いるものが明白である。特定の１つの光−電気変換器、
モトローラMFOD1100での実験において、１つのファイバ
結合と関連した効率を損失することなしに４つのファイ
バがグループ化され得ると言うことが分かった。複数の
変換器の場合、いずれか１つの変換器の故障はいずれの
端末装置との通信をも中断しない。加うるに、変換器の
出力は監視されかつ比較され、故障した変換器を検出す
ることができる。

第６図は上流方向回路網受信器78を示しており、同一の
構成は受信器74に対しても使用され得る。第６図におい
て、ファイバ58は１対３配分スター140に結合され、そ
の出力ファイバ142は光−電気（O/E）変換器144上に光
を出す。受信された出力レベルは概して、信号対雑音比
を高めるためにO/E変換器144の出力を合計する必要がな
いほど充分に高いであろう。その各出力は冗長構成にお
いて独立的に使用され得る。従って、出力はヒステリシ
ス特性を有するバッファ145に供給され、そして次にオ
アゲート146に供給され、そのオアゲート146の出力は導
体80に供給される。

第７図は下流方向回路網送信器96を示すけれども、送信
器90の構成も同じであって良い。第７図において３つの
電気−光（E/O）変換器148は、導体94からの電気信号を
受信し、そして光信号を３対３混合スター150のそれぞ
れの入力ファイバに供給する。ファイバ56（第２図参
照）は、混合スター150の出力ファイバの１つであり、
残りの２つの出力ファイバは冗長の光−電気（E/O）変
換器152に接続される。O/E変換器152は、E/O変換器148
の故障を検出するために光信号レベルを監視する警報回
路153に接続される。警報回路153は、導体94上にディジ
タル『１』が存在するときにO/E変換器152のいずれも適
当に高い信号を生じないならば警報信号を発する。

第９図は、レピータ50の代わりに回路網40（第２図参
照）において使用され得るＴ−結線型レピータ154を示
す。レピータ154はファイバ54からの光信号を受信する
１対２配分スター156を含んでおり、それらを光−電気
（O/E）変換器158及び160に配分し、これ等光−電気変
換器158及び160は、それぞれヒステリシス特性を有する
バッファ162及び164に電気出力を与える。同様に１対２
配分スター166がファイバ58からの光信号を受信し、そ
してそれらを光−電気（O/E）変換器168及び170に供給
し、これ等光−電気変換器168及び170はヒステリシス特
性を有するバッファ172及び174にそれぞれ接続されてい
る。電気−光（O/E）変換器176及び178はオアゲート180
及び182の出力によってそれぞれ駆動され、２対２混合
スター184の入力ファイバに対して光信号を出力する。
混合スター184の出力ファイバの一方はファイバ56に結
合され、他方の出力ファイバは光−電気（O/E）変換器1
86に光を運ぶ。O/E変換器186及びオアゲート182の出力
側（または二重にして冗長性をもたせる場合には双方の
オアゲート180及び182の出力側）に接続された警報回路
（図示せず）は、E/O変換器176及び178の光出力を監視
して変換器の故障を検出する。それぞれオアゲート192
及び194の出力によって駆動される電気−光（E/O）変換
器188及び190は、２対２混合スター196に対して光信号
を出力する。混合スター196の一方の出力ファイバはフ
ァイバ60に結合され、他方のファイバは光−電気（O/
E）変換器198に光を導き、この光−電気変換器198はO/E
変換器186と同様にE/O変換器188及び190の動作を監視す
るために設けられている。

第９図の参照を続けると、電気−光（E/O）変換器200,2
02,204,206及び208は、それぞれオアゲート210,212,21
4,216及び218の各出力によって駆動される。16対16混合
スター220の光入力ファイバは、３つの束にグループ化
されておりかつE/O変換器200〜208によって発光される
光信号にさらされており、16番目の入力ファイバ222
は、非反射態様で終端されている。混合スター220から
の16の出力ファイバの内の15個は、１対16配分スター22
4に接続されており、この配分スター224の出力ファイバ
は、240個の端末装置内の光受信器62（第２図参照）に
対して信号を出力する。16番目の出力ファイバ226は、
光−電気（O/E）変換器228に光を運び、この光−電気変
換器228は前述した態様でE/O変換器200〜208の動作を監
視するために警報回路（図示せず）に接続されている。
混合スター230の16個の光入力ファイバの内の15個は１
対16個収集スター232からの光を受信し、16番目の入力
ファイバ234は非反射態様で終端されている。収集スタ
ー232の入力ファイバは、240個の端末装置の光送信器72
（第２図参照）に接続されている。混合スター230の出
力ファイバは４つの束にグループ化されており、かつ光
−電気（E/O）変換器236,238,240及び242に向けられて
いる。ヒステリシス特性を有するバッファが後に続く加
算増幅器であって良い加算器244及び246は、各々４つの
入力を有しており、各々の入力はO/E変換器236〜242の
１つによって発生される電気信号を受信する。

第９図の参照を続けると、オアゲート180及び182は、バ
ッファ162、バッファ164、加算器246、及び加算器244の
出力の論理和を取る。オアゲート192及び194は、バッフ
ァ172、バッファ174、加算器244、及び加算器246の出力
の論理和を取る。オアゲート210〜218は、バッファ162,
164,172及び174、加算器244及び246の出力の論理和を取
る。ファイバ54上を下流に伝播する光信号はO/E変換器1
58及び160によって検出されて変換され、その結果得ら
れた電気信号は、それぞれバッファ162及び164を通り、
更にオアゲート180及び182を通ってE/O変換器176及び17
8に通され、これ等E/O変換器176及び178はそれら電気信
号を光信号に再変換してファイバ56を介してさらに下流
に伝送すると言うことは明らかである。バッファ162及
び164を通った電気信号はまたオアゲート210〜218を介
してE/O変換器200〜208に通され、これ等E/O変換器200
〜208は混合スター220に対して光信号を発し、配分スタ
ー224を介して240個の局部端末装置の各々に引き続き伝
送を行う。同様の態様で、ファイバ58上を上流に進む光
信号はファイバ60上をさらに上流に運ばれ、また混合ス
ター220を介して局部端末装置に与えられる。他方、局
部端末装置からの光信号は収集スター232によって収集
され、混合スター230によって混合され、O/E変換器236
〜242によって電気信号に変換され、そして加算器244〜
246によって加算される。加算された電気信号はファイ
バ56上を下流に伝播する光信号を提供するようにオアゲ
ート180及び182を通され、またファイバ60上を上流に伝
播する光信号を提供するようにオアゲート192行う194を
通され、そしてまた局部端末装置に対して光信号を提供
するようにオアゲート210〜218を通される。

第２図と第９図を比較すると、第９図の実施例は２つの
オアゲート180及び182を使用しており、第２図の実施例
においてはただ１つのオアゲート92を使用していること
が分かる。このような電気的な冗長性は、ゲートもしく
は他の構成要素の故障の可能性があっても、レピータ15
4を不動作にしないので信頼性を高めている。

第９図の実施例は、なかんずく局部端末装置を一対の混
合スターを通して変換器に連結することによって、信頼
性を改善すると共に構成要素の数を減らすのを達成して
いるけれども、もし使用されるべき局部端末装置の数が
比較的少ない場合には、これは、はなはだしく高価なも
のになるであろう。第10図は使用されるべき局部端末装
置の数が比較的少ない場合に、レピータ50の代わりに回
路網40（第２図参照）内で使用され得るＴ−結線型レピ
ータ248を示す。

第10図において、ファイバ54上を下流に移動する光信号
は、１対２配分スター254によって光−電気（O/E）変換
器250及び252に供給される。O/E変換器250及び252の電
気出力信号はヒステリシス特性を有するバッファ256及
び258に供給され、バッファ256及び258の出力は次にオ
アゲート260に供給される。同様に１対２配分スター262
は上流に伝播する光信号をファイバ58から光−電気（O/
E）変換器264及び265に供給し、これら変換器の出力は
ヒステリシス特性を有するバッファ267及び268を介して
オアゲート266に供給される。オアゲート270及び272の
出力信号は電気−光（E/O）変換器274及び276に供給さ
れてこれ等を駆動し、これ等変換器274及び276で変換さ
れた光信号は２対１収集スター278によってファイバ60
に供給される。同様にオアゲート280及び282の出力信号
は電気−光（E/O）変換器283及び284に供給されてこれ
等を駆動し、これ等変換器283及び284で変換された光信
号は２対１配分スター285によってファイバ56に供給さ
れる。

第10図の参照を続けると、オアゲート286の一方の入力
端はオアゲート260の出力端に接続され、そしてオアゲ
ート286の他方の入力端はオアゲート266の出力端に接続
される。電気−光（E/O）変換器287,288、及び290は、
オアゲート286の出力端に並列に接続される。64対64混
合スター292は64個の光入力ファイバ294と、同数の出力
ファイバ296とを有している。入力ファイバ294の内の９
つは３つの束にグループ化されており、そしてE/O並列2
87〜290によって発せられる光にさらされている。出力
ファイバ296の内の８つは４つの束にグループ化されて
おり、そして光−電気（O/E）変換器298及び300に結合
されている。１つの出力ファイバ（参照番号296′で示
されている）は非反射態様で終端されている。残りの55
個の入力ファイバ294及び55個の出力ファイバ296は対に
されており、各対の一方のファイバは端末装置の光受信
器62（第２図参照）に結合されており、そして各対の他
方のファイバは同じ端末装置の光送信器72（第２図参
照）に結合されている。

加算器302はO/E変換器298及び300からの電気出力信号を
受信する。加算器302は、O/E変換器298及び300の出力を
増幅するための増幅器304及び306と、抵抗器308,310及
び312を含む加算回路と、ヒステリシス特性を有すると
共に抵抗回路網の加算点における電位に応答するバッフ
ァ314とを含んでいる。バッファ314の出力は、以後すぐ
に詳細に説明される禁止回路316を介して、オアゲート2
70,272,280及び282の入力端に供給される。

第10図の参照を続けると、O/E変換器250及び252がファ
イバ54上を下流に移動する光の点滅を受信したとき、オ
アゲート260はオンとなり、その結果としてオアゲート2
80,282、及び286もまたオンとなる。それ故、光信号は
ファイバ56上をさらに下流に伝播され、そして混合スタ
ー292に接続される局部端末装置（図示せず）に伝送さ
れる。同様にファイバ58上を上流に伝播する光信号を受
信したとき、レピータ248はファイバ60上をさらに上流
に移動する光信号を発生すると共に、混合スター292に
接続される局部端末装置に光信号を発生する。これら局
部端末装置の１つが信号を発生したとき、その信号は混
合スター292自身によって残りの局部端末装置に運ばれ
る。さらに加算器302は、信号がファイバ60上を上流
に、そしてファイバ56上を下流に伝送されるように、禁
止回路316を介してオアゲート270,272,280及び282に与
えられる信号でもって応答する。

E/O変換器287〜290が、ファイバ54上を下流にまたはフ
ァイバ58上を上流に移動する信号に応答して動作すると
き、混合スター292の出力ファイバ296は混合スター292
に接続される局部端末装置（図示せず）に信号を運ぶだ
けでなく、またO/E変換器298及び300にも信号を運ぶ。
事実、混合スター292はE/O変換器287〜290からの信号を
O/E変換器298〜300へ実質的に「反射」し、それ故、O/E
変換器298〜300は、それらがあたかも混合スター292に
接続される局部端末装置からの正当な信号を受けたかの
ように応答する。禁止回路316がない場合には、このよ
うな反射から生じるスプリアス信号が、ファイバ60上を
上流にかつファイバ56上を下流に伝播されるであろう。
これらのスプリアス信号は通信の品質を実質的に下げ、
そして回路網40内に光発信を起こすことによって総じて
通信を妨げさえするであろう。

第10図の参照を続けると、禁止回路316は４−入力オア
ゲート318を含んでいる。オアゲート318の１つの入力端
はオアゲート260の出力端に直接接続されており、もう
１つの入力端は直列接続された一対のバッファ320から
なる遅延回路を通してオアゲート260の出力端に接続さ
れており、オアゲート318の第３の入力端はオアゲート2
66の出力端に直列接続されており、そして最後の入力端
は一対のバッファ322からなる遅延回路を通してオアゲ
ート266の出力に接続されている。オアゲート318はオア
ゲート260または266のいずれかがオンとなったときにオ
ンとなり、そして遅延回路の存在のためにオアゲート26
0または266がオフとなった後わずかの間オンに止どまる
のは明らかである。オアゲート318の出力端はインバー
タ326を通してアンドゲート324の入力端に接続されてお
り、それ故、アンドゲート324端は、回路網40上を上流
または下流に移動する光パルスがレピータ248を横切っ
たときにオフとなる。このように混合スター292によっ
て生じた反射は禁止回路316のアンドゲート324によって
除去される。インバータ326は、光パルスがレピータ248
を通して上流または下流に移動していないときにオンで
あり、それ故、混合スター292に接続された局部端末装
置は、回路網40全体に渡って伝播させるための信号を発
生し得る。バッファ320及び322によって形成された遅延
回路は、もしそれらがない場合には上流または下流に移
動するパルスの後縁が混合スター292からの反応する反
射の後縁よりもわずかに先にあるという理由で存在して
いる。

光信号がレピータ248を通して上流または下流に移動す
るときに動作する３つのE/O変換器287−290があり、そ
してこれらの変換器の各々が３つの入力ファイバ294に
結合されているので、通常は加算器302内の加算点にお
ける信号は、局部端末装置（図示せず）によるメッセー
ジの伝送中よりも信号反射中の方が大きい。従って禁止
回路316の代わりに、あらかじめ決定されたスレショー
ルドを超える信号がバッファ314に達するのを阻止する
禁止手段が使用され得ると言うことが明らかである。

第10図の実施例はただ１つのゲート（例えばオアゲート
260）の故障によって不動作にされ得るけれども、第９
図の実施例の態様における電気的冗長性が使用され得る
のが明らかである。さらにここに開示されたレピータの
種々の実施例の電気的構成要素は、電源の故障による通
信の故障の危険性を減少するために、冗長性電源によっ
て付勢されるのが好ましい。

上述の説明からこの発明は、レピータに接続された端末
装置と、レピータ内の電気−光及び光−電気変換器との
間に１つまたは２つ以上の混合スターを使用したＴ−結
線型光ファイバ・レピータを提供しているのが明瞭であ
る。また信頼性は、他のレピータから発せられる信号を
検出するための冗長的な光−電気変換器と、他のレピー
タに信号を発するための冗長的な電気−光変換器とを使
用することによっても増加され得る。レピータの改善さ
れた性能は、回路網を過度の通信故障に従属させること
なく回路網内でレーザ・ダイオードを使用することを可
能とする。さらにレピータ内で使用されるスターは構成
要素の故障を監視するのを容易にする。

この発明の上述の説明は種々の変更、変化及び適応が可
能であり、そして同じことは請求範囲の等価物の意味及
び範囲内に抱合されるように意図されているのを理解す
べきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は４対４の透過型混合スターを示す図、第２図は
光ファイバ回路網におけるこの発明のレピータの実施例
を示す図、第３図は第２図のレピータ内の局部送信器の
実施例を示す図、第４図は第２図のレピータ内の局部送
信器の別の実施例を示す図、第５図は第２図のレピータ
内の局部受信器を示す図、第６図は第２図のレピータ内
の回路網受信器を示す図、第７図は第２図のレピータ内
の回路網送信器を示す図、第８図はLEDの作用面積から
光信号を受信するよう群にされた３つのファイバを示す
図、第９図はこの発明のレピータの第２の実施例を示す
図、第10図はこの発明のレピータの第３の実施例を示す
図である。図において、40は回路網、42,44及び46は端
末装置、48,50及び52はレピータ、54,56,58,60,64,66,6
8及び70は光ファイバ、62は光受信器、72は光送信器、7
4及び78は回路網受信器、82は局部受信器、90及び96は
回路網送信器、102は局部送信器、104及び116は電気−
光変換器、108及び120は混合スターである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のファイバ及び第２のファイバを有す
   る回路網内で各々が光受信器部分及び光送信器部分を有
   する複数個の端末装置に接続される光ファイバ・レピー
   タであって、 前記第１のファイバからの光信号を受信しかつそれに対
   応する電気信号を発生する第１の回路網受信器手段と、 前記第１の回路網受信器手段によって発生された前記電
   気信号に応答して光を発する局部送信器手段と、 前記端末装置の前記光送信器部分に接続され、前記光送
   信器部分からの光信号に応答して電気信号を発生する局
   部受信器手段と、 前記局部受信器手段によって発生された電気信号に応答
   して前記第２のファイバに光信号を発する第１の回路網
   送信器手段と、 を備え、前記局部送信器手段は複数個の局部電気−光変
   換器と、複数個の光入力ファイバ及び複数個の光出力フ
   ァイバを有した混合スターとを含み、前記局部電気−光
   交換器の各々は前記光入力ファイバの少なくとも１つに
   光学的に結合され、前記混合スターに接続され、そして
   前記端末装置の前記光受信器部分は、前記光出力ファイ
   バに接続された光ファイバ・レピータ。