JPH0879182A - 光通信装置及び光ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送受信器に入射する戻り光を十分効果的にか
つ低コストで除去することにより、光信号における雑音
成分の発生を低減するとともに、光出力パワーを保持す
る光通信装置及び光ネットワークを提供する。 【構成】 光通信装置２０_N は、光バスライン１０を分
断した一端とこの一端に対向する他端とに光接続して設
置されており、制御装置３０、送受信器４０及び光分岐
器５０，６０，７０とこれらを接続する光伝送路８０〜
８３とから構成されている。送受信器４０は、レーザダ
イオードを含んで構成されており、所定の期間Ｔ_N に光
信号を受光するとともに所定の期間Ｔ_N ' に光信号を発
光する。光分岐器５０，６０，７０は、結合用導波路を
有する方向性結合器形の光カプラから構成されている。
ここで、光信号が送受信器４０から再び送受信器４０に
至る光路は存在しないので、送受信器４０は戻り光によ
って共振器内の安定発振状態を乱されない。そのため、
送受信器４０から出力される光信号に含まれる雑音成分
が低減するとともに、光出力パワーが保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信システム等にお
いて、光信号を双方向に伝送する一心の光ファイバに接
続されて所定の情報処理を行う光通信装置と、この光通
信装置を多段に接続して構成された光ネットワークとに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信システムでは光信号を双方
向に伝送するために、光伝送路に対するコスト低減の観
点から、二心の光ファイバではなく一心の光ファイバか
らなる光バスラインが用いられている。さらに、光バス
ラインに接続される光通信装置に対するコスト低減の観
点から、光合分波器の使用による波長分割ではなく送受
信器の使用による時分割の伝送方式が要望されている。
この送受信器は、レーザダイオード（Laser Diode ）を
送受信兼用素子として用いている。

【０００３】なお、このような送受信器に関する先行技
術については、公報「特開昭６２−５９４２７号」及び
公報「特開昭６２−５９４２８号」などに詳細に記載さ
れている。

【０００４】図５は、従来の光通信装置を示す構成図で
ある。この光通信装置は、光バスライン１０の間に設置
されており、制御装置３０、送受信器４０及び光分岐器
１２０，１３０とこれらを接続する光伝送路１４０〜１
４２とから構成されている。

【０００５】光バスライン１０は、一心の光ファイバを
含んで構成されており、光ネットワークにおいて光信号
を双方向に伝送する基幹の光伝送路である。制御装置３
０は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、
光信号として伝送される情報に対する各種処理を行う。
送受信器４０は、上述したレーザダイオードを含んで構
成されており、所定の期間Ｔ₁ に光信号を受光するとと
もに所定の期間Ｔ₁ 'に光信号を発光する。光分岐器１
２０，１３０は、結合用導波路を有する方向性結合器形
の光カプラから構成されている。光分岐器１２０は、端
子間におけるクロス方向とスルー方向との強度分岐比と
して例えば１：１で光信号を分岐する。光分岐器１３０
は、端子間におけるクロス方向とスルー方向との強度分
岐比として例えば１：９で光信号を分岐する。光伝送路
１４０〜１４２は、一心の光ファイバから構成されてお
り、送受信器４０及び光分岐器１２０，１３０の間を光
接続して光信号を伝送する。

【０００６】光バスライン１０を一方の向きに伝送され
てきた光信号Ｉ₀ は光分岐器１３０によって分岐される
ので、分岐した光信号Ｉ₀ の一方は光伝送路１４２、光
分岐器１２０及び光伝送路１４０を介して送受信器４０
に受光され、分岐した光信号Ｉ₀ の他方は光バスライン
１０に復帰して再び一方の向きに伝送される。一方、光
バスライン１０を他方の向きに伝送されてきた光信号Ｉ
₀ ' は光分岐器１３０によって分岐されるので、分岐し
た光信号Ｉ₀ ´の一方は光伝送路１４１、光分岐器１２
０及び光伝送路１４０を介して送受信器４０に受光され
分岐した光信号Ｉ₀ ´の他方は、光バスライン１０に復
帰して再び一方の向きに伝送される。

【０００７】送受信器４０では、所定の期間Ｔ₁ に入力
した光信号Ｉ₀ ，Ｉ₀ ' が光電変換されて検出信号Ｓ₀
として制御装置３０に出力される。制御装置３０では、
検出信号Ｓ₀ に含まれる各種情報に基づいて所定の演算
処理が実行されるとともに、所定の期間Ｔ₂ に各種情報
を含む制御信号Ｓ₁ が送受信器４０に出力される。再び
送受信器４０では、制御信号Ｓ₁ が光電変換されて光信
号Ｉ₁ として光伝送路１４０に所定の期間Ｔ₁ ' に出力
される。

【０００８】光伝送路１４０に入力した光信号Ｉ₁ は光
分岐器１２０によって分岐されるので、分岐した光信号
Ｉ₁ の一方は光伝送路１４１及び光分岐器１３０を介し
て光バスライン１０に出力して一方の向きに伝送され、
分岐した光信号Ｉ₁ の他方は光伝送路１４２及び光分岐
器１３０を介して光バスライン１０に出力して他方の向
きに伝送される。

【０００９】したがって、このような光通信装置では、
光バスライン１０を相互に異なる向きに伝送されてきた
光信号Ｉ₀ ，Ｉ₀ ' が受信されるとともに、光信号Ｉ₁
が光バスライン１０を相互に異なる向きに伝送されるよ
うに送信される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光通信装置では、送受信器の動作がＬＤの戻り光に
よって不安定になるという問題がある。

【００１１】例えば、図５に示す光通信装置では、送受
信器４０から出力された光信号の一部が、光伝送路１４
０、光分岐器１２０、光伝送路１４１、光分岐器１３
０、光伝送路１４２、光分岐器１２０及び光伝送路１４
０を順次経由する光路と、光伝送路１４０、光分岐器１
２０、光伝送路１４２、光分岐器１３０、光伝送路１４
１、光分岐器１２０及び伝送路１４０を順次経由する光
路とにより、再び送受信器４０に至る。このようなＬＤ
の戻り光は、送受信器４０を構成するレーザダイオード
における共振器内の安定発振状態を乱すことがある。そ
のため、送受信器４０から出射される光信号には雑音成
分が増大したり、あるいは光出力パワーが低減したりす
るので、光ネットワークにおける信頼性の悪化が起こ
る。

【００１２】一般に、このような問題の対策としては、
レーザダイオードの発光部に光アイソレータを設置する
ことが考えられる。しかしながら、レーザダイオードと
光アイソレータとを接続する際に、両者の偏波面を一致
させる調整は非常に困難である。そのため、レーザダイ
オードに入射する戻り光が、十分効果的には除去される
ことがない。また、光アイソレータを構成するファラデ
ー回転子、偏光子及び検光子は通常かなり高価であるの
で、光アイソレータ自体も高価になる。

【００１３】そこで、本発明は、上記の問題点を解決
し、送受信器に入射する戻り光を十分効果的にかつ低コ
ストで除去することにより、光信号における雑音成分の
発生を低減するとともに、光出力パワーを保持する光通
信装置及び光ネットワークを提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の光通
信装置は、上記の目的を達成するために、基幹光伝送路
を分断した一端から入力した第１の光信号を分岐して出
力する第１の光分岐器と、基幹光伝送路の一端に対向す
る他端から入力した第２の光信号を分岐して出力する第
２の光分岐器と、第１または第２の光分岐器から入力し
た第１または第２の光信号を出力する第３の光分岐器
と、この第３の光分岐器から第１の期間に入力した第１
または第２の光信号を光電変換して検出信号を出力する
送受信器と、この送受信器から入力した検出信号に基づ
いて所定の演算処理を行って制御信号を出力する制御装
置とを備え、送受信器は制御装置から第２の期間に入力
した制御信号を光電変換して第３の光信号を発生して出
力し、第３の光分岐器は送受信器から入力した第３の光
信号を分岐して出力し、第１の光分岐器は第３の光分岐
器から入力した第３の光信号と第２の光分岐器から入力
した第２の光信号とを基幹光伝送路の一端に出力し、第
２の光分岐器は第３の光分岐器から入力した第３の光信
号と第１の光分岐器から入力した第１の光信号とを基幹
光伝送路の他端に出力することを特徴とする。

【００１５】ここで、上記第１ないし第３の光分岐器
は、光ファイバまたは光導波路を用いて構成された分布
結合形の光方向性結合器であることを特徴としてもよ
い。また、上記第１ないし第３の光分岐器は、半透鏡を
用いて構成された集中結合形の光方向性結合器であるこ
とを特徴としてもよい。

【００１６】また、本発明に係る第２の光通信装置は、
上記の目的を達成するために、基幹光伝送路を分断した
一端から入力した第１の光信号を分岐して出力するとと
もに、基幹光伝送路の一端に対向する他端から入力した
第２の光信号を分岐して出力する第１の光分岐器と、こ
の第１の光分岐器から入力した第１または第２の光信号
を分岐して出力する第２の光分岐器と、この第２の光分
岐器から第１の期間に入力した第１または第２の光信号
を光電変換して検出信号を出力する送受信器と、この送
受信器から入力した検出信号に基づいて所定の演算処理
を行って制御信号を出力する制御装置とを備え、送受信
器は制御装置から第２の期間に入力した制御信号を光電
変換して第３の光信号を発生して出力し、第２の光分岐
器は送受信器から入力した第３の光信号を分岐して出力
し、第１の光分岐器は第２の光分岐器から入力した第２
及び第３の光信号を基幹光伝送路の前記一端に出力する
とともに、第２の光分岐器から入力した第１及び第３の
光信号を基幹光伝送路の他端に出力することを特徴とす
る。

【００１７】ここで、上記第１及び第２の光分岐器は、
光ファイバまたは光導波路を用いて構成された分布結合
形の光方向性結合器であることを特徴としてもよい。ま
た、上記第１及び第２の光分岐器は、半透鏡を用いて構
成された集中結合形の光方向性結合器であることを特徴
としてもよい。

【００１８】さらに、本発明に係る光ネットワークは、
上記の目的を達成するために、複数の位置で分断して配
設された基幹光伝送路と、この基幹光伝送路を分断した
一端とこの一端に対向する他端とに光接続して多段に設
置された複数の請求項１または請求項４記載の光通信装
置とを備えることを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明に係る第１の光通信装置においては、基
幹光伝送路を一方の向きに伝送されてきた第１の光信号
は、第１の光分岐器によって分岐して出力された後、第
３の光分岐器を介して送受信器に受光されるとともに、
第２の光分岐器を介して基幹光伝送路に復帰して再び一
方の向きに伝送される。一方、基幹光伝送路を他方の向
きに伝送されてきた第２の光信号は、第２の光分岐器に
よって分岐して出力された後、第３の光分岐器を介して
送受信器に受光されるとともに、第１の光分岐器を介し
て基幹光伝送路に復帰して再び他方の向きに伝送され
る。

【００２０】送受信器では、第１の期間に入力した第１
または第２の光信号が光電変換されて検出信号として制
御装置に出力される。制御装置では、検出信号に含まれ
る各種情報に基づいて所定の演算処理が実行されるとと
もに、各種情報を含む制御信号が送受信器に出力され
る。再び送受信器では、第２の期間に入力した制御信号
が光電変換されて第３の光信号として出力される。この
第３の光信号は、第３の光分岐器によって分岐して出力
された後、第２の光分岐器を介して基幹光伝送路に出力
して一方の向きに伝送されるとともに、第１の光分岐器
を介して基幹光伝送路に出力して他方の向きに伝送され
る。

【００２１】したがって、基幹光伝送路の双方向から第
１または第２の光信号が受信されるとともに、基幹光伝
送路の双方向に第３の光信号が送信される。すなわち、
時分割の伝送方式に基づいて一心の光ファイバを用いた
光通信が実現されている。

【００２２】このような光通信装置では、送受信器から
出力された第３の光信号が第１及び第２の光分岐器を介
して基幹光伝送路に出力される。すなわち、第３の光信
号が送受信器から再び送受信器に至る光路は存在しな
い。そのため、送受信器から出力された第３の光信号が
戻り光として再び送受信器に入力しないので、送受信器
は戻り光によって共振器内の安定発振状態を乱されな
い。したがって、送受信器の動作が戻り光によって不安
定にならないので、送受信器から出力される第３の光信
号に含まれる雑音成分が低減するとともに、光出力パワ
ーが保持される。

【００２３】また、本発明に係る第２の光通信装置にお
いては、基幹光伝送路を一方の向きに伝送されてきた第
１の光信号は、第１の光分岐器によって分岐して出力さ
れた後、第２の光分岐器を介して送受信器に受光される
とともに、さらに第１の光分岐器を介して基幹光伝送路
に復帰して再び一方の向きに伝送される。一方、基幹光
伝送路を他方の向きに伝送されてきた第２の光信号は、
第１の光分岐器によって分岐して出力された後、第２の
光分岐器を介して送受信器に受光されるとともに、さら
に第１の光分岐器を介して基幹光伝送路に復帰して再び
他方の向きに伝送される。

【００２４】送受信器では、第１の期間に入力した第１
または第２の光信号が光電変換されて検出信号として制
御装置に出力される。制御装置では、検出信号に含まれ
る各種情報に基づいて所定の演算処理が実行されるとと
もに、各種情報を含む制御信号が送受信器に出力され
る。再び送受信器では、第２の期間に入力した制御信号
が光電変換されて第３の光信号として出力される。この
第３の光信号は、第２の光分岐器を介して第１の光分岐
器によって分岐して基幹光伝送路に出力して相互に異な
る向きにそれぞれ伝送される。

【００２５】したがって、基幹光伝送路の双方向から第
１または第２の光信号が受信されるとともに、基幹光伝
送路の双方向に第３の光信号が送信される。すなわち、
時分割の伝送方式に基づいて一心の光ファイバを用いた
光通信が実現されている。

【００２６】このような光通信装置では、送受信器から
出力された第３の光信号が第１及び第２の光分岐器を介
して基幹光伝送路に出力される。すなわち、第３の光信
号が送受信器から再び送受信器に至る光路は存在しな
い。そのため、送受信器から出力された第３の光信号が
戻り光として再び送受信器に入力しないので、送受信器
は戻り光によって共振器内の安定発振状態を乱されな
い。したがって、送受信器の動作が戻り光によって不安
定にならないので、送受信器から出力される第３の光信
号に含まれる雑音成分が低減するとともに、光出力パワ
ーが保持される。

【００２７】さらに、本発明に係る光ネットワークにお
いては、基幹光伝送路を一方の向きに伝送されてきた第
１の光信号は、多段に接続された複数の光通信装置を順
次経由する際、第１の期間に随時受信される。一方、基
幹光伝送路を他方の向きに伝送されてきた第２の光信号
も、多段に接続された複数の光通信装置を順次経由する
際、第１の期間に随時受信される。また、各光通信装置
では、それぞれ第３の光信号が第２の期間に送信され、
基幹光伝送路に出力して相互に異なる向きにそれぞれ分
岐してに伝送される。

【００２８】したがって、基幹光伝送路を相互に異なる
向きに伝送されてきた第１または第２の光信号が受信さ
れるとともに、第３の光信号が基幹も伝送路を相互に異
なる向きに伝送されるように送信される。すなわち、時
分割の伝送方式に基づいて一心の光ファイバを用いた光
通信が実現されている。

【００２９】このような光ネットワークでは、各光通信
装置が本発明に係るものであることから、第３の光信号
は雑音成分を低減するとともに光出力パワーを保持して
各光通信装置から送信される。そのため、基幹光伝送路
の伝送中における光信号の劣化が低減する。したがっ
て、所定の情報が光信号として遠隔地間を高い信頼性で
伝送される。

【００３０】

【実施例】以下、本発明に係る実施例の構成及び作用に
ついて、図１ないし図４を参照して説明する。なお、図
面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複
する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の
ものと必ずしも一致していない。

【００３１】図１は、本発明の光通信装置に係る第１実
施例を示す構成図である。この光通信装置２０_N は、光
バスライン１０を分断した一端とこの一端に対向する他
端とに光接続して設置されており、制御装置３０、送受
信器４０及び光分岐器５０，６０，７０とこれらを接続
する光伝送路８０〜８３とから構成されている。なお、
Ｎは自然数である。

【００３２】光バスライン１０は、一心の光ファイバか
ら構成されており、光ネットワークにおいて光信号を双
方向に伝送する基幹の光伝送路である。制御装置３０
は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、光
信号として伝送される情報に対する各種処理を行う。送
受信器４０は、レーザダイオード（Laser Diode ）を含
んで構成されており、所定の期間Ｔ_N に光信号を受光す
るとともに所定の期間Ｔ_N ' に光信号を発光する。

【００３３】光分岐器５０，６０，７０は、結合用導波
路を有する方向性結合器形の光カプラから構成されてい
る。光分岐器５０は、端子５１，５４間及び端子５２，
５３間からなるクロス方向と、端子５１，５３間及び端
子５２，５４間からなるスルー方向との強度分岐比とし
て例えば１：１で光信号を分岐する。光分岐器６０は、
端子６１，６４間及び端子６２，６３間からなるクロス
方向と、端子６１，６３間及び端子６２，６４間からな
るスルー方向との強度分岐比として例えば１：９で光信
号を分岐する。光分岐器７０は、端子７１，７４間及び
端子７２，７３間からなるクロス方向と、端子７１，７
３間及び端子７２，７４間からなるスルー方向との強度
分岐比として例えば１：９で光信号を分岐する。

【００３４】光伝送路８０〜８３は、一心の光ファイバ
から構成されており、送受信器４０及び光分岐器５０，
６０，７０の間を光接続している。光伝送路８０は、送
受信器４０の端子と光分岐器５０の端子５３との間で光
信号を伝送する。光伝送路８１は、光分岐器５０の端子
５１と光分岐器６０の端子６４との間で光信号を伝送す
る。光伝送路８２は、光分岐器５０の端子５２と光分岐
器７０の端子７２と間で光信号を伝送する。光伝送路８
３は、光分岐器６０の端子６３と光分岐器７０の端子７
１との間で光信号を伝送する。

【００３５】次に、光通信装置に係る上記第１実施例の
作用について説明する。

【００３６】光通信装置２０_N では、光バスライン１０
を一方の向きに伝送されてきた光信号Ｉ₀ は、光分岐器
６０によって分岐されるので、光伝送路８１、光分岐器
５０及び光伝送路８０を介して送受信器４０に受光され
るとともに、光伝送路８３及び光分岐器７０を介して光
バスライン１０に復帰して再び一方の向きに伝送され
る。ここで、光分岐器６０の端子６１に入力した光信号
Ｉ₀ は、端子６４，６３の側に強度分岐比１：９で分岐
してそれぞれ出力される。続いて、光分岐器５０の端子
５１に入力した光信号Ｉ₀ は、端子５３，５４の側に強
度分岐比１：１で分岐してそれぞれ出力される。また、
光分岐器７０の端子７１に入力した光信号Ｉ₀ は、端子
７３，７４の側に強度分岐比９：１で分岐してそれぞれ
出力される。

【００３７】一方、光バスライン１０を他方の向きに伝
送されてきた光信号Ｉ₀ ' は、光分岐器７０によって分
岐されるので、光伝送路８２、光分岐器５０及び光伝送
路８０を介して送受信器４０に受光されるとともに、光
伝送路８３及び光分岐器６０を介して光バスライン１０
に復帰して再び他方の向きに伝送される。ここで、光分
岐器７０の端子７３に入力した光信号Ｉ₀ ' は、端子７
２，７１の側に強度分岐比１：９で分岐してそれぞれ出
力される。続いて、光分岐器５０の端子５２に入力した
光信号Ｉ₀ ' は、端子５３，５４の側に強度分岐比１：
１で分岐してそれぞれ出力される。また、光分岐器６０
の端子６３に入力した光信号Ｉ₀ ' は、端子６１，６２
の側に強度分岐比９：１で分岐してそれぞれ出力され
る。

【００３８】送受信器４０では、所定の期間Ｔ_N に入力
した光信号Ｉ₀ ，Ｉ₀ ' が光電変換されて検出信号Ｓ₀
として制御装置３０に出力される。制御装置３０では、
検出信号Ｓ₀ に含まれる各種情報に基づいて所定の演算
処理が実行されるとともに、各種情報を含む制御信号Ｓ
₁ が送受信器４０に出力される。再び送受信器４０で
は、所定の期間Ｔ_N ' に入力した制御信号Ｓ₁ が光電変
換されて光信号Ｉ_N として光伝送路８０に出力される。

【００３９】光伝送路８０に入力した光信号Ｉ_N は、光
分岐器５０によって分岐されるので、光伝送路８２及び
光分岐器７０を介して光バスライン１０に出力して一方
の向きに伝送されるとともに、光伝送路８１及び光分岐
器６０を介して光バスライン１０に出力して他方の向き
に伝送される。ここで、光分岐器５０の端子５３に入力
した光信号Ｉ_N は、端子５１，５２の側に強度分岐比
１：１で分岐してそれぞれ出力される。続いて、光分岐
器７０の端子７２に入力した光信号Ｉ_N は、端子７３，
７４の側に強度分岐比１：９で分岐してそれぞれ出力さ
れる。また、光分岐器６０の端子６４に入力した光信号
Ｉ_N は、端子６１，６２の側に強度分岐比１：９で分岐
してそれぞれ出力される。

【００４０】光通信装置２０_N では、光バスライン１０
の双方向から光信号Ｉ₀ ，Ｉ₀ ' が受信されるととも
に、光バスライン１０の双方向に光信号Ｉ_N が送信され
る。したがって、時分割の伝送方式に基づいて一心の光
ファイバを用いた光通信が実現されている。

【００４１】このような光通信装置２０_N では、送受信
器４０から出力された光信号Ｉ_N の大部分が光分岐器６
０の端子６１及び光分岐器７０の端子７３から光バスラ
イン１０に出力され、光信号Ｉ_N のその他一部が光分岐
器６０の端子６２及び光分岐器７０の端子７４から出力
される。すなわち、光信号Ｉ_N が送受信器４０から再び
送受信器４０に至る光路は存在しない。そのため、送受
信器４０から出力された光信号Ｉ_N が戻り光として再び
送受信器４０に入力しないので、送受信器４０を構成す
るレーザダイオードは戻り光によって共振器内の安定発
振状態を乱されない。したがって、送受信器４０の動作
が戻り光によって不安定にならないので、送受信器４０
から出力される光信号に含まれる雑音成分が低減すると
ともに、光出力カバーが保持される。

【００４２】図２は、本発明の光通信装置に係る第２実
施例を示す構成図である。この光通信装置２０_N は、光
バスライン１０を分断した一端とこの一端に対向する他
端とに光接続して設置されており、制御装置３０、送受
信器４０及び光分岐器９０，１００とこれらを接続する
光伝送路１１０〜１１２とから構成されている。

【００４３】光分岐器９０，１００は、結合用導波路を
有する方向性結合器形の光カプラから構成されている。
光分岐器９０は、端子９１，９４間及び端子９２，９３
間からなるクロス方向と、端子９１，９３間及び端子９
２，９４間からなるスルー方向との強度分岐比として例
えば２：８で光信号を分岐する。光分岐器１００は、端
子１０１，１０４間及び端子１０２，１０３間からなる
クロス方向と、端子１０１，１０３間及び端子１０２，
１０４間からなるスルー方向との強度分岐比として例え
ば１：１で光信号を分岐する。

【００４４】光伝送路１１０〜１１２は、一心の光ファ
イバから構成されており、送受信器４０及び光分岐器９
０，１００の間を光接続している。光伝送路１１０は、
送受信器４０の端子と光分岐器９０の端子９２との間で
光信号を伝送する。光伝送路１１１は、光分岐器９０の
端子９１と光分岐器１００の端子１０３との間で光信号
を伝送する。光伝送路１１２は、光分岐器９０の端子９
３と光分岐器１００の端子１０４と間で光信号を伝送す
る。

【００４５】次に、光通信装置に係る上記第２実施例の
作用について説明する。

【００４６】光通信装置２０_N では、光バスライン１０
を一方の向きに伝送されてきた光信号Ｉ₀ は、光分岐器
１００によって分岐されるので、光伝送路１１２、光分
岐器９０及び光伝送路１１０を介して送受信器４０に受
光されるとともに、光伝送路１１１、光分岐器９０、光
伝送路１１２及び光分岐器１００を介して光バスライン
１０に復帰して再び一方の向きに伝送される。ここで、
光分岐器１００の端子１０１に入力した光信号Ｉ₀ は、
端子１０３，１０４の側に強度分岐比１：１で分岐して
それぞれ出力される。続いて、光分岐器９０の端子９３
に入力した光信号Ｉ₀ は、端子９２，９１の側に強度分
岐比２：８で分岐してそれぞれ出力される。また、光分
岐器９０の端子９１に入力した光信号Ｉ₀ は、端子９
４，９３の側に強度分岐比２：８で分岐してそれぞれ出
力される。続いて、光分岐器１００の端子１０４に入力
した光信号Ｉ₀ は、端子１０２，１０１の側に強度分岐
比１：１で分岐してそれぞれ出力される。

【００４７】一方、光バスライン１０を他方の向きに伝
送されてきた光信号Ｉ₀ ' は、光分岐器１００によって
分岐されるので、光伝送路１１２、光分岐器９０及び光
伝送路１１０を介して送受信器４０に受光されるととも
に、光伝送路１１２、光分岐器９０、光伝送路１１１及
び光分岐器１００を介して光バスライン１０に復帰して
再び他方の向きに伝送される。ここで、光分岐器１００
の端子１０２に入力した光信号Ｉ₀ ' は、端子１０４，
１０３の側に強度分岐比１：１で分岐してそれぞれ出力
される。続いて、光分岐器９０の端子９３に入力した光
信号Ｉ₀ ' は、端子９２，９１の側に強度分岐比２：８
で分岐してそれぞれ出力される。さらに、光分岐器１０
０の端子１０３に入力した光信号Ｉ₀ ' は、端子１０
１，１０２の側に強度分岐比１：１で分岐してそれぞれ
出力される。

【００４８】送受信器４０では、所定の期間Ｔ_N に入力
した光信号Ｉ₀ ，Ｉ₀ ' が光電変換されて検出信号Ｓ₀
として制御装置３０に出力される。制御装置３０では、
検出信号Ｓ₀ に含まれる各種情報に基づいて所定の演算
処理が実行されるとともに、所定の期間Ｔ₂ に各種情報
を含む制御信号Ｓ₁ が送受信器４０に出力される。再び
送受信器４０では、所定の期間Ｔ_N ' に入力した制御信
号Ｓ₁ が光電変換されて光信号Ｉ_N として光伝送路１１
０に出力される。

【００４９】光伝送路１１０に入力した光信号Ｉ_N は、
光分岐器９０、光伝送路１１２及び光分岐器１００を介
して光バスライン１０に出力して相互に異なる向きにそ
れぞれ伝送される。ここで、光分岐器９０の端子９２に
入力した光信号Ｉ_N は、端子９３，９４の側に強度分岐
比２：８で分岐してそれぞれ出力される。続いて、光分
岐器１００の端子１０４に入力した光信号Ｉ_N は、端子
１０１，１０２の側に強度分岐比１：１で分岐してそれ
ぞれ出力される。

【００５０】光通信装置２０_N では、光バスライン１０
の双方向から光信号Ｉ₀ ，Ｉ₀ ' が受信されるととも
に、光バスライン１０の双方向に光信号Ｉ_N が送信され
る。したがって、時分割の伝送方式に基づいて一心の光
ファイバを用いた光通信がされている。

【００５１】このような光通信装置２０_N では、送受信
器４０から出力された光信号Ｉ_N の大部分が光分岐器１
００の端子１０１，１０２から光バスライン１０に出力
され、光信号Ｉ_N のその他一部が光分岐器９０の端子９
４から出力される。すなわち、光信号が送受信器４０か
ら再び送受信器４０に至る光路は存在しない。そのた
め、送受信器４０から出力された光信号Ｉ_N が戻り光と
して再び送受信器４０に入力しないので、送受信器４０
を構成するレーザダイオードは戻り光によって共振器内
の安定発振状態を乱されない。したがって、送受信器４
０の動作が戻り光によって不安定にならないので、送受
信器４０から出力される光信号に含まれる雑音成分が低
減するとともに、光出力パワーが保持される。

【００５２】図３は、光ネットワークに係る第１実施例
を示す構成図である。この光ネットワークでは、光バス
ライン１０における任意の位置に光通信装置が多段に設
置されており、光バスライン１０を分断した一端とこの
一端に対向する他端とに光接続している。例えば、光通
信装置２０₁ ，…，２０_N-1 ，２０_N ，２０_N+1 ，…，
２０_M が光バスライン１０に沿った一方の向きに配列さ
れており、これらは光通信装置に係る上記第１実施例と
同様に構成されている。ただし、図示しているのは光通
信装置２０_N-1 ，２０_N ，２０_N+1 のみである。なお、
Ｎ，Ｍ（＞Ｎ）は自然数である。

【００５３】次に、光ネットワークに係る上記第１実施
例の作用について説明する。

【００５４】光バスライン１０を一方の向きに伝送され
てきた光信号Ｉ₀ は、光通信装置２０₁ ，…，２
０_N-1 ，２０_N ，２０_N+1 ，…，２０_M を順次経由する
際に随時受信される。例えば、光通信装置２０_N-1 で
は、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N-1 に入力した
光信号Ｉ₀ が受信される。続いて、光通信装置２０_N で
は、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N に入力した光
信号Ｉ₀ が受信される。さらに、光通信装置２０_N+1 で
は、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N+1 に入力した
光信号Ｉ₀ が受信される。

【００５５】一方、光バスライン１０を他方の向きに伝
送されてきた光信号Ｉ₀ ' は、光通信装置２０_M ，…，
２０_N+1 ，２０_N ，２０_N-1 ，…，２０₁ を順次経由す
る際に随時受信される。例えば、光通信装置２０_N+1 で
は、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N+1 に入力した
光信号Ｉ₀ ' が受信される。続いて、光通信装置２０_N
では、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N に入力した
光信号Ｉ₀ ' が受信される。さらに、光通信装置２０
_N-1 では、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N-1 に入
力した光信号Ｉ₀ ' が受信される。

【００５６】また、光通信装置２０₁ ，…，２０_N-1 ，
２０_N ，２０_N+1 ，…，２０_M では、それぞれ光信号Ｉ
₁ ，…，Ｉ_N-1 ，Ｉ_N ，Ｉ_N+1 ，…，Ｉ_M が光バスライ
ン１０に出力して相互に異なる向きにそれぞれ分岐して
伝送される。例えば、光通信装置２０_N-1 では、光信号
Ｉ_N-1 が光バスライン１０に所定の期間Ｔ_N-1 ' に送信
される。光通信装置２０_N では、光信号Ｉ_N が光バスラ
イン１０に所定の期間Ｔ_N ' に送信される。光通信装置
２０_N+1 では、光信号Ｉ_N+1 が光バスライン１０に所定
の期間Ｔ_N+1 ' に送信される。このような光信号Ｉ₁ ，
…，Ｉ_M は、光信号Ｉ₀ ，Ｉ₀ ' とともに光通信装置２
０₁ ，…，２０_M を順次経由して随時受信される。

【００５７】そのため、光バスライン１０を相互に異な
る向きに伝送されてきた光信号Ｉ₀，Ｉ₀ ' が受信され
るとともに、光信号Ｉ₁ ，…，Ｉ_M が光バスライン１０
を相互に異なる向きに伝送されるように送信される。し
たがって、時分割の伝送方式に基づいて一心の光ファイ
バを用いた光通信が実現されている。

【００５８】このような光ネットワークでは、光信号Ｉ
₁ ，…，Ｉ_M は雑音成分を低減するとともに光出力パワ
ーを保持して光通信装置２０₁ ，…，２０_M から送信さ
れる。そのため、光バスライン１０の伝送中における光
信号の劣化が低減する。したがって、所定の情報が光信
号として遠隔地間を高い信頼性で伝送される。

【００５９】図４は、光ネットワークに係る第２実施例
を示す構成図である。この光ネットワークでは、光バス
ライン１０における任意の位置に光通信装置が多段に設
置されており、光バスライン１０を分断した一端とこの
一端に対向する他端とに光接続している。例えば、光通
信装置２０₁ ，…，２０_N-1 ，２０_N ，２０_N+1 ，…，
２０_M が光バスライン１０に沿った一方の向きに配列さ
れており、これらは光通信装置に係る上記第２実施例と
同様に構成されている。ただし、図示しているのは光通
信装置２０_N-1 ，２０_N ，２０_N+1 のみである。

【００６０】次に、光ネットワークに係る上記第２実施
例の作用について説明する。

【００６１】光バスライン１０を一方の向きに伝送され
てきた光信号Ｉ₀ は、光通信装置２０₁ ，…，２
０_N-1 ，２０_N ，２０_N+1 ，…，２０_M を順次経由する
際に随時受信される。例えば、光通信装置２０_N-1 で
は、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N-1 に入力した
光信号Ｉ₀ が受信される。続いて、光通信装置２０_N で
は、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N に入力した光
信号Ｉ₀ が受信される。さらに、光通信装置２０_N+1 で
は、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N+1 に入力した
光信号Ｉ₀ が受信される。

【００６２】一方、光バスライン１０を他方の向きに伝
送されてきた光信号Ｉ₀ ' は、光通信装置２０_M ，…，
２０_N+1 ，２０_N ，２０_N-1 ，…，２０₁ を順次経由す
る際に随時受信される。例えば、光通信装置２０_N+1 で
は、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N+1 に入力した
光信号Ｉ₀ ' が受信される。続いて、光通信装置２０_N
では、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N に入力した
光信号Ｉ₀ ' が受信される。さらに、光通信装置２０
_N-1 では、光バスライン１０から所定の期間Ｔ_N-1 に入
力した光信号Ｉ₀ ' が受信される。

【００６３】また、光通信装置２０₁ ，…，２０_N-1 ，
２０_N ，２０_N+1 ，…，２０_M では、それぞれ光信号Ｉ
₁ ，…，Ｉ_N-1 ，Ｉ_N ，Ｉ_N+1 ，…，Ｉ_M が光バスライ
ン１０に出力して相互に異なる向きにそれぞれ分岐して
伝送される。例えば、光通信装置２０_N-1 では、光信号
Ｉ_N-1 が光バスライン１０に所定の期間Ｔ_N-1 ' に送信
される。光通信装置２０_N では、光信号Ｉ_N が光バスラ
イン１０に所定の期間Ｔ_N ' に送信される。光通信装置
２０_N+1 では、光信号Ｉ_N+1 が光バスライン１０に所定
の期間Ｔ_N+1 ' に送信される。このような光信号Ｉ₁ ，
…，Ｉ_M は、光信号Ｉ₀ ，Ｉ₀ ' とともに光通信装置２
０₁ ，…，２０_M を順次経由して随時受信される。

【００６４】そのため、光バスライン１０を相互に異な
る向きに伝送されてきた光信号Ｉ₀，Ｉ₀ ' が受信され
るとともに、光信号Ｉ₁ ，…，Ｉ_M が光バスライン１０
を相互に異なる向きに伝送されるように送信される。し
たがって、時分割の伝送方式に基づいて一心の光ファイ
バを用いを光通信が実現されている。

【００６５】このような光ネットワークでは、光信号Ｉ
₁ ，…，Ｉ_M は雑音成分を低減するとともに光出力パワ
ーを保持して光通信装置２０₁ ，…，２０_M から送信さ
れる。そのため、光バスライン１０の伝送中における光
信号の劣化が低減する。したがって、所定の情報が光信
号として遠隔地間を高い信頼性で伝送される。

【００６６】なお、本発明は上記諸実施例に限定される
ものではなく、種々の変形が可能である。

【００６７】例えば、上記諸実施例では、結合用導波路
を有する分布結合形の方向性結合器である光カプラが光
分岐器として用いられている。しかしながら、結合用光
ファイバを有する分布結合形の方向性結合器である光カ
プラが光分岐器として用いられても、上記諸実施例とほ
ぼ同様な作用効果が得られる。また、誘電体薄膜などを
反射面に積層して形成された半透過膜を有する半透鏡
（ハーフミラー）を用いることにより、集中結合形の方
向性結合器である光カプラが光カプラとして用いられて
も、上記諸実施例とほぼ同様な作用効果が得られる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光通
信装置においては、基幹光伝送路の双方向から第１また
は第２の光信号が受信されるとともに、基幹光伝送路の
双方向に第３の光信号が送信される。すなわち、時分割
の伝送方式に基づいて一心の光ファイバを用いた光通信
が実現されている。

【００６９】ここで、送受信器から出力された第３の光
信号の大部分が第１及び第２の光分岐器を介して基幹光
伝送路に出力される。すなわち、第３の光信号が送受信
器から再び送受信器に至る光路は存在しない。これによ
り、送受信器から出力された第３の光信号が戻り光とし
て再び送受信器に入力しないので、送受信器は戻り光に
よって共振器内の安定発振状態を乱されない。そのた
め、送受信器の動作が戻り光によって不安定にならない
ので、送受信器から出力される第３の光信号に含まれる
雑音成分が低減するとともに、光出力パワーが保持され
る。

【００７０】したがって、本発明に係る光通信装置によ
れば、従来と違って送受信器に光アイソレータを配置す
る必要がないので、送受信器に入射するレーザダイオー
ドの戻り光を十分効果的にかつ低コストで除去すること
ができるという効果が得られる。

【００７１】また、本発明に係る光ネットワークにおい
ては、基幹光伝送路を相互に異なる向きに伝送されてき
た第１または第２の光信号が受信されるとともに、第３
の光信号が基幹光伝送路を相互に異なる向きに伝送され
るように送信される。すなわち、時分割の伝送方式に基
づいて一心の光ファイバを用いた光通信が実現されてい
る。

【００７２】ここで、基幹光伝送路に本発明に係る光通
信装置が多段に接続されていることから、第３の光信号
は雑音成分を低減するとともに光出力パワーを保持して
各光通信装置から送信される。これにより、基幹光伝送
路の伝送中における光信号の劣化が低減する。そのた
め、所定の情報が光信号として遠隔地間を高い信頼性で
伝送される。

【００７３】したがって、本発明に係る光ネットワーク
によれば、光信号における雑音成分の低減と光出力パワ
ーの保持とを従来よりも十分効果的にかつ低コストで実
行することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光通信装置に係る第１実施例を示す構
成図である。

【図２】本発明の光通信装置に係る第２実施例を示す構
成図である。

【図３】図１の光通信装置を用いた光ネットワークに係
る第１実施例を示す構成図である。

【図４】図２の光通信装置を用いた光ネットワークに係
る第２実施例を示す構成図である。

【図５】従来の光通信装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１０…光バスライン、２０…光通信装置、３０…制御装
置、４０…送受信器、５０…光分岐器、５１〜５４…端
子、６０…光分岐器、６１〜６４…端子、７０…光分岐
器、７１〜７４…端子、８０〜８３…光伝送路、９０…
光分岐器、９１〜９４…端子、１００…光分岐器、１０
１〜１０４…端子、１１０〜１１２…光伝送路、１２０
…光分岐器、１２１〜１２４…端子、１３０…光分岐
器、１３１〜１３４…端子、１４０〜１４２…光伝送
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 克也 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 大槻 文男 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基幹光伝送路を分断した一端から入力し
   た第１の光信号を分岐して出力する第１の光分岐器と、 前記基幹光伝送路の前記一端に対向する他端から入力し
   た第２の光信号を分岐して出力する第２の光分岐器と、 前記第１または第２の光分岐器から入力した前記第１ま
   たは第２の光信号を出力する第３の光分岐器と、 この第３の光分岐器から第１の期間に入力した前記第１
   または第２の光信号を光電変換して検出信号を出力する
   送受信器と、 この送受信器から入力した前記検出信号に基づいて所定
   の演算処理を行って制御信号を出力する制御装置とを備
   え、 前記送受信器は前記制御装置から第２の期間に入力した
   前記制御信号を光電変換して第３の光信号を発生して出
   力し、前記第３の光分岐器は前記送受信器から入力した
   前記第３の光信号を分岐して出力し、前記第１の光分岐
   器は前記第３の光分岐器から入力した前記第３の光信号
   と前記第２の光分岐器から入力した前記第２の光信号と
   を前記基幹光伝送路の前記一端に出力し、前記第２の光
   分岐器は前記第３の光分岐器から入力した前記第３の光
   信号と前記第１の光分岐器から入力した前記第１の光信
   号とを前記基幹光伝送路の前記他端に出力することを特
   徴とする光通信装置。
2. 【請求項２】 前記第１ないし第３の光分岐器は、光フ
   ァイバまたは光導波路を用いて構成された分布結合形の
   光方向性結合器であることを特徴とする請求項１記載の
   光通信装置。
3. 【請求項３】 前記第１ないし第３の光分岐器は、半透
   鏡を用いて構成された集中結合形の光方向性結合器であ
   ることを特徴とする請求項１記載の光通信装置。
4. 【請求項４】 基幹光伝送路を分断した一端から入力し
   た第１の光信号を分岐して出力するとともに、前記基幹
   光伝送路の前記一端に対向する他端から入力した第２の
   光信号を分岐して出力する第１の光分岐器と、 この第１の光分岐器から入力した前記第１または第２の
   光信号を分岐して出力する第２の光分岐器と、 この第２の光分岐器から第１の期間に入力した前記第１
   または第２の光信号を光電変換して検出信号を出力する
   送受信器と、 この送受信器から入力した前記検出信号に基づいて所定
   の演算処理を行って制御信号を出力する制御装置とを備
   え、 前記送受信器は前記制御装置から第２の期間に入力した
   前記制御信号を光電変換して第３の光信号を発生して出
   力し、前記第２の光分岐器は前記送受信器から入力した
   前記第３の光信号を分岐して出力し、前記第１の光分岐
   器は前記第２の光分岐器から入力した前記第２及び第３
   の光信号を前記基幹光伝送路の前記一端に出力するとと
   もに、前記第２の光分岐器から入力した前記第１及び第
   ３の光信号を前記基幹光伝送路の前記他端に出力するこ
   とを特徴とする光通信装置。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２の光分岐器は、光ファ
   イバまたは光導波路を用いて構成された分布結合形の光
   方向性結合器であることを特徴とする請求項４記載の光
   通信装置。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２の光分岐器は、半透鏡
   を用いて構成された集中結合形の光方向性結合器である
   ことを特徴とする請求項４記載の光通信装置。
7. 【請求項７】 複数の位置で分断して配設された基幹光
   伝送路と、 この基幹光伝送路を分断した一端とこの一端に対向する
   他端とに光接続して多段に設置された複数の請求項１ま
   たは請求項４記載の光通信装置とを備えることを特徴と
   する光ネットワーク。