JPH11275014A

JPH11275014A - 光送受信装置と光送受信装置の光ファイバ接続確認方法

Info

Publication number: JPH11275014A
Application number: JP10070312A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Horie; 和由堀江; Yoichi Chokai; 洋一鳥海; Hideki Yoshida; 英喜吉田; Kenichi Okubo; 賢一大久保; Kuninori Shino; 邦宣篠
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-08
Also published as: KR19990078086A; EP0944184A2

Abstract

(57)【要約】【課題】データとなる第１光信号や第２光信号の有無
に関わらず光ファイバの接続確認（断線確認）を確実に
行うことができる光送受信装置と光送受信装置の光ファ
イバ接続確認方法を提供すること。【解決手段】光通信回路における通信回線である光フ
ァイバ２に接続されて、送信しようとする第１光信号Ｌ
１を光ファイバ２に入射させるとともに、この光ファイ
バ２を介して送られてくる第２光信号Ｌ２を受けるため
の光送受信装置１ａ，１ｂであり、第１光信号Ｌ１と第
１接続確認信号Ｒ１を光ファイバ２に入射する送信部１
ａ−１と、光ファイバ２を介して送られてくる第２光信
号Ｌ２と第２接続確認信号Ｒ２を受信する受信部１ａ−
２と、受信部１ａ−２における第２接続確認信号Ｒ２の
受信状況により光ファイバ２の接続確認が得られない場
合には、第１光信号Ｌ１と第１接続確認信号Ｒ１を光フ
ァイバ２に入射するのを禁止する接続監視部とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信回路におけ
る通信回線である光ファイバに接続されて、送信しよう
とする第１光信号を光ファイバに入射させるとともに、
この光ファイバを介して送られてくる第２光信号を受け
るための光送受信装置と光送受信装置の光ファイバ接続
確認方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】機器と機器間で制御信号や情報信号のや
りとりを行うために光ファイバが使用される。このよう
な機器間での信号のやりとりをたとえば家庭におけるホ
ームネットワークとして適用することが提案されてい
る。ところで、光ファイバネットワークの知識の無い一
般ユーザを対象としたホームネットワークでは、光ファ
イバの断線を検出することは、故障原因を明らかにする
ために不可欠な技術である。また、家庭内の光ファイバ
ネットワークが大きくなるにつられて、どこで光ファイ
バが断線しているのかを知ることも難しくなる。光ファ
イバの断線を検出し、信号光を遮断することは、レーザ
安全の上で当然の義務である。例えば、双方向の光通信
を行うときに相手から受信したレーザ光量をモニタする
ことで、光ファイバの断線やコネクタ外れを検知してい
る。この方法は、光ファイバ網が動作中に光ファイバの
断線が生じたときには有効であるが、光ファイバ網が新
たに動作し始めるときには問題がある。その理由は次の
通りである。

【０００３】光ファイバや光送受信装置などからの光が
誤って人体に出射される場合、安全な最大出射光量はレ
ーザ安全の国際規格であるＩＥＣ８２５−１および２で
定められている。それによると、その出力レベルは「ク
ラス１」と呼ばれ、伝送する光の波長がたとえば、６５
０ｎｍのときにはわずか０．２２ｍＷにしか過ぎない。
すなわち、光ファイバが光送受信装置と確実につながっ
ているということが明らかでない場合、この光量が光送
受信装置からの出射が許される最大光量である。したが
って、たとえば、プラスチック製の光ファイバなどの伝
送損失（０．１４ｄＢ／ｍ）の大きい光ファイバに、６
５０ｎｍの光を１００ｍ伝送しようとすると、０．２２
ｍＷの光ファイバへの入射光量は１００ｍ伝送後には、
０．００６ｍＷまで伝送光量が減衰してしまう。

【０００４】受信感度の低い光送受信装置を用いる場合
に、光送受信装置が０．００６ｍＷという光量を信号と
して認識するにはあまりに暗い。したがって、光ファイ
バ網の動作開始時には、例えば、幹線系の光ファイバケ
ーブルに断線が生じたときに、監視制御回路がそれを検
出し、中継局に断線信号を波長多重で送信して送信側の
光出力を遮断している（例えば特開平９−４６２９７号
公報）。しかし、この技術は幹線系などの長距離伝送を
意識したもので、中継局を設けないホームネットワーク
や社内ＬＡＮ（ローカルネットワーク）では使えない。
また、障害信号を送るためには２本以上の光ファイバが
必要である。つまり、切れた光ファイバとそれを知らせ
る光ファイバである。したがって、１本の光ファイバ上
を双方向で通信する場合には使えない。別の従来技術と
しては、ディジタル信号の中に障害信号を挿入すること
で、送信側へファイバ断の情報を知らせている（例えば
特開平３−９４５２９号公報）。ただし、この方法も２
本以上の光ファイバを使う通信路でなければ使用できな
い。

【０００５】別の従来技術としては、光ファイバのコネ
クタの外周に導電性物質を付加することで、コネクタが
光モジュールに挿入されているかを検出している（例え
ば特開平５−３３３２２６号公報）。この方法を用いれ
ば、光ファイバのコネクタが接続されているかどうかを
検出することができる。しかし、光ファイバが途中で切
断されている場合には検出することはできない。また、
光ファイバのコネクタに導電性物質を付加しなければな
らないことや、光モジュールに検出回路を付け加えなけ
ればならないので、製造コストが上がる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】光ファイバネットワー
クにおいて、信号が送られて来ないのは、（１）送るデ
ータが無いからなのか、それとも、（２）途中で光ファ
イバが切断しているからなのかを区別しなくてはならな
い。光ファイバの断線検出器が無いと、受信器側はただ
単にデータが送られていないだけと認識するだろう。送
信器側が何度もデータを送っても返事がないときに初め
て、その問題に気がつくことになる。光ファイバが断線
した状態が長く続くと、大切なデータをファイバの断線
箇所から垂れ流しにしてしまう恐れがある。また、一般
消費者をユーザとする場合には、簡単に故障を知らせる
機能の用意が望まれる。それと同時に、伝送する光を遮
断することはレーザ安全上当然の処置である。

【０００７】上述のように、すでにいくつかのアイディ
アが出されている。しかし、それらは光ファイバが断線
していることを検出するためには２本以上の光ファイバ
が必要であり、さらには、中継器を必要とするものもあ
る。ホームネットワークやオフィスＬＡＮでの光ファイ
バ網で中継器を使うとコストが上昇してしまう。そこで
本発明は上記課題を解消し、データとなる第１光信号や
第２光信号の有無に関わらず光ファイバの接続確認（断
線確認）を確実に行うことができる光送受信装置と光送
受信装置の光ファイバ接続確認方法を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、光通信回路における通信回線である光ファイバ
に接続されて、送信しようとする第１光信号を光ファイ
バに入射させるとともに、この光ファイバを介して送ら
れてくる第２光信号を受けるための光送受信装置であ
り、第１光信号と第１接続確認信号を光ファイバに入射
する送信部と、光ファイバを介して送られてくる第２光
信号と第２接続確認信号を受信する受信部と、受信部に
おける第２接続確認信号の受信状況により光ファイバの
接続確認が得られない場合には、第１光信号と第１接続
確認信号を光ファイバに入射するのを禁止する接続監視
部とを備えることを特徴とする光送受信装置により、達
成される。

【０００９】上記目的は、本発明にあっては、光通信回
路における通信回線である光ファイバに接続されて、送
信しようとする第１光信号を光ファイバに入射させると
ともに、この光ファイバを介して送られてくる第２光信
号を受けるための光送受信装置の光ファイバ接続確認方
法であり、送信部が、第１光信号と第１接続確認信号を
光ファイバに入射し、受信部が、光ファイバを介して送
られてくる第２光信号と第２接続確認信号を受信する際
に、接続監視部が、受信部における第２接続確認信号の
受信状況により光ファイバの接続確認が得られない場合
には、第１光信号と第１接続確認信号を光ファイバに入
射するのを禁止することを特徴とする光送受信装置の光
ファイバ接続確認方法により、達成される。

【００１０】本発明では、光通信回路における通信回線
である光ファイバに接続されて、送出しようとする第１
光信号を光ファイバに入射させるとともに、この光ファ
イバを介して送られてくる第２光信号を受ける際に、送
信部は第１光信号と第１接続確認信号を光ファイバに入
射する。受信部は、光ファイバを介して送られてくる第
２光信号と第２接続確認信号を受信する。接続監視部
は、受信部における第２接続確認信号の受信状況によ
り、光ファイバの接続確認が得られない場合には、第１
光信号と第１接続確認信号を光ファイバに入射するのを
禁止する。これにより、光ファイバの接続が確実に行わ
れているかの確認が得られない場合には、第１光信号と
第１接続確認信号を光ファイバに入射するのを禁止させ
る。つまり、光ファイバの接続状況を接続監視部で確実
に監視することができるので、光ファイバの断線状況を
把握でき、ユーザに対して光ファイバの断線状況を確実
に知らせることができる。

【００１１】本発明において、好ましくは第１光信号と
第１接続確認信号が異なる波長であり、第２光信号と第
２接続確認信号も異なる波長であれば、光信号と接続確
認信号の区別を明確に行うことができる。本発明におい
て、好ましくは第１光信号に第１接続確認信号が重畳さ
れ、第２光信号に第２接続確認信号が重畳されるように
すれば、第１光信号を送る際に第１接続確認信号を同時
に送ることができ、第２光信号を受ける際には第２接続
確認信号を同時に受けることができる。本発明におい
て、好ましくは第１光信号と第１接続確認信号と、第２
光信号と第２接続確認信号が一本の光ファイバで送信で
きる。

【００１２】本発明において、好ましくは第１光信号と
第１接続確認信号と、第２光信号と第２接続確認信号が
異なる光ファイバで送受信することができる。本発明に
おいて、好ましくは受信される第２接続確認信号の受信
レベルが所定のレベルより低い場合には、第１光信号と
第１接続確認信号を光ファイバに入射するのを禁止す
る。これにより、光ファイバの接続状態が十分に確認で
きない場合に、予防処置として第１光信号と第１接続確
認信号を光ファイバに入射するのを禁止するのである。

【００１３】本発明において、好ましくは光通信回路が
動作中には、第１光信号と第１接続確認信号が送信さ
れ、第２光信号と第２接続確認信号を受信するようにな
っている。これにより、光通信回路が動作中であれば、
常時第１接続確認信号と第２接続確認信号を用いて光フ
ァイバの接続状況を監視することができる。本発明にお
いて、好ましくは第１接続確認信号と第２接続確認信号
が、繰返しパルス信号であると、接続確認が必要なエネ
ルギーを削減できる。本発明において、好ましくは第１
光信号の送信を開始する前に、第２接続確認信号を受信
することで、第１光信号の送信を開始する以前に光ファ
イバの接続状況を確認することができる。それに応じ
て、光ファイバに断線が生じている場合には第１光信号
の送信を止めることができる。

【００１４】本発明において、好ましくは第２光信号を
受信中に、第１接続確認信号を送ることで、第２光信号
を送信している相手の光送受信装置に対して光ファイバ
の接続状況を知らせることができる。これにより、相手
の光送受信装置は光ファイバの接続状況を知ることがで
きる。本発明において、好ましくは第２光信号を受信し
なくなった時には、相手の光送受信装置との連係で第１
接続確認信号と第２接続確認信号の送受信を行う。これ
により、光ファイバの接続確認状況、すなわち断線状況
を把握することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１６】以下、図面を参照して、本発明の実施の形
態について説明する。図１は本発明の光送受信装置の好
ましい実施の形態を適用することができる対象として、
たとえばホームネットワークの例を示している。図１の
家２００はホームサーバ２０５や各種の機器等を備えて
おり、ホームサーバ２０５は外部のネットワーク２０１
と通信ケーブル２０２や人工衛星２０３などを介して結
ばれている。家２００の中には、電気機器や情報機器な
どが配置されており、ホームサーバ２０５は外部ネット
ワーク２０１からの情報を蓄積するためのものである。
家庭内の各種機器は、ホームサーバ２０５にアクセスす
ることで、いつでも素早く最新の情報をダウンロードす
ることができる。セットトップボックス２１０はアンテ
ナ２０４を介して得られた人工衛星２０３からの情報を
データ処理するためのものである。

【００１７】図１の家２００の中にある各種の機器は次
のものであり、ＴＶ受像機（テレビジョン受像機）２１
１、ビデオカメラ２１２、ビデオレコーダ２１３、プリ
ンタ・ファクシミリ２１４、コンピュータ２１５、ディ
ジタルスチルカメラ２１６などである。これらの機器は
図２で説明する光送受信装置１ａ，１ｂと光ファイバ２
で相互に接続されていて、このように構成されたネット
ワークを介してそれぞれ互いに遠隔操作ができるように
なっている。

【００１８】図２は、図１に示すホームネットワークの
機器同士が、光送受信装置１ａ，１ｂを介してつなぐ一
例を示している。この光送受信装置１ａ，１ｂは、双方
向光通信回路に用いられるものであり、光ファイバ２は
機器Ｍ１と機器Ｍ２との間で光信号の伝送路として使わ
れる。光送受信装置１ａ，１ｂは、これらの機器Ｍ１，
Ｍ２にそれぞれ設けられている。これらの機器Ｍ１，Ｍ
２は図１に示した家２００の中の電気機器や情報機器で
ある。

【００１９】たとえば図１の光ファイバ網の動作開始時
において、図２の光送受信装置１ａは第１光信号Ｌ１と
第１の接続確認信号（第１監視光ともいう）Ｒ１を光フ
ァイバ２の端部に入射し、この光ファイバ２を介して送
られてくる光送受信装置１ｂの第２光信号Ｌ２と第２の
接続確認信号Ｒ２を受光する。光送受信装置１ｂでは、
第２光信号Ｌ２と第２の接続確認信号Ｒ２を光ファイバ
２の端部に入射し、光ファイバ２を介して送られてくる
第１光信号Ｌ１と第１の接続確認信号Ｒ１とを受光す
る。これにより、光ファイバ２の接続状況、つまり光フ
ァイバ２が途中で断線していないかどうかを第１の接続
確認信号Ｒ１と第２接続確認信号Ｒ２を用いて確認する
ことができる。光ファイバ２に問題のないことを確認し
たら、各々の光送受信装置１ａ，１ｂは接続確認信号を
送信をやめ、データ信号を送信することで、機器Ｍ１お
よびＭ２は光通信を行うことができる。

【００２０】図３は、図１の光ファイバ網の動作開始時
に、光ファイバ２の接続状況を認識するための光送受信
装置１ａ，１ｂの内部構成例を示したブロック図であ
る。光送受信装置１ａ，１ｂともに内部構成は同じであ
り、光送受信装置１ａ，１ｂは送信部１ａ−１と、受信
部１ａ−２と、接続監視部（断線検出部）１ａ−３と、
で構成される。送信部１ａ−１は、発光手段３および光
源駆動回路６とで構成される。受信部１ａ−２は、受信
手段４と、受信信号を増幅する増幅部５とで構成され
る。接続確認部１ａ−３は、増幅部５から送られてくる
接続確認信号１３を基準電圧１６と比較して、光ファイ
バ２が適切に接続されているかを調べる比較部７から成
り立つ。

【００２１】図１の光ファイバ網の動作開始時には、光
ファイバ２が適切に接続されているか、あるいは途中で
断線していないか、を検出するために、第１の接続確認
信号Ｒ１が次に述べる様に送信される。レーザ安全の基
準を満たすように繰返しパルス光に変調された接続確認
電気信号１４Ａが信号線１４を介して光源駆動回路６に
伝えられる。光源駆動回路６は信号線１２を介して、こ
の接続確認電気信号を発光手段３に伝え、電気信号から
光信号へ変換する。発光手段３は光ファイバ２の端部に
第１接続確認信号Ｒ１を入射させる。同時に、対向する
光送受信装置１ｂでは、第２の接続確認電気信号１４Ｂ
が信号線１４を介して光源駆動回路６に伝えられる。光
源駆動回路６は信号線１２を介して、この接続確認電気
信号１４Ｂを発光手段３に伝え、電気信号から光信号へ
変換する。発光手段３は光ファイバ２の端部に第２接続
確認信号Ｒ２を入射させる。光送受信装置１ａは第２の
接続確認信号Ｒ２を受光手段４で受け、信号線１０を介
して第２の接続確認信号Ｒ２を増幅部５に伝える。増幅
部５で増幅された第２の接続確認信号Ｒ２は、信号線１
３を介して比較部７へ伝送される。比較部７では増幅さ
れた第２の接続確認信号Ｒ２を基準電圧１６と比較する
ことで、光ファイバ２が断線しているかどうかを判断す
る。

【００２２】もし、光送受信装置１ａが第１の接続確認
信号Ｒ１を送信してから、ある時間ｔ１だけ経っても、
対向する光送受信装置１ｂからの第２の接続確認信号Ｒ
２を受信しなければ、その光ファイバ２には断線のよう
な障害があるとして、比較部７は光源駆動回路６に信号
線１５を介して第１光信号の送信許可を出さないので、
発光手段３は第１光信号Ｌ１を光ファイバ２に入射しな
い。もし、光送受信装置１ａが第１の接続確認信号Ｒ１
を送信してから、ある時間ｔ１以内に、対向する光送受
信装置１ｂからの第２の接続確認信号Ｒ２を受信したな
らば、その光ファイバ２に障害はないとして、比較部７
は光源駆動回路６に信号線１５を介して第１光信号の送
信許可を出す。送信許可を得た光源駆動回路６は、信号
線１７を介して、送信データであるＴｘ．Ｄａｔａを受
け、信号線１２を介して発光手段３に送信信号を送る。
これにより発光手段３は第１光信号Ｌ１を出射し、光フ
ァイバ２に入射させる。

【００２３】一方、受信手段４は、対向する光送受信装
置１ｂから送られた第２光信号Ｌ２を受信する。第２光
信号Ｌ２は受光手段４で光から電気信号に変換されて、
信号線１０を介して増幅部５に入力されて増幅される。
増幅された信号は信号線１１を介して受信データである
Ｒｘ．Ｄａｔａとなり、次段の部位に送られる。受光時
における第２の接続確認信号Ｒ２と第２光信号Ｌ２との
区別は、第２光信号Ｌ２にはヘッド信号があるので容易
に行える。このように上述した例では、まず光送受信装
置１ａから第１接続確認信号Ｒ１を第２光送受信装置１
ｂ側へ送って、第２の接続確認信号Ｒ２が第２光送受信
装置１ｂから第１光送受信装置１ａへ適正にもどってく
るかをみて、その結果光ファイバ２に障害がなければ第
１光送受信装置１ａが光ファイバ２を介して第２光送受
信装置１ｂに送るようになっている。このことは、第２
光送受信装置１ｂから第１光送受信装置１ａに第２光信
号Ｌ２を送る場合でも同様である。

【００２４】次に、光信号と接続確認信号とを同一の光
ファイバに入射させるための光学系の具体例について説
明する。図４は図３に示す光送受信装置１ａ，１ｂの発
光手段３および受信手段４の光学系の一例を示したもの
である。光送受信装置１ａ，１ｂともに同じ光学系を有
するのでここでは、光送受信装置１ａを代表して説明す
る。光送受信装置１ａ（１ｂ）において、発光手段３ａ
は２つの発光源３ａ−１，３ａ−２と、受光手段４ａは
２つの受光器４ａ−１，４ａ−２を有する。波長λ１の
第１光信号Ｌ１を送信する発光源３ａ−１は、発光体３
ａ−１０とレンズ３ａ−１１とで構成される。波長λ２
の第１接続確認信号Ｒ１を送信する発光源３ａ−２は、
発光体３ａ−２０とレンズ３ａ−２１とで構成される。
２つの受光手段４ａは、波長λ３の第２光信号Ｌ２を受
光する受光器４ａ−１と波長λ４の第２接続確認信号Ｒ
２を受信する受光器４ａ−２とで構成される。ここで、
それぞれの波長λ１，λ２，λ３，λ４は次式を満た
す。 λ１≠λ２ λ３≠λ４部分透過ミラーＢＳ１およびＢＳ３は送信光と受信光と
の光路を分けるためのものであり、波長フィルタＢＳ２
は波長λ１とλ２とを分け、同時に波長λ３とλ４を分
けるためのものである。

【００２５】図４における光信号の送受信について説明
する。発光体３ａ−１０から出射される波長λ１の第１
光信号Ｌ１はレンズ（集光素子）３ａ−１１および部分
透過ミラーＢＳ１を透過し、波長フィルタＢＳ２で反射
され、レンズ２ｔで集光さながら光ファイバ２の端部に
入射する。一方、光ファイバ２の端部から出射する波長
λ３の第２光信号Ｌ２は、レンズ２ｔを透過し、波長フ
ィルタＢＳ２および部分透過ミラーＢＳ１で反射され、
受光器４ａ−１に入射する。

【００２６】これに対して、接続確認信号（監視光）の
送受信は次のように行われる。発光体３ａ−２０から出
射される波長λ２の第１接続確認信号Ｒ１はレンズ３ａ
−２１、部分透過ミラーＢＳ３および波長フィルタＢＳ
２を透過し、レンズ２ｔで集光されながら光ファイバ２
の端部に入射する。一方、光ファイバ２の端部から出射
される波長λ４の第２接続確認信号Ｒ２はレンズ２ｔお
よび波長フィルタＢＳ２を透過し、部分透過ミラーＢＳ
３で反射され、受光器４ａ−２に入射する。

【００２７】次に、光ファイバ接続確認方法の詳しい動
作を示す。図５は、光ファイバ接続確認方法の一例を説
明するフローチャートである。このフローチャートは光
送受信装置１ａについてのものであり、光送受信装置１
ｂも同様な動作をするので説明を援用する。相手からの
光信号がある一定時間跡絶えたときにも、光ファイバ２
の接続状況を確認するために本発明の実施の形態が有効
である。光信号が送られて来なくなったときの理由とし
て、次の２つが考えられる。（１）図３に示す送るデータ（Ｔｘ．Ｄａｔａ）がない（２）光ファイバ２に断線のような障害があるこの場合に、図３の光送受信装置１ａは第１光信号Ｌ１
の送信を行わない（ステップＳ１）。次に、第１光送受
信装置１ａから第１接続確認信号Ｒ１を第２光送受信装
置１ｂ側へ送信する（ステップＳ２）。光ファイバ２に
障害のない場合には、第１光送受信装置１ｂがこの第１
接続確認信号Ｒ１に応答して、第２接続確認信号Ｒ２を
送信し、第１光送受信装置１ａはこの第２接続確認信号
Ｒ２を受ける（ステップＳ３）。光ファイバ２に障害が
なければ、第１光送受信装置１ａはある時間ｔ１以内に
第２接続確認信号Ｒ２を受光する。増幅部５で増幅され
た第２接続確認信号Ｒ２が受信部１ａ−２において接続確認信号電圧≧基準電圧・・・（１）である場合には第１光送受信装置１ａは次の交信まで待
機する（ステップＳ４）。

【００２８】もしも、時間ｔ１以内に第１光送受信装置
１ａが第２光送受信装置１ｂの第２接続確認信号Ｒ２を
受けなかったら（ステップＳ３）、光ファイバ２に問題
があるので、第１光送受信装置１ａはユーザに障害のあ
ることを知らせる（ステップＳ５）。この光ファイバ２
の接続確認動作は、ある一定時間間隔ごとに行うことも
考えられる。

【００２９】このように光ファイバ２の接続確認（断線
していない確認）が終了したら、図３の第１光送受信装
置１ａと第２光送受信装置１ｂは、次のようにして光通
信を行う。第１光送受信装置１ａの光源駆動回路６は信
号線１７を介して、送信データであるＴｘ．Ｄａｔａを
受け、信号線１２を介して発光手段３に送信信号を送
る。発光手段３は第１光信号Ｌ１を出射し、光ファイバ
２の端部に入射させる。受光手段４は対向する第２光送
受信装置１ｂから送られた第２光信号Ｌ２を受信する。
第２光信号Ｌ２は受光手段４で光から電気信号に変換さ
れ、信号線１０を介して増幅部５に入力されて、増幅さ
れる。増幅された信号は信号線１１を介して受信データ
であるＲｘ．Ｄａｔａとなる。

【００３０】次に第１と第２光送受信装置１ａ，１ｂに
おける別の動作例について説明する。図３の第１光送受
信装置１ａと第２光送受信装置１ｂとが光通信を行って
いる間であっても、光ファイバ２が適切に接続されてい
るかを検出するために、接続確認信号Ｒ１，Ｒ２を第１
と第２光信号Ｌ１，Ｌ２とともに次に述べる様に送信す
るようにしてもよい。接続確認信号Ｒ１が信号線１４を
介して光源駆動回路６に伝えられる。光源駆動回路６は
信号線１２を介して、この接続確認信号Ｒ１を発光手段
３に伝え、電気信号から光信号を変換する。発光手段３
は第１光信号Ｌ１の波長と異なる波長で第１接続確認信
号Ｒ１を光ファイバ２へ入射させる。つまり第１光信号
Ｌ１に対して第１接続確認信号Ｒ１を重畳（スーパーイ
ンポーズ）して光ファイバ２に入射させるのである。同
時に、対向する第２光送受信装置１ｂは第２接続確認信
号Ｒ２を送信するので、第１光送受信装置１ａは第２接
続確認信号Ｒ２を受光手段４で受け、信号線１０を介し
て第２接続確認信号Ｒ２を増幅部５に伝える。増幅部５
で増幅された第２接続確認信号Ｒ２は、信号線１３を介
して比較部７へ伝送される。

【００３１】比較部７では増幅された第２接続確認信号
Ｒ２を基準電圧と比較することで、光ファイバ２の接続
状況を監視する。たとえ、光信号Ｌ２が第２光送受信装
置１ｂから第１光送受信装置１ａへ送られて来なくて
も、接続確認信号電圧が基準電圧を上回っていれば、光
ファイバ２に障害のないことがわかる。もし、第１光送
受信装置１ａが対向する第２光送受信装置１ｂからの第
２接続確認信号Ｒ２を受信しなくなったら、光ファイバ
２に障害が発生したことになるから、比較部７は信号線
１５を介して光源駆動回路６に光信号の送信を禁止させ
る命令を出す。すると、光源駆動回路６はすみやかに、
第１光信号Ｌ１と第１接続確認信号Ｒ１の送信を止め
る。

【００３２】この場合における光ファイバ接続確認方法
の動作を図４に示す。図６は光ファイバ接続確認方法の
動きを説明するフローチャートである。このフローチャ
ートは光送受信装置１ａについてのものであり、光送受
信装置１ｂも同様な動作をするので説明を援用する。光
ファイバ網の動作開始時に、図３の送信部１ａ−１は、
第１光信号Ｌ１および第１接続確認信号Ｒ１を送信する
（ステップＳ１１）。対向する第２光送受信装置１ｂも
第２光信号Ｌ２および第２接続確認信号Ｒ２を送信す
る。光ファイバ２に障害がなければ、ある時間ｔ１以内
に第２接続確認信号Ｒ２を受光する。増幅部５で増幅さ
れた第２接続確認信号Ｒ２が接続確認信号電圧≧基準電圧・・・（１）を満たすので（ステップＳ１２）、比較部７は光源駆動
回路６に第１光信号Ｌ１の送信の許可をそのまま与え続
ける（ループＬＰ１およびＬＰ２）。

【００３３】しかし、ある時に増幅部５で増幅された第
２接続確認信号Ｒ２が（１）式を満足しないなら、光フ
ァイバ２に何か障害があるとして、比較部７は光源駆動
回路６に第１光信号Ｌ１の送信を禁止する命令を出す
（ステップＳ１３）。第１光信号Ｌ１の送信禁止の命令
を受けた光源駆動回路６は、発光手段３への駆動信号を
停止することで第１光信号Ｌ１および第１接続確認信号
Ｒ１の送信を止める（ステップＳ４）。このようにし
て、本発明の実施の形態を用いれば、データである第１
光信号Ｌ１の有無に関わらず、光ファイバ２の断線を検
出し、光信号の送信を遮断することが可能となる。

【００３４】次に、発光手段３の発光体は、たとえばレ
ーザ光源、一例として半導体レーザを用いることができ
る。発光手段３から出射されるレーザ安全の規格を満足
する接続確認信号の条件について説明する。レーザやＬ
ＥＤ（発光ダイオード）を用いる製品で本質的に安全な
ものは、安全規格で「クラス１」というレベルに分けら
れる。この「クラス１」はたとえば、ＣＤ（コンパクト
ディスク：商標，光ディスク）のプレイヤーなどが当て
はまる。ホームネットワークなどの様に、レーザ安全に
ついてまったく知識のない一般の人をユーザの対象とす
る場合には、「クラス１」を守ることが好ましい必要で
あると思われる。

【００３５】たとえば、レーザ安全の国際規格であるＩ
ＥＣ８２５に準拠すると、クラス１の光送受信装置の出
射することのできる最大出射光量は変調されていない連
続光の場合、光源の波長が６５０ｎｍだとわずか０．２
２ｍＷである。ところが、光送受信装置から出射される
光が繰返しパルスのレーザ光の場合には、最大可能出射
光量を連続的に出射するレーザ光に比べて大きくするこ
とができる。これは、人に与える影響が繰返しパルス光
の方が連続光の場合よりも小さいことによる。

【００３６】図７は、レーザ安全の国際規格であるＩＥ
Ｃ８２５の「クラス１」の場合の光送受信装置が許され
る最大光量の一例のグラフである。光送受信装置の波長
は６５０ｎｍであり、単パルスの繰返しパルス光の周期
は１ミリ秒である。このグラフからパルス光のデューテ
ィが０．０１以下であればパルス光の最大ピーク値は１
ｍＷを超えて出射することが可能であるとわかる。連続
光の場合、最大出力は０．２２ｍＷであるので、およそ
５倍の光量を出射することができる。これならば、受光
感度の悪い光送受信装置であっても、検知することが可
能だ。

【００３７】ここでは単パルスの繰返し信号の例を示し
た。同一周期の繰返しパルスであれば、この繰返し信号
をＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋＬｏｏｐ）としても
用いることができる。もちろん、複数のパルスを持つ繰
返し信号でも、最大ピーク値を上げることは可能だ。し
たがって、この繰返しパルス光を接続確認信号として、
ある時間ｔ２だけ連続送信することで、上述したような
光ファイバの接続状況を確認することができる。

【００３８】これまでは、光ファイバ網の動作開始時に
おけるファイバの接続状況を確認するために本発明を用
いる有用性を説明してきたが、本発明では、動作中の光
ファイバ網においても光ファイバの接続状況を確認する
ことが可能である。図２を用いて説明する。たとえば、
半二重の伝送モードの場合、第１光送受信装置１ａが対
向する第２光送受信装置１ｂからの第２光信号Ｌ２を受
けているときに、第１光送受信装置１ａから第１接続確
認信号Ｒ１を送り続ける。第２光送受信装置１ｂは、こ
の接続確認信号Ｒ１を受けている限り、光ファイバ２に
障害のないことを認識できる。つまり、第２光送受信装
置１ｂは第２光信号Ｒ２を第１光送受信装置１ａへ安全
に送り続けることが可能な訳である。ここで、半二重の
伝送モードとは、ある一時点では一方向にしか送信され
ない道路の片側交互通行のような伝送モードを言う。

【００３９】この場合に光信号が送られて来なくなった
とき、その理由は、（１）送るデータがないからなの
か、それとも、（２）途中で光ファイバ２に障害がある
からなのかを調べなければならない。そこで、光ファイ
バ２の第１接続確認信号Ｒ１を第１光送受信装置１ａが
第２光送受信装置１ｂに送る。そして、この信号Ｒ１を
受けた第２光送受信装置１ｂは、第２接続確認信号Ｒ２
を光送受信装置１ａに送り返す。これにより、光ファイ
バ２に障害のないことを確認することができる。もし
も、第２接続確認信号Ｒ２が送られて来なかったら、そ
れは光ファイバ２に障害があることだから、第１光送受
信装置１ａは第１光信号Ｌ１を送ることは許されない。

【００４０】次に、図１４と図１５で光ファイバの特性
の一例を説明しておく。図１４は光ファイバ２の特性の
一例を示しており、光ファイバの外径は、たとえば１０
００μｍであり、被覆外径は２．２ｍｍで、被覆材質は
ポリエチレンである。光ファイバはたとえばコアとその
コアを覆うクラッドで構成されており、そのクラッドの
外周囲は上述したポリエチレンのような被覆材質で作ら
れたジャケットで覆われている。レーザ発光源の光の波
長が６５０ｎｍの単色平行光である場合には、光ファイ
バ２の伝送損失はたとえば１４ｄＢ／１００ｍであり、
その帯域は１６０ＭＨｚである。

【００４１】図１５には、その光ファイバの損失スペク
トルの例を示しており、この中で励振ＮＡ＝０．１と
は、第１光信号や第２光信号を開口数ＮＡ＝０．１で光
ファイバの端面に入射させたという意味である。

【００４２】図１５を見ると、伝送損失は、波長４５０
ｎｍから６００ｎｍ、そして６５０ｎｍのところで比較
的小さく抑えられている。そこで、たとえば光信号Ｌ
１，Ｌ２の波長λ１およびλ３を６５０ｎｍ帯とし、接
続確認信号Ｒ１，Ｒ２の波長λ２およびλ４を４６０ｎ
ｍ帯とすることで、本発明を実現することができる。こ
れらの波長の光源はすでに実用化されており、容易に入
手することが可能である。この場合、伝送損失は、たと
えば波長６５０ｎｍのところで比較的小さく抑えること
ができる。

【００４３】次に、接続確認信号Ｒ１，Ｒ２の信号波形
について述べる。接続確認信号Ｒ１，Ｒ２の目的は光フ
ァイバ２の断線検出であるから、いちはやく断線を検出
できる信号波形が望ましい。そこで、たとえば、図８の
ように接続確認信号Ｒ１，Ｒ２を常に定出力で受光して
いれば、その信号が跡絶えたときに光ファイバ２が断線
したと分かる。ただし、この方法だと、光送受信装置が
接続確認信号Ｒ１，Ｒ２を常に送信しなければならず、
電力の消費が大きいことが考えられる。そこで、図９の
ように繰返しパルス信号として接続確認信号Ｒ１，Ｒ２
を送信することで、光ファイバ２の断線の検出ができ、
省電力と長いライフを実現できる。

【００４４】また、図８のように定出力の接続確認信号
Ｒ１，Ｒ２を送信する場合には、その接続確認信号Ｒ
１，Ｒ２の波長として、光信号と同一の波長を用いて
も、光ファイバ２の断線を検出することができる。その
とき、受光する光信号Ｌ１，Ｌ２と接続確認信号Ｒ１，
Ｒ２の出力の様子を図１０に示す。定出力で受信してい
る接続確認信号Ｒ１，Ｒ２に対して、光信号Ｌ１，Ｌ２
がそれぞれ繰返しパルスでスーパーインポーズされて受
光される。光ファイバ２が断線した場合には、この接続
確認信号を受光しなくなるので、光信号の有無に関わら
ず、光ファイバ２の断線を検出することができる。受信
時における光信号と接続確認信号との分離は、接続確認
信号のレベルだけ取り除くことで実現できる。この断線
検出方式を用いる場合には、光送受信装置は、図４に示
すような波長多重のための光学系は要らなくなる。

【００４５】ところで、本発明は一芯双方向の光通信へ
の応用だけでなく、図１１〜図１３に示すような二芯の
光ファイバ通信にも応用することができる。図１１は二
芯の双方向光通信への応用例である。二本の光ファイバ
２ａ，２ｂが第１光送受信装置１ｃおよび第２光送受信
装置１ｄに接続されている。図１２は第１光送受信装置
１ｃの内部構成のブロック図であり、第２光送受信装置
１ｄも同じ内部構成をもつ。第１光送受信装置１ｃと第
２光送受信装置１ｄは、ともに送信部１ｃ−１、受信部
１ｃ−２、そして接続監視部１ｃ−３を有している。こ
れらの要素の構成や動作は、図３の実施の形態の送信部
１ａ−１、受信部１ａ−２、接続監視部１ａ−３と同様
であるので、その説明を援用する。図３の一芯双方向光
通信のときと比べると、発光手段３と受光手段４とが分
かれて各々独立に光ファイバ２ａと光ファイバ２ｂに接
続されている。この場合も、図３の実施の形態で説明し
たときと同様な処理をすることで、光ファイバ２の断線
を検出することができる。

【００４６】図１３は二芯双方向光通信を行うときの光
送受信装置１ｃの光学系の具体例である。光送受信装置
１ｃの光学系は発光手段３と受光手段４とで構成され
る。発光手段３は波長λ１の第１光信号Ｌ１を送信する
発光源３ｃ−１と、波長λ２の第１接続確認信号Ｒ１を
送信する発光源３ｃ−２とで構成される。発光源３ｃ−
１は発光体３ｃ−１０とレンズ３ｃ−１１を有し、発光
源３ｃ−２は発光体３ｃ−２０とレンズ３ｃ−２０を有
する。受光手段４は波長λ３の第２光信号Ｌ２を受光す
る受光器４ｃ−１と、波長λ４の第２接続確認信号Ｒ２
を受光する受光器４ｃ−２とで構成される。

【００４７】波長フィルタＢＳ４は第１光信号Ｌ１の波
長であるλ１を反射し、第１接続確認信号Ｒ１の波長で
あるλ２を透過する。したがって、発光体３ｃ−１０か
ら出射する波長λ１の第１光信号Ｌ１はレンズ３ｃ−１
１を透過し、波長フィルタＢＳ４で反射し、レンズ２ｔ
で集光されながら、光ファイバ２に入射する。波長λ２
の第１接続確認信号Ｒ１は発光体３ｃ−２０から出射さ
れ、レンズ３ｃ−２１および波長フィルタＢＳ４を透過
し、レンズ２ｔで集光されて光ファイバ２ａに入射す
る。

【００４８】波長フィルタＢＳ５は第２光信号Ｌ２の波
長λ３を反射し、第２接続確認信号Ｒ２の波長のλ４を
透過する。したがって、光ファイバ２ｂからの受信光は
レンズ３ｔを透過し、波長フィルタＢＳ５で第２光信号
Ｌ２と第２接続確認信号Ｒ２とに分けられる。波長λ３
の第２光信号は波長フィルタＢＳ５を反射し、受光器４
ｃ−１に入射する。波長λ４の第２接続確認信号Ｒ２は
波長フィルタＢＳ５を透過して、受光器４ｃ−２に入射
する。

【００４９】本発明は上記実施の形態に限定されない。
上述した実施の形態では、家庭内のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ
ＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、つまりホームネットワ
ークやオフィスＬＡＮに用いられた例を示した。しか
し、これに限らず、自動車や飛行機などの移動体内にお
ける各種情報のやり取りを行うための通信系統等にも本
発明を適用することができる。

【００５０】本発明によれば、断線検出用の信号を送信
することで、以下のような効果が得られる。（１）データとなる光信号の有無に関わらず、光ファイ
バの接続確認、すなわち断線の有無を検出することがで
きる。（２）従来と比較して、一本の光ファイバのみで、光フ
ァイバの断線を検出することができる。（３）従来と比較して、中継器を用いること無しに、光
ファイバの断線を検出することができる。

【００５１】本発明は、特に決まった光源の波長に対す
るものではなく、また特に決まったレーザ安全規格だけ
を対象にしているものではない。また、将来これらの安
全規格が変更された場合でも、本発明の考え方を用いれ
ば、そのときの規格の最善の安全性能を満足できること
は言うまでもない。本発明によれば、人の体に障害を与
えることなく、光ファイバの接続状況を確認することが
できる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
データとなる第１光信号や第２光信号の有無に関わらず
光ファイバの接続確認（断線確認）を確実に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光送受信装置および光送受信装置の光
ファイバ接続確認方法を適用することができる一例とし
て、家庭内における情報機器や電気機器の接続例を示す
図。

【図２】本発明の光送受信装置により接続された機器と
機器の一例を示す図。

【図３】図２の光送受信装置の構成例を示す図。

【図４】光送受信装置の構成例をさらに詳しく示す図。

【図５】光送受信装置における相手からの光信号がある
一定時間途絶えた場合の光ファイバの接続確認手順につ
いての一例を示す図。

【図６】光送受信装置における光ファイバ接続確認（断
線監視作業）の一例を示す図。

【図７】第１接続確認信号（第１監視光）と第２接続確
認信号（第２監視光）が繰返しパルス信号である場合の
デューティと最大ピーク光量の一例を示す図。

【図８】第１接続確認信号（第１監視光）と、第２接続
確認信号（第２監視光）が連続光である場合に、光ファ
イバが断線したときの様子を示す図。

【図９】第１接続確認信号（第１監視光）と、第２接続
確認信号（第２監視光）が繰返しパルス信号である場合
に、光ファイバが断線したときの様子を示す図。

【図１０】第１光信号と第２光信号とに連続光である第
１接続確認信号と、第２接続確認信号とを重畳した場合
に、光ファイバが断線したときの様子を示す図。

【図１１】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示
す図。

【図１２】図１１の実施の形態の構成例を詳しく示す
図。

【図１３】図１２の第２の実施の形態をさらに詳しく示
す図。

【図１４】光ファイバの特性の一例を示す図。

【図１５】光ファイバの送出スペクトルの一例を示す
図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・光送受信装置、１ａ−
１，１ｃ−１・・・送信部、１ａ−２，１ｃ−２・・・
受信部、１ａ−３，１ｃ−３・・・接続確認部、Ｍ１，
Ｍ２・・・機器、Ｌ１・・・第１光信号、Ｌ２・・・第
２光信号、Ｒ１・・・第１接続確認信号（第１監視
光）、Ｒ２・・・第２接続確認信号（第２監視光）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｂ 10/06 10/24 (72)発明者大久保賢一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者篠邦宣東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光通信回路における通信回線である光フ
ァイバに接続されて、送信しようとする第１光信号を光
ファイバに入射させるとともに、この光ファイバを介し
て送られてくる第２光信号を受けるための光送受信装置
であり、第１光信号と第１接続確認信号を光ファイバに入射する
送信部と、光ファイバを介して送られてくる第２光信号と第２接続
確認信号を受信する受信部と、受信部における第２接続確認信号の受信状況により光フ
ァイバの接続確認が得られない場合には、第１光信号と
第１接続確認信号を光ファイバに入射するのを禁止する
接続監視部とを備えることを特徴とする光送受信装置。
【請求項２】第１光信号と第１接続確認信号は異なる
波長であり、第２光信号と第２接続確認信号も異なる波
長である請求項１に記載の光送受信装置。
【請求項３】第１光信号に第１接続確認信号が重畳さ
れ、第２光信号に第２接続確認信号が重畳される請求項
１に記載の光送受信装置。
【請求項４】第１光信号と第１接続確認信号と、第２
光信号と第２接続確認信号とは１本の光ファイバで送信
する請求項１に記載の光送受信装置。
【請求項５】第１光信号と第１接続確認信号と、第２
光信号と第２接続確認信号は異なる光ファイバで送受信
する請求項１に記載の光送受信装置。
【請求項６】受信される第２接続確認信号の受信レベ
ルが所定のレベルよりも低い場合には、第１光信号と第
１接続確認信号を光ファイバに入射するのを禁止する請
求項１に記載の光送受信装置。
【請求項７】光通信回路が動作中に、第１光信号と第
１接続確認信号が送信され、第２光信号と第２接続確認
信号が受信される請求項１に記載の光送受信装置。
【請求項８】第１接続確認信号と第２接続確認信号
は、繰返しパルス信号である請求項１に記載の光送受信
装置。
【請求項９】第１光信号の送信を開始する前に、第２
接続確認信号を受信することで光ファイバの接続状況を
確認する請求項８に記載の光送受信装置。
【請求項１０】第２光信号を受信中に、第１接続確認
信号を送ることで、第２光信号を送信してくる相手の光
送受信装置に対して光ファイバの接続状況を知らせる請
求項８に記載の光送受信装置。
【請求項１１】第２光信号を受信しなくなった時に、
相手の光送受信装置との連係で第１接続確認信号と第２
接続確認信号の送受信を行う請求項８に記載の光送受信
装置。
【請求項１２】光通信回路における通信回線である光
ファイバに接続されて、送信しようとする第１光信号を
光ファイバに入射させるとともに、この光ファイバを介
して送られてくる第２光信号を受けるための光送受信装
置の光ファイバ接続確認方法であり、送信部が、第１光信号と第１接続確認信号を光ファイバ
に入射し、受信部が、光ファイバを介して送られてくる第２光信号
と第２接続確認信号を受信する際に、接続監視部が、受信部における第２接続確認信号の受信
状況により光ファイバの接続確認が得られない場合に
は、第１光信号と第１接続確認信号を光ファイバに入射
するのを禁止することを特徴とする光送受信装置の光フ
ァイバ接続確認方法。