JPS59122031A - 光伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は光伝送方式に関し、訂しくは光受信側のグーｒ
ン調整及び光回路部品の劣化検出が可能な光伝送方式に
関り−る。

［発明の技術的背景とその問題点］ 第１図は本発明に関連りる光伝送システムの従来１１′
ｌＳ成を示Ｊ。

図にＪ３いて、１は一定の直流レベルに伝送パルスを重
畳した光（ハ号を発生ザる光伝送部、２は当該光信号を
伝）スづ−る光伝送路、３は光伝送路を介して送られた
光１５号を光電変換し伝送パルスを復元り−る光受信部
、４は受信パルスの直流レベルを検出しそのレベル減少
に応じて劣化［言号を出力する劣化検出回路である。前
記冗送１ス部１は、入力端子ＩＮから与えられる伝送パ
ルスをベース入）Ｊど覆るＩ〜ランジスタ１１と、該ト
ランジスタ１１のコレクタ・Ｔミッタ間に挿入されエミ
ッタ接続１；３が共通電位どされた抵抗１２と、該抵抗
１２のコレクタ接続点と正の直流電圧Ｖ←どの間に順方
向挿入され當時一定の直流バイアスが勺えられる光光り
−（オード１３を右づ−る。前記光受信部３は、光１云
送路２を介して光信号を受ける）Ａトダイオ−ド３１と
、該ダイオード３１の光電変操出力を（−）入力とし共
通電位を（−ト）入力とりる演等増幅器３２と、該増幅
器３２の（−）入力とその出力との間に挿入された帰ｊ
＝抵抗３３とを右り−る。

また、前記劣化検出回路４は、先受１３部３の出力パル
スから直流レベルを抽出する１１−バスフィルタ４１ど
、該フィルタ４１の直流レベル出力の所定値以下の低下
を基準値との比較により検出し劣化信号を出力するコン
パレータ４２とをｈする。

上記構成において、伝送パルスとして平均１１ａが一定
な位相変調パルスを用いこれを光示）ス部１の入力端子
ＩＮに印加すれば、発光ダイオード１３は、入力パルス
に従う１〜ランジスタ１１のオーンＡフ動作出力と抵抗
１２を介して与えられる直流バイアスとにより、直流レ
ベルに入力パルスが重畳された光イ言号を発生する。こ
の光信号は、光伝送路２を介して光受信部３に送られフ
Ｊ　＋−グイＡ−ド３１及び増幅器３２を介して電気信
舅に復元された後、出力端子ＯＵＴ及び劣化検出回路４
に供給される。劣化検出口路４は、先受１八部３の出力
鱈弓ノ〕日ろ冗送１呂部１て直流分を抽出し当該抽出直
イア１トレ・＼ルの予め定めた基準値１ス下の低下で伝
送系光回路部品の劣化を検出する。

上記構成のシステムは、光回路部品の劣化検出に対し有
効に機能する反面、次のような欠点を有りる。

（１）　　光送信部の発光ダイオードに常に一定の直流
バーｒアスが与えられるので発光ダイオードの劣化を逆
に助長すること。

〈２）　　先受１８部のダイナミックレンジが狭くなり
伝ｊＸ距離が制約されること。即ら、伝送信号は入力信
号を直流レベルに重畳するので当該直流レベル以下の信
号については光受信部において判別不能であり、従って
光受信部のダイナミックレンジは直流レベルの分だ（）
狭くなる。

（３）伝送距離に応じた先受イε側の最適ゲイン調整が
困ｆｆ１ｌｌ　′ｃあること。即ら、伝送距離は一定で
（，１なく数ｍ　”　？ｉ９．ｋ　Ｉｌｌに及び、光受
信部の受光パワーしこれに応じＣ変化する。受光パワー
が変化Ｊ−れば受糟パルス幅も変化覆るので、伝送信号
の正Ｍｆな復元のためには光受信側のゲイン調整が必要
となる。

しかしながら、この調整作業には送信パルスに対する受
信パルスをみるためにジンクロスコープ等の機器を用い
て波形観察を行なう必要があり、またシステムを実際に
設置した状態で調整作業を行なわねばならないことから
波形観察のテ「シき等の問題を生ずる。

「発明の目的」 本発明は従来の技術の上記欠点を改善するもので、その
目的は、先送１乙部に常時直流バイアスを印加すること
なく光回路部品の劣化検出が可能でしかも伝送距離に応
じて光受信側の最適ゲイン調整を行なうことのできる光
示）ス方式を提供ザることにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成り−るための本発明の特徴は、入力パル
スを電光変換する先送（Ｅ部と、光３′ＡＬＩＦ５部の
出力光を伝送する光伝送路と、光伝送路を介して与えら
れた光送信部の出力光を光電変換し伝）′１５パルスを
得る固定ゲインの先受イ、：１部とを有り−る光伝送シ
スブムにｄ５いＣ１調■；Ｄ可能な比較基準電「を右し
１）す開光受信部の出力信号を入力する波形整形回路と
、当該波形整形回路の出力パルス幅の増減を基準時間幅
との比較により検出するパルス幅測定回路ど、当該パル
ス検出回路の検出出力に応じてパルス幅の増減表示を行
なう表示用発光ダイオードとを有ザるごとき光伝送方式
にある。

［発明の実施例］ 第２図は本発明を実施するための光伝送システムの−Ｊ
ｉ、ｌ成例を示覆。

図において、１−は光送信部、２は先任）ス路。

３は光受信部である。光送信部１−は、入力端子ＩＮか
らの入ツノパルスをベース入力とザる１ヘランジスタ１
１′と１．該トランジスタ１１″のコレクタと直流源Ｖ
十との間に順方向挿入された発光ダイオード１３−を有
し、１ヘランジスタ１１−のコレクタ・エミッタ間には
第１図に示り“ような接続抵抗を右しない。従って、発
光ダイオード１３−は（−ランシスタ１１−のオンオフ
動作出力のみにしたかう発光出力を与える。第２図の光
伝送路２及び光受信部３は、第１図のぞ才１と同一〇あ
る。

第２図において、５は光受信部３の出力パルスを波形整
形づる波形整形回路、６は波形整形回路の出力のうちパ
ルス幅測定に必要４Ｃパルス列を次に述べるパルス幅測
定回路に供給り−る分配回路。

７は分配回路の被測定パルス列のパルス幅の増減を基準
１１間幅との比較により検出しその増減表示を行なうパ
ルス幅測定回路である。前記波形整形回路５は比較基準
電圧の調節設定可能な］ンパレータ５１を有り−る。］
ンパレータ５１　ｔＪｌ、）ＩＣ受イＬ部３の出力を（
−）入力とし、可変抵抗２による基準電位を〈＋）入力
とする。前記パルス幅測定回路７は、被測定パルス列の
パルス幅の増減を検出しパルス幅増大信号及びパルス幅
減少信号及びパルス幅減少に従うアラーム伝号を出力す
るパルス幅検出回路７１と、パルス幅増大伝号Ｃ駆動さ
れる増大表示用発光ダイオード７２と、パルス幅減少信
号で駆動される減少表示用発光タイＡ−ドア３どを有す
る。第３図に上記パルス幅検出回路７１の一具体例を示
す。第３図において、７１０はパルス幅増大信号を出力
するカウンタ、７１１（Ｊ、パルス幅減少信号を出力す
るカウンタである。

カウンタ７１０は被測定パルス列をインバータ７１２を
介してリセット端子Ｒで受り、他方のカウンタ７１１は
被測定パルス列を直接にリセット端子Ｒて受（プる。カ
ウンタ７１０及び７１１は、クロック７１３に従い、共
に１１　Ｌ　ＩＩレベルのりレフ１−人力でカラン１へ
動作を開始して夫々の設定基準１１４間中Ｉりてタイム
アツプ信号（パルス幅増大信号。

パルス幅減少信号）を出力する。従つで、カウンタ７１
０は被測定パルス列の”Ｉ＋”レベル時間幅を訓赦して
その設定基準時間幅以上でパルス幅増大信号を出力し、
他方のカウンタ７１１は被測定パルス列の″Ｌ　Ｉ＋レ
ベル時間幅を計数してその設定基準時間幅以上でパルス
幅減少信ｑを出力する。

”　Ｌ　”レベルｕ、′ｌ−間幅の増大は”　Ｈ”レベ
ルずなわらパルス幅の減少を意味する。なお、７１４は
フリッゾフロツブで、パルス幅減少（８弓をラッチしア
ラーム伝号を発生する。

上記システム（１１１成にＪ３りる光受信側のゲイン調
整及び光回路部品の劣化検出に関し以下に説明づる。

今、上記システムを例えば電子ＮＩ！７１間の情報伝送
用に設置した場合には、当該情報伝送に先０っで、従来
技術の欠点で述べたように光受信側のゲイン調整が必要
となる。このゲイン調整は、デユーティ比一定の調整用
パルス列の伝送で、当該デコーティ比を有する受信パル
スが先受飢側出カ端に得られるように、波形整形回路５
の比較基準電圧を設定することにより行なわれる。具体
的に（ユ次の通りである。例えばデユーティ比’５０％
一定の調整用パルス列を用いるとすると、第３図で説明
した］Ｊランタフ１０及び７１１の設定２！　ｉＸＬ、
時間幅を、はぼデユーティ比５０％の受信パルスの検出
が可能なように、換言づ−れぽ当該デコーティ比の受信
パルスに対し」１９減表示を行なわないＪ、うに予め設
定丈る。このようなシステム状態の下で、光送信部１′
から調整用パルス列を送出りれば、光受信側では、伝送
された調整用パルス列をパルス幅測定回路７の被測定パ
ルス列として分配回路６を介しパルス幅測定回路７に供
給Ｊる。パルス幅測定回路７は各表示用ダイオ−ドア２
及び７３にＪ、る増減表示を１１なうので、これらダイ
Ａ−ドの増）威衷示をみ４１がら、これらが共にオフ状
態をｈ−りるｊ、うに波形整形回路５の可変抵抗５２を
調ｉｉＤ設定−！Ｊ４１ば良い。

第１図は第３図に示したパルス幅検出回路の動作タイム
チｌ−−１へて、当該タイムチレートをイノ［用しパル
ス幅測定回路７の被測定パルス列に対する増減表示をよ
り置体的に説明づ−る。第４図において、（△）は被測
定パルス列、（Ｂ）はカウンタ７１０（ｆ）ｈ’）ンｈ
Ｖ１．　　（Ｃ）　ハカウンク７１０ＬＩ）タイムアツ
プ信号（パルス幅増大信号）、＜Ｄ）は力［ンンタ７１
１のカウントｇＲ，（Ｅ）はカウンタ７１１のタイムア
ツプ信号（パルス幅減少飢′？ｉ）Ｃ′ある。調整用パ
ルス列の伝送に対し受信側の波形整形回路５の出力パル
スがデユーディ比５ｏ９６を）１イ１足しくｉい状態で
は、当該出力パルスの’１１”レベル０￥間幅又は“１
−パレヘル時間幅がパルス幅検出回路７１のカウンタ７
１０又ＩＪ、　７１１の説定基ｉｔ’一時間幅Ｊ、り人
と４．るの−Ｃ１第１１図の（Ｃ）又ｉ、ｊ、（Ｅ　）
に破線で示づＪ、′）にカラン・タフ１０又は７１１は
タイムアツプ信ｇを出力し人示用タイＡ−ドア２又は７
３合点ｉ：）　！ｉ−る。これに対し、スレシュホール
ドレベルの調節設定で波形整形回路５の出ノｊパルスが
デユーディ比５０％をほぼ；（１）足りると、当該出力
パルスの″１ド′及び“１−°゛レベル各時間幅は其に
カウンタ７１０及０”７１１の設定基準■４間幅内と４
１す、タイムアツーノ゛１菖シ」か出力されることはな
く表示用ター（Ａ−ドア２及び７３は共にΔ）状態を早
り−ることと４「る。

このようにして伝送距離に応じ／、＝先受１５側の最適
ゲインを１１１だ後に、情報払込を聞な（ｊづる。１第
５図は情報伝送フレームの一構成例を示り−らので、Ｐ
はブリアングラ、Ｄは伝送情報で（ｊうる。

ブリアングラＰは通常デｕ−−５イ比５０％のパルス列
で伝送情報りの始めに（、Ｊ加される。受１八側（゛は
、分配回路６を介してブリアングラ１つをパルス幅測定
回路７に供給ザる。パルス幅測定回路７は、ブリアンブ
ラ受１５継続中に当該ブリアングラのパルス幅ｊｌｐｋ
少をパルス幅検出回路７１内のカウンタ７１１の設定基
ｉｌ［時間幅に基づいて検出し、減少表示用タイΔ−ド
ア３を点灯する。カウンタ７１１の設定基準１１，１間
幅は受信パルス幅の減少が許容可能な最低限どづること
が望ましい。カウンタ７１１のパルス幅減少信号はまた
フリップフ１コツプ７１　／ｌ−’Ｃラッヂされ、アラ
ーム信号として外部出力される。槌って、伝送系の光回
路部品が機能劣［ヒリ旧」その旨の瞥￥ｌＪが発ぜられ
ることになる。

第６図（Ｊ情報伝送フレームの別のｌａ３成例を示Ｊも
ので、Ｓはパルス幅測定開始コマンド、王はパルス幅測
定用パルス列である。パルス幅測定開始コマンドＳはパ
ルス幅測定用パルス列Ｔの始めに位首し、両者（Ｊ一定
周期ＤＪに送信部１−がら送出される。受信側では、コ
マンドＳの受信で分配回路６を介しこれに続くパルス幅
測定回路７に供給する。以下の９．８理は先のブリアン
グラの場合ど同ｉ工　’ｃ’　　ａリ　る　。

第７図はパルス幅測定回路にＪ５１プるパルス幅検出回
路の別の具体例を示すしので、その特徴はワツシ」ツ１
〜タイマを用い−Ｃ先の（σ１１理路と同一！ｉｌＱ能
をｊヱ成することにある。図にお股で、７１５及び７１
６は容ＨＢ　Ｃと抵抗Ｒどに基づく設定基準Ｉ）う間幅
を右するワッショッ１〜タインである。ワッシ」ツ１〜
タイマ７１５は被測定パルス列を入力し、当該パルスの
立上がりでトリ力され設定ｐ　ｉ（＋、、　１１．１間
幅のパルスを出力する。７１７はワッショッ１−タイマ
７１５のＯ出力と被測定パルス列との論理積をとるＡＮ
Ｄで、被測定パルス列の“’＋１”レベル時間幅が設定
基４１時間を越えることてパルス幅増大信号を発生する
。他方のワッショッ１〜クイ′７７１Ｇは、インバータ
７１８を介して反中入８れ／どン伎測定パルス列を入力
し、当該反転パルスの立上りで１〜リガされ設定基準時
間幅のパルスを出力りる。

７１９はワッショッ１〜タイマ７１６１７）○出力と反
転された被測定パルス列どの論理積をとるＡＮＤで、被
測定パルスの“Ｌ　”レベル時間幅が設′；ｒ基準時間
を越えることでパルス幅減少（ｌｉ号を光ｌＸ［、＝す
る。

第８図は第７図の回路の動作タイムｆ−１＝　−１〜を
承りものて、（△）は被測定パルス列、（Ｆ）は１ノソ
シｊツ１〜クイマフ１５のＱ出力、（Ｇ）＋、；未パル
ス幅増人伝舅、（１ｎワツシヨツ１゛タイン７１０のＱ
出力、（Ｉ）パルス幅減少信号である。なＪ３、ワツシ
・１ツトタイマ７１５及び７１６の各Ｑ出力１．．Ｊ：
　Ｑ出力で代表するものとする。デコーディ比５０％の
パルス列の仏ｊスで受信側の被測定パルス列か当該デユ
ーティ比を満足しない状態で（、Ｌ、当該被測定パルス
列の″１−ドレヘル時間幅又は“Ｌ″レベル時間幅がパ
ルス幅検出回路７２のワッショットタイマ７１５又は７
１Ｇの設定塁卑時間幅より人どなるので、第８図の（［
）又は（１）に破線Ｃ示１’　Ｊ、うにパルス幅増大仁
君又は減少仁君が出力される。これに対し、被測定パル
ス列がデユーディ１に５０％を満足する状態ては、当該
パルス列の“Ｈ”及び”　Ｌ　”レベルの各口）間幅は
共にワッシ・」ソｌ〜タイマ７１５及び７１Ｇの設定車
ｊｌｌ：時間幅内となるので、増減（Ｍ号が出力される
ことはない。

以上述へた実施ｆｉｌ　Ｔ：は受信パルスのパルス幅測
定に関し分配回路を用いてパルス幅測定回路に九も測定
パルス列をｆｌＩＮ給するＪ、うにしたか、これに限定
されるものでなく、受信（ハ号に含まれる被測定パルス
列のＪ〕がパルス幅測定回路にン（ン入されるようにす
れば足りる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明（こＪ、れば、送信部にＪ５
ける発光タイオードの劣化を（ム送俄舅のパルス幅に基
づいて検出リ−るようにしたので、常１ｈ直流をかりる
ことにより劣化検出を行ねっていた従来Ｈ訂に比しＣ発
光タイン−ドの〕ｊ命低下を抑制Ｃきる。また、デコー
ディ比一定の調整用パルス列伝送中の受信パルス幅の増
減表示Ｃ受信側のゲイン調整を行なうようにしたので、
シンク［］］スーＩ−ブを用いることなくしかも実際の
設置状態で伝送距離に応したゲイン調′！Ｉを容易に行
４１らことかてき、更に、伝送パルスのパルス幅減少で
光回路部品の機能劣化を検出するようにしたので、発光
ダイオードの劣化を助長することも４ヱ・（Ｊ］″つ受
信側のダイナミックレンジを秋めることしない。

【図面の簡単な説明】

第１図は光伝送システムの従来構成図、第２図は本発明
に゛よる光伝送方式を実施するための光伝送システムの
一構成図、第３図は第２図にお【プるパルス幅検出回路
の一構成図、第４図は第３図の回路の動作タイムチャー
ト、第５図及び第６図は夫々本発明に用いる伝送信号の
構成例を示す図、第７図はパルス幅検出回路の別の構成
図、第８図は第７図の回路の動作タイムチャートである
。 １．１−・・・光送信部　　　２・・・光伝送路３・・
・光受信部　　　　　５・・・波形整形回路７・・・ペ
ルス幅測定回路 ７１・・・パルス幅検出回路 ７２．７３・・・表示用発光ダイオード代理人　　弁理
士　　則　近　　憲　佑（ばか１名） 箔１図 １ ／ 弔２　　Ｆｇ＋ １ ｚｌ　３　　図 、７１ 第４図 （Ｅ）□□ 第５図 」 Ｐ　　　　　　　　　　　　　　　Ｄ 第６　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　入力パルスを電光変換する光送信部と、光送
   館部の出力光を伝送する光伝送路と、光伝送路を介し−
   Ｃ！ｊえられた光受信部の出力光を光電変換し伝送パル
   スを得る固定ゲインの光受信部とを右する光伝送システ
   ムにおいて、調節可能な比較基準電圧を有し前記光受信
   部の出力信号を人力する波形整形回路と、当該波形整形
   回路の出力パルス幅の増減を’ｌ　準１］：’を間幅と
   の比較により検出するパルス幅検出回路と、当該パルス
   幅検出回路の検出出力に応じてパルス幅の増減表示を行
   なう表示用発光グイ」−１〜とをイｊすることを特徴と
   する光伝送方式。
2. （２）　　前記波形整形回路とパルス幅検出回路及び表
   示用発光タイＡ−ドを備え、前記光送信部から、［人込
   ・ｈ゛１報と（Ｊ別にパルス幅測定回路の基準時間幅に
   はは一致づるデユーティ比一定の調整用パルス列を送出
   Ｊるようにし、当該調整用パルス列の伝送で波形整形回
   路から調整用パルス列とほぼ同−一のデユーティ比を有
   する出力パルスが得られ′るようにそのスレシュボール
   ドレベルを設定した後、情報伝送を行ない、当該情報伝
   送中の予め定められた受信パルスのパルス幅減少を検出
   表示するようにしたごとき特許請求の範囲第１　ｒｆｌ
   の光示ｊス方式。
3. （３）情報伝送用パルス信号がデユ−ティ比一定のプリ
   アンプラを含み、当該ブリアンブラ伝送中のパルス幅減
   少を検出表示するようにしたことさ特９′１請求の範囲
   第２項の光伝送方式。
4. （４）一定周期毎にデユーティ比一定のパルス列及びパ
   ルス幅測定開始コマンドを送出し、当該コマンドの受信
   で上記パルス列のパルス幅減少を検出表示するようにし
   たごとき特許請求の範囲第１１ｉの光伝送方式。