JPS60208129A - 半導体レ−ザ光伝送方式 - Google Patents
半導体レ−ザ光伝送方式Info
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- JPS60208129A JPS60208129A JP59063737A JP6373784A JPS60208129A JP S60208129 A JPS60208129 A JP S60208129A JP 59063737 A JP59063737 A JP 59063737A JP 6373784 A JP6373784 A JP 6373784A JP S60208129 A JPS60208129 A JP S60208129A
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- Japan
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- optical
- pulse
- pulse signal
- semiconductor laser
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
- H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
- H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
- H04L25/493—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems by transition coding, i.e. the time-position or direction of a transition being encoded before transmission
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- Optical Communication System (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔光明の技術分野〕
本発明は、半導体レーザ光伝送方式の改良に関する。
近年、光源に半導体レーザを用い、その出力光をマルチ
モード光ファイバを介して伝送することにより光通信を
行なうシステムが実用化されているが、この種のシステ
ムで問題になる障害の一つに光フアイバ内のモード間の
干渉効果にＭづくモーダルノイズと呼ばれる雑音や歪み
の増大現象がある。この現象は、半導体レーザのスペク
トル純度が高いために、すなわち可干渉性が優れている
が故に生じる現船であり、特にアナログ伝送において伝
送品質を決定する要因の一つとして♀くから問題視され
ている。
モード光ファイバを介して伝送することにより光通信を
行なうシステムが実用化されているが、この種のシステ
ムで問題になる障害の一つに光フアイバ内のモード間の
干渉効果にＭづくモーダルノイズと呼ばれる雑音や歪み
の増大現象がある。この現象は、半導体レーザのスペク
トル純度が高いために、すなわち可干渉性が優れている
が故に生じる現船であり、特にアナログ伝送において伝
送品質を決定する要因の一つとして♀くから問題視され
ている。
一方パルス通信は、アナログ伝送に比べ、伝送路での雑
音に対してもともと強いという特徴を持つが、それでも
高品質伝送が要求される場合や、パルス通信の中でもＰ
ＦＭ （Ｐｕ ｌ ５ｅＦｒｅｃ＋ｕｅｎｃｙ Ｍｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ）伝送のようにそれ自体がアナログ的性
格を持つものにおいては、前記モーダルノイズの発生は
やはり型費な問題となる。すなわら、半導体レーザを用
いて光通信を行なった場合の光出力信号の時間分解スペ
クトルは、一般に立ち上がり時には多モードで発振して
いるが、数ｎ５ｅｃを経過するとモードが一本に収束し
て単色性が強まる傾向がある。
音に対してもともと強いという特徴を持つが、それでも
高品質伝送が要求される場合や、パルス通信の中でもＰ
ＦＭ （Ｐｕ ｌ ５ｅＦｒｅｃ＋ｕｅｎｃｙ Ｍｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ）伝送のようにそれ自体がアナログ的性
格を持つものにおいては、前記モーダルノイズの発生は
やはり型費な問題となる。すなわら、半導体レーザを用
いて光通信を行なった場合の光出力信号の時間分解スペ
クトルは、一般に立ち上がり時には多モードで発振して
いるが、数ｎ５ｅｃを経過するとモードが一本に収束し
て単色性が強まる傾向がある。
モして、この単色性が強まると、光ファイバ化）Ｘ中に
光パルス信号にモーダルノイズが発生して受１８波形に
揺ぎが生じ、この揺ぎが被伝送パルス信号を再生した時
にジッタとなって現われる。このジッタの発生は、例え
ばＰＦＭ伝送の場合に１まＳ／間の変動となって現われ
、またデジタル伝送の場合には誤り率の変動となって現
われるため、非常に好ましくない。
光パルス信号にモーダルノイズが発生して受１８波形に
揺ぎが生じ、この揺ぎが被伝送パルス信号を再生した時
にジッタとなって現われる。このジッタの発生は、例え
ばＰＦＭ伝送の場合に１まＳ／間の変動となって現われ
、またデジタル伝送の場合には誤り率の変動となって現
われるため、非常に好ましくない。
そこで、従来では、例えば数１００ＭＨｚの高周波をア
ブログベースバンド信号に重畳して光源の光振スペクト
ルを多モード化し、これにより半導体レーザの可干渉性
を減少させる方式や、外部から光帰還を与えることによ
り同じく多モード化する方式等が採用されている。
ブログベースバンド信号に重畳して光源の光振スペクト
ルを多モード化し、これにより半導体レーザの可干渉性
を減少させる方式や、外部から光帰還を与えることによ
り同じく多モード化する方式等が採用されている。
ところが、この様な従来の高周波重畳法等は、アナログ
伝送やパルス周波数が数１４ｂｉｔ／ｓｅｃ＋メ下と低
いパルス伝送の場合には確かに有効であるが、通常の光
通信のようにパルス周波数が数１０Ｍｂ ｉ ｔ／ｓｅ
ｃと高い場合には、ベースバンド信号に重畳した高周波
信号は一般に被伝送パルス信号と非同期であるため、こ
れによりジッタが発生して依然としてＳ／間および誤り
率の変動を抑制し得なかった。
伝送やパルス周波数が数１４ｂｉｔ／ｓｅｃ＋メ下と低
いパルス伝送の場合には確かに有効であるが、通常の光
通信のようにパルス周波数が数１０Ｍｂ ｉ ｔ／ｓｅ
ｃと高い場合には、ベースバンド信号に重畳した高周波
信号は一般に被伝送パルス信号と非同期であるため、こ
れによりジッタが発生して依然としてＳ／間および誤り
率の変動を抑制し得なかった。
また、別の方式としてマルチモードレーザを用いる方式
もあるが、この方式は半導体レーザの安定１１および信
頼性に欠ける等の問題があった。
もあるが、この方式は半導体レーザの安定１１および信
頼性に欠ける等の問題があった。
（発明の目的）
本発明は、伝送中のモーダルノイズの発生を低減して受
信信号のジッタを減少させ、これによりＳ 、／ Ｎお
よび誤り率の変動を低減して伝送特性が安定で高品質の
パルス通信を行ない得る半導体レーザ光伝送方式を提供
することを目的とする。
信信号のジッタを減少させ、これによりＳ 、／ Ｎお
よび誤り率の変動を低減して伝送特性が安定で高品質の
パルス通信を行ない得る半導体レーザ光伝送方式を提供
することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、被伝送パルス信
号をこの信号と同期しかつ所定のパルス幅を有する複数
のパルス信号に変換したのち半導体レー１１に供給して
光パルス信号として送出するようにしたものである。
号をこの信号と同期しかつ所定のパルス幅を有する複数
のパルス信号に変換したのち半導体レー１１に供給して
光パルス信号として送出するようにしたものである。
（発明の実施例）
第１図は本発明の一実施例における半導体レーザ光伝送
方式を適用した光通信システムのブロック構成図で、こ
のシステムはアナログ入力信号をＰＦＭ変調するＰＦＭ
変調器１と、その出力である被伝送パルス信号をこの信
号に同期して２波のパルス信号に変換するパルス変換回
路２と、光源として半導体レーザを備え、上記パルス変
換回路２からのパルス信号を光パルス信号に変換する光
送信器３と、この光送信器３から送出された光パルス信
号を伝送するマルチモード光ファイバ４と、この光ファ
イバにより伝送された光パルス信号を受光する受光器５
を有する光受信器５と、この光受信器５から出力された
パルス信号をＰＦｌｖｌｌＩｔｌｌするＰＦＭ復調器６
とから構成されている。
方式を適用した光通信システムのブロック構成図で、こ
のシステムはアナログ入力信号をＰＦＭ変調するＰＦＭ
変調器１と、その出力である被伝送パルス信号をこの信
号に同期して２波のパルス信号に変換するパルス変換回
路２と、光源として半導体レーザを備え、上記パルス変
換回路２からのパルス信号を光パルス信号に変換する光
送信器３と、この光送信器３から送出された光パルス信
号を伝送するマルチモード光ファイバ４と、この光ファ
イバにより伝送された光パルス信号を受光する受光器５
を有する光受信器５と、この光受信器５から出力された
パルス信号をＰＦｌｖｌｌＩｔｌｌするＰＦＭ復調器６
とから構成されている。
このような構成において、図示しない信号処理回路から
被伝送信号であるアナログ信号が出力されると、このア
ナログ信号は先ずＰＦＭ変調器１で例えば第２図Ａｓの
ようにＰＦＭ変肩されたのちパルス変換回路２で第２図
ＢＳに示す如く上記パルス信号に同期する２波のパルス
信号に変換され、しかるのち光送信器３に供給されてそ
の半導体レーザにより光パルス信号に第２図Ｏ８のよう
に変換されてマルチモード光ファイバ４に送出される。
被伝送信号であるアナログ信号が出力されると、このア
ナログ信号は先ずＰＦＭ変調器１で例えば第２図Ａｓの
ようにＰＦＭ変肩されたのちパルス変換回路２で第２図
ＢＳに示す如く上記パルス信号に同期する２波のパルス
信号に変換され、しかるのち光送信器３に供給されてそ
の半導体レーザにより光パルス信号に第２図Ｏ８のよう
に変換されてマルチモード光ファイバ４に送出される。
そして、このマルチモード光ファイバ４を介して伝送さ
れた光パルス信号は、上記光ファイバ４および光受信器
５で帯域制限を受けて第２図ＤＳに示す如き信号となり
、更に光受信器５にて再生用のしきい値レベルＬに従っ
て第２図ＥＳに示すような再生パルス信号となる。そし
て、この再生パルス信号はＰＦＭ復調器６に導かれて復
調される。
れた光パルス信号は、上記光ファイバ４および光受信器
５で帯域制限を受けて第２図ＤＳに示す如き信号となり
、更に光受信器５にて再生用のしきい値レベルＬに従っ
て第２図ＥＳに示すような再生パルス信号となる。そし
て、この再生パルス信号はＰＦＭ復調器６に導かれて復
調される。
さて、以上のような伝送方式において、光パルス信号の
各部のスペクトル、例えば第３図（ａ）の■〜■におけ
るスベクｉ〜ルを測定してみると、これらのスペクトル
はそれぞれ例えば第４図に示すようになる。すなわち、
本実施例にお（プる光バルス信号のスペクトルは、パル
スの立ち上がりエツジで多モードとなって時間が経過す
るに従って収束されていくが、一本に収束される前、つ
まり多モードを保持した状態で再度パルスの立ち上がり
があるたν）、この立ち上がりエツジで再び多モードに
なる。従って、この様な光パルス信号を光ファイバ４で
伝送すると、干渉が強く発生しない状態で伝送でき、こ
の結果モーダルノイズの発生が抑制されてＳ／Ｎの変動
を低減することができる。第５図（ａ）は、本実施例方
式の時間に対するノイズレベルの変化を示すものである
。
各部のスペクトル、例えば第３図（ａ）の■〜■におけ
るスベクｉ〜ルを測定してみると、これらのスペクトル
はそれぞれ例えば第４図に示すようになる。すなわち、
本実施例にお（プる光バルス信号のスペクトルは、パル
スの立ち上がりエツジで多モードとなって時間が経過す
るに従って収束されていくが、一本に収束される前、つ
まり多モードを保持した状態で再度パルスの立ち上がり
があるたν）、この立ち上がりエツジで再び多モードに
なる。従って、この様な光パルス信号を光ファイバ４で
伝送すると、干渉が強く発生しない状態で伝送でき、こ
の結果モーダルノイズの発生が抑制されてＳ／Ｎの変動
を低減することができる。第５図（ａ）は、本実施例方
式の時間に対するノイズレベルの変化を示すものである
。
ちなみに、１パルスのみで伝送していた従来の方式では
、光パルス信号の各部（第３図（ｂ）の■〜■）のスペ
クトルは、例えば第４図（ｂ）に示す如く立ら上がりエ
ツジこそ多モードになるものの時間が経過するに従って
収束されて、パルスの立ち下がり近傍では略一本となる
。このため、この様なパルス信号を光ファイバ４で伝送
すると、既に；ホべたようにファイバ内で干渉が強く起
こってモーダルノイズが発生し、これにより受信パルス
にジッタが発生してこれがＳ／Ｎの変動となって現われ
る。第５図（ｂ）にこの従来の場合のノイズレベルの時
間変化を示す。
、光パルス信号の各部（第３図（ｂ）の■〜■）のスペ
クトルは、例えば第４図（ｂ）に示す如く立ら上がりエ
ツジこそ多モードになるものの時間が経過するに従って
収束されて、パルスの立ち下がり近傍では略一本となる
。このため、この様なパルス信号を光ファイバ４で伝送
すると、既に；ホべたようにファイバ内で干渉が強く起
こってモーダルノイズが発生し、これにより受信パルス
にジッタが発生してこれがＳ／Ｎの変動となって現われ
る。第５図（ｂ）にこの従来の場合のノイズレベルの時
間変化を示す。
このように、本実施例であれば、被伝送パルス信号を２
波のパルス信号に変換して伝送したことによって、光パ
ルスを常に多モードの状態で伝送することができ、この
結果光フアイバ通信特有の雑音であるモーダルノイズの
影響を軽減できてＳ／Ｎの変動を例えば従来に比べ１／
３〜１／４に低減することができる。第６図は、その効
果を従来どの比較において示すもので、平均受光出力レ
ベルに対するＳ／Ｎの変動−の大きさを示し、図中△−
△が従来、〇−〇が本実施例である。また、ＰＦＭ変調
の場合、被伝送パルスのパルス幅は例えば４ｎｓｅｃと
極めて狭く設定されるため、この狭いパルス幅内に２波
のパルスを発生させる場合、これらのパルスの立ち上が
りは必然的に例えばＱ、５ｎｓｅｃ以下と極めて♀く設
定されることになる。このように、パルスの立ち上がり
が急峻になると、このパルスで半導体レーザを駆動して
光パルスを発生させた際に立ち上がりエツジにおけるス
ペクトルの広がりがより広くなり、この結果半導体レー
ザの単色性を弱めてモーダルノイズの影響を更に少なく
することができる。また、本実ＩｉＡ例ではパルス変換
した光パルス信号を光ファイバ４および光受信器５で帯
域制限することにより変換前のパルス信号に再生するよ
うにしたので、受信側に別途再生回路を設ける必要がな
（、この結果構成簡易にして実現することができる。
波のパルス信号に変換して伝送したことによって、光パ
ルスを常に多モードの状態で伝送することができ、この
結果光フアイバ通信特有の雑音であるモーダルノイズの
影響を軽減できてＳ／Ｎの変動を例えば従来に比べ１／
３〜１／４に低減することができる。第６図は、その効
果を従来どの比較において示すもので、平均受光出力レ
ベルに対するＳ／Ｎの変動−の大きさを示し、図中△−
△が従来、〇−〇が本実施例である。また、ＰＦＭ変調
の場合、被伝送パルスのパルス幅は例えば４ｎｓｅｃと
極めて狭く設定されるため、この狭いパルス幅内に２波
のパルスを発生させる場合、これらのパルスの立ち上が
りは必然的に例えばＱ、５ｎｓｅｃ以下と極めて♀く設
定されることになる。このように、パルスの立ち上がり
が急峻になると、このパルスで半導体レーザを駆動して
光パルスを発生させた際に立ち上がりエツジにおけるス
ペクトルの広がりがより広くなり、この結果半導体レー
ザの単色性を弱めてモーダルノイズの影響を更に少なく
することができる。また、本実ＩｉＡ例ではパルス変換
した光パルス信号を光ファイバ４および光受信器５で帯
域制限することにより変換前のパルス信号に再生するよ
うにしたので、受信側に別途再生回路を設ける必要がな
（、この結果構成簡易にして実現することができる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、上記実施例ではＰＦＭ変調を例にとって説明した
が、それ以外にデジタル伝送等に適用してもよい。この
場合の効果としては、受信パルス信号の誤り率の変動を
低減できることが上げられる。また、上記実施例では被
伝送パルス信号を２パルスに変換したが、３パルス以上
に変換するようにしてもよい。
えば、上記実施例ではＰＦＭ変調を例にとって説明した
が、それ以外にデジタル伝送等に適用してもよい。この
場合の効果としては、受信パルス信号の誤り率の変動を
低減できることが上げられる。また、上記実施例では被
伝送パルス信号を２パルスに変換したが、３パルス以上
に変換するようにしてもよい。
以上群ｉ１したように、本発明によれば、被伝送パルス
信号をこの信号と同期しかつ所定のパルス幅を有する複
数のパルス信号に変換したのち半導体レーザに（ｊｔｉ
ａして光パルス信号として送出するようにしたことによ
って、伝送中のモーダルノイズの発生を低減して受信信
号のジッタを減少させ、これによりＳ／Ｎおよび誤り率
の変動を低減して伝送特性が安定で伝送品質を高め得る
半導体レーザ光伝送方式を提供することが出来る。
信号をこの信号と同期しかつ所定のパルス幅を有する複
数のパルス信号に変換したのち半導体レーザに（ｊｔｉ
ａして光パルス信号として送出するようにしたことによ
って、伝送中のモーダルノイズの発生を低減して受信信
号のジッタを減少させ、これによりＳ／Ｎおよび誤り率
の変動を低減して伝送特性が安定で伝送品質を高め得る
半導体レーザ光伝送方式を提供することが出来る。
図は本発明の一実施例における半導体レーザ光伝送方式
を説明するためのもので、第１図は同方式を適用した光
通信システムのブロック構成図、第２図は同システムの
動作説明に用いるためのタイミング図、第３図（ａ）、
（ｂ）乃至第６図は作用説明に用いるためのもので、第
３図（ａ）。 （ｂ）は光パルス信号の波形図、第４図（ａ）。 （ｂ）は光パルス信号の各部におけるスペクト浸ヌの特
性図、第５図（ａ）、（ｂ）は時間に対するノイズレベ
ルの変化を示す図、第６図は平均受光出力レベルに対す
るＳ／Ｎの変ｖＪｆｆｌを示す図である。 １・・・ＰＦ Ｍ ｆ Ｉ器、２・・・パルス変換口１
δ、３・・・光送信器、４・・・マルチモード光ファイ
バ、５・・・光受信器、６・・・Ｐ’ＦＭ復調器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武Ｂ 第１１）１ 第２１・１ 、：ｉ Ｓ 第５ｌ−１ （ａ） ′ＦＰｒ開 （ｂ） 詩閤 第６「１ ：１Ｆ−５つ隻支出力いル
を説明するためのもので、第１図は同方式を適用した光
通信システムのブロック構成図、第２図は同システムの
動作説明に用いるためのタイミング図、第３図（ａ）、
（ｂ）乃至第６図は作用説明に用いるためのもので、第
３図（ａ）。 （ｂ）は光パルス信号の波形図、第４図（ａ）。 （ｂ）は光パルス信号の各部におけるスペクト浸ヌの特
性図、第５図（ａ）、（ｂ）は時間に対するノイズレベ
ルの変化を示す図、第６図は平均受光出力レベルに対す
るＳ／Ｎの変ｖＪｆｆｌを示す図である。 １・・・ＰＦ Ｍ ｆ Ｉ器、２・・・パルス変換口１
δ、３・・・光送信器、４・・・マルチモード光ファイ
バ、５・・・光受信器、６・・・Ｐ’ＦＭ復調器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武Ｂ 第１１）１ 第２１・１ 、：ｉ Ｓ 第５ｌ−１ （ａ） ′ＦＰｒ開 （ｂ） 詩閤 第６「１ ：１Ｆ−５つ隻支出力いル
Claims (2)
- （１） 被伝送パルス信号を半導体レーザで光変換した
のち光ファイバを介して光受信器に伝送する光通（ａシ
ステムにおいて、前記被伝送パルス信号をこのパルス信
号と同期しかつ所定のパルス幅を有づる複数のパルス信
号に変換して前記半導体レーザに供給Ｊ−る手段と、こ
の半導体レーザから送出された光パルス信号より前記被
伝送パルス信号を再生づる手段とを具佑したことを特徴
とＪる半導体レーザ光伝送方式。 - （２） 被伝送パルス信号を再生する手段は、光ファイ
バおよび光受信器の帯域制限により行なうことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ光伝送方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59063737A JPS60208129A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 半導体レ−ザ光伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59063737A JPS60208129A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 半導体レ−ザ光伝送方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60208129A true JPS60208129A (ja) | 1985-10-19 |
| JPH0316051B2 JPH0316051B2 (ja) | 1991-03-04 |
Family
ID=13238018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59063737A Granted JPS60208129A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 半導体レ−ザ光伝送方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60208129A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6185025B1 (en) | 1990-09-03 | 2001-02-06 | British Telecommunications Public Limited Company | Method and apparatus for transmitting information |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817738A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光通信方式 |
| JPS58142648A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光伝送装置 |
| JPS58146151A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | デイジタル信号伝送用光送受信装置 |
-
1984
- 1984-03-31 JP JP59063737A patent/JPS60208129A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817738A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光通信方式 |
| JPS58142648A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光伝送装置 |
| JPS58146151A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | デイジタル信号伝送用光送受信装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6185025B1 (en) | 1990-09-03 | 2001-02-06 | British Telecommunications Public Limited Company | Method and apparatus for transmitting information |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0316051B2 (ja) | 1991-03-04 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |