JPS6023810A - 光通信のロ−カル回線網用の星形光結合器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加入者送信器から送信されて入力側の光導波
路（−与えられ得る１つまたは複数の光信号を出力側の
光導波路に分配するだめの受動的星形光結合器ををする
光通信のローカル回線網１ｆｌの星形光結合器に関する
。

〔従来の技術〕

光通信のローカル回線網の一例は星形槽１戊の尤データ
バスである。このような星形構成の光データバスはこれ
まで入力側光導波路と出力側先導波路との間に１つの受
動的星形光結合器もしくは１つの能動的（電気的に作動
する）星形光結合器を用いて構成されている（　Ｍ、Ｒ
ｏＦｉｎｌｅｙ、０ｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓ　ｉｎ　
１ｏｃａｌ　ａｒｅａ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ−Ａ　ｒｅｖ
ｉｅｗｏｆ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　、Ｉ
ＦＯＣ、Ｖｏ７．Ｖ、１９８３　。

Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ａｎｄ　Ｂｕｙｅｒｓ　Ｇｕｉｄｅ
　、第４７−５５頁参照）。受動的星形光結合器を用い
る構成と能動的星形光結合器を用いる構成とを比較する
と、一長一短がある。前者の長所はたとえば、Ｎ加入者
に対して加入者局内に配置される送信器が全体でＮ個し
か必要とされないことである。後者では、各加入者の出
力側にもう１つの送信器を設ける必要がある。その代わ
シに後者では、衝突および空き線認識のだめの費用がは
るかに少なくてすむ。なぜならば、付属の装置が中央処
理装置内に一重にしか必要とされないからである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、冒頭に記載した種類の星形光結合器と
して従来の受動的星形光結合器と比較して衝突および空
き線認識のだめの費用が、まだ従来の能動的星形光結合
器と比較して送信機の費用が顕著に低減され得る星形光
結合器を提供することである。

〔発明の構成〕

この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第１項に
記載の星形光結合器により達成される。

本発明による星形光結合器は、物理的媒体内のデータ伝
送に関しては受動的星形光結合器の特性を有し、また加
入者局内に加入者ごとに各１つの送信機しか必要とされ
ないハイブリッド星形光結合器である。時間的データフ
ローはいずれにせよ処理装置内の処理時間により中断さ
れない。

本発明による星形光結合器は受動的星形光結合器および
能動的星形光結合器の前記の長所を兼備している。

本発明のを利な実施態様は特許請求の範囲第２項ないし
第２１項にあげられている。

〔発明の実施例〕

以下、図面に示されている実施例により本発明を説明す
る。

第１図によるハイブリッド星形光結合器では、受動的通
過形層形光結合器１は１つのミクサ板片の形態の通過形
ミクサから成っている。ミクサ板片ｌの入力側（左端面
）にガラスファイバの形態の入力側光専波路１１ないし
ＩＮが連結されておシ、これらが図示されていない加入
者送信器からの光信号をミクサ板片ｌに供給する。この
ミクサ板片１の出力側（右端面）には同じくガラスファ
イバの形態の出力側光導波路１１′ないしＩＮ’が連結
されている。

入力端ファイバ１１ないしＩＮを経てミクサ板片１に供
給された１つの光信号はミクサ板片１によりすべての出
力側ファイバ１１′ないしＩＮ′に分配される。

入力側ファイバ１１ないしＩＮを経て並列に、すなわち
複数のファイバを経て同時にミグ−９−板片１に供給さ
れた複数の光信号はミクサ板片１により混合される。

従来の受動的通過形層形光結合器と異なり、第１図によ
るハイブリッド通過形層形光結合器は、入力側ファイバ
１１ないしＩＮ内に配置された傍受装置１０と、たとえ
ば１つの中央ユニッ１１００（第２図）内に配置されて
おり光信号を同じぐミクサ板片１の左端面に連結された
１つの追加的な入力側ファイバＩＭを経てミクサ板片１
にＪシえ得る１つの追加的送信器とを有する。

傍受装置１０は、入力側ファイバ内に斜めに配置された
部分透過鏡１０１の形態の１つのカップルアウト装置と
、１つの検出器アレイ１０２とがら成っている。

入力側ファイバ１１ないしＩＮと交わる部分透過鏡１０
１はたとえば、その鏡面が入力側ファイバ１１ないしＩ
Ｎの軸線に対して垂直に延び、かつ入力側ファイバ内に
配置されている平曲により０°と９０°との間の角度た
とえば４５°の角度をなすように配置されている。

部分透過＠ｌＯ１により、入力側ファイバ１１ないしＩ
Ｎ内に供給された各光信号の一部分がファイバから側方
へ出るように反射される。

検出器アレイ１０２は、各入力側ファイバ１１ないしＩ
Ｎにそれぞれ正確に１つの検出器が対応づけられており
、各検出器が１つの対応する入力側ファイバからカップ
ルアウトされた信号部分のみを本質的に受信するように
構成されている。

部分透過１ｘｏｔはたとえば、ビームスプリッタ原理に
よる公知の光導波路分岐要素（Ｇ、Ｗｉｎ−ｚｅｒ、Ｈ
，Ｆ、Ｍａｈｌｅｉｎ、　Ａ、Ｒｅ１ｃｈｅｌｔ；Ａｐ
ｐｌ、Ｏｐｔ。

２０（１９８１ＬＸ′Ａ３１２８〜３１３５頁参照）に
おける部分透過鏡と同様にして実現され得る。

しかし、カップルアウト装置として他のカップルアウト
原理によるものも用いられ得る。まだ、光を部分的にカ
ップルアウトする場所は通過ミクサ１自体のなかに位置
していてもよい。第１図による構成では、カップルアウ
トされた光により加入者の固定を行ない得るように、供
給された光信号の混合がまだ行なわれていない場所でカ
ップルアウトが行なわれることだけが必要条件である。

検出器アレイ１０２の検出器が並列に読出されることは
有利である。入力側ファイバ１１ないしＩＮの１つのな
かでの複数の供給された光信号の同時生起は入力側ファ
イバ１１ないしＩＮ内の光信号の欠落と全く同様に認識
され得る。

第１図によるハイブリッド星形光結合器が組込まれてい
る第２図による星形構成のデータバスシステムではたと
えば、複数の入力側ファイバ１１ないしＩＮ内での複数
の光信号の同時生起は検出器アレイ１０２と接続されて
いるたとえば中央の処理装置１００（中央ユニット）内
で衝突として、首だ入力側ファイバ内の光信号の欠落は
空き線状態として認識され得る。中央ユニッ）　１．　
ＯＯ内には、追加的な入力端ファイバＩＭを経て通過ミ
ク−９−１と接続されており、まだそれにより出力側フ
アイバ１１′ないしｌ　Ｎ′を経てすべての加入者局（
第２図中には１つの加入者局Ｔ１’Ｌか示されていない
）の加入者受信器と接続される追加的な送信機も配置さ
れている。

追加的な入力側ファイバＩＭを経て、たとえばジャム（
Ｊａｍｍ　）信号と、必要であれば中央制御情報とがす
べての加入者に伝達され得る。

データバスシステム捷たはローカル回線網があまり高く
ないビット速度で作動する場合には、並列読出しの検出
器アレイ１０２を電荷蓄積方式の順次読出しの検出器ア
レイにより置換することもできる。

第３図によるハイブリッド星形光結合器では、受動的反
射形層形光結合器２はたとえば同じ〈１つのミクサ板片
の形態の１つの反射ミクサから成っている。ミクサ板片
２の入力側（右端面）には、図示されていない加入者送
信器からミクサ板片２へ光信号を供給するファイバの形
態の入力側光導波路２１ないし２Ｎが連結されている。

ミクサ板片２の左端面には、供給さｈだ光信号をファイ
バ２１ないし２Ｎの方向に戻すように反射さ゛せる１つ
の反射器２０１が取付けられている。

こうして入力側ファイバ２１ないし２Ｎは同時に反射ミ
クサ２の出力側光導波路を形成している。

ミクサ板片２は通過ミクサのミクサ板片１と同一の機能
を有する。すなわち、ミクナ板片２は供給された光信号
を出力側ファイバに分配しかつ光信号を混合する。

従来の受動的反射形層形光結合器と異なす、第３図によ
るハイブリッド反射形層形光結合器は、反射器２０１に
設けられている傍受装置２０と、たとえば１つの中央ユ
ニット２００（第４図）内に配置されており光信号をミ
クサ板片２の左端面に連結された１つの短い入力側ファ
イバ２Ｍを経てミクサ板片２に与え得る１つの追加的送
信器とを有する。

傍受装置２０のカップルアウト装置は、いまの場合部分
透過鏡として構成されている反射４２０１から成ってお
り、従ってそれに供給された光の一部分はそれを通って
・反射器２０１上に載せられている１つの光電変換器た
とえば１つのフォトダイオード２０２に到達し得る。フ
ォトダイオード２０２には１つの貫通孔が設けられてお
シ、この貫通孔を通って追加的ファイバ２Ｍが反射器２
０１まで突き入っている。追加的送信器からの光信号が
カップルインする場所はフォトダイオード２０２の横に
位置していてもよい。いずれの場合にも、追加的送信器
からの光信号は、漏洩光は別として、フォトダイオード
上に到達しない。

第３図によるハイブリッド星形光結合器が組込まれてい
る第４図による星形構成のデータバスシステムでは、フ
ォトダイオード２０２からの信号は１つの中央処理装置
２００　Ｉ中央ユニット）内で評価される。しかしなが
ら、第１図または第２図による実施例と異なり、この場
合、送信する加入者をそれに対応するファイバにより同
定することはできない。

中央ユニット２００内には、光による制餌１信号たとえ
ばジャム信号を追加的ファイバ２Ｍおよびミクサ板片２
を経てデータバス内にカップルインする追加的送信器が
配置されている。

変形された実施態様によるハイブリッド反射形層形光結
合器が組込１れている第５図による星形構成のデータバ
スシステムでは、反射ミクサの反射器が部分透過鏡とし
てではな〈従来のように完全反射鏡として構成されてい
る。中央ユニット２００内の追加的送信器から反射ミク
サ２へ曲する追加的ファイバ２Ｍは入力および出力側フ
ァイバ２１ないし２Ｎと同様に反射ミクサの入力側に連
結されている。この追加的ファイバ２Ｍは入力側ファイ
バとしての役割と同時に反射器から反射された光の一部
分がカップルアウトされる出力側ファイバとしての役割
もする。このカップルアウトされた光はファイバ２Ｍか
ら、加入者局１′２に通ずるファイバ２１．・・・、２
Ｎ（第４図参照）の場合と同様に１つのデュプレクサ２
２０を経て、たとえば中央ユニット２００内に配置され
た光電変換器に供給される。

従って、第５図による実施例では、傍受装置のカップル
アウト装置はファイバ２Ｍの反射器と１つのデュプレツ
サとから成っている。

ハイブリッド星形光結合器は図示されているデータバス
への組込みと同様の仕方で他のローカル回線網にも組込
まれ得る。

加入者同定ありの作動の仕方が通過ミクサを有する第１
図および第２図の実施例によってのみ説明されだが、こ
の作動の仕方は相応に変形された反射ミクサを用いる場
合にも可能である。同様に、加入者同定なしで衝突まだ
は空き線認識ありの作動の仕方が、反射ミクサを存する
実施例に対してのみ説明されたが、この作動の仕方は相
応に変形された通過ミクサを用いる場合にも可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は受動的通過形層形光結合器を有するハイブリッ
ド星形光結合器の実施例の斜視図、第２図は第１図によ
るハイブリッド星形光結合器が組込まれている星形構成
の光データバスの構成図、第３図は受動的反射形層形光
結合器を有するハイブリッド星形光結合器の実施例の斜
視図、第４図は第３図によるハイブリッド星形光結合器
が組込捷れている星形構成の光データバスの構１戊図、
第５図は第３図の実施例を変形したハイブリッド星形光
結合器が組込まれている星形構成の光データバスの構成
図である。 １・受動的通過形層形光結合器、　２　受動的反射形層
形光結合器、　１０・・・傍受装置ｆ￥−１００・中央
ユニット、　１０１　部分透過鏡、　１０２・・検出器
アンイ、　２００・・・中央ユニット、２０１・・反射
器、　２０２・フォトダイオード、１１〜ＩＮ、１１’
〜ｌＮ７　・入力側ファイバ、　２１〜２Ｎ・・・入力
および出力側ファイバ、　１Ｍ、２Ｍ・追加的ファイバ
。 ＩＧＩ ＩＧ　４ ＩＧ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）加入者送信器ｔＴｌ内；′ｒ２内）から送信されて
   入力側の光導波路（１１，・・、ＩＮ；２’ｌ　、　−
   、２Ｎ）に与えられ得る１つまたは複数の光信号を出力
   側の光導波路（，１１’、・・・。 ＩＮ／；２１．・・・、２Ｎ）に分配するだめの受動的
   星形光結合器（１；２）を有する光通信のローカル回線
   網用の星形光結合器において、同じく受動的星形光結合
   器（１；２）に光信号をカップルイン可能な１つの追加
   的光送信器（１００内、２００内）が設けられておシ、
   また受動的星形光結合器（１；２）の入力側の光導波路
   （１１，・・、１Ｎ；２１．・・、　２Ｎ）に与えられ
   た光信号を傍受してそれに相応する信号を発するだめの
   １つの傍受装置（１０；２０）が設けられていることを
   特徴とする光通信のローカル回線網用の星形光結合器。 ２）傍受装置（１０；２０）が、傍受された光信号を処
   理し追加的光送信器（１００内；２００内）を制御する
   装置（１００；２００．）と接続されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の星形光結合器。 ３）追加的光送信器（１００内；２００内）が１つの入
   力側光導波路（ＬＭ；　２Ｍ）により受動的星形光結合
   器（１；２）と接続されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項まだは第２項記載の星形光結合器。 ４）傍受装置（１０；２０）が、受動的星形光結合器（
   １；２）に与えられた光信号を入力側光導波路（１１，
   ・・・、ＩＮ、Ｍ；　２１　、・・。 ２Ｎ、２Ｍ）または受動的星形光結合器（１；２）自体
   から部分的にカップルアウトする１つのカップルアウト
   装！（１０１；２’０１）から成っていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
   載の星形光結合器。 ５）カップルアウト装置（１０１；１．０２）が、受動
   的星形光結合器（１；２）の入力側光導波路（１１，・
   ・・、ＩＮ、ＬＭ；２１　、・・、２Ｎ。 ２Ｍ）に与えられる光信号の光路内に配置された１つの
   部分透過鏡から成っていることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載の星形光結合器。 ６）傍受装置（１０；２（１）に、それにより傍受され
   た光信号を相応の電気信号に変換するだめの少なくとも
   １つの光電変換器（１０２；２０２）が対応づけられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５
   項のいずれかに記載の星形光結合器。 ７）受動的星形光結合器が１つの通過形層形光結合器（
   １）から成っていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第６項のいずれかに記載の星形光結合器。 ８）受動的星形光結合器が１つの反射形層形光結合器（
   ２）から戎っていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第６項のいずれかに記載の星形光結合器。 ９）入力側の光導波路（１１，・・・、ＩＮ、ＩＭ；２
   １、・・、２Ｎ）から受動的星形光結合器（１）に並列
   に供給される光信号が互いに隔てられている個所にて傍
   受装置（１６）が傍受をすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記載の星形光結
   合器。 ＩＯ）傍受装置（１０）のカップルアウト装置４１．０
   １）を形成する部分透過鏡が入力側の光導波路（１１，
   ・、ＩＮ、−ＬＭ）内にそれらの軸線に対して斜めに配
   置されており、供給された光信号の一部分を入力側の光
   導波路（１１，・・、’ＩＮ、１’Ｍ）から側方へ反射
   させることを特徴とする特許請求の範囲第５項または第
   ９項記載の星形光結合器。 １１）光電変換器（１０２）がそれぞれ１つの入力側光
   導波路（１１，・・・、ＩＮ、ＬＭ）に対応づけられて
   いる複数の光電検出器を有する１つの検出器アレイから
   成っており、まだ各検出器が本質的には、対応づけられ
   ている先導波路からカップルアウトされた信号部分のみ
   を受信するように配置されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第６項、第９項および第１０項のいずれかに
   記載の星形光結合器。 １２）検出器アレイが並列に読出し可能であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１１項記載の星形光結合器。 １３）検出器アレイが電荷蓄積方式の順次読出し可能な
   １つの検出器アレイであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１１項記載の星形光結合器。 １４）追加的光送信器（１００内：２００内）の光信号
   が受動的星形光結合器（１１２）に、入力側の光導波路
   （■１．・−、ＩＮ；２１．・・・、２Ｎ）も連結され
   ている入力側でカップ化イン可能であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記
   載の星形光結合器。 ｔＳ）　入力側の光導波路（２１，・・、２Ｎ）内に供
   給される光信号が混合されている個所にて傍受装置（２
   ０）が傍受をすることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第１４項のいずれかに記載の星形光結合器。 １６）傍受装置（２０）のカップルアウト装置（２０１
   ）を形成する部分透過鏡が受動的星形光結合器（２）の
   、入力側光導波路（２１゜・・・、２Ｎ）内に供給され
   た光信号が混合されて当る１つの側面（２０１）に取付
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第５項ま
   だは第１５項記載の星形光結合器。 １７）部分透過鏡＋２０１）が同時に、供給された光信
   号を出力側光導波路（２１，・・、２Ｎ）の方向に反射
   させる反射形層形光結合器の反射器を形成していること
   を特徴とする特許請求の範囲第８項または第１６項記載
   の星形光結合器。 １８）光電変換器（２０２）が部分透過鏡の、Ｉ：、に
   載せられていることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   、第８項、第１６項および第１７項のいずれかに記載の
   星形光結合器。 １９）追加的光送信器（２００内）の光信号が反射形層
   形光結合器（２）にその反射器（２０１）において供給
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第８項およ
   び第１５項ないし第１８項のいずれかＣ記載の星形光結
   合器。 ２０）　追加的光送信器（２００内）の光信号を反射形
   層形光結合器（２“）内Ｃニカップルインするプこめの
   カップルイン個所が反射器（２０１）または（および）
   光電変換器（２０２）の１つの窓の横または内に位置し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項または第
   １９項記載の星形光結合器。 ２１）追加的な入力側光導波路（２Ｍ）が反射形層形光
   結合器（２）に入力および出力側光導波路（２１，・、
   ２Ｎ）と同一の片側で連結されており、また追加的な入
   力側光導波路（２Ｍ）が１つのデュプレクサ（２２０）
   を介して追加的光送信器（２００内）および光′電変換
   器と接続されており、その際に追加的な入力側光導波路
   （２Ｍ）が同時に１′）の追加的な出力側光導波路を形
   成していることを特徴とする特許請求の範囲第３項、第
   ６項、第８項および第１５項のいずれかに記載の星形光
   結合器。