JPS6114696B2 - - Google Patents

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JPS6114696B2
JPS6114696B2 JP56051913A JP5191381A JPS6114696B2 JP S6114696 B2 JPS6114696 B2 JP S6114696B2 JP 56051913 A JP56051913 A JP 56051913A JP 5191381 A JP5191381 A JP 5191381A JP S6114696 B2 JPS6114696 B2 JP S6114696B2
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JP
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laser diode
control signal
transmitting
transmission
feedback channel
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Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/564Power control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/501Structural aspects
    • H04B10/503Laser transmitters
    • H04B10/504Laser transmitters using direct modulation

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザダイオードを有する変調器を備
えた送信装置と受信装置とが設けられており、レ
ーザダイオードの光学的出力が調整装置を介して
制御できるようにされている伝送区間を介して情
報信号を伝送する、レーザダイオードを有する回
路装置であつて、伝送区間が帰還チヤネルを有
し、受信装置に評価装置が設けられており、該評
価装置が受信情報信号の、光学的送信出力を特徴
づける特性量を評価して該特性量に依存して制御
信号を形成し、該制御信号は前記帰還チヤネルを
介して送信装置へ伝送でき、送信装置に受信され
た前記制御信号に依存してレーザダイオードの光
学的出力を制御できる、伝送区間を介して情報信
号を伝送する、レーザダイオードを有する回路装
置に関する。
光導体を介して情報信号を伝送する回路装置
は、例えば“ナツハリヒトユーバートラーグング
ミツト リヒトヴエレンライター”テルコムリポ
ート,1(1978)、1号、34〜39頁に記載されて
いる。
この公知の回路装置の場合、情報信号は変調信
号として光電変換器へ導びかれる。この場合光電
変換器は、レーザダイオードとして構成すること
ができる。光電変換器ないし光源から送出される
光は、光導体路を介して受信装置に設けられてい
る光受信機へ伝送される。
送信側光源としてレーザダイオードを使用する
ことによる利点は、レーザダイオードはギガヘル
ツの範囲まで変調できることおよび発光ダイオー
ドよりも、光導体路へ入力結合される例えば15〜
20dB高い光出力を有することである。しかしレ
ーザダイオードの方が寿命が短かいという欠点が
ある。
この場合の問題点は例えば、レーザダイオード
がさらに温度および経年変化に影響される急峻な
特性を有することにより、生ずる。別の問題点
が、励起されるレーザモードの正確な制御が困難
であることにより生ずる。
レーザダイオードの寿命は送出される光量に著
しく依存するためレーザダイオードの動作点を、
必要とされる光量だけがガラスフアイバーへ送出
されるように制御すると好適である。
ドイツ連邦共和国特許出願公開公報第2712293
号に示されているレーザ制御回路においては、レ
ーザの光学的出力エネルギが、このエネルギを伝
送する遅延時間を有する帰環ループにより走査さ
れる。光学的出力エネルギから導出される電圧は
次に、バイアス電流を制御する差動増幅器を介し
て、固定基準電圧と比較される。
本発明において考慮されていることは、光導体
フアイバへ入力結合される光量を帰還すること
は、実際値に対する尺度としては欠点を有すると
いうことである。何故ならばこの光量は、実際に
送出されるガラスフアイバ中の励起モードとは完
全には一致しないからである。そのため送信側で
測定される実際値と受信側での実際の状態との間
にずれが生じることがある。短時間ならばこのず
れは、一定係数を導入することにより考慮するこ
とができる。しかしレーザダイオードのモードス
ペトラムにおける長時間にわたる変化、例えば温
度変化または老化に起因する変化は、検出するこ
とができない。
それ故上述の公知の回路装置は、レーザダイオ
ードの寿命に対して負担とならないような、レー
ザダイオードの光学的送信出力に対する付加設計
をしなければならない。このことは、光学的出力
の制御のためにレーザダイオードの反射鏡ないし
反射窓から送出される光を用いる場合にも、当て
はまる。
本発明の課題は、光導体路を備えた光通信装置
における自動保護動作を改善することにある。
この課題は本発明によれば、特性量の所定値を
下回る場合に、レーザダイオードを制御信号によ
り遮断されるように制御できるようにし解決した
のである。このようにして帰還チヤネルが次の目
的に有利に用いられる、即ち伝送区間の故障たと
えば光導体路の断線の場合にレーザが自動的に遮
断されるようにして、伝送装置の確実な作動が向
上される。
さらに本発明によれば、上記の課題は次のよう
な構成によつても解決される。即ち、レーザダイ
オードは、帰還チヤネルを介して受信される制御
信号とバイアス電流とが信号化回路を介して次の
ように評価されることにより、自動的に監視する
ことができる、即ちバイアス電流が上側限界値を
上回ると同時に特性量が所定の下側限界値を下回
ると、これが信号化されるようにする。このよう
にしてレーザダイオードの緊急な故障発生ないし
伝送区間の故障が、信号化される。この場合例え
ば増幅器−区間の端部における受信レベルが、実
際値に対する尺度として用いられる。固定値へ調
整される特性量および/または変調モードは、好
適に次のように選定される、即ち実際値がレーザ
から送出される光の変調作用によりないし変調信
号により変化されないように、選定される。
光学的出力は調整の公知のように、レーザダイ
オードのバイアス電流または変調信号の振幅ない
し変調電流の振幅を変化することにより、行なわ
れる。
変調信号によるのではなくバイアス電流による
前記の調整が有利なのは、例えば変調信号として
アナログ信号または多重信号が用いられる場合で
ある。例えばパルス変調の場合は、バイアス電流
を別個に、例えば限界値電流を幾らか下回る値に
調整するかまたは一定値に保持する場合は変調信
号の振幅を調整する方が有利である。
英国特許第657028号に示されている情報伝送装
置においては、増幅度の制御可能な増幅器が、後
置接続されている増幅器からの帰還チヤネルを介
して制御される。
この場合パイロツト制御される増幅器の一部だ
けが、固有のパイロツト受信機を有する。このパ
イロツト受信機の節約は、1つのパイロツト調整
器が帰還チヤネルを介して、前置接続されている
複数個の増幅器を制御することにより、可能とな
る。この調整は、線路損失の温度に依存する変化
を一様にする。所定の設定値へ調整される実際値
が、多段増幅器の終段の、同じく調整される増幅
器の出力側に現われる。
光導体路の伝送特性は温度によりほとんど変化
しないことは公知である。そのため例えば銅ケー
ブルの場合のような温度補償手段を設ける必要が
ない。
これに対して本発明においては、一定値へ調整
される実際値が例えば増幅器区間の端部における
受信レベルに対する尺度とされ受信装置の電気部
分における、この条件を満たす回路点に現われ
る。
光学的出力は、受信情報信号の特性量だけによ
り定められるように、有利に調整される。この場
合、レーザダイオードの反射窓から現われる光を
評価するホトダイオードが、所属の温度捕償と共
に、節約される。例えば光学的出力を制御信号に
より制御して、受信情報信号の特性量として電気
的受信電力の平均値またはピーク値が設定値へ調
整されるようにする。この場合電気的受信電力
が、受信される光学的信号の電力に対する尺度と
なる。しかし場合によりこれとは異なるように構
成して、受信される光学的信号に対する固有の表
示部を設けることができる。
平均値に影響を与えない変調法としては、例え
ば周波数変調または、パルス位相変調が用いられ
る。このことは特性量としてピーク値を用いる場
合にもあてはまる。
本発明の実施例においては、光学的出力は制御
信号ならびにレーザダイオードの光学出力信号に
より、制御することができる。この場合光学的出
力信号ないし前方に設けた窓から送出される光学
的出力エネルギに対する尺度として、例えばレー
ザダイオードの反射窓から送出される光学的出力
が用いられる。この場合受信光学的電力および送
信光学的出力から形成される値が一定値となるよ
うに調整することができる。
本発明の実施例においては回路装置は次のよう
に構成されている、即ち受信装置において測定さ
れる特性量が所定の調整範囲内で一定値へ調整さ
れるように、構成されている。この場合この調整
範囲は所定の固定限界値により定めることができ
る。例えばバイアス電流がレーザ限界値電流を下
回る値へ制限されるか、および/または変調電流
の振幅が所定値へ制限される。この場合レーザ限
界値電流とは、レーザが発光ダイオードとしての
動作(発光領域)からレーザ光発光としての動作
へ移行する場合の電流のことである。
これに対して、少くとも調整範囲の上限を、送
信装置の個所で測定される量に依存させると、著
しく好適である。この量は例えばレーザダイオー
ドの反射窓から送出される光学的出力とすること
ができる。この場合調整は例えば、反射窓から送
出される光学的出力が所定値を上回らないよう
に、行なわれる。
レーザダイオードが著しく短かい区間において
も確実にレーザ領域で動作するように、光学的出
力を下側限界値へ制限することができる。このこ
とは簡単に検出できる、何故ならば光学的出力と
レーザダイオードを流れる電流との比は、特性曲
線のレーザ領域において所定値を有するからであ
る。
帰還チヤネルとして低周波線路を用いる場合
は、制御信号は、周波数領域において通話帯の上
側で周波数変調される信号にすると好適である。
双方向伝送系の場合は帰還チヤネルは例えばこの
伝送系の、逆方向に所属する情報伝送帯の一部と
される。
他方制御信号は、帰還チヤネルにおいて伝送さ
れる信号に重畳される直流電圧または交流電圧と
することができる。
帰還チヤネルとしてPCM−信号を用いる場合
は制御信号は、PCM−チヤネルのタイムスロツ
トにおいて好適に伝送される。制御信号の伝送も
遠隔給電線を介して好適に行なうことができる。
帰還チヤネルは故障標定の目的のほかに、自動
回路網監視等のために用いることができる。
次に本発明の実施例につき図面を用いて説明す
る。
第1図に示されている回路装置において、送信
装置10は光導体路32を介して受信装置20と
接続されている。
送信装置10はレーザダイオード18を有す
る。レーザダイオードは調整装置15によりその
動作点ないし送出光量が調整される。
実際値としては、受信装置20の受信レベルに
比例する量が用いられる。
受信装置20は光学的受信機を構成する。この
受信機は、前置続されている光導体路−増幅器−
区間においてある程度減衰された光学的情報信号
を増幅して後続の伝送区間へ転送する。光導体3
2には光電変換器26が接続されている。この光
受信機はシリコンダイオード、例えばアバランシ
ホトダイオードまたはPIN−ホトダイオードによ
り、構成される。
実際値として用いられる量は、受信装置20の
多段電気増幅器25の出力側における情報信号レ
ベルである。この増幅器は所定の固定増幅度ない
し一定の増幅度を有しており光電変換器26に直
接後置接続されている。この増幅器25は、受信
情報信号の光学的送信出力を特徴づける特性量を
評価する評価装置を構成し、この特性量としての
電気受信電力の平均値又はピーク値を増幅して整
流する。
実際値は、受信装置20から送信装置10への
付加帰還チヤネルを介して、伝送される。帰還チ
ヤネルとして低周波線路31が用いられる。この
低周波線路は同時に呼び線として用いられてい
る。
双方向伝送系の場合は帰還チヤネルが、該伝送
系の逆方向に所属する情報伝送帯域の一部である
ようにされる。
実際値は増幅器25において増幅され整流され
る。このようにして形成される直流電圧は、周波
数変調器24により周波数変調されて、低周波線
路31を介して伝送される。この周波数変調され
た信号は、低周波チヤネルの上側領域において通
話帯域よりも高い領域に設けられる。その結果使
用される通話チヤネルは、サービス通話を付加的
に伝送することができる。ハイブリツド変成器2
2を介して、周波数変調器24および加入者装置
42が共通に、低周波線路に接続されている。加
入者装置42には低域濾波器21が前置接続され
ている。
送信装置1において低周波線路31はハイブリ
ツド変成器12を介して、加入者装置42および
復調器14へ導びかれる。加入者装置42には低
域濾波器11が前置接続されている。復調器14
には、周波数変調された信号だけを通過させる高
域通過濾波器13が前置接続されている。
第2図に示されている回路装置は、情報伝送区
間に関しては、第1図の回路装置と同様に構成さ
れている。レーザダイオードの調整は同様の方法
で行なわれる。第1図の場合と異なる点は、帰還
チヤネルとして、パルスフレームを有する帰還チ
ヤネルが用いられていることである。
増幅器27の出力信号は、もう1つの増幅器6
1を介してアナログ−デジタル変換器62へ導び
かれる。アナログ−デジタル変換器62において
形成されるデジタル信号は、マルチプレクス装置
63へ導びかれ、当該の増幅器区間用のタイムス
ロツトにおいて送信装置1′へ伝送される。デマ
ルチプレクサ51はデジタル信号を、デジタル−
アナログ変換器52へ送出する。
複数個の増幅器区間を有する伝送装置の場合
は、好適に、各増幅器区間が受信レベルに関して
調整される。
第3図は、帰還チヤネルを介して受信されてい
る制御信号とレーザダイオードのバイアス電流と
が信号化装置64,65において評価される回路
装置の実施例を示す。この評価は次のようにして
行なわれる。即ち、1つの閾値スイツチ70にお
いてバイアス電流が上側限界値を上回つたかどう
かが検出され、また別の1つの閾値スイツチ69
において特性量が下側限界値を下回つたかどうか
が検出され、上側限界値を上回ると同時に下側限
界値を下回ると、これがANDゲート64で検出
されて指示装置65でもつて通報される。
以上の実施例の他、更に調整装置15が、特性
量が所定の値を下回るとレーザダイオード18′
を遮断するようにすることもできる。
この構成により、既に完全に作動している送信
装置を、伝送区間の光導体路が故障するやいなや
遮断することができる。これにより自動保護動作
を更に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による帰還チヤネルとして低
周波線路を有する光導体路を介して情報信号を伝
送する回路装置、第2図は、パルスフレームを有
する帰還チヤネルを有する、本発明による光導体
路を介して情報信号を伝送する回路装置、第3図
は本発明による別の、帰還チヤネルとして低周波
線路を有する光導体路を介して情報信号を伝送す
る回路装置を示す。 10……送信装置、11……低域通過濾波器、
13……高域通過濾波器、14……復調器、15
……制御装置、20……受信装置、21……低域
濾波器、22……ハイブリツド変成器、24……
周波数変調器、25……多段電気増幅器、31…
…低周波線路、32……光導体路、51……デマ
ルチプレクサ、61……増幅器、62……アナロ
グ−デジタル変換器、63……マルチプレクス装
置、64,65……信号化装置、69,70……
閾値スイツチ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 レーザダイオードを有する変調器を備えた送
    信装置と受信装置とが設けられており、レーザダ
    イオードの光学的出力が調整装置を介して制御で
    きるようにされている伝送区間を介して情報信号
    を伝送する、レーザダイオードを有する回路装置
    であつて、伝送区間が帰還チヤネルを有し、受信
    装置に評価装置が設けられており、該評価装置が
    受信情報信号の、光学的送信出力を特徴づける特
    性量を評価して該特性量に依存して制御信号を形
    成し、該制御信号は前記帰還チヤネルを介して送
    信装置へ伝送でき、送信装置に受信された前記制
    御信号に依存してレーザダイオードの光学的出力
    を制御できる伝送区間を介して情報信号を伝送す
    る、レーザダイオードを有する回路装置におい
    て、特性量が所定値を下回る場合に制御信号によ
    りレーザダイオードが遮断されるように制御され
    ることを特徴とする伝送区間を介して情報信号を
    伝送する、レーザダイオードを有する回路装置。 2 レーザダイオードを有する変調器を備えた送
    信装置と受信装置とが設けられており、レーザダ
    イオードの光学的出力が調整装置を介して制御で
    きるようにされている伝送区間を介して情報信号
    を伝送する、レーザダイオードを有する回路装置
    であつて、伝送区間が帰還チヤネルを有し、受信
    装置に評価装置が設けられており、該評価装置が
    受信情報信号の、光学的送信出力を特徴づける特
    性量を評価して該特性量に依存して制御信号を形
    成し、該制御信号は前記帰還チヤネルを介して送
    信装置へ伝送でき、送信装置に受信された前記制
    御信号に依存してレーザダイオードの光学的出力
    を制御できる伝送区間を介して情報信号を伝送す
    る、レーザダイオードを有する回路装置におい
    て、帰還チヤネルを介して受信される制御信号を
    バイアス電流とが信号化装置により評価されるよ
    うにし、この場合、バイアス電流が上流限界値を
    上回ることと特性量が所定の下側限界値を同時に
    下回ることとが信号化されるようにしたことを特
    徴とする伝送区間を介して情報信号を伝送する、
    レーザダイオードを有する回路装置。
JP5191381A 1980-04-08 1981-04-08 Circuit device with laser diode for transmitting information signal through transmission zone Granted JPS56157147A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803013533 DE3013533A1 (de) 1980-04-08 1980-04-08 Schaltungsanordnung mit einer laserdiode zur uebertragung von nachrichtensiglnalen ueber einen lichtwellenleiter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56157147A JPS56157147A (en) 1981-12-04
JPS6114696B2 true JPS6114696B2 (ja) 1986-04-19

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ID=6099532

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JP5191381A Granted JPS56157147A (en) 1980-04-08 1981-04-08 Circuit device with laser diode for transmitting information signal through transmission zone

Country Status (10)

Country Link
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EP (1) EP0037575B1 (ja)
JP (1) JPS56157147A (ja)
AT (1) ATE6453T1 (ja)
AU (1) AU544038B2 (ja)
BR (1) BR8102107A (ja)
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