JPS62203435A - 単一伝送路双方向光通信装置 - 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〕 本発明は互いに離れた位置にある装置間で単一の光伝送
路によってデータの双方向通信を可能とする光通イδ装
置に関するものである。

〔発明の概要〕

この発明は単一伝送路を用いた双方向光通信装置におい
て、方向性結合器・光送信回路・光受信回路・光出力制
御回路・周波数判定回路・クロック制御回路・回線診断
回路を設け、方向性結合器に偏光ビームスプリフタを用
い、単一伝送路を用いることによって生じる近情反射を
除去することにより反射光の影響を軽減すること、光送
信回路でデータを符号化することで光信号強度の時間平
均を概略一定とすること、更には自動しきい値制御回路
によりしきい値レベルを自動的に入力信号強度のほぼ平
均値に設定し、そのレベルより信号強度の小さい反射光
は無視する先受イε回路を使用することの組合わせによ
って、反射光の影響を軽減したものである。一方、いま
だ残っているわずかの反射光による影響は、光出力制御
回路により電源投入後またはリセット動作後の一定期間
、クロック情報を含んだ符号化されたデータを出力する
光送信回路の出力を停止させ、その間光受信回路で伝送
路上の光信号を受信・復号化して得られる再生クロック
から、クロック制御回路は通信する相手側の通信装置が
採用している送信クロック周波数とは異なった送信クロ
ック周波数を選択することで通信回線の設定を行うこと
により、周波数分離を行うことによって完全になくする
ことができるようになる０以上の組合せによって単一伝
送路を用いた長距離伝送が可能になるとともに、自動的
に回線の設定を行うこと、および回線設定後も回線診断
回路により再生クロック周波数と自分の送信クロック周
波数との比較を常時行うことにより、相手側の通４ｔａ
装置の故障や伝送路の不具合などが発生しても直らに検
出でき、運用性・信頼性を著しく高めることを可能にし
たものである。

〔従来の技術およびその問題点〕

従来、単一伝送路、例えば一本の光ファイバーを用いた
単線双方向通信では、相手側からの信号光に自分が送出
した光信号が混入してしまうというクロストークの問題
がある。この原因としては、互いの通信光波長を変え分
波器を用いて分離する波長多重方式では各波長間の分離
が不充分なことによるクロストークが考えられ、方向性
結合器を用いた同一波長方式では光フアイバー接続点に
おける反射光によるクロストークが考えられる。

従来は、これらの対策として、波長多重方式では各波長
間隔を充分に広げることが考えられるが、このために特
殊な波長の発光素子を使用することと分波器に高精度な
加工が要求されることのために、非常に高価なものとな
る欠点があり実用的ではなかった。一方同一波長方式で
は、光受信回路のしきい値電圧ＶＬｈを半固定抵抗、あ
るいは切り換えスイツチによって反射光強度より高く設
定することによって反射光の影響を防いでいた。しかし
ながら、方向性結合器と同一波長の光送信回路を用いて
構成できるので安価となるが、しきい値電圧がＶＬｈが
固定であるために反射光を検出せずに信号光のみを検出
するためには、装置を設置するたびにしきい値電圧の調
整を行わなければならなかった。また、長距離通信のよ
うな信号光が微弱となる場合には、信号電圧としきい値
電圧の差が非常に小さくなり、容易にビットエラーレー
ト（ｎｌＥＩ？）が劣化してしまうため、短距離用にし
か使用できなかった。また、従来の方向性結合器ではハ
ーフミラ−を使用していたため近端反射を除去すること
ができず、信号光が微弱となる長距離通信は不可能であ
った。

更に従来の単線双方向通信では、クロストークにより、
相手の通信装置の電源がオフであったり光ファイバーが
接続されていない場合や、光ファイバーが切断している
ような場合には、自分が電源オン状態になると、自分が
出力するキャリアを自分で検出してしまい、あたかも通
信回線が設定されたかのように判断してしまう問題があ
り、本当に回線が設定されたか否かを、使用者がいちい
ち確認しなければならなかった。また動作中に回線が異
常となっても、同じ理由で検出することは容易にはでき
なかった。

本発明の目的は、同一波長通信において反射光の影響を
軽減し、長距離通信を安価に可能とするとともに、運用
性・摸作性・信頼性を著しく向上させる単一伝送路双方
向光通信装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明は、偏光ビームスプ
リッタとそれに付随する光学系とからなり、光入力信号
と光出力信号とを分離する方向性結合器と、 所定の周波数のクロック信号を用いて伝送するデータを
符号化し、その後発光素子を用いて光信号に変換して出
力する光送信回路と、 光入力信号を受光素子で電気信号に変換し、増幅した後
にしきい値レベルを自動的に入力信号強度のほぼ平均値
に設定する機能を有する自動しきい値ｉ１ｊ制御回路を
含んだ比較器により信号を識別し、その後復号化してク
ロック信号とデータを再生・出力する光受信回路と、 光送信回路から光信号を出力するか否かの制御を行う光
出力制御回路と、 光受信回路からの再生クロック信号の周波数を判定し、
その状態を示すステータス信号を出力する周波数判定回
路と、 光出力制御回路から光送信回路より光信号が出力されな
い様に制御された状態での周波数判定回路からのステー
タス信号出力から、自分が用いるべき送信クロック周波
数を決定し、かつその状態（周波数）を示すステータス
信号を出力するクロック制御回路と、 光出力制御回路から光送信回路より光信号が出力される
様に制御された状態での周波数判定回路からのステータ
ス５３号出力と、自分の送信クロック周波数を示すステ
ータス信号を出力するクロック制御回路からの信号とか
ら相手の通信装置や伝送路などの通信回線状態を診断す
る回線診断回路とから少なくとも構成されており、反射
光によるクロストークの影響を軽減するとともに、運用
性・艮作性を向上させるようにした。

〔作用〕

上記の構成の単一伝送路双方向光通信＊１では、方向性
結合器に偏光ビームスプリフタを用いているので、偏光
方向の異なる近端反射は除去され遠端反射のみ考慮すれ
ば良い、自分自身が送出した光が遠端で反射し自局に戻
るためには、光ファイバーを往復しなければならず、そ
のｔＪＪｉ哀率は相手側からの光信号に比べ２倍となる
ので、偏光ビームスプリフタで近端反射を除去すること
により長距離通イ８が可能になる。

また光信号は符号化されているので、送信用データの有
無・データの内容にかかわらず出力されることになり、
かつその時間平均をとると光強度は概略安定化する。更
に自動しきい値制御回路により比較器のしきい値レベル
を入力信号強度のほぼ平均値に自動的に設定するため、
より強度の小さい反射光は無視される。

また、自動的にしきい値が設定されるため、装置を設置
する際にしきい値レベルの！ｊ！整を行う必要はなく、
素子のばらつきや温度変化等の影響も考慮する必要はな
い。

このように、光学的に反射光を小さく抑え、更に電気的
に反射光の影響を除いているのである。

この両者の働きで単一伝送路での全二重双方向長距離通
イ８を可能としている。

更に来光通信ｖ装置では、電源投入時またはリセット動
作時に光送信回路出力を停止させるので、その間に光受
信回路に入力され周波数判定回路で判定された再生クロ
ック周波数とは異なるクロック周波数をクロック制御回
路で選択することにより、相手側とは異なったクロック
周波数になる。

このため、相手通信装置からの信号とクロストークによ
り受信する自分の出力した信号との区別が周波数分離に
より容易に行える。また、最初に光受信回路に信号が入
力されない場合には、あらかじめ定められた周波数のク
ロックを採用して光送信回路から出力さ一仕ることによ
り、相手装置が動作を開始した後に前述したような手順
で異なるクロック周波数を採用することになるので、結
局両者間のクロック周波数が異なったものとなる。

更に両道（ε装置間で通信中に何らかの障害が発生して
通信が不能となった場合でも、再生クロック周波数を監
視するだけで検出可能となる。つまり回線診断回路で再
生クロック周波数と自分の送信クロック周波数の比較を
行い、前者が後者と同じになった時は相手通信装置が動
作していないか又は光ファイバーの断線などの回線異常
が生じ、クロストークによる自分の出力光のみが入力さ
れていると判断できる。また、再生クロック周波数が自
分の送信クロック周波数と異なっており、かつ決められ
た範囲外の周波数となっている時は、相手通（！！装置
が異常な出力をしているか又は伝送路特性が大幅に落ち
ていることが判断できる。

以上のことから、クロストークの影響をより一店除去す
るとともに、単一伝送路だけで回線の状態を確実に把握
でき信頼性の高い通信回線を提供できるのである。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の実施例、第２図は反射光量と光ファイバー
長の関係、第３図は光信号、反射光、再生電気信号の波
形図、第４図は回線設定時、即ちクロック周波数決定時
のタイミングチャート、第５図は動作時のタイミングチ
ャートである。

第１図において、外部データ端末（図示せず）とのやり
とりを担当するインターフェイス回路９０から送信用ク
ロックＣＫＴに同期して取り込まれた送信用データＤｏ
は先送４１回路２０へ送られる。

そこでデータＤｏはクロック制御回路６０から出力され
る送信クロックＣＫＴによりデータを自己クロックコー
ドに符号化する符号化回路２１と発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）や半導体レーザ（ＬＤ）などの発光素子を駆動する
発光素子駆動回路２２とを通過し、発光素子２３により
電気−光変換が施された後、方向性結合器１０に出力さ
れる。符号形式は、マンチェスフ符号やＣＭＩ符号など
のマーク率が５０％のものが理想的である。それは、光
信号強度が一定だからである。但し、ある程度規則性を
もった符号形式であれば、本発明の効果を妨げるもので
はなく、本発明の限定するところではない、送信光信号
は偏光ビームスプリンタ１１を用いた方向性結合器１０
により偏光分岐され光ファイバ１００に入射され相手通
信装置（Ｂ局）に送られる。光ファイバ１００の近端（
ａ端）で反射した反射光は、°偏光を保存しているため
、偏光ビームスプリッタ１１で除去され受光素子３１に
は入らない、しかし、光ファイバ１００の遠端（ｂ端）
で反射した光とＢ局からの信号光は、光フアイバ中を伝
播したことにより無偏光状態となっており、偏光ビーム
スプリンタ１１を通過し先受イ３回路３０中の受光素子
３１に導かれる。上記の反射光量と光ファイバ長の関係
を第２図に示す。

距離が０のとき、受光素子に入力する光量をＯｄＢとし
、信号光は光ファイバ１００により５ｄＢ／　Ｋ　ｍで
減衰し、光フアイバ端面（ａ、ｂ点）での反射はそれぞ
れ一１４ｄＢとしている。同図（ａ）は偏光ビームスプ
リフタを使用した場合で近端反射光はなく遠端反射光の
みなので、反射光は光ファイバの距離が伸びるごとに信
号光の倍の減衰ｍ、即ち１０ｄＢ／Ｋｍで減衰している
。よって信号光と反射光の強度差が長距離でも大きいた
め、両者を分離しやすく長距離通信が可能である。

同図（ｂ）に示す従来のハーフミラ−を用いた分岐点で
は近端反射光を除くことができないため、総反射光は近
端反射光と遠端反射光を加えたものになり、信号光が弱
くなる長距離において、信号光と反射光を分離できなく
なり、長距離通信は不可能となる。

第１図に戻って、受光素子３１に入射した光は電気信号
に変換され、３２の増幅回路で増幅され、比較器３３に
入力する。比較器３３にはしきい値レベルを自動的に人
力信号強度のほぼ平均値に設定する自動しきい値制御回
路が内蔵されており、第３図（ａ）に示すように光信号
のほぼ平均値をしきい値レベルが横切るようになり、そ
れによって遠端反射光は無視され第３図（ｂ）に示すよ
うに相手局からの信号光のみ再生されることになる。

比較器３３からの再生電気信号は復号化回路３４により
データＤＩとクロックＣＫＲとに再生・分離され、デー
タＤＩはインターフェイス回路９０を通じて外部のデー
タ端末に送られクロックは周波数判定回路５０へ送られ
ることになる。またクロックはＤＩの取り込みに必要な
同期用クロックとしてインターフェイス回路９０にも送
られている。

光出力制御回路４０は先送（ε回路２０から光信号を出
力するか否かを制御する制御信号１？ＳＴを出力してい
る。

受（εクロック周波数は周波数判定回路５０で判定され
、受信クロック周波数を示すステータス信号ＳＴＣによ
ってクロック制御回路ＧＯと回線診断回路７０とに通知
されている。

電源投入時やリセット動作後などのように直ちに通信回
線の設定を行わねばならない状態にありでは、光出力制
御回路４０は制御信号Ｒ３Ｔを用いて光送信回路２０の
光出力を停止させ、光ファイバに自分の光信号が出力さ
れないようにする。

このとき光受信回路３０は動作しているので、もしＢ局
が動作中（光信号を出力中）であれば、データＤＩとク
ロックＣＫＩ’２を出力しているはずであり、一方Ｂ局
がまだ起動していない時には光信号が入力していないた
め出力はしない、この様子は第４図のタイミングチャー
トに示されている。

第４図（ａ）は、相手より自分が先に起動した場合であ
り、ＲＳＴがオフの間自分が出力していないので反射光
による受イε光信号はなく、再生クロックＣＫＲには何
も存在していない、第４図（ｂ）は相手が自分より先に
起動した場合であり、Ｒ３Ｔがオフの間に相手からの信
号光のみ受信するので再生クロックＣＫＲには相手局が
用いている周波数のものが存在している。ｒｌｓＴオフ
の間に、このようなりロックＣＫＲを受信しその周波数
判定結果を出力する周波数判定回路５０のステータス（
ε号ＳＴＣをクロック制御回路６０で入力し、相手側が
用いている周波数とは異なった自分が用いるべきクロッ
ク周波数をそこで決定し、そのクロック出力ＣＫＴを光
送信回路２０に送っている。

第４図のタイミングチャートで、Ｉ’？ＳＴオツの間に
決定された周波数のクロックＣＫＴを用いて符号化した
データをＲ３Ｔがオンになってから送り出し、同図（ａ
）ではクロスト−り（反射光）により自分が用いたクロ
ックと同じ周波数のクロックを再生・出力（ＣＫＲ）し
ている、その後、相手側が起動した後で相手が送信する
信号を再生し、正常な回線が設定される。同図（ｂ）で
はＲ３Ｔオフの間に決定された周波数のクロックＣＫＴ
を用いて符号化したデータをＲ３Ｔがオンになってから
送出することで、正常な回線が設定される。

以上のように、従来のｊｌｌ−伝送路を用いた通信装置
では反射光の影響で不可能であった通信回線の設定が自
ｖｊ的に行えるのである。

以上述べた手順で両装置間で通信回線が設定された後は
、自分の送信クロック周波数と受信したクロック周波数
を比較することで常時回線状態をチェックできる。第１
図で、クロック制御回路６０から出力されている自分の
クロック周波数を示すステータス信号ＳＴＭと、周波数
判定回路５０から出力されている受信信号のクロック周
波数を示すステータス信号ＳＴＣとを入力している回線
診断回路７０で両者の比較を行っている。ここで両者が
異なっており、かつ受信クロック周波数が所定の範囲内
にある場合は回線が正常であると判断され、−万両者が
同じか又は受信クロック周波数が所定の範囲外にある場
合は回線が異常であり、自分自身の出力した信号が反射
によって自分で受信されており、相手から信号がきてい
ないなどの現象がおこっているものと判断される。第５
図のタイミングチャートは以上のことを示しており、同
図（ａ）は正常状態で送信クロックＣＲＴと受信クロッ
クＣＫＲが異なっていて、状態を示す回線ステータス信
号ＳＴＬはハイとなっている。一方同図（ｂ）で、（イ
）区間は正常、（ロ）区間は異常状態でＣＲＴとＣＫＲ
が等しく、自分の出力信号がクロスドータにより自分で
受信されている状態と判断できる。主に相手側装五の電
源断、故障、又はファイバ断線がおこっているものと推
定される。（ハ）区間も異常でありＣＫｒ？が不規則に
なっていて、先受イ３回路の最小受光レベル以下のレベ
ルの光入力があったため発生したものと推定される。

ところで＠線診断回路は、ＣＫＴとＣＫＲの比較におい
ては、使用する周波数が二種類の場合にはＣＫＴとＣＫ
Ｒが同じか否かで診断し、周波数が二種類以上の場合に
は、ＣＫＩ？が所定の範囲に入っているか否かで診断す
ることで対応可能である。

表示回路８０は、回線診断回路７０のステータス４３号
出力ＳＴＬを入力し、ＳＴＬがハイならばレディランプ
を点燈させ、ローならレディランプを消すＭ１能を持つ
ことによって使用者に回線状態を指示している。当然の
ことながら、異常が生じた時にランプを点燈させる方式
も考えられよう。

ステータス信号ＳＴＬはインターフェイス回路９０にも
人力されていて、ＳＴＬがハイ、即ち回線が正常な時の
み外部のデータ端末とのやりとりを行うなどの用途に使
うことができる。

以上説明してきたように、起動後（電源投入後またはリ
セット動作後）に自動的に光出力制御回路が働いて、そ
の期間に回線が自動設定されるため非常に運用性が良く
なっている。また回線診断回路は自分の送信クロックと
受信クロックの周波数を比較するだけで回線の診断が常
時、自動的にできるため運用性・信！１性が大幅に向上
する。

第１図では、クロック制御回路６０は、発振回路６１と
可変分周回路６２と制御論理回路６３とから＋７．）成
されている０発振回路６１は送信クロック周波数の数倍
程度以上の周波数で発振し、可変分周回路６２で所定の
分周比により送信クロック周波数まで分周される。この
分周比は制御論理回路６３により制御されるが、これは
光出力制御回路４０が光送信回路２０の出力を停止させ
ている間に周波数判定回路５０で判定された受（３クロ
ック周波数とは異なった周波数を持つクロックを選択す
るように構成されている０例えば分周比としては、１／
９．１／１０．１／１１などの簡単な値が望ましく、相
手側のクロックに応じて１／９分周を選択したり１／１
０分周を選択したりするわけである。この場合、回路自
体は簡単なカウンターといくつかのゲート回路のみで実
現できよう。

このような構成をとることで、簡単に周波数選択が行え
るので、回路規模を小さくすることが可能となるだけで
なく、装面のクロンク周波数変更の必要が生じても、容
易に対応できるという柔軟性に富んだものとなっている
。ところで第１図のような構成のクロック制御回路を若
干変更した第６図に示すような実施例を示す０図で、ク
ロック制御回路６０は第１図と同じ番号を用いている。

６４は発振回路６１と可変分周回路６２が一つのパッケ
ージとなった発振器を示しており近年新しく開発された
ものでありいくつか市販されている。

このように形は異なっていても内部の機能から見ろと本
発明（第１図）と全く同一であるものがいくつか考えら
れるが、全て本発明に含まれることは言うまでもない。

ところで、本発明のような単一波長による単一伝送路通
信では、方向性結合器を使用するため最低でも６ｄＢの
光損失が避けられない（方向性結合器を１回通過する毎
に最低３ｄＢの損失が生ずるため）、そのため発光素子
から出力される光を効率良く光ファイバに入力させる必
要がある。このための手段を第７図に示す０図において
、偏光ビームスプリンタ１１を内蔵した方向性結合器１
０には発光素子２３と受光素子３１とが含まれていて一
体化されている０発光素子から出力される光１４はレン
ズ１２の働きで平行光にされ偏光ビームスプリンタ１１
を通過し、レンズ１３で集光され光ファイバ１００に入
射される。一方、光ファイバ１００から出射される光は
逆にレンズ１３で平行光にされ、偏光ビームスプリンタ
１１で反射され受光素子３１に照射する。このような構
成においては、発光部から光ファイバまでの光路長が短
くできるので、光ファイバに有効に光を入射することが
可能で、結果的に見かけ上の発光出力を増加させること
ができ、長距離伝送に大きく寄与することとなる。受光
素子は必ずしも一体化する必要はないが、図のように一
体化することでより有効に光を集めることが光路長が短
くなることから可能となり長距離伝送に寄与することに
なる。

また一体化することによる小型化も達成できるわけであ
る。

第１図における比較器３３の実施例を第８図に示す、（
ａ）は、コンパレーク１１０のしきい（ａレベルが、入
力にＲ，−Ｃ，で決まる時定数で追従して変わる方式で
あり、その時定数は符号化周期の３〜４倍以上の（ａを
存している。このためしきい値レベルは第３図（ａ）で
示すように光信号のほぼ平均値を横切るようになる０時
定数の最適値は符号のマーク率に依存するが、マーク率
が２０〜８０％であれば２倍以上にすることで光信号の
平均値に追従し始めることを１１１１認した。この方式
は非常に簡単な回路構成で実現でき、本発明の他の構成
要素との相性も良いという利点がある。

第８図（ｂ）は、コンパレータ１１０のしきい値レベル
が、ピーク・ホールド回路１１１によって、入力ピーク
値の半分に設定している（設定値は可変）、１１２は基
準電圧源であり、入力に温度などにより生ずるドリフト
があっても影響を受けにくくするために使用している。

この方式は（ａ）より１ｊＸｎであるが、モノリシック
ＩＣなどで実現しようとする場合に向いている。

本発明による通信装面においては、使用する周波数とし
て二つの値を用いることが回路の面素化をはかるうえで
適している。つまり第１図において、クロック制御回路
６０の可変分周回路６２と制御論理回路６３と周波数判
定回路５０とが二者択一の回路構成となるため、非常に
すっきりとしたものになるのである。この場合、二つの
周波数値の決定方法としては、第（１）式を満足してい
れば通信装置として満足のできる特性が得られることが
確認できた。

ΔＭ＞ΔＦ＞Δｍ　・・・・　（１） ここでΔＦは二つの周波数差、Δｍは周波数判定回路で
判別できる最小の周波数差、ΔＭは光受信回路の復号化
回路で復号できる最大の周波数差を示している。第（１
）式において、周波数差の上限（ΔＭ）は、復号化回路
ではどちらの周波数のクロック成分を持つデータも共通
に扱うことになるので、周波数差が大きくなるほどタイ
ミングのズレによる復号ミスが発生しやすくなるという
点で存在し、一方下限（Δｍ）は、周波数判定回路で三
者間の区別をつける際に周波数差が小さければ小さいほ
ど判別誤差が生じるという点で存在している０本発明の
通信装置を具体的に作成する場合、復号化回路や周波数
判定回路の実現方式はいくつか考えられるが、どのよう
な回路を採用しても第（１）式を満足しさえすれば通信
装置としての機能は充分果たすことができるので設計の
自由度が増すことになる。

第１図において、データやクロックの流れは実線で、制
御信号の流れは破線でそれぞれ示されているが、実際に
回路を作成する時はより複雑になり、必要な信号、特に
制御信号用のラインや付加回路が増えることは当然予想
される。また各ブロックの具体的な回路方式は、本発明
の機能を満足させるものが数多く考えられうる。これら
は電子回路設計技術者としては当然のことであるが、そ
のような状況にあうでも本発明の主旨に従っている限り
は本発明の範囲内にあることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、反射光の影響を簡単に、かつ大幅
に軽減したことによって、単純に低価格で単一伝送路双
方向長距離光通信を可能とし、システム全体のコストを
抑えることができる。またデータ端末装置間の通信回線
（２個の本光通信装置と単一の光伝送路より成る）の自
動設定、および回線状態の常時監視・故障検出が可能と
なり、運用性・４１　ａｎ性が著しく高まった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の通信装置の全体構成図、第２図（ａ）
、　　（ｂ）は反射光量と光フアイバー距離の関係図、
第３図（ａ）、　　＜ｂ）は光信号、反射光、再生電気
信号の波形図、第４図（ａ）、（ｂ）は回線起動時にお
けるタイミングチャート、第５Ｕ：Ａ（ａ）、　　（ｂ
）は動作時におけるタイミング千回路構成図である。 １０・−・・・・一方向性結合器 １１・・・・〜・・−偏光ビームスプリンタ２０・・・
−・・光送信回路 ２１・−・・・符号化回路 ２２・−・・・・・発光素子駆動回路 ２３・−・−・・発光素子 ３０・・・・・−・先受（君回路 ３１−・・・・・受光素子 ３３．１１０・・・−・・・・比較器 １１１・・・・・・・・ピーク・ホールド回路３４・・
・・−・・・復号化回路 ４０・・・−・光出力制御回路 ｓｏ−・−周波数判定回路 ６０・・・・・・−・・クロック制御回路６１・・−・
・・・・発振回路 ６２・・・・・・・・・可変分周回路 ６３・・・・・・−・制御論理回路 ７０・・・・・・・−・回線診断回路 ８０・・・・・・・・表示回路 ９０・−・・・・−・インターフェイス回路１００・・
・・・・・・・光フアイバー以上 出願人　セイコー電子工業株式会社 爾４図し 第５■し

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）単一伝送路へ出力される光出力信号と、単一伝送
   路から入力される光入力信号とを分離する、偏光ビーム
   スプリッタと光学系とから構成された方向性結合器と、 所定の周波数のクロック信号を用いて元のデータを符号
   化し、その後発光素子により光信号に変換する光送信回
   路と、 光入力信号を電気信号に変換・増幅し、しきい値レベル
   を自動的に入力信号強度のほぼ平均値に設定する自動し
   きい値制御回路を含んだ比較器を通して信号を認識し、
   その後復号化してクロック信号とデータを再生・出力す
   る光受信回路と、前記光送信回路から光信号を出力させ
   るか否かを制御する光出力制御回路と、 前記再生クロック信号の周波数を判定し、その周波数を
   示すステータス信号を出力する周波数判定回路と、 前記光出力制御回路の制御によって前記光送信回路から
   光信号が出力されていない状態での前記周波数判定回路
   からのステータス信号より、自分の送信クロック周波数
   を決定・出力し、かつその周波数を示すステータス信号
   を出力するクロック制御回路と、 前記光出力制御回路の制御によって前記光送信回路から
   光信号が出力されている状態での前記周波数判定回路か
   らのステータス信号と、前記クロック制御回路からのス
   テータス信号とから、通信回線の状態を診断する回線診
   断回路とから、少なくとも構成されていることを特徴と
   する単一伝送路双方向光通信装置。
2. （２）方向性結合器と、光送信回路中の発光素子とを一
   体に形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の単一伝送路双方向光通信装置。
3. （３）光出力制御回路は、電源投入後および、あるいは
   リセット動作後直ちに光通信回路からの光信号出力を停
   止させ、所定の時間経過してから光信号を出力させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の単一伝送路
   双方向光通信装置。
4. （４）クロック制御回路は、少なくとも発振回路と可変
   分周回路と制御論理回路とから構成されていて、発振回
   路は所定の周波数のクロック信号を出力し、可変分周回
   路は前記クロック信号を任意の分周比で分周し、制御論
   理回路は周波数判定回路からのステータス信号に応じて
   前記可変分周回路の分周比を決定するとともに、その値
   を示すステータス信号を出力することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の単一伝送路双方向光通信装置。
5. （５）回線診断回路は、クロック制御回路から出力され
   る自分の送信クロック周波数を示すステータス信号と、
   周波数判定回路から出力される受信クロック周波数を示
   すステータス信号とから判断される送信クロック周波数
   と受信クロック周波数とが同一か、または受信クロック
   周波数が所定の範囲にない場合に、通信回線が異常であ
   ることを示すステータス信号を出力し、送信クロック周
   波数と受信クロック周波数とが異なっており、かつ受信
   クロック周波数が所定の範囲に入っている場合に、通信
   回線が正常であることを示すステータス信号をそれぞれ
   出力することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   単一伝送路双方向光通信装置。
6. （６）光受信回路中の自動しきい値制御回路は、比較器
   のしきい値レベルが、ＲＣ回路により入力に追従して変
   化する構成となっており、前記ＲＣ回路の時定数はデー
   タの符号周期の数倍以上の値を有していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の単一伝送路双方向光通
   信装置。
7. （７）光受信回路中の自動しきい値制御回路は、ピーク
   ・ホールド回路により構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の単一伝送路双方向光通信装
   置。
8. （８）クロック周波数として二つの値を有していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の単一伝送路双
   方向光通信装置。
9. （９）送信クロック周波数として二つの値を有しており
   、その周波数差をΔＦ、周波数判定回路で判別できる最
   小の周波数差をΔｍ、光受信回路で復号化できる最大の
   周波数差をΔＭとすると、ΔＭ＞ΔＦ＞Δｍ となっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の単一伝送路双方向光通信装置。
10. （１０）データの符号化は、マーク率が２０％４〜８０
    ％ の範囲内に収まるように行うことを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の単一伝送路双方向光通信装置。