KR910009667B1

KR910009667B1 - 광통신장치

Info

Publication number: KR910009667B1
Application number: KR1019880013853A
Authority: KR
Inventors: 도요히로 고바야시; 쇼지 무코하라; 요시노리 누마노; 도시야스 히구마; 다츠나오 하야시다
Original assignee: 미츠비시 덴키 가부시키가이샤; 시키 모리야
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1988-10-24
Publication date: 1991-11-25
Also published as: KR890007516A; DE3852470T2; US4909585A; EP0314508B1; EP0314508A3; DE3852470D1; EP0314508A2

Abstract

내용 없음.

Description

광통신장치

제1도는 본원 발명의 제1실시예인 통신노드의 구성을 나타내는 회로도.

제2도는 제1도의 수광소자의 구성을 나타내는 횡단면도.

제3도는 제2도의 수광소자와 제1도의 광로의 관계를 나타내는 도면.

제4도는 본원 발명의 제1실시예를 적용한 공기조화기의 제어시스템을 나타내는 회로도.

제5도는 본원 발명의 제2실시예의 광통신장치의 전체 구성도.

제6도는 본원 발명의 제3실시예의 광통신장치의 전체 구성도.

제7도는 본원 발명의 제4실시예의 광통신장치의 전체 구성도.

제8도, 제9도는 제1의 종래예의 분기통신장치의 평면도로서, 제8도는 프리즘을 광로에 넣은 상태를 나타내는 평면도.

제9도는 제8도의 프리즘을 광로로부터 벗어나게 한 상태를 나타내는 평면도.

제10도, 제1종래예의 광전송시스템을 나타내는 구성도.

제11도는 제2의 종래예의 광통신장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 광파이버 12 : 통신노드

13 : 수광소자 17 : 발광소자

19 : 제1도광로 19a : 제1도광로의 일단

19b : 제1도광로의 타단 20e : 제2도광로

20a : 제3도광로 20b : 제2,제3도광로의 일단

20c : 제2도광로의 타단 20d : 제3도광로의 타단

41,45 : 광파이버 44a,48a : 수광부

44b,48b : 송광부 43a,43b,47a,47b,69 : 분기광 파이버

50a,51a : 수광장치 50b,51b : 송광장치

본원 발명은 광파이버(fiber)에 의한 광통신장치에 관한 것이며, 특히 중계부(中繼部)를 가진 광통신장치에 관한 것이다.

제8도, 제9도는 예를들면 일본국 특개소 62(1987)-73225호 공보 “광스위치”에 기재된 종래의 광통신장치 특히 광분기(光分岐)통신장치(이하 제1의 종래예라 함)의 평면도이며, 제8도는 프리즘을 광로(光路)에 넣은 상태를 나타내는 평면도, 제9도는 제8도의 프리즘을 광로에서 벗어나게 한 상태를 나타내는 평면도이다.

제10도는 제1의 종래예의 광전송시스템을 나타내는 구성도이다. 이하 통신노드(node)라 함은 통신장치 또는 통신장치국을 말함이며, 단지 국(局)이라고도 한다.

제8도, 제9도중, (1)은 광스위치, (2)는 어느 하나의 국이 고장난 경우, 그 광로에서 제거할 수 있도록 이동할 수 있게 한 투과프리즘, (3)은 상광입력단(上光入力端), (4)는 하광입력단, (5)는 하광출력단(下光出力端), (6)은 상광출력단이며, 제10도중 (7)은 B국, (8)은 C국, (9)는 D국, (10)은 A국, (11)은 광파이버이며, 도면중 동일부호는 동일 또는 해당 부분을 나타낸다.

다음에 제1의 종래예의 동작을 제8도, 제9도 및 제10도를 사용하여 설명한다.

제8도, 제9도 및 제10도에 있어서, 투과프리즘(2)은 상광입력단(3)으로부터의 빛을 하광출력단(5)에서 보내고, 이것이 예를들면 제10도의 B국(7)을 지나서 하광입력단(4)을 지나 투과프리즘(2)을 통과하여, 상광출력단(6)을 지나서 다음의 국인 C국(8)의 광스위치(1)에 광전송한다. 이와 같이 하여 제10도에 있어서의 A국(10)으로부터의 광신호가 광파이버(11)를 통과하여 D국(9)으로 전달된다. 그리고 정상시에는 B국(7), C국(8), D국(9)의 각국에서는 광신호를 증폭하여 광로에서의 감쇠를 보상하고 있다. 만약 이들 국중 어느 하나의 국에서 고장이 발생했을때는 제9도에 나타내는 바와 같이 투과프리즘(2)을 이동시켜서 광스위치(1) 위의 광로(12)에서 제거하여 빛을 분기 및 증폭하는 일없이 다음의 국으로 전송한다.

이 제1의 종래예의 장치는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 광분기 때문에 고가이며 대량 생산하기 어려운 광학적 투과프리즘(2)을 사용한다는 것, 또 어느 하나의 국의 광증폭부가 고장난 경우, 제9도에 나타낸 바와 같이 기계적으로 투과프리즘(2)을 주된 광로(12)로부터 제거하기 위한 구동기구(도시하지 않음)를 필요로 하기 때문에, 장치가 고가이고 대형화된다는 것, 또 제10도에 나타내는 바와 같이 A국(10)에서 B국(7), C국(8)그리고 D국(9)에서 다시 A국(10)으로 한방향으로 루핑(looping)할 필요가 있다는 등 문제점이 있었다.

다음에 일본국 특개소 61(1986)-49526호 공보에 개재된 제2의 종래예의 광통신장치를 제11도에 나타내는 구성도를 사용해서 설명한다.

제11도에 있어서, (70)은 전환부이며 제8도에 나타낸 제1의 종래예에 있어서는 프리즘(2)을 포함하는 광스위치(1)에 해당된다. (71)은 감시제어부, (72)는 신호를 증폭하는 재생부이며, 이것들은 중계부(74)를 구성하고 제10도에 나타낸 제1의 종래예에 있어서는 광스위치(1)를 포함하는 B국(7)에 해당된다. 상기 중계부(74)는 단국(端]局)으로부터의 전환제어신호에 의해 전환부(70)를 동작시킨다. (75)는 A국측의 광파이버, (76)은 C국측의 광파이버이며, 이 광파이버(75),(76)는 제10도에 나타낸 종래예에 있어서는 광파이버(11)에 해당된다.

이와 같이 구성된 제2의 종래예의 광통신장치는 다음과 같이 동작한다.

보통, 전환부(70)의 스위치의 상태는 실선으로 표시한 상태를 취하며, A국측으로부터의 수신신호를 재생부(72)의 입력측에 접속하고, 재생부(72)에서 증폭하여 C국측에 송출한다. 즉 이때 중계부(74)는 하강 회선용으로서 작용한다.

감시제어부(71)는 항상 재생부(72)의 출력신호를 감시하고 있으며, A국측에서 전환제어신호가 송신되어 오면 그 전환제어신호를 검출하여 전환부(70)에 전환지령을 발신한다. 그 전환지령에 의해 전환부(70)의 스위치상태는 파선으로 표시한 상태로 전환된다. C국측으로부터의 수신신호가 재생부(72)의 입력측에 접속되고, 재생부(72)에서 증폭되어서 A국측에 송출된다. 이때 중계부(74)는 상승회선용으로서 작용한다.

따라서 단국으로부터의 전환제어신호에 의해 회선을 상승용 또는 하강용으로서 쌍방향 통신으로 이용하고 있다.

이상과 같이 제1의 종래예에 있어서는 그 구성상 고가이고 대량생산하기 어려운 광학적 투과프리즘을 사용하고 있다는 점, 각 국간은 1방향으로 루핑할 필요가 있다는 점, 어느 하나의 국이 고장났을 경우 상기 프리즘을 이동시키는 구동기구를 필요로 하며, 장치가 고가이고 대형화되는 등의 문제점이 있었다.

또한 제2의 종래예에 있어서도 광파이버의 전환제어신호를 타국(他局)에서 송신하지 않으면 안되어 통신순서가 복잡해진다고 하는 문제가 있고, 더욱이 자국(自局)에 전환제어신호의 감시제어부를 필요로 하기 때문에 회로가 복잡해지고 또는 광파이버를 기계적으로 전환하는 제1의 종래예와 같은 구동기구를 필요로 하여 역시 고가로 되는 등의 문제가 있었다.

본원 발명은 간단한 구성이며 또한 단선(單線) 쌍방향 통신을 가능하게 하고, 그 국이 고장이 나도 타국에의 신호전달을 방해하지 않는 광통신장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본원 발명의 광통신장치는 각 국간을 잇는 광전송용 광파이버와 연결할 수 있는 복수의 연결단(連結端)을 가지며, 송출신호를 빛으로서 송출하는 송광장치와, 광신호를 수신하는 수광장치를 구비한 1국의 광통신장치에 있어서, 일단이 상기 복수의 연결단에 위치하고, 타단이 상기 송광장치의 송광부에 위치하는 제1분기 광파이버를 상기 복수의 연결단마다 가진 송광수단과, 일단이 상기 복수의 연결단에 위치하고, 타단이 상기 수광장치와 이어지는 제2분기 광파이버를 상기 복수의 연결단마다 가진 수광수단과, 상기 복수의 연결단을 흐르고 있는 광신호를 다른 상기 복수의 연결단에 흐르게 하는 패스스루(pass through)수단을 설치하도록 하였으므로, 타국으로부터의 전환신호 및 자국의 감시제어부, 고가의 광학적 투과프리즘이나 그 프리즘을 움직이게 하는 기계적인 구동기구를 필요로 하지 않고, 1방향에서의 루핑방식이 아니라, 쌍방향으로 광통신할 수 있는 쌍방향 통신방식을 가능하게 하고 또한 어느 하나의 국이 고장난 경우에도 확실하게 인접국으로 빛을 패스스루할 수 있는 단선접속을 할 수 있게 하는 고신뢰도이며 염가의 광통신장치를 얻을 수 있다.

[제1실시예]

이하, 본원 발명의 제1실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제1도는 본원 발명의 제1실시예인 통신노드의 구성을 나타내는 회로도, 제2도는 제1도의 비정질(非晶質) 반도체층소자(이하, 수광소자라 함)의 구성을 나타내는 횡단면도, 제3도는 제2도의 수광소자와 제1도광로의 관계를 나타내는 도면, 제4도는 본원 발명의 제1실시예를 채용한 공기조화기의 제어시스템을 나타내는 회로도이며, 제1도중 (12)는 수광소자(13), 발광소자(17), 제1도광로(19), 제2도광로(20e), 제3도광로(20a), 기타를 내장하는 통신노드, (13)은, 제1도광로(19)의 중간에 배치되고, 유리기판 위에 슬릿 또는 그물눈과 같은 다공(多孔) 비정질반도체를 적층한 소자이며, 제1도광로의 쌍방향으로부터 수광할 수 있으며, 또한 수광의 일부를 통과시키고, 다른 일부를 광전(光電) 변환하는 수광소자, (14)는 수광소자(13)에 의해 광전변환된 전기신호를 증폭하는 증폭회로, (15)는 정전압전원, (16)은 출력드라이버 트랜지스터이며, 이들 수광소자(13), 증폭회로(14), 정전압전원(15), 출력드라이버 트랜지스터(16)와 그 주위의 회로에 의해 수광장치를 구성하고 있다.

(17)은 제2, 제3의 도광로의 일단에 배치된 송광부로서의 발광소자로서 예를들면 발광 LED 소자이며, 수광소자(13)에 의해 광전변환되고, 또한 증폭회로(14)에서 증폭된 전기신호에 의해 힘이 가해지는 LED이다. (18)은 전류제한저항이며, 발광소자(17)와 전류제한저항(18)으로 송광장치를 구성하고 있다. (19)는 그 중간에 수광소자(13)가 배치되고, 그 일단(19a)은 제2도광로(20e)의 타단(20c)과 합기(合技)하고, 그 타단(19b)은 제3도광로(20a)의 타단(20d)와 합기하고 있는 제1분기 광파이버로서 제1도광로, (20)은 제2분기 광파이버이며, 일단 (20b)에 발광소자(17)가 배치되고, 타단(20c)이 제1도광로(19)의 일단 (19a)과 합기되어 있는 제2도광로(20e)와, 일단 (20b)에 발광소자(17)가 배치되고, 타단 (20d)이 제1도광로(19)의 타단 (19b)와 합기되어 있는 제3도광로(20d)로 구성되어 있다. 수광소자(13)는 전자증폭회로(14)에 접속되어 정전압전원(15), 출력드라이버 트랜지스터(16)에서 수신단자(IN)에 접속되어 있다. 또 신호송신단자(OUT)는 전류제한저항(18)과 발광소자(17)에 직렬로 접속되어 있다.

여기서 제1도광로(19)의 일단(19a)과 제2도광로(20e)의 타단(20c)이 위치하는 끝과, 제1도광로(19)의 타단(19b)과 제3도광로(20a)의 타단(20d)이 위치하는 끝은 인접국과 이어지는 관전송용의 광파이버(11)가 연결되는 연결단(38),(39)이다.

다음에 제2도중, (21)은 유리기판, (22)는 유리기판(21) 위에 증착된 예를들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명전극, (23)은 투명전극(22) 위에 일부는 슬릿(slit) 또는 그물눈 모양의 다공부(29)로서 증착시키지 않고, 기타는 예를들면 P(인)을 도프(dope)한 수소화 비결정질(amorphous) 실리콘 등을 증착시킨 n형 비정질반도체층, (24)는 n형 비정질반도체층(23) 위에 적층된 언도프(undope) 비정질반도체층, (25)는 언도프 비정질반도체층(24) 위에 적층된 예를들면 B(보론)을 도프한 P형 비정질반도체층, (26)은 P형 비정질반도체층(25) 위에 샌드위치형으로 포개진 상기의 것과 상대되는 투명전극, (27)은 각 적층(23),(24),(25),(26)의 단면 보호를 위해 이 단면에 예를들면 투명한 SiO₂또는 폴리이미드 등을 증착한 보호막이며, 비정질반도체를 적층하고 있는 샌드위치형 적층부분(23),(24),(25)는 제2도에 나타낸 바와 같이 좌우쌍방향 어느쪽에서 빛을 받아도 광전변환하며, 전극간에 전위가 발생하고 또 적층되어 있지 않은 다공부분(29)은 투명하기 때문에 약간의 투과손실은 있지만 빛을 좌우 쌍방향으로 투과시키는 구조로 되어 있다.

따라서, 수광소자(13)는 광신호를 수신하는 수광부로서의 작용과, 광신호를 일부 통과시키는 일부 도광수단으로서의 작용을 하고 있으며, 제1분기 광파이버로서의 제1도광로(19)는 연결단(38)과 연결단(39)간을 쌍방향으로 광신호를 흐르게 하는 제3분기 광파이버로서의 작용을 하고 있으며, 일부 도광수단으로서의 수광소자(13)와 제3분기 광파이버로서의 제1도광로(19)로, 한쪽의 연결단을 흐르는 광신호를 다른 연결단에 흐르게 하는 제1의 패스스루수단을 구성하고 있다.

그런데, 수광소자(13)에서 수신된 광신호는 전기신호로 변환된 후 증폭회로(14)에서 증폭된 신호의 일부는 다시 발광소자(17)에서 광신호를 변환되어 제2도광로(20e), 제3도광로(20a)의 제1분기 광파이버(20)를 통해서 연결단(38),(39)에 보내지고, 광파이버(11)로부터 인접국으로 광신호를 송출하고 있다.

따라서 제1도광로(19)로부터 수광소자(13), 증폭회로(14), 발광소자(17), 제2도광로(20e), 제3도광로(20a)도 일단의 연결단을 흐르는 광신호를 다른 연결단으로 흐르게 하는 제2의 패스스루수단을 구성하고 있다.

다음에 제3도중, (28)은 제2도에 있어서의 비정질반도체적층부, (29)는 제2도에 있어서의 다공부이며, 도광로(19)의 광로에 수광소자(13)는 다공부(29)와 비정질반도체적층부(28)를 가지고 있으며, 일부는 빛을 통과시키고, 다른 일부는 수광하여 광전변환하는 구성인 것을 알 수 있다.

다음에 제4도중, (30)은 온도조절용 리모트콘트롤러, (31)은 공기조화기 유니트 체인 예를들면 에어콘디셔너의 실내기(室內機), (32)는 실내기(31) 안에 있고, 트랜지스터(16)로부터의 신호를 받아들여 동기하여 일정 펄스폭으로 수신한 것과 동일한 통신포맷으로 트랜지스터(33)를 드라이브하는 마이크로콤퓨터, (34)는 상업용 전원, (35)는 전지, (36)은 리모트콘트롤러(30)내의 마이크로콤퓨터이다.

각 도면중, 상기 종래예에 있어서와 동일 또는 해당 구성요소는 동일 부호로 나타내며, 중복 설명은 생략한다.

그리고 각 도면중, 동일 부호는 동일 또는 해당 부분을 나타낸다.

다음에 본원 발명의 제1실시예의 동작의 제1도 내지 제3도를 사용하여 설명한다.

제1도 내지 제3도에 있어서, 제1도광로(19)의 일단(19a)에 광파이버(11)에서 입광된 빛의 일부는 수광소자(13)를 통과하고, 그대로 제1도광로(19)의 타단(19b)을 지나서 광파이버(11)에 송광된다. 또 상기 제1도광로(19)의 일단(19a)에 입광된 빛의 다른 일부는 수광소자(13)에서 광전변환되어 증폭회로(14), 출력드라이버 트랜지스터(16)를 지나 수신단자(IN)에 입력된다.

한편, 신호송신단자(OUT)로부터의 전기신호는 전류제한저항(18)을 통해서 발광소자(17)에 송신된다. 이 전기신호는 발광소자(17)에서 광신호로 변환되고, 제2도광로(20e)와 제3도광로(20a) 쌍방의 일단(20b)에 광주입된다. 제2도광로(20e)의 일단(20b)에 주입된 빛은 제2도광로(20e)를 지나 제2도광로(20e)의 타단(20c)에 보내져 광파이버(11)에 송광된다. 또 제3도광로(20a)의 일단(20b)에 주입된 빛은 제3도광로(20a)를 지나 제3도광로의 타단(20d)에 보내져 광파이버(11)에 송광된다.

이와 같이 하여, 이 통신노드(12)에서는 좌우 어느쪽의 방향으로부터도 광신호를 수신할 수 있고, 또 그 신호를 증폭하여 역시 좌우 어느쪽에나 신호송광할 수 있다. 또한 만약 이 통신노드(12)의 전원 또는 발광소자 등에 고장이 생겨도, 이 통신노드(12)를 패스스루하므로써 광신호가 인접 통신노드에 도달할 수 있으므로, 통신시스템 전체로서 통신동작을 할 수 있게 된다. 또 통신노드간을 단지 1개의 광파이버(11)에 의해 연결하고 있는데, 예를들면 어느 하나의 통신노드가 고장났을 때, 링방식이면 예를들면 우회전으로 토큰링통신하여 고장통신노드 이외는 서로 통신할 수있다. 그리고 광통신방식에서의 링방식으로 하지 않고 쌍방향 멀티버스방식의 광통신도 가능하게 한다.

다음에 본원 발명의 제1실시에를 공기조화기의 집중콘트롤에 채용한 예를 제4도를 사용하여 설명한다.

제4도에 있어서, 상기 제1도에 설명한 복수의 통신노드(12)를 1개의 광파이버(11)로 접속한다. 통신노드 A(이하 A국이라 함)는 리모콘(30)에 접속되고, 그 전기펄스신호가 송출된다. 그리고 A국의 좌측의 인접국을 B국, 그 인접국을 C국으로 하고, 우측의 국을 D국으로 하면, B,C,D국의 각 국에 에어콘실내기(31)가 전기적으로 접속되어 있다. 예를들면 큰 방에 분산해서 B,C,D국에 접속된 에어콘실내기(31)가 3대 배치되고, 온도조절용 리모콘(30)이 1대인 경우, 리모콘(30)으로부터의 제어신호는 A국에서 광신호로 변환되어 좌우 쌍방향의 B, D국에 송신된다. B국은 예를들면 팬(fan)모터를 동작시키는 신호 등 자국의 신호를 수광하는 것은 물론 트랜지스터(16)로부터의 신호를 마이크로콤퓨터(32)가 받아들여 동기하여 일정 펄스폭으로 수신한 것과 같은 통신포맷으로 트랜지스터(33)를 드라이브하고, 발광소자(17)(도시하지 않음)를 가지고 쌍방향으로 광송신하며, C국은 이 광신호를 받는다. 여기서 당연히 A국쪽으로 빛은 되돌아가는데, 이 노드국내에서의 동기지연 등에 의한 빛의 겹침은 마이크로콤퓨터(32)에서 광송신시에 미리 정해진 베이스밴드 펄스폭에서만 시리얼신호를 송신한다는 것, 또 이 종류의 공기조화기용 제어시스템 등에서는 통신비 트레이트가 1K보(baud) 이하 등 매우 서행(徐行)으로 된다는 것을 고려하면, 통신에 아무런 지장도 미치는 것은 아니다.

여기서 통신노드(12)의 하나의 기능인 수광소자(13)(도시하지 않음)에 의한 광패스스루 기능에 대하여 설명한다.

예를들면 리모콘(30)은 에어콘실내기(31)가 상업용 전원(34)으로부터 충분한 전원을 노드국 B,C,D에 공급할 수 있는 것과는 달리 전지(35) 등으로 동작하는 것이 일반적이다. 이런때 만약 D국에서 발생한 정보가 리모콘 A국에는 관계없이 B국, C국의 에어콘실내기(31)에 송신하려는 정보이면, A국은 수광소자(13)(도시하지 않음)의 빛의 패스스루 기능을 이용하여 A국의 발광소자(17)를 발광시키지 않고 전력 절약화하도록 리모콘(30)내의 마이크로콤퓨터(36)에 미리 프로그래밍하므로써 펄스스루할 수도 있다.

즉 A국은 A-D 국간의 통상의 광통신상태를 수신은 하지만 광통신은 필요한 최소한의 A국에서 다른국으로의 통신정보의 필요가 발생했을때만으로 하고, 광증폭하여 인접국으로 광송신은 실시하지 않고, 빛을 패스스루하는 것이 이 통신노드(통신장치)를 사용할 수 있다.

또 공기조화기의 광통신제어용의 광파이버는 각 에어콘, 리모콘간을 단일로 예를들면 동축전선케이블과 같이 1개로 접속하면 되며, 통상의 광통신시스템에서의 이른바 링방식으로 하는 번잡성이 없는 커다란 이점이 있다.

이상과 같이 이들 상기 제1 실시예에 의하면, 제1 도광로의 중간에 쌍방향으로부터 수광할 수 있고, 또한 수광의 일부를 통과시키고, 다른 일부를 광전변환하는 수광소자를 배치하고, 제2, 제3의 도광로의 일단에 발광소자를 배치하고, 또한 제1의 도광로의 일단과 제2의 도광로의 타단을 합기하고, 또 제1의 도광로의 타단과 제3의 도광로의 타단을 합기하도록 하였으므로, 하기와 같은 효과가 있다.

(1) 본원 발명의 제1 실시예의 노드국을 사용하므로써 1개의 광파이버로 쌍방향으로 통신할 수 있어 링방식으로 할 필요가 없다. 또 1개의 비정질반도체 광전변환소자(광전소자)로 쌍방향에서 광수신이 가능해진다.

(2) 만약 1국의 노드(통신장치)가 전기적으로 고장이 나도 인접국으로 빛을 패스스루하여 광전달할 수 있는 등 고신뢰성이고 염가의 광통신장치를 제공할 수 있다.

(3) 빛의 분기, 신호출력 등에 고가의 프리즘을 사용하지 않으므로 염가이다.

상기 제1 실시예에 있어서는 패스스루수단을 제1과 제2의 둘로 설치되어 있으나, 이 패스스루수단을 제2만 설치하고, 수광수단의 구성을 송광수단과 같은 구성으로 한 본원 발명의 제2의 실시예를 다음에 나타낸다.

[제2실시예]

제5도는 본원 발명의 제2실시예의 단선 쌍방향을 가능하게 하는 광통신장치의 전체 구성도이다.

도면에 있어서, (41)은 한쪽의 광파이버이고, 한쪽의 단부가 도시하지 않은 단국측 즉 제1실시예의 C국에 해당하는 국측에 접속되어 있다. (42)는 광파이버(41)의 단부에 접속된 코넥터이고, 제1실시예의 연결단(39)에 해당되며, 상기 광파이버(41)는 상기 코넥터(42)로 2분기되어 분기광파이버(43a) 및 (43b)가 연결되어 있다. (45)는 다른쪽의 광파이버이며, 한쪽의 단부가 전자와 다른 도시하지 않은 단국측 즉 제1실시예의 A국에 해당하는 국측에 접속되어 있다. (46)은 광파이버(45)의 단부에 접속된 코넥터이며, 제1실시예의 연결단(38)에 해당하며, 상기 광파이버(45)는 상기 코넥터(46)로 2분기되어 분기광파이버(47a) 및 분기광파이버(47b)로 연결되어 있다.

(61)은 포토다이오드, 포토트랜지스터 등으로 이루어지는 수광부로서의 수광소자, (62)는 수광소자(61)의 출력을 증폭하는 연산증폭기 등으로 이루어지는 증폭회로, (63)은 정전압전원회로, (64)는 증폭회로(62)의 출력을 필요에 따라 파형정형하는 2치화(値化)회로, (65)는 출력트랜지스터이고, 이들은 수광장치(50a)를 구성한다. 그리고 (66)은 한류저항, (67)은 발광다이오드 등의 송광부로서의 발광소자이며, 이들은 송광장치(50b)를 구성한다.

(44a)는 분기광파이버(43a)의 광신호를 받는 수광부, (48a)는 분기광파이버(47a)의 광신호를 받는 수광부, (77)은 수광부(44a),(48a)에서 받은 광신호를 수광장치(50a)의 수광소자(61)에 보내는 송광기이다. 따라서, 분기광파이버(43a)와 (47a)는 일단이 연결단에 위치하고, 타단이 송광장치의 송광부에 위치하는 제1분기광파이버를 구성하고 있다.

(78)은 송광장치(50b)의 송광부인 발광소자(67)에서 발신하는 광신호를 받는 수광기이며, (44b)는 수광기(78)로 받는 광신호를 분기광파이버(43b)에 송출하는 송광부, (48b)는 수광기(78)에서 받은 광신호를 분기광파이버(47b)에 송출하는 송광부이다. 따라서 분기광파이버(43b)와 (47b)는 일단이 연결단에 위치하고, 타단이 수광장치와 연결되는 제2분기광파이버를 구성하고 있다.

상기 수광장치(50a) 및 상기 송광장치(50b)는 수광소자(61)에서 얻은 광신호를 증폭회로(62)에서 증폭하여 송광장치(50b)의 발광소자(67)로부터 출력하는 송수신수단을 구성하고 있으므로, 이 제2실시예는 제1실시예의 제2의 패스스루수단을 구비하고 있다.

상기와 같이 구성된 단선 쌍방향을 가능하게 하는 광통신장치의 전체 동작은 다음과 같이 행한다.

한쪽의 광파이버(41)로부터 송신되어온 광신호는 코넥터(42)를 통해서 2개의 분기광파이버(43a),(43b)로 분기된다. 분기된 광신호는 수광부(44a)에서 수광장치(50a)에 광결합되어, 수광장치(50a)에서 전기신호로 변환 및 증폭되고, 다시 필요에 따라 2치화된다. 상기 수광장치(50a)에서 2치화된 전기신호를 송광장치(50b)로부터 출력한다. 송광장치(50b)로부터 출력된 광신호는 다른쪽의 광파이버(45)에서 분기된 분기광파이버(47b)의 단부의 송광부(48b)에 송광장치(50b)로부터 광신호를 송출하고, 다른쪽의 광파이버(45)에 광신호를 송신한다.

마찬가지로, 다른쪽의 광파이버(45)로부터 송신되어온 광신호는 코넥터(46)을 통해서 2개의 분기광파이버(47a),(47b)로 분기된다. 분기된 광신호는 수광부(48a)로부터 수광장치(50a)에 광결합되고, 상기 수광장치(50a)에서 2치화된 전기신호를 송광장치(50b)로부터 출력한다. 송광장치(50b)로부터 출력된 광신호는 분기광파이버(43b)의 단부의 송광부(44b)에 송광장치(50b)에서 광신호를 송출하고, 광파이버(41)에 광신호를 송신한다.

이와 같이 하여 본 실시예에서는 한쪽의 단부가 단국측에 접속되고, 다른쪽의 단부가 2분기된 1쌍의 광파이버(41) 및 광파이버(45)의 단부를 서로 한데 모아 양분하고, 상기 양분된 한쪽을 수신용 단부, 상기 양분된 다른쪽을 송신용 단부로 하고, 수신용 단부에서 얻은 광신호를 증폭하여 송신용 단부에 출력하는 수광장치(50a) 및 송광장치(50b) 등의 송수신수단으로 이루어지는 것이다. 따라서, 광파이버(41)로부터 광파이버(45)의 방향으로, 광파이버(45)로부터 광파이버(41)의 방향으로, 단선 쌍방향의 광통신을 행할 수 있다. 이때 종래와 같이 쌍방향 통신을 위한 감시제어수단 및 전환수단을 필요로 하지 않는다.

또 상기 제2실시예에서는 2분기된 1쌍의 광파이버(41) 및 광파이버(45)의 양단부를 일괄해서 송신용 및 수신용으로서 사용하는 것인데, 양 방향의 광신호를 분리하여 증폭할 수도 있다.

더욱이 상기 제2실시예에서는 수신된 신호를 수신국에서 사용하는 것과 병행하여 재차 송신하고 있으므로, 수신국이 고장나서 수신신호가 이용되고 있지 않을때에도 양쪽 인접국에 같은 신호를 확실하게 송출할 수 있다.

이상과 같이 본원 발명의 제2실시예의 광통신장치는 한쪽의 단부가 단국측에 접속되고, 다른쪽의 단부가 2분기된 복수쌍의 광파이버의 단부를 서로 한데 모아 양분하고, 상기 양분된 한쪽을 수신용, 상기 양분된 다른쪽을 송신용으로 하고, 송수신수단으로 수신용의 단부에서 얻은 광신호를 증폭하여 송신용의 단부에 출력하는 것이므로, 광파이버의 단부를 2분기함으로써 한쪽을 수신용, 다른쪽을 송신용으로 할 수 있어서, 쌍방향 통신을 위한 감시제어수단 및 전환수단 등을 사용하는 일없이 쌍방향의 통신을 할 수 있게 된다.

그런데, 상기 제2실시예에 있어서는 수신장치, 송신장치를 각각 1개씩 설치하고 있으나, 1개씩에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라서 복수개씩 설치하도록 해도 된다. 그 예를 제3실시예로서 제6도에 나타낸다.

[제3실시예]

제6도는 본원 발명의 제3실시예의 단선 쌍방향을 가능하게 하는 광통신장치의 전체 구성도이다. 그리고 도면중 제2실시예와 동일 부호의 동일 부분이므로 설명은 생략한다.

(51a)는 제1의 수광장치(50a)와 같은 구조, 같은 작용을 하는 제2의 수광장치이며, (51b)는 제1의 송광장치(50b)와 같은 구조, 같은 작용을 하는 제2의 송광장치이고, 또 (52)는 마이크로콤퓨터이다. 그리고, 상기 제2의 수광장치(51a) 및 상기 제2의 송광장치(51b)는 수광소자(61)로부터 얻은 광신호를 증폭회로(62)에서 증폭하여 송광장치(50b)의 발광소자(67)에서 출력하는 송수신수단을 역시 구성하고 있으므로, 제1의 수광장치(50a)와 제1의 송광장치(50b)와 같이 제1실시예의 제2의 패스스루수단을 구비하고 있다.

한쪽의 광파이버(41)로부터 송신되어온 광신호는 코넥터(42)를 통해서 2개의 분기광파이버(43a),(43b)로 분기된다. 분기된 광신호는 수광부(44a)에서 제1의 수광장치(50a)에 광결합되어 제1의 수광장치(50a)에서 전기신호로 변환 및 증폭 그리고 2치화되고, 제1의 송광장치(50b)로부터 분기광파이버(47b)의 단부의 송광부(48b)에, 제1의 송광장치(50b)로부터 광신호를 송신하고, 다른쪽의 광파이버(45)에 광신호를 송신한다.

또, 다른 광파이버(45)에서 송신되어온 광신호는 코넥터(46)를 통해서 2개의 분기광파이버(47a),(47b)로 분기된다.

그리고, 분기된 광신호는 수광부(48a)로부터 제2의 수광장치(51a)에 광결합되어 제2의 수광장치(51a)에서 전기적으로 변환, 증폭 및 2치화되고, 제2의 송광장치(51b)로부터 분기광파이버(43b)의 단부의 송광부(44b)에, 제2의 수광장치(51a)로부터 광신호를 송신하고, 다른쪽의 광파이버(41)에 광신호를 송신한다.

이때, 제1의 수광장치(50a) 및 제2의 수광장치(51a)의 출력은 마이크로콤퓨터(52)의 수신입력단자(RD1) 및 수신입력단자(RD2)에 입력하여 신호 해독한 후, 다른 국에 송신할 필요가 있으면 송신출력단자(TD1) 및 송신출력단자(TD2)에서 광파이버(41) 또는 광파이버(45)의 신호가 없는 시간에 송신하면, 제1의 수광장치(50a) 및 제2의 수광장치(51a)에서 양 방향의 광파이버(41) 및 (45)에 동시에 신호를 송신할 수 있다.

이와 같이, 본 제3실시예의 단선 쌍방향을 가능하게 하는 광통신장치는 한쪽의 단부가 단국측에 접속되고, 다른쪽의 단부가 2분기된 1쌍의 광파이버(41) 및 광파이버(45)와, 상기 2분기된 분기광파이버(43a),(43b) 및 분기광파이버(47a),(47b)의 단부를 서로 한쪽 단부를 다른쪽의 광파이버(41) 또는 광파이버(45)의 수신용으로 하고, 다른쪽 단부를 다른쪽의 광파이버(45) 또는 광파이버(41)의 송신용으로 하고, 수신용의 단부에서 입력된 출력신호를 증폭하여, 송신용 단부에 공급하는 전기신호로 변환하여 증폭 및 필요에 따라 2치화하는 제1의 수광장치(50a) 및 제2의 수광장치(51a) 등으로 이루어지는 증폭수단을 구비한 것이다.

따라서 한쪽의 광파이버의 수신용 단부에서 신호를 수신하고, 그것을 독립해서 증폭수단으로 증폭하여 다른쪽의 광파이버의 송신용 단부에 송신하고, 동시 또는 시분할(時分割)로 다른쪽의 광파이버의 수신용 단부에서 신호를 수신하고, 그것을 독립해서 증폭수단으로 증폭하여 한쪽의 광파이버의 송신용 단부에 송신한다. 그러므로, 쌍방향의 신호를 독립해서 증폭 및 제어할 수 있다. 또 쌍방향 통신을 위한 감시제어수단 및 전환수단 등을 필요로 하지 않는다.

그런데, 상기 제3실시예의 단선 쌍방향을 가능하게 하는 광통신장치의 송신수단은 수광소자, 증폭회로, 2치화 회로로 이루어지는 수광기 및 한류저항, 발광소자로 이루어지는 송광기로 구성되어 있다. 그러나 본원 발명을 실시하는 경우에는 수광소자, 증폭회로, 발광소자로 할 수도 있고, 2치화 회로는 펄스전송을 위한 파형정형을 행하는 것이므로 필요에 따라서 설치하면 된다.

더욱이, 상기 제3실시예에서는 수신된 신호를 수신국에서 사용하는 것과 병행하여 재차 송신하는 것을 2개의 수신장치와 송신장치의 각기의 쌍에 있어서 행하고 있으므로, 즉 제1실시예의 제2의 패스스루수단을 2개 구비하고 있으므로, 제2실시예와 같이 수신국이 고장나서 수신신호가 이용되고 있지 않을때에도 양 인접국에 같은 신호를 확실하게 보낼 수 있을 뿐만 아니라 수신장치와 송신장치의 한쪽의 쌍까지도 고장이 나도 양 인접국에 같은 신호를 보낼 수 있다.

이상과 같이 본원 발명의 제3실시예에 있어서는 한쪽의 단부가 단국측에 접속되고, 다른쪽의 단부가 2분기된 1쌍의 광파이버의 단부를 서로 한쪽 단부를 다른쪽의 광파이버의 수신용으로 하고, 다른쪽 단부를 다른쪽의 광파이버의 송신용으로 하고, 송수신수단으로 수신용 단부에서 입력된 출력신호를 증폭하여 송신용단부에 출력하는 것이다. 따라서 전자와 같은 효과를 얻는 동시에 방향별로 송수신수단으로 광신호를 증폭할 수 있으므로, 단선으로 쌍방향 광통신을 행할 수 있다.

그런데, 제3실시예의 2쌍의 송신장치, 수신장치의 양쪽이 다 고장나는 확률은 대단히 낮으나 다소의 염려는 남아있다. 그래서 제3실시예에 제1실시예의 패스스루수단을 설치한 예를 제4의 실시예로서 제7도에 나타낸다.

[제4실시예]

제7도는 본원 발명의 제4실시예의 단선 쌍방향을 가능하게 하는 광통신장치의 전체 구성도이다. 그리고 도면중 제3실시예와 동일 부호는 동일 구성, 동일 작용을 하므로 설명은 생략한다.

제7도에 있어서 제3실시예의 제6도와 다른 것은 코넥터(42)와 코넥터(46) 사이에 제1실시예의 제1패스스루수단의 작용을 하는 분기광파이버(69)를 설치한 점 뿐이다.

이와 같이 제1의 패스스루수단용의 분기광파이버(69)를 설치하므로써, 양 인접국으로부터 광파이버(41) 또는 광파이버(45)에서 들어온 광신호는 3개의 분기광파이버(43a),(43b),(69) 또는 (47a),(47b),(69)로 분기되어서, 분기광파이버(69)를 통과한 빛은 그대로 통과하여 반대측의 국으로 전달된다.

그 때문에 수신국이 고장날 뿐만 아니라 수신장치와 송신장치의 쌍의 모두가 고정나도 분기광파이버(69)에 의해 광신호는 그대로 인접국으로 전달되므로, 네트워크 전체는 각 국간을 광파이버 1개의 단선만으로 이어지고, 또한 루프형으로 하지 않아도 고장국을 제외하고 정상적인 통신이 이루어지므로, 제1실시예와 같은 작용 효과를 가지고 있다.

이상과 같이, 본원 발명의 광통신장치는 각 국간을 잇는 광전선용 광파이버와 연결할 수 있는 복수의 연결단을 가지며, 송출신호를 빛으로서 송출하는 송광장치와, 광신호를 수신하는 수광장치를 구비한 1국의 광통신장치에 있어서, 일단이 상기 복수의 연결단에 위치하고, 타단이 상기 송광장치의 송광부에 위치하는 제1분기 광파이버를 상기 복수의 연결단마다 가진 송광수단과, 일단이 상기 복수의 연결단에 위치하고, 타단이 상기 수광장치와 이어지는 제2분기 광파이버를 상기 복수의 연결단마다 가진 수광수단과, 상기 복수의 연결단을 흐르고 있는 광신호를 다른 상기 복수의 연결단에 흐르게 하는 패스스루수단을 설치하도록 하였으므로, 타국으로부터의 전환신호 및 자국의 감시제어부, 고가의 광학적 투과 프리즘이나 그 프리즘을 움직이는 기계적인 구동기구를 필요로 하지 않고, 1방향에서의 루프링방식이 아니고 쌍방향으로 광통신할 수 있는 쌍방향 통신방식을 가능하게 하고, 또한 어느 하나의 국깅 고장났을 경우에도 확실하게 인접국으로 빛을 패스스루할 수 있는 단선 접속을 가능하게 하는 고신뢰도이고 염가의 광통신장치를 얻을 수 있는 특유의 효과를 올린다.

Claims

각 국간을 잇는 광전송용 광파이버(fiber)(11)와 연결할 수 있는 복수의 연결단(連結端)(38,39)을 가지며, 송출신호를 빛으로서 송출하는 송광장치와, 광신호를 수신하는 수광장치를 구비한 1국의 광통신장치에 있어서, 일단이 상기 복수의 연결단(38,39)에 위치하고, 타단이 상기 송광장치의 송광부에 위치하는 제1분기 광파이버(19)를 상기 복수의 연결단(38,39)마다 가진 송광수단과, 일단이 상기 복수의 연결단(38,39)에 위치하고, 타단이 상기 수광장치와 이어지는 제2분기 광파이버(20)를 상기 복수의 연결단(38,39)마다 가진 수광수단과, 상기 복수의 연결단(38,39)을 흐르고 있는 광신호를 다른 상기 복수의 연결단(38,39)에 흐르게 하는 패스스루(pass through)수단을 설치한 것을 특징으로 하는 광통신장치.
제1항에 있어서, 패스스루수단으로서 제3분기 광파이버를 사용한 것을 특징으로 하는 광통신장치.
제2항에 있어서, 제3분기 광파이버를 제2분기 광파이버(20)를 겸용하고, 각 제2분기 광파이버(20)의 타단(20c)근방에 각 제2분기 광파이버(20)를 통과한 빛의 일단을 다른 제2분기 광파이버(20)에 도광시키는 일부 도광로를 설치한 것을 특징으로 하는 광통신장치.
제3항에 있어서, 수광장치의 수광수자(13)의 일부를 빛이 통과하도록 하여 일부 도광로로 한 것을 특징으로 하는 광통신장치.
제4항에 있어서, 수광소자(13)를 투명전극으로 한 것을 특징으로 하는 광통신장치.
제5항에 있어서, 수광소자(13)는 유리기판(21) 위에 슬릿(slit) 또는 그물눈 모양의 다공(多孔) 비정질(非晶質)반도체를 적층한 소자(29)인 것을 특징으로 하는 광통신장치.
제1항에 있어서, 송광장치의 송광부를 발광소자(17)로 한 것을 특징으로 하는 광통신장치.
제7항에 있어서, 발광소자(17)는 LED인 것을 특징으로 하는 광통신장치.
제1항에 있어서, 패스스루수단을 수광수단을 통해서 수광장치로 수신한 광신호를 송광장치와 송광수단을 통해서 복수의 연결단(38,39)에 송출하도록 한 것을 특징으로 하는 광통신장치.
제9항에 있어서, 수신장치에서 수신한 광신호를 증폭하고나서 송광장치에 송출하는 것을 특징으로 하는 광통신장치.