KR950014620B1 - 광파콘덕터를 통해 광신호를 양방향으로 전송하는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광파콘덕터를 통해 광신호를 양방향으로 전송하는 장치

제1도는 본 발명에 의한 장치에 사용되는 LWL을 가진 전송로의 약시도이고,

제2도는 본 발명의 장치에 사용될 수 있는 레이저 모듈의 원리도이고,

제3도는 수신신호를 획득하기 위한 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1,2 : 스테이션 4 : 레이져 모듈

6 : 레이저 다이오드 7 : 모니터 다이오드

10 : 수신기 11 : 증폭기

12 : 스위치 14 : 하우징

본 발명은 광파 콘덕터에 의해 연결된 두 스테이션 사이에서 광신호를 양방향으로 전송하는 장치에 관한것으로, 신호는 그때 그때 스테이션에 배치된 광발신기로부터 발송되고 광파 콘덕터로 형성된 전송로의 끝 스테이션에서 수신되며, 한 발신방향의 신호가 다른 발신방향의 발신휴지중에 광파 콘덕터를 통해 전송되며, 발신기는 동시에 수신기로 이용된다(DE-OS 29 05 734).

발신기로서는 레이저 다이오드와 모니터 다이오드로 구성되어 있는 레이저 모듈이 사용된다. 레이저 모듈의 모니터 다이오드는 발신휴지중 반대방향으로부터 오는 신호의 수신기로서도 동시에 역할을 한다. 신호 또는 데이타가 광파 콘덕터-다음에는 간단히 "LWL''로 명명함-를 통해 전송되는 오늘날 정보 분야에 있어서의 모든 광학적 전송시스템은 위의 방법으로 작동된다.

신호를 내보내기 위해 공지의 기술에서는 예컨대 레이저 다이오드 또는 레이저 모듈이 사용되는데, 거기에 있어서는 레이저 다이오드와 그것을 제어하기 위해 사용되는 모니터 다이오드가 합해져 있다. 그와 같은레이저 모듈은 예컨대 문헌(DE-Z "Wiss.ber. AEG-TELEFUNKEN 53(1980) 1-2", 56페이지)에 나타나 있다.

모니터 다이오드와 소속된 조절기에 의해, 레이저 다이오드의 출력은 조절 또는 제어될 수 있다.

이것은 모니터 다이오드가 없는 레이저 다이오드의 경우에는 상당한 회로상의 경비를 들여야만 가능하다.

레이저 다이오드의 제조시 제조조건의 다양성 및 온도 및 에이징 영향은 모니터 다이오드에 의해 간단한 방법으로 보정될 수 있을 것이다.

그래서 이들 인자들은 레이저 모듈에 있는 레이저 다이오드 출력에 영향을 미치지 않을 수 있을 것이다.

GB-OS 2,000,373에는 동일 파장의 광에 대해 발신 다이오드로서도 또한 수신 다이오드로서도 사용될수 있는 다이오드가 기재되어 있다.

이 공보에는 또한 광섬유의 양단에서 교대적으로 작동되도록 그러한 다이오드가 배치되어 있고 작동방식에 따라 스위칭될 수 있다는 것도 언급되어 있다.

광전송에 관한 더 이상의 내용은 이 공보로부터 꺼낼 수 없다.

DE-OS 32 03 094는 반 2중조작용 발광 다이오드 회로를 기술하고 있다. 이 회로에 의해 정보는 LWL을 통해 두 방향으로 전송될 수 있을 것이다. 그래서 같은 발광 다이오드는 발신기로도 또한 수신기로도 사용된다. 이 공지의 회로는 수신조작에서는 낮은 효율로 작동하는데, 그 이유는 발광 다이오드는 원래 발신다이오드로서 의도된 것이지 수신 다이오드로서 의도된 것이 아니기 때문이다.

그리하여, 수신신호가 낮은 효율로서만 전송되기 때문에 LWL을 통한 정보의 전송은 비교적 짧은 거리에 제한된다.

그래서 그런 공지의 회로를 정보 기술분야에 사용하는 것은 그의 높은 비트 전송속도 때문에 가능하지 않다.

상술한 DE-OS 29 05 734에 의한 방법에 있어서는 동시에 수신기인 광 발신기로서 다이오드일수도 있는, 빛을 보내는 반도체 요소가 사용되고 있다.

여기에는 DE-OS 32 03 094에 따른 회로에 있어서의 발광 다이오드에 대해서와 같은 논의가 성립한다. 이 반도체 요소도 또한 발신부재로서 의도된 것이다.

수신신호는 단지 낮은 효율로서만 전달될 수 있다. 그 위에 이 공지의 방법의 회로에서는 입력증폭기로서 연산증폭기가 사용되는데, 여기에 있어서는 약한 신호에 대해서는 불충분한 수신부재인 것이 문제이다.

그래서 이 공지의 방법도 짧은 거리에서만 예컨대 동력차량에서만 그리고 충분한 강도의 수신신호를 가진 낮은 전송속도에 대해서만 사용 가능하다.

본 발명은 발신기 및 수신기로서 동일한 부재가 사용되고 개선된 효율로 작동하는 LWL을 통한 광신호의 2방향 전송장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 광파 콘덕터를 포함하는 광 전송로에 의해 접속되는 제1스테이션과 제2스테이션간에 광신호를 양방향으로 전송하기 위한 장치는, 상기 제1스테이션에 위치하며 제1레이져 모듈을 갖는 제1광발신기를 포함하며, 상기 제2스테이션을 향하여 광신호를 발하는 제1전송수단; 및 상기 제2스테이션에 위치하며 제2레이저 모듈을 갖는 제2광발신기를 포함하며, 상기 제1스테이션을 향하여 광신호를 발하는 제2레이저 모듈을 갖는 제2광발신기를 포함하며, 상기 제1스테이션을 향하열 광신호를 발하는 제2전송수단으로 이루어지되, 상기 제1레이저 모듈은, 상기 광전송로의 말단에 근접하여 위치하며 상기 전송로로 빛을 발하는 제1레이저 다이오드와, 상기 제1레이저 다이오드의 뒤에 위치하며, 상기 제2스테이션으로 광신호를 전송시에상기 제1레이저 다이오드에 의해 발하여진 광을 감지하며, 상기 제2스테이션으로부터 제1스테이션으로 광신호를 전송시에 상기 광전송로 및 상기 제1레이저 다이오드를 통하여 전송된 빛을 감지하는 제1모니터 다이오를 이루어지며; 상기 제2레이저 모듈은 상기 광전송로의 다른 말단에 근접하여 위치하며 상기 전송로로 빛을 발하는 제2레이저 다이오드와, 상기 제2레이저 다이오드의 뒤에 위치하며, 상기 제2스테이션으로부터 제1스테이션으로 광신호를 전송시에 상기 제2레이저 다이오드에 의해 발하여진 광을 감지하며, 상기 제1스테이션으로부터 제2스테이션으로 광신호를 전송시에 상기 광전송로 및 상기 제2레이저 다이오드를 통하여 전송된 빛을 감지하는 제2모니터 다이오드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 장치에 있어서는 그 자체 공지된 레이저 모듈이 사용되는데, 이 레이저 모듈은 단순한 레이저 다이오드 그리고 기타의 광 발신 반도체에 비하여 간단한 방법으로 모니터 다이오드에 의해 그의 레이저 다이오드의 출력이 조절된다는 이점을 가지고 있다.

또한 모니터 다이오드는 레이저 모듈에서 수신 다이오드로 사용되어 있고 또한 그렇게 의도된 것이다.

따라서 모니터 다이오드는 광신호의 수신을 위해 최적학되어 있고 수신신호를 높은 효율로 변환한다.

본 발명에 관한 장치는 큰 전송거리 및 높은 비트전송 속도에 대해서도 적합하다.

즉, 약한 수신신호도 모니터 다이오드에 의해 수신되고 완전하게 변환된다.

본 장치의 또다른 이점은 송수신 어느 경우나 모니터 다이오드가 수신 다이오드로서 결선되어 있기 때문에 발신조작과 수신 조작간에 있어 레이저 모듈 그리고 특히 모니터 다이오드에 있어 회로적으로 아무것도 변경되어야 할 것이 없다는데 있다.

수신조작에서는 적당한 수신기가 모니터 다이오드의 회로내에 스위칭 연결되어야 할 뿐이다.

레이저 모듈의 레이저 다이오드는 원리상 수신중 수신신호에 대한 일종의 증폭소자로서 사용될 수 있다.

본 발명의 유리한 여러 양태는 특허청구의 범위의 종속항에 표시되어 있다.

본 발명에 의한 장치를 첨부된 도면에 표시된 실시예에 따라 상세히 설명하겠다.

참조번호 1 및 2는 두 스테이션을 나타내고 있고, 그들 사이에는 정보기술의 광신호를 전송하기 위한 LWL(3)이 배치되어 있다.

두 스테이션(1 및 2)에 있어 LWL(3)은 레이져 모듈(4)에 연결되어 있는데, 레이저 모듈의 정확한 구조는 예컨대 제2도에 표시되어 있다.

스테이션(1 및 2)의 그 자체 알려져 있는 그 이외의 구성부재들은 각각 박스(5)에 의해 표시되어 있다.

LWL(3)을 통해 신호는 양 방향으로 전송되며, 실로 한 전송방향의 신호가 다른 전송 방향의 발신 휴지중에 발신되도록 그렇게 전송된다. 이런 목적을 위해 사용될 수 있는 전송방식은 예컨대 금속 도체를 사용하는 통상적 전송기술로부터 알려져 있는 시분할 위치 방식이다.

신호는 아날로그 형으로도 디지탈 형으로도 전송될 수 있다.

신호 또는 데이타의 발신을 위해 제2도에 따라 레이저 모듈(4)이 사용되는데 이 레이저 모듈은 광 발신기 역할을 하는 레이저 다이오드(6) 그리고 모니터 다이오드(7)를 포함하고 있다. 레이저 다이오드(6)는 전압원으로부터 전력 공급되며, 이 전압원은 예컨대 5V의 전압을 공급한다.

레이저 다이오드(6)의 발신측에 LWL(3)이 연결되어 았다.

모니터 다이오드는 레이저 다이오드(6)의 제어측에 있다.

모니터 다이오드(7)에는 조절기(8)가 연결되어 있는데 예컨대 0.25mW의 레이저 다이오드(6)의 출력에 해당하는 기준전압이 설정치로서 이 조절기에 공급된다.

조절기(8)는 레이저 다이오드(6)의 전류로에 놓여 있는 작동기(9)와 결합되어 있다.

보내려는 신호 또는 데이타는 레이저 다이오드(6)에서 공지의 방법으로 변조된다.

신호 또는 데이타는 작동기(9)의 입력단자(E)를 통해 공급될 수 있다. 작동기(9)는 예컨대 임의의 트랜지스터일 수 있다. 신호 또는 데이타를 전송할 때 레이저 다이오드(6) 한편으로는 LWL의 방향으로 그리고 다른 한편으로는 모니터 다이오드(7)의 방향으로 광 또는 광 펄스를 보낸다.

모니터 다이오드(7)에 들어오는 광의 출력은 발신출려게 비례한다. 모니터 다이오드에 의해 공급된 전류는 조절기(8)에서 미리 주어진 대응하는 기준전압설정치와 비교된다.

조절기(8)는 이 전류의 비율에 따라 작동기(9)를 통하여, 레이저다이오드(6)의 미리 주어진 광출력이 정확히 유지되도록, 레이저 다이오드(6)로 흐르는 전류를 계속하여 조절한다.

여기서 "광출력''이란 용어는 레이저 다이오드(6)의 발신 출력으로 이해해야 할 것이다.

발신 휴지중에는 레이저 다이오드(6)에 의해 아무광도 송출되기 않는다. 이 기간에는 레이저 모듈(4)의 모니터 다이오드(7)가 LWL(3)을 통해 도달하는 신호의 수신기 역할을 한다. 모니터 다이오드(7)는 특히 수신신호의 포착에 적당한데, 그 이유는 이 다이오드는 어쨋던 고저항 방향을 따라서 수신다이오드로서 작동되기 때문이다.

LWL(3)을 통해 도달하는 신호는 모니터 다이오드(7)에서 광출력에 비례하는 전류를 발생한다.

이 전류는 수신기(10)에 공급되는데, 실제로는 합목적적으로 스위치(12)에 의해 모니터 다이오드(7)에 연결될 수 있는 증폭기(11)를 통해 수신기(10)에 공급된다.

증폭기(12)는 예컨대 전달 임피던스 증폭기이다.

스위치(12)는 바람직하기는 소속 레이저 모듈(4)의 발신휴지시에만 닫힌다.

레이저 모듈(6)이 신호를 보낼 때는 스위치는 열린다.

수신기(10)와 증폭기(11) 사이에는 수신신호의 변조를 위해 또 하나의 조절된 증폭기(13)가 삽설될 수 있다.

스위치(12)는 임의의 트랜지스터로서 수행될 수 있다. 특히 적합한 것은 저용량 MOSFET이다.

증폭기(11)와 스위치(12)는 합목적적으로 차폐를 위해 페쇄된 금속하우징(14)내에 밀폐되며, 이것은 제3도에서 쇄선으로 표시되어 있다.

수신조작 중에는 수신하는 스테이션의 레이저 다이오드(6)에는 문턱전류보다 낮은 전류가 공급될 수 있다.

그럼으로써 신호 수신시의 방식의 효율이 훨씬 개선될 수 있다. 그때는 레이저 다이오드(6)는 증폭작용과 유사하게 작용한다.

Claims (6)

1. 광파 콘덕터를 포함하는 광전송로에 의해 접속되는 제1스테이션과 제2스테이션간에 광신호를 양방향으로 전송하기 위한 장치에 있어서, 상기 제1스테이션에 위치하며 제1레이져 모듈을 갖는 제1광발신기를 포함하며, 상기 제2스테이션을 향하여 광신호를 발하는 제1전송수단 ; 및 상기 제2스테이션을 향하여 광신호를 발하는 제1전송수단 ; 및 상기 제2스테이션에 위치하며 제2레이저 모듈을 갖는 제2광신발신기를포함하며, 상기 제1스테이션을 향하여 스테이션을 향하여 광신호를 발하는 제2전송수단으로 이루어지되, 상기 제1레이저 모듈은, 상기 광전송로의 말단에 근접하여 위치하며 상기 전송로로 빛을 발하는 제1레이저 다이오드와, 상기 제1레이저 다이오드의 뒤에 위치하며, 상기 제1스테이션으로부터 제2스테이션으로 광신호를 전송시에 상기 제1레이저 다이오드에 의해 발하여진 광을 감지하며, 상기 제2스테이션으로부터 제1스테이션으로 광신호를 전송시에 상기 광전송로 및 상기 제1레이저 다이오드를 통하여 전송된 빛을 감지하는 제1모니터 다이오드로 이루어지며, 상기 제2레이저 모듈은, 상기 광전송로의 다른 말단에 근접하여 위치하며 상기 전송로로 빛을 발하는 제2레이저 다이오드와, 상기 제2레이저 다이오드의 뒤에 위치하며, 상기 제2스테이션으로부터 제1스테이션으로 광신호를 전송시에 상기 제2레이저 다이오드에 의해 발하여진 광을 감지하며, 상기 제1스테이션으로부터 제2스테이션으로 광신호를 전송시에 상기 광전송로 및 상기 제2레이저 다이오드를 통하여 전송된 빛을 감지하는 제2모니터 다이오드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광신호를 양방향으로 전송하는 장치.
2. 제l항에 있어서, 상기 제1모니터 다이오드에 직렬로 접속된 제1증폭기와 제1수신기 ; 및 상기 제2모니터 다이오드에 직렬로 접속된 제2증폭기와 제2수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광신호를 양방향으로 전송하는 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1모니터 다이오드와 상기 제1증폭기 사이에 접속되는 제1스위치 수단 ; 및 상기 제2모니터 다이오드와 상기 제2증폭기 사이에 접속되는 제2스위치 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광신호를 양방향으로 전송하는 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1스위치 수단 및 상기 제1증폭기는 제1금속하우징 내에 밀폐되며, 상기 제2스위치 수단 및 상기 제2증폭기는 제2금속하우징 내에 밀폐되는 것을 특징으로 하는 광신호를 양방향으로 전송하는 장치.
5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1레이저 다이오드에는 상기 제1레이저 다이오드에는 상기 제1스테이션의 수신모드에서 그의 문턱 전류치 보다 작은 전류가 공급되며, 상기 제2레이저 다이오드에는 상기 제2스테이션으리 수신모드에서 그의 문턱 전류치보다 작은 전류가 공급되는 것을 특징으로 하는 광신호를 양방향으로 전송하는 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 제1레이저 다이오드에는 상기 제1스테이션의 수신모드에서 그의 문턱 전류치보다 작은 전류가 공급되며, 상기 제2레이저 다이오드에는 상기 제2스테이션의 수신모드에서 그의 문턱전류치보다 작은 전류가 공급되는 것을 특징으로 하는 광신호를 양방향으로 전송하는 장치.

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