WO1998018222A1

WO1998018222A1 - Emetteur optique et systeme de transmission optique

Info

Publication number: WO1998018222A1
Application number: PCT/JP1996/003022
Authority: WO
Inventors: Makoto Haneda; Hiroaki Hanawa; Katsuyoshi Harasawa; Kenji Yamahara
Original assignee: Hitachi, Ltd.; Hitachi Microcomputer System, Ltd.; Hitachi Communication Systems, Inc.
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 1998-04-30

Description

明細書

光伝送装置及び光伝送システム技術分野

本発明は、光ファイバ一通信技術さらには単一の光受信モジュールに光スター力ブラ等を介して複数接続されるボイント一マルチボイント伝送方式における光伝送装置及ぴ光伝送システムに関し、例えば加入者系の光伝送システムの加入者宅等に配設される光伝送装置から発せられる自然発光成分によるノィズの低減及ぴ各加入者宅等から送られてきた光信号の受信レベルの均一化に利用して有効な技術に関する。背景技術

近時、加入者系の光伝送システムにおいて、光スター力ブラを介してポイント

—マルチポイント伝送を行う P D S (Passive Double S tar) 方式が提唱されている。

図 9には、 P D S方式を適用してなる光加入者システムの概略が示されている。一戸建住宅 1 aや集合住宅 1 bや小規模ビジネスビル 1 c等の各加入者宅には、それぞれ光網終端装置（以下、 ONUとする。 ONU： Optical Network Termination Unit) 2が設置されている。各 ONU 2にそれぞれ接続された光ファイバ一 3は、スターカプラ 4を介して 1本の光ファイバ一 5に結合されてレ、る。その結合された 1本の光ファイバ一 5は、電話局等の加入者端局 6内に設置された加入者端局装置（以下、 S L T : Subscriber Line Terminal とする） 7内の O S U (Optical S ubscriber Unit) 8に接続されている。一般には、 1つの O S U 8に対して 1 6〜3 2の ONU 2が接続される。

O S U 8と各 ONU 2との間の光信号の伝送は、時分割多重接続（TDMA：

Time D ivision Multiplex Access) 方式により行われている。さらに、 O S U 8から ONU 2への下り方向に光信号を伝送する時間と ONU 2から O S U 8 への上り方向に光信号を伝送する時間とを分ける時間軸圧縮双方向多重（T C M： Time Compression Multiplex ) 方式が採用されている。すなわち、各 O NU毎に割り当てられたフレームの約半分の時間で O S U 8から ONU 2へ下り信号が伝送され、その残りの約半分の時間で ONU 2力ら O S U 8へ上り信号が伝送される。

このような P D S方式の光通信システムでは、各 ONU 2から発せられる自然発光成分によるノイズの影響が無視できないくらいに大きくなつてしまうという欠点がある。つまり、各 ON U 2内の発光素子であるレーザーダイオード（以下、 L Dとする）には、 L Dに変調信号が入力されてから光信号が出力されるまでの時間的な遅延すなわち発光遅延を生じないために、常時しきい値近傍のバイアスが印加されている。それによつて、 L Dは常時自然発光している状態にある。各 O NU 2で発生した自然発光成分は累積されて O S U 2におレ、て受光されるので、その累積ノイズは著しく大きくなつてしまう。

また、光ファイバ一と同軸ケーブルとからなる CAT V (Cable Television) のネットワーク網を利用して電話やデータ通信等を行うシステムが検討されている。このシステムでは、電話等の双方向通信を行う場合、家庭側から局側への信号はノード等の合波点で一旦集約され、さらに幹線へと集約される。このシステムにおいても、時分割多重接続方式とともに時間軸圧縮双方向多重方式が採用されるので、上記 P D S方式と同様に、 L Dから発せられる自然発光成分によるノィズの影響が無視できないくらいに大きくなつてしまうという欠点がある。

そこで、送信すべき電気信号（バースト信号）が存在する期間のみ L Dにしきレ直近傍のバイァスを印加してバイァス電流を流し、それ以外の時には L Dにバィァスを印加しないようにした光送信装置が提案されている（特開平 7— 3 8 5 0 7号）。図 1 0に、その先願公報に開示された光送信装置の構成を示す。この光送信装置は、変化点検出部 9 0によりバースト信号の最初の信号を検出し、それに基づいてバイァス電流駆動部 9 1によりバイァス電流を生成するとともに、バースト信号の " 0 " " 1，，に応じて L D 9 2をオン 'オフ制御する交流電流を交流電流駆動部 9 3により生成し、それら生成された交流電流とバイアス電流を加算器 9 4により加算して駆動電流として L D 9 2に与えるようになっている。なお、この光送信装置は、 Sセンサ 9 5とメモリ部 9 6を備えており、 L D 9 2のバイアス電流の温度特性を補償し得るようになつている。しかしながら、上記先願技術では、交流電流駆動部 9 3に遅延回路を設け、交流電流駆動部 9 3から出力される交流電流の出力タイミングを、バイアス電流駆動部 9 1から出力されるバイァス電流の出力タイミングょりも遅くすることにより、 L D 9 2にしきレ、値近傍のバイアスが印加された状態でバースト信号による L D 9 2のオン'オフを行うようにしている。そのため、交流電流駆動部 9 3にバースト信号が入力してから、実際に光信号が出力されるまでに遅延が生じる。従って、上記先願技術の光送信装置を、 P D S方式のように時分割多重接続方式とともに時間軸圧縮双方向多重方式を採用してなる光伝送システムの加入者宅の光送信装置に適用した場合には、その光送信装置の L Dの発光遅延により、カロ入者宅から加入者端局への上り信号が、予め割り合てられた伝送線路の占有時間内に納まらないという問題が生じる。

また、上記先願技こおいて、交流電流駆動部 9 3に遅延回路を設けずに、交流電流駆動部 9 3及びバイアス電流駆動部 9 1からそれぞれ交流電流及ぴバイァス電流を同じタイミングで出力させ、それらを加算して L D 9 2に入力させるようにすることもできる。し力し、その場合には、実際にバイアス電流が発生して L D 9 2がゼロバイアスの状態（バイアス電流がゼロの状態）からしきい値近傍までバイアスされるのに時間がかかってしまい、上述した L Dの発光遅延の場合と同様に、加入者宅から加入者端局への上り信号が、予め割り合てられた伝送線路の占有時間内に納まらないという問題が生じる。

さらに、上記先願技休 fでは、変化点検出部 9 0を設けているため、交流電流駆動部 9 3を経由する経路と、変化点検出部 9 0及びバイアス電流駆動部 9 1を経由する経路とでインピーダンスの整合がとれず、交流電流駆動部 9 3に入力される信号の第 1波形が崩れ易い、すなわちバースト信号の正しい矩形波形を保ち難いという欠点がある。また、変化点検出部 9 0に入力される信号の第 1波形も崩れ易いので、バイアス電流の出力タイミングが正規のタイミングからずれる虞があるという欠点もある。

また、 P D S方式の光加入者システムでは、加入者端局 6と各加入者宅との距離が異なるため、各加入者毎に加入者端局 6との間の伝送損失が異なり、各加入者宅から同一レベルの光信号が発せられても加入者端局 6で受ける際の受信レべルにバラツキが生じる。従って、加入者端局 6に AG C (Automatic Gain Control：自動利得制御）回路を設けるなどして、各加入者宅からの受信レベルに対して利得の制御を行う必要がある。しかし、 P D S方式で採用されている周波数は例えば 1 5 5 . 5 2MHz と高いため、実用可能な程度に高速動作が可能な AG C回路は開発段階にあり、そのような AG C回路の低コストでの実用化が課題となっている。

また、光ファイバ一を用いたデータ伝送システムの—つである F D D I (F iber D istributed Date I nterface) や非同期転送モードによる口—力ノレ 'エリア 'ネットワークである ATM— L AN (Asynchronous Transfer Mode Local Area Network) などの短距離で双方向の光ファイバ一通信を行うシステムでは、上り信号を伝送するための光ファイバ一と下り信号を伝送するための光フアイバーとが別々に用意され、全 2重方式または半 2重方式で通信が行われる。しかし、このシステムでは、各加入者毎に、上り信号用と下り信号用の 2本の光ファィバーが必要であるため、コストがかかるという欠点がある。加えて、各加入者宅の通信装置毎に必要とする送信レベル及ぴ受信レベルの最適値が異なるため、システム全体の最適化を図り難いという欠点もある。さらには、このシステムでは、隣接する通信装置間での相互の管理を行う必要があり、そのために多くの回路が必要となり、繁雑であるという欠点もある。

この発明の目的は、ポィント一マノレチポィント伝送方式の光伝送システムにおいて、 L Dの発光遅延を生じることなく、 L Dの自然努光成分によるノイズを低減可能な光伝送装置及び光伝送システムを提供することにある。

また、この発明の他の目的は、ポイント—マルチポイント伝送方式の光伝送システムにおいて、高速で動作可能な AG C回路を用いずに、各加入者から発せられた光信号の受信レベルが加入者端局において均一になるように光信号を出力可能な光伝送装置及び光伝送システムを提供することにある。

この発明の前記ならぴにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述およぴ添附図面から明らかになるであろう。発明の開示本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、ポイント一マルチポイント伝送方式の光伝送システムにおいて、カロ入者宅に設置される光伝送装置に、 L Dの駆動制御を行う制御装置（コントローノレ I C ( I C： I ntegrated C ircuit, 集積回路））を設け、その制御装置により、当該光伝送装置の L Dを通常はゼ口バイアスもしくは逆バイァス状態にしておき、該光伝送装置に接続された電話機やコンピュータの使用者によるそれら電話機やコンピュータのオンフック動作に付随してそれらの βから送られてくる信号（オンフック信号）を検出し、それに基づいて L Dに順方向のバイアス電流を流すようにしたものである。これによつて、オンフック動作時、すなわち電話機やコンピュータの使用者がそれらのを使用してデータ等を送信する時以外は、加入者宅の光伝送装置の L Dは逆バイアスもしくはゼロバイアス状態になつているので、その光伝送装置の L Dの自然発光成分はなくなる。また、オンフック動作の後に通話先の電話番号ゃデータ等の本来送信すべき信号が入力されるので、 L Dに順方向のバイアス電流が流れている状態でその送信すべき信号に基づく変調電流が L Dに与えられることになるため、発光遅延を生ずることなく L D 力^光信号が出力される。

さらに、ポイント一マ/レチポイント伝送方式の光伝送システムにおいて、加入者宅と加入者端局とを 1本の光フ了ィバーのみで結び、その光ファイバ一を介して上り信号及び下り信号の両方とも伝送するような構成とし、加入者端局からの下り信号の受信レベルに基づいて加入者宅の光伝送装置において伝送損失を求め、その求めた伝送損失に見合う分だけ上り信号の出力レべノレを調整して加入者宅の光伝送装置から上り信号を送信するようにしたものである。これによつて、加入者端局で受ける各加入者宅からの光信号の受信レベルは均一になる。

ここで、オンフック動作とは、電話機の場合には使用者が受話器を持ち上げるか、あるいは電話機のオンフックボタン（受話器を置いたまま通話可能な状態にするためのボタン）ゃリダイヤルボタン（前にかけた通話先に再び通話するためのボタン）を押す動作のことをいう。また、コンピュータ等によるデータ伝送の場合には、コンピュータ等の電源をオンする動作や、またはコンピュータ等をデータ送信モードにするためのコマンド信号の入力動作（例えば、モデムを動作させるためのコマンドの入力動作）をオンフック動作という。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る光伝送装置の一例を示すブロック図である。

図 2は、その光伝送装置の動作タイミングの一例を示すタイミングチヤ一トである。

図 3は、その光伝送装置の L Dの光出力特性を示す図であり、図 3 (A) 及び図 3 (B) は、それぞれオンフック動作により L Dにバイアス電流が流れている状態及びバイアス電流に変調電流が重畳された状態を示している。

図 4は、その複数の光伝送装置を時分割多重接続してなる光伝送システムのタィミングの一例を示すタイミングチヤ一トである。

図 5は、その光伝送システムの各光伝送装置におけるタイミングチェック信号の遅れと各光伝送装置のフレームの割当てタイミングを示すチヤ一トである。図 6は、その光伝送システムの各光伝送装置に対するタイミングチェック信号と各光伝送装置のフレームの割当ての様子を示すチヤ一トである。

図 7は、その光伝送装置の送信モジュール側の一例を示すプロック図である。図 8は、本発明に係る光伝送装置の他の例を示すプロック図である。

図 9は、加入者系の光伝送システムの一例を示す概略図である。

図 1◦は、従来の光送信装置を示すプロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。

本発明に係る光伝送装置は、図 9に示すポィント一マルチボイント方式の光通信システム、例えば P D S方式の加入者系システムに適用して好適なものである < 本発明に係る光伝送装置は、加入者宅 l a， 1 b , l c内に ONU 2として設置される。また、本発明に係る光伝送装置は、該光伝送装置に接続された単一の光ファイバ一を介して、加入者端局 6との間の光信号の送信及ぴ受信を行う一本く一送受信システムに適用して好適なものである。図 1には、本発明に係る光伝送装置の構成の一例が示されている。 ONU2は、加入者宅内のパーソナルコンピュータ（PC) 10や電話機（TEL) 1 1等の通信端末から出力されたデータや音声の信号（送信データ信号） Strを、それらの信号の入出力タイミングやクロックの制御を行うセットトップボックス（ S T B) 12を介して受け取り、それを一時的に保持するバッファメモリ 28と、そのバッファメモリ 28から所定のタイミングで送信データ信号 Strを受け取る入力バッファ（FZF) 20と、その受け取った送信データ信号 Strに基づいて L D21を駆動する LDドライブ I C (DRV- I C) 22と、加入者端局 6 (図 9参照）へ送信すべき信号を光信号に変換して光ファイバ一 13に出力する発光素子として動作可能な LD21と、 LDドライブ I C22を制御する制御装置であるコントロール I C (CONTROL- I C) 23と、受光素子としても動作可能な前記 LD21により、加入者端局 6 (図 9参照）から光ファイバ一 13を介して送られてきた光信号が電気信号に変換されてなる受信信号を増幅するプリアンプ（Pre— AMP) 25 P及ぴメインアンプ（Main— AMP) 25Mと、受信した信号よりなるデータに含まれているタイミングデータから ONU 2の動作タイミングの基準となるクロック CLKを抽出するタイミング I C (TMG- I C) 26とを備えている。

パーソナルコンピュータ 10や電話機 11からセットトップボックス 12に入力されたオンフック信号 Sohは、セットトップボックス 12からコントロール I C 23に直接送られる。

タイミング I C 26で抽出されたクロック CLKは、セットトップボックス 1 2へ送られ、バッファメモリ 28を介して入力バッファ 20のフリップフロップのクロック入力端子（図示省略）に入力される。

また、タイミング I C 26からセットトップボックス 12へ、 LD21で受信した信号に基づく受信データ信号 Srcが送られ、さらにその受信データ信号 S rcがパーソナルコンピュータ 10や電話機 11へ送られる。

プリアンプ 25 P及ぴメインアンプ 25Mは、それぞれコントロール I Cによりその動作タイミング等を制御されている。

LD21の受信信号は、プリアンプ 25 Pを介して、メインアンプ 25Mへ送られるとともに、コントローノレ I C 23にも送られる。コントロール I C 23は、プリアンプ 25 Pから送られてきた信号 Samに基づいて、加入者端局 6 (図 9参照）への光信号の適正な出力レべノレとフレームのタイミングずれを演算して求める。そして、コントロール I C 23は、フレームのタイミングずれ量に応じてバッファメモリ 28にタイミング制御信号 Stmを出力する。詳細については後述する。

上記構成の光伝送装置では、図 2に示すように、受信専用モードでは LD 21 は例えば一 1 V程度のバイアスが印加された逆バイアス状態にされている。従つて、受信専用モード時は、 LD 21からは自然発光成分は出力されなレ、。パーソナルコンピュータ 10や電話機 11からセットトップボックス 12を介してコントロール I C23にオンフック信号 S ohが入力されると、コントローノレ I C23 は LDドライブ I C 22にバイアス信号 Sb を出力する。それによつて、この光伝送装置は送受信モードとなる。 LDドライブ I C 22は、バイアス信号 Sb の入力により、 LD 21にバイアス電流を流す。それによつて、 LD 21は例えばしきレ、値近傍の電位（順バイアス電位）までバイアスされる（図 3 (A) 参照）。送受信モードにおいて、データ送信や会話が開始され、パーソナルコンビユータ 10や電話機 11からセットトップボックス 12及ぴバッファメモリ 28を介して、入力バッファ 20に送信データ信号 Strが入力されると、入力バッファ 2 0力ら LDドライブ I C22に変調信号 Smが出力され、送受信モードにおける送信モードとなる。 LDドライブ I C22は、変調信号 Smの入力により、 LD 21に変調電流を流す。従って、この送受信モード中の送信モードでは、 LD2 1には、オンフック信号 Sohに基づくバイアス電流と、実際のデータ送信や会話により生成された変調電流とが重畳されて与えられる（図 3 (B) 参照）。

そして、送受信モードにおいて、送信モードの開始から所定時間（1フレームの約半分の時間）経過したら、送信モードから受信モードに移行し、 LD21は例えば一 1 V程度の逆バイアス状態となる。この送受信モード中の受信モードの期間は、 1フレームの約半分であり、その間 L D 21は、加入者端局 6 (図 9参照）力 >ら送られてきた信号を受信可能な状態となっている。会話終了に至るまで、これら送信モードと受信モードの組み合わせが、割り当てられたフレ一ム毎に行われることにより、全 2重もしくは半 2重の双方向通信が行われる。

オンフック信号 S ohは、ー且オンフック動作が行なわれた後はオンフック動作が解除されるまで同一信号レべノレ（例えば相対的に高電位である "H" レベル）を保ち、オンフック動作の解除（例えば回線の切断）により元の信号レべノレ（例えば相対的に低電位である " L " レベル）に復帰する。そのオンフック信号 S ohの復帰により受信専用モードに戻る。

図 4には、一例として、時分割多重接続されてなる 2つの加入者宅の送受信モードにおけるタイミングが示されている。各加入者宅に割り当てられたフレームは、各加入者宅毎に、加入者端局 6 (図 9参照）力ら送られてきたタイミングチェック信号の受信から所定時間経過後に開始されるように決められている。ここで、送受信モードにおける初回の送信モ一ドでは、予めオンフック信号 S ohの入力により、 L D 2 1はバイアス駆動された状態となっている。一旦送受信モードになれば、 2回目以降の割り当てられたフレームにおける送信モードの開始タィミングは、 2回目以降のタイミングチヱック信号の入力から所定時間経過したタイミングであるため、 2回目以降の送信モードの開始時に、予め L D 2 1をバィァス駆動状態にしておくようにコントロール ΐ ς 2 3で制御することができる c すなわち、本実施例では、送受信モードにおいては、送信モードに続いて受信モードとなり、 L D 2 1は逆バイアス状態となっている。その状態で再び送信モードになる際に、 L D 2 1に順バイアスを印加しても、逆バイアス状態から順バイアス状態に移行するのに L D 2 1に遅延が生じる。従って、少なくともこの遅延時間に相当する分だけ送信モードの開始タイミングょりも早いタイミングで L D 2 1に順バイアスを印加するようにすればよレヽ。

次に、加入者端局 6 (図 9参照）への光信号の出力レベル及ぴフレームのタイミングずれの調整方法について図 5及ぴ図 6を参照しつつ説明する。

一般に、第 1〜第 Νの各加入者宅と加入者端局 6 (図 9参照）との距離は各カロ入者宅毎に異なるため、加入者端局 6 (図 9参照）力 ^各加入者宅に向けてそれぞれ発せられた同一出力レベルの光信号は、それぞれの伝送距離の違いに基づいて様々なレベルに減衰する。また、加入者端局 6 (図 9参照）力 ^発せられた光信号が各加入者宅に到達するのに要する時間は、各加入者宅までの伝送距離に応じて異なる。従って、各加入者宅におけるタイミングチェック信号の受信レべノレがばらつくとともに、図 5に示すように、その受信タイミングにずれが生じる。そこで、受信レベルのばらつきと受信タイミングのずれを補正するため、本実施例の光伝送装置では、以下のような構成となっている。すなわち、 L D 2 1で受信したタイミングチェック信号をプリアンプ 2 5 Pで増幅し、その増幅信号 S amをコントロール I C 2 3へ送る。コントロール I C 2 3は、その増幅信号 S amに基づいてタイミングチェック信号の受信レベルを検出し、その検出結果に基づいて伝送損失によるタイミングチェック信号の減衰量を求める。そして、コントローノレ I C 2 3は、 L D 2 1から加入者端局 6 (図 9参照）への送信信号の出力レベルを、先に求めた伝送損失による減衰量に見合う分だけ増減し得るように、 L Dドライブ I C 2 2を制御する。それによつて、 L D 2 1に与えられるバイァス電流及び変調電流の大きさ、各加入者宅の伝送損失に応じた適正な大きさに自動的に調整され、各加入者宅から送られてきた信号の加入者端局 6 (図 9参照）における受信レベルは均一となる。つまり、本実施例では、加入者端局 6 (図 9参照）において、 AG C回路により利得の制御を行う必要がなレ、。

具体的には、例えば、第 1の加入者宅及ぴ第 2の加入者宅と加入者端局 6 (図 9参照）との距離がそれぞれ 1 O km及ぴ l kmであり、かつ第 1の加入者宅及び第 2の加入者宅でのタイミングチェック信号の受信レベルがそれぞれ一 3 O dBm及び一 2 1 dBraである場合、第 1の加入者宅及び第 2の加入者宅からの光信号の出力をそれぞれ O dBm及び一 9 dBm に設定する。そうすれば、各加入者宅から送られてきた光信号の加入者端局 6 (図 9参照）での受信レベルは、何れもー3 O dBm となり、高速で動作可能 AG C回路がなくても受信レベルは均一になる。

また、コントロール I C 2 3は、タイミングチェック信号の減衰量に基づいて、加入者宅と加入者端局 6 (図 9参照）との距離を演算して求め、その演算結果に基づいてタイミングチェック信号の受信タイミングの時間的なずれ量（図 5の t 2 ， t N ) を求める。そして、コントローノレ I C 2 3は、図 5に示すように、所定の基準タイミングから実際のフレーム開始時点までの時間（図 5の T2 ， TN ) に対して、それぞれ先に求めた受信タイミングのずれ時間（図 5の t 2 ， t N ) だけ調整することにより、実際のタイミングチェック信号の受信時点からフレーム開始までの時間を決める。

図 5に示した例では、例えば第 1の加入者宅でのタイミングチェック信号の入力時点を基準として、第 2及ぴ第 Nの加入者宅のタイミングチェック信号の受信タイミングのずれ量 t 2， tN をそれぞれ求め、実際のタイミングチェック信号の受信時点からフレーム開始までの時間をそれぞれ [T2 - t2] 及ぴ [TN— tN ] としている。

そして、加入者端局 6 (図 9参照）力らタイミングチェック信号を受信したら、コントロール I C 23は、先に求めた実際のタイミングチェック信号の受信時点力らフレーム開始までの時間（図 5の例では、 [T2 - t2 ] 及ぴ [TN — tN ] ) だけ経過したら、バッファメモリ 28にタイミング制御信号 Stmを出力する。バッファメモリ 28は、タイミング制御信号 Stmの入力により、メモリに保持していた送信データ信号 Strを入力バッファ 20に出力する。このように、各加入者宅において、受信タイミングのずれを補正するようになっていることにより、図 6に示すように、加入者端局 6 (図 9参照）においては各加入者宅からのフレーム信号が順番に並ぶことになる。

図 7に、この光伝送装置の送信側モジュールの実施例を示す。

コントローノレ I C 23は、 CPU (中央処理装置） 30、作業領域として使用される RAM (ランダムアクセスメモリ） 31、当該光伝送装置の動作を制御するプログラムを格納した ROM (リードオンリーメモリ） 32、 2個の DZA (デジタル—アナログ）変換器 33， 34及び 2個の AZD (アナログ一デジタル）変 »35， 36を有している。オンフック信号 Sohは、 CPU 30に直接入力される。 LD21には、レーザーダイオード（LD) 21Aの他にモニタ用のフォトダイオード（PD) 21 Bが設けられている。 ROM32は、電気的消去再書込み可能な ROM (EE P ROM： Electrically Erasable Programmable ROM) で構成されており、加入者端局 6 (図 9参照）力ら送られてきたタイミングチェック信号の受信レベルもしくは減衰量のデータの記憶にも使用される。

LDドライブ I C22は、入力バッファ 20から入力された変調信号 Smに基づいて高速の交流電流を生成して LD 21 Aに供給する電流スィッチ 40、 CP U 30から DZA変 »33を介して送られてきた制御信号に基づいて、電流スィツチで生成される交流電流の振幅を決める変調電流定電流負荷 41及び CPU 30から DZA変換器 34を介して送られてきたバイアス信号 Sbに基づいて、所定のバイアス電流を生成して LD 21 Aに供給するバイアス電流定電流負荷 4 2を有している。

電流スィツチ 40は、抵抗 R 1を介して電源供給線 VCCに接続されている。電源電圧供給線 VCCには、 LD21Aのアノードと PD21 Bの力ソードが接続されている。 PD21 Bのアノードは抵抗 R 2を介して接地線に接続されているとともに、 A/D変 «35を介して CPU 3◦に接続されている。

また、この光伝送装置には、 LD 21 Aのバイアス電流の温度特性を補償するために、温度センサ 50が接続されている。その温度センサ 50により、この光伝送装置の動作環境の温度が検出されており、その検出電流は AZD変換器 36 を介して CPU30に入力される。 ROM32には、予め種々の温度環境にて測定された LD 21 Aのバイアス電流の温度特性値が記憶されている。従って、 C PU30は、オンフック信号 S ohが入力されると、センサ 50により動作環境の温度を求め、その求めた温度に該当するバイアス電流の値を ROM 32から読み出し、その読み出した値に基づいてバイアス信号 Sbを生成する。それによって、 LD21Aには、動作? に見合った大きさのバイアス電流が流れる。上記実施形態によれば、加入者宅に設置される光伝送装置の LD 21 Aが受信専用モード時には逆バイアス状態にされているとともに、パーソナルコンビユータ 10や電話機 11のオンフック動作によって送受信モードとなり、さらにその送受信モード中に送信モードになる場合にのみ、 LD 21 Aにバイアス電流が流れて LD21 Aがしきい値近傍に順バイアスされるようになっているので、パーソナルコンピュータ 10や電話機 11の使用者がそれらの機器を使用する時以外は、加入者宅の光伝送装置の LD 21は自然発光しない。全加入者中、特定時間に送信や受信を行う確率は 1〜2割程度と推定されるため、加入者端局 6で受ける累積ノィズを一桁程度減らすことができる。

また、上記実施形態によれば、オンフック動作の直後においては、オンフック信号 Sohの入力によって L D 21が順バイァスされた後にパーソナ Λ ^コンビユータ 10や電話機 11から本来送信すべき信号が送られてくるようになっているとともに、それ以降においては、送受信モードにおける送信モードの開始タイミングよりも早く L D 2 1に順バイアスが印加されるようになっているため、 L D 2 1 Aにバイアス電流が流れてレ、る状態でその送信すベき信号に基づく変調電流が L D 2 1 Aに重畳されることになるので、 L D 2 1 Aは遅延せずに発光する。さらに、上記実施形態によれば、オンフック信号 S ohはコントロール I C 2 3 に直接入力され、それに基づいてコントロール I C 2 3から L Dドライブ I C 2 2にバイアス信号 S b が入力される。一方、本来送信すべき信号である送信データ信号 S trは、オンフック信号 S ohとは別の経路で、バッファメモリ 2 8及ぴ入力バッファ 2 0を介して、 L Dドライブ I C 2 2に入力されるようになっているため、インピーダンスの整合を容易にとることができる。従って、送信データ信号 S trの波形を崩すことなく送信することができる。

さらにまた、上記実施形態によれば、 L D 2 1 Aのバイアス電流の温度特性を補償するようになっているため、動作環境の温度が変動しても、消光比及び光出力が安定した特性を得ることができる。

また、上記実施形態によれば、回路の構成が簡素であるため、容易に実現することができるだけでなく、種々のデータ伝送システムに適用可能である。

さらに、上記実施形態によれば、加入者端局 6からの下り信号の受信レベルに基づレ、て伝送損失を求め、その求めた伝送損失に見合う分だけ上り信号の出力レベルを調整して加入者宅の光伝送装置から送信するようになっているため、加入者端局 6で受ける各加入者宅からの光信号の受信レべノレが均一になる。従って、加入者端局 6に高速で動作可能な AG C回路を設けずに済む。

さらにまた、上記実施形態によれば、送信及び受信を 1本の光ファイバ一を用いて行うようになっているため、送信用と受信用に別々の光ファイバ一を用いたシステムに比べて、安価となる。

図 8には、一本ファイバー送受信システムに使用される光伝送装置の他の例が示されている。この図 8に示す構成の光伝送装置が図 1に示す光伝送装置と異なるのは、 ONU 2 Aに受信用のフォトダイオード（P D) 2 4力 S設けられ、つその P D 2 4と光ファイバ一 1 3との間に、光ファイバ一 1 3から出射された光を透過させて P D 2 4に入射させるとともに、 L D 2 1から出射された光を反射して光ファイバ一 1 3に入射させるダイクロイックミラー 2 7が設けられていることと、受信専用モード時には L D 2 1をゼロバイアス状態にし、かつ送受信モード時には L D 2 1をしきい値近傍のバイアスが印加された状態にすることである。その他の構成については、図 1に示す光伝送装置と同じであるので、図 1 と同一の符号を付して説明を省略する。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。産業上の利用可能性

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となつた利用分野である P D S方式の加入者系システムに適用した場合について説明したが、この発明はそれに限定されるものでなく、 CAT Vのネットワーク網を利用して電話やデータ通信等を行うシステム、 F D D Iや ATM— L ANなどの短距離で双方向の光ファイバ一通信を行うシステムなど、光ファイバ一通信を用いた種々のデータ伝送システムに利用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 発光素子及ぴ受光素子として使用されるレーザーダイオードと、該レーザーダイオードを駆動する駆動装置と、該駆動装置の制御を行う制御装置と、前記レーザーダイォードの出力電流を増幅するアンプとを備え、単一の光ファイバ一を介して光信号の送信及び受信を行うようにされているとともに、送信すべき信号を出力可能な通信端末が接続され得る光伝送装置であって、前記制御装置は、前記通信端末から送信すべき信号を出力するために同通信端末を通信開始可能な状態にする動作に付随して同通信端末から出力されるオンフック信号の入力に基づいて、前記レーザーダイォードに印加される電位が逆バイアス電位から順バイァス電位に変化するとともに、通信可能な状態が解除されるまで同レーザーダイォードに逆バイアス電位と順バイアス電位が交互に印加され、通信可能な状態が解除された時に同レーザーダイォードのバイァスが逆バイァス電位に復帰するように、前記駆動装置の動作を制御するようになっていることを特徴とする光伝送

2. 前記制御装置は、オンフック信号の入力に基づいて前記レーザーダイオードに印加される電位が逆バイアス電位から順バイアス電位に変化した後においては、送信信号の所定の出力開始タイミングょりも早いタイミングで前記レーザーダイォードに印加される電位が逆バイアス電位から順バイアス電位に変化するように、前記駆動装置の動作を制御するようになっていることを特徴とする請求の範囲第

1項に記載の光伝送装置。

3. レーザーダイオードと、該レーザーダイォードを駆動する駆動装置と、該駆動装置の制御を行う制御装置とを備え、単一の光ファイバ一を介して光信号の送信及び受信を行うようにされているとともに、送信すべき信号を出力可能な通信端末が接続され得る光伝送装置であって、前記制御装置は、前記通信端末から送信すべき信号を出力するために同通信端末を通信開始可能な状態にする動作に付随して同通信端末から出力されるオンフック信号の入力に基づいて、前記レーザ一ダイォードに印加される電位がゼロ電位から順バイアス電位に変化するとともに、通信可能な状態が解除されるまで同レーザーダイォードに前記順バイアス電位が印加され続け、通信可能な状態が解除された時に同レーザーダイォードのバイァスがゼロ電位に復帰するように、前記駆動装置の動作を制御するようになっていることを特徴とする光伝送装置。

4. 前記制御装置は、前記順バイアス電位に基づいて前記レーザーダイオードに流れるバイァス電流に、前記送信すべき信号に基づいて前記駆動装置により生成された変調電流が重畳されて前記レーザーダイォードに流れるように、前記駆動装置の動作を制御するようになっていることを特徴とする請求の範囲第 1項、第 2項または第 3項に記載の光伝送装置。

5 . 前記オンフック信号は前記制御装置に入力され、前記送信すべき信号は前記駆動装置に入力されるようになっていることを特徴とする請求の範囲第 1項、第 2項、第 3項または第 4項に記載の光伝送装置。

6 . 前記順バイアス電位は、前記レーザーダイオードのしきい値近傍の電位であることを特徴とする請求の範囲第 1項、第 2項、第 3項、第 4項または第 5項に記載の光伝送装置。

7 . 前記制御装置は、通信相手から送られてきた信号の受信レベルを検出し、その受信レベルの、所定レベルからの減衰量に見合った分だけ、通信相手に送る信号の出力レベルを調整するように、前記駆動装置の動作を制御するようになっていることを特徴とする請求の範囲第 1項、第 2項、第 3項、第 4項、第 5項または第 6項に記載の光伝送装置。

8 . 複数の光送信装置にそれぞれ接続された複数の光ファイバ一が力ブラを介して単一の光ファイバ一に集約され、その集約された単一の光ファイバ一に単一の光受信装置が接続されてなる光伝送システムにおいて、前記光伝送装置として、上記請求の範囲第 1項乃至第 7項のいずれかに記載の光伝送装置を用いたことを特徴とする光伝送システム。