(57)【要約】【課題】加入者線光終端装置（ＯＮＵ）等の光送信器における常時発光防止回路に関し、光送信器内部の故障により、本来光信号が出力されない期間に光信号が出力された場合に該異常発光を自動的に検出し、発光出力を停止させる。【解決手段】レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の光出力をフォト・ダイオード（ＰＤ）２でモニタし、ピーク検出回路５を介してピーク検出信号（ＳＰＤ）として一致判定回路６に入力する。一致判定回路６の他の端子には、データ信号（ＳＤＡＴＡ）とバイアス信号（ＢＩＡＳ）との論理積信号（レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の駆動信号）を、遅延回路８を介して入力し、一致判定回路６は遅延信号（ＳＤＬＹ）とピーク検出信号（ＳＰＤ）とが一致しないと判定した場合に、光出力断回路９によりレーザ・ダイオード（ＬＤ）１の駆動回路７に対して駆動信号の送出を停止させ、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１が発光しないように制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を出力する発光素子と、
前記発光素子の光出力をモニタする光検出素子と、
前記光検出素子で検出した発光検出信号と前記発光素子への駆動信号とを比較して両者の一致判定を行う一致判定回路と、
前記一致判定回路から不一致を示す信号が入力されたときに、前記発光素子の発光を停止させる手段と、
を備えたことを特徴とする光送信器における常時発光防止回路。
【請求項２】
前記発光素子の発光を停止させる手段として、前記発光素子への駆動信号の送出を停止させる手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光送信器における常時発光防止回路。
【請求項３】
前記発光素子の発光を停止させる手段として、前記発光素子の両電極間を短絡状態に接続する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光送信器における常時発光防止回路。
【請求項４】
前記一致判定回路から不一致を示す信号を、前記発光素子の光出力異常を示す警報信号として出力することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光送信器における常時発光防止回路。
【請求項５】
光信号を出力するレーザ・ダイオードと、
前記発光素子の光出力をモニタするフォト・ダイオードと、
前記フォト・ダイオードで検出した発光検出信号と前記レーザ・ダイオードへの駆動信号とを比較して両者の一致判定を行う一致判定回路と、
前記一致判定回路から不一致を示す信号が入力されたときに、前記レーザ・ダイオードの発光を停止させる手段と、
を備えたことを特徴とする加入者線光終端装置の光送信器における常時発光防止回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加入者線光終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）等の光送信器において、障害や誤動作等により光信号が常時出力される状態を防止する常時発光防止回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、益々進展する情報化社会に合わせて、広範囲に亘る超高速ディジタル伝送システムを低コストで構築するために、光ファイバー伝送による様々な通信技術が研究開発されている。ここで、従来の光信号のバースト伝送システムについて説明する。
【０００３】
図５に、Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（以下、ＰＯＮと記す）システムの概略構成図を示す。ＰＯＮシステムは、光ファイバー網の途中に分岐装置を挿入して一本のファイバーを複数の加入者宅に引き込むネットワークシステムである。図５に示すＰＯＮシステムにおいては、３つの加入者線光終端装置（ＯＮＵ）１１１，１１２，１１３が、スター力プラ１１４を介して局舎１１５の光加入者線端局装置に接続されている構成例を示している。
【０００４】
図５に示すＰＯＮシステムでは、各加入者線光終端装置（ＯＮＵ）１１１〜１１３からの光信号が或る定まったデータ列の固まり（バースト信号セル）として時分割多重され、互いに重なり合わないように局舎方向（以下、上り方向と呼ぶ。）へ伝送される。この伝送の際、各加入者線光終端装置（ＯＮＵ）１１１〜１１３の光送信器は、正常な光出力レベルの信号が送信されているか否かを、各送信光信号について個別に監視する機能を備える必要がある。
【０００５】
ここで、従来の加入者線光終端装置（ＯＮＵ）の光送信器における光出力断検出回路について図６を参照して説明する。図６に、従来の光出力断検出回路の回路図を示す。図６に示すように、従来の光出力断検出回路は、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１０１、フォト・ダイオード（ＰＤ）１０２、前置増幅器１０３、増幅器１０４、ピーク検出回路１０５、比較器１０６、駆動回路１０７から構成されている。
【０００６】
駆動回路１０７は、入力されるバイアス信号（ＢＩＡＳ）とデータ信号（ＤＡＴＡ）とによってディジタル変調された信号を駆動信号として出力し、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１０１を発光させている。フォト・ダイオード（ＰＤ）１０２は、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１０１の出力光の一部をモニタし、該出力光に応じてフォトカレントを発生する。
【０００７】
前置増幅器１０３は、フォトカレントに対して電流・電圧変換を行い、電圧信号を出力する。増幅器１０４は、前置増幅器１０３からの出力信号をさらに増幅する。ピーク検出回路１０５は、増幅器１０４によって増幅された電圧信号のピーク値を検出する。
【０００８】
比較器１０６は、ピーク検出回路１０５から出力されるピーク値と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、光出力レベルが所要値以上であるか否かを検出する。このように、所要値以上の光出力レベルが出力されているか、或いは出力断の状態であるかを検出し、出力断の検出時に警報信号として出力する機能を有する。
【０００９】
上述の従来の光出力断検出回路については、下記の特許文献等に記載されている。
【特許文献１】特開２０００−１６５３２３号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の光出力断検出回路では、所要値以上の光出力レベルが出力されているか否かの検出は可能であるが、光送信器の内部故障により、光信号が出力されていないはずの期間に光信号が出力されている場合に、その異常を検出して光信号の出力を停止させることはできないという問題点を有する。
【００１１】
特に、ＰＯＮシステムの加入者線光終端装置（ＯＮＵ）で、本来、光信号が出力されていないはずの期間に光信号が出力されると、時分割多重の他の全ての加入者線光終端装置（ＯＮＵ）からの送信光信号と重なり合い、他の正常な全ての加入者線光終端装置（ＯＮＵ）の通信に悪影響を与えてしまうという問題が有った。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、加入者線光終端装置（ＯＮＵ）等の光送信器内部に故障や障害が発生し、本来光信号が出力されていないはずの期間に光信号が出力された場合に、該異常発光を自動的に検出し、直ちに発光出力を断状態にする常時発光防止回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光送信器における常時発光防止回路は、（１）光信号を出力する発光素子と、前記発光素子の光出力をモニタする光検出素子と、前記光検出素子で検出した発光検出信号と前記発光素子への駆動信号とを比較して両者の一致判定を行う一致判定回路と、前記一致判定回路から不一致を示す信号が入力されたときに、前記発光素子の発光を停止させる手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、（２）前記発光素子の発光を停止させる手段として、前記発光素子への駆動信号の送出を停止させる手段を備えたことを特徴とする。
また、（３）前記発光素子の発光を停止させる手段として、前記発光素子の両電極間を短絡状態にする手段を備えたことを特徴とする。
また、（４）前記一致判定回路から不一致を示す信号を、前記発光素子の光出力異常を示す警報信号として出力することを特徴とする。
【００１５】
また、（５）加入者線光終端装置の光送信器において、光信号を出力するレーザ・ダイオードと、前記発光素子の光出力をモニタするフォト・ダイオードと、前記フォト・ダイオードで検出した発光検出信号と前記レーザ・ダイオードへの駆動信号とを比較して両者の一致判定を行う一致判定回路と、前記一致判定回路から不一致を示す信号が入力されたときに、前記レーザ・ダイオードの発光を停止させる手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、レーザ・ダイオード（ＬＤ）等の発光素子の駆動回路又はその発光をモニタするフォト・ダイオード（ＰＤ）等の光検出素子に故障や障害が発生し、本来光信号が出力されない期間に光信号が出力されている場合に、それを自動的に検出し、発光素子からの光出力を停止することにより、自装置の発光素子及びその駆動回路等の損傷を防ぎ、また、対向する光受信器の受光素子の損傷や劣化を防ぐことができる。
【００１７】
また、ＰＯＮシステムにおける加入者線光終端装置（ＯＮＵ）の光送信器のように、他の加入者線光終端装置（ＯＮＵ）と時分割多重により光信号を送出するシステムにおいて、本来光信号が出力されない期間に光信号が出力されることによる、他の加入者線光終端装置（ＯＮＵ）の通信への悪影響を防止し、通信品質を向上させることができる。
【００１８】
また、本来光信号が出力されない期間に出力される発光異常を停止させるために設けられた発光異常を検出する回路から得られる異常発光検出信号を、警報信号として出力することにより、保守者等に直ちに発光素子の発光異常を通報することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る常時発光防止回路の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明に係る常時発光防止回路の第１の実施形態の回路図を示す。図１に示すように、本発明に係る常時発光防止回路の第１の実施形態は、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１と、フォト・ダイオード（ＰＤ）２と、前置増幅器３と、増幅器４と、ピーク検出回路５と、一致判定回路６と、駆動回路７と、遅延回路８と、光出力断回路９とにより構成される。
【００２０】
図１において、発光素子であるレーザ・ダイオード（ＬＤ）１の光出力は、光検出素子であるフォト・ダイオード（ＰＤ）２によってモニタされ、電気信号に変換される。変換された電気信号は、ピーク検出回路５を介してピーク検出信号（ＳＰＤ）として出力され、一致判定回路６に入力される。一致判定回路は、排他的論理和回路とその出力反転回路とにより構成することができる。
【００２１】
一方、一致判定回路６の他の１端子には、データ信号（ＳＤＡＴＡ）とバイアス信号（ＢＩＡＳ）との論理積信号が遅延回路８を介して入力される。この論理積信号はレーザ・ダイオード（ＬＤ）１の駆動回路７にも入力され、駆動回路７はこの論理積信号をレーザ・ダイオード（ＬＤ）１に駆動信号として印加し、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１を発光させる。
【００２２】
すなわち、一致判定回路６には、フォト・ダイオード（ＰＤ）２による光検出素子で検出した発光検出信号がピーク検出信号（ＳＰＤ）として一方の端子に入力され、また、一致判定回路６の他方の端子には、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の発光素子への駆動信号と等価な信号である遅延回路８からの遅延信号（ＳＤＬＹ）とが入力される。
【００２３】
一致判定回路６において、遅延回路８から出力される遅延信号（ＳＤＬＹ）（即ち発光素子の駆動信号）とピーク検出信号（ＳＰＤ）（即ち発光検出信号）とが一致している場合、一致判定回路６はハイレベル信号を出力し、該信号が入力される光出力断回路９は、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の駆動回路７に対して駆動信号を送出させ、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１が発光するように制御する。
【００２４】
また、遅延回路８から出力される遅延信号（ＳＤＬＹ）（即ち発光素子の駆動信号）とピーク検出信号（ＳＰＤ）（即ち発光検出信号）とが一致しない場合は、一致判定回路６はローレベル信号を出力し、その出力が入力される光出力断回路９は、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の駆動回路７に対して駆動信号の送出を停止させ、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１が発光しないように制御する。
【００２５】
図１に示す本発明に係る常時発光防止回路の第１の実施形態について、さらに詳細に説明する。図１において、駆動回路７は外部より入力されるバイアス信号（ＢＩＡＳ）とデータ信号（ＳＤＡＴＡ）とによってディジタル変調された電気信号を出力し、該電気信号でレーザ・ダイオード（ＬＤ）１を駆動して発光させ、光信号を出力させる。
【００２６】
フォト・ダイオード（ＰＤ）２は、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の出力光の一部をモニタし、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の光出力レベルに応じたフォトカレント（光電流）を発生する。前置増幅器３に流入されたフォトカレントは電気信号に変換され、ピーク検出回路５にて電気信号（ピーク検出信号（ＳＰＤ））として出力され、一致判定回路６の入力端子に入力される。
【００２７】
一致判定回路６のもう一方の入力端子には、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の駆動信号源となるデータ信号（ＳＤＡＴＡ）とバイアス信号（ＢＩＡＳ）との論理積信号（電気送信信号）が遅延回路８を介して入力される。一致判定回路６の出力端子から出力される一致判定信号（ＳＣＯＭＰ）は、光出力断回路９を介して駆動回路７に入力される。
【００２８】
次に図２及び図３を参照して、図１に示す本発明に係る常時発光防止回路の第１の実施形態の動作についてさらに詳細に説明する。図２及び図３は、図１の常時発光防止回路の各部から出力される信号の波形図を示している。
【００２９】
図２は、図１の常時発光防止回路において、光出力異常が発生していない場合の波形図である。同図の（ａ）はデータ信号（ＳＤＡＴＡ）がバースト的に入力される場合を示している。正常動作時には、一致判定回路６の出力信号（ＳＣＯＭＰ）は、データ信号（ＳＤＡＴＡ）とバイアス信号（ＢＩＡＳ）との論理積信号（電気送信信号）を遅延させた遅延信号（ＳＤＡＬＹ）とピーク検出信号（ＳＰＤ）とが同一の信号となり、この場合はハイレベル信号を出力する。
【００３０】
一致判定回路６のＡ端子に入力される遅延信号（ＳＤＬＹ）は、駆動回路７に入力されるデータ信号（ＳＤＡＴＡ）とバイアス信号（ＢＩＡＳ）との論理積信号の入力タイミングよりも、ピーク検出信号（ＳＰＤ）が出力されるタイミングの遅れ分だけ遅延させた信号である。
【００３１】
このように、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１が、データ信号（ＳＤＡＴＡ）に従って所定のバースト信号セル区間内で正常にディジタル変調された信号により発光し、かつ内部の駆動回路７及びモニタ用のフォト・ダイオード（ＰＤ）２が正常動作している場合は、一致判定回路６の出力一致判定信号（ＳＣＯＭＰ）はハイレベル状態となり、正常に動作していることを表す。
【００３２】
また、別の例として図２の（ｂ）に、データ信号（ＳＤＡＴＡ）が連続的に入力され、ＢＩＡＳ信号により光信号送出をオン／オフさせる動作例を示す。この場合も同図の（ａ）の場合と同様に、一致判定回路６の一致判定信号（ＳＣＯＭＰ）はハイレベル状態となり、正常に動作していることを表している。
【００３３】
続いて、図１にした常時発光防止回路において、光出力に異常が発生した場合、すなわち、何らかの故障や障害が、駆動回路７又はモニタ用のフォト・ダイオード（ＰＤ）２に発生した場合の波形図を図３に示す。
【００３４】
図３の（ａ）は、データ信号（ＳＤＡＴＡ）がバースト的に入力される場合を示している。同図に示す時間Ａの区間は、本来ピーク検出信号（ＳＰＤ）がローレベルとなる区間であるが、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の駆動回路７又はモニタ用フォト・ダイオード（ＰＤ）２の故障により、ハイレベルのピーク検出信号（ＳＰＤ）が出力されている例を示している。この場合、データ信号（ＳＤＡＴＡ）を遅延させた遅延信号（ＳＤＬＹ）とピーク検出信号（ＳＰＤ）の信号とが不一致と成り、一致判定回路６の一致判定信号（ＳＣＯＭＰ）はローレベルへと変化する。
【００３５】
このように、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の光出力に異常が発生した瞬間、直ちに一致判定回路６の一致判定信号（ＳＣＯＭＰ）はローレベルへ変化し、光出力断回路９により、光信号の出力を停止させる。従って、図１に示した本発明に係る常時発光防止回路の第１の実施形態は、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の光出力の異常時に光出力を停止させることができる。
【００３６】
また、他の例として図３の（ｂ）に、データ信号（ＳＤＡＴＡ）が連続的に入力され、ＢＩＡＳ信号により光送信信号をオン／オフ制御する動作例を示す。この場合も、同図の（ａ）の場合と同様に、一致判定回路６の一致判定信号（ＳＣＯＭＰ）は、入力信号に不一致が生じたとき（同図の時間Ａの区間）、ローレベル状態となり、光出力断回路９により光信号の出力を停止させる。
【００３７】
次に本発明の常時発光防止回路の第２の実施形態の構成を図４に示す。この第２の実施形態は、前述の第１の実施形態において光出力断回路９により駆動回路７の動作／非動作を制御したのに対して、光出力断回路９により直接レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の発光を停止させる回路構成としたものである。
【００３８】
すなわち、図４に示すように、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１と並列にトランジスタ１１を接続し、正常時で一致判定回路６の一致判定信号（ＳＣＯＭＰ）がハイレベルのときは、光出力断回路９からはトランジスタ１１に対して非導通状態となるように制御し、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の発光に影響を与えることなくレーザ・ダイオード（ＬＤ）１を動作させる。
【００３９】
一方、光出力の異常発生により一致判定回路６の一致判定信号（ＳＣＯＭＰ）がローレベルとなったときは、光出力断回路９からトランジスタ１１を導通状態となるように制御し、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１のアノード−カソード間を短絡状態にして発光不能状態にする。本発明の第２の実施形態によれば、駆動回路７の遮断回路が故障した場合でも確実にレーザ・ダイオード（ＬＤ）１の発光を停止させることができる。
【００４０】
また、図１及び図４に示した第１及び第２の実施形態の常時発光防止回路において、駆動回路７又はモニタ用フォト・ダイオード（ＰＤ）２の故障により、一致判定回路６から得られる不一致を示す信号を警報信号として出力することにより、レーザ・ダイオード（ＬＤ）１の光出力の異常を通報する回路として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の常時発光防止回路の第１の実施形態の回路図である。
【図２】本発明の常時発光防止回路における光出力異常が発生していない場合の各部の波形図である。
【図３】本発明の常時発光防止回路における光出力異常が発生している場合の各部の波形図である。
【図４】本発明の常時発光防止回路の第２の実施形態の回路図である。
【図５】本発明が適用されるＰＯＮシステムの概略構成図である。
【図６】従来の光送信器における光出力断検出回路を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１，１０１  レーザ・ダイオード（ＬＤ）
２，１０２  フォト・ダイオード（ＰＤ）
３，１０３  前置増幅器
４，１０４  増幅器
５，１０５  ピーク検出回路
６  一致判定回路
７，１０７  駆動回路
８  遅延回路
９  光出力断回路
１０６  比較器
１０，１０８  ＡＮＤ回路
１１１，１１２，１１３  加入者線光終端装置（ＯＮＵ）
１１４  スター・カプラ
１１５  局舎
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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