(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で、光トランシーバ内の発光素子の寿命を延ばすこと。【解決手段】光トランシーバ２０は、受光素子２８と、測定部３０と、発光素子２４と、ドライバＩＣ２３と、調整部２１２とを有する。受光素子２８は、他の光トランシーバ２０から送信された光信号を受光し、受光した光信号を電気信号に変換する。測定部３０は、受光素子２８によって変換された電気信号に基づいて、光信号の平均電力および変調電力を測定する。発光素子２４は、駆動電流に応じて発光することにより光信号を他の光トランシーバ２０へ送信する。ドライバＩＣ２３は、送信信号に応じて駆動電流を制御することにより、送信信号に応じた光信号を発光素子２４に送信させる。調整部２１２は、他の光トランシーバ２０が有する測定部３０によって測定された平均電力および変調電力に基づいて、ドライバＩＣ２３によって制御される駆動電流を調整する。【選択図】図２
2018125740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを介して他の光送受信機との間で光信号を送受信する光送受信機において、
前記他の光送受信機から送信された光信号を受光し、前記光信号を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子によって変換された電気信号に基づいて、前記光信号の平均電力および変調電力を測定する第１の測定部と、
駆動電流に応じて発光することにより前記光信号を前記他の光送受信機へ送信する発光素子と、
送信信号に応じて前記駆動電流を制御することにより、前記送信信号に応じた光信号を前記発光素子に送信させるドライバと、
前記他の光送受信機が有する第１の測定部によって測定された平均電力および変調電力に基づいて、前記ドライバによって制御される駆動電流を調整する調整部と
を有することを特徴とする光送受信機。
【請求項２】
前記第１の測定部によって測定された前記平均電力および前記変調電力から算出された消光比が第１の閾値以上か否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記消光比が前記第１の閾値以上であると判定された場合に、平均電流の増加を指示する制御指示を前記他の光送受信機へ送信する送信部と
をさらに有し、
前記調整部は、
平均電流の増加を指示する制御指示を前記他の光送受信機から受信した場合に、前記駆動電流の平均値を上げるように前記駆動電流を調整することを特徴とする請求項１に記載の光送受信機。
【請求項３】
前記判定部は、
前記第１の測定部によって測定された前記平均電力が第２の閾値未満である場合に、前記消光比を算出することを特徴とする請求項２に記載の光送受信機。
【請求項４】
前記判定部は、
前記消光比が前記第１の閾値未満である場合、前記第１の測定部によって測定された前記変調電力が第３の閾値未満であるか否かをさらに判定し、
前記送信部は、
前記判定部によって前記変調電力が前記第３の閾値未満であると判定された場合に、変調電流の増加を指示する制御指示を前記他の光送受信機へさらに送信し、
前記調整部は、
前記変調電流の増加を指示する制御指示を前記他の光送受信機から受信した場合に、前記発光素子が発する光信号の振幅を上げるように前記駆動電流の振幅を調整することを特徴とする請求項２または３に記載の光送受信機。
【請求項５】
前記調整部は、
前記他の光送受信機が有する第１の測定部によって測定された平均電力に基づいて調整された前記駆動電流の平均値が、前記発光素子に許容されている駆動電流の平均値の最大値に達した場合、それ以降に前記他の光送受信機から受信された制御指示に関わらず、前記駆動電流の平均値が前記最大値となるように前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光送受信機。
【請求項６】
光ファイバを介して光信号を送信する光送信機と、
前記光ファイバを介して前記光送信機から送信された前記光信号を受信する光受信機と、
前記光送信機および前記光受信機と通信する管理装置と
を備える光送受信システムにおいて、
前記光受信機は、
前記光送信機から前記光ファイバを介して送信された光信号を受光し、前記光信号を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子によって変換された電気信号に基づいて、前記光信号の平均電力および変調電力を測定する第１の測定部と
を有し、
前記光送信機は、
駆動電流に応じて発光することにより前記光信号を前記光ファイバを介して前記光受信機へ送信する発光素子と、
送信信号に応じて前記駆動電流を制御することにより、前記送信信号に応じた光信号を前記発光素子に送信させるドライバと、
前記第１の測定部によって測定された前記平均電力および前記変調電力に基づいて、前記ドライバによって制御される駆動電流を調整する調整部と
を有し、
前記管理装置は、
前記第１の測定部によって測定された前記平均電力および前記変調電力から算出された消光比が第１の閾値以上か否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記消光比が前記第１の閾値以上であると判定された場合に、平均電流の増加を指示する制御指示を前記光送信機へ送信する第１の送信部と
を有し、
前記調整部は、
平均電流の増加を指示する制御指示を前記管理装置から受信した場合に、前記駆動電流の平均値を上げるように前記駆動電流を調整することを特徴とする光送受信システム。
【請求項７】
前記管理装置は、
前記光送信機の前記発光素子に供給される前記駆動電流の変化量に基づいて、前記発光素子の寿命を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記発光素子の寿命を示す情報を出力装置へ出力する出力部と
をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の光送受信システム。
【請求項８】
前記光送信機は、
前記発光素子から前記光ファイバに入射される前記光信号の一部を分岐させる分岐部と、
前記分岐部が分岐させた光信号の平均電力を測定する第２の測定部と、
前記第２の測定部によって測定された平均電力を前記管理装置へ送信する第２の送信部と
をさらに有し、
前記出力部は、
前記第１の測定部によって測定された平均電力と、前記第２の測定部によって測定された平均電力との差を前記出力装置へさらに出力することを特徴とする請求項７に記載の光送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送受信機および光送受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
データセンタ等では、多数のサーバが複数のスイッチ装置を介して相互に接続されている。サーバとスイッチ装置との間は、例えば光ファイバにより接続されている。各光ファイバは、サーバやスイッチ装置に設けられた光トランシーバに接続されており、対向する光トランシーバ間で光ファイバを介して光信号の送受信が行われる。近年のデータセンタの大規模化に伴い、サーバやスイッチ装置の数が増大しており、光トランシーバの数も増大している。
【０００３】
光トランシーバが有するＶＣＳＥＬ（Vertical  Cavity  Surface  Emitting  Laser）等の発光素子は、温度や経年変化により出力信号が変化し、受信側の光トランシーバにおいて受信品質が劣化する。これを防止するために、送信側の光トランシーバにおいて、発光素子の光信号をモニタし、光信号の平均電力や消光比を一定にするように発光素子の駆動電流を調整する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４４９８６号公報
【特許文献２】特開２０１４−４５３７０号公報
【特許文献３】特開２００３−２９８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、個々の光トランシーバの故障率はそれほど高いわけではないが、故障率が低い場合であっても、光トランシーバの台数が多くなった場合には、システム全体として、いずれかの光トランシーバが故障する間隔が短くなる。例えば、８チャネルの光トランシーバの故障率が１０ｆｉｔ／ｃｈである場合であっても、システム内に設けられた光トランシーバの数が１０万台である場合には、平均するとおよそ５日に１台の光トランシーバが故障する計算になる。光トランシーバの故障は、発光素子の故障が原因となる場合が多いため、発光素子の信頼性の向上が求められている。
【０００６】
ここで、発光素子の光信号の平均電力や消光比をモニタするためには、発光素子からの光信号をモニタするための受光素子を、対向する光トランシーバからの光信号を受光する受光素子とは別に光トランシーバ内に設けることになる。近年の通信速度の高速化に伴い光信号の周波数が広帯域化しており、光信号の消光比をモニタするためには、時間分解能が高い受光素子が用いられる。このような受光素子は小型であり、受光面が狭いため、光信号を受光面に入射させるためのレンズ等の光学部材が大型となる。従って、光トランシーバの小型化が困難となる。また、時間分解能が高く高速な受光素子は、一般的に高価である。そのため、光トランシーバのコストが増加するという問題もある。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で光送受信機内の発光素子の寿命を延ばすことができる光送受信機および光送受信システム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】
【０００８】
１つの側面では、光ファイバを介して他の光送受信機との間で光信号を送受信する光送受信機は、受光素子と、測定部と、発光素子と、ドライバと、調整部とを有する。受光素子は、他の光送受信機から送信された光信号を受光し、光信号を電気信号に変換する。測定部は、受光素子によって変換された電気信号に基づいて、光信号の平均電力および変調電力を測定する。発光素子は、駆動電流に応じて発光することにより光信号を他の光送受信機に送信する。ドライバは、送信信号に応じて駆動電流を制御することにより、送信信号に応じた光信号を発光素子に送信させる。調整部は、他の光送受信機が有する測定部によって測定された平均電力および変調電力に基づいて、ドライバによって制御される駆動電流を調整する。
【発明の効果】
【０００９】
１実施形態によれば、簡易な構成で光送受信機内の発光素子の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１における光送受信システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、実施例１における光トランシーバの一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、増幅部および測定部の詳細な回路構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、光信号の変化の一例を示す図である。
【図５】図５は、光信号の変化の一例を示す図である。
【図６】図６は、光信号の受信に関する実施例１の光トランシーバの動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、光信号の送信に関する実施例１の光トランシーバの動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施例２における光送受信システムの一例を示す図である。
【図９】図９は、実施例２における光トランシーバの一例を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施例２におけるサーバの一例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、光信号の受信に関する実施例２の光トランシーバの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施例２におけるサーバの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施例２における光送受信システムの他の例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例３におけるサーバの一例を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、履歴テーブルの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、実施例３における寿命テーブルの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、発光素子の寿命の一例を説明する図である。
【図１８】図１８は、寿命の算出過程の一例を説明する図である。
【図１９】図１９は、実施例３におけるサーバの動作の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、実施例４における光トランシーバの一例を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、実施例４における寿命テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本願が開示する光送受信機および光送受信システムの実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。また、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００１２】
［光送受信システム１０］
図１は、実施例１における光送受信システム１０の一例を示す図である。本実施例における光送受信システム１０は、複数の通信装置１１−１および通信装置１１−２を有する。複数の通信装置１１−１および通信装置１１−２は、例えばサーバやスイッチ装置等である。なお、以下では、通信装置１１−１および通信装置１１−２のそれぞれを区別することなく総称する場合に単に通信装置１１と記載する。また、図１に例示した光送受信システム１０では、２つの通信装置１１が図示されているが、光送受信システム１０は、３つ以上の通信装置１１を有していてもよい。
【００１３】
それぞれの通信装置１１は、プロセッサ１２、メモリ１３、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１４、および光トランシーバ２０を有する。光トランシーバ２０は、光ファイバ１５を介して他の通信装置１１の光トランシーバ２０に接続される。光トランシーバ２０は、プロセッサ１２から出力されたデータを電気信号から光信号に変換し、変換された光信号を光ファイバ１５を介して他の通信装置１１へ送信する。また、光トランシーバ２０は、他の通信装置１１から光ファイバ１５を介して送信された光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号からデータを生成してプロセッサ１２へ出力する。
【００１４】
また、光トランシーバ２０は、他の通信装置１１から光ファイバ１５を介して送信された光信号の平均電力等を測定し、測定値に基づいて制御指示を生成する。そして、光トランシーバ２０は、生成された制御指示を、光信号の送信側の通信装置１１へ、通信Ｉ／Ｆ１４を介して送信する。また、光トランシーバ２０は、光信号の受信側の通信装置１１から通信Ｉ／Ｆ１４を介して制御指示を受信した場合に、受信した制御指示に基づいて光信号を発生させる発光素子の駆動電流を調整する。光トランシーバ２０は、光送受信機の一例である。
【００１５】
通信Ｉ／Ｆ１４は、メタルケーブル等の通信ケーブル１６を介して通信網１７に接続されている。通信Ｉ／Ｆ１４は、光トランシーバ２０から出力された制御指示を、光信号の送信側の通信装置１１へ、通信ケーブル１６および通信網１７を介して送信する。また、通信Ｉ／Ｆ１４は、光信号の受信側の通信装置１１から、通信ケーブル１６および通信網１７を介して制御指示を受信した場合、受信した制御指示を光トランシーバ２０へ出力する。本実施例において、通信ケーブル１６を介する通信における通信速度は、光ファイバ１５を介する通信における通信速度よりも低い。例えば、光ファイバ１５を介する通信における通信速度は数Ｇｂｐｓ以上であり、通信ケーブル１６を介する通信における通信速度は数Ｍｂｐｓ程度である。なお、通信網１７には、各通信装置１１内の光トランシーバ２０の状態を管理する管理装置が接続されている。
【００１６】
プロセッサ１２は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）等を備える。プロセッサ１２は、所定の処理を行い、処理によって生成されたデータを光トランシーバ２０および光ファイバ１５を介して他の通信装置１１へ送信する。また、プロセッサ１２は、光トランシーバ２０および光ファイバ１５を介して他の通信装置１１から受信したデータを用いて所定の処理を行う。なお、プロセッサ１２は、通信Ｉ／Ｆ１４を介して他の通信装置１１や管理装置と通信を行ってもよい。
【００１７】
メモリ１３は、例えばＲＡＭ（Random  Access  Memory）またはＲＯＭ（Read  Only  Memory）等を備え、プロセッサ１２が処理を実行するために使用されるプログラム等を記憶する。プロセッサ１２は、メモリ１３から読み出したプログラムを実行することにより所定の処理を実行する。
【００１８】
ここで、各通信装置１１内の光トランシーバ２０は、他の通信装置１１内の光トランシーバ２０との間で光信号の送信および受信を行う。ただし、以下では、説明の便宜上、図１に示した通信装置１１−１内の光トランシーバ２０を光信号の送信側の光トランシーバ２０、通信装置１１−２内の光トランシーバ２０を光信号の受信側の光トランシーバ２０と記載する場合がある。光信号の送信側の光トランシーバ２０は、光送信機の一例であり、光信号の受信側の光トランシーバ２０は、光受信機の一例である。
【００１９】
［光トランシーバ２０］
図２は、実施例１における光トランシーバ２０の一例を示すブロック図である。本実施例における光トランシーバ２０は、例えば図２に示すように、プロセッサ２１、メモリ２２、ドライバＩＣ（Integrated  Circuit）２３、発光素子２４、光学部材２５、センサ２６、光学部材２７、受光素子２８、増幅部２９、および測定部３０を有する。
【００２０】
ドライバＩＣ２３は、プロセッサ２１から出力された送信信号に基づいて、発光素子２４に供給される駆動電流を制御する。これにより、発光素子２４には、送信信号によって変調された駆動電流が供給される。また、ドライバＩＣ２３は、プロセッサ２１から駆動電流の平均値である平均電流の増加を指示された場合、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値が所定量増加するように当該駆動電流を調整する。また、ドライバＩＣ２３は、プロセッサ２１から変調電流の増加を指示された場合、発光素子２４に供給される変調電流の大きさ、即ち、発光素子２４に供給される駆動電流の振幅を所定量増加させる。
【００２１】
発光素子２４は、ドライバＩＣ２３から供給された駆動電流に応じて発光する。これにより、発光素子２４は、送信信号に応じた光信号を発生させる。発光素子２４は、発生させた光信号を光学部材２５へ出力する。本実施例において、発光素子２４によって発生された光信号は、例えば数十ＧＨｚ以上の周波数帯域を有する。また、本実施例における発光素子２４は、例えばＶＣＳＥＬ等の半導体レーザーである。
【００２２】
光学部材２５は、レンズおよびミラー等を有する。光学部材２５は、発光素子２４から出力された光信号を光ファイバ１５へ入射させる。これにより、発光素子２４が発生させた光信号は、光ファイバ１５を介して他の通信装置１１へ送信される。
【００２３】
センサ２６は、発光素子２４の電流および電圧を測定し、測定結果を示す信号をプロセッサ２１へ出力する。
【００２４】
光学部材２７は、レンズおよびミラー等を有する。光学部材２７は、光ファイバ１５から出力された光信号を受光素子２８の受光面に入射させる。これにより、他の通信装置１１から送信された光信号は、光ファイバ１５を介して受光素子２８において受光される。
【００２５】
受光素子２８は、光学部材２７から入射された光信号を電気信号に変換する。そして、受光素子２８は、電気信号に変換された受信信号を増幅部２９へ出力する。本実施例において、受光素子２８は、例えば数十ＧＨｚ以上の応答速度を有する。
【００２６】
増幅部２９は、受光素子２８から出力された受信信号の電力を増幅し、電力が増幅された受信信号をプロセッサ２１および測定部３０へ出力する。
【００２７】
測定部３０は、増幅部２９によって電力が増幅された受信信号に基づいて、受光素子２８によって受光された光信号の平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaをそれぞれ測定する。そして、測定部３０は、測定結果を示す信号をプロセッサ２１へ出力する。測定部３０は、第１の測定部の一例である。
【００２８】
図３は、増幅部２９および測定部３０の詳細な回路構成の一例を示すブロック図である。増幅部２９は、ＴＩＡ（Trans−Impedance  Amplifier）２９０および増幅器２９１を有する。ＴＩＡ２９０は、受光素子２８が受光した光信号の強度に応じて受光素子２８に流れる電流を電圧に変換する。増幅器２９１は、ＴＩＡ２９０によって電圧に変換された受信信号の電力を増幅する。増幅器２９１によって増幅された受信信号は、後述するプロセッサ２１内の受信データ処理部２１１へ出力される。
【００２９】
測定部３０は、増幅器３００、ＬＰＦ（Low−Pass  Filter）３０１、ＬＰＦ３０２、および積分回路３０３を有する。ＬＰＦ３０１は、増幅器２９１から出力された受信信号の高周波成分を抑制する。増幅器３００は、ＬＰＦ３０１によって高周波成分が抑制された信号を増幅させる。増幅器３００の出力は、ＴＩＡ２９０の入力端子にフィードバックされる。また、増幅器３００の出力信号は、平均電力Ｐaveとして後述するプロセッサ２１内の判定部２１４へ出力される。
【００３０】
積分回路３０３は、ＴＩＡ２９０によって電圧に変換された受信信号を積分する。ＬＰＦ３０２は、積分回路３０３によって積分された信号の高周波成分を抑制する。ＬＰＦ３０２によって高周波成分が抑制された信号は、変調電力Ｐomaとして後述するプロセッサ２１内の判定部２１４へ出力される。
【００３１】
図２に戻って説明を続ける。プロセッサ２１は、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ、またはＤＳＰ等を備える。メモリ２２は、例えばＲＡＭまたはＲＯＭ等を備え、プロセッサ２１が処理を実行するために使用するプログラム等を記憶する。プロセッサ２１は、例えばメモリ２２から読み出したプログラムを実行することにより、送信データ処理部２１０、受信データ処理部２１１、調整部２１２、抵抗値算出部２１３、判定部２１４、および送受信部２１５の各機能を実現する。
【００３２】
送信データ処理部２１０は、プロセッサ１２から出力されたデータにヘッダ等のデータを付加して送信信号を生成する。そして、送信データ処理部２１０によって生成された送信信号は、ディジタル信号からアナログ信号に変換されてドライバＩＣ２３へ出力される。なお、光トランシーバ２０内の送信データ処理部２１０は複雑な処理を行わず、データをバイパスするだけの処理を行ってもよい。この場合、ヘッダの付加等の処理は、光トランシーバ２０内ではなく、例えばサーバ等の装置側に配置されたプロセッサＩＣで行われる。
【００３３】
増幅部２９から出力された受信信号は、アナログ信号からディジタル信号に変換されて受信データ処理部２１１へ入力される。受信データ処理部２１１は、ディジタル信号に変換された受信信号に基づいて受信データを生成する。そして、受信データ処理部２１１は、受信データをプロセッサ１２へ出力する。なお、光トランシーバ２０内の受信データ処理部２１１は複雑な処理を行わず、データをバイパスするだけの処理を行ってもよい。この場合、ヘッダの付加等の処理は、光トランシーバ２０内ではなく、例えばサーバ等の装置側に配置されたプロセッサＩＣで行われる。
【００３４】
測定部３０から出力された測定結果は、アナログ信号からディジタル信号に変換されて判定部２１４に入力される。判定部２１４は、測定部３０から出力された測定結果に基づいて、受光素子２８によって受光された光信号の平均電力Ｐaveが所定の閾値Ｐth2未満であるか否かを判定する。受光素子２８によって受光された光信号は、他の通信装置１１から光ファイバ１５を介して送信された光信号である。閾値Ｐth2は、第２の閾値の一例である。閾値Ｐth2のデータは、例えばメモリ２２内に予め保存されている。
【００３５】
平均電力Ｐaveが閾値Ｐth2未満である場合、判定部２１４は、測定部３０から出力された測定結果に含まれている平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaに基づいて、受光素子２８によって受光された光信号の消光比ＥＲを算出する。判定部２１４は、例えば下記の式（１）に基づいて消光比ＥＲを算出する。
【数１】
2018125740.tif 000003
【００３６】
そして、判定部２１４は、消光比ＥＲが所定の閾値Ｐth1以上であるか否かを判定する。閾値Ｐth1は、第１の閾値の一例である。閾値Ｐth1のデータは、例えばメモリ２２内に予め保存されている。消光比ＥＲが閾値Ｐth1以上である場合、判定部２１４は、平均電流の増加を指示する制御指示を送受信部２１５へ出力する。
【００３７】
一方、消光比ＥＲが閾値Ｐth1未満である場合、判定部２１４は、変調電力Ｐomaが所定の閾値Ｐth3未満であるか否かを判定する。閾値Ｐth3は、第３の閾値の一例である。閾値Ｐth3のデータは、例えばメモリ２２内に予め保存されている。変調電力Ｐomaが閾値Ｐth3未満である場合、判定部２１４は、変調電流の増加を指示する制御指示を送受信部２１５へ出力する。
【００３８】
調整部２１２は、送受信部２１５を介して、光信号の受信側の他の通信装置１１から平均電流の増加を指示する制御指示を受信した場合、平均電流の増加をドライバＩＣ２３に指示する。また、調整部２１２は、送受信部２１５を介して、光信号の受信側の他の通信装置１１から変調電流の増加を指示する制御指示を受信した場合、変調電流の増加をドライバＩＣ２３に指示する。
【００３９】
また、調整部２１２は、平均電流の初期値の情報と、１回の増加の指示に対応する平均電流の増加量の情報と、平均電流の最大値の情報と、増加を指示した回数とに基づいて、発光素子２４の平均電流が最大値に達したか否かを判定する。平均電流の初期値、１回の指示に応じて増加される平均電流の増加量、および平均電流の最大値の情報は、例えばメモリ２２に予め保存されている。
【００４０】
発光素子２４の平均電流が最大値に達した場合、調整部２１２は、発光素子２４の平均電流が最大値に達した光トランシーバ２０を示す通知を送受信部２１５へ出力する。当該通知は、送受信部２１５から通信Ｉ／Ｆ１４へ出力され、通信Ｉ／Ｆ１４によって、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理装置へ送信される。これにより、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理者は、管理装置を通じて、発光素子２４の劣化により発光素子２４の平均電流が最大値に達した光トランシーバ２０を認識することができる。なお、この管理装置は、光トランシーバ２０内にあるプロセッサとメモリがその役割を兼ねることも可能である。この場合、管理者は、光トランシーバ２０にアクセスすることで、光トランシーバ２０の情報を得ることができる。
【００４１】
また、発光素子２４の平均電流が最大値に達した後は、調整部２１２は、光信号の受信側の通信装置１１から制御指示を受信しても、平均電流および変調電流の増加をドライバＩＣ２３に指示しない。これにより、発光素子２４は、故障するまで、あるいは、交換されるまで、最大値に達した平均電流、および、それまでの増加の指示で増大した変調電流で、光信号の送信を続けることになる。また、発光素子２４の平均電流が最大値に達した場合、調整部２１２は、抵抗値算出部２１３に発光素子２４の抵抗値の監視を指示する。
【００４２】
抵抗値算出部２１３は、発光素子２４の抵抗値の監視を調整部２１２から指示された場合、センサ２６の測定結果に基づいて、所定のタイミング毎に発光素子２４の抵抗値を算出する。抵抗値算出部２１３は、例えば数分から数時間毎に発光素子２４の抵抗値を算出する。そして、抵抗値算出部２１３は、算出された発光素子２４の抵抗値の情報を含む通知を送受信部２１５へ出力する。当該通知は、送受信部２１５から通信Ｉ／Ｆ１４へ出力され、通信Ｉ／Ｆ１４によって、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理装置へ送信される。ＶＣＳＥＬ等の半導体レーザーは、故障する直前に抵抗値が急激に増大することがある。そのため、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理者は、発光素子２４の抵抗値を管理装置を通じてモニタすることにより、光トランシーバ２０の故障の予兆を認識することができる。
【００４３】
送受信部２１５は、判定部２１４から制御指示が出力された場合、制御指示にヘッダ等を付加して所定の形式の制御信号に加工し、加工された制御信号を通信Ｉ／Ｆ１４へ出力する。通信Ｉ／Ｆ１４は、制御指示を含む制御信号を、通信ケーブル１６および通信網１７を介して、光信号の送信側の通信装置１１へ送信する。また、送受信部２１５は、通信Ｉ／Ｆ１４を介して、光信号の受信側の他の通信装置１１から制御信号を受信した場合、受信した制御信号に含まれている制御指示を抽出し、抽出した制御指示を調整部２１２へ出力する。また、送受信部２１５は、調整部２１２または抵抗値算出部２１３から通知が出力された場合、当該通知にヘッダ等を付加して所定の形式の通知信号に加工し、加工された通知信号を通信Ｉ／Ｆ１４へ出力する。通信Ｉ／Ｆ１４は、通知信号を通信ケーブル１６および通信網１７を介して管理装置へ送信する。
【００４４】
［光信号の変化の説明］
ここで、発光素子２４の劣化に伴う光信号の変化について説明する。図４および図５は、光信号の変化の一例を示す図である。ＶＣＳＥＬ等の発光素子２４の劣化には、閾値劣化および効率劣化の２つの劣化モードが存在する。図４には、発光素子２４の閾値劣化に伴う光信号の変化の一例が示されており、図５には、発光素子２４の効率劣化に伴う光信号の変化の一例が示されている。
【００４５】
例えば図４に示すように、劣化前の発光素子２４において、駆動電流と光出力との関係が線４０のような関係である場合、波形４１に示す駆動電流が発光素子２４に供給されると、波形４２に示す光信号が発光素子２４から出力される。ここで、発光素子２４の閾値劣化により、駆動電流と光出力との関係が線４０から線４３に変化した場合、波形４１に示す駆動電流が供給されると、波形４４に示す光信号が出力されることになる。発光素子２４の閾値劣化では、例えば図４に示すように、光信号のＨｉｇｈレベルおよびＬｏｗレベルの両方の光出力が低下するため、光信号の平均電力が低くなると共に、消光比ＥＲが上昇する。
【００４６】
また、Ｌｏｗレベルの光出力が低くなり過ぎると、発光素子２４の緩和振動の影響により、例えば図４の波形４４に示すように光信号の品質が劣化する。これにより、光信号の受信側の通信装置１１において、受信品質が劣化する。そこで、本実施例では、例えば図４に示すように、発光素子２４の閾値劣化により駆動電流と光出力との関係が線４０から線４３に変化した場合、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値を所定量（例えば図４に示したΔＩave）増加させる。これにより、発光素子２４には波形４５に示す駆動電流が供給され、閾値劣化が発生した場合でも、発光素子２４からは波形４２に示す光信号が出力される。
【００４７】
ここで、閾値劣化に伴う緩和振動の発生を遅らせるために、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値を初めから波形４５に示す駆動電流とすることも考えられる。しかし、発光素子２４に供給される駆動電流が大きくなると、発光素子２４自体の劣化が早まり、発光素子２４の寿命が短くなる。
【００４８】
そこで、本実施例では、光信号の受信側の通信装置１１において受信品質が所定の品質以上となる光信号が得られる駆動電流の範囲で、駆動電流の平均値が低く設定される。そして、光信号の受信側で測定された平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaから算出された消光比ＥＲが所定値以上となった場合に、光信号の送信側の発光素子２４の駆動電流の平均値を増加させる。これにより、発光素子２４の閾値劣化が発生した場合において受信品質の劣化を抑えることができると共に、発光素子２４の寿命を延ばすことができる。
【００４９】
また、例えば図５に示すように、発光素子２４の効率劣化により、駆動電流と光出力との関係が線４０から線４６に変化した場合、波形４１に示す駆動電流が発光素子２４に供給されると、波形４７に示す光信号が発光素子２４から出力されることになる。発光素子２４の効率が劣化すると、例えば図５の波形４７に示されるように、光信号の平均電力Ｐaveが減少すると共に、光信号の振幅、即ち変調電力Ｐomaも減少する。なお、発光素子２４の効率劣化では、光信号の消光比ＥＲはほとんど変化しない。
【００５０】
光信号の変調電力Ｐomaが減少すると、光信号の受信側の通信装置１１において受信品質が劣化する。そこで、本実施例では、光信号の受信側の光トランシーバ２０において受信された光信号の変調電力Ｐomaが所定値以上となるように、光信号の送信側の光トランシーバ２０において、駆動電流の振幅を増加させる。図５の例では、発光素子２４に供給される駆動電流の振幅がＩomaからＩoma’に増加することにより、波形４８に示す駆動電流が発光素子２４に供給される。これにより、発光素子２４からは、波形４９に示す光信号が出力される。波形４９では、波形４７よりも変調電力Ｐomaが増加している。
【００５１】
しかし、発光素子２４の効率劣化では、光信号の平均電力Ｐaveも減少しているため、変調電力Ｐomaを増加させると、Ｌｏｗレベルの光出力が低くなり過ぎる場合がある。そのため、光信号の受信側の光トランシーバ２０では、変調電力Ｐomaの低下による受信品質の劣化は抑制されるものの、波形４９に示されるように光信号に対する緩和振動の影響が大きくなる。そのため、光信号の受信側の通信装置１１において受信品質が劣化する。
【００５２】
ここで、波形４９の光信号では、変調電力Ｐomaが増加しているが、平均電力Ｐaveは波形４７の光信号の平均電力とほぼ同じであり、波形４７の光信号よりも消光比ＥＲが増加している。そこで、本実施例では、図４において説明したように、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値を増加させる。図５の例では、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値をΔＩave増加させている。これにより、発光素子２４には、波形５０に示す駆動電流が供給され、効率劣化が起った場合でも、発光素子２４からは波形４２に示す光信号が出力される。
【００５３】
また、光信号の平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaを、光信号の送信側の光トランシーバ２０で測定するとすれば、光信号の測定用の受光素子を、対向する光トランシーバ２０からの光信号を受光する受光素子２８とは別に光トランシーバ２０内に設けることになる。特に、変調電力Ｐomaを測定するためには、Ｌｏｗレベルの光信号の電力と、Ｈｉｇｈレベルの光信号の電力とを区別して測定することになる。そのような高速な応答速度を有する受光素子は小型であり、受光面が狭いため、光信号を受光素子の受光面に入射させるためのレンズ等の光学部材が大型となる。そのため、光トランシーバ２０の小型化が困難となる。また、高速な応答速度を有する受光素子は、一般的に高価である。そのため、光トランシーバ２０のコストが増加するという問題もある。
【００５４】
これに対し、本実施例では、光信号の平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaは、光信号の受信側の通信装置１１内の光トランシーバ２０に設けられた受光素子２８を用いて測定される。これにより、各光トランシーバ２０内に、対向する光トランシーバ２０からの光信号を受光する受光素子２８とは別に、光信号の平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaを測定するための専用の受光素子を設ける必要がなくなる。従って、各光トランシーバ２０の小型化と低コスト化が可能となる。
【００５５】
［光トランシーバ２０の動作］
次に、光トランシーバ２０の動作について説明する。図６は、光信号の受信に関する実施例１の光トランシーバ２０の動作の一例を示すフローチャートである。光トランシーバ２０は、例えば、光信号の送信側の光トランシーバ２０から光ファイバ１５を介して光信号を受信した場合に、本フローチャートに示す動作を開始する。
【００５６】
まず、光ファイバ１５を介して他の光トランシーバ２０から送信された光信号は、光学部材２７を介して受光素子２８において電気信号に変換され、増幅部２９によって増幅される。測定部３０は、増幅部２９によって増幅された光信号に基づいて、光信号の平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaを測定し、測定結果を判定部２１４へ出力する。判定部２１４は、測定部３０から出力された測定結果に基づいて、受光素子２８によって受光された光信号の平均電力Ｐaveが所定の閾値Ｐth2未満であるか否かを判定する（Ｓ１００）。
【００５７】
平均電力Ｐaveが閾値Ｐth2以上である場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、光トランシーバ２０は、本フローチャートに示す動作を終了する。例えば図４および図５を用いて説明したように、発光素子２４の閾値劣化および効率劣化のいずれの場合であっても、劣化が進むと平均電力Ｐaveが低下する。そのため、光信号の平均電力Ｐaveが閾値Ｐth2以上である場合には、閾値劣化および効率劣化のいずれもそれほど進んでいないと考えられるため、光トランシーバ２０は、発光素子２４に供給される駆動電流の調整を行わない。これにより、発光素子２４に供給される駆動電流の増加を抑えることができ、発光素子２４の寿命を延ばすことができる。
【００５８】
一方、平均電力Ｐaveが閾値Ｐth2未満である場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、判定部２１４は、前述の式（１）に基づいて、受光素子２８によって受光された光信号の消光比ＥＲを算出する（Ｓ１０１）。そして、判定部２１４は、算出された消光比ＥＲが所定の閾値Ｐth1以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。
【００５９】
消光比ＥＲが閾値Ｐth1以上である場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、判定部２１４は、平均電流の増加を指示する制御指示を送受信部２１５へ出力する。送受信部２１５は、判定部２１４から出力された制御指示にヘッダ等を付加して所定の形式の制御信号に加工し、加工された制御信号を通信Ｉ／Ｆ１４へ出力する。制御指示を含む制御信号は、通信Ｉ／Ｆ１４によって、通信ケーブル１６および通信網１７を介して、光信号の送信側の通信装置１１へ送信される（Ｓ１０３）。そして、光トランシーバ２０は、本フローチャートに示す動作を終了する。
【００６０】
一方、消光比ＥＲが閾値Ｐth1未満である場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、判定部２１４は、変調電力Ｐomaが所定の閾値Ｐth3未満であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。変調電力Ｐomaが閾値Ｐth3以上である場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、光トランシーバ２０は、本フローチャートに示す動作を終了する。
【００６１】
一方、変調電力Ｐomaが閾値Ｐth3未満である場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、判定部２１４は、変調電流の増加を指示する制御指示を送受信部２１５へ出力する。送受信部２１５は、判定部２１４から出力された制御指示にヘッダ等を付加して所定の形式の制御信号に加工し、加工された制御信号を通信Ｉ／Ｆ１４へ出力する。制御指示を含む制御信号は、通信Ｉ／Ｆ１４によって、通信ケーブル１６および通信網１７を介して、光信号の送信側の通信装置１１へ送信される（Ｓ１０５）。そして、光トランシーバ２０は、本フローチャートに示す動作を終了する。
【００６２】
図７は、光信号の送信に関する実施例１の光トランシーバ２０の動作の一例を示すフローチャートである。光トランシーバ２０は、例えば電源が投入される等の所定のタイミングで、本フローチャートに示す動作を開始する。
【００６３】
まず、調整部２１２は、送受信部２１５から制御指示が出力されたか否かを判定することにより、光信号の受信側の他の光トランシーバ２０から、通信ケーブル１６および通信網１７を介して制御指示を受信したか否かを判定する（Ｓ２００）。制御指示を受信した場合（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、調整部２１２は、受信した制御指示が平均電流の増加を指示する制御指示であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。
【００６４】
受信した制御指示が平均電流の増加を指示する制御指示ではない場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、即ち、受信した制御指示が変調電流の増加を指示する制御指示である場合、調整部２１２は、変調電流の増加をドライバＩＣ２３に指示する。ドライバＩＣ２３は、調整部２１２からの変調電流の増加の指示に応じて、発光素子２４に供給される駆動電流の振幅を所定量増加させる（Ｓ２０４）。そして、調整部２１２は、再びステップＳ２００に示した処理を実行する。
【００６５】
一方、受信した制御指示が平均電流の増加を指示する制御指示である場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、調整部２１２は、平均電流の増加をドライバＩＣ２３に指示する。ドライバＩＣ２３は、調整部２１２からの平均電流の増加の指示に応じて、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値が所定量増加するように当該駆動電流を調整する（Ｓ２０２）。
【００６６】
次に、調整部２１２は、発光素子２４に供給される平均電流が発光素子２４に許容されている駆動電流の平均値の最大値に達したか否かを判定する（Ｓ２０３）。発光素子２４に供給される平均電流が最大値に達していない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、調整部２１２は、再びステップＳ２００に示した処理を実行する。
【００６７】
一方、発光素子２４に供給される平均電流が最大値に達した場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、調整部２１２は、発光素子２４の平均電流が最大値に達した光トランシーバ２０を示す通知を送受信部２１５へ出力する。そして、調整部２１２は、抵抗値算出部２１３に発光素子２４の抵抗値の監視を指示する。送受信部２１５は、調整部２１２から出力された通知にヘッダ等を付加して所定の形式の通知信号に加工し、加工された通知信号を通信Ｉ／Ｆ１４へ出力する。送受信部２１５から出力された通知信号は、通信Ｉ／Ｆ１４によって通信ケーブル１６および通信網１７を介して管理装置へ送信される（Ｓ２０５）。
【００６８】
次に、抵抗値算出部２１３は、所定のタイミングになったか否かを判定する（Ｓ２０６）。所定のタイミングになった場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、抵抗値算出部２１３は、センサ２６から出力された測定結果に基づいて、発光素子２４の抵抗値を算出する（Ｓ２０７）。そして、抵抗値算出部２１３は、算出された発光素子２４の抵抗値の情報を含む通知を送受信部２１５へ出力する。送受信部２１５は、抵抗値算出部２１３から出力された通知にヘッダ等を付加して所定の形式の通知信号に加工し、加工された通知信号を通信Ｉ／Ｆ１４へ出力する。送受信部２１５から出力された通知信号は、通信Ｉ／Ｆ１４によって通信ケーブル１６および通信網１７を介して管理装置へ送信される（Ｓ２０８）。そして、抵抗値算出部２１３は、再びステップＳ２０６に示した処理を実行する。
【００６９】
［実施例１の効果］
以上、実施例１について説明した。上記したように、本実施例の光送受信システム１０は、光ファイバ１５を介して他の光トランシーバ２０との間で光信号を送受信する複数の光トランシーバ２０を有する。それぞれの光トランシーバ２０は、受光素子２８と、測定部３０と、発光素子２４と、ドライバＩＣ２３と、調整部２１２とを有する。受光素子２８は、他の光トランシーバ２０から送信された光信号を受光し、光信号を電気信号に変換する。測定部３０は、受光素子２８によって変換された電気信号に基づいて、光信号の平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaを測定する。発光素子２４は、駆動電流に応じて発光することにより光信号を他の光トランシーバ２０へ送信する。ドライバＩＣ２３は、送信信号に応じて発光素子２４に供給される駆動電流を制御することにより、送信信号に応じた光信号を発光素子２４に送信させる。調整部２１２は、他の光トランシーバ２０が有する測定部３０によって測定された平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaに基づいて、ドライバＩＣ２３によって制御される駆動電流を調整する。これにより、簡易な構成で光トランシーバ２０内の発光素子２４の寿命を延ばすことができる。
【００７０】
また、本実施例の各光トランシーバ２０は、判定部２１４および送受信部２１５をさらに有する。判定部２１４は、測定部３０によって測定された平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaから算出された消光比ＥＲが閾値Ｐth1以上か否かを判定する。送受信部２１５は、判定部２１４によって消光比ＥＲが閾値Ｐth1以上であると判定された場合に、平均電流の増加を指示する制御指示を他の光トランシーバ２０へ送信する。また、調整部２１２は、平均電流の増加を指示する制御指示を他の光トランシーバ２０から受信した場合に、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値を上げるように当該駆動電流を調整する。これにより、発光素子２４の閾値劣化等による光信号の品質劣化を抑制することができる。
【００７１】
また、本実施例の各光トランシーバ２０において、判定部２１４は、測定部３０によって測定された平均電力Ｐaveが閾値Ｐth2未満である場合に、消光比ＥＲを算出する。これにより、光トランシーバ２０の処理負荷を低減することができる。
【００７２】
また、本実施例の各光トランシーバ２０において、判定部２１４は、消光比ＥＲが閾値Ｐth1未満である場合、測定部３０によって測定された変調電力Ｐomaが閾値Ｐth3未満であるか否かをさらに判定する。また、送受信部２１５は、判定部２１４によって変調電力Ｐomaが閾値Ｐth3未満であると判定された場合に、発光素子２４に供給される変調電流の増加を指示する制御指示を他の光トランシーバ２０へさらに送信する。また、調整部２１２は、変調電流の増加を指示する制御指示を他の光トランシーバ２０から受信した場合に、発光素子２４が発する光信号の振幅を上げるように発光素子２４に供給される駆動電流の振幅を調整する。これにより、発光素子２４の効率劣化によって、光信号の受信側の光トランシーバ２０において受信品質が劣化することを抑制することができる。
【００７３】
また、本実施例の各光トランシーバ２０において、調整部２１２は、他の光トランシーバ２０が有する測定部３０によって測定された平均電力Ｐaveに基づいて調整された駆動電流の平均値が、発光素子２４に許容されている駆動電流の平均値の最大値に達した場合、それ以降に他の光トランシーバ２０から受信された制御指示に関わらず、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値が当該最大値となるように当該駆動電流を維持する。これにより、調整部２１２は、過剰な駆動電流が発光素子２４に供給されることを防止することができる。
【実施例２】
【００７４】
実施例１の光送受信システム１０では、光信号を送受信する２つの光トランシーバ２０の間で制御指示の送受信が行われる。これに対し、実施例２の光送受信システム１０では、光信号の受信側の光トランシーバ２０が制御指示をサーバへ送信し、サーバが、光信号の送信側の光トランシーバ２０に制御指示を転送する点が実施例１の光送受信システム１０とは異なる。
【００７５】
［光送受信システム１０］
図８は、実施例２における光送受信システム１０の一例を示す図である。本実施例における光送受信システム１０は、通信装置１１−１、通信装置１１−２、およびサーバ６０を有する。サーバ６０は、管理装置の一例である。なお、以下に説明する点を除き、図８において、図１と同一の符号が付されたブロックは、図１を用いて説明したブロックと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００７６】
各通信装置１１内の光トランシーバ２０は、他の通信装置１１から光ファイバ１５を介して送信された光信号の平均電力等を測定し、測定結果を示す測定信号を生成する。そして、光トランシーバ２０は、生成された測定信号を、通信Ｉ／Ｆ１４を介してサーバ６０へ送信する。また、光トランシーバ２０は、サーバ６０から通信Ｉ／Ｆ１４を介して制御指示を受信した場合に、受信した制御指示に基づいて光信号を発生させる発光素子２４の駆動電流を調整する。
【００７７】
サーバ６０は、通信Ｉ／Ｆ６１、プロセッサ６２、メモリ６３、および出力Ｉ／Ｆ６４を有する。通信Ｉ／Ｆ６１は、通信ケーブル１６を介して通信網１７に接続されている。通信Ｉ／Ｆ６１は、各通信装置１１から通信網１７を介して送信された測定信号および通知信号を受信し、受信した測定信号および通知信号をプロセッサ６２へ出力する。また、通信Ｉ／Ｆ６１は、プロセッサ６２から出力された制御信号を、通信網１７を介して、当該制御信号の宛先に応じた通信装置１１へ送信する。
【００７８】
プロセッサ６２は、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ、またはＤＳＰ等を備える。メモリ６３は、例えばＲＡＭまたはＲＯＭ等を備え、プロセッサ６２が処理を実行するために使用されるプログラムやデータ等を記憶する。出力Ｉ／Ｆ６４には、ディスプレイ６５が接続されている。プロセッサ６２は、例えばメモリ６３から読み出したプログラムを実行することにより所定の処理を実行し、実行結果を出力Ｉ／Ｆ６４を介してディスプレイ６５に表示させる。出力Ｉ／Ｆ６４は、出力部の一例である。また、ディスプレイ６５は、出力装置の一例である。
【００７９】
［光トランシーバ２０］
図９は、実施例２における光トランシーバ２０の一例を示すブロック図である。本実施例における光トランシーバ２０は、例えば図９に示すように、プロセッサ２１、メモリ２２、ドライバＩＣ２３、発光素子２４、光学部材２５、センサ２６、光学部材２７、受光素子２８、増幅部２９、および測定部３０を有する。プロセッサ２１は、例えばメモリ２２から読み出したプログラムを実行することにより、送信データ処理部２１０、受信データ処理部２１１、調整部２１２、抵抗値算出部２１３、および送受信部２１５の各機能を実現する。なお、以下に説明する点を除き、図９において、図２と同一の符号が付されたブロックは、図２を用いて説明したブロックと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００８０】
測定部３０から出力された測定結果は、アナログ信号からディジタル信号に変換されて送受信部２１５に入力される。送受信部２１５は、測定部３０から出力された測定結果にヘッダ等を付加して所定の形式の測定信号に加工し、加工された測定信号を通信Ｉ／Ｆ１４へ出力する。通信Ｉ／Ｆ１４は、送受信部２１５から出力された測定信号を、通信ケーブル１６および通信網１７を介してサーバ６０へ送信する。また、送受信部２１５は、通信Ｉ／Ｆ１４を介してサーバ６０から制御信号を受信した場合、受信した制御信号に含まれている制御指示を抽出し、抽出した制御指示を調整部２１２へ出力する。また、送受信部２１５は、調整部２１２または抵抗値算出部２１３から通知が出力された場合、当該通知にヘッダ等を付加して所定の形式の通知信号に加工し、加工された通知信号を通信Ｉ／Ｆ１４へ出力する。通信Ｉ／Ｆ１４は、通知信号を通信ケーブル１６および通信網１７を介してサーバ６０へ送信する。送受信部２１５は、第２の送信部の一例である。
【００８１】
［サーバ６０］
図１０は、実施例２におけるサーバ６０の一例を示すブロック図である。
【００８２】
通信Ｉ／Ｆ６１は、光信号の受信側の光トランシーバ２０から、通信ケーブル１６および通信網１７を介して測定信号を受信した場合、受信した測定信号に含まれている測定結果をプロセッサ６２へ出力する。また、通信Ｉ／Ｆ６１は、プロセッサ６２から制御指示が出力された場合、制御指示にヘッダ等を付加して所定の形式の制御信号に加工し、加工された制御信号を通信ケーブル１６および通信網１７を介して、光信号の送信側の光トランシーバ２０へ送信する。また、光信号の送信側の光トランシーバ２０から、通信ケーブル１６および通信網１７を介して通知信号を受信した場合、通信Ｉ／Ｆ６１は、受信した通知信号に含まれている通知をプロセッサ６２へ出力する。通信Ｉ／Ｆ６１は、第１の送信部の一例である。
【００８３】
プロセッサ６２は、例えばメモリ６３から読み出したプログラムを実行することにより、判定部６２０および通知部６２１の各機能を実現する。判定部６２０は、通信Ｉ／Ｆ６１を介して受信した測定結果に基づいて、光信号の受信側の光トランシーバ２０内の受光素子２８によって受光された光信号の平均電力Ｐaveが所定の閾値Ｐth2未満であるか否かを判定する。閾値Ｐth2のデータは、例えばメモリ６３内に予め保存されている。
【００８４】
平均電力Ｐaveが閾値Ｐth2未満である場合、判定部６２０は、通信Ｉ／Ｆ６１を介して受信した測定結果に含まれている平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaに基づいて、例えば前述の式（１）を用いて、光信号の消光比ＥＲを算出する。そして、判定部６２０は、消光比ＥＲが所定の閾値Ｐth1以上であるか否かを判定する。閾値Ｐth1のデータは、例えばメモリ６３内に予め保存されている。
【００８５】
消光比ＥＲが閾値Ｐth1以上である場合、判定部６２０は、平均電流の増加を指示する制御指示を通信Ｉ／Ｆ６１へ出力する。平均電流の増加を指示する制御指示は、通信Ｉ／Ｆ６１によって、通信ケーブル１６および通信網１７を介して、光信号の送信側の光トランシーバ２０へ送信される。一方、消光比ＥＲが閾値Ｐth1未満である場合、判定部６２０は、変調電力Ｐomaが所定の閾値Ｐth3未満であるか否かを判定する。閾値Ｐth3のデータは、例えばメモリ６３内に予め保存されている。変調電力Ｐomaが閾値Ｐth3未満である場合、判定部６２０は、変調電流の増加を指示する制御指示を通信Ｉ／Ｆ６１へ出力する。変調電流の増加を指示する制御指示は、通信Ｉ／Ｆ６１によって、通信ケーブル１６および通信網１７を介して、光信号の送信側の光トランシーバ２０へ送信される。
【００８６】
通知部６２１は、通信Ｉ／Ｆ６１から出力された通知を、当該通知の対象となる発光素子２４を有する光トランシーバ２０の情報と共に、出力Ｉ／Ｆ６４を介してディスプレイ６５に表示させる。本実施例においてディスプレイ６５に表示される通知には、光信号の送信側の光トランシーバ２０内の発光素子２４の平均電流が最大値に達したことを示す通知や、当該発光素子２４の抵抗値を示す情報を含む通知がある。ディスプレイ６５に表示された通知を参照することにより、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理者は、各光トランシーバ２０内の発光素子２４の劣化の度合いを把握することができる。なお、通知部６２１は、通信Ｉ／Ｆ６１から出力された通知を、出力Ｉ／Ｆ６４を介して、プリンタ等の他の出力装置に出力してもよく、他のサーバ等のコンピュータに出力してもよい。
【００８７】
［光トランシーバ２０の動作］
次に、光トランシーバ２０の動作について説明する。図１１は、光信号の受信に関する実施例２の光トランシーバ２０の動作の一例を示すフローチャートである。光トランシーバ２０は、例えば、光信号の送信側の光トランシーバ２０から光ファイバ１５を介して光信号を受信した場合に、本フローチャートに示す動作を開始する。なお、光トランシーバ２０は、所定のタイミング毎（例えば数秒から数分毎）に、本フローチャートに示す動作を開始してもよい。
【００８８】
まず、光ファイバ１５を介して他の光トランシーバ２０から送信された光信号は、光学部材２７を介して受光素子２８において電気信号に変換され、増幅部２９によって増幅される。測定部３０は、増幅部２９によって増幅された光信号に基づいて、光信号の平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaを測定する。送受信部２１５は、測定部３０によって測定された測定結果を取得する（Ｓ１１０）。
【００８９】
次に、送受信部２１５は、取得した測定結果にヘッダ等を付加することにより所定の形式の測定信号を生成する（Ｓ１１１）。そして、送受信部２１５は、生成された測定信号を通信Ｉ／Ｆ１４へ出力する。通信Ｉ／Ｆ１４は、送受信部２１５から出力された測定信号を、通信ケーブル１６および通信網１７を介してサーバ６０へ送信する（Ｓ１１２）。
【００９０】
なお、光信号の送信に関する実施例２の光トランシーバ２０の動作については、制御指示がサーバ６０から送信される点、通知信号がサーバ６０へ送信される点を除き、図７で説明した動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００９１】
［サーバ６０の動作］
図１２は、実施例２におけるサーバ６０の動作の一例を示すフローチャートである。サーバ６０は、例えば電源が投入される等の所定のタイミングで、本フローチャートに示す動作を開始する。
【００９２】
まず、判定部６２０は、通信Ｉ／Ｆ６１を介して測定結果を受信したか否かを判定する（Ｓ３００）。測定結果を受信した場合（Ｓ３００：Ｙｅｓ）、判定部６２０は、受信した測定結果に基づいて、光信号の受信側の光トランシーバ２０内の受光素子２８によって受光された光信号の平均電力Ｐaveが所定の閾値Ｐth2未満であるか否かを判定する（Ｓ３０１）。平均電力Ｐaveが閾値Ｐth2以上である場合（Ｓ３０１：Ｎｏ）、判定部６２０は、再びステップＳ３００に示した処理を実行する。
【００９３】
一方、平均電力Ｐaveが閾値Ｐth2未満である場合（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、判定部６２０は、測定結果に含まれている平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaに基づいて、例えば前述の式（１）を用いて光信号の消光比ＥＲを算出する（Ｓ３０２）。そして、判定部６２０は、消光比ＥＲが所定の閾値Ｐth1以上であるか否かを判定する（Ｓ３０３）。
【００９４】
消光比ＥＲが閾値Ｐth1以上である場合（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、判定部６２０は、平均電流の増加を指示する制御指示を通信Ｉ／Ｆ６１へ出力する。平均電流の増加を指示する制御指示は、通信Ｉ／Ｆ６１によって、通信ケーブル１６および通信網１７を介して、光信号の送信側の光トランシーバ２０へ送信される（Ｓ３０４）。そして、判定部６２０は、再びステップＳ３００に示した処理を実行する。
【００９５】
一方、消光比ＥＲが閾値Ｐth1未満である場合（Ｓ３０３：Ｎｏ）、判定部６２０は、変調電力Ｐomaが所定の閾値Ｐth3未満であるか否かを判定する（Ｓ３０５）。変調電力Ｐomaが閾値Ｐth3以上である場合（Ｓ３０５：Ｎｏ）、判定部６２０は、再びステップＳ３００に示した処理を実行する。
【００９６】
一方、変調電力Ｐomaが閾値Ｐth3未満である場合（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、判定部６２０は、変調電流の増加を指示する制御指示を通信Ｉ／Ｆ６１へ出力する。変調電流の増加を指示する制御指示は、通信Ｉ／Ｆ６１によって、通信ケーブル１６および通信網１７を介して、光信号の送信側の光トランシーバ２０へ送信される（Ｓ３０６）。そして、判定部６２０は、再びステップＳ３００に示した処理を実行する。
【００９７】
測定結果を受信していない場合（Ｓ３００：Ｎｏ）、通知部６２１は、通信Ｉ／Ｆ６１を介して通知を受信したか否かを判定する（Ｓ３０７）。通信Ｉ／Ｆ６１を介して通知を受信していない場合（Ｓ３０７：Ｎｏ）、判定部６２０は、再びステップＳ３００に示した処理を実行する。一方、通信Ｉ／Ｆ６１を介して通知を受信した場合（Ｓ３０７：Ｙｅｓ）、通知部６２１は、受信した通知を、当該通知の対象となる発光素子２４を有する光トランシーバ２０の情報と共に、出力Ｉ／Ｆ６４を介してディスプレイ６５に表示させる（Ｓ３０８）。そして、判定部６２０は、再びステップＳ３００に示した処理を実行する。
【００９８】
［実施例２の効果］
以上、実施例２について説明した。上記したように、本実施例の光送受信システム１０は、複数の光トランシーバ２０とサーバ６０とを有する。サーバ６０は、判定部６２０および通信Ｉ／Ｆ６１を有する。判定部６２０は、光信号の受信側の光トランシーバ２０が有する測定部３０によって測定された平均電力Ｐaveおよび変調電力Ｐomaから算出された消光比ＥＲが閾値Ｐth1以上か否かを判定する。通信Ｉ／Ｆ６１は、判定部６２０によって消光比ＥＲが閾値Ｐth1以上であると判定された場合に、平均電流の増加を指示する制御指示を、光信号の送信側の光トランシーバ２０へ送信する。光信号の送信側の光トランシーバ２０内の調整部２１２は、平均電流の増加を指示する制御指示をサーバ６０から受信した場合に、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値を上げるように当該駆動電流を調整する。これにより、簡易な構成で光トランシーバ２０内の発光素子２４の寿命を延ばすことができる。また、判定や消光比ＥＲの算出等の処理を、サーバ６０に集約できるので、各光トランシーバ２０の処理負荷を低減することができる。
【００９９】
なお、上記した実施例２では、光トランシーバ２０に関する情報をサーバ６０との間で送受信するための専用の通信Ｉ／Ｆ１４が通信装置１１内に設けられるが、光トランシーバ２０に関する情報は、例えば図１３に示すように、光ファイバ１５を介して送受信されてもよい。図１３は、実施例２における光送受信システム１０の他の例を示す図である。図１３に例示する光送受信システム１０は、複数のサーバ８０、複数のスイッチ装置８１、およびサーバ（管理装置）６０を有する。
【０１００】
それぞれのサーバ８０は、通信装置１１、機器Ｉ／Ｆ８００、プロセッサ８０１、およびメモリ８０２を有する。図１３に例示された光送受信システム１０において、通信装置１１は、例えば拡張ボードに設けられた光トランシーバモジュールである。図１３に例示された通信装置１１は、通信Ｉ／Ｆ１４に代えて機器Ｉ／Ｆ１４０を有する点以外は、前述の実施例２において説明した通信装置１１と同様である。機器Ｉ／Ｆ１４０は、例えばＰＣＩ（Peripheral  Component  Interconnect）バスインターフェイス等である。機器Ｉ／Ｆ８００は、例えばＰＣＩバスコネクタであり、通信装置１１の機器Ｉ／Ｆ１４０に接続される。プロセッサ８０１は、例えばＣＰＵであり、ＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）等のメモリ８０２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、アプリケーション処理等、サーバ８０に特有の処理を行う。また、メモリ８０２内には、管理プログラムが格納されており、プロセッサ８０１は、メモリ８０２内の管理プログラムを読み出して実行することにより、通信装置１１内の光トランシーバ２０の情報を取得し、取得した情報を光トランシーバ２０を介してサーバ６０へ送信する。
【０１０１】
スイッチ装置８１は、複数の通信装置１１−１〜１１−ｎ、機器Ｉ／Ｆ８１０、プロセッサ８１１、およびメモリ８１２を有する。スイッチ装置８１は、複数の通信装置１１−１〜１１−ｎのそれぞれを介して、サーバ８０、他のスイッチ装置、およびサーバ６０等に接続される。スイッチ装置８１内の通信装置１１−１〜１１−ｎの構成は、それぞれ、サーバ８０内の通信装置１１と同様である。機器Ｉ／Ｆ８１０は、例えばＰＣＩバスコネクタであり、通信装置１１−１〜ｎのそれぞれが有する機器Ｉ／Ｆ１４０に接続される。プロセッサ８１１は、例えばＣＰＵであり、ＤＲＡＭ等のメモリ８１２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、ルーティング等、スイッチ装置８１に特有の処理を行う。また、メモリ８１２内には、管理プログラムが格納されており、プロセッサ８１１は、メモリ８１２内の管理プログラムを読み出して実行することにより、通信装置１１−１〜１１−ｎのそれぞれが有する光トランシーバ２０の情報を取得し、取得した情報をいずれかの通信装置１１内の光トランシーバ２０を介してサーバ６０へ送信する。
【０１０２】
サーバ６０は、通信装置１１、プロセッサ６２、メモリ６３、および機器Ｉ／Ｆ６６を有する。サーバ６０は、通信装置１１を介して、スイッチ装置８１に接続される。サーバ６０内の通信装置１１の構成は、サーバ８０内の通信装置１１と同様である。機器Ｉ／Ｆ６６は、例えばＰＣＩバスコネクタであり、通信装置１１内の機器Ｉ／Ｆ１４０に接続される。プロセッサ６２は、例えばＣＰＵであり、ＤＲＡＭ等のメモリ６３に格納された管理プログラムを読み出して実行することにより、サーバ８０およびスイッチ装置８１がそれぞれ有する通信装置１１内の光トランシーバ２０の情報の収集や収集した情報に基づく当該光トランシーバ２０の制御等、サーバ６０に特有の処理を行う。
【０１０３】
このように、複数のサーバ８０と、複数のスイッチ装置８１と、サーバ６０とが光ファイバ１５を介して相互に接続されることにより、データセンタ等の１つのシステムが構成される。また、図１３に例示された光送受信システム１０では、通信装置１１に設けられたプロセッサ１２と、サーバ８０、スイッチ装置８１、およびサーバ６０それぞれ設けられたプロセッサとが分離されている。これにより、各通信装置１１内のプロセッサ１２の処理負荷を軽減することができる。そのため、各通信装置１１内のプロセッサ１２としては、処理性能がそれほど高くないプロセッサ１２を用いることができ、通信装置１１のコスト削減、消費電力削減、および小型化等が可能となる。
【実施例３】
【０１０４】
実施例３では、光トランシーバ２０内の発光素子２４に供給される駆動電流の平均値に基づいて、発光素子２４の寿命を推定し、推定された寿命を示す情報をディスプレイ等に出力する。これにより、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理者は、光トランシーバ２０内の発光素子２４が故障する前に発光素子２４を交換することができ、システムの信頼性を向上させることができる。なお、本実施例における光送受信システム１０の構成および光トランシーバ２０の構成については、図８において説明した光送受信システム１０の構成、および、図９において説明した光トランシーバ２０の構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１０５】
［サーバ６０］
図１４は、実施例３におけるサーバ６０の一例を示すブロック図である。本実施例におけるサーバ６０は、通信Ｉ／Ｆ６１、プロセッサ６２、メモリ６３、および出力Ｉ／Ｆ６４を有する。プロセッサ６２は、例えばメモリ６３から読み出したプログラムを実行することにより、判定部６２０、通知部６２１、および寿命算出部６２２の各機能を実現する。なお、以下に説明する点を除き、図１４において、図１０と同一の符号が付されたブロックは、図１０を用いて説明したブロックと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１０６】
メモリ６３には、データベース６３０が格納されている。データベース６３０には、例えば図１５に示すような履歴テーブル６３１、および、例えば図１６に示すような寿命テーブル６３４が格納されている。図１５は、履歴テーブル６３１の一例を示す図である。履歴テーブル６３１には、例えば図１５に示すように、光トランシーバ２０を識別する識別情報６３２毎に個別テーブル６３３が格納されている。それぞれの個別テーブル６３３には、平均電流の増加を指示する制御指示が送信された日時が格納される。図１６は、実施例３における寿命テーブル６３４の一例を示す図である。寿命テーブル６３４には、例えば図１６に示すように、光トランシーバ２０の識別情報に対応付けて、使用開始日、平均電流の初期値、および予想故障日の情報が格納される。予想故障日は、発光素子２４の寿命を示す情報の一例である。
【０１０７】
判定部６２０は、平均電流の増加を指示する制御指示を光トランシーバ２０へ送信した場合、データベース６３０内の履歴テーブル６３１を参照して、制御指示の送信先の光トランシーバ２０の識別情報に対応付けられた個別テーブル６３３を特定する。そして、判定部６２０は、特定した個別テーブルに、制御指示を送信した日時を登録する。
【０１０８】
寿命算出部６２２は、光信号の送信側の光トランシーバ２０内の発光素子２４に供給される駆動電流の変化量に基づいて、当該発光素子２４の寿命を算出する。具体的には、寿命算出部６２２は、個別テーブル６３３内に制御指示が送信された日時が新たに登録された場合に、当該個別テーブル６３３内に登録されている日時の情報と、当該個別テーブル６３３に対応付けられている識別情報とを取得する。そして、寿命算出部６２２は、取得された識別情報に対応付けられている使用開始日および平均電流の初期値を、寿命テーブル６３４から抽出する。そして、寿命算出部６２２は、取得された識別情報に対応する光トランシーバ２０内の発光素子２４の寿命を算出し、抽出された使用開始日から、算出された寿命が経過した日を、予想故障日として特定する。そして、寿命算出部６２２は、特定した予想故障日で、取得された識別情報に対応付けられている寿命テーブル６３４内の予想故障日を更新する。
【０１０９】
ここで、発光素子２４の寿命は、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値の大きさに依存する。例えば、発光素子２４に供給されている駆動電流の平均値が、発光素子２４に許容されている駆動電流の平均値の最大値Ｉlimit（Ａ）である場合、発光素子２４の寿命を示す期間τlife（hours）は、例えば下記の式（２）に基づいて算出される。
【数２】
2018125740.tif 000004
【０１１０】
上記した式（２）において、Ａおよびｎは所定の定数であり、Ｅaは活性化エネルギーであり、Ｔjは発光素子２４のジャンクション温度である。例えば、Ａ＝１、ｎ＝−２、Ｉlimit＝７ｍＡ、Ｅa＝０．７ｅＶ、Ｔj＝３７３Ｋと仮定すると、上記した式（２）によれば、発光素子２４の寿命を示す期間τlifeは約２万時間となる。
【０１１１】
本実施例では、例えば図１７に示すように、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値の初期値を、最大値Ｉlimitよりも低い値Ｉ0として、時刻ｔ0において発光素子２４の使用が開始される。そして、発光素子２４の閾値劣化や効率劣化に応じて、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値が徐々に増加し、やがて時刻ｔ1において駆動電流の平均値が最大値Ｉlimitに達する。そして、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値が最大値Ｉlimitに維持されたまま運用が継続され、時刻ｔ2において発光素子２４が故障する。従って、本実施例における発光素子２４の寿命τは、使用開始の時刻ｔ0から駆動電流の平均値が最大値Ｉlimitに達する時刻ｔ1までの期間τ1と、時刻ｔ1から発光素子２４が故障するまでの期間τlifeとの合計の時間となる。
【０１１２】
期間τ1が分かれば、前述の式（２）に基づいて算出された期間τlifeを用いて、発光素子２４の寿命τを算出することが可能である。しかし、ＶＣＳＥＬの劣化は、供給される駆動電流によって結晶内に発生する欠陥に起因しており、供給される駆動電流の平均値によって欠陥の発生頻度が変わってくるため、期間τ1を正確に求めることは困難である。
【０１１３】
そこで、本実施例の寿命算出部６２２は、平均電流の増加を指示する制御指示が送信された日時の履歴に基づいて、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値の変化の傾向を推定する。そして、寿命算出部６２２は、推定された傾向に基づいて、駆動電流の平均値が最大値Ｉlimitに達する時刻ｔ1を特定する。具体的には、例えば図１８に示すように、使用開始の時刻ｔ0から現在時刻ｔまでの駆動電流の平均値の変化を、例えば最小二乗法等により直線または曲線で近似する。そして、近似された直線または曲線が駆動電流の平均値の最大値Ｉlimitに達する時刻を時刻ｔ1として推定する。これにより、寿命算出部６２２は、発光素子２４の寿命τを高い精度で求めることができる。
【０１１４】
また、寿命算出部６２２は、例えばサーバ６０のユーザからの指示等に応じて、データベース６３０内の寿命テーブル６３４を出力Ｉ／Ｆ６４を介してディスプレイ６５に表示する。ディスプレイ６５に表示された寿命テーブル６３４を参照することにより、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理者は、各光トランシーバ２０内の発光素子２４の交換時期を決定することができる。
【０１１５】
［サーバ６０の動作］
図１９は、実施例３におけるサーバ６０の動作の一例を示すフローチャートである。サーバ６０は、例えば電源が投入される等の所定のタイミングで、本フローチャートに示す動作を開始する。なお、以下に説明する点を除き、図１９において、図１２と同一の符号が付された処理は、図１２を用いて説明した処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１１６】
消光比ＥＲが閾値Ｐth1以上である場合（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、判定部６２０は、平均電流の増加を指示する制御指示を通信Ｉ／Ｆ６１へ出力する。平均電流の増加を指示する制御指示は、通信Ｉ／Ｆ６１によって、通信ケーブル１６および通信網１７を介して、光信号の送信側の光トランシーバ２０へ送信される（Ｓ３０４）。そして、判定部６２０は、データベース６３０内の履歴テーブル６３１を参照して、制御指示の送信先の光トランシーバ２０の識別情報に対応付けられた個別テーブル６３３を特定する。そして、判定部６２０は、特定した個別テーブル６３３に、制御指示を送信した日時を追加登録する（Ｓ３１０）。
【０１１７】
次に、寿命算出部６２２は、日時が追加登録された個別テーブル６３３内に登録されている日時の情報と、当該個別テーブル６３３に対応付けられている識別情報とを取得する。そして、寿命算出部６２２は、取得された識別情報に対応付けられている使用開始日および平均電流の初期値を、寿命テーブル６３４から抽出する。そして、寿命算出部６２２は、取得された識別情報に対応する光トランシーバ２０内の発光素子２４の寿命を算出する（Ｓ３１１）。
【０１１８】
具体的には、寿命算出部６２２は、平均電流の増加を指示する制御指示が送信された日時の履歴に基づいて、発光素子２４に供給される駆動電流の平均値の変化の傾向を直線または曲線で近似する。そして、寿命算出部６２２は、使用開始の時刻ｔ0から、近似された直線または曲線が駆動電流の平均値の最大値Ｉlimitに達する時刻ｔ1までの期間τ1を推定する。また、寿命算出部６２２は、前述の式（２）に基づいて、駆動電流の平均値が最大値Ｉlimitの状態で運用された場合の発光素子２４の寿命を示す期間τlifeを算出する。そして、寿命算出部６２２は、期間τ1と期間τlifeの合計を発光素子２４の寿命τとして算出する。
【０１１９】
次に、寿命算出部６２２は、寿命テーブル６３４から抽出された使用開始日から、算出された寿命τが経過した日を、予想故障日として特定する。そして、寿命算出部６２２は、特定した予想故障日で、取得された識別情報に対応付けられている寿命テーブル６３４内の予想故障日を更新する（Ｓ３１２）。そして、判定部６２０は、再びステップＳ３００に示した処理を実行する。
【０１２０】
［実施例３の効果］
以上、実施例３について説明した。上記したように、本実施例の光送受信システム１０において、サーバ６０は、寿命算出部６２２と出力Ｉ／Ｆ６４とを有する。寿命算出部６２２は、光信号の送信側の光トランシーバ２０内の発光素子２４に供給される駆動電流の変化量に基づいて、当該発光素子２４の寿命を算出する。出力Ｉ／Ｆ６４は、寿命算出部６２２によって算出された発光素子２４の寿命を示す情報をディスプレイ６５へ出力する。これにより、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理者は、光トランシーバ２０内の発光素子２４が故障する前に発光素子２４を交換することができ、システムの信頼性を向上させることができる。
【実施例４】
【０１２１】
実施例３では、光信号の送信側の光トランシーバ２０内の発光素子２４によって発せられた光信号の平均電力Ｐave等が、光信号の受信側の光トランシーバ２０内の受光素子２８によって測定される。ここで、受光素子２８によって測定される平均電力Ｐaveが低下する要因には、光信号の送信側の発光素子２４の劣化の他に、当該発光素子２４から受信側の光トランシーバ２０内の受光素子２８までの間に存在する光学系の位置ずれや劣化等も含まれる。
【０１２２】
そこで、本実施例では、送信側の光トランシーバ２０内の発光素子２４と光学部材２５との間において、発光素子２４から発生られた光信号の平均電力Ｐave’が測定される。そして、送信側の光トランシーバ２０で測定された平均電力Ｐave’と、受信側の光トランシーバ２０で測定された平均電力Ｐaveとの差分が、発光素子２４について推定された寿命を示す情報と共にディスプレイ等に出力される。これにより、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理者は、光トランシーバ２０内の発光素子２４の寿命の要因が、発光素子２４自体の寿命なのか、光学系の位置ずれや劣化等の他の要因によるものなのかを切り分けることができる。これにより、発光素子２４が無駄に取り換えられることを防止することができる。なお、本実施例における光送受信システム１０の構成については、図８において説明した光送受信システム１０の構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１２３】
［光トランシーバ２０］
図２０は、実施例４における光トランシーバ２０の一例を示すブロック図である。本実施例における光トランシーバ２０は、プロセッサ２１、メモリ２２、ドライバＩＣ２３、発光素子２４、光学部材２５、センサ２６、光学部材２７、受光素子２８、増幅部２９、測定部３０、タップ７０、光学部材７１、および受光素子７２を有する。プロセッサ２１は、例えばメモリ２２から読み出したプログラムを実行することにより、送信データ処理部２１０、受信データ処理部２１１、調整部２１２、抵抗値算出部２１３、および送受信部２１５の各機能を実現する。なお、以下に説明する点を除き、図２０において、図９と同一の符号が付されたブロックは、図９を用いて説明したブロックと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１２４】
タップ７０は、発光素子２４と光学部材２５との間に配置され、発光素子２４から出力された光信号を光学部材２５へ通過させると共に、発光素子２４から出力された光信号の一部を光学部材７１へ分岐させる。タップ７０は、分岐部の一例である。光学部材７１は、レンズおよびミラー等を有する。光学部材７１は、タップ７０によって分岐された光信号を受光素子７２の受光面に入射させる。
【０１２５】
受光素子７２は、光学部材７１によって受光面に入射された光信号を電気信号に変換してプロセッサ２１へ出力する。受光素子７２は、第２の測定部の一例である。ここで、受光素子７２は、数ＭＨｚ程度の応答速度を有する。発光素子２４から送信される光信号の周波数帯域は数十ＧＨｚであるため、受光素子７２によって変換された電気信号は、発光素子２４から送信された光信号の平均電力Ｐave’となる。また、受光素子７２の応答速度は、受光素子２８の応答速度よりもずっと低いため、受光素子７２としては、受光面が受光素子２８よりも広いものを用いることができる。そのため、受光素子７２の受光面に光を入射させるための光学部材７１は、受光素子２８に光を入射させるための光学部材２７よりも小型化することができる。そのため、光トランシーバ２０内にタップ７０、光学部材７１、および受光素子７２が設けられても、光トランシーバ２０はそれほど大型とはならない。
【０１２６】
受光素子７２から出力された平均電力Ｐave’を示す電気信号は、アナログ信号からディジタル信号に変換されて送受信部２１５に入力される。送受信部２１５は、受光素子７２から出力された平均電力Ｐave’にヘッダ等を付加して所定の形式の測定信号に加工し、加工された平均電力Ｐave’を通信Ｉ／Ｆ１４へ出力する。通信Ｉ／Ｆ１４は、送受信部２１５から出力された平均電力Ｐave’を、通信ケーブル１６および通信網１７を介してサーバ６０へ送信する。
【０１２７】
［サーバ６０］
本実施例におけるサーバ６０の構成は、図１４で説明した実施例３のサーバ６０と同様であるため、図１４を参照して説明を行う。なお、以下に説明する点を除き、図１４において説明したブロックは、本実施例においても同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１２８】
データベース６３０には、例えば図２１に示すような寿命テーブル６３４が格納されている。図２１は、実施例４における寿命テーブル６３４の一例を示す図である。本実施例における寿命テーブル６３４には、光トランシーバ２０の識別情報に対応付けて、使用開始日、平均電流の初期値、予想故障日、および電力差の情報が格納される。
【０１２９】
判定部６２０は、通信Ｉ／Ｆ６１を介して、光信号の受信側の光トランシーバ２０から測定結果を受信する。また、判定部６２０は、通信Ｉ／Ｆ６１を介して、光信号の送信側の光トランシーバ２０から平均電力Ｐave’を受信する。そして、判定部６２０は、平均電力Ｐave’と、測定結果に含まれている平均電力Ｐaveとの電力差を算出する。そして、判定部６２０は、算出された電力差の情報を、光信号の送信側の光トランシーバ２０の識別情報に対応付けて寿命テーブル６３４に登録する。寿命テーブル６３４内に電力差の情報が既に登録されている場合、判定部６２０は、算出された電力差の情報で、寿命テーブル６３４に登録されている電力差の情報を更新する。
【０１３０】
寿命算出部６２２は、例えばサーバ６０のユーザからの指示等に応じて、データベース６３０内の寿命テーブル６３４を出力Ｉ／Ｆ６４を介してディスプレイ６５に表示する。
【０１３１】
［実施例４の効果］
以上、実施例４について説明した。上記したように、本実施例の光送受信システム１０において、光トランシーバ２０は、タップ７０、受光素子７２、および送受信部２１５を有する。タップ７０は、発光素子２４から光ファイバ１５に入射される光信号の一部を分岐させる。受光素子７２は、タップ７０が分岐させた光信号の平均電力Ｐave’を測定する。送受信部２１５は、受光素子７２によって測定された平均電力Ｐave’をサーバ６０へ送信する。サーバ６０の出力Ｉ／Ｆ６４は、光信号の受信側の光トランシーバ２０内の測定部３０によって測定された平均電力Ｐaveと、光信号の送信側の光トランシーバ２０内の受光素子７２によって測定された平均電力Ｐave’との差をディスプレイ６５へ出力する。これにより、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理者は、光トランシーバ２０内の発光素子２４の寿命の要因が、発光素子２４自体の寿命なのか、光学系の位置ずれや劣化等の他の要因によるものなのかを切り分けることができる。これにより、発光素子２４が無駄に取り換えられることを防止することができる。
【０１３２】
以上、光送受信システム１０に関するいくつかの実施例について説明した。なお、開示の技術は、上記した各実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【０１３３】
例えば、上記した実施例１において、各光トランシーバ２０は、通信Ｉ／Ｆ１４および通信ケーブル１６を介して、他の光トランシーバ２０との間で制御指示を送信および受信するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、光トランシーバ２０間が複数の光ファイバ１５を有するケーブルを用いて接続されている場合、光トランシーバ２０は、ケーブル内でデータ通信に使用されていない光ファイバ１５を用いて制御指示の送受信を行ってもよい。例えば、光トランシーバ２０間が１２本の光ファイバ１５を有するケーブルで接続され、光信号の送信および受信にそれぞれ４つの光ファイバ１５が用いられる場合、４つの光ファイバ１５がデータ通信に使用されていないことになる。そこで、各光トランシーバ２０は、ケーブル内でデータ通信に使用されていない光ファイバ１５を用いて制御指示の送受信を行う。
【０１３４】
なお、制御指示を送信および受信するための通信帯域は、例えば数Ｍｂｐｓ程度でよい。そのため、制御指示の送受信において、発光素子２４、発光素子２４からの光信号を光ファイバ１５に入射させる光学部材２５、受光素子２８、および光ファイバ１５を介して受信した光信号を受光素子２８の受光面に入射させる光学部材２７等を小型化することができる。
【０１３５】
また、上記した実施例３では、光信号の受信側の光トランシーバ２０から送信された測定結果に基づいて、サーバ６０が、平均電力Ｐaveが閾値Ｐth2未満であるか否か等を判定するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、実施例３において、光信号の受信側の光トランシーバ２０において平均電力Ｐaveが閾値Ｐth2未満であるか否か等が判定され、制御指示がサーバ６０を介して光信号の送信側の光トランシーバ２０へ送信されてもよい。これにより、光信号の受信側の光トランシーバ２０とサーバ６０と間の通信トラフィックを抑制することができる。
【０１３６】
また、上記した実施例２から実施例４において、サーバ６０は、平均電流の増加を指示する制御指示の送信回数と、変調電流の増加を指示する制御指示の送信回数とを光トランシーバ２０毎に記録し、ディスプレイ６５等に表示させてもよい。ディスプレイ６５に表示されたそれぞれの制御指示の回数を参照することにより、各通信装置１１の光トランシーバ２０の状態を管理する管理者は、光トランシーバ２０内の発光素子２４について、それぞれの劣化モードの進行具合を把握することができる。
【０１３７】
また、上記した各実施例において、光トランシーバ２０およびサーバ６０が有する処理ブロックは、実施例における光トランシーバ２０およびサーバ６０の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて機能別に区分したものである。そのため、処理ブロックの区分方法やその名称によって、開示の技術が制限されることはない。また、上記した実施例における光トランシーバ２０およびサーバ６０が有する各処理ブロックは、処理内容に応じてさらに多くの処理ブロックに細分化することもできるし、複数の処理ブロックを１つの処理ブロックに統合することもできる。また、それぞれの処理ブロックによって実行される処理は、ソフトウェアによる処理として実現されてもよく、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等の専用のハードウェアにより実現されてもよい。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  光送受信システム
１１  通信装置
１２  プロセッサ
１３  メモリ
１４  通信Ｉ／Ｆ
１４０  機器Ｉ／Ｆ
１５  光ファイバ
１６  通信ケーブル
１７  通信網
２０  光トランシーバ
２１  プロセッサ
２１０  送信データ処理部
２１１  受信データ処理部
２１２  調整部
２１３  抵抗値算出部
２１４  判定部
２１５  送受信部
２２  メモリ
２３  ドライバＩＣ
２４  発光素子
２５  光学部材
２６  センサ
２７  光学部材
２８  受光素子
２９  増幅部
６０  サーバ
６１  通信Ｉ／Ｆ
６２  プロセッサ
６２０  判定部
６２１  通知部
６２２  寿命算出部
６３  メモリ
６３０  データベース
６３１  履歴テーブル
６３４  寿命テーブル
６４  出力Ｉ／Ｆ
６５  ディスプレイ
６６  機器Ｉ／Ｆ
７０  タップ
７１  光学部材
７２  受光素子
８０  サーバ
８００  機器Ｉ／Ｆ
８０１  プロセッサ
８０２  メモリ
８１  スイッチ装置
８１０  機器Ｉ／Ｆ
８１１  プロセッサ
８１２  メモリ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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