(57)【要約】【課題】光モジュールの構造を複雑とすることなく、発光素子で発光する光の光強度をモニタすることが可能な光アクティブケーブルおよび光伝送システムを提供する。【解決手段】両光モジュール２ａ，２ｂにそれぞれ搭載され、受信部８ａ，８ｂの受光素子７ａ，７ｂで受光した光の光強度を検出する光強度検出部１１ａ，１１ｂと、光強度検出部１１ａ，１１ｂで検出した光強度のデータを両光モジュール２ａ，２ｂ間で送受信するための通信手段１２と、両光モジュール２ａ，２ｂにそれぞれ搭載され、光強度検出部１１ａ，１１ｂで検出した光強度のデータを通信手段１２を介して相手側の光モジュール２ｂ，２ａに送信すると共に、通信手段１２を介して相手側の光モジュール２ｂ，２ａから送信された光強度のデータを受信する光強度送受信部１３ａ，１３ｂと、を備えたものである。【選択図】図１
2015008380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ケーブルと、
前記光ケーブルの両端部にそれぞれ設けられ、発光素子を有し電気信号を光信号に変換する送信部と受光素子を有し光信号を電気信号に変換する受信部とを有する光モジュールと、
を備えた光アクティブケーブルにおいて、
前記両光モジュールにそれぞれ搭載され、前記受信部の前記受光素子で受光した光の光強度を検出する光強度検出部と、
前記光強度検出部で検出した光強度のデータを前記両光モジュール間で送受信するための通信手段と、
前記両光モジュールにそれぞれ搭載され、前記光強度検出部で検出した光強度のデータを前記通信手段を介して相手側の前記光モジュールに送信すると共に、前記通信手段を介して相手側の前記光モジュールから送信された光強度のデータを受信する光強度送受信部と、
を備えたことを特徴とする光アクティブケーブル。
【請求項２】
前記両光モジュールにそれぞれ搭載され、相手側の前記光モジュールから受信した光強度のデータを基に、前記送信部の前記発光素子の光強度を制御する光強度制御部を、さらに備えた
請求項１記載の光アクティブケーブル。
【請求項３】
前記発光素子として複数の発光部を有するアレイ状発光素子を用いると共に、前記受光素子として複数の受光部を有するアレイ状受光素子を用い、かつ、前記光ケーブルとして、前記複数の発光部および受光部に対応した複数の光ファイバを有するものを用い、複数のチャンネルで通信可能に構成され、
前記通信手段は、前記複数のチャンネルのうち１つのチャンネルを使用して、光信号により前記光強度のデータを送受信するように構成される
請求項１または２記載の光アクティブケーブル。
【請求項４】
前記通信手段は、前記光ケーブルを介して送受信する通常のデータに前記光強度のデータを重畳して送受信するように構成される
請求項１または２記載の光アクティブケーブル。
【請求項５】
前記通信手段は、前記両光モジュールを接続する電線からなり、電気信号により前記光強度のデータを送受信するように構成される
請求項１または２記載の光アクティブケーブル。
【請求項６】
前記通信手段は、前記両光モジュールそれぞれに搭載された無線通信装置からなり、無線により前記光強度のデータを送受信するように構成される
請求項１または２記載の光アクティブケーブル。
【請求項７】
請求項１〜６いずれかに記載の光アクティブケーブルを用いて２つの通信機器を接続し、
前記光アクティブケーブルを介して前記２つの通信機器間で相互に通信可能に構成された
ことを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アクティブケーブルおよび光伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ケーブルと、光ケーブルの両端部にそれぞれ設けられ、発光素子を有し電気信号を光信号に変換する送信部と受光素子を有し光信号を電気信号に変換する受信部とを有する光モジュールと、を備えた光アクティブケーブルが知られている。
【０００３】
光アクティブケーブルの光モジュールに搭載される発光素子としては、例えばＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）が用いられる。また、光アクティブケーブルの光モジュールに搭載される受光素子としては、例えばＰＤ（Photo Diode）が用いられる。
【０００４】
光アクティブケーブルでは、経年劣化等により、駆動電流が同じでも発光素子で得られる光強度（光パワー）が低下してしまう場合がある。光強度の低下の度合いが大きいと正常な通信が望めなくなため、発光素子で得られる光強度をモニタして、光強度が低下した場合には駆動電流を大きくして光強度を所望の強度に維持するなどの対策を行うことが望まれる。
【０００５】
発光素子としてＶＣＳＥＬを用いる場合、ＶＣＳＥＬは後方出力光がないために、前方出力光をハーフミラー等で分岐した光の光強度をモニタする方法が一般的である。
【０００６】
特許文献１では、送信側の光モジュールにモニタ用の受光素子を配置し、その受光素子により、発光素子と対向配置された光ファイバの入射端面で反射した反射光をモニタする方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−９９５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のように光モジュールにモニタ用の受光素子を搭載した場合、光モジュールの構造が複雑になってしまい、光モジュールが大型化してしまう場合がある、といった問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、光モジュールの構造を複雑とすることなく、発光素子で発光する光の光強度をモニタすることが可能な光アクティブケーブルおよび光伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、光ケーブルと、前記光ケーブルの両端部にそれぞれ設けられ、発光素子を有し電気信号を光信号に変換する送信部と受光素子を有し光信号を電気信号に変換する受信部とを有する光モジュールと、を備えた光アクティブケーブルにおいて、前記両光モジュールにそれぞれ搭載され、前記受信部の前記受光素子で受光した光の光強度を検出する光強度検出部と、前記光強度検出部で検出した光強度のデータを前記両光モジュール間で送受信するための通信手段と、前記両光モジュールにそれぞれ搭載され、前記光強度検出部で検出した光強度のデータを前記通信手段を介して相手側の前記光モジュールに送信すると共に、前記通信手段を介して相手側の前記光モジュールから送信された光強度のデータを受信する光強度送受信部と、を備えた光アクティブケーブルである。
【００１１】
前記両光モジュールにそれぞれ搭載され、相手側の前記光モジュールから受信した光強度のデータを基に、前記送信部の前記発光素子の光強度を制御する光強度制御部を、さらに備えてもよい。
【００１２】
前記発光素子として複数の発光部を有するアレイ状発光素子を用いると共に、前記受光素子として複数の受光部を有するアレイ状受光素子を用い、かつ、前記光ケーブルとして、前記複数の発光部および受光部に対応した複数の光ファイバを有するものを用い、複数のチャンネルで通信可能に構成され、前記通信手段は、前記複数のチャンネルのうち１つのチャンネルを使用して、光信号により前記光強度のデータを送受信するように構成されてもよい。
【００１３】
前記通信手段は、前記光ケーブルを介して送受信する通常のデータに前記光強度のデータを重畳して送受信するように構成されてもよい。
【００１４】
前記通信手段は、前記両光モジュールを接続する電線からなり、電気信号により前記光強度のデータを送受信するように構成されてもよい。
【００１５】
前記通信手段は、前記両光モジュールそれぞれに搭載された無線通信装置からなり、無線により前記光強度のデータを送受信するように構成されてもよい。
【００１６】
また、本発明は、前記光アクティブケーブルを用いて２つの通信機器を接続し、前記光アクティブケーブルを介して前記２つの通信機器間で相互に通信可能に構成された光伝送システムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光モジュールの構造を複雑とすることなく、発光素子で発光する光の光強度をモニタすることが可能な光アクティブケーブルおよび光伝送システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光アクティブケーブルの概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る光アクティブケーブルの概略構成図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る光アクティブケーブルの概略構成図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る光アクティブケーブルの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態に係る光アクティブケーブルの概略構成図である。
【００２１】
図１に示すように、光アクティブケーブル１は、光ケーブル３と、光ケーブル３の両端部にそれぞれ設けられた光モジュール２ａ，２ｂと、を備えている。
【００２２】
光モジュール２ａ，２ｂは、発光素子５ａ，５ｂを有し電気信号を光信号に変換する送信部６ａ，６ｂと、受光素子７ａ，７ｂを有し光信号を電気信号に変換する受信部８ａ，８ｂと、を有している。
【００２３】
光ケーブル３は、送信側光ファイバ４ａと受信側光ファイバ４ｂとを有し、光モジュール２ａの送信部６ａと光モジュール２ｂの受信部８ｂとが送信側光ファイバ４ａを介して接続され、光モジュール２ｂの送信部６ｂと光モジュール２ａｆの受信部８ａとが受信側光ファイバ４ｂを介して接続され、光ファイバ４ａ，４ｂを介して両光モジュール２ａ，２ｂが相互に通信可能に構成されている。
【００２４】
光アクティブケーブル１では、光モジュール２ａに入力された電気信号は、光モジュール２ａの送信部６ａに搭載された変調信号出力部９ａにより変調され、発光素子５ａにて光信号に変換されて送信側光ファイバ４ａに出力される。送信側光ファイバ４ａを通過した光信号は、光モジュール２ｂの受信部８ｂに入力され、受光素子７ｂにて受光され電気信号に変換され、受信部８ｂに搭載された入力信号復調部１０ｂにより復調されて外部に出力される。
【００２５】
同様に、光モジュール２ｂに入力された電気信号は、光モジュール２ｂの送信側部６ｂに搭載された変調信号出力部９ｂにより変調され、発光素子５ｂにて光信号に変換されて受信側光ファイバ４ｂに出力される。受信側光ファイバ４ｂを通過した光信号は、光モジュール２ａの受信部８ａに入力され、受光素子７ａにて受光され電気信号に変換され、受信部８ａに搭載された入力信号復調部１０ａにより復調されて外部に出力される。
【００２６】
本実施の形態では、発光素子５ａ，５ｂとして複数の発光部を有するアレイ状発光素子を用いると共に、受光素子７ａ，７ｂとして複数の受光部を有するアレイ状受光素子を用い、かつ、光ケーブル３として、複数の発光部および受光部に対応した複数の光ファイバ４ａ，４ｂを有するものを用い、複数のチャンネルで通信可能に光アクティブケーブル１を構成している。ここでは、発光素子５ａ，５ｂとしてＶＣＳＥＬアレイ、受光素子７ａ，７ｂとしてＰＤアレイを用いた。
【００２７】
さて、本実施の形態に係る光アクティブケーブル１では、両光モジュール２ａ，２ｂにそれぞれ搭載され、受信部８ａ，８ｂの受光素子７ａ，７ｂで受光した光の光強度を検出する光強度検出部１１ａ，１１ｂと、光強度検出部１１ａ，１１ｂで検出した光強度のデータを両光モジュール２ａ，２ｂ間で送受信するための通信手段１２と、両光モジュール２ａ，２ｂにそれぞれ搭載され、光強度検出部１１ａ，１１ｂで検出した光強度のデータを通信手段１２を介して相手側の光モジュール２ｂ，２ａに送信すると共に、通信手段１２を介して相手側の光モジュール２ｂ，２ａから送信された光強度のデータを受信する光強度送受信部１３ａ，１３ｂと、を備えている。
【００２８】
光強度検出部１１ａ，１１ｂおよび光強度送受信部１３ａ，１３ｂは、光モジュール２ａ，２ｂに設けられたマイクロコンピュータ（マイコン）１４ａ，１４ｂに組み込まれ、ＣＰＵ、ソフトウェア、メモリ、インターフェイス等を適宜組み合わせて実現される。
【００２９】
受光素子７ａで受光する光の光強度は、発光素子５ｂで発光する光の光強度に応じた光強度となる。よって、受光素子７ａで受光する光の光強度を光強度検出部１１ａで検出し、これを光強度送受信部１３ａで通信手段１２を介して光強度送受信部１３ｂに送信することで、光モジュール２ｂにて、自身に搭載された送信部６ｂの発光素子５ｂの光強度をモニタすることが可能になる。
【００３０】
同様に、受光素子７ｂで受光する光の光強度は、発光素子５ａで発光する光の光強度に応じた光強度となる。よって、受光素子７ｂで受光する光の光強度を光強度検出部１１ｂで検出し、これを光強度送受信部１３ｂで通信手段１２を介して光強度送受信部１３ａに送信することで、光モジュール２ａにて、自身に搭載された送信部６ａの発光素子５ａの光強度をモニタすることが可能になる。
【００３１】
よって、光モジュール２ａ，２ｂにて、自身に搭載された送信部６ａ，６ｂの発光素子５ａ，５ｂの光強度をリアルタイムでモニタし、発光素子５ａ，５ｂで発光する光が所望の光強度となるように制御を行うことが可能になる。
【００３２】
本実施の形態では、両光モジュール２ａ，２ｂにそれぞれ搭載され、相手側の光モジュール２ｂ，２ａから受信した光強度のデータを基に、自身に搭載された送信部６ａ，６ｂの発光素子５ａ，５ｂの光強度を制御する光強度制御部１４ａ，１４ｂを、さらに備えた。
【００３３】
光強度制御部１４ａ，１４ｂは、例えば、相手側の光モジュール２ｂ，２ａから受信した光強度のデータを基に、発光素子５ａ，５ｂで発光する光が所望の光強度となるように、発光素子５ａ，５ｂの駆動電流をアクティブに制御するように構成される。
【００３４】
両光強度送受信部１３ａ，１３ｂ間で送受信する光強度のデータとしては、受光素子７ａ，７ｂの出力電流値をそのまま用いてもよいし、当該出力電流値より演算した光強度の値を用いてもよい。
【００３５】
また、本実施の形態では、発光素子５ａ，５ｂとしてＶＣＳＥＬアレイ、受光素子７ａ，７ｂとしてＰＤアレイを用いて複数チャンネルでの通信を可能としているが、両光強度送受信部１３ａ，１３ｂ間で送受信する光強度のデータとしては、全てのチャンネルの光強度のデータを送受信するようにしてもよいし、代表する１チャンネルのみの光強度のデータを送受信するようにしてもよい。全てのチャンネルの光強度のデータを送受信する場合、光強度制御部１４ａ，１４ｂを、各チャンネルの駆動電流を個別に制御して、各チャンネルの光強度を個別に制御するように構成することも可能になる。
【００３６】
また、本実施の形態では、通信手段１２は、複数のチャンネルのうち１つのチャンネルを使用して、光信号により光強度のデータを送受信するように構成されている。
【００３７】
例えば、通常の通信に１２チャンネルを使用する場合、１３チャンネル以上のチャンネル数とすることで、１つのチャンネルを光強度のデータの送受信用のチャンネル、すなわち通信手段１２として用いることができる。
【００３８】
なお、通信手段１２として使用するチャンネルは、通常の通信用のチャンネルが故障した場合のバックアップチャンネルとしても使用可能である。この場合、光モジュール２ａ，２ｂに、チャンネル故障時にバックアップチャンネルに切り替える切替手段を備える必要がある。
【００３９】
本実施の形態に係る光アクティブケーブル１を用いて２つの通信機器を接続し、光アクティブケーブル１を介して２つの通信機器間で相互に通信可能に構成すれば、本実施の形態に係る光伝送システムが得られる。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態に係る光アクティブケーブル１では、両光モジュール２ａ，２ｂにそれぞれ搭載され、受信部８ａ，８ｂの受光素子７ａ，７ｂで受光した光の光強度を検出する光強度検出部１１ａ，１１ｂと、光強度検出部１１ａ，１１ｂで検出した光強度のデータを両光モジュール２ａ，２ｂ間で送受信するための通信手段１２と、両光モジュール２ａ，２ｂにそれぞれ搭載され、光強度検出部１１ａ，１１ｂで検出した光強度のデータを通信手段１２を介して相手側の光モジュール２ｂ，２ａに送信すると共に、通信手段１２を介して相手側の光モジュール２ｂ，２ａから送信された光強度のデータを受信する光強度送受信部１３ａ，１３ｂと、を備えている。
【００４１】
つまり、光アクティブケーブル１では、発光素子５ａ，５ｂの光強度を、送信側の光モジュール２ａ，２ｂで直接モニタするのではなく、受信側の光モジュール２ｂ，２ａに搭載した受光素子７ｂ，７ａでモニタし、モニタした光強度のデータを送信側の光モジュール２ａ，２ｂに戻すように構成している。
【００４２】
このように構成することで、光モジュール２ａ，２ｂにモニタ用の受光素子を搭載せずとも、光モジュール２ａ，２ｂにて自身に搭載された送信部６ａ，６ｂの発光素子５ａ，５ｂで発光する光の光強度をモニタすることが可能になる。
【００４３】
つまり、光アクティブケーブル１によれば、光モジュール２ａ，２ｂの構造を複雑とすることなく、発光素子５ａ，５ｂで発光する光の光強度をモニタすることが可能になる。また、光アクティブケーブル１では、モニタ用の受光素子を搭載した場合と比較して光モジュール２ａ，２ｂを小型とすることが可能になり、実装の自由度を向上できる。
【００４４】
また、本実施の形態では、通信手段１２を、複数のチャンネルのうち１つのチャンネルを使用して、光信号により光強度のデータを送受信するように構成されているため、簡単な構成で実現でき低コストである。
【００４５】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。
【００４６】
図２に示す光アクティブケーブル２１は、基本的に図１の光アクティブケーブル１と同じ構成であり、通信手段１２の構成が異なる。
【００４７】
光アクティブケーブル２１では、通信手段１２は、光ケーブル３を介して送受信する通常のデータに、光強度のデータを重畳して送受信するように構成されている。両光モジュール２ａ，２ｂには、通常のデータに光強度のデータを重畳した信号を生成し送信部６ａ，６ｂに出力すると共に、受信部８ａ，８ｂで受信した重畳した信号を通常のデータと光強度のデータに分離する重畳信号生成分離部２２ａ，２２ｂが搭載される。
【００４８】
また、図１の光アクティブケーブル１では、両光強度送受信部１３ａ，１３ｂ間で送受信する光強度のデータとして、受光素子７ｂ，７ａの出力電流値や、当該出力電流値より演算した光強度の値を用いたが、光アクティブケーブル２１では、光強度検出部１１ａ，１１ｂにて、受光素子７ｂ，７ａの出力電流値が予め設定した閾値を下回ったか否かを判断し、閾値を下回ったときにそれを示す信号を光強度のデータとして送受信するように構成している。
【００４９】
より具体的には、光アクティブケーブル２１では、光強度検出部１１ａ，１１ｂは、受光素子７ａ，７ｂで検出される光強度（出力電流値）に対する閾値が設定されており、光強度が閾値を下回ったときに、図示しないメモリ（ＲＯＭ）内の特定のレジスタの状態を変更し、光強度が劣化したことを記録する。閾値としては、例えば、光強度検出部１１ａ，１１ｂにて初期の光強度をメモリに記録するようにし、その初期の光強度から所定の割合低下させた値（例えば初期の光強度の５０％の値）などを用いることができる。
【００５０】
光強度送受信部１３ａ，１３ｂは、上述の特定のレジスタの状態が変更されると、光強度検出部１１ａ，１１ｂで検出した光強度が閾値を下回ったことを示す信号を光強度のデータとして相手側の光モジュール２ｂ，２ａに送信する。この際、重畳信号生成分離部２２ａ，２２ｂにて特定の変調信号を発生させて重畳信号を生成し、光信号として相手側の光モジュール２ｂ，２ａに送信することになる。
【００５１】
光強度検出部１１ａ，１１ｂで検出した光強度が閾値を下回ったことを示す信号を受信した相手側の光モジュール２ｂ，２ａでは、当該信号を受信したことをメモリ（ＲＯＭ）内の特定のレジスタに記録すると共に、光強度制御部１４ｂ，１４ａにおいて、例えば、上述の閾値を下回ったことを示す信号が受信されなくなるまで駆動電流を徐々に上昇させる制御を行う。
【００５２】
光アクティブケーブル２１では、光強度のデータを通常の信号に重畳して送受信する構成であるため、光強度のデータを送受信するためのチャンネルを別途備える必要がなくなる。よって、必要最低限のチャンネル数を備えたものを用いればよくなり、さらなる低コスト化が可能になる。
【００５３】
また、光アクティブケーブル２１では、光強度検出部１１ａ，１１ｂにて、受光素子７ａ，７ｂの出力電流値が予め設定した閾値を下回ったか否かを判断し、閾値を下回ったときにそれを示す信号を光強度のデータとして送受信するように構成しているため、発光素子５ａ，５ｂの劣化が発生したときのみ光強度のデータが送信されることとなり、両光モジュール２ａ，２ｂ間の通信量を抑制することが可能になる。
【００５４】
図３に示す光アクティブケーブル３１は、通信手段１２を、２つの光モジュール２ａ，２ｂを接続する電線（メタルケーブル）３２で構成したものである。光強度送受信部１３ａ，１３ｂは、電気信号により光強度のデータを送受信するように構成される。なお、光ケーブル３として電線を複合化した光電気複合ケーブルを用い、その電線を通信手段１２として用いることも可能である。また、光強度のデータを送受信する際に用いる電気信号は、アナログ信号であってもよいしデジタル信号であってもよい。
【００５５】
図４に示す光アクティブケーブル４１は、通信手段１２を、２つの光モジュール２ａ，２ｂそれぞれに搭載された無線通信装置４２ａ，４２ｂで構成したものである。光強度送受信部１３ａ，１３ｂは、無線により光強度のデータを送受信するように構成される。
【００５６】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００５７】
例えば、上記実施の形態では言及しなかったが、光強度制御部１４ａ，１４ｂにて駆動電流を上昇させても発光素子５ａ，５ｂの光強度が上昇しない場合には、光ケーブル３の破損など、故障が発生したと考えられる。よって、駆動電流が予め設定した上限閾値よりも高く、かつ、相手側の光モジュール２ｂ，２ａから受信した光強度の値が予め設定した閾値よりも低いとき、故障が発生したと判定する故障判定部をさらに備えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  光アクティブケーブル
２ａ，２ｂ  光モジュール
３  光ケーブル
５ａ，５ｂ  発光素子
６ａ，６ｂ  送信部
７ａ，７ｂ  受光素子
８ａ，８ｂ  受信部
１１ａ，１１ｂ  光強度検出部
１２  通信手段
１３ａ，１３ｂ  光強度送受信部
【図１】
2015008380.tif 000003
【図２】
2015008380.tif 000004
【図３】
2015008380.tif 000005
【図４】
2015008380.tif 000006