(57)【要約】【課題】上位制御ユニットの端子の利用効率を向上させることが可能な光送信モジュール、光送信機、及び光通信システムを提供することである。【解決手段】本発明では、光送信モジュール１２から出力される光の波長を調整する場合、上位制御ユニット１１の通信手段１１０から光送信モジュールを指定して波長調整要求指示が送信されると、その指定された光送信モジュールの制御手段１２５は、その波長調整要求指示を通信手段１２０により受けつける。その制御手段は、その波長調整要求指示により要求されている波長にレーザダイオード１２１から出力される光の波長を波長調整手段１２４に調整させる。従って、光送信モジュールから出力される光の波長を調整する場合には、上位制御ユニットは、光送信モジュールを指定して波長調整要求信号を送信すればよく、上位制御ユニットには、その波長調整要求信号を送信するための信号線があれば良い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力可能な複数の波長の中から何れかの波長の光を出力するように調整され、調整された波長の光を出力することができるレーザダイオードと、
前記レーザダイオードから出力される光の波長を調整する波長調整手段と、
自機の外部に設けられた上位制御ユニットとの間で通信を行う通信手段と、
前記上位制御ユニットから自機を指定して送信された波長調整要求指示を前記通信手段により受けつけ、前記波長調整要求指示に基づいて、前記波長調整手段に前記レーザダイオードから出力される光の波長を調整させる制御手段と、
を備えることを特徴とする光送信モジュール。
【請求項２】
前記通信手段により行われる通信の通信方式がシリアル通信方式であることを特徴とする請求項１記載の光送信モジュール。
【請求項３】
複数の請求項１記載の光送信モジュールと、
複数の前記光送信モジュールの制御手段との間で通信を行う通信手段を有する上位制御ユニットであって、複数の前記光送信モジュールの中から何れかの光送信モジュールに、前記光送信モジュールから出力される光の波長を調整する旨の波長調整要求指示を、前記光送信モジュールを指定して前記通信手段により送信し、複数の前記光送信モジュールが相互に異なる波長の光を出力するように制御する上位制御ユニットと、
複数の前記光送信モジュールから夫々出力された相互に異なる波長の光を合波して出力する光合波器と
を備えることを特徴とする光送信機。
【請求項４】
請求項３記載の光送信機と、
前記光送信機から出力された光を伝送する光伝送路と、
前記光送信機から出力され前記光伝送路により伝送された光を受信する光受信機と、
を備えることを特徴とする光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光送信モジュール、光送信機、及び光通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムは、光を出力する光送信機と、その光を伝送する光伝送路と、この光伝送路により伝送されてきた光を受ける光受信機とから構成される。このような光通信システムが、例えば、波長分割多重光通信システムである場合、その光通信システムで用いられる光送信機は、相互に異なる波長の光を出力する複数の光送信モジュールを有し、夫々の光送信モジュールからの光を合波して出力するようになっている。この光送信機に含まれる光送信モジュールとしては、２波長のうちの一方の波長が選択され、その選択された波長の光を出力する方式が知られている。そして、光送信モジュールの波長の選択は、光送信機に設けられている上位制御ユニットから各光送信モジュールに夫々１本づつ波長選択信号線を接続し、その波長選択信号線により送信される信号を上位制御ユニットが調整することで行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、各光送信モジュールに接続された波長選択信号線の信号を上位制御ユニットが調整することで光送信モジュールから出力される光の波長の選択を行う場合には、光送信機に実装される光送信モジュールの個数だけ波長選択信号線が必要となり、上位制御ユニットの端子の利用が非効率であるという問題点がある。
【０００４】
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、その目的は上位制御ユニットの端子の利用効率を向上させることが可能な光送信モジュール、光送信機、及び光通信システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る光送信モジュールは、出力可能な複数の波長の中から何れかの波長の光を出力するように調整され、調整された波長の光を出力することができるレーザダイオードと、レーザダイオードから出力される光の波長を調整する波長調整手段と、自機の外部に設けられた上位制御ユニットとの間で通信を行う通信手段と、上位制御ユニットから自機を指定して送信された波長調整要求指示を通信手段により受けつけ、波長調整要求指示に基づいて、波長調整手段にレーザダイオードから出力される光の波長を調整させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
上記の光送信モジュールにおいて、制御手段は、自機の外部の上位制御ユニットから自機を指定して送信された波長調整要求指示を通信手段により受けつけると、その波長調整要求指示に基づいて、波長調整手段にレーザダイオードから出力される光の波長を調整させる。即ち、上位制御ユニットから送信された波長調整要求指示を受けつけることで、光送信モジュールは出力する光の波長の調整を実行する。従って、光送信モジュールから出力される光の波長を調整するために、上位制御ユニットは波長調整要求指示を送信するための信号線を有していれば良い。
【０００７】
また、上記の通信手段により行われる通信の通信方式がシリアル通信方式であることは望ましい。シリアル通信方式では、データ信号を１本の信号線で送信できるため、上位制御ユニットに接続する信号線の数をより少なくすることができる。
【０００８】
また、本発明は、以下の特徴を有した光送信機にも係る。即ち、本発明に係る光送信機は、複数の上記の光送信モジュールと、それら複数の光送信モジュールの制御手段との間で通信を行う通信手段を有する上位制御ユニットであって、複数の光送信モジュールの中から何れかの光送信モジュールに、光送信モジュールから出力される光の波長を調整する旨の波長調整要求指示を、光送信モジュールを指定して通信手段により送信し、複数の光送信モジュールが相互に異なる波長の光を出力するように制御する上位制御ユニットと、複数の光送信モジュールから夫々出力された相互に異なる波長の光を合波して出力する光合波器と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような光送信機において、その光送信機の上位制御ユニットは、複数の光送信モジュールと通信可能な通信手段を有している。そのため、上位制御ユニットは、複数の光送信モジュールの中から何れかの光送信モジュールを指定して、その光送信モジュールに波長調整要求指示を送信することができる。従って、上位制御ユニットにおいて、光送信モジュールから出力される光の波長を調整するために必要な信号線は、波長調整要求指示を送信するための信号線であり、端子の利用効率が良い。
【００１０】
更に、本発明は、上述した光送信機と、光送信機から出力された光を伝送する光伝送路と、光送信機から出力され光伝送路により伝送された光を受信する光受信機と、を備えることを特徴とする光通信システムにも係る。
【００１１】
この場合には、端子の利用効率が良い上位制御ユニットを有する光送信機から出力された光は、光伝送路を伝送して光受信機で受信される。光送信機の上位制御ユニットは、光送信モジュールから出力される光の波長を従来よりも少ない信号線で制御できるため、その光送信機を利用している光通信システム全体としても必要な信号線の数を減らすことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る光通信システムの概略構成図である。
【００１３】
光通信システム１は、光送信機１０と、光伝送路２０と、光受信機３０とから構成される。
【００１４】
光送信機１０は、上位制御ユニットであるＣＰＵ１１と、２つの光送信モジュール１２ａ，１２ｂと、光合波器１３とを有する。ＣＰＵ１１と２つの光送信モジュール１２ａ，１２ｂとは信号線群１４により接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ１１は、光送信モジュール１２ａ，１２ｂに送信すべきデータ信号を入力すると共に、光送信モジュール１２ａ，１２ｂが相互に異なる波長の光を出力するように制御する。
【００１６】
光送信モジュール１２ａ，１２ｂは、出力可能な複数の波長の光の中から調整された波長の光を出力可能であって、ＣＰＵ１１から入力された送信すべきデータ信号に応じて変調された光を出力する。
【００１７】
光合波器１３は、光送信モジュール１２ａ，１２ｂから夫々出力された相互に異なる波長の光を合波して光伝送路２０に出力する。
【００１８】
光伝送路２０は、光送信機１０から出力された光を伝送する。光伝送路２０としては、例えば、光ファイバが用いられる。
【００１９】
光受信機３０は、光分波器３１と光受信モジュール３２ａ，３２ｂとを有する。光分波器３１は、光伝送路２０により伝送された光を分波する。光受信モジュール３２ａ，３２ｂは、光分波器３１で分波された光を受けて、電気信号に変換する。
【００２０】
図２に、光送信機１０のＣＰＵ１１と光送信モジュール１２ａ，１２ｂとの通信に係る接続関係を示す。
【００２１】
ＣＰＵ１１と光送信モジュール１２ａ，１２ｂとは、夫々通信手段１１０、１２０ａ，１２０ｂを有する。通信手段１１０、１２０ａ，１２０ｂは、信号線群１４に含まれる信号線で相互に接続されている。ＣＰＵ１１の通信手段１１０は、光送信モジュール１２ａ，１２ｂを夫々指定してデータ信号を送信することができる。通信手段１１０、１２０ａ，１２０ｂに用いられる通信方式は、本実施形態ではシリアル通信方式であり、信号線群１４にはシリアル通信で送受信されるデータ信号を送る信号線と、シリアル通信に用いられるクロック信号を送る信号線と、が含まれる。
【００２２】
上述したように、光送信機１０のＣＰＵ１１と光送信モジュール１２ａ，１２ｂとは、相互に通信可能な通信手段１１０、１２０ａ，１２０ｂを夫々有している。そのため、光送信機１０のＣＰＵ１１から光送信モジュール１２ａ，１２ｂに出力する光の波長を調整する旨の波長調整要求指示を、波長を調整するべき光送信モジュール、例えば光送信モジュール１２ａを指定して送信することができる。波長調整要求指示として光送信機１０のＣＰＵ１１から送信されるデータ信号には、出力する光の波長を調整する光送信モジュール１２ａのアドレスと、出力する光の波長を調整する旨のコマンドと、調整して出力すべき光の波長と、が含まれる。
【００２３】
光送信機１０のＣＰＵ１１と光送信モジュール１２ａ，１２ｂとの間において、波長調整要求指示を送信するために用いられる通信方式はシリアル通信方式のため、上記のアドレスと、コマンドと、出力すべき光の波長とは１本の信号線で送信できる。従って、パラレル通信方式の場合よりもＣＰＵ１１に接続する信号線を少なくすることができる。
【００２４】
波長調整要求指示で指定された光送信モジュール１２ａは、光送信機１０のＣＰＵ１１の通信手段１１０により送信された波長調整要求指示を通信手段１２０ａで受けつけて、その波長調整要求指示に基づいて、光送信モジュール１２ａから出力される光の波長を調整する。
【００２５】
図３に、光送信モジュール１２の構成図を示す。光送信モジュール１２は、図２の光送信モジュール１２ａ，１２ｂと同等である。
【００２６】
光送信モジュール１２は、レーザダイオード（以下、「ＬＤ」ともいう）１２１と、モニタ手段１２２と、レーザ駆動手段１２３と、波長調整手段１２４と、ＣＰＵ１２５と、端子１２６ａ〜１２６ｍと、を有する。
【００２７】
ＬＤ１２１は、複数の波長の光を出力することが可能であって、複数の波長の光の中から何れかの波長の光を出力するように調整され、その調整された波長の光を出力することができる。ＬＤ１２１としては、例えば、分布帰還型レーザダイオードが用いられる。また、ＬＤ１２１の波長は、ＬＤ１２１の温度を制御することで調整される。
【００２８】
モニタ手段１２２は、ＬＤ１２１の光量をモニタする。モニタ手段１２２としては、例えば、フォトダイオードが用いられる。
【００２９】
レーザ駆動手段１２３は、ＬＤ１２１の発光を制御する。レーザ駆動手段１２３は、ＬＤドライバ１２３ａと電流制御部１２３ｂとを有する。
【００３０】
ＬＤドライバ１２３ａは、ＬＤ１２１にバイアス電流及び変調電流を供給してＬＤ１２１を駆動する。ここで、変調電流とは、送信すべきデータ信号に応じてバイアス電流に対して重畳される電流である。また、ＬＤドライバ１２３ａは、端子１２６ａ〜１２６ｆに接続されており、送信すべきデータ信号等が入力される。即ち、端子１２６ａは、送信すべきデータ信号を入力する。端子１２６ｂは、端子１２６ａに入力される信号と逆相のデータ信号を入力する。端子１２６ｃは、良好な光出力波形を出力するために使用するクロック信号を入力する。端子１２６ｄは、端子１２６ｃと逆相のクロック信号を入力する。端子１２６ｅは、例えば、コネクタが予期せず抜けた等の異常が発生した場合にＬＤドライバ１２３ａを強制的に停止させる信号を入力する。端子１２６ｆは、端子１２６ｃ，１２６ｄを通して入力されたクロック信号を利用するか否かを選択する信号を入力する。尚、端子１２６ｅ，１２６ｆを介して入力される信号は、ＣＰＵ１２５にも入力される。
【００３１】
電流制御部１２３ｂは、モニタ手段１２２に接続されており、モニタ手段１２２によりモニタされたＬＤ１２１の光量に基づいて、ＬＤ１２１の光出力パワー及び消光比が一定になるようにＬＤドライバ１２３ａよりＬＤ１２１へ供給するべきバイアス電流及び変調電流を制御する。また、電流制御部１２３ｂは、ＣＰＵ１２５にも接続されており、ＬＤ１２１を発光させる旨の指示及びＬＤ１２１を消光させる旨の指示をＣＰＵ１２５から受けつけると共に、モニタ手段１２２からのモニタ結果をＣＰＵ１２５に入力する。
【００３２】
波長調整手段１２４は、ＬＤ１２１から出力される光の波長を調整する。上述したようにＬＤ１２１から出力される光の波長はＬＤ１２１の温度を制御することにより調整され、波長調整手段１２４は、温度制御部１２４ａと、ペルチェ素子１２４ｂと、ペルチェドライバ１２４ｃと、サーミスタ１２４ｄとを有する。
【００３３】
温度制御部１２４ａは、ＬＤ１２１の温度を制御する。温度制御部１２４ａは、ＣＰＵ１２５と、ペルチェドライバ１２４ｃと、サーミスタ１２４ｄとに夫々接続されている。
【００３４】
ペルチェ素子１２４ｂは、ペルチェドライバ１２４ｃにより駆動され、ＬＤ１２１の温度を変化させる。ペルチェドライバ１２４ｃは、ペルチェ電源（図示しない）に接続されている端子１２６ｍに接続されており、ペルチェ電源から一定の電力が供給される。
【００３５】
サーミスタ１２４ｄは、ＬＤ１２１の温度を測定する。サーミスタ１２４ｄで測定されたＬＤ１２１の温度は、温度制御部１２４ａに入力される。また、ＬＤ１２１の温度は、温度制御部１２４ａからＣＰＵ１２５に入力される。
【００３６】
上述した波長調整手段１２４の構成においては、ＣＰＵ１２５と温度制御部１２４ａとが接続されているため、ＣＰＵ１２５で設定されたＬＤ１２１の設定温度を、ＣＰＵ１２５から温度制御部１２４ａに入力することができる。ＣＰＵ１２５からＬＤ１２１の設定温度が入力された場合、温度制御部１２４ａは、ペルチェドライバ１２４ｃを介して制御されたペルチェ素子１２４ｂによってＬＤ１２１の温度を変えること、即ち、ＬＤ１２１から出力される光の波長を変えることができる。また、ＬＤ１２１の温度はサーミスタ１２４ｄにより測定され、温度制御部１２４ａとＣＰＵ１２５とに入力することができる。
【００３７】
ＣＰＵ１２５は、光送信モジュール１２の各部を制御する制御手段である。
【００３８】
また、ＣＰＵ１２５は、端子１２６ｇ〜１２６ｌと接続している。端子１２６ｇは、光送信機１０のＣＰＵ１１とＣＰＵ１２５との間のシリアル通信に使われるクロック信号の入力に用いられる。端子１２６ｈは、ＣＰＵ１１とＣＰＵ１２５との間の波長調整要求指示を含むデータ信号の入出力に用いられる。端子１２６ｉ〜１２６ｋは、光送信モジュール１２を特定するアドレスを設定するために用いられる。端子１２６ｌは、光送信モジュール１２から出力すべき光の波長がずれた場合等の異常が検知された場合に、例えば、ＣＰＵ１１にアラーム信号を送るために利用される。
【００３９】
ＣＰＵ１２５は、端子１２６ｇ，１２６ｈとともに図２に示す通信手段１２０ａ，１２０ｂと同等の通信手段１２０を構成する。ＣＰＵ１２５は、端子１２６ｈに入力されたデータ信号に光送信モジュール１２を指定するアドレスが含まれているか否かを判定し、アドレスが含まれていると判定した場合には、端子１２６ｈに入力されたデータ信号を受けつける。
【００４０】
更に、ＣＰＵ１２５は、ＣＰＵ１１から送信された波長調整要求指示としてのデータ信号を通信手段１２０により受けつけた場合に、その波長調整要求指示に基づいて、波長調整手段１２４にＬＤ１２１から出力される光の波長を調整させる。
【００４１】
上記の構成により、光送信機１０のＣＰＵ１１は光送信モジュール１２のＣＰＵ１２５と通信を行うことができる。そのため、光送信モジュール１２が、光送信機１０のＣＰＵ１１から送信された波長調整要求指示としてのデータ信号で指定された光送信モジュール１２である場合には、その波長調整要求指示を、端子１２６ｈを介してＣＰＵ１２５に入力することができる。
【００４２】
光送信モジュール１２は、上記のＣＰＵ１２５を有しているため、ＣＰＵ１２５が、光送信機１０のＣＰＵ１１からの波長調整要求指示を通信手段１２０により受けつけた場合には、その波長調整要求指示に基づいて、波長調整手段１２４にＬＤ１２１から出力される光の波長を調整させることができる。
【００４３】
従って、光送信モジュール１２から出力される光の波長を調整するには、光送信機１０のＣＰＵ１１は、波長調整要求指示を光送信モジュール１２に送信すれば良い。即ち、光送信モジュール１２から出力される光の波長を調整するために光送信機１０のＣＰＵ１１に接続されるべき信号線は、ＣＰＵ１１の通信手段１１０から光送信モジュール１２の通信手段１２０に波長調整要求指示を送信するために必要な信号線である。
【００４４】
上述したように本実施形態では波長調整要求指示を送信する通信方式としてシリアル通信方式を採用しているため、波長調整要求指示を送信するために必要な信号線は、波長調整要求指示としてのデータ信号を送受信するための信号線と、シリアル通信に使用されるクロック信号を送信するための信号線との２本である。
【００４５】
また、光送信機１０のＣＰＵ１１は、光送信モジュール１２を指定してデータ信号を送信できるため、光送信モジュール１２から出力される光の波長を調整するためにＣＰＵ１１に必要な信号線の数は、光送信モジュール１２の数が増えた場合でも変わらない。
【００４６】
ここで、例えば、光送信モジュール１２がＮ波長の光の中から何れかの波長の光に調整され、その調整された波長の光を出力することが可能であって、ＣＰＵ１２５を有さず、ＣＰＵ１１から波長選択信号線を夫々接続し、その信号線の信号を調整することにより出力すべき光の波長を調整する場合を考える。
【００４７】
この場合、光送信モジュール１２から出力する光の波長を調整するためには、１つの光送信モジュールにつきｌｏｇ２Ｎ本の信号線が必要であり、光送信機１０に２つの光送信モジュールを実装すると、光送信機１０のＣＰＵ１１には２×ｌｏｇ２Ｎ本の信号線をつながなければならない。更に、光送信機１０に実装する光送信モジュール１２の数を増やす場合には、増やした数に伴ってＣＰＵ１１に接続すべき信号線の数は増える。
【００４８】
以上のことから、光送信モジュール１２がＣＰＵ１２５を有さず、光送信機１０のＣＰＵ１１から波長選択信号線を夫々接続し、その信号線の信号を調整することにより出力すべき光の波長を調整する場合に比べて、本実施形態の場合の方がＣＰＵ１１の端子の利用効率を向上している。
【００４９】
尚、光送信機１０には、２つの光送信モジュールが含まれるとしたが、特に２つに限定する必要はなく、３つ以上でも良い。
【００５０】
また、光送信モジュール１２を特定するためのアドレスは、端子１２６ｉ〜１２６ｋを用いて設定するとしているが、アドレスの設定の仕方は３つの端子を利用する場合に限定する必要はなくアドレスの構成に応じて端子の数を変えても良く、また、端子を利用せずに光送信モジュールのアドレスを設定しても良い。
【００５１】
更にまた、光送信機１０のＣＰＵ１１と光送信モジュール１２のＣＰＵ１２５との間の通信は、シリアル通信としたが、他の通信方式を採用しても良い。
【００５２】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、光送信機の上位制御ユニットと光送信モジュールとは相互に通信可能な通信手段を有し、光送信機の上位制御ユニットは、光送信モジュールを指定して波長調整要求指示を送信することができる。また、光送信モジュールは制御手段を有し、波長調整要求指示を受けつけた場合に、制御手段がその指示に基づいて波長調整手段にレーザダイオードが出力する光の波長を調整させることができる。
【００５３】
従って、光送信モジュールから出力される光の波長を調整する場合において、光送信機の上位制御ユニットには、光送信モジュールに波長調整要求指示を送信する信号線があれば良い。また、光送信モジュールを指定して波長調整要求指示を送信できるため、上位制御ユニットに接続される信号線の数は、光送信モジュールが複数ある場合も同じである。即ち、上位制御ユニットの端子の利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光通信システムの概略構成図である。
【図２】光送信機と光送信モジュールとの通信に係る接続関係を示す図である。
【図３】光送信モジュールの構成図である。
【符号の説明】
１…光通信システム、１０…光送信機、１１…ＣＰＵ（上位制御ユニット），１２，１２ａ，１２ｂ…光送信モジュール、１３…光合波器、１４…信号線群、２０…光伝送路、３０…光受信機、３１…光分波器、３２ａ，３２ｂ…光受信モジュール、１１０…光送信機のＣＰＵの通信手段、１２０，１２０ａ，１２０ｂ……光送信モジュールの通信手段、１２１…レーザダイオード、１２２…モニタ手段、１２３…レーザ駆動手段、１２３ａ…ＬＤドライバ、１２３ｂ…電流制御部、１２４…波長調整手段、１２４ａ…温度制御部、１２４ｂ…ペルチェ素子、１２４ｃ…ペルチェドライバ、１２４ｄ…サーミスタ、１２５…ＣＰＵ、１２６ａ〜１２６ｍ…端子
【図１】
2004040218.tif 000003
【図２】
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【図３】
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