(57)【要約】【課題】多値光信号を生成するための回路を簡単かつ安価にすることができる光伝送装置および光伝送方法を提供する。【解決手段】本光伝送装置は、光送信回路１１を有し、例えば、独立に駆動可能な４つの光源＃１〜＃４と、各光源を駆動する駆動回路１０とを備える。４つの光源＃１〜＃４は、互いに近接して配列されており、１つの光源と見なせるように配置されている。駆動回路１０は、４チャンネル（４多重）の２値信号１２を入力し、これに応じて４つの光源＃１〜＃４の発光量が異なるように各光源を駆動することにより、多値光信号１３を形成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立に駆動可能な複数の光源および／または光源群と、複数チャンネルの２値入力信号に対して前記光源および／または光源群の発光量が異なるように各光源および／または光源群を駆動する駆動回路とを備えたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記光源および／または光源群の発光量の比が１：２：…：２ｎ（ｎは１以上の整数）となるように、各光源および／または光源群に供給する電流値を設定することを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
【請求項３】
前記光源および／または光源群がそれぞれレーザダイオードからなることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。
【請求項４】
駆動回路が各レーザダイオードに供給する電流値をそれぞれ制御可能な複数のレーザダイオード・ドライバを有することを特徴とする請求項３記載の光伝送装置。
【請求項５】
前記光源および／または光源群からの光信号を受光して電気信号に変換し、この電気信号をアナログ／ディジタル変換して複数チャンネルの２値信号に変換するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光伝送装置。
【請求項６】
複数チャンネルの２値入力信号に対して独立に駆動可能な複数の光源および／または光源群の発光量が異なるように各光源および／または光源群を駆動することを特徴とする光送信回路。
【請求項７】
請求項６記載の光送信回路からの光信号を受光して電気信号に変換し、この電気信号をアナログ／ディジタル変換して複数チャンネルの２値信号に変換することを特徴とする光受信回路。
【請求項８】
複数チャンネルの２値入力信号に応じて複数の光源および／または光源群を駆動して光信号を伝送する光伝送方法であって、前記複数チャンネルの２値入力信号に対して前記光源および／または光源群の発光量が異なるように各光源および／または光源群を独立に駆動することを特徴とする光伝送方法。
【請求項９】
前記光源および／または光源群の発光量の比が１：２：…：２ｎ（ｎは１以上の整数）となるように各光源および／または光源群を駆動することを特徴とする請求項８記載の光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数チャンネルの２値入力信号に応じて複数の光源を駆動して多値の光信号を伝送する光伝送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
信号伝送において、多チャンネルの伝送が必要となるシステムを光化する方法として、複数のパラレル信号をシリアル化して光伝送を行う方法がある。この方法によれば、パラレル信号をシリアル化することにより、光のチャンネル数を減らすことができる。しかし、パラレル信号をシリアル化することにより、信号の遅延（レイテンシ）が発生するので、例えばＣＰＵバスなどのシステムにこれを適用することは困難である。
【０００３】
一方、信号伝送のための多チャンネルのシステムをシリアル化しないで光化する場合には、消費電力や光部品コストが増大するといった問題がある。この問題を解決するものとして、光信号を多重化して伝送する方法がある。光信号の多重化方法としては、波長多重方式が知られている。しかし、この方式は複数の光源やフィルタが必要であり、装置内の光伝送には適していない。
【０００４】
他の多重化方式としては、多値伝送がある。
【特許文献１】
特開平８−３２８７０７号公報
特許文献１には、電気信号により多値伝送を行う多値バス回路が開示されている。これは、多値バスによる接続方式においても多くの装置を接続可能な、レベル変動を抑えることのできる補償回路を提供するものである。
【特許文献２】
特開平８−１３０５６１号公報
特許文献２には、光信号により多値伝送を行う光通信システムが開示されている。これは、トランスペアレントな光通信システムにおいてシステム全体の伝送容量を増大させるものである。
【特許文献３】
特開平８−７９１８６号公報
特許文献３には、光送信回路、光受信回路および光送受信回路が開示されている。これは、光送受信回路のチャンネル数が増加しても、低消費電力で動作し、しかも光部品点数を低減することが可能な光送受信回路を提供するものである。この中で、多値光信号を発生する光送信回路が記載されている。
【特許文献４】
特開２０００−２４４５８６号公報
特許文献４には、データ伝送方法、データ伝送システム並びにこれらに用いる送信機および受信機が開示されている。これは、パラレルデータを振幅多重可能に構成し、これにより伝送路容積や消費電力を低減しながら高密度のデータ伝送が可能な振幅変調多重化データシステムを提供するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
多値光信号を発生する従来の装置においては、多値光信号を生成するための回路が複雑かつ高コストであるという問題がある。
従って本発明の目的は、上記問題点を解決し、多値光信号を生成するための回路を簡単かつ安価にすることができる光伝送装置および光伝送方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、独立に駆動可能な複数の光源および／または光源群と、複数チャンネルの２値入力信号に対して前記光源および／または光源群の発光量が異なるように各光源および／または光源群を駆動する駆動回路とを備えた光伝送装置により、達成される。ここで、前記光源および／または光源群の発光量の比が１：２：…：２ｎ（ｎは１以上の整数）となるように、各光源および／または光源群に供給する電流値を設定することが好ましい。前記光源および／または光源群はそれぞれレーザダイオードにより構成することができる。この場合、駆動回路は、各レーザダイオードに供給する電流値をそれぞれ制御可能な複数のレーザダイオード・ドライバを有する。また、受信側では、前記光源および／または光源群からの光信号が受光され、電気信号に変換されたのち、アナログ／ディジタル変換されて複数チャンネルの２値信号に変換される。
【０００７】
本発明に係る光送信回路は、複数チャンネルの２値入力信号に対して独立に駆動可能な複数の光源および／または光源群の発光量が異なるように各光源および／または光源群を駆動するものである。また、本発明に係る光受信回路は、前記光送信回路からの光信号を受光して電気信号に変換し、この電気信号をアナログ／ディジタル変換して複数チャンネルの２値信号に変換するものである。
本発明に係る光伝送方法は、複数チャンネルの２値入力信号に応じて複数の光源および／または光源群を駆動して光信号を伝送するものであって、前記複数チャンネルの２値入力信号に対して前記光源および／または光源群の発光量が異なるように各光源および／または光源群を独立に駆動するものである。前記光源および／または光源群の発光量の比が１：２：…：２ｎ（ｎは１以上の整数）となるように各光源および／または光源群が駆動される。
このように構成することにより、多値光信号を生成するための回路を簡単かつ安価にすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る光伝送装置の一実施例を示す概略図である。本実施例では、４チャンネル（４多重）の２値入力信号から多値の光信号を生成して伝送する。図示のように、本光伝送装置は、光送信回路１１を有し、独立に駆動可能な４つの光源＃１〜＃４と、各光源を駆動する駆動回路１０とを備える。４つの光源＃１〜＃４は、互いに近接して配列されており、１つの光源と見なせるように配置されている。駆動回路１０は、４チャンネルの２値信号１２を入力し、これに応じて４つの光源＃１〜＃４の発光量が異なるように各光源を駆動する。これにより、光送信回路１１からは多値光信号１３が出力され、例えば光ファイバを介して伝送される。
【０００９】
図２は、４つの光源＃１〜＃４の具体的配置の一例を示す図である。各光源は、図のように、容器２０内に収納されている。容器２０の一端には、光源＃１〜＃４を駆動回路１０に接続するための複数の端子２１が設けられている。容器２０の他端には、各光源から出力された多値の光信号を伝送するための光ファイバ２２が光源＃１〜＃４と光学的に結合可能に配置されている。光源＃１〜＃４としては、閾値電流が小さく２次元状に近接して配置できるＶＣＳＥＬ（垂直面発光型レーザ）が望ましいが、これに限定されることはなく、その他のレーザダイオードや発光ダイオードでもよい。
【００１０】
図３は、光源の駆動回路の一構成例を示す図である。図示のように、駆動回路１０は、各光源（レーザダイオード）＃１〜＃４に供給する電流値をそれぞれ制御可能な複数のレーザダイオード・ドライバ（ＬＤＤ）３１〜３４を有する。各ＬＤＤ３１〜３４はそれぞれ、制御信号３５にもとづいて互いに異なる所望の電流値を出力する。駆動回路１０は、好適には各光源の発光量が１：２：４：８になるように独立した４つの電流で各光源を駆動する。光源としては、２次元アレイ状（例えば配列ピッチ＝５０μｍ）に形成されたＶＣＳＥＬが好適である。ＶＣＳＥＬは均一性が良く、発光量の制御が精度よくできるからである。このように駆動回路１０は、電流を制御可能な４つのＬＤＤを用意するだけで簡単に構成することができるので、従来のような多値の光信号を生成するための複雑な回路が不要となる。
【００１１】
図４は、光源＃１〜＃４の駆動電流と発光量（ｍＷ）の関係の一例を示すグラフである。本例の光源はＶＣＳＥＬである。図示のように、光源の駆動電流を変えることにより、発光量を例えば光源＃１が０．４ｍＷ、光源＃２が０．８ｍＷ、光源＃３が１．６ｍＷ、光源＃４が３．２ｍＷとなるように設定することができる。すなわち、各光源＃１〜＃４の発光量の比を１：２：４：８に制御することができる。これにより、０〜１５レベルの多値光信号の生成が可能となる。
【００１２】
図５は、光受信回路の一構成例を示す図である。光受信回路５０は、図示のように、受光素子５１と増幅器（ＡＭＰ）５５とアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器５２とを備える。受光素子５１は、光送信回路から送られてきた多値光信号５３を受光して電気信号に変換し、この電気信号をＡＭＰ５５で増幅し、Ａ／Ｄ変換器５２が４チャンネルの２値信号５４に変換する。すなわち、光受信回路５０は、多値の光信号を電気信号に変換し、４ビットのＡ／Ｄ変換を行うのである。これにより多値光信号を４チャンネルの２値信号として受信することができる。
【００１３】
図６は、本発明に係る光伝送装置の他の実施例を示す概略図である。本実施例では、６チャンネル（６多重）の２値入力信号から多値の光信号を生成して伝送する。図示のように、本光伝送装置は、光送信回路６１を有し、独立に駆動可能な光源＃１〜＃４および光源群＃５、＃６、光源群＃７、＃８、＃９と、各光源および光源群を駆動する駆動回路６０とを備える。光源＃１〜＃４および光源群＃５、＃６、光源群＃７、＃８、＃９は、互いに近接して配列されており、１つの光源と見なせるように配置されている。駆動回路６０は、６チャンネルの２値信号６２を入力し、これに応じて光源＃１〜＃４および光源群＃５、＃６、光源群＃７、＃８、＃９の発光量が異なるように各光源および光源群を駆動する。これにより、光送信回路６１からは多値光信号６３が出力され、例えば光ファイバを介して伝送される。
【００１４】
本実施例では、６多重を行うために、図６に示すように９つの光源を用いる。発光量として、光源＃１が０．４ｍＷ、＃２が０．８ｍＷ、＃３が１．６ｍＷ、＃４が３．２ｍＷ、光源群＃５＋＃６が６．４ｍＷ、光源群＃７＋＃８＋＃９が１２．８ｍＷを発光するように、各光源を配線し電流値を制御する。これにより、各光源＃１〜＃４および光源群＃５＋＃６、光源群＃７＋＃８＋＃９の発光量の比が、１：２：４：８：１６：３２に制御される。本実施例では、このように構成することにより、簡単な回路で０〜６３レベルの多値光信号を生成することができる。この場合は、光受信回路において、多値光信号を電気信号に変換し、６ビットのＡ／Ｄ変換を行うことにより、６チャンネルの２値信号として受信することができる。
【００１５】
本発明に係る光伝送装置は、上述のような光送信回路と光受信回路を光ファイバなどの伝送路を用いて結合して構成される。これらの光送受信回路を複数用いることにより、さらに多チャンネルの光伝送が可能となる。また、光送受信回路を光カプラなどで分岐結合を行うことにより、多チャンネルの光バスシステムを構成することができる。
【００１６】
このように本発明では、多値の光信号を簡単に生成することができる。すなわち、多チャンネルのデジタル信号を光伝送するのに、多値の電流を生成する複雑な回路を必要とせず、駆動電流の設定可能な複数のＬＤＤを用いることで簡単に多値光信号を生成することができる。また、ＬＤＤの駆動可能な範囲での高速化も容易である。さらに、通常、多重度を上げると必要な光源の数が増えてしまうが、本発明では、駆動電流を変えることで、光源の数を最小限に押さえることができる。必要な光量が１つの光源で達成できる光量を超えた場合のみ、複数の光源で対応する。上述のような光送信回路と光受信回路（受光素子とＡ／Ｄ変換器）を組み合わせることにより、光部品コストを抑えた光伝送装置を構成することが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、多値光信号を生成するための回路を簡単かつ安価にすることができる光伝送装置および光伝送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光伝送装置の一実施例を示す概略図である。
【図２】４つの光源＃１〜＃４の具体的配置の一例を示す図である。
【図３】光源の駆動回路の一構成例を示す図である。
【図４】光源＃１〜＃４の駆動電流と発光量の関係の一例を示すグラフである。
【図５】光受信回路の一構成例を示す図である。
【図６】本発明に係る光伝送装置の他の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
＃１〜＃４　光源
１０　駆動回路
１１　光送信回路
１２　２値信号
【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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