(57)【要約】【課題】光伝送路や光送信器で生じた障害と、伝送されるデータ信号の状態に基づいて生じた障害とを区別することを可能とする。【解決手段】光送信器は、送信されるデータ信号が検出されない場合にはデータ信号とは異なる周波数成分を含む信号を出力する信号発生手段、及び、データ信号と信号発生手段の出力との少なくとも一方に基づいて駆動される発光手段、を備える。【選択図】      図１
2012147176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信されるデータ信号が検出されない場合には前記データ信号とは異なる周波数成分を含む信号を出力する信号発生手段、及び、
前記データ信号と前記信号発生手段の出力との少なくとも一方に基づいて駆動される発光手段、
を備える光送信器。
【請求項２】
前記データ信号が存在するか否かを検出して前記検出の結果を出力する信号検出手段をさらに備え、
前記信号発生手段の出力は前記検出の結果に基づいて出力される、
請求項１に記載された光送信器。
【請求項３】
前記発光手段は、発光素子及び前記発光素子を駆動する駆動手段をさらに備え、
前記駆動手段は、
前記データ信号が検出された場合には前記データ信号に基づいて前記発光素子を駆動する信号を生成し、前記データ信号が検出されない場合には、前記信号発生手段の出力に基づいて前記発光素子を駆動する信号を生成する、請求項１又は２に記載された光送信器。
【請求項４】
前記発光素子を駆動する信号にバイアスを与えるバイアス手段をさらに備える、請求項３に記載された光送信器。
【請求項５】
前記バイアス手段は、前記信号発生手段の出力を前記バイアスに重畳した信号を前記駆動手段に入力する、請求項４に記載された光送信器。
【請求項６】
受信する光信号の電力が所定の電力よりも小さい場合には障害が発生したことを示す信号を出力する手段、及び、受信する光信号に所定の周波数の成分が含まれている場合には、当該周波数の信号を出力する手段、を備えた光受信器。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載された光送信器と、請求項６に記載された光受信器とが対向して接続された、光伝送システム。
【請求項８】
送信されるデータ信号が検出されない場合には前記データ信号とは異なる周波数成分を含む信号を出力し、前記データ信号と前記データ信号とは異なる信号との少なくとも一方に基づいて発光素子を駆動する、
光送信方法。
【請求項９】
受信する光信号の電力が所定の電力よりも小さい場合には障害が発生したことを示す信号を出力し、受信する光信号に所定の周波数の成分が含まれている場合には当該周波数の信号を出力する、光受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信器、光受信器、光送信方法、光受信方法及び光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光送信器と光受信器との間で光信号を伝送する光伝送システムにおいて、障害による警報の発出の要否を光受信器に入力される光信号の有無により判断することが行われている。この方法では、何らかの原因により光伝送システムを伝送する光信号が遮断されたことを、伝送系の末端に位置する光受信器が検出し、警報を発出する。
【０００３】
光信号が遮断されたことを検出する方法として、光受信器に入力される光信号の受光パワー（受光レベル）が低下したことにより、光信号が遮断されたと判断する方法がある。また、光信号が遮断されたことを検出する他の方法として、光信号に含まれるデータ信号の有無を検出する方法、例えば光信号が無変調になったことを検出して、光信号が遮断されたことを判断する方法などもある。
【０００４】
さらに、基幹光伝送システムでは、光受信器から発出された警報と、光受信器の後段の信号処理回路や多重化回路などのＬＳＩ（ｌａｒｇｅ  ｓｃａｌｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ、大規模集積回路）で検出された警報との論理和により、伝送システムの障害を検出する方法が用いられることもある。
【０００５】
近年、光送受信器は、基幹光伝送システムのような大規模な伝送システムだけでなく、より小規模な通信装置やコンピュータなどの内部においても光インターコネクション装置として利用されている。小規模な装置に用いられる光インターコネクション装置には、低価格であることに加えて、多チャネルの光送受信器が高密度に実装可能であることが要求される。このため、光インターコネクション装置の障害は、できるだけ簡便な構成で検出されることが望ましい。このために、光インターコネクション装置の光送受信器の回路構成は、簡略化されている場合がある。例えば、光インターコネクション装置で用いられる光受信器では、光信号が受信できなかったり、受信した光信号にデータ信号が含まれていなかったりした場合には、単純に光受信器の出力のデータ信号のレベルを固定あるいは無出力とする場合がある。このような構成においては、警報の発出は、光受信器の後段に配置された、信号処理回路や多重化回路などが組み込まれたＬＳＩにおいて行われる。
【０００６】
図８は、本発明に関連する光受信器の構成を示す図である。図８に示す光受信器４００は、伝送路から入力光信号４０１を受信し、電気−光変換して増幅した後、データ出力信号４０６として出力する。具体的には、光受信器４００においては、入力光信号４０１は、受光素子４０２で受光されて光−電気変換される。受光素子４０２の出力信号は初段増幅器（Ｔｒａｎｓ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、ＴＩＡ）４０３に入力される。初段増幅器４０３で増幅された信号は次段増幅器４０４及び終段増幅器４０５で増幅された後、データ出力信号４０６として出力される。
【０００７】
ここで、受光パワー検出器４０７は、初段増幅器４０３の出力を監視することで、初段増幅器４０３に入力光信号４０１が入力されているかどうかを検出する。受光パワー検出器４０７は、入力光信号４０１が受信されないこと（すなわち遮断されたこと）を検出すると、出力制御信号４０８を終段増幅器４０５に発出する。終段増幅器４０５は、入力光信号４０１が遮断されたことを示す出力制御信号４０８を受信すると、データ出力信号４０６のレベルを固定する。
【０００８】
光受信器４００を用いた光伝送システムの動作を、図９及び図１０を用いて説明する。
【０００９】
図９は、本発明に関連する光伝送システムの通常時の動作を説明するための図である。伝送されるデータ信号は、入力信号７１１として光送信器７１２に入力される。そして、光送信器７１２は、入力信号７１１で変調された光信号７１３を出力する。光受信器７１５は、光ファイバ等の光伝送路７１４を伝搬してきた光信号７１３を受光し、光信号７１３を電気信号に変換して出力信号７１６として出力する。ここで、図９における光受信器７１５は、図８で説明した光受信器４００である。出力信号７１６は、後段回路に入力される。後段回路は、例えば信号処理ＬＳＩ等の信号処理回路である。
【００１０】
データ信号が光送信器に入力されている通常動作時には、光受信器７１５は入力信号７１１と同じデータ信号を出力信号７１６として出力する。後段回路７１７には、この出力信号７１６が入力される。後段回路７１７は、入力された出力信号７１６がデータ信号であることを判別して、正常動作と判断する。
【００１１】
図１０は、本発明に関連する光伝送システムにおいて、光送信器７１２に入力されるデータ信号が断となった（遮断された）場合の動作を説明するための図である。データ信号が断となった場合には、入力信号７１１は無信号となるので光送信器７１２は入力信号７１１によるデータ変調を行わない。その結果、無信号時に発光する負論理で発光素子が動作する場合、光送信器７１２は入力信号で変調されていない光、すなわち無変調光（ＣＷ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｗａｖｅ）光）を光信号７１３として出力する。
【００１２】
光信号７１３を受信した光受信器７１５は、光信号がＣＷ光である場合には変調されたデータを検出できない。この場合、光受信器７１５は出力信号７１６のレベルを固定する。すなわち、この場合、光受信器７１５は、データ出力信号を出力しない。
【００１３】
また、無信号時に消光する正論理で発光素子が動作する構成では、光送信器７１２に入力されるデータ信号が遮断されると、光送信器７１２は光信号７１３を出力しない。この場合は、光受信器７１５は光信号７１３を受信できない。そして、この場合も光受信器７１５は出力信号７１６のレベルを固定する。このため、光送信器７１２に入力されるデータ信号が遮断された場合も、光受信器７１５は、データ出力信号を出力しない。
【００１４】
後段回路７１７は、光受信器７１５から出力信号７１６が出力されないことから、信号断が発生したと判断して警報を発出する。また、光送信器７１２や光伝送路７１４に何らかの障害が生じたことにより光受信器７１５で受光される光信号が遮断もしくは無変調の状態となった場合にも出力信号７１６が出力されないので、後段回路７１７は上記の動作と同様に信号断の警報を発出する。
【００１５】
このように、光受信器で光信号が受信できないこと、あるいは光受信器が受信した光信号が無変調であることを検出することによって、伝送されるべきデータ信号が光送信器に入力されていないことを検出して、信号断が発生したと判断する方法が広く用いられている。
【００１６】
なお、本発明に関連する特許文献１は、発光素子と受光素子との間を２本の光ファイバで結び、データ信号が１の場合と０の場合とで異なる光ファイバを用いて光信号を伝送することで、受信側で光ファイバの断線を検出する構成を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】実開平５−６５１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、図９及び図１０で説明した信号断の検出方法では、光伝送路の障害により光受信器の光受信パワーが著しく低下して光受信器が光信号を検出できない場合にも信号断が発生したと判断される。さらに、光送信器の障害により光信号がＣＷ光となった場合においても、信号断が発生したと判断される。
【００１９】
その結果、上述の障害検出方法では、光伝送路や光伝送装置で発生した障害と、伝送されるべきデータ信号が光送信器に入力されていないことにより生じた信号断とを区別して、それぞれ異なる警報を発出することができなかった。
【００２０】
すなわち、上述の障害検出方法は、光伝送システムの警報発生の原因を正しく切り分けることができない場合があるという課題があった。また、特許文献１に記載された技術は、このような課題を解決するための技術を開示していない。
［発明の目的］
本発明の目的は、光伝送路や光送信器で生じた障害と、伝送されるデータ信号の状態に基づいて生じた障害とを区別することを可能とするための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の光送信器は、光送信器は、送信されるデータ信号が検出されない場合にはデータ信号とは異なる周波数成分を含む信号を出力する信号発生手段、及び、データ信号と信号発生手段の出力との少なくとも一方に基づいて駆動される発光手段、を備える。
【００２２】
本発明の光受信器は、受信する光信号の電力が所定の電力よりも小さい場合には障害が発生したことを示す信号を出力する手段、及び、受信する光信号に所定の周波数の成分が含まれている場合には、当該周波数の信号を出力する手段、を備える。
【００２３】
本発明の光送信方法は、送信されるデータ信号が検出されない場合にはデータ信号とは異なる周波数成分を含む信号を出力し、データ信号とデータ信号とは異なる信号との少なくとも一方に基づいて発光素子を駆動する。
【００２４】
本発明の光受信方法は、受信する光信号の電力が所定の電力よりも小さい場合には障害が発生したことを示す信号を出力し、受信する光信号に所定の周波数の成分が含まれている場合には、当該周波数の信号を出力する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、光伝送路や光送信器で生じた障害と、伝送されるデータ信号の状態に基づいて生じた障害とを区別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態の光送信器の構成を示す図。
【図２】本発明の第２の実施形態の光送信器の構成を示す図。
【図３】第１の実施形態の光伝送システムの、通常動作時の動作を説明する図。
【図４】第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光送信器への入力信号が遮断された場合の動作を説明する図。
【図５】第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光伝送路に障害が発生した場合の動作を説明する図。
【図６】第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光送信器に障害が発生した場合の動作を説明する図。
【図７】第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光受信器に障害が発生した場合の動作を説明する図。
【図８】本発明に関連する第１の光受信器の構成を示す図。
【図９】本発明に関連する光伝送システムの通常時の動作を説明するための図。
【図１０】本発明に関連する光伝送システムにおいて、入力されるデータ信号が断となった場合の動作を説明するための図。
【図１１】本発明の第３の実施形態の光送信器の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の詳細を実施形態により説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態の光送信器の構成を示す図である。図１に示す光送信器１００は、初段増幅器１０２、次段増幅器１０３、駆動回路１０４、バイアス回路１０５、を備える。第１の実施形態の光送信器は、さらに、発光素子１０６、信号検出器１０８、発振回路１０９、を備える。
【００２９】
入力信号１０１は、初段増幅器１０２に入力されるデータ信号である。信号検出器１０８は、初段増幅器１０２で増幅された入力信号１０１の有無を検出する。発光素子１０６は、半導体レーザ等の電気−光変換素子である。発光素子１０６は、駆動回路１０４の出力により駆動されて光信号１０７を出力する。発振回路１０９は、信号検出器１０８の出力で制御される発振回路である。発振出力１１０は発振回路１０９の出力であり、駆動回路１０４に入力される。
【００３０】
光送信器１００に入力された入力信号１０１は、初段増幅器１０２と次段増幅器１０３で、発光素子１０６を十分に駆動できる振幅まで増幅される。そして、増幅された入力信号１０１は駆動回路１０４に入力される。駆動回路１０４は、入力信号１０１に基づいて、発光素子１０６を駆動するためのパルス電流を発生させる。バイアス回路１０５は、発光素子１０６を駆動するためのバイアス電流を発生する。そして、駆動回路１０４は、バイアス回路１０５が発生したバイアス電流を、発生させたパルス電流に重畳する。バイアス電流が重畳されたパルス電流は、発光素子１０６を駆動して光信号１０７を発生させる。光信号１０７は、光ファイバ等の伝送路へ送出される。
【００３１】
信号検出器１０８は、入力信号１０１の状態に応じて出力を変化させる。例えば信号１０１が遮断された場合、すなわち入力信号１０１の振幅が“Ｌ（ｌｏｗ）”レベルに固定されている場合には、初段増幅器１０２からは信号が出力されない。この場合、信号検出器１０８は、初段増幅器１０２の出力振幅が固定されていることを検出して、“Ｌ”レベルの信号を出力する。また、何らかの障害により入力信号１０１の振幅が“Ｈ”レベルに固定されている場合にも、信号検出器１０８は、初段増幅器１０２の出力振幅が固定されていることを検出して、同様に“Ｌ”レベルの信号を出力する。
【００３２】
ここで、信号検出器１０８は、データ信号において本来許容されている「０連続」または「１連続」の継続時間よりも長い期間について初段増幅器１０２の出力振幅を監視する。そして、信号検出器１０８は、その監視期間の間に初段増幅器１０２の出力振幅が変化しない場合には、入力信号１０１が“Ｌ”レベルまたは“Ｈ”レベルに固定されていると判断する。
【００３３】
一方、送信されるべきデータ信号が入力信号１０１として入力されている場合には、信号検出器１０８は、所定の直流電圧、例えば“Ｈ（ｈｉｇｈ）”レベルを出力する。信号検出器１０８が出力する信号は、制御電圧として発振回路１０９に入力される。発振回路１０９は、入力される制御電圧が“Ｌ”レベルであったとき、つまり入力信号１０１が“Ｌ”レベルまたは“Ｈ”レベルに固定されている場合、所定の周波数のパルス信号を発振出力１１０として出力する。入力される制御電圧がそれ以外の場合は、発振回路１０９は、発振出力１１０を出力しない。ここで、発振回路１０９の発振周波数は、入力信号１０１の速度（ビットレート）とは異なった周波数である。例えば、発振回路１０９の発振周波数として、入力信号の速度より低い単一の周波数を用いてもよい。発振出力１１０は、駆動回路１０４に入力される。そして、駆動回路１０４は、発光素子１０６を駆動する電流に発振出力１１０を重畳する。
【００３４】
なお、発振出力１１０の出力周波数は、光信号１０７を受信する光受信器において、入力信号１０１に含まれる周波数成分と弁別可能な周波数である。すなわち、発振出力１１０の周波数は、入力信号１０１のビットレートとは異なる周波数である。例えば、発振出力１１０の出力周波数は、入力信号１０１のスペクトル分布と重ならない周波数であってもよい。あるいは、発振出力１１０の出力周波数は、その周波数において、入力信号１０１のスペクトルの振幅が発振出力１１０の振幅よりも充分に小さい周波数であってもよい。なお、発振出力１１０の波形は正弦波あるいは矩形波に限定されない。
【００３５】
図１で説明した第１の実施形態の光送信器１００を備えた光伝送システムの動作について図３〜図７を用いて説明する。なお、図３〜図７に記載された光送信器１００の内部構成は図１で説明したとおりである。以下の説明では図１と同一の構成要素には同一の名称及び参照符号を付して、それぞれの詳細な説明は省略する。
【００３６】
図３は、第１の実施形態の光伝送システムの、通常動作時の動作を説明する図である。通常動作時には、入力信号１０１としてデータ信号が光送信器１００に入力され、発光素子１０６が出力する光信号１０７は入力信号１０１で変調された変調光となる。この光信号１０７は、光ファイバ等の光伝送路３１４を伝送された後、光受信器３１５で受光される。
【００３７】
光受信器３１５は、受光された光信号１０７を電気信号に変換して、出力信号３１６として後段回路３１７へ出力する。通常動作時には、光受信器３１５は、入力信号１０１に対応するデータ信号を出力信号３１６として出力する。
【００３８】
出力信号３１６は、後段回路３１７に入力される。後段回路３１７は、入力された出力信号３１６を確認する。そして、後段回路３１７は、出力信号３１６が通常の伝送に使われるデータ信号である場合には光伝送システムは正常動作状態にあると判断し、警報の発出は行わない。
【００３９】
ここで、後段回路３１７は、出力信号３１６を処理して異常がなければ、出力信号３１６が通常の伝送に使われるデータ信号であると判断することができる。後段回路３１７が行う出力信号３１６の処理の例としては、誤り訂正符号やパリティによるデータエラーの検査や、出力信号３１６によるフレーム同期の確立の確認、等がある。
【００４０】
図４は、第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光送信器１００への入力信号１０１が遮断された場合、すなわちデータ信号が断となった場合の動作を説明する図である。光送信器１００への入力信号１０１が遮断されている（“Ｌ”レベル固定）か、あるいは入力信号１０１が無変調状態（“Ｈ”レベル固定）である場合、光送信器１００の信号検出器１０８は、入力信号１０１の遮断もしくは無変調を検出し、その結果を発振回路１０９へ出力する。発振回路１０９は、信号検出器１０８から入力信号１０１のレベルが“Ｌ”レベルまたは“Ｈ”レベルに固定されているという検出結果を受信すると、所定の周波数の信号を発振出力１１０として駆動回路１０４に出力する。この場合、発光素子１０６は発振出力１１０の周波数で駆動されることにより、光信号１０７は発振出力１１０で強度変調された光信号となる。そして、光信号１０７は光伝送路３１４を伝送され、光受信器３１５で受信される。一方、光受信器３１５は、光信号１０７を受信し、電気信号に変換して出力信号３１６を出力する。この場合、出力信号３１６の周波数は発振出力１１０の周波数と同一である。後段回路３１７は、入力された出力信号３１６の周波数が発振出力１１０と同一の周波数であることを検出すると、光送信器にデータ信号が入力されていない状態である「信号断」が発生したと判断して、「信号断」の警報を発出する。
【００４１】
図５は、第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光伝送路に障害が発生した場合の動作を説明する図である。図５では、光伝送路３１４に何らかの原因で障害が生じたことにより光受信器３１５で受光される光信号が遮断された場合、もしくは光信号の受信が不可能となるほど著しく受光パワーが低下した場合が想定されている。この場合、光受信器３１５は、出力信号３１６のレベルを一定のレベルに固定する。固定するレベルは、例えば、無信号レベル、すなわちディジタル信号の“Ｌ”レベルである。この時、後段回路３１７では、光受信器３１５から入力される出力信号３１６のレベルが無信号レベルとなったことを検出すると「障害」が発生したと判断して、「障害」の警報を発出する。
【００４２】
図６は、第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光送信器１００に障害が発生した場合の動作を説明する図である。図６では、光送信器１００の障害により、光送信器１００から光信号１０７が送信されない状態あるいは光信号１０７が無変調の光信号（ＣＷ光）となる状態が想定されている。この状態では、光受信器３１５においては、光信号１０７は遮断されて受信されないか、あるいは無変調光が受信される。そして、この場合も、光受信器３１５は、図５で説明した場合と同様に、出力信号３１６のレベルを無信号レベルに固定する。そして、後段回路３１７は出力信号３１６が無信号レベルに固定されたことを検出すると「障害」が発生したと判断して、「障害」の警報を発出する。
【００４３】
図７は、第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光受信器３１５に障害が発生した場合の動作を説明する図である。光受信器３１５は、自身で障害が発生した場合には、出力信号３１６のレベルを無信号レベルに固定する。そして、後段回路３１７は、出力信号３１６が無信号レベルに固定されたことを検出すると「障害」が発生したと判断して、「障害」の警報を発出する。
【００４４】
以上説明したように、第１の実施形態の光伝送システムにおいては、光送信器は、入力信号としてデータ信号が入力されている場合は発振回路の発振出力を重畳することなく、データ信号を光受信器に対して送信する。そして、光送信器は、入力信号が遮断された場合、もしくは無変調となった場合には、発光素子の駆動電流に所定の周波数の発振出力を重畳する。この場合、光受信器は発振出力の周波数を検出してその信号を出力することで、後段回路は、光送信器において入力されるデータ信号が遮断されもしくは無変調となったことを検出することができる。
【００４５】
また、第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光受信器は、受信する光信号が遮断された場合あるいは光信号の受光パワーが低下した場合、出力信号のレベルを一定のレベルに固定する。この場合、後段回路は、光受信器から入力される出力信号のレベルが一定のレベルとなったことにより、障害の発生を検出して警報を発することができる。
【００４６】
また、第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光送信器からの信号光が無変調もしくは送信されない状態となった場合、光受信器は、出力信号のレベルを無信号レベルに固定する。この場合、後段回路は、光受信器から入力される出力信号のレベルが無信号レベルとなったことを検出して、障害が発生したことを検出することができる。
【００４７】
さらに、第１の実施形態の光伝送システムにおいて、光受信器において障害が発生した場合、光受信器は、出力信号のレベルを無信号レベルに固定する。この場合、後段回路は、光受信器から入力される出力信号のレベルが無信号レベルとなったことを検出して、障害が発生したことを検出することができる。
【００４８】
その結果、本発明の第１の実施形態によれば、光伝送路、光送信器あるいは光受信器で生じた障害と、伝送されるデータ信号が光送信器に入力されていない状態である信号断とを区別して警報を発出することが可能となる。
【００４９】
すなわち、本発明の第１の実施形態の光送信器及び光伝送システムは、光伝送路や光送信器で生じた障害と、伝送されるデータ信号の状態に基づいて生じた障害とを区別することが可能となるという効果を奏する。
【００５０】
なお、図３〜図７において、光受信器３１５は、受信した光信号のレベルが所定のレベルよりも小さいか、受信した光信号が無変調であった場合には、障害が発生したことを示す信号を出力する手段を備える。光受信器３１５は、さらに、受信した光信号に所定の周波数の成分が含まれている場合には、当該周波数の信号を出力する手段を備える。このような構成を備える光受信器は、データ信号の状態に基づいて所定の周波数の信号が重畳された光信号を受信することによって、光伝送路や光送信器で生じた障害と、伝送されるデータ信号の状態に基づいて生じた障害とを区別することが可能となるという効果を奏する。
【００５１】
［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態の光送信器２００の構成を、図２に示す。
【００５２】
図２に示す第２の実施形態の光送信器２００は、初段増幅器２０２、次段増幅器２０３、駆動回路２０４、発光素子２０６を備える。また、第２の実施形態の光送信器は、バイアス回路２０５、信号検出器２０８、発振回路２０９を備える。入力信号２０１は、初段増幅器２０２に入力されるデータ信号である。発光素子２０６は、半導体レーザ等の電気−光変換素子であり、駆動回路２０４の出力により駆動されて光信号２０７を出力する。信号検出器２０８は、入力信号２０１の有無を検出する。発振回路２０９は、信号検出器２０８の出力によって制御される。
【００５３】
図１の第１の実施形態の光送信器１００においては、発振回路１０９の出力である発振出力１１０は駆動回路１０４に入力されていた。一方、第２の実施形態の光送信器２００においては、発振回路２０９の出力である発振出力２１０はバイアス回路２０５に入力されている。そして、発振回路２０９は、信号検出器２０８により制御され、発振出力２１０をバイアス回路２０５へ出力する。なお、第１の実施形態と同様に、発振出力２１０の出力周波数は、光受信器において入力信号２０１に含まれる周波数成分と弁別可能な周波数であればよい。また、発振出力２１０の波形は正弦波あるいは矩形波に限定されない。
【００５４】
第２の実施形態において、入力信号２０１のレベルが“Ｌ”レベルまたは“Ｈ”レベルに固定されている場合に信号検出器が発振回路２０９に対して行う制御は、第１の実施形態と同様である。すなわち、入力信号２０１のレベルが“Ｌ”レベルまたは“Ｈ”レベルに固定されている場合は、例えば、信号検出器２０８の出力は“Ｌ”レベルとなる。また、送信されるべきデータが入力信号２０１として正常に入力されている場合には、信号検出器２０８は、例えば“Ｈ”レベルを出力する。
【００５５】
信号検出器２０８の出力は、制御電圧として発振回路２０９に入力される。発振回路２０９は、入力信号２０１のレベルが“Ｌ”レベルまたは“Ｈ”レベルで固定されている場合、つまり信号検出器２０８から入力される制御電圧が“Ｌ”レベルであった場合、所定の周波数のパルス信号を発振出力２１０として出力する。なお、第１の実施形態と同様に、発振回路２０９の発振周波数はデータ信号の速度より低い単一の周波数としてもよい。
【００５６】
このように、第２の実施形態の光送信器２００においては、入力信号２０１が“Ｌ”レベルまたは“Ｈ”レベルで固定されている場合、発振回路２０９は所定の周波数で発振する。そして、発振出力２１０はバイアス回路２０５に入力される。バイアス回路２０５は、入力された発振出力２１０をバイアス電流に重畳する。そして、このバイアス電流は、駆動回路２０４において、次段増幅器２０３から入力された信号に重畳されて発光素子２０６を駆動し、光信号２０７を発生させる。発生した光信号２０７は、光ファイバ等の伝送路へ送出される。
【００５７】
第２の実施形態の光送信器２００においては、バイアス回路２０５において、発振出力２１０が発光素子２０６に供給されるバイアス電流に重畳される。その後、バイアス回路２０５の出力が次段増幅器２０３から入力された信号に重畳される。このように、第２の実施形態においては発振出力２１０が発光素子の駆動信号に重畳される手順が第１の実施形態とは異なっている。しかしながら、第１の実施形態及び第２の実施形態において、駆動回路１０５及び２０５は、いずれもバイアス電流と、発振出力または次段増幅器の出力信号とが重畳された信号を出力して発光素子を駆動する。すなわち、第２の実施形態の発光素子２０６が出力する光信号２０７は、第１の実施形態の発光素子１０６が出力する光出力信号１０７と同様である。従って、図２で説明した光送信器２００と第１の実施形態で説明した光受信器３１５を対向させて光伝送システムを構成した場合の動作は、図３〜図７において、光送信器１００を光送信器２００に置き換えた場合として説明できる。
【００５８】
すなわち、図３において光送信器１００を光送信器２００に置き換えた光伝送システムにおいても、通常動作時には、光受信器３１５は、入力信号２０１に対応するデータ信号を出力信号３１６として出力する。そして、後段回路３１７は、出力信号３１６がデータ出力信号であると判断し、警報の発出は行わない。
【００５９】
また、図４において光送信器１００を光送信器２００に置き換えた光伝送システムにおいても、光送信器２００への入力信号２０１が断となった場合には、光受信器３１５は、光信号２０７を受信し、電気信号に変換して出力信号３１６を出力する。そして、後段回路３１７は、入力された出力信号３１６の周波数が発振出力２１０と同一の周波数であることを検出することで「信号断」と判断する。後段回路３１７は、これにより「信号断」が発生したとの警報を発出する。
【００６０】
さらに、図５において光送信器１００を光送信器２００に置き換えた光伝送システムにおいても、光伝送路に障害が発生して光受信器３１５の受信レベルが低下した場合、光受信器３１５は、出力信号３１６のレベルを無信号レベルに固定する。後段回路３１７は、これにより「障害」が発生したとの警報を発出する。
【００６１】
さらに、光送信器２００において、光信号２０７が無変調の光信号となるか、あるいは光信号２０７が出力されない状態となるような障害が発生した場合の動作の説明も、第１の実施形態と同様である。すなわち、図６において光送信器１００を光送信器２００に置き換えた光伝送システムにおいて、光受信器３１５は、光信号２０７を受信しないかあるいは無変調光を受信する。この場合、光受信器３１５は、出力信号３１６のレベルを無信号レベルに固定する。そして、後段回路３１７は出力信号３１６が無信号レベルに固定されたことを検出して、「障害」が発生したとの警報を発出する。
【００６２】
なお、光受信器３１５の障害時においては、光受信器３１５は、出力信号３１６のレベルを無信号レベルに固定する。そして、後段回路３１７は出力信号３１６が無信号レベルに固定されたことを検出して、「障害」が発生したとの警報を発出する。光受信器３１５において障害が発生した場合の光受信器３１５の動作は、光送信器１００及び光送信器２００の構成に依存しないので、第１の実施形態と同様となる。
【００６３】
その結果、本発明の第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、光伝送路、光送信器あるいは光受信器で生じた障害と、伝送されるデータ信号が光送信器に入力されていないといったデータ信号の状態によって生じる信号断とを区別して警報を発出することが可能となる。
【００６４】
すなわち、本発明の第２の実施形態の光送信器及び光伝送システムも、光伝送路や光送信器で生じた障害と、伝送されるデータ信号の状態に基づいて生じた障害とを区別することが可能となるという効果を奏する。
【００６５】
［第３の実施形態］
図１１は、本発明の第３の実施形態の光送信器の構成を示す図である。図１１において、光送信器８００は、信号発生部８０１と、発光部８０２とを備える。信号発生部８０１は、所定のデータ信号が検出されない場合にはデータ信号とは異なる周波数成分を含む信号を発光部８０２に出力する。また、発光部８０２は、入力されるデータ信号及び信号発生部８０１の出力に基づいて、光信号を送信する。なお、信号発生部８０１が出力する信号の波形は正弦波あるいは矩形波に限定されない。
【００６６】
このような構成を備えることにより、第３の実施形態の光送信器８００は、所定のデータ信号が検出された場合には、当該データ信号に基づいて発光部８０２を制御し、光信号を対向する光受信器に伝送する。一方、所定のデータ信号が検出されない場合には、光送信器８００は、信号発生部８０１の出力によって発光部を制御して光信号を送信する。
【００６７】
ここで、所定のデータ信号が検出されない場合には、発光部８０２が送信する光信号には、信号発生部８０１の出力の周波数成分が含まれる。信号発生部８０１の出力の周波数成分は、データ信号とは異なる周波数成分を含んでいる。従って、光送信器と対向する光受信器でデータ信号とは異なる周波数成分が検出された場合には、光受信器は、光送信器においてデータ信号が存在していないことを知ることができる。また、光受信器で光信号が受信されない場合には、光受信器は、光伝送路あるいは光送信器で障害が発生したものと判断することができる。
【００６８】
すなわち、第３の実施形態の光送信器は、光伝送路あるいは光送信器で生じた障害による信号断と、伝送されるデータ信号が原因で生じる信号断とを区別して警報を発出することが可能となる。
【符号の説明】
【００６９】
１０１、２０１、４０１  入力信号
１０２、２０２、４０３  初段増幅器
１０３、２０３、４０４  次段増幅器
１０４、２０４  駆動回路
１０５、２０５  バイアス回路
１０６、２０６  発光素子
１０７、２０７、７１３  光信号
１０８、２０８  信号検出器
１０９、２０９  発振回路
１１０、２１０  発振出力
４０２  受光素子
４０５  終段増幅器
４０６  データ出力信号
４０７  受光パワー検出器
４０８  出力制御信号
１００、２００、７１２、８００  光送信器
３１４、７１４  光伝送路
３１５、４００、７１５  光受信器
３１６、７１６  出力信号
３１７、７１７  後段回路
８０１  信号発生部
８０２  発光部
【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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