光トランシーバ、光送信レベル設定方法および設定プログラム
【課題】送信側の光パワーの調整を容易に行うことができ、これによって消費電力の軽減や装置の長寿命化を可能とする光トランシーバ等を提供する。
【解決手段】光トランシーバ１０は、光送信部１０ａが、送信光信号を発光するレーザーダイオード素子１２と、送信データ信号をレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換するレーザーダイオードドライバ１１とを備え、光受信部１０ｂが、受信光信号を受光して受信光電流を発生するフォトダイオード素子１３と、受信光電流を増幅および電圧変換して出力するトランスインピーダンスアンプ１４とを備える。そして、レーザーダイオードドライバ１１が、受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流をレーザーダイオード素子に入力する。
【解決手段】光トランシーバ１０は、光送信部１０ａが、送信光信号を発光するレーザーダイオード素子１２と、送信データ信号をレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換するレーザーダイオードドライバ１１とを備え、光受信部１０ｂが、受信光信号を受光して受信光電流を発生するフォトダイオード素子１３と、受信光電流を増幅および電圧変換して出力するトランスインピーダンスアンプ１４とを備える。そして、レーザーダイオードドライバ１１が、受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流をレーザーダイオード素子に入力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光トランシーバ、光送信レベル設定方法および設定プログラムに関し、特に消費電力の軽減や装置の長寿命化のために光送信レベルを適切に設定しうる光トランシーバ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
光トランシーバは、光通信装置本体に対して着脱可能に実装され、装置本体からクロック信号を供給されて動作する。そして、光トランシーバに内蔵されたレーザーダイオードおよびフォトダイオードが、供給されたクロック信号に基づいて動作し、光ケーブルを介して他のネットワークとの間のデータ送受信を行い、光通信装置本体はローカルネットワークを介して上位装置に接続される。
【０００３】
これに関連する技術文献として、次の各々がある。その中でも特許文献１には、加入者装置側で受信光信号の強度を検出して、それに応じて中央装置に向けての送信光信号の強度を調節するという加入者装置用光送受信器について記載されている。特許文献２にも、これと同様に加入者装置側で送信光信号の強度を調節するという光通信システムについて記載されている。
【０００４】
特許文献３には、加入者装置側と加入者収容装置側の双方で遅延時間を補正するというＰＯＮシステムについて記載されている。特許文献４には、光通信における伝送距離の測定を容易に行うことができるという光トランシーバが記載されている。特許文献５には、空中赤外線通信で、相手方の送受信器との距離に応じて自らの送信出力を制御するという出力制御装置が記載されている。特許文献６には、制御情報を特定のビットに含めて送信するという光通信システムについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１８６２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６１４５４号公報
【特許文献３】特開２０００−２９５２６６号公報
【特許文献４】特開２００８−２５２７５０号公報
【特許文献５】特開平０９−０８３４４３号公報
【特許文献６】特開平１１−３０８１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特に近年は、光通信ネットワークの規模が、加入者数においても、伝送されるデータの総量においても、急激に増大している。また、特に最近は電力の供給が全国的に逼迫していて、そのため光通信ネットワークにおいても、消費電力の軽減が急務となっている。もちろん、光通信ネットワークを運営する以上、通信事業者にとってはコストの軽減は常に求められるし、ネットワークダウンは絶対にあってはならないことである。
【０００７】
以上のような事情から、光通信装置本体に着脱可能に実装されて使用される光トランシーバに対しても、消費電力の軽減、装置の長寿命化・高信頼化が特に望まれている。光トランシーバにおいては特に、レーザーダイオードで発光する送信側の光パワーが過大であると、明らかに消費電力の無駄となり、また過大な光パワーを発光するレーザーダイオードと過大な光パワーを受光するフォトダイオードの双方で部品の劣化を早めることとなる。一方、光パワーが過小であると、エラーが多発してデータの伝送を正常に行うことができない。
【０００８】
従って、光トランシーバにおいては、受信側のフォトダイオードでの受光に最適な光パワーの範囲となるよう、送信側の光パワーを調整する必要がある。しかしながら、通常の光通信装置では、複数台の光トランシーバが実装され、その各々が伝送長がそれぞれ異なる光ケーブルと接続されている。そして、それらの光ケーブルの中で伝送損失が最大の、即ち伝送距離が最長のものに合わせて、同一の光通信装置に実装された全ての光トランシーバの光パワーを調整している。
【０００９】
これは、同一の光通信装置に実装された（伝送距離がより短い、即ち伝送損失がより小さい）他の光ケーブルに接続される光トランシーバにとっては、過大な光パワーとなる危険性が高い。即ち、伝送長（伝送損失）が異なる各々の光ケーブルに対して最適になるよう、各々の光トランシーバの光パワーを調整することが望ましいが、通常の光通信装置では操作が煩雑になるので、そのような調整は滅多に行われないのが現状である。
【００１０】
この問題を解決しうる技術は、前述の特許文献１〜６には記載されていない。特許文献１〜２はいずれも「加入者装置側で」送信光信号の強度を調節するという技術であるが、多くの加入者に向けて多数の光トランシーバが高密度に実装される中央局の光通信装置本体側において特に消費電力の軽減や装置の長寿命化・高信頼化が望まれており、特許文献１〜２の技術では中央局側でその効果を発揮することができない。
【００１１】
残る特許文献３〜６は、そもそも光ファイバ通信で送信光信号の強度の調節を行う技術が記載されていない。また、これらの中で光トランシーバについての技術が記載されているのは特許文献４だけであり、これも「伝送距離の測定」を目的とするものであって、送信光信号の強度を調節するものではない。
【００１２】
本発明の目的は、送信側の光パワーの調整を容易に行うことができ、これによって消費電力の軽減や装置の長寿命化を可能とする光トランシーバ、光送信レベル設定方法および設定プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る光トランシーバは、局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバであって、光送信部が、送信光信号を発光するレーザーダイオード素子と、送信データ信号をレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換して当該レーザーダイオード素子に入力するレーザーダイオードドライバとを備え、光受信部が、受信光信号を受光して受信光電流を発生するフォトダイオード素子と、受信光電流を増幅および電圧変換してこれを受信データ信号として出力するトランスインピーダンスアンプとを備えると共に、レーザーダイオードドライバが、受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流をレーザーダイオード素子に入力することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る光送信レベル設定方法は、局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、送信データ信号を光送信部の第１のレーザーダイオードドライバが第１のレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換および入力して送信光信号を発光させて光ケーブルに送出し、局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光して受信光電流を発生して第２のレーザーダイオードドライバに入力し、局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、第２のレーザーダイオードドライバが受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力して送信光信号を発光させて光ケーブルに送出し、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光し、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、受光された受信光信号の強度を光パワー検出手段が検出して表示部に表示させる。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る光送信レベル設定プログラムは、局側上位装置から受信した送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて入射する光送信部と、光ケーブルから出射される受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで発光されて光ケーブルに送出された受信光信号を、局側と端末側のうち他方の光トランシーバで受光して発生した受信光電流を入力されたレーザーダイオードドライバが備えるコンピュータに、受信光電流を入力デジタル値に変換する手順、入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを判断する手順、予め備えられたルックアップテーブルの内容を参照して入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する手順、および出力デジタル値に対応する出力電流をレーザーダイオード素子に入力させる手順を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上記したように、光受信部のフォトダイオード素子が出力した受信光電流を、光送信部のレーザーダイオードドライバに入力してレーザーダイオード素子を発光させるように構成したので、特に測定器などを用意しなくても局側および端末側の光トランシーバのみで送信側の光パワーの調整が可能である。これによって、消費電力の軽減や装置の長寿命化を可能であるという優れた特徴を持つ光トランシーバ、光送信レベル設定方法および設定プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光トランシーバの構成について示す説明図である。
【図２】図１に示したＬＤＤのより詳しい構成の一例について示す説明図である。
【図３】図１で示した光トランシーバを使用した光通信システムの構成について示す説明図である。
【図４】図１で示したＰＤ素子の受光特性を表すグラフである。
【図５】図１で示したＬＤ素子の発光特性を表すグラフである。
【図６】図１に示した光通信システムで、伝送光損失の値を測定して送信光パワーを調整する動作について示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光トランシーバの構成について示す説明図である。
【図８】図７で示したＬＤＤのより詳しい構成について示す説明図である。
【図９】図８で示したＬＤＤ（出力決定部）の動作について示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の構成について添付図１〜３に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
本実施形態に係る光トランシーバ１０は、局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部１０ａと、光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部１０ｂとを備える光トランシーバである。光トランシーバ１０の光送信部１０ａが、送信光信号を発光するレーザーダイオード素子１２と、送信データ信号をレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換して当該レーザーダイオード素子に入力するレーザーダイオードドライバ１１とを備え、光受信部１０ｂが、受信光信号を受光して受信光電流を発生するフォトダイオード素子１３と、受信光電流を増幅および電圧変換してこれを受信データ信号として出力するトランスインピーダンスアンプ１４とを備える。そして、レーザーダイオードドライバ１１が、受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流をレーザーダイオード素子に入力する。
【００１９】
また、レーザーダイオードドライバ１１が、送信光信号と受信光電流のうちのいずれをレーザーダイオード素子１２に入力するかを切り替えるスイッチ１１ｃを備える。
【００２０】
さらに、レーザーダイオードドライバ１１は、受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流をレーザーダイオード素子に入力するカレントミラー回路１１ａを備える。
【００２１】
以上の構成を備えることにより、本実施形態に係る光トランシーバ１０は、送信側の光パワーの調整を容易に行うことが可能なものとなる。
以下、これをより詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光トランシーバ１０の構成について示す説明図である。光トランシーバ１０は、送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブル２０に向けて入射する光送信部１０ａと、光ケーブル２０から出射される受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部１０ｂとを備える。さらに、受信光信号の強度を表示する表示部１７と、送信光信号の強度を調整する調整部１８とを備える。
【００２３】
光送信部１０ａは、レーザーダイオードドライバ１１（以後ＬＤＤ１１という）と、レーザーダイオード素子１２（以後ＬＤ素子１２という）とからなる。ＬＤＤ１１は、送信データ信号の入力を受けて、その入力に応じてＬＤ素子１２を発光駆動させる出力電流を発生する。その際、ＬＤＤ１１からの出力電流は、調整部１８からの操作に応じて調整される。ＬＤ素子１２は、ＬＤＤ１１からの出力電流によって発光し、その発光が送信光信号として光ケーブル２０に入射される。
【００２４】
光受信部１０ｂは、フォトダイオード素子１３（以後ＰＤ素子１３という）と、トランスインピーダンスアンプ１４（以後ＴＩＡ１４という）と、光パワー検出手段１６とからなる。ＰＤ素子１３は、光ケーブル２０から出射される受信光信号を受光し、受信光電流を発生する。
【００２５】
ＴＩＡ１４は、ＰＤ素子１３によって発生される受信光電流を増幅および電圧変換して、これを受信データ信号として出力する。光パワー検出手段１６は、ＴＩＡ１４からの出力信号から、ＰＤ素子１３が受光した光パワーの値を検出して表示部１７に表示する。
【００２６】
図２は、図１に示したＬＤＤ１１のより詳しい構成の一例について示す説明図である。ＬＤＤ１１には、カレントミラー回路１１ａが含まれている。カレントミラー回路１１ａはミラー比１：Ｎであり、ＰＤ素子１３から出力される受信光電流をＩｒ１とすると、カレントミラー回路１１ａは以下の数１で示される電流Ｉｆ１をＬＤ素子１２に対して出力する。
【００２７】
【数１】
【００２８】
図２には、ごく基本的な構成のカレントミラー回路を示しているが、実際にはアーリー効果などによる特性の悪化を抑制するための各種の構成が知られている。具体的には、たとえば特開２０１１−０５９８４０号公報などにその一例が記載されている。
【００２９】
また、ＬＤＤ１１には、上位装置から入力された送信データ信号に応じてＬＤ素子１２を発光駆動させる出力電流を発生する光信号発生部１１ｂと、光信号発生部１１ｂからの出力電流とカレントミラー回路１１ａからの出力電流のうち、いずれをＬＤ素子１２に入力させるかを切り替えるスイッチ１１ｃも含まれている。
【００３０】
スイッチ１１ｃは、光トランシーバ１０の筐体外部から操作可能である。また、スイッチ１１ｃを設けず、光信号発生部１１ｂからの出力電流とカレントミラー回路１１ａからの出力電流の両方をＬＤ素子１２に入力させるように構成することもできる。
【００３１】
図３は、図１で示した光トランシーバ１０を使用した光通信システム１００の構成について示す説明図である。光通信システム１００は、通信局側通信装置１１０と、複数の端末側通信装置１２１、１２１、１２３とが、各々光ケーブル１３１、１３２、１３３で結ばれることによって構成される。図３では３台の端末側通信装置１２１〜１２３を示しているが、端末側通信装置の台数に制限はない。
【００３２】
通信局側通信装置１１０には、図１で示した光トランシーバ１０が３台実装されている。これらを光トランシーバ１０１〜１０３という。また、端末側通信装置１２１〜１２３には、図１で示した光トランシーバ１０が各々１台ずつ実装されている。これらを光トランシーバ１０４〜１０６という。
【００３３】
光トランシーバ１０１と１０４（端末側通信装置１２１）の間が光ケーブル１３１で結ばれ、光トランシーバ１０２と１０５（端末側通信装置１２２）の間が光ケーブル１３２で結ばれ、光トランシーバ１０３と１０６（端末側通信装置１２３）の間が光ケーブル１３３で結ばれている。
【００３４】
ここで、光ケーブル１３１（光トランシーバ１０１−１０４間）のケーブル距離はｄ１、伝送光損失はＰｌｏｓｓ１である。また、光ケーブル１３２（光トランシーバ１０２−１０５間）のケーブル距離はｄ２、伝送光損失はＰｌｏｓｓ２である。そして、光ケーブル１３３（光トランシーバ１０３−１０６間）のケーブル距離はｄ３、伝送光損失はＰｌｏｓｓ３である。さらに、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３、かつＰｌｏｓｓ１＞Ｐｌｏｓｓ２＞Ｐｌｏｓｓ３である。
【００３５】
図４は、図１で示したＰＤ素子１３の受光特性を表すグラフである。ＰＤ素子１３は、受信光信号の光パワー（単位ｄＢｍ）に対して、線形に近似できる受信光電流（単位μＡ）を出力する。受信光パワーの値のうちの３点がＰｒ１，Ｐｒ２，Ｐｒ３（Ｐｒ３＞Ｐｒ２＞Ｐｒ１）である場合、受信光電流は各々Ｉｒ１，Ｉｒ２，Ｉｒ３（Ｉｒ３＞Ｉｒ２＞Ｉｒ１）である。
【００３６】
図５は、図１で示したＬＤ素子１２の発光特性を表すグラフである。ＬＤ素子１２は、送信光電流（単位μＡ）に対して、線形に近似できる送信光パワー（単位ｄＢｍ）で発光する。送信光電流の値のうちの３点がＩｆ１，Ｉｆ２，Ｉｆ３（Ｉｆ１＞Ｉｆ２＞Ｉｆ３）である場合、送信光パワーは各々Ｐｆ１，Ｐｆ２，Ｐｆ３（Ｐｆ１＞Ｐｆ２＞Ｐｆ３）である。
【００３７】
（動作の説明）
以上で示した光通信システム１００の動作について説明する。この動作に先立って、局側光通信装置１１０の光トランシーバ１０１で、スイッチ１１ｃをカレントミラー回路１１ａからの出力電流をＬＤ素子１２に入力させるように切り替えておき、同時にＰＤ素子１３から出力される受信光電流をＬＤＤ１１に入力させるように切り替えておく。
【００３８】
図６は、図１に示した光通信システム１００で、伝送光損失の値を測定して送信光パワーを調整する動作について示す説明図である。まず、端末側光通信装置１２１の光トランシーバ１０４から、Ｐｆ０の送信光パワーの光信号が光ケーブル１３１に送出される（ステップＳ２０１）。光ケーブル１３１の伝送光損失はＰｌｏｓｓ１であるので、局側光通信装置１１０に内蔵される光トランシーバ１０１はＰｆ０−Ｐｌｏｓｓ１（＝Ｐｒ１）の受信光パワーを受光する（ステップＳ２０２）。
【００３９】
局側光通信装置１１０の光トランシーバ１０１で、Ｐｒ１の受信光パワーを受けたＰＤ素子１３は、図４に示したＰｒ１に対応する受信光電流Ｉｒ１を出力する。その受信光電流Ｉｒ１をＬＤＤ１１に入力し、ＬＤＤ１１内のカレントミラー回路１１ａ（ミラー比１：Ｎ）が、数１にあるように電流Ｉｆ１をＬＤ素子１２に対して出力する。ＬＤ素子１２は、図５に示したＩｆ１に対応する送信光パワーＰｆ１で発光する（ステップＳ２０３）。
【００４０】
局側光通信装置１１０の光トランシーバ１０１から、送信光パワーＰｆ１が光ケーブル１３１に送出されると、端末側光通信装置１２１の光トランシーバ１０４はＰｆ１−Ｐｌｏｓｓ１の受信光パワーを受光し（ステップＳ２０４）、受光した受信光パワーを表示部１７に表示する（ステップＳ２０５）。
【００４１】
以上の動作によって、端末側光通信装置１２１の光トランシーバ１０４側では、光パワー検出手段１６によって、伝送光損失Ｐｌｏｓｓ１の値を把握することができる。より具体的には、送出した送信光パワーＰｆ０に対して、受光した受信光パワーは以下の数２で表される。
【００４２】
【数２】
【００４３】
これによって、ユーザは伝送光損失Ｐｌｏｓｓ１の値を把握して、これに応じて調整部１８を動かして、送信光パワーＰｆ０の値を調整することができる。この調整は手動で行ってもよいし、また光トランシーバ１０に自動的に送信光パワーＰｆ０の値を最適値に調整する仕組みを設けてもよい。
【００４４】
この動作は、局側光通信装置１１０の光トランシーバ１０１と、端末側光通信装置１２１の光トランシーバ１０４との、いずれの側からでも行うことができる。また、光トランシーバ１０２と１０５との間の光ケーブル１３２を介した光通信、および光トランシーバ１０３と１０６との間の光ケーブル１３３を介した光通信においても、同様に行うことができる。
【００４５】
その際、Ｐｌｏｓｓ１＞Ｐｌｏｓｓ２＞Ｐｌｏｓｓ３の関係、図４に示したＰｒ３＞Ｐｒ２＞Ｐｒ１、Ｉｒ３＞Ｉｒ２＞Ｉｒ１の関係、および図５に示したＰｆ１＞Ｐｆ２＞Ｐｆ３、Ｉｆ１＞Ｉｆ２＞Ｉｆ３の関係から、ケーブル距離が長く伝送光損失が大きい場合には通信局側通信装置１１０の光トランシーバ１０１〜ｃから送出される送信光パワーを大きくし、ケーブル距離が短く伝送光損失が小さい場合には送信光パワーを小さくするよう調整することが容易にできる。
【００４６】
（第１の実施形態の全体的な動作）
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
本実施形態に係る光送信レベル設定方法は、局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、送信データ信号を光送信部の第１のレーザーダイオードドライバが第１のレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換および入力して送信光信号を発光させて光ケーブルに送出し（図６・ステップＳ２０１）、局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光して受信光電流を発生して第２のレーザーダイオードドライバに入力し（図６・ステップＳ２０２）局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、第２のレーザーダイオードドライバが受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力して送信光信号を発光させて光ケーブルに送出し（図６・ステップＳ２０３）、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光し（図６・ステップＳ２０４）、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、受光された受信光信号の強度を光パワー検出手段が検出して表示部に表示させる（図６・ステップＳ２０５）。
【００４７】
ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行する光トランシーバ１０に実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
【００４８】
本発明の実施例では、伝送光損失に応じて受光する受信光パワーを検知し、その受信光パワーに応じて光トランシーバから送出される送信光パワーを自動的に適切な値に調整することが可能となるため、光トランシーバ自体の消電力化や部品劣化、また局側光通信装置の省電力化が可能となる。その際、この動作は光ケーブルを介して相互に接続される一対の光トランシーバ同士で行われるから、同一の局側光通信装置１１０に実装された他の光トランシーバとは関係なく行うことができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る光トランシーバ２１０は、カレントミラー回路１１ａを備える第１の実施形態のレーザーダイードドライバ１１に代えて、受信光電流を入力デジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部２１１ａと、備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブル２１１ｄの内容を参照して入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する出力決定部２１１ｂと、出力デジタル値に対応する出力電流をレーザーダイオード素子に入力するＤ／Ａ変換部２１１ｃとを備えるレーザーダイードドライバ２１１を有するものとした。
【００５０】
この構成によっても、前述した第１の実施形態と同一の効果が得られるのに加えて、さらに受信光電流の値を細かく判断して、その判断結果に応じて動作を多様に設定できる。
以下、これについてより詳しく説明する。
【００５１】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る光トランシーバ２１０の構成について示す説明図である。光トランシーバ２１０は、前述した第１の実施形態に係る光トランシーバ１０と比べて、ＬＤＤ１１が別のレーザーダイオードドライバ２１１（以後ＬＤＤ２１１という）に置換されており、これ以外の各構成要素は第１の実施形態に係る光トランシーバ１０と同一であるので、同一の呼称および参照番号でいう。また、光通信システム全体の構成も、図３の構成で光トランシーバ１０を光トランシーバ２１０に置換するのみである。
【００５２】
図８は、図７で示したＬＤＤ２１１のより詳しい構成について示す説明図である。ＬＤＤ２１１は、ＰＤ素子１３または局側上位装置から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２１１ａと、Ａ／Ｄ変換部２１１ａから出力されるデジタル信号に対応する出力電流値（発光電流Ｉｆ１）を決定する出力決定部２１１ｂと、出力決定部２１１ｂで決定された出力電流値の電流を出力するＤ／Ａ変換部２１１ｃと、出力決定部２１１ｂが出力電流値を決定する際に参照するデータであるルックアップテーブル（ＬＵＴ）をあらかじめ記憶しているＬＵＴ記憶部２１１ｄとを備える。
【００５３】
また、ＬＤＤ２１１は、第１の実施形態でいうスイッチ１１ｃに代わって、ＰＤ素子１３と局側上位装置のうちのいずれのアナログ信号をＡ／Ｄ変換部２１１ａに入力するかを切り替えるスイッチ２１１ｅも備えている。ここで、通常動作においては局側上位装置からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換部２１１ａに入力するが、本発明の動作においてはＰＤ素子１３からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換部２１１ａに入力するように入力信号をあらかじめ切り替えておく。第１の実施形態と同様に、スイッチ２１１ｅを省略することもできる。
【００５４】
出力決定部２１１ｂは、マイクロプロセッサでコンピュータプログラムを動作させることによって実現することができる。そしてＬＵＴ記憶部２１１ｄは、ＲＯＭもしくはＲＡＭなどのような記憶装置によって実現することができる。即ち、ＬＤＤ２１１の動作は、コンピュータプログラムとして実現することができる。
【００５５】
ＬＵＴ記憶部２１１ｄに記憶されているＬＵＴは、受信光電流Ｉｒ１に応じてＡ／Ｄ変換部２１１ａから出力されるデジタル値Ｄｒ１と、それに応じてＤ／Ａ変換部２１１ｃに入力して発光電流Ｉｆ１を出力させるデジタル値Ｄｆ１との間の対応を記憶している。
【００５６】
即ち、ＬＤＤ２１１は、ＬＵＴ記憶部２１１ｄに記憶されるデータ次第で、第１の実施形態におけるカレントミラー回路１１ａと同様に、受信光電流Ｉｒ１のＮ倍を発光電流Ｉｆ１として出力するようにすることもできる。また、それ以外にも受信光電流Ｉｒ１と発光電流Ｉｆ１との間の関係を任意の特性にすることもできる。
【００５７】
図９は、図８で示したＬＤＤ２１１（出力決定部２１１ｂ）の動作について示すフローチャートである。これは、第１の実施形態について示した図６のフローチャートでいうステップＳ２０２〜２０３に相当する動作である。この動作を行う前提も、第１の実施形態と同様に、ＰＤ素子１３から出力される受信光電流をＬＤＤ１１に入力させるようにあらかじめ切り替えておくものである。そして、前述のようにＰＤ素子１３からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換部２１１ａに入力するようスイッチ２１１ｅをあらかじめ切り替えておく。
【００５８】
まず、出力決定部２１１ｂは、Ａ／Ｄ変換部２１１ａを介して受信光電流Ｉｒ１の入力があるか否かを判断する（ステップＳ３０１）。Ｉｒ１の入力があればステップＳ３０２に処理が進み、Ｉｒ１の入力がなければ警報を発して（ステップＳ３０４）処理を終了する。
【００５９】
次に、出力決定部２１１ｂは、入力された受信光電流Ｉｒ１の値をあらかじめ与えられたＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘという２つの値と比較し、Ｉｒ１ｍｉｎ≦Ｉｒ１＜Ｉｒ１ｍａｘであるか否かを判断する（ステップＳ３０２）。具体的には、出力決定部２１１ｂは、ＬＵＴ上でＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘの各々が対応するデジタル値であるＤｒ１ｍｉｎおよびＤｒ１ｍａｘと、受信光電流Ｉｒ１に対応するデジタル値のＤｒ１とを比較してＤｒ１ｍｉｎ≦Ｄｒ１＜Ｄｒ１ｍａｘであるか否かを判断する。
【００６０】
ステップＳ３０２で、受信光電流Ｉｒ１の値がＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘの間の範囲になければ、やはり警報を発して（ステップＳ３０４）処理を終了する。受信光電流Ｉｒ１の値がＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘの間の範囲にあれば、出力決定部２１１ｂは、ＬＵＴを参照してデジタル値Ｄｒ１に対応するデジタル値Ｄｆ１を決定し、このデジタル値Ｄｆ１をＤ／Ａ変換部２１１ｃに対して出力する。Ｄ／Ａ変換部２１１ｃは、デジタル値Ｄｆ１に対応する発光電流Ｉｆ１をＬＤ素子１２に対して出力して（ステップＳ３０３）処理を終了する。
【００６１】
（第２の実施形態の全体的な動作）
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
本実施形態に係る第２のレーザーダイオードドライバが出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力する処理は（図６・ステップＳ２０２〜２０３）、受信光電流をＡ／Ｄ変換部が入力デジタル値に変換し、入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを出力決定部が判断し（図９・ステップＳ３０１）、備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブルの内容を参照して入力デジタル値に対応する出力デジタル値を出力決定部が決定し（図９・ステップＳ３０２）、出力デジタル値に対応する出力電流をＤ／Ａ変換部がレーザーダイオード素子に入力する（図９・ステップＳ３０３）。
【００６２】
ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行する光トランシーバ２１０に実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
【００６３】
これによって、第１の実施形態と同一の処理を行うことができる。さらに、たとえば光ケーブル断線や局側光通信装置の故障による光通信断があった場合には、前述のステップＳ３０１でＩｒ１の入力がなされないので、ステップＳ３０４で警報を発することができる。そして、受信光電流Ｉｒ１の値があらかじめ与えられたＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘの間の範囲にない場合にも、ステップＳ３０４で警報を発することができる。このＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘの範囲は、特定の伝送距離や部品の劣化などを想定して設定することができる。
【００６４】
（実施形態の拡張）
以上で述べた第１および第２の実施形態には、その趣旨を改変しない範囲で様々な拡張が考えられる。以下、それについて説明する。
【００６５】
図６および図９に示した伝送光損失の測定の動作は、予め光トランシーバ１０（２１０）のスイッチ１１ｃ（２１１ｅ）を切り替えておくことが前提であるものとして説明した。
【００６６】
しかしながら、たとえば一方の光トランシーバ１０（２１０）から特定の光信号を「調整動作開始信号」として送信して、もう一方の光トランシーバ１０（２１０）でこれに応じてスイッチ１１ｃ（２１１ｅ）が切り替わって図６および図９に示した動作を行うようにすれば、予め各スイッチを切り替えておくこと無しに、伝送光損失の測定が可能となる。
【００６７】
さらに、これと組み合わせて、光パワー検出手段１６で検出された受信光パワーに応じて、光送信部１０ａ（２１０ａ）での送信パワーを自動的に調節する手段を設けてもよい。即ち、この２つの特徴を加えれば、受信光パワーの測定と送信光パワーの調節とをまとめて自動化・無人化することができる。たとえば深夜など、ネットワークダウンの影響の少ない時間帯に、タイマーでこの動作を行ってもよい。
【００６８】
また、第２の実施形態の図９・ステップＳ３０２の動作は、受信光電流がデジタル化されて処理されることを前提としたが、たとえばウィンドウコンパレータ回路などを利用して、同様の処理をアナログ的に実現することもできる。
【００６９】
これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。
【００７０】
上述した実施形態について、その新規な技術内容の要点をまとめると、以下のようになる。なお、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００７１】
（付記１） 局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、前記光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバであって、
前記光送信部が、前記送信光信号を発光するレーザーダイオード素子と、前記送信データ信号を前記レーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換して当該レーザーダイオード素子に入力するレーザーダイオードドライバとを備え、
前記光受信部が、前記受信光信号を受光して受信光電流を発生するフォトダイオード素子と、前記受信光電流を増幅および電圧変換してこれを前記受信データ信号として出力するトランスインピーダンスアンプとを備えると共に、
前記レーザーダイオードドライバが、前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力することを特徴とする光トランシーバ。
【００７２】
（付記２） 前記レーザーダイオードドライバが、前記送信光信号と前記受信光電流のうちのいずれを前記レーザーダイオード素子に入力するかを切り替えるスイッチを備えることを特徴とする、付記１に記載の光トランシーバ。
【００７３】
（付記３） 前記レーザーダイオードドライバが、前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力するカレントミラー回路を備えることを特徴とする、付記１に記載の光トランシーバ。
【００７４】
（付記４） 前記レーザーダイオードドライバが、
前記受信光電流を入力デジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部と、
備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する出力決定部と、
前記出力デジタル値に対応する前記出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力するＤ／Ａ変換部とを備えることを特徴とする、付記１に記載の光トランシーバ。
【００７５】
（付記５） 局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、前記光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、前記送信データ信号を前記光送信部の第１のレーザーダイオードドライバが第１のレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換および入力して前記送信光信号を発光させて前記光ケーブルに送出し、
前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、前記光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光して受信光電流を発生して第２のレーザーダイオードドライバに入力し、
前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、前記第２のレーザーダイオードドライバが前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力して前記送信光信号を発光させて前記光ケーブルに送出し、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、前記光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光し、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、受光された前記受信光信号の強度を光パワー検出手段が検出して表示部に表示させる
ことを特徴とする光送信レベル設定方法。
【００７６】
（付記６） 前記第２のレーザーダイオードドライバが出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力する処理が、
前記受信光電流をＡ／Ｄ変換部が入力デジタル値に変換し、
前記入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを出力決定部が判断し、
備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を前記出力決定部が決定し、
前記出力デジタル値に対応する出力電流をＤ／Ａ変換部が前記レーザーダイオード素子に入力する
ことを特徴とする、付記５に記載の光送信レベル設定方法。
【００７７】
（付記７） 局側上位装置から受信した送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて入射する光送信部と、前記光ケーブルから出射される受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで発光されて前記光ケーブルに送出された受信光信号を、前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで受光して発生した受信光電流を入力されたレーザーダイオードドライバが備えるコンピュータに、
前記受信光電流を入力デジタル値に変換する手順、
前記入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを判断する手順、
予め備えられたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する手順、
および前記出力デジタル値に対応する出力電流をレーザーダイオード素子に入力させる手順
を実行させることを特徴とする光送信レベル設定プログラム。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
光トランシーバを利用する光通信システムにおいて幅広く利用することができる。特に、１台の光通信装置に多数の光トランシーバを実装する形の光通信システムに適する。
【符号の説明】
【００７９】
１０、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、２１０ 光トランシーバ
１０ａ 光送信部
１０ｂ 光受信部
１１、２１１ ＬＤＤ
１１ａ カレントミラー回路
１１ｂ 光信号発生部
１１ｃ スイッチ
１２ ＬＤ素子
１３ ＰＤ素子
１４ ＴＩＡ
１６ 光パワー検出手段
２０、１３１、１３２、１３３ 光ケーブル
１００ 光通信システム
１１０ 通信局側通信装置
１２１、１２２、１２３ 端末側通信装置
２１１ａ Ａ／Ｄ変換部
２１１ｂ 出力決定部
２１１ｃ Ｄ／Ａ変換部
２１１ｄ ＬＵＴ記憶部
２１１ｅ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光トランシーバ、光送信レベル設定方法および設定プログラムに関し、特に消費電力の軽減や装置の長寿命化のために光送信レベルを適切に設定しうる光トランシーバ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
光トランシーバは、光通信装置本体に対して着脱可能に実装され、装置本体からクロック信号を供給されて動作する。そして、光トランシーバに内蔵されたレーザーダイオードおよびフォトダイオードが、供給されたクロック信号に基づいて動作し、光ケーブルを介して他のネットワークとの間のデータ送受信を行い、光通信装置本体はローカルネットワークを介して上位装置に接続される。
【０００３】
これに関連する技術文献として、次の各々がある。その中でも特許文献１には、加入者装置側で受信光信号の強度を検出して、それに応じて中央装置に向けての送信光信号の強度を調節するという加入者装置用光送受信器について記載されている。特許文献２にも、これと同様に加入者装置側で送信光信号の強度を調節するという光通信システムについて記載されている。
【０００４】
特許文献３には、加入者装置側と加入者収容装置側の双方で遅延時間を補正するというＰＯＮシステムについて記載されている。特許文献４には、光通信における伝送距離の測定を容易に行うことができるという光トランシーバが記載されている。特許文献５には、空中赤外線通信で、相手方の送受信器との距離に応じて自らの送信出力を制御するという出力制御装置が記載されている。特許文献６には、制御情報を特定のビットに含めて送信するという光通信システムについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１８６２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６１４５４号公報
【特許文献３】特開２０００−２９５２６６号公報
【特許文献４】特開２００８−２５２７５０号公報
【特許文献５】特開平０９−０８３４４３号公報
【特許文献６】特開平１１−３０８１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特に近年は、光通信ネットワークの規模が、加入者数においても、伝送されるデータの総量においても、急激に増大している。また、特に最近は電力の供給が全国的に逼迫していて、そのため光通信ネットワークにおいても、消費電力の軽減が急務となっている。もちろん、光通信ネットワークを運営する以上、通信事業者にとってはコストの軽減は常に求められるし、ネットワークダウンは絶対にあってはならないことである。
【０００７】
以上のような事情から、光通信装置本体に着脱可能に実装されて使用される光トランシーバに対しても、消費電力の軽減、装置の長寿命化・高信頼化が特に望まれている。光トランシーバにおいては特に、レーザーダイオードで発光する送信側の光パワーが過大であると、明らかに消費電力の無駄となり、また過大な光パワーを発光するレーザーダイオードと過大な光パワーを受光するフォトダイオードの双方で部品の劣化を早めることとなる。一方、光パワーが過小であると、エラーが多発してデータの伝送を正常に行うことができない。
【０００８】
従って、光トランシーバにおいては、受信側のフォトダイオードでの受光に最適な光パワーの範囲となるよう、送信側の光パワーを調整する必要がある。しかしながら、通常の光通信装置では、複数台の光トランシーバが実装され、その各々が伝送長がそれぞれ異なる光ケーブルと接続されている。そして、それらの光ケーブルの中で伝送損失が最大の、即ち伝送距離が最長のものに合わせて、同一の光通信装置に実装された全ての光トランシーバの光パワーを調整している。
【０００９】
これは、同一の光通信装置に実装された（伝送距離がより短い、即ち伝送損失がより小さい）他の光ケーブルに接続される光トランシーバにとっては、過大な光パワーとなる危険性が高い。即ち、伝送長（伝送損失）が異なる各々の光ケーブルに対して最適になるよう、各々の光トランシーバの光パワーを調整することが望ましいが、通常の光通信装置では操作が煩雑になるので、そのような調整は滅多に行われないのが現状である。
【００１０】
この問題を解決しうる技術は、前述の特許文献１〜６には記載されていない。特許文献１〜２はいずれも「加入者装置側で」送信光信号の強度を調節するという技術であるが、多くの加入者に向けて多数の光トランシーバが高密度に実装される中央局の光通信装置本体側において特に消費電力の軽減や装置の長寿命化・高信頼化が望まれており、特許文献１〜２の技術では中央局側でその効果を発揮することができない。
【００１１】
残る特許文献３〜６は、そもそも光ファイバ通信で送信光信号の強度の調節を行う技術が記載されていない。また、これらの中で光トランシーバについての技術が記載されているのは特許文献４だけであり、これも「伝送距離の測定」を目的とするものであって、送信光信号の強度を調節するものではない。
【００１２】
本発明の目的は、送信側の光パワーの調整を容易に行うことができ、これによって消費電力の軽減や装置の長寿命化を可能とする光トランシーバ、光送信レベル設定方法および設定プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る光トランシーバは、局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバであって、光送信部が、送信光信号を発光するレーザーダイオード素子と、送信データ信号をレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換して当該レーザーダイオード素子に入力するレーザーダイオードドライバとを備え、光受信部が、受信光信号を受光して受信光電流を発生するフォトダイオード素子と、受信光電流を増幅および電圧変換してこれを受信データ信号として出力するトランスインピーダンスアンプとを備えると共に、レーザーダイオードドライバが、受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流をレーザーダイオード素子に入力することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る光送信レベル設定方法は、局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、送信データ信号を光送信部の第１のレーザーダイオードドライバが第１のレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換および入力して送信光信号を発光させて光ケーブルに送出し、局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光して受信光電流を発生して第２のレーザーダイオードドライバに入力し、局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、第２のレーザーダイオードドライバが受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力して送信光信号を発光させて光ケーブルに送出し、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光し、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、受光された受信光信号の強度を光パワー検出手段が検出して表示部に表示させる。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る光送信レベル設定プログラムは、局側上位装置から受信した送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて入射する光送信部と、光ケーブルから出射される受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで発光されて光ケーブルに送出された受信光信号を、局側と端末側のうち他方の光トランシーバで受光して発生した受信光電流を入力されたレーザーダイオードドライバが備えるコンピュータに、受信光電流を入力デジタル値に変換する手順、入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを判断する手順、予め備えられたルックアップテーブルの内容を参照して入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する手順、および出力デジタル値に対応する出力電流をレーザーダイオード素子に入力させる手順を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上記したように、光受信部のフォトダイオード素子が出力した受信光電流を、光送信部のレーザーダイオードドライバに入力してレーザーダイオード素子を発光させるように構成したので、特に測定器などを用意しなくても局側および端末側の光トランシーバのみで送信側の光パワーの調整が可能である。これによって、消費電力の軽減や装置の長寿命化を可能であるという優れた特徴を持つ光トランシーバ、光送信レベル設定方法および設定プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光トランシーバの構成について示す説明図である。
【図２】図１に示したＬＤＤのより詳しい構成の一例について示す説明図である。
【図３】図１で示した光トランシーバを使用した光通信システムの構成について示す説明図である。
【図４】図１で示したＰＤ素子の受光特性を表すグラフである。
【図５】図１で示したＬＤ素子の発光特性を表すグラフである。
【図６】図１に示した光通信システムで、伝送光損失の値を測定して送信光パワーを調整する動作について示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光トランシーバの構成について示す説明図である。
【図８】図７で示したＬＤＤのより詳しい構成について示す説明図である。
【図９】図８で示したＬＤＤ（出力決定部）の動作について示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の構成について添付図１〜３に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
本実施形態に係る光トランシーバ１０は、局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部１０ａと、光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部１０ｂとを備える光トランシーバである。光トランシーバ１０の光送信部１０ａが、送信光信号を発光するレーザーダイオード素子１２と、送信データ信号をレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換して当該レーザーダイオード素子に入力するレーザーダイオードドライバ１１とを備え、光受信部１０ｂが、受信光信号を受光して受信光電流を発生するフォトダイオード素子１３と、受信光電流を増幅および電圧変換してこれを受信データ信号として出力するトランスインピーダンスアンプ１４とを備える。そして、レーザーダイオードドライバ１１が、受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流をレーザーダイオード素子に入力する。
【００１９】
また、レーザーダイオードドライバ１１が、送信光信号と受信光電流のうちのいずれをレーザーダイオード素子１２に入力するかを切り替えるスイッチ１１ｃを備える。
【００２０】
さらに、レーザーダイオードドライバ１１は、受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流をレーザーダイオード素子に入力するカレントミラー回路１１ａを備える。
【００２１】
以上の構成を備えることにより、本実施形態に係る光トランシーバ１０は、送信側の光パワーの調整を容易に行うことが可能なものとなる。
以下、これをより詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光トランシーバ１０の構成について示す説明図である。光トランシーバ１０は、送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブル２０に向けて入射する光送信部１０ａと、光ケーブル２０から出射される受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部１０ｂとを備える。さらに、受信光信号の強度を表示する表示部１７と、送信光信号の強度を調整する調整部１８とを備える。
【００２３】
光送信部１０ａは、レーザーダイオードドライバ１１（以後ＬＤＤ１１という）と、レーザーダイオード素子１２（以後ＬＤ素子１２という）とからなる。ＬＤＤ１１は、送信データ信号の入力を受けて、その入力に応じてＬＤ素子１２を発光駆動させる出力電流を発生する。その際、ＬＤＤ１１からの出力電流は、調整部１８からの操作に応じて調整される。ＬＤ素子１２は、ＬＤＤ１１からの出力電流によって発光し、その発光が送信光信号として光ケーブル２０に入射される。
【００２４】
光受信部１０ｂは、フォトダイオード素子１３（以後ＰＤ素子１３という）と、トランスインピーダンスアンプ１４（以後ＴＩＡ１４という）と、光パワー検出手段１６とからなる。ＰＤ素子１３は、光ケーブル２０から出射される受信光信号を受光し、受信光電流を発生する。
【００２５】
ＴＩＡ１４は、ＰＤ素子１３によって発生される受信光電流を増幅および電圧変換して、これを受信データ信号として出力する。光パワー検出手段１６は、ＴＩＡ１４からの出力信号から、ＰＤ素子１３が受光した光パワーの値を検出して表示部１７に表示する。
【００２６】
図２は、図１に示したＬＤＤ１１のより詳しい構成の一例について示す説明図である。ＬＤＤ１１には、カレントミラー回路１１ａが含まれている。カレントミラー回路１１ａはミラー比１：Ｎであり、ＰＤ素子１３から出力される受信光電流をＩｒ１とすると、カレントミラー回路１１ａは以下の数１で示される電流Ｉｆ１をＬＤ素子１２に対して出力する。
【００２７】
【数１】
【００２８】
図２には、ごく基本的な構成のカレントミラー回路を示しているが、実際にはアーリー効果などによる特性の悪化を抑制するための各種の構成が知られている。具体的には、たとえば特開２０１１−０５９８４０号公報などにその一例が記載されている。
【００２９】
また、ＬＤＤ１１には、上位装置から入力された送信データ信号に応じてＬＤ素子１２を発光駆動させる出力電流を発生する光信号発生部１１ｂと、光信号発生部１１ｂからの出力電流とカレントミラー回路１１ａからの出力電流のうち、いずれをＬＤ素子１２に入力させるかを切り替えるスイッチ１１ｃも含まれている。
【００３０】
スイッチ１１ｃは、光トランシーバ１０の筐体外部から操作可能である。また、スイッチ１１ｃを設けず、光信号発生部１１ｂからの出力電流とカレントミラー回路１１ａからの出力電流の両方をＬＤ素子１２に入力させるように構成することもできる。
【００３１】
図３は、図１で示した光トランシーバ１０を使用した光通信システム１００の構成について示す説明図である。光通信システム１００は、通信局側通信装置１１０と、複数の端末側通信装置１２１、１２１、１２３とが、各々光ケーブル１３１、１３２、１３３で結ばれることによって構成される。図３では３台の端末側通信装置１２１〜１２３を示しているが、端末側通信装置の台数に制限はない。
【００３２】
通信局側通信装置１１０には、図１で示した光トランシーバ１０が３台実装されている。これらを光トランシーバ１０１〜１０３という。また、端末側通信装置１２１〜１２３には、図１で示した光トランシーバ１０が各々１台ずつ実装されている。これらを光トランシーバ１０４〜１０６という。
【００３３】
光トランシーバ１０１と１０４（端末側通信装置１２１）の間が光ケーブル１３１で結ばれ、光トランシーバ１０２と１０５（端末側通信装置１２２）の間が光ケーブル１３２で結ばれ、光トランシーバ１０３と１０６（端末側通信装置１２３）の間が光ケーブル１３３で結ばれている。
【００３４】
ここで、光ケーブル１３１（光トランシーバ１０１−１０４間）のケーブル距離はｄ１、伝送光損失はＰｌｏｓｓ１である。また、光ケーブル１３２（光トランシーバ１０２−１０５間）のケーブル距離はｄ２、伝送光損失はＰｌｏｓｓ２である。そして、光ケーブル１３３（光トランシーバ１０３−１０６間）のケーブル距離はｄ３、伝送光損失はＰｌｏｓｓ３である。さらに、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３、かつＰｌｏｓｓ１＞Ｐｌｏｓｓ２＞Ｐｌｏｓｓ３である。
【００３５】
図４は、図１で示したＰＤ素子１３の受光特性を表すグラフである。ＰＤ素子１３は、受信光信号の光パワー（単位ｄＢｍ）に対して、線形に近似できる受信光電流（単位μＡ）を出力する。受信光パワーの値のうちの３点がＰｒ１，Ｐｒ２，Ｐｒ３（Ｐｒ３＞Ｐｒ２＞Ｐｒ１）である場合、受信光電流は各々Ｉｒ１，Ｉｒ２，Ｉｒ３（Ｉｒ３＞Ｉｒ２＞Ｉｒ１）である。
【００３６】
図５は、図１で示したＬＤ素子１２の発光特性を表すグラフである。ＬＤ素子１２は、送信光電流（単位μＡ）に対して、線形に近似できる送信光パワー（単位ｄＢｍ）で発光する。送信光電流の値のうちの３点がＩｆ１，Ｉｆ２，Ｉｆ３（Ｉｆ１＞Ｉｆ２＞Ｉｆ３）である場合、送信光パワーは各々Ｐｆ１，Ｐｆ２，Ｐｆ３（Ｐｆ１＞Ｐｆ２＞Ｐｆ３）である。
【００３７】
（動作の説明）
以上で示した光通信システム１００の動作について説明する。この動作に先立って、局側光通信装置１１０の光トランシーバ１０１で、スイッチ１１ｃをカレントミラー回路１１ａからの出力電流をＬＤ素子１２に入力させるように切り替えておき、同時にＰＤ素子１３から出力される受信光電流をＬＤＤ１１に入力させるように切り替えておく。
【００３８】
図６は、図１に示した光通信システム１００で、伝送光損失の値を測定して送信光パワーを調整する動作について示す説明図である。まず、端末側光通信装置１２１の光トランシーバ１０４から、Ｐｆ０の送信光パワーの光信号が光ケーブル１３１に送出される（ステップＳ２０１）。光ケーブル１３１の伝送光損失はＰｌｏｓｓ１であるので、局側光通信装置１１０に内蔵される光トランシーバ１０１はＰｆ０−Ｐｌｏｓｓ１（＝Ｐｒ１）の受信光パワーを受光する（ステップＳ２０２）。
【００３９】
局側光通信装置１１０の光トランシーバ１０１で、Ｐｒ１の受信光パワーを受けたＰＤ素子１３は、図４に示したＰｒ１に対応する受信光電流Ｉｒ１を出力する。その受信光電流Ｉｒ１をＬＤＤ１１に入力し、ＬＤＤ１１内のカレントミラー回路１１ａ（ミラー比１：Ｎ）が、数１にあるように電流Ｉｆ１をＬＤ素子１２に対して出力する。ＬＤ素子１２は、図５に示したＩｆ１に対応する送信光パワーＰｆ１で発光する（ステップＳ２０３）。
【００４０】
局側光通信装置１１０の光トランシーバ１０１から、送信光パワーＰｆ１が光ケーブル１３１に送出されると、端末側光通信装置１２１の光トランシーバ１０４はＰｆ１−Ｐｌｏｓｓ１の受信光パワーを受光し（ステップＳ２０４）、受光した受信光パワーを表示部１７に表示する（ステップＳ２０５）。
【００４１】
以上の動作によって、端末側光通信装置１２１の光トランシーバ１０４側では、光パワー検出手段１６によって、伝送光損失Ｐｌｏｓｓ１の値を把握することができる。より具体的には、送出した送信光パワーＰｆ０に対して、受光した受信光パワーは以下の数２で表される。
【００４２】
【数２】
【００４３】
これによって、ユーザは伝送光損失Ｐｌｏｓｓ１の値を把握して、これに応じて調整部１８を動かして、送信光パワーＰｆ０の値を調整することができる。この調整は手動で行ってもよいし、また光トランシーバ１０に自動的に送信光パワーＰｆ０の値を最適値に調整する仕組みを設けてもよい。
【００４４】
この動作は、局側光通信装置１１０の光トランシーバ１０１と、端末側光通信装置１２１の光トランシーバ１０４との、いずれの側からでも行うことができる。また、光トランシーバ１０２と１０５との間の光ケーブル１３２を介した光通信、および光トランシーバ１０３と１０６との間の光ケーブル１３３を介した光通信においても、同様に行うことができる。
【００４５】
その際、Ｐｌｏｓｓ１＞Ｐｌｏｓｓ２＞Ｐｌｏｓｓ３の関係、図４に示したＰｒ３＞Ｐｒ２＞Ｐｒ１、Ｉｒ３＞Ｉｒ２＞Ｉｒ１の関係、および図５に示したＰｆ１＞Ｐｆ２＞Ｐｆ３、Ｉｆ１＞Ｉｆ２＞Ｉｆ３の関係から、ケーブル距離が長く伝送光損失が大きい場合には通信局側通信装置１１０の光トランシーバ１０１〜ｃから送出される送信光パワーを大きくし、ケーブル距離が短く伝送光損失が小さい場合には送信光パワーを小さくするよう調整することが容易にできる。
【００４６】
（第１の実施形態の全体的な動作）
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
本実施形態に係る光送信レベル設定方法は、局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、送信データ信号を光送信部の第１のレーザーダイオードドライバが第１のレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換および入力して送信光信号を発光させて光ケーブルに送出し（図６・ステップＳ２０１）、局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光して受信光電流を発生して第２のレーザーダイオードドライバに入力し（図６・ステップＳ２０２）局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、第２のレーザーダイオードドライバが受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力して送信光信号を発光させて光ケーブルに送出し（図６・ステップＳ２０３）、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光し（図６・ステップＳ２０４）、局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、受光された受信光信号の強度を光パワー検出手段が検出して表示部に表示させる（図６・ステップＳ２０５）。
【００４７】
ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行する光トランシーバ１０に実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
【００４８】
本発明の実施例では、伝送光損失に応じて受光する受信光パワーを検知し、その受信光パワーに応じて光トランシーバから送出される送信光パワーを自動的に適切な値に調整することが可能となるため、光トランシーバ自体の消電力化や部品劣化、また局側光通信装置の省電力化が可能となる。その際、この動作は光ケーブルを介して相互に接続される一対の光トランシーバ同士で行われるから、同一の局側光通信装置１１０に実装された他の光トランシーバとは関係なく行うことができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る光トランシーバ２１０は、カレントミラー回路１１ａを備える第１の実施形態のレーザーダイードドライバ１１に代えて、受信光電流を入力デジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部２１１ａと、備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブル２１１ｄの内容を参照して入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する出力決定部２１１ｂと、出力デジタル値に対応する出力電流をレーザーダイオード素子に入力するＤ／Ａ変換部２１１ｃとを備えるレーザーダイードドライバ２１１を有するものとした。
【００５０】
この構成によっても、前述した第１の実施形態と同一の効果が得られるのに加えて、さらに受信光電流の値を細かく判断して、その判断結果に応じて動作を多様に設定できる。
以下、これについてより詳しく説明する。
【００５１】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る光トランシーバ２１０の構成について示す説明図である。光トランシーバ２１０は、前述した第１の実施形態に係る光トランシーバ１０と比べて、ＬＤＤ１１が別のレーザーダイオードドライバ２１１（以後ＬＤＤ２１１という）に置換されており、これ以外の各構成要素は第１の実施形態に係る光トランシーバ１０と同一であるので、同一の呼称および参照番号でいう。また、光通信システム全体の構成も、図３の構成で光トランシーバ１０を光トランシーバ２１０に置換するのみである。
【００５２】
図８は、図７で示したＬＤＤ２１１のより詳しい構成について示す説明図である。ＬＤＤ２１１は、ＰＤ素子１３または局側上位装置から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２１１ａと、Ａ／Ｄ変換部２１１ａから出力されるデジタル信号に対応する出力電流値（発光電流Ｉｆ１）を決定する出力決定部２１１ｂと、出力決定部２１１ｂで決定された出力電流値の電流を出力するＤ／Ａ変換部２１１ｃと、出力決定部２１１ｂが出力電流値を決定する際に参照するデータであるルックアップテーブル（ＬＵＴ）をあらかじめ記憶しているＬＵＴ記憶部２１１ｄとを備える。
【００５３】
また、ＬＤＤ２１１は、第１の実施形態でいうスイッチ１１ｃに代わって、ＰＤ素子１３と局側上位装置のうちのいずれのアナログ信号をＡ／Ｄ変換部２１１ａに入力するかを切り替えるスイッチ２１１ｅも備えている。ここで、通常動作においては局側上位装置からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換部２１１ａに入力するが、本発明の動作においてはＰＤ素子１３からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換部２１１ａに入力するように入力信号をあらかじめ切り替えておく。第１の実施形態と同様に、スイッチ２１１ｅを省略することもできる。
【００５４】
出力決定部２１１ｂは、マイクロプロセッサでコンピュータプログラムを動作させることによって実現することができる。そしてＬＵＴ記憶部２１１ｄは、ＲＯＭもしくはＲＡＭなどのような記憶装置によって実現することができる。即ち、ＬＤＤ２１１の動作は、コンピュータプログラムとして実現することができる。
【００５５】
ＬＵＴ記憶部２１１ｄに記憶されているＬＵＴは、受信光電流Ｉｒ１に応じてＡ／Ｄ変換部２１１ａから出力されるデジタル値Ｄｒ１と、それに応じてＤ／Ａ変換部２１１ｃに入力して発光電流Ｉｆ１を出力させるデジタル値Ｄｆ１との間の対応を記憶している。
【００５６】
即ち、ＬＤＤ２１１は、ＬＵＴ記憶部２１１ｄに記憶されるデータ次第で、第１の実施形態におけるカレントミラー回路１１ａと同様に、受信光電流Ｉｒ１のＮ倍を発光電流Ｉｆ１として出力するようにすることもできる。また、それ以外にも受信光電流Ｉｒ１と発光電流Ｉｆ１との間の関係を任意の特性にすることもできる。
【００５７】
図９は、図８で示したＬＤＤ２１１（出力決定部２１１ｂ）の動作について示すフローチャートである。これは、第１の実施形態について示した図６のフローチャートでいうステップＳ２０２〜２０３に相当する動作である。この動作を行う前提も、第１の実施形態と同様に、ＰＤ素子１３から出力される受信光電流をＬＤＤ１１に入力させるようにあらかじめ切り替えておくものである。そして、前述のようにＰＤ素子１３からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換部２１１ａに入力するようスイッチ２１１ｅをあらかじめ切り替えておく。
【００５８】
まず、出力決定部２１１ｂは、Ａ／Ｄ変換部２１１ａを介して受信光電流Ｉｒ１の入力があるか否かを判断する（ステップＳ３０１）。Ｉｒ１の入力があればステップＳ３０２に処理が進み、Ｉｒ１の入力がなければ警報を発して（ステップＳ３０４）処理を終了する。
【００５９】
次に、出力決定部２１１ｂは、入力された受信光電流Ｉｒ１の値をあらかじめ与えられたＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘという２つの値と比較し、Ｉｒ１ｍｉｎ≦Ｉｒ１＜Ｉｒ１ｍａｘであるか否かを判断する（ステップＳ３０２）。具体的には、出力決定部２１１ｂは、ＬＵＴ上でＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘの各々が対応するデジタル値であるＤｒ１ｍｉｎおよびＤｒ１ｍａｘと、受信光電流Ｉｒ１に対応するデジタル値のＤｒ１とを比較してＤｒ１ｍｉｎ≦Ｄｒ１＜Ｄｒ１ｍａｘであるか否かを判断する。
【００６０】
ステップＳ３０２で、受信光電流Ｉｒ１の値がＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘの間の範囲になければ、やはり警報を発して（ステップＳ３０４）処理を終了する。受信光電流Ｉｒ１の値がＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘの間の範囲にあれば、出力決定部２１１ｂは、ＬＵＴを参照してデジタル値Ｄｒ１に対応するデジタル値Ｄｆ１を決定し、このデジタル値Ｄｆ１をＤ／Ａ変換部２１１ｃに対して出力する。Ｄ／Ａ変換部２１１ｃは、デジタル値Ｄｆ１に対応する発光電流Ｉｆ１をＬＤ素子１２に対して出力して（ステップＳ３０３）処理を終了する。
【００６１】
（第２の実施形態の全体的な動作）
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
本実施形態に係る第２のレーザーダイオードドライバが出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力する処理は（図６・ステップＳ２０２〜２０３）、受信光電流をＡ／Ｄ変換部が入力デジタル値に変換し、入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを出力決定部が判断し（図９・ステップＳ３０１）、備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブルの内容を参照して入力デジタル値に対応する出力デジタル値を出力決定部が決定し（図９・ステップＳ３０２）、出力デジタル値に対応する出力電流をＤ／Ａ変換部がレーザーダイオード素子に入力する（図９・ステップＳ３０３）。
【００６２】
ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行する光トランシーバ２１０に実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
【００６３】
これによって、第１の実施形態と同一の処理を行うことができる。さらに、たとえば光ケーブル断線や局側光通信装置の故障による光通信断があった場合には、前述のステップＳ３０１でＩｒ１の入力がなされないので、ステップＳ３０４で警報を発することができる。そして、受信光電流Ｉｒ１の値があらかじめ与えられたＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘの間の範囲にない場合にも、ステップＳ３０４で警報を発することができる。このＩｒ１ｍｉｎおよびＩｒ１ｍａｘの範囲は、特定の伝送距離や部品の劣化などを想定して設定することができる。
【００６４】
（実施形態の拡張）
以上で述べた第１および第２の実施形態には、その趣旨を改変しない範囲で様々な拡張が考えられる。以下、それについて説明する。
【００６５】
図６および図９に示した伝送光損失の測定の動作は、予め光トランシーバ１０（２１０）のスイッチ１１ｃ（２１１ｅ）を切り替えておくことが前提であるものとして説明した。
【００６６】
しかしながら、たとえば一方の光トランシーバ１０（２１０）から特定の光信号を「調整動作開始信号」として送信して、もう一方の光トランシーバ１０（２１０）でこれに応じてスイッチ１１ｃ（２１１ｅ）が切り替わって図６および図９に示した動作を行うようにすれば、予め各スイッチを切り替えておくこと無しに、伝送光損失の測定が可能となる。
【００６７】
さらに、これと組み合わせて、光パワー検出手段１６で検出された受信光パワーに応じて、光送信部１０ａ（２１０ａ）での送信パワーを自動的に調節する手段を設けてもよい。即ち、この２つの特徴を加えれば、受信光パワーの測定と送信光パワーの調節とをまとめて自動化・無人化することができる。たとえば深夜など、ネットワークダウンの影響の少ない時間帯に、タイマーでこの動作を行ってもよい。
【００６８】
また、第２の実施形態の図９・ステップＳ３０２の動作は、受信光電流がデジタル化されて処理されることを前提としたが、たとえばウィンドウコンパレータ回路などを利用して、同様の処理をアナログ的に実現することもできる。
【００６９】
これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。
【００７０】
上述した実施形態について、その新規な技術内容の要点をまとめると、以下のようになる。なお、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００７１】
（付記１） 局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、前記光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバであって、
前記光送信部が、前記送信光信号を発光するレーザーダイオード素子と、前記送信データ信号を前記レーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換して当該レーザーダイオード素子に入力するレーザーダイオードドライバとを備え、
前記光受信部が、前記受信光信号を受光して受信光電流を発生するフォトダイオード素子と、前記受信光電流を増幅および電圧変換してこれを前記受信データ信号として出力するトランスインピーダンスアンプとを備えると共に、
前記レーザーダイオードドライバが、前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力することを特徴とする光トランシーバ。
【００７２】
（付記２） 前記レーザーダイオードドライバが、前記送信光信号と前記受信光電流のうちのいずれを前記レーザーダイオード素子に入力するかを切り替えるスイッチを備えることを特徴とする、付記１に記載の光トランシーバ。
【００７３】
（付記３） 前記レーザーダイオードドライバが、前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力するカレントミラー回路を備えることを特徴とする、付記１に記載の光トランシーバ。
【００７４】
（付記４） 前記レーザーダイオードドライバが、
前記受信光電流を入力デジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部と、
備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する出力決定部と、
前記出力デジタル値に対応する前記出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力するＤ／Ａ変換部とを備えることを特徴とする、付記１に記載の光トランシーバ。
【００７５】
（付記５） 局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、前記光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、前記送信データ信号を前記光送信部の第１のレーザーダイオードドライバが第１のレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換および入力して前記送信光信号を発光させて前記光ケーブルに送出し、
前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、前記光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光して受信光電流を発生して第２のレーザーダイオードドライバに入力し、
前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、前記第２のレーザーダイオードドライバが前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力して前記送信光信号を発光させて前記光ケーブルに送出し、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、前記光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光し、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、受光された前記受信光信号の強度を光パワー検出手段が検出して表示部に表示させる
ことを特徴とする光送信レベル設定方法。
【００７６】
（付記６） 前記第２のレーザーダイオードドライバが出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力する処理が、
前記受信光電流をＡ／Ｄ変換部が入力デジタル値に変換し、
前記入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを出力決定部が判断し、
備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を前記出力決定部が決定し、
前記出力デジタル値に対応する出力電流をＤ／Ａ変換部が前記レーザーダイオード素子に入力する
ことを特徴とする、付記５に記載の光送信レベル設定方法。
【００７７】
（付記７） 局側上位装置から受信した送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて入射する光送信部と、前記光ケーブルから出射される受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで発光されて前記光ケーブルに送出された受信光信号を、前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで受光して発生した受信光電流を入力されたレーザーダイオードドライバが備えるコンピュータに、
前記受信光電流を入力デジタル値に変換する手順、
前記入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを判断する手順、
予め備えられたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する手順、
および前記出力デジタル値に対応する出力電流をレーザーダイオード素子に入力させる手順
を実行させることを特徴とする光送信レベル設定プログラム。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
光トランシーバを利用する光通信システムにおいて幅広く利用することができる。特に、１台の光通信装置に多数の光トランシーバを実装する形の光通信システムに適する。
【符号の説明】
【００７９】
１０、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、２１０ 光トランシーバ
１０ａ 光送信部
１０ｂ 光受信部
１１、２１１ ＬＤＤ
１１ａ カレントミラー回路
１１ｂ 光信号発生部
１１ｃ スイッチ
１２ ＬＤ素子
１３ ＰＤ素子
１４ ＴＩＡ
１６ 光パワー検出手段
２０、１３１、１３２、１３３ 光ケーブル
１００ 光通信システム
１１０ 通信局側通信装置
１２１、１２２、１２３ 端末側通信装置
２１１ａ Ａ／Ｄ変換部
２１１ｂ 出力決定部
２１１ｃ Ｄ／Ａ変換部
２１１ｄ ＬＵＴ記憶部
２１１ｅ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、前記光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバであって、
前記光送信部が、前記送信光信号を発光するレーザーダイオード素子と、前記送信データ信号を前記レーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換して当該レーザーダイオード素子に入力するレーザーダイオードドライバとを備え、
前記光受信部が、前記受信光信号を受光して受信光電流を発生するフォトダイオード素子と、前記受信光電流を増幅および電圧変換してこれを前記受信データ信号として出力するトランスインピーダンスアンプとを備えると共に、
前記レーザーダイオードドライバが、前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力することを特徴とする光トランシーバ。
【請求項２】
前記レーザーダイオードドライバが、前記送信光信号と前記受信光電流のうちのいずれを前記レーザーダイオード素子に入力するかを切り替えるスイッチを備えることを特徴とする、請求項１に記載の光トランシーバ。
【請求項３】
前記レーザーダイオードドライバが、前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力するカレントミラー回路を備えることを特徴とする、請求項１に記載の光トランシーバ。
【請求項４】
前記レーザーダイオードドライバが、
前記受信光電流を入力デジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部と、
備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する出力決定部と、
前記出力デジタル値に対応する前記出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力するＤ／Ａ変換部とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の光トランシーバ。
【請求項５】
局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、前記光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、前記送信データ信号を前記光送信部の第１のレーザーダイオードドライバが第１のレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換および入力して前記送信光信号を発光させて前記光ケーブルに送出し、
前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、前記光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光して受信光電流を発生して第２のレーザーダイオードドライバに入力し、
前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、前記第２のレーザーダイオードドライバが前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力して前記送信光信号を発光させて前記光ケーブルに送出し、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、前記光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光し、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、受光された前記受信光信号の強度を光パワー検出手段が検出して表示部に表示させる
ことを特徴とする光送信レベル設定方法。
【請求項６】
前記第２のレーザーダイオードドライバが出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力する処理が、
前記受信光電流をＡ／Ｄ変換部が入力デジタル値に変換し、
前記入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを出力決定部が判断し、
備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を前記出力決定部が決定し、
前記出力デジタル値に対応する出力電流をＤ／Ａ変換部が前記レーザーダイオード素子に入力する
ことを特徴とする、請求項５に記載の光送信レベル設定方法。
【請求項７】
局側上位装置から受信した送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて入射する光送信部と、前記光ケーブルから出射される受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで発光されて前記光ケーブルに送出された受信光信号を、前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで受光して発生した受信光電流を入力されたレーザーダイオードドライバが備えるコンピュータに、
前記受信光電流を入力デジタル値に変換する手順、
前記入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを判断する手順、
予め備えられたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する手順、
および前記出力デジタル値に対応する出力電流をレーザーダイオード素子に入力させる手順
を実行させることを特徴とする光送信レベル設定プログラム。
【請求項１】
局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、前記光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバであって、
前記光送信部が、前記送信光信号を発光するレーザーダイオード素子と、前記送信データ信号を前記レーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換して当該レーザーダイオード素子に入力するレーザーダイオードドライバとを備え、
前記光受信部が、前記受信光信号を受光して受信光電流を発生するフォトダイオード素子と、前記受信光電流を増幅および電圧変換してこれを前記受信データ信号として出力するトランスインピーダンスアンプとを備えると共に、
前記レーザーダイオードドライバが、前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力することを特徴とする光トランシーバ。
【請求項２】
前記レーザーダイオードドライバが、前記送信光信号と前記受信光電流のうちのいずれを前記レーザーダイオード素子に入力するかを切り替えるスイッチを備えることを特徴とする、請求項１に記載の光トランシーバ。
【請求項３】
前記レーザーダイオードドライバが、前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力するカレントミラー回路を備えることを特徴とする、請求項１に記載の光トランシーバ。
【請求項４】
前記レーザーダイオードドライバが、
前記受信光電流を入力デジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部と、
備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する出力決定部と、
前記出力デジタル値に対応する前記出力電流を前記レーザーダイオード素子に入力するＤ／Ａ変換部とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の光トランシーバ。
【請求項５】
局側上位装置から送り込まれる送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて送出する光送信部と、前記光ケーブルを介して他のネットワークから送り込まれる受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、前記送信データ信号を前記光送信部の第１のレーザーダイオードドライバが第１のレーザーダイオード素子を発光駆動させる出力電流に変換および入力して前記送信光信号を発光させて前記光ケーブルに送出し、
前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、前記光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光して受信光電流を発生して第２のレーザーダイオードドライバに入力し、
前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで、前記第２のレーザーダイオードドライバが前記受信光電流に予め与えられた比率を乗算した出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力して前記送信光信号を発光させて前記光ケーブルに送出し、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、前記光ケーブルから送り込まれた受信光信号をフォトダイオード素子が受光し、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで、受光された前記受信光信号の強度を光パワー検出手段が検出して表示部に表示させる
ことを特徴とする光送信レベル設定方法。
【請求項６】
前記第２のレーザーダイオードドライバが出力電流を第２のレーザーダイオード素子に入力する処理が、
前記受信光電流をＡ／Ｄ変換部が入力デジタル値に変換し、
前記入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを出力決定部が判断し、
備えられた記憶部に予め記憶されたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を前記出力決定部が決定し、
前記出力デジタル値に対応する出力電流をＤ／Ａ変換部が前記レーザーダイオード素子に入力する
ことを特徴とする、請求項５に記載の光送信レベル設定方法。
【請求項７】
局側上位装置から受信した送信データ信号を送信光信号に変換して光ケーブルに向けて入射する光送信部と、前記光ケーブルから出射される受信光信号を受信データ信号に変換して前記局側上位装置に出力する光受信部とを備える光トランシーバを局側と端末側の各々が備える光通信システムにあって、
前記局側と端末側のうち一方の光トランシーバで発光されて前記光ケーブルに送出された受信光信号を、前記局側と端末側のうち他方の光トランシーバで受光して発生した受信光電流を入力されたレーザーダイオードドライバが備えるコンピュータに、
前記受信光電流を入力デジタル値に変換する手順、
前記入力デジタル値が予め与えられた数値の範囲内にあるか否かを判断する手順、
予め備えられたルックアップテーブルの内容を参照して前記入力デジタル値に対応する出力デジタル値を決定する手順、
および前記出力デジタル値に対応する出力電流をレーザーダイオード素子に入力させる手順
を実行させることを特徴とする光送信レベル設定プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７０２０４（Ｐ２０１３−７０２０４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６７８４（Ｐ２０１１−２０６７８４）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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