JPH01259656A - 光受信装置 - Google Patents
光受信装置Info
- Publication number
- JPH01259656A JPH01259656A JP63087276A JP8727688A JPH01259656A JP H01259656 A JPH01259656 A JP H01259656A JP 63087276 A JP63087276 A JP 63087276A JP 8727688 A JP8727688 A JP 8727688A JP H01259656 A JPH01259656 A JP H01259656A
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- JP
- Japan
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- signal
- optical
- binary
- amplifier
- comparator
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- Pending
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- Optical Communication System (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、光データ伝送システムにおける光受信装置に
係り、特に不連続で且つ光受信電力が瞬時に変化する２
値光信号を受信する光受信装置に関する。
係り、特に不連続で且つ光受信電力が瞬時に変化する２
値光信号を受信する光受信装置に関する。
［従来の技術］
光通信の適用例の一つとして光バス形式によるデータ伝
送システムがある。この光バス形式の光データ伝送シス
テムは、複数の光送受信装置を、光ファイバー又は同一
空間により光学的に接続した状態で離散して配置し、該
複数の光送受信装置間で時分割によりデータの多重伝送
を行うものである。従って光受信装置側は、複数の光送
信装置から不連続な光信号を受信すると共に、相手側の
送信装置との距離等によって伝送路損失による光受信電
力が大幅にかつ瞬時に変化すると言う特性を持っている
。
送システムがある。この光バス形式の光データ伝送シス
テムは、複数の光送受信装置を、光ファイバー又は同一
空間により光学的に接続した状態で離散して配置し、該
複数の光送受信装置間で時分割によりデータの多重伝送
を行うものである。従って光受信装置側は、複数の光送
信装置から不連続な光信号を受信すると共に、相手側の
送信装置との距離等によって伝送路損失による光受信電
力が大幅にかつ瞬時に変化すると言う特性を持っている
。
従来このような送受信を行なう場合においては、２値強
度変調された光信号を受信することが困難とされており
、特開昭５９−１２８８４２号公報記載のようにデータ
無送信時には一定レベルの光を送出し。
度変調された光信号を受信することが困難とされており
、特開昭５９−１２８８４２号公報記載のようにデータ
無送信時には一定レベルの光を送出し。
データ送信時には上記一定レベルを中心にして正、負レ
ベルに情報を対応させる、いわゆる３値信号化して光信
号を送信することが考えられている。
ベルに情報を対応させる、いわゆる３値信号化して光信
号を送信することが考えられている。
［発明が解決しようとする課題］
前記光バス形式のデータ伝送システムのように、不連続
であって光受信電力が瞬時に変化する光信号の送受信に
おいて、強度変調された２値光信号を受信するには以下
のような問題が生じるものである。
であって光受信電力が瞬時に変化する光信号の送受信に
おいて、強度変調された２値光信号を受信するには以下
のような問題が生じるものである。
（１）受信回路がコンデンサにより交流結合された構成
の場合は、２値パルス信号の振幅が直流レベルを中心と
して対称になるまでに時間を有するものであり、この為
データの前に予備のパルス（以下、アイドリングパルス
と呼ぶ）を送る必要が生じる。また、パルスが断になっ
て信号振幅の最低レベルが直流レベルに復帰するまでに
時間を要するので、この間は信号を送らないようにガー
ド時間が必要となる。以上のように。
の場合は、２値パルス信号の振幅が直流レベルを中心と
して対称になるまでに時間を有するものであり、この為
データの前に予備のパルス（以下、アイドリングパルス
と呼ぶ）を送る必要が生じる。また、パルスが断になっ
て信号振幅の最低レベルが直流レベルに復帰するまでに
時間を要するので、この間は信号を送らないようにガー
ド時間が必要となる。以上のように。
交流結合された場合には、アイドリングパルスやガード
時間が必要であるので一定時間に占めるデータの比率が
小さくなり、伝送効率が低くなる問題がある。
時間が必要であるので一定時間に占めるデータの比率が
小さくなり、伝送効率が低くなる問題がある。
（２）受信回路が直流結合された構成の場合は、直流レ
ベルの変動や増幅器の飽和による特性劣化の為に識別誤
りを生じ易く受信可能な光電力の範囲を充分に大きくで
きない問題がある。
ベルの変動や増幅器の飽和による特性劣化の為に識別誤
りを生じ易く受信可能な光電力の範囲を充分に大きくで
きない問題がある。
また、送出する光信号の発光強度をある一定レベルを中
心に正、負レベルに変化させる、いわゆる３値信号化し
た場合においては、常時発光素子に電流を流しておかな
ければならなく消費電力や発光素子の寿命劣化の問題を
持つものである。
心に正、負レベルに変化させる、いわゆる３値信号化し
た場合においては、常時発光素子に電流を流しておかな
ければならなく消費電力や発光素子の寿命劣化の問題を
持つものである。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を除去すること
であり、光バス形式の光送受信装置において、不連続で
且つ光受信電力が瞬時に変化する２値光信号を受信及び
識別可能であって、伝送効率を向上することが出来、又
ダイナミックレンジを拡大可能な光受信装置を提供する
ことである。
であり、光バス形式の光送受信装置において、不連続で
且つ光受信電力が瞬時に変化する２値光信号を受信及び
識別可能であって、伝送効率を向上することが出来、又
ダイナミックレンジを拡大可能な光受信装置を提供する
ことである。
［課題を解決するための手段］
前記目的は、光受信装置において、受信した２値信号を
光２値パルス信号の幅よりも小さい時定数を持って微分
して信号振幅の両極性が対称な微分信号に変換する微分
回路と、この微分信号を増幅する増幅器と、該増幅器に
より増幅された信号が上限設定電圧以上になったことを
検出する第１のコンパレータと、該増幅器により増幅さ
れた信号が下限設定電圧以下になったことを検出する第
２のコンパレータと、該第１のコンパレータにより増幅
信号が所定電圧以上になったことを検出した場合セット
され、第２のコンパレータにより増幅信号が所定電圧以
下になったことを検出した場合リセットされることによ
って、元の２値信号を再生するフリップフロップとを設
けることにより達成される。また、前記増幅器は、入力
信号を対数的に増幅する対数増幅器であっても良い。
光２値パルス信号の幅よりも小さい時定数を持って微分
して信号振幅の両極性が対称な微分信号に変換する微分
回路と、この微分信号を増幅する増幅器と、該増幅器に
より増幅された信号が上限設定電圧以上になったことを
検出する第１のコンパレータと、該増幅器により増幅さ
れた信号が下限設定電圧以下になったことを検出する第
２のコンパレータと、該第１のコンパレータにより増幅
信号が所定電圧以上になったことを検出した場合セット
され、第２のコンパレータにより増幅信号が所定電圧以
下になったことを検出した場合リセットされることによ
って、元の２値信号を再生するフリップフロップとを設
けることにより達成される。また、前記増幅器は、入力
信号を対数的に増幅する対数増幅器であっても良い。
［作用］
２値強度変調された受信信号は、微分回路によって微分
されることにより、信号増幅が両極性に平衡化された後
、増幅器によって所定電圧まで増幅される。この信号は
、前記第１のコンパレータ及び第２のコンパレータによ
り、上限設定電圧以上になったこと及び下限設定電圧以
下になったことが検出され、この上限及び下限の検出信
号によりセット、リセットされるフリップフロップの出
力により元の２値信号に再生される。
されることにより、信号増幅が両極性に平衡化された後
、増幅器によって所定電圧まで増幅される。この信号は
、前記第１のコンパレータ及び第２のコンパレータによ
り、上限設定電圧以上になったこと及び下限設定電圧以
下になったことが検出され、この上限及び下限の検出信
号によりセット、リセットされるフリップフロップの出
力により元の２値信号に再生される。
前記受信信号は、微分により信号振幅が正、負両側に対
称な平衡信号に変換されるため、コンデンサの交流結合
による過渡応答の影響をうけなくなり、アイドリングパ
ルスやガード時間が不要になるので伝送効率を向上する
ことが出来る。
称な平衡信号に変換されるため、コンデンサの交流結合
による過渡応答の影響をうけなくなり、アイドリングパ
ルスやガード時間が不要になるので伝送効率を向上する
ことが出来る。
更に、対数増幅器を用いることにより、広範囲の入力レ
ベルに対して出力範囲を圧縮するので、よりダイナミッ
クレンジを拡大することができる。
ベルに対して出力範囲を圧縮するので、よりダイナミッ
クレンジを拡大することができる。
［実施例］
以下、本発明による光受信装置の一実施例を図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第１図は本実施例による光受信装置の主な構成を示す図
あり、第２図は第１図の識別再生回路を示す図であり、
第３図は前記光受信装置の動作を説明するための動作波
形図、第４図はデータ伝送システムの全体概要を説明す
るための図である。
あり、第２図は第１図の識別再生回路を示す図であり、
第３図は前記光受信装置の動作を説明するための動作波
形図、第４図はデータ伝送システムの全体概要を説明す
るための図である。
まず１本実施例による光受信装置が適用されるデータ伝
送システムは、第４図に示す如く、光送信装置及び受信
装置から成る複数の光送受信装置１乃至５が、光フアイ
バーケーブル又は空間等の光伝送路６を介して接続され
、時分割にデータの送受信を行うものであって、前述の
如く各光受信装置は、複数の光送信装置から不連続な光
信号を受信すると共に、相手側の送信装置との距離等に
よって伝送路損失により光受信電力が変化するものであ
る。
送システムは、第４図に示す如く、光送信装置及び受信
装置から成る複数の光送受信装置１乃至５が、光フアイ
バーケーブル又は空間等の光伝送路６を介して接続され
、時分割にデータの送受信を行うものであって、前述の
如く各光受信装置は、複数の光送信装置から不連続な光
信号を受信すると共に、相手側の送信装置との距離等に
よって伝送路損失により光受信電力が変化するものであ
る。
本実施例による光受信装置は、第１図に示す如く、光信
号Ｐｉｎを受光する受光素子７と、該光信号Ｐｉｎを電
気信号ａに変換する光検出器８と、該電気信号ａを光信
号Ｐｉｎのパルス幅より小さい時定数をもって微分し、
信号振幅が正、負両極側に対称な微分信号すを出力する
微分回路９と、該微分信号すを識別可能なレベルまで増
幅して、信号Ｃを出力する対数増幅器１０と、該信号Ｃ
から元の２値信号を識別して信号ｆを出力する識別再生
回路１１とから成る受信回路を備える。
号Ｐｉｎを受光する受光素子７と、該光信号Ｐｉｎを電
気信号ａに変換する光検出器８と、該電気信号ａを光信
号Ｐｉｎのパルス幅より小さい時定数をもって微分し、
信号振幅が正、負両極側に対称な微分信号すを出力する
微分回路９と、該微分信号すを識別可能なレベルまで増
幅して、信号Ｃを出力する対数増幅器１０と、該信号Ｃ
から元の２値信号を識別して信号ｆを出力する識別再生
回路１１とから成る受信回路を備える。
前記識別再生回路１１は、第２図に示すごとく、端子１
２を介して反転入力端子に前記信号Ｃを入力し、該信号
Ｃが上限設定電圧１５より高い場合にのみローレベルと
なる信号ｅを出力するコンパレータ１３と、該信号Ｃを
非反転入力端子に入力し、該信号Ｃが下限設定電圧１６
より低い場合にのみローレベルとなる信号ｄを出力する
コンパレータ１４と、前記コンパレータ１３の出力を（
ブリ）セット端子１８に入力すると共にコンパレータ１
４の出力をリセット端子１９に入力し、出力端子ｄから
、信号ｄがローレベルになった際にハイレベルになり、
信号ｅがローレベルになった際にローレベルになる信号
ｆを出力するフリップフロップ１７とを備える。
２を介して反転入力端子に前記信号Ｃを入力し、該信号
Ｃが上限設定電圧１５より高い場合にのみローレベルと
なる信号ｅを出力するコンパレータ１３と、該信号Ｃを
非反転入力端子に入力し、該信号Ｃが下限設定電圧１６
より低い場合にのみローレベルとなる信号ｄを出力する
コンパレータ１４と、前記コンパレータ１３の出力を（
ブリ）セット端子１８に入力すると共にコンパレータ１
４の出力をリセット端子１９に入力し、出力端子ｄから
、信号ｄがローレベルになった際にハイレベルになり、
信号ｅがローレベルになった際にローレベルになる信号
ｆを出力するフリップフロップ１７とを備える。
即ち、この識別再生回路１１は、前記コンパレータ１３
が信号Ｃの上限設定電圧を検出してフリップフロップ１
７をセットし、コンパレータ１４が、信号Ｃの下限設定
電圧を検出して、フリップフロップ１７をリセットする
ことにより、フリップフロップ１７の出力端子ｄから元
の２値信号を再生した信号ｆを出力するものである。尚
、前記上限設定電圧１５及び下限設定電圧１６は、最低
光受信レベルでの正側、負側信号振幅の略中心の値に設
定されているものである。
が信号Ｃの上限設定電圧を検出してフリップフロップ１
７をセットし、コンパレータ１４が、信号Ｃの下限設定
電圧を検出して、フリップフロップ１７をリセットする
ことにより、フリップフロップ１７の出力端子ｄから元
の２値信号を再生した信号ｆを出力するものである。尚
、前記上限設定電圧１５及び下限設定電圧１６は、最低
光受信レベルでの正側、負側信号振幅の略中心の値に設
定されているものである。
さて、この様に構成された光受信装置の動作を第１図乃
至第３図を参照して以下説明する。
至第３図を参照して以下説明する。
まず、断続的であって受信電力が大きくかつ瞬時に変化
する光信号Ｐｉｎを受光素子７が受光すると、該光信号
Ｐｉｎは光検出器８によって電気信号ａに変換された後
、該電気信号ａを光信号Ｐｉｎのパルス幅より小さい時
定数をもつ微分回路９によって微分され、信号振幅が正
、負両側に対称な微分信号すが出力される。
する光信号Ｐｉｎを受光素子７が受光すると、該光信号
Ｐｉｎは光検出器８によって電気信号ａに変換された後
、該電気信号ａを光信号Ｐｉｎのパルス幅より小さい時
定数をもつ微分回路９によって微分され、信号振幅が正
、負両側に対称な微分信号すが出力される。
この微分によって、受信信号が、正、負両極側に対称的
な平衡信号になるため、コンデンサの交流結合による過
渡応答の影響を受けることがなくなり、また、光電力が
変化しても直流レベルが変動しないため、安定した増幅
を次段において行なうことができる。次に、この微分信
号すは、対数増幅器１０によって識別可能なレベルまで
、第３図の信号Ｃに示すごとく、対数増幅される。この
対数増幅により微分信号すは、小さな入力レベルの信号
に対しては利得が大きく、大きな入力レベルの信号に対
してはその利得を小さくした増幅が行われるため、広範
囲な入力電圧まで受信可能である。即ち、前記対数増幅
器は、信号の圧縮増幅を行うものである。
な平衡信号になるため、コンデンサの交流結合による過
渡応答の影響を受けることがなくなり、また、光電力が
変化しても直流レベルが変動しないため、安定した増幅
を次段において行なうことができる。次に、この微分信
号すは、対数増幅器１０によって識別可能なレベルまで
、第３図の信号Ｃに示すごとく、対数増幅される。この
対数増幅により微分信号すは、小さな入力レベルの信号
に対しては利得が大きく、大きな入力レベルの信号に対
してはその利得を小さくした増幅が行われるため、広範
囲な入力電圧まで受信可能である。即ち、前記対数増幅
器は、信号の圧縮増幅を行うものである。
この様にして得られた信号Ｃは、第２図に示す識別再生
回路によって１元の２値信号に再生される。即ち、第３
図に示す様に、信号Ｃが下限設定電圧１６より低くなる
と信号ｄがローレベルになって、フリップフロップ１７
の出力信号ｆがハイレベルに変位して２値信号の立ち上
がりが再生され、信号Ｃが上限設定電圧１５より高くな
ると信号ｅがローレベルになって、出力信号ｆがローレ
ベルに変位して２値信号の立ち上がりが再生される。従
って、これらの信号ｅ及びｄのローレベルへの変位によ
ってフリップフロップ１７がセット、リセットされて信
号ｆに示す元の２値信号が再生される。
回路によって１元の２値信号に再生される。即ち、第３
図に示す様に、信号Ｃが下限設定電圧１６より低くなる
と信号ｄがローレベルになって、フリップフロップ１７
の出力信号ｆがハイレベルに変位して２値信号の立ち上
がりが再生され、信号Ｃが上限設定電圧１５より高くな
ると信号ｅがローレベルになって、出力信号ｆがローレ
ベルに変位して２値信号の立ち上がりが再生される。従
って、これらの信号ｅ及びｄのローレベルへの変位によ
ってフリップフロップ１７がセット、リセットされて信
号ｆに示す元の２値信号が再生される。
この様に本実施例によれば、受信信号を微分することに
よって、信号振幅が正、負両側に対称な平衡信号に変換
されるため、コンデンサの交流結合による過渡応答の影
響をうけなくなるので、安定した増幅が行える。従って
、アイドリングパルスやガード時間が不要になり、伝送
効率を高めることが出来る。また、前記微分信号にする
ことにより、増幅器での飽和によるパルス幅変動が無視
でき、ダイナミックレンジを広くすることができる。更
に、対数増幅器を用いて増幅を行うことにより、広範囲
の入力レベルに対して出力範囲を圧縮するので、よりダ
イナミックレンジを拡大することができる。
よって、信号振幅が正、負両側に対称な平衡信号に変換
されるため、コンデンサの交流結合による過渡応答の影
響をうけなくなるので、安定した増幅が行える。従って
、アイドリングパルスやガード時間が不要になり、伝送
効率を高めることが出来る。また、前記微分信号にする
ことにより、増幅器での飽和によるパルス幅変動が無視
でき、ダイナミックレンジを広くすることができる。更
に、対数増幅器を用いて増幅を行うことにより、広範囲
の入力レベルに対して出力範囲を圧縮するので、よりダ
イナミックレンジを拡大することができる。
尚、本実施例においては対数増幅器を用いて微分後の信
号を増幅する例を示したが、本発明はこれに限られるも
のではなく、例えば入力信号の振幅変化があまり大きく
ない場合は、通常の増幅器を用いて増幅しても良い。
号を増幅する例を示したが、本発明はこれに限られるも
のではなく、例えば入力信号の振幅変化があまり大きく
ない場合は、通常の増幅器を用いて増幅しても良い。
〔発明の効果］
以上述べた如く本発明によれば、２値強度変調された光
受信信号を微分回路にて微分して平衡信号に変換した後
、増幅及び信号識別を行う様に構成したことにより、不
連続であって光受信電力の変化が大きい２値光信号を簡
単な構成で良好に受信することができる。
受信信号を微分回路にて微分して平衡信号に変換した後
、増幅及び信号識別を行う様に構成したことにより、不
連続であって光受信電力の変化が大きい２値光信号を簡
単な構成で良好に受信することができる。
第１図は本発明による光受信装置の一実施例を示す図、
第２図は第１図の識別再生回路の一実施例を示す図、第
３図は本実施例による光受信装置の回路動作を説明する
ための図、第４図は光データ伝送システムの概要を説明
するための図である。 １乃至５・・・光送受信装置、６・・・光伝送路、７・
・・受光素子、８・・・光検出器、９・・・微分回路、
１０・・・増幅器、１１・・・識別再生回路、１２・・
・入力端子、１３及び１４・・・コンパレータ、１５・
・・上限設定電圧、１６・・・下限設定電圧、１７・・
・フリップフロップ、１８・・・（ブリ）セット端子、
１９・・・リセット端子、２０・・・出力端子。 特許出願人 日立通信システム株式会社代理人 弁理
士 秋 本 正 実（外１名）第３図
第２図は第１図の識別再生回路の一実施例を示す図、第
３図は本実施例による光受信装置の回路動作を説明する
ための図、第４図は光データ伝送システムの概要を説明
するための図である。 １乃至５・・・光送受信装置、６・・・光伝送路、７・
・・受光素子、８・・・光検出器、９・・・微分回路、
１０・・・増幅器、１１・・・識別再生回路、１２・・
・入力端子、１３及び１４・・・コンパレータ、１５・
・・上限設定電圧、１６・・・下限設定電圧、１７・・
・フリップフロップ、１８・・・（ブリ）セット端子、
１９・・・リセット端子、２０・・・出力端子。 特許出願人 日立通信システム株式会社代理人 弁理
士 秋 本 正 実（外１名）第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、強度変調された２値光信号を受信する光受信装置に
おいて、前記２値光信号を受信して電気信号に変換する
光検出器と、該光検出器で変換された電気信号を、前記
２値光信号のパルス幅より短い時定数をもって微分して
両極性が平衡な信号を出力する微分回路と、該微分回路
により微分された信号を増幅する増幅器と、該増幅器に
より増幅された信号が上限設定電圧以上になったことを
検出する第１のコンパレータと、該増幅器により増幅さ
れた信号が下限設定電圧以下になったことを検出する第
２のコンパレータと、該第１のコンパレータにより増幅
信号が上限設定電圧以上になったことを検出した場合セ
ット（又はリセット）され、該第２のコンパレータによ
り増幅信号が下限設定電圧以下になったことを検出した
場合リセット（又はセット）されることによって、元の
２値信号を再生するフリップフロップとを備えることを
特徴とする光受信装置。 ２、前記増幅器が、入力信号が小さな入力レベルでは利
得が大きく、大きな入力レベルでは利得が小さい増幅を
行う対数増幅器であることを特徴とする請求項１記載の
光受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087276A JPH01259656A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 光受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087276A JPH01259656A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 光受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01259656A true JPH01259656A (ja) | 1989-10-17 |
Family
ID=13910250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63087276A Pending JPH01259656A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 光受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01259656A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05284556A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-29 | Tamura Electric Works Ltd | Ｄｉサービス機能付電話装置 |
| EP0642235A2 (de) * | 1993-09-01 | 1995-03-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Erfassen und Auswerten eines optischen Signals und Datenerfassungsgerät |
| JPH08274721A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Nec Corp | 光伝送方法および光伝送装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS633645B2 (ja) * | 1981-01-27 | 1988-01-25 | Nippon Steel Corp |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP63087276A patent/JPH01259656A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS633645B2 (ja) * | 1981-01-27 | 1988-01-25 | Nippon Steel Corp |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05284556A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-29 | Tamura Electric Works Ltd | Ｄｉサービス機能付電話装置 |
| EP0642235A2 (de) * | 1993-09-01 | 1995-03-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Erfassen und Auswerten eines optischen Signals und Datenerfassungsgerät |
| EP0642235A3 (de) * | 1993-09-01 | 1996-05-01 | Siemens Ag | Verfahren zum Erfassen und Auswerten eines optischen Signals und Datenerfassungsgerät. |
| JPH08274721A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Nec Corp | 光伝送方法および光伝送装置 |
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