JP4912340B2 - Burst optical signal receiving method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光伝送システム、特に通信事業者の局舎内設備と加入者宅を接続する光アクセスネットワークのPON(Passive Optical Network)システムのような強度の異なるバースト光信号を間欠的に受信するバースト光信号受信方法および装置に関するものである。 The present invention intermittently receives burst optical signals having different intensities, such as an optical transmission system, particularly a PON (Passive Optical Network) system of an optical access network that connects a premises of a communication carrier and a subscriber's home. The present invention relates to a burst optical signal receiving method and apparatus.
PONシステムは、図5に示すように、光ファイバ100や光スプリッタ200等の光伝送路や通信事業者の局舎内に設置される加入者収容装置300(OLT:Optical Line Terminal)を、サービスを受ける複数の加入者終端装置(ONU:Optical Network Unit)間で共有可能なため、1人当たりのコストを抑制できる光アクセスシステムである。日本においては、B−PONやGE−PON等のPONシステムがサービス展開されており、その加入者数も1000万人を超える等広く普及しつつある。
As shown in FIG. 5, the PON system provides a service for an optical transmission line such as an
PONシステムでは、ONUから送信される信号(上り信号)は各ONUから送信される信号同士の衝突を防ぐため、ONU毎に送信タイミングの制御がOLTによって行われており、各ONU毎の信号送出時間の間にガードタイムと呼ばれる無信号区間が挿入されている。 In the PON system, in order to prevent the signals transmitted from the ONUs from colliding with each other, the transmission timing of each ONU is controlled by the OLT, and the signal transmission for each ONU is performed. A no-signal section called guard time is inserted between the times.
そのため、OLTからONUへ送信される信号(下り信号)が連続信号になるのと異なり、上り信号は間欠的なバースト状の信号となり、かつ、一般的には、OLTと各ONUまでの距離が異なるため、OLTで受信する信号の強度が、図6の強バースト信号401と弱バースト信号402に示すように、異なるという特徴を有する。403はガードタイムである。
Therefore, unlike the signal (downstream signal) transmitted from the OLT to the ONU, the upstream signal becomes an intermittent burst signal, and generally, the distance from the OLT to each ONU is small. Therefore, as shown in the
従ってPONシステムの上り信号のバースト光信号受信装置では、高感度特性が求められると同時に、広ダイナミックレンジ特性を備えることが求められている。 Therefore, an upstream optical burst signal receiver for a PON system is required to have high sensitivity characteristics and at the same time have wide dynamic range characteristics.
バースト光信号受信装置の高感度化を達成する方法として、光信号を電気信号に変換する際に増倍作用を有するAPD(アバランシェフォトダイオード)が受光素子として用いられている。 As a method for achieving high sensitivity of a burst optical signal receiver, an APD (avalanche photodiode) having a multiplication function when converting an optical signal into an electric signal is used as a light receiving element.
しかし、APDを用いる場合、受信するバースト光信号の光強度に対して過度に大きな増倍率で受信すると、APD後の大きな光電流が後段に設置されるプリアンプの線形動作領域を超過して入力され、出力波形に歪みが生じたり、APD自身が過電流により破損するという問題を抱えている。 However, when APD is used, if it is received at an excessively large multiplication factor with respect to the light intensity of the received burst optical signal, a large photocurrent after APD is input exceeding the linear operation region of the preamplifier installed in the subsequent stage. The output waveform is distorted or the APD itself is damaged due to overcurrent.
このため、大きなダイナミックレンジが要求されるPONシステムのバースト光信号受信装置においては、APDを比較的小さな増倍率で用いて、ダイナミックレンジを確保することが多く、APDが本来備えている高感度特性を十分に活用できていない。 For this reason, burst optical signal receivers for PON systems that require a large dynamic range often use an APD with a relatively small multiplication factor to ensure the dynamic range, and the high sensitivity characteristics inherent to the APD. Is not fully utilized.
バースト光信号受信装置のダイナミックレンジを拡大する方法には、光電変換後の電流信号を電圧信号に線形増幅変換するプリアンプの出力電圧からバースト光信号の強度を判定し、その値に応じてプリアンプの帰還抵抗値を変更することで、受信する信号毎にプリアンプの利得を制御する方法(非特許文献1)や、プリアンプの利得ではなくAPDの増倍率を制御する方法が考えられている(特許文献1)。
APDを用いたバースト光信号受信装置では、高感度特性を実現する為にAPD増倍率とプリアンプ利得を高値に設定するのが有効である。ここで、ダイナミックレンジの拡大を図るために、プリアンプの出力レベルが予め設定した閾値を超過する時、プリアンプの利得抵抗値を低値に変更し、利得を抑えることで出力信号の飽和を防ぐ方法が、非特許文献1で提案されている。 In a burst optical signal receiving apparatus using APD, it is effective to set the APD multiplication factor and the preamplifier gain to a high value in order to realize high sensitivity characteristics. Here, in order to expand the dynamic range, when the output level of the preamplifier exceeds a preset threshold value, the gain resistance value of the preamplifier is changed to a low value to prevent saturation of the output signal by suppressing the gain. Is proposed in Non-Patent Document 1.
この方法では、図7に示すように、高利得Aで動作する領域(A)ではプリアンプ出力が飽和出力レベルを超過する点をXとして低利得Bへ、また、低利得Bで動作する領域(B)ではプリアンプ出力が飽和出力レベルを超過する点をYとしてさらに低利得Cへ、それぞれプリアンプ利得を切替えることで、APDへの許容入力光強度を高く設定できる。 In this method, as shown in FIG. 7, in the region (A) operating at high gain A, the point where the preamplifier output exceeds the saturation output level is set to X, and the region operating at low gain B (X). In B), the point where the preamplifier output exceeds the saturation output level is set to Y, and the preamplifier gain is further switched to the low gain C, whereby the allowable input light intensity to the APD can be set high.
しかし、APD増倍率に対して過度に強い光信号が入力される場合、高強度の光信号を高増倍率状態で受信することになり、プリアンプが線形動作範囲内であっても、APDの出力限界レベルZに到達してしまい、結果的にダイナミックレンジはAPDの入力光強度により制限されることになる。 However, when an optical signal that is excessively strong with respect to the APD multiplication factor is input, a high-intensity optical signal is received in a high multiplication factor state, and even if the preamplifier is within the linear operation range, the output of the APD The limit level Z is reached, and as a result, the dynamic range is limited by the input light intensity of the APD.
一方、特許文献1では、プリアンプの出力レベルが予め設定した閾値を超過する時、APDの増倍率を低値に変更し、プリアンプに入力される光電流を抑制する方法が提案されている。 On the other hand, Patent Document 1 proposes a method of suppressing the photocurrent input to the preamplifier by changing the multiplication factor of the APD to a low value when the output level of the preamplifier exceeds a preset threshold value.
この方法では、図8に示すように、プリアンプを高利得Aで動作する領域(A)で常に駆動させ、プリアンプ出力が飽和出力レベルを超過する点Xに達する時にAPD増倍率を低値に切替えて、APDの許容入力光強度を高く設定できる。 In this method, as shown in FIG. 8, the preamplifier is always driven in a region (A) operating at a high gain A, and when the preamplifier output reaches a point X where the saturation output level is exceeded, the APD multiplication factor is switched to a low value. Thus, the allowable input light intensity of the APD can be set high.
しかし、プリアンプ利得が常時高値に設定されているため、プリアンプの線形動作入力範囲が狭くなり、飽和閾値に達する回数が多くなる。 However, since the preamplifier gain is always set to a high value, the linear operation input range of the preamplifier is narrowed and the number of times the saturation threshold is reached increases.
現状の高利得プリアンプでは、少なくとも3回以上のAPD増倍率切替が必要になり、APDバイアス電圧に対してAPD増倍率は非常に敏感に応答することから、複雑な制御回路が必要となる。また、複数回の切替が、バーストレベル調整区間内に完了するように高速な応答回路も必要となる。 In the current high gain preamplifier, it is necessary to switch the APD multiplication factor at least three times. Since the APD multiplication response is very sensitive to the APD bias voltage, a complicated control circuit is required. In addition, a high-speed response circuit is required so that multiple switching is completed within the burst level adjustment interval.
また、現状の高利得プリアンプでは、PIN−PDを用いた場合においても、約−10dBm程度の光入力で飽和してしまうのが一般的であり、APD増倍率を切り替える方法だけで広ダイナミックレンジを達成するのは困難である。 Further, in the current high-gain preamplifier, even when PIN-PD is used, it is generally saturated with an optical input of about -10 dBm, and a wide dynamic range can be obtained only by switching the APD multiplication factor. It is difficult to achieve.
本発明はこのような背景の下になされたものであり、その目的は、高感度化と広ダイナミックレンジ化の両方を同時にそして簡易に実現するバースト光信号受信方法および装置を提供することにある。 The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a burst optical signal receiving method and apparatus that can simultaneously and easily realize both high sensitivity and wide dynamic range. .
上記目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、強度の異なるバースト光信号をAPDで受信し電流信号としてプリアンプで線形増幅するとともに電圧信号に変換するバースト光信号受信方法において、前記APDの増倍率および前記プリアンプの利得を、前記バースト光信号が低強度、高強度のうちの高強度のとき前記プリアンプの出力レベルを検出するレベル検出回路の出力レベルが閾値より高くなる第1の増倍率および第1の利得値に設定して、前記バースト光信号を受信し、前記レベル検出回路の出力レベルが前記閾値を超えるとき、前記プリアンプの利得を前記第1の利得値より低い第2の利得値に制御し、その後、前記レベル検出回路の出力レベルが前記閾値を超えるとき、前記APDの増倍率を前記第1の増倍率より低い第2の増倍率に制御することを特徴とする。
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載のバースト光信号受信方法において、前記閾値は、前記プリアンプの飽和レベルであることを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、強度の異なるバースト光信号を受信するバースト光信号受信装置において、前記バースト光信号を電流信号に変換するAPDと、該APDの出力電流を線形増幅すると共に電圧信号に変換するプリアンプと、前記プリアンプの出力レベルを判定するレベル検出回路と、予め、前記バースト光信号が低強度、高強度のうちの高強度のとき、前記レベル検出回路の出力レベルが閾値より高くなる第1の増倍率および第1の利得値に設定された前記APDの増倍率および前記プリアンプの利得を、前記レベル検出回路の出力レベルに基づいて制御する増倍率・利得切替制御回路とを備え、前記増倍率・利得切替制御回路は、前記レベル検出回路の出力レベルが前記閾値を超えるとき、前記プリアンプの利得を前記第1の利得値より低い第2の利得値に制御し、その後、前記レベル検出回路の出力レベルが前記閾値を超えるとき、前記APDの増倍率を前記第1の増倍率より低い第2の増倍率に制御することを特徴とする。
請求項4にかかる発明は、請求項3に記載のバースト光信号受信装置において、前記増倍率・利得切替制御回路は、前記レベル検出回路の出力信号を入力しそのレベルが前記閾値を超えると第1の検出信号を出力する第1の比較器と、該第1の比較器が前記第1の検出信号を出力すると前記プリアンプの利得を前記第2の利得値に制御するプリアンプ利得制御器と、前記第1の比較器が出力する前記第1の検出信号を所定時間遅延する遅延器と、該遅延器で遅延された前記第1の検出信号が入力しそのレベルが前記閾値を超えると第2の検出信号を出力する第2の比較器と、該第2の比較器が前記第2の検出信号を出力すると前記APDの増倍率を前記第2の増倍率に制御するAPD増倍率制御器と、を備えることを特徴とする。
請求項5にかかる発明は、請求項3又は4に記載のバースト光信号受信装置において、前記閾値は、前記プリアンプの飽和レベルであることを特徴とする。
To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a burst optical signal receiving method in which burst optical signals having different intensities are received by an APD, linearly amplified as a current signal by a preamplifier and converted into a voltage signal. And the gain of the preamplifier is a first increase in which the output level of the level detection circuit for detecting the output level of the preamplifier becomes higher than a threshold value when the burst optical signal is low intensity or high intensity. set the magnification and the first gain value, receiving the burst optical signal, wherein when the output level of the level detection circuit exceeds the threshold, the gain of the low second than the first gain value of said pre-amplifier controls the gain value, then, when the output level of the level detection circuit exceeds the threshold value, the low multiplication factor of the APD than the first multiplication factor And controlling the second multiplication factor.
The invention according to claim 2, in the burst optical signal receiving method according to claim 1, wherein the threshold value is characterized by saturation level der Rukoto of the preamplifier.
According to a third aspect of the present invention, in a burst optical signal receiving apparatus that receives burst optical signals having different intensities, an APD that converts the burst optical signal into a current signal, an output current of the APD is linearly amplified, and a voltage signal is generated. The preamplifier to be converted, the level detection circuit for determining the output level of the preamplifier, and the output level of the level detection circuit is higher than the threshold when the burst optical signal is in advance of low intensity or high intensity A multiplication factor / gain switching control circuit for controlling the multiplication factor of the APD set to the first multiplication factor and the first gain value and the gain of the preamplifier based on the output level of the level detection circuit; The multiplication factor / gain switching control circuit increases the gain of the preamplifier when the output level of the level detection circuit exceeds the threshold. Controlled to lower than the value second gain value, then, when the output level of the level detection circuit exceeds the threshold value, to control the multiplication factor of the APD to lower than said first multiplication factor second multiplication factor It is characterized by that.
According to a fourth aspect of the present invention, in the burst optical signal receiving device according to the third aspect, the multiplication factor / gain switching control circuit receives an output signal of the level detection circuit and the level exceeds the threshold value. A first comparator that outputs a first detection signal; and a preamplifier gain controller that controls the gain of the preamplifier to the second gain value when the first comparator outputs the first detection signal; A delay unit that delays the first detection signal output from the first comparator for a predetermined time, and a second unit that receives the first detection signal delayed by the delay unit and whose level exceeds the threshold value. A second comparator that outputs a detection signal of the APD, and an APD multiplication controller that controls the multiplication factor of the APD to the second multiplication factor when the second comparator outputs the second detection signal; characterized by Rukoto equipped with.
The invention according to
本発明によれば、APD増倍率とプリアンプ利得を高い第1の増倍率および高い第1の利得値に設定してバースト光信号を受信し、そのバースト光信号の光強度が高くなると、まず、プリアンプ利得を第1の利得値より低い第2の利得値に制御し、この状態でも入力される光強度が高いとき、次に、APD増倍率を第1の増倍率よりも低い第2の増倍率に制御するので、高感度特性を実現しながら、広ダイナミックレンジ特性も備えるバースト光信号受信を簡易に実現できる。 According to the present invention, when a burst optical signal is received with the APD multiplication factor and the preamplifier gain set to a high first multiplication factor and a high first gain value, and the light intensity of the burst optical signal increases, When the preamplifier gain is controlled to a second gain value lower than the first gain value and the input light intensity is high even in this state, the APD multiplication factor is then set to a second multiplication factor lower than the first multiplication factor. Since the magnification is controlled, burst optical signal reception with a wide dynamic range characteristic can be easily realized while realizing a high sensitivity characteristic.
高感度特性かつ広ダイナミックレンジ特性を備えるバースト光信号受信装置を実現するには、プリアンプの前段のAPD増倍率を高値に設定し、かつプリアンプ利得を高値にすることで微弱な光信号を検波しながら、高強度の光信号を受信した場合には、APD増倍率とプリアンプ利得の双方を切替えてダイナミックレンジを確保することが重要である。 To realize a burst optical signal receiver with high sensitivity characteristics and wide dynamic range characteristics, set the APD multiplication factor in the previous stage of the preamplifier to a high value and detect the weak optical signal by increasing the preamplifier gain. However, when a high-intensity optical signal is received, it is important to secure a dynamic range by switching both the APD multiplication factor and the preamplifier gain.
図1は本発明の実施例のバースト光信号受信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施例のバースト光信号受信装置は、入射するバースト光信号10を光電流信号に変換するAPD20と、該APD20が出力する光電流信号を線形増幅/電圧変換するプリアンプ30と、該プリアンプ30の出力信号から入力光強度を検出するレベル検出回路40と、該レベル検出回路40の出力値に基づきAPD増倍率やプリアンプ利得を制御する増倍率・利得切替制御回路50と、該増倍率・利得切替制御回路50によってAPDバイアスを制御されるAPDバイアス電源60と、プリアンプ30の出力信号を一定レベルの信号に変換するリミッタアンプ70と、から横成される。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a burst optical signal receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. The burst optical signal receiving apparatus according to the present embodiment includes an
本実施例のバースト光信号受信装置は、レベル検出回路40において、プリアンプ30の出力値を推定し、プリアンプ30の出力信号(つまり、レベル検出回路40で推定した出力値)が予め設定した閾値(飽和出力レベル)を超過した場合、増倍率・利得切替制御回路50はプリアンプ30内の利得抵抗Rfの値を変更し、プリアンプ30の出力が飽和出力レベルに達するのを抑制する。その後、再度レベル検出回路40からの出力レベルが前記閾値を超過した場合は、APDバイアス電源60のバイアス値を変更し、増倍率を低値に切替える。前記プリアンプ30の出力値の推定は、プリアンプ30の出力電圧のピーク値とボトム値の中間点をリファレンス電圧として行い、レベル検出回路40から出力する。プリアンプ30の出力電圧自体は線形となるので、このリファレンス電圧を利用して、レベル検出回路40にて、APD20に入力されたバースト光信号の強度を推定する。
In the burst optical signal receiving apparatus of this embodiment, the
図2は増倍率・利得切替制御回路50の内部構成を示すブロック図である。51は予め設定された閾値(プリアンプ30の飽和出力レベル)によりレベル検出回路40の出力レベルを判定する第1比較器、52はその第1比較器51の判定結果に応じてプリアンプの利得を制御するプリアンプ利得制御器、53はその第1比較器41の判定結果を所定時間遅延させる遅延器、54は遅延器53の出力によってオン/オフが制御されるスイッチ、55は第1比較器41と同じ閾値が設定され、スイッチ54から入力するレベル検出回路40の出力レベルを判定する第2比較器、56はその第2比較器55の判定結果に応じてAPDバイアス電源60のバイアス値を制御するAPD増倍率制御器である。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the multiplication factor / gain
増倍率・利得切替制御回路50では、レベル検出回路40からの出力信号が、第1比較器51で設定された閾値電圧を超過するとき、プリアンプ利得制御器52へ利得切替信号を出力し、プリアンプ30の帰還抵抗Rfが小さな値に切り替えられ、その利得が高利得から低利得に切り替えられる。
The gain / gain
同時に、第1比較器51を通過した信号は遅延器53に入力し、所定時間の経過後にスイッチ54をオンさせる。これによりレベル検出回路40からの出力信号は第2比較器55にも入力されるようになる。この遅延器53は、利得が変更された後のプリアンプ30の出力信号がレベル検出回路40を経て再度増倍率・利得切替制御回路50に入力されるまでの遅延を与えるものである。
At the same time, the signal passing through the
利得が高利得から低利得に変更されたプリアンプ30で受信された信号は、再度レベル検出回路40を経て、その検出レベルが増倍率・利得切替制御回路50に入力される。第2比較器55は第1比較器51と同じ閾値が設定されており、再入力された出力レベルがこの閾値を超過するとき、APD増倍率制御器56へ増倍率切替信号を出力し、APDバイアス電源60のバイアス値が切り替えられて、APD増倍率が低値に切り替えられる。
The signal received by the
増倍率・利得切替制御回路50内のスイッチ54のオン動作、プリアンプ利得制御器52とAPD増倍率制御器56の切替操作は、バースト信号終了後にリセット信号が入力されるまで、切替後の状態が維持される。
The ON operation of the
以上のように、この実施例によれば、初期状態においてプリアンプ30が高利得かつAPD20が高増倍率で動作し、プリアンプ30の出力が飽和レベルに達すると、まずプリアンプ利得が低値に切替えられ、その後、プリアンプ30の出力レベルが再度飽和出力レベルに達するとAPD20の増倍率が低値に切替えられる(図3参照)。
As described above, according to this embodiment, when the
従って、APD増倍率の切り替えは、必ずプリアンプ30の利得が低い利得に抑えられた状態で行われるため、プリアンプ30の線形入力動作範囲が広がり、APD増倍率切替の効果を大きくすることが可態である。
Therefore, since the switching of the APD multiplication factor is always performed in a state where the gain of the
図4に本実施例のバースト光信号受信装置の動作のフローチャートを示す。バースト光信号が入力される以前のガードタイム区間にリセット信号が入力される受信装置は、ステップS1において、APD増倍率、およびプリアンプ利得が、APD増倍率=高値、プリアンプ利得=高値、に初期設定される。 FIG. 4 shows a flowchart of the operation of the burst optical signal receiver of this embodiment. In step S1, the receiving apparatus in which the reset signal is input in the guard time period before the burst optical signal is input initially sets the APD multiplication factor and the preamplifier gain to APD multiplication factor = high value and preamplifier gain = high value. Is done.
この後、バースト光信号が受信されると、レベル検出回路40の出力電圧Voutが増倍率・利得切替制御回路50に入力され、第1比較器51において予め設定された閾値Vthと比較される(ステップS2)。
Thereafter, when a burst optical signal is received, the output voltage Vout of the
ステップS2において、Vout<Vthが成立する場合、本受信装置ではプリアンプ30の利得およびAPD20の増倍率とも現状のままバースト光信号を受信し(ステップS6)、次のバースト信号に備える。
If Vout <Vth is satisfied in step S2, the receiving apparatus receives the burst optical signal as it is in both the gain of the
ステップS2において、Vout<Vthが成立しない場合、プリアンプ利得制御器52を経てプリアンプ30の利得が高値から低値に切替られる(S3)とともに、遅延器53による遅延の後にスイッチ54がオンし、第2比較器55においてレベル検出回路40の出力電圧Voutが、予め設定された閾値Vthと比較される(ステップS4)。
If Vout <Vth is not satisfied in step S2, the gain of the
ステップS4において、Vout<Vthが成立する場合、APDの増倍率は現状のままステップS6へ移行し、Vout<Vthが成立しない場合、APD増倍率制御器56によってAPDバイアス電源60のバイアス値が切替られ、APD20の増倍率が高値から低値に切り替えられて(ステップS5)から、ステップS6へ移行する。
In step S4, if Vout <Vth is established, the APD multiplication factor is shifted to step S6 as it is. If Vout <Vth is not established, the APD
ステップS6での信号判定の処理後、全体がリセットされてから、次のバースト光信号を受信するため再びステップS1に移行する。 After the signal determination process in step S6, after the whole is reset, the process proceeds to step S1 again to receive the next burst optical signal.
以上のように、本実施例では、PONシステムのような強度の異なるバースト光信号を受信するバースト光信号受信装置において、プリアンプ利得およびAPD増倍率を高値に設定して高感度特性を達成しながら、プリアンプの出力レベルの検出を行い、プリアンプ出力レベルが予め設定した閾値(プリアンプ飽和レベル)を超える場合、まずプリアンプ利得を低値に設定して信号を受信し、プリアンプ利得変更後のプリアンプ出力レベルが再度前記と同一閾値を超える場合、APD増倍率を低値に設定して信号を受信する。 As described above, in this embodiment, in a burst optical signal receiving apparatus that receives burst optical signals having different intensities as in the PON system, the preamplifier gain and the APD multiplication factor are set to high values while achieving high sensitivity characteristics. When the preamplifier output level is detected and the preamplifier output level exceeds the preset threshold (preamplifier saturation level), the preamplifier gain is first set to a low value to receive the signal, and the preamplifier output level after changing the preamplifier gain Again exceeds the same threshold value as described above, the signal is received with the APD multiplication factor set to a low value.
このように、プリアンプ利得の切替によりプリアンプ飽和を防止するのに加えて、APD増倍率切替により許容光入力を改善できるため、各々の利得および増倍率のみを切替える場合に比べて、高感度特性と広ダイナミックレンジ特性を備える、バースト光信号受信器を簡易に実現することができる。 In this way, in addition to preventing preamplifier saturation by switching the preamplifier gain, the allowable light input can be improved by switching the APD multiplication factor. A burst optical signal receiver having a wide dynamic range characteristic can be easily realized.
100:光ファイバ、200:光スプリッタ、300:OLT、400:ONU
10:バースト光信号、20:APD、30:プリアンプ、40:レベル検出回路、50:増倍率・利得切替制御回路、60:APDバイアス電源、70:リミッタアンプ
51:第1比較器、52:プリアンプ利得制御器、53:遅延器、54:スイッチ、55:第2比較器、56:APD増倍率制御器
100: optical fiber, 200: optical splitter, 300: OLT, 400: ONU
10: burst optical signal, 20: APD, 30: preamplifier, 40: level detection circuit, 50: multiplication factor / gain switching control circuit, 60: APD bias power supply, 70: limiter amplifier 51: first comparator, 52: preamplifier Gain controller, 53: delay device, 54: switch, 55: second comparator, 56: APD multiplication controller
Claims (5)
前記APDの増倍率および前記プリアンプの利得を、前記バースト光信号が低強度、高強度のうちの高強度のとき前記プリアンプの出力レベルを検出するレベル検出回路の出力レベルが閾値より高くなる第1の増倍率および第1の利得値に設定して、前記バースト光信号を受信し、前記レベル検出回路の出力レベルが前記閾値を超えるとき、前記プリアンプの利得を前記第1の利得値より低い第2の利得値に制御し、その後、前記レベル検出回路の出力レベルが前記閾値を超えるとき、前記APDの増倍率を前記第1の増倍率より低い第2の増倍率に制御することを特徴とするバースト光信号受信方法。 In a burst optical signal receiving method in which burst optical signals having different intensities are received by an APD and linearly amplified as a current signal by a preamplifier and converted into a voltage signal,
The APD multiplication factor and the gain of the preamplifier are set such that the output level of the level detection circuit for detecting the output level of the preamplifier is higher than a threshold when the burst optical signal is low intensity or high intensity. multiplication factor and is set to the first gain value, receiving the burst optical signal, when the output level of the level detection circuit exceeds the threshold, the gain of the preamplifier is lower than the first gain value The gain value is controlled to a gain value of 2, and thereafter , when the output level of the level detection circuit exceeds the threshold value, the multiplication factor of the APD is controlled to a second multiplication factor lower than the first multiplication factor. Burst optical signal receiving method.
前記閾値は、前記プリアンプの飽和レベルであることを特徴とするバースト光信号受信方法。 The burst optical signal receiving method according to claim 1,
The threshold value, the burst optical signal receiving method comprising saturation level der Rukoto of the preamplifier.
前記バースト光信号を電流信号に変換するAPDと、
該APDの出力電流を線形増幅すると共に電圧信号に変換するプリアンプと、
前記プリアンプの出力レベルを判定するレベル検出回路と、
予め、前記バースト光信号が低強度、高強度のうちの高強度のとき、前記レベル検出回路の出力レベルが閾値より高くなる第1の増倍率および第1の利得値に設定された前記APDの増倍率および前記プリアンプの利得を、前記レベル検出回路の出力レベルに基づいて制御する増倍率・利得切替制御回路とを備え、
前記増倍率・利得切替制御回路は、前記レベル検出回路の出力レベルが前記閾値を超えるとき、前記プリアンプの利得を前記第1の利得値より低い第2の利得値に制御し、その後、前記レベル検出回路の出力レベルが前記閾値を超えるとき、前記APDの増倍率を前記第1の増倍率より低い第2の増倍率に制御することを特徴とするバースト光信号受信装置。 In burst optical signal receiving apparatus for receiving a different burst optical signal intensity,
An APD that converts the burst optical signal into a current signal;
A preamplifier that linearly amplifies the output current of the APD and converts it into a voltage signal;
A level detection circuit for determining the output level of the preamplifier;
When the burst optical signal has a low intensity or a high intensity, the output level of the level detection circuit is set to a first gain and a first gain value that are higher than a threshold value. A gain and gain switching control circuit for controlling the gain and the gain of the preamplifier based on the output level of the level detection circuit,
The gain / gain switching control circuit controls the gain of the preamplifier to a second gain value lower than the first gain value when the output level of the level detection circuit exceeds the threshold, and then the level when the output level of the detection circuit exceeds the threshold value, the burst optical signal receiving apparatus characterized that you control the multiplication factor of the APD to lower than said first multiplication factor second multiplication factor.
前記増倍率・利得切替制御回路は、
前記レベル検出回路の出力信号を入力しそのレベルが前記閾値を超えると第1の検出信号を出力する第1の比較器と、
該第1の比較器が前記第1の検出信号を出力すると前記プリアンプの利得を前記第2の利得値に制御するプリアンプ利得制御器と、
前記第1の比較器が出力する前記第1の検出信号を所定時間遅延する遅延器と、
該遅延器で遅延された前記第1の検出信号が入力しそのレベルが前記閾値を超えると第2の検出信号を出力する第2の比較器と、
該第2の比較器が前記第2の検出信号を出力すると前記APDの増倍率を前記第2の増倍率に制御するAPD増倍率制御器と、
を備えることを特徴とするバースト光信号受信装置。 In the burst optical signal receiving device according to claim 3 ,
The multiplication factor / gain switching control circuit is
A first comparator that inputs an output signal of the level detection circuit and outputs a first detection signal when the level exceeds the threshold;
A preamplifier gain controller that controls the gain of the preamplifier to the second gain value when the first comparator outputs the first detection signal;
A delay device for delaying the first detection signal output from the first comparator by a predetermined time;
A second comparator that receives the first detection signal delayed by the delay unit and outputs a second detection signal when the level exceeds the threshold;
An APD multiplication controller for controlling the multiplication factor of the APD to the second multiplication factor when the second comparator outputs the second detection signal;
Burst optical signal receiving apparatus according to claim Rukoto equipped with.
前記閾値は、前記プリアンプの飽和レベルであることを特徴とするバースト光信号受信装置。 In the burst optical signal receiver according to claim 3 or 4,
The threshold value, the burst optical signal receiving apparatus, wherein the saturation level der Rukoto of the preamplifier.
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