CN103999382A - 光学接收器以及用于控制光学接收器的方法 - Google Patents

Abstract

为了利用简单配置来限制当通过光学接收器对信号束强度的宽输入范围中的信号检测期间发生代码错误，光学接收器配备有：本地光发射和振荡装置，用于产生恒定强度的本地振荡光；光学混合单元，用于将本地振荡光与第一信号光进行混合并且输出该混合光以作为第二信号光；光接收单元，用于将第二信号光转换成电信号并且输出该电信号以作为第一电信号；放大单元，用于以预定增益对第一电信号进行放大并且输出该放大信号以作为第二电信号；以及信号处理电路，用于对第二电信号进行处理，其中增益被设定为使得第二电信号的振幅落入信号处理电路的容许输入振幅范围以内。

Description

光学接收器以及用于控制光学接收器的方法

技术领域

本发明涉及一种光学接收器以及一种用于控制光学接收器的方法，尤其是涉及一种利用数字相干接收方法的光学接收器以及用于对其进行控制的方法。

背景技术

随着光学通信系统的传输速率的增大，利用有效地使能大容量和高速通信的DP-QPSK的光学传输方法已投入实际使用。将双偏振正交相移键控简写为DP-QPSK。

数字相干接收方法用于对由DP-QPSK调制的信号光进行解调。在数字相干接收方法中，通过被称为90度混合光路的光学混合器将所接收到的信号光(接收光)与具有近似等于接收光的光学频率的LO光(本地振荡器光)混合。由PD(光电二极管)接收90度混合光路的输出光。PD将接收光和LO光的差拍信号作为光电流输出到TIA(跨阻放大器)。TIA将由PD输出的光电流转换成电压信号并且将该电压信号输出到ADC(模拟数字转换器)。将通过ADC而转换成数字信号的差拍信号输出到信号处理电路。信号处理电路通过对从ADC输出的数字信号执行计算处理来对要传送的数据进行解调。

转换效率η是光学接收器的参数之一。转换效率η是输入到ADC的信号的振幅与输入到PD的信号光的强度的比值。可以通过利用转换效率η由等式(1)来表示输入到ADC的信号的振幅(电压)V。

V＝η×(P_sig×P_LO)^1/2  …(1)

其中，V是输入到ADC的信号的振幅(V)，η是将光学信号转换成输入到ADC的信号的转换效率(V/W)，P_sig是输入到光接收元件的信号光的强度(W)，并且P_LO是输入到光接收元件的LO光的强度(W)。

通常，输入到ADC的信号的振幅被限制在可以在ADC中处理的信号的振幅。同时，光学接收器需要正常再现具有在光学传输系统的规范中所规定的预定范围中的强度的信号光。为此，需要将光学接收器设计成将输入到ADC的信号的振幅保持在容许范围中，即使输入到接收设备的光的强度在整个指定的强度范围上变化。

如等式(1)所示，输入到ADC的信号的振幅与信号光的强度和LO光的强度的乘积的平方根成比例。也就是说，即使当信号光的强度恒定时，也可以通过改变LO光的强度来对输入到ADC的信号的振幅进行控制。因此，即使当信号光的输入强度的范围很宽时，也可以对输入到ADC的信号的振幅进行调节以便通过降低或增大LO光的强度来使振幅在ADC的容许范围以内。

就本申请的发明而言，在专利文献1和专利文献2中描述了对LO光和接收光进行混合并将其转换成模拟电信号并且将模拟电信号转换成数字信号的光学接收器的配置。

引用文献

[专利文献]

[专利文献1]日本专利申请特许公开No.2009-296623

[专利文献2]日本专利申请特许公开No.2010-245772

发明内容

要由本发明解决的技术问题

然而，在数字相干接收方法中，当LO光的功率变化时，存在以下问题。在利用通常用作LO光的光源的半导体激光器的光学模块中，当通过控制驱动电流来改变LO光源的功率时，由半导体激光器输出的LO光的波长以及相位变化。然而，在数字相干接收方法中，存在当LO光的波长或相位变化时由于相移而出现了代码错误的可能性。为此，存在当在光学接收器操作期间LO光的强度直接改变时发生了由于代码错误而使传输质量劣化的可能性。

此外，当可变光学衰减器被设置在LO光源的输出处时，在保持半导体激光器的输出电平恒定的同时，可以对LO光的强度进行控制。然而，当可变光学衰减器被设置在LO光源的外部时，构成光学接收器的部件数目增大了。因此，会出现无法容易降低光学接收器的成本和大小的问题。

如上所述，用于通过降低或增大LO光的强度来对输入到ADC的信号的振幅进行控制的方法具有会发生由于代码错误而使传输质量劣化的问题或者无法容易地降低光学接收器的成本和大小的问题。在专利文献1和2中所述的上述发明无法解决这些问题。

本发明的目的是提供一种用于通过使用简单配置实现下述光学接收器的技术，该光学接收器可以抑制出现当光学接收器检测在信号光的输入强度的宽范围上的信号时发生的代码错误。

解决该问题的手段

本发明的光学接收器包括：本地光振荡装置，用于产生具有恒定强度的本地振荡光；光混合装置，用于将本地振荡光与第一信号光混合并且输出该混合光以作为第二信号光；光接收装置，用于将第二信号光转换成电信号并且输出该电信号以作为第一电信号；放大装置，用于以预定增益放大第一电信号并且输出该放大信号以作为第二电信号；以及信号处理电路，用于处理第二电信号并且设定增益以便第二电信号的振幅可以在信号处理电路的可容许输入振幅范围以内。

一种用于控制本发明的光学接收器的方法包括：产生具有恒定强度的本地振荡光；将本地振荡光与第一信号光混合并且输出该混合光以作为第二信号光；将第二信号光转换成电信号并且输出该电信号以作为第一电信号；以预定增益放大第一电信号并且输出该放大信号以作为第二电信号，并且设定增益以便第二电信号的振幅可以在预定范围以内。

本发明的效果

本发明具有下述效果，即可以通过利用简单配置抑制出现当光学接收器检测在信号光的输入强度的宽范围上的信号时发生的代码错误。

附图说明

[图1]是示出了根据第一示意性实施例的光学接收器的配置的图；

[图2]是示出了第一示意性实施例中的输入到PD的信号光的强度范围与输入到ADC的信号的振幅范围之间的关系的图；

[图3]是示出了根据第二示意性实施例的光学接收器的配置的图；

[图4]是示出了根据第三示意性实施例的光学接收器300的配置的图；

[图5]是示出了第三示意性实施例中的输入到PD的信号光的强度范围与由放大器输出的信号的振幅范围之间的关系的图；

[图6]是示出了根据第四示意性实施例的光学接收器的配置的图。

具体实施方式

(第一示意性实施例)

将描述本发明的第一示意性实施例。图1示出了根据本发明的第一示意性实施例的光学接收器100的配置。在图1中，光学接收器100包括PBS(偏振分束器)3a和3b、90度混合光路4a和4b、LO光产生单元9、以及PD(光电二极管)5a至5h。光学接收器100进一步包括放大器6a至6d、ADC7a至7d、数字信号处理单元8、监测器单元21、以及控制单元22。

监测器单元21将输入的接收信号光1输出到PBS3a并且输出与接收信号光1的强度成比例的电信号。监测器单元21例如包括光学分路器以及输出与由光学分路器分路的光的强度成比例的电流的光接收元件。控制单元22基于监测器单元21的输出对放大器6a至6d的增益进行控制。

PBS3a和3b将从监测器单元21输出的信号光分离成彼此正交(orthogonal)的X偏振光学信号光和Y偏振光学信号光。90度混合光路4a从每个分离的信号光再现出I(inphase：同相)信号和Q(quadrature：正交)信号。90度混合光路4a输出是I信号的输出和Q信号的输出的XI信号和XQ信号。类似地，90度混合光路4b输出YI信号和YQ信号。LO光产生单元9产生具有恒定强度的LO光。PD5a至5h是四对成对PD，成对PD的每一个包括两个PD。PD5a至5h通过利用两个通道p(正的)和n(负的)来差动地接收XI信号、XQ信号、YI信号、以及YQ信号并且分别输出所接收到的信号以作为差动电流。

放大器6a至6d将从PD5a至5h输出的差动电流输出到ADC7a至7d以作为电压信号。TIA可以用于放大器6a至6d。ADC7a至7d将从放大器6a至6d输出的模拟信号转换成数字信号。数字信号处理单元8对从ADC7a至7d输出的数字信号进行处理。监测器单元21输出与输入信号光的强度相对应的电信号。

(对第一示意性实施例的操作的说明)

图2是示出了光学接收器100中的输入到PD5a至5h的信号光的强度P_sig的范围与从放大器6a至6d输出的信号的振幅V的范围之间的关系。图2的横轴表示输入到PD5a至5h的信号光的强度P_sig并且纵轴表示由放大器6a至6d输出的电信号的振幅。从放大器6a至6d输出的信号的振幅与输入到ADC7a至7d的信号的振幅相等。通常，由电压来指定输入到ADC7a至7d的信号的振幅。

图2所示的纵轴上的V_min和V_max表示ADC7a至7d的最小容许输入振幅值和最大容许输入振幅值。横轴上的P_min和P_max表示由PD5a至5h接收到的信号光的强度P_sig的最小值和最大值。强度P_sig的最小值和最大值与输入到ADC7a至7d的信号的振幅的范围相对应。在光学接收器100的规范中所指定的信号光接收范围中，当PD5a至5h所接收到的信号光的强度范围在P_min与P_max之间时，由放大器6a至6d输出的电信号的振幅在V_min与V_max之间。

也就是说，图2示出了当将输入到PD5a至5h的信号光的强度P_sig转换成输入到ADC7a至7d的振幅V时，由PD5a至5h执行的光电转换处理以及由放大器6a至6d执行的电流电压转换处理的总特性。

在这里，可以将上述等式(1)变形为以下等式(2)。

V＝[η×(P_LO)^1/2]×(P_sig)^1/2  …(2)

也就是说，当图2的横轴表示(P_sig)^1/2的值时，如图2所示PD5a至5h所接收到的信号光的强度P_sig的平方根与由放大器6a至6d输出的电信号的振幅V之间的关系是线性的。在图2中，(P_min)^1/2和(P_max)^1/2的每一个表示当由PD5a至5h接收到的信号光的强度P_sig分别是最小和最大时的(P_sig)^1/2的值。V_min和V_max分别表示当从放大器6a至6d输出的信号的振幅是ADC7a至7d的最小容许输入振幅值和最大输入振幅值时的V的值。

在这里，由等式(1)中的η×(P_LO)^1/2给出图2所示的直线A和B的斜率。还可以通过等式η＝η_PD×η_amp来表示转换效率η，其中η_PD(A/W)是PD5a至5h的量子效率并且η_amp(V/A)是放大器6a至6d的增益。认为对于每个PD而言PD5a至5h的量子效率η_PD可以是恒定的。此外，在该示意性实施例中，假定LO光的强度P_LO保持恒定。因此，通过以下等式来表示直线A和B的斜率K_A和K_B，其中η_A和η_B分别是在点P和Q的放大器6a至6d的增益。

K_A＝[η_PD×(P_LO)^1/2]×η_A  …(3)

K_B＝[η_PD×(P_LO)^1/2]×η_B  …(4)

当(P_sig)^1/2＝(P_min)^1/2时，也就是说，当信号光的强度最小(P_min)时，图2所示的点P示出了从放大器6a至6d输出的信号的振幅满足ADC7a至7d的最小容许输入振幅值(V_min)的点。通过点P的直线A斜率K_A与放大器6a至6d的增益η_A相对应。然而，当放大器6a至6d用作其增益与直线A的斜率相对应的恒定增益放大器时，当信号光的强度P_sig高时，即使当强度P_sig低于P_max时输入到ADC7a至7d的信号的振幅V超过V_max(点P₁)。

另一方面，当(P_sig)^1/2＝(P_max)^1/2时，也就是说，当信号光的强度最大(P_max)时，图2所示的点Q示出了从放大器6a至6d输出的信号的振幅满足ADC7a至7d的最大容许输入振幅值(V_max)的点。通过点Q的直线B的斜率K_B与放大器6a，6b，6c，6d的增益η_B相对应。然而，当放大器6a至6d用作其增益与直线B的斜率相对应的恒定增益放大器时，当信号光的强度P_sig低时，即使当强度P_sig高于P_min时，输入到ADC7a至7d的信号的振幅V小于V_min(点Q₁)。

为此，在图2中，当将放大器6a至6d的增益η_amp被设定为恒定值时，存在当输入到PD5a至5h的信号光的强度P_sig的变化范围近似等于从P_min至P_max的范围时，放大器6a至6d的输出信号的振幅超出ADC7a至7d的容许输入振幅范围的可能性。

因此，光学接收器100对放大器6a至6d的增益η_amp进行控制以便从放大器6a至6d输出的信号的振幅V可以在ADC7a至7d的容许输入振幅范围中。在这里，当对放大器6a至6d的增益η_amp进行控制时，不必改变LO光的强度P_LO并且保持强度P_LO的值是恒定值。

具体地说，监测器单元21对输入到光学接收器100的信号光的强度进行监测并且将具有与输入信号光的强度成比例的振幅的电信号输出到控制单元22。控制单元22基于从监测器单元21输入的电信号的振幅对放大器6a至6d的增益η_amp进行控制。例如，当输入到光学接收器100的信号光的强度低时，控制单元22对放大器6a至6d的增益η_amp进行控制以便增益η_amp可以等于与图2所示直线A的斜率K_A相对应的增益η_A。此后当信号光的强度增大时，控制单元22对增益η_amp进行控制以便增益η_amp可以接近于与图2所示的直线B的斜率K_B相对应的增益η_B。

在这里，可以对增益η_amp进行控制以便增益η_amp可以平滑地跟随输入到光学接收器100的信号光的强度的变化。例如，当P_sig＝P_min时，控制单元22将增益η_amp设定为η_A，并且当P_sig＝P_max时，控制单元22将增益η_amp设定为η_B。当强度P_sig从P_min增大到P_max时，控制单元22可以根据P_sig的值将放大器6a至6d的增益从η_A降低到η_B。替代地，可以将输入到光学接收器100的信号光的强度范围划分成多个范围，为多个范围的每一个确定放大器的增益η_amp，并且将其设定为根据可以使用的输入信号光的强度的预定值。

因为如上所述控制单元22对增益η_amp进行控制，因此可以将从放大器6a至6d输出的信号的振幅V设定为ADC7a至7d的容许输入振幅范围。

此外，可以对放大器6a至6d的增益η_amp进行控制以便当输入具有从P_min至P_max的强度范围的信号光时，输出具有从V_min至V_max的振幅范围的信号。也就是说，通过控制单元22对增益η_amp进行调节的过程并不局限于上述方法。

因而，在光学接收器100中，控制单元22对放大器6a至6d的增益进行控制以便从放大器6a至56d输出的信号的振幅可以不偏离ADC7a至7d的容许输入振幅范围。也就是说，在光学接收器100中，在保持LO光的强度恒定的同时，对放大器6a至6d增益进行控制，并且由此，输入到ADC7a至7d的信号的振幅保持在容许范围以内。

此外，PD5a至5h、放大器6a至6d、以及ADC7a至7d分别设置在信号(XI、XQ、YI、YQ)的路径上。因此，可以根据构成了每个信号路径的部件的特性来将放大器6a至6d的增益η_amp设定为不同值。

因而，在根据第一示意性实施例的光学接收器100中，控制单元22对放大器6a至6d的增益η_amp进行控制以便放大器6a至6d的输出信号的振幅可以在ADC7a至7d的容许输入振幅范围中而无需改变LO光的强度P_LO。其结果是，根据第一示意性实施例的光学接收器100具有即使当信号光的强度的输入范围很宽时也可以通过利用简单配置抑制出现在光学接收器检测信号时发生的代码错误。

接下来，将描述LO光的强度P_LO的设定。然而，下面所说明的设定过程是示例。因此，用于设定LO光的强度P_LO的方法并不局限于以下方法。

在等式(2)中，因为η＝η_PD×η_amp，因此由以下等式来表示输入到ADC的等式(2)中的信号的振幅V。

V＝[η×(P_LO)^1/2]×(P_sig)^1/2

＝[(η_PD×η_amp)×(P_LO)^1/2]×(P_sig)^1/2  …(5)

从等式(5)，可以通过以下等式获得η_amp。

η_amp＝V/[η_PD×(P_LO)^1/2×(P_sig)^1/2]  …(6)

在这里，当设定LO光的强度时，对P_LO进行调节以便η_PD×(P_LO)^1/2的值可以等于预定恒定值G。也就是说，P_LO＝(G/η_PD)^1/2。其结果是，可以由等式(7)来表示η_amp。

η_amp＝V/[G×(P_sig)^1/2]  …(7)

通过使用等式(7)，即使当LO光的量子效率η_PD和强度P_LO是未知的，也可以获得下述增益η_amp的范围，当通过该增益η_amp的范围来改变P_sig时，ADC输入信号的振幅V不会超过容许输入振幅范围。因而，通过对P_LO进行调节以便满足P_LO＝(G/η_PD)²，即使在设定LO光的强度P_LO之前，也可以得知增益η_amp受到控制的范围。其结果是，可以在光学接收器的生产时在使用放大器6a至6d的增益范围中对电路进行最适当地调节。此外，可以在光学接收器的生产时自由地确定用于设定LO光的强度的处理以及用于设定放大器6a至6d的增益η_amp的处理的实现顺序。

此外，PD5a至5h的量子效率之一可以作为代表值用于在从G的值确定出LO光的强度P_LO时所使用的量子效率η_PD。替代地，可以基于PD5a至5h的量子效率的值的一部分或全部来计算在确定LO光的强度P_LO时所使用的量子效率η_PD的值。例如，PD5a至5h的量子效率的平均值可以用作量子效率η_PD的值。

顺便说一下，可以通过将监测器单元21的损失、PBS3a的损失、以及90度混合光路4a或90度混合光路4b的损失加到输入到光学接收器100的接收信号光1的强度上来计算输入到PD5a至5h的信号光的强度P_sig。此外，可以通过将PBS3b的损失以及90度混合光路4a或90度混合光路4b的损失加到从LO光源9输出的LO光的强度上来计算输入到PD5a至5h的LO光的强度P_LO。

在第一示意性实施例中，示出了放大器6a至6d的增益η_amp在与直线A的斜率相对应的增益和与直线B的斜率相对应的增益之间变化。然而，增益η_amp的控制特性并不局限于以上描述。可以对放大器6a至6d的增益η_amp进行控制以便输入到PD5a至5h的信号光的强度从P_min变为P_max，并且从放大器6a至6d输出的信号的振幅在从V_min到V_max的范围中单调地变化。

(第二示意性实施例)

图3是示出了根据本发明的第二示意性实施例的光学接收器200的配置的图。在图3中，光学接收器200包括PBS3a和3b、90度混合光路4a和4b、LO光产生单元9、以及PD5a至5h。光学接收器200进一步包括放大器6a至6d、ADC7a至7d、数字信号处理单元8、监测器单元31a至31d、以及控制单元23。

图3所示的光学接收器200包括监测器单元31a至31d以代替包括在图1所示的光学接收器100之中的监测器单元21，并且这是光学接收器200与光学接收器100之间的不同。由控制单元23执行的用于对放大器6a至6d的增益η_amp进行控制的方法与由光学接收器100的控制单元22执行的方法不同。相同参考数字用于具有与图1所示的光学接收器100的元件相同功能的光学接收器200的元件并且将省略对该元件的描述。

监测器单元31a至31d分别设置在放大器6a至6d与ADC7a至7d之间。监测器单元31a至31d将与从放大器6a至6d输出的信号的振幅相对应的信号分别输出到控制单元23。控制单元23对增益η_amp进行控制以便基于监测器单元31a至31d的输出，从放大器6a至6d输出的信号的振幅V分别在ADC7a至7d的容许输入振幅范围之中。

例如，控制单元23可以对增益η_amp进行控制以便可以将振幅V设定为ADC7a至7d的容许输入振幅范围中的恒定值。替代地，控制单元23可以对增益η_amp进行控制以便振幅V可能不超过ADC7a至7d的容许输入振幅范围的上下限。

也就是说，即使在根据第二示意性实施例的光学接收器200中，在LO光的强度P_LO保持恒定的状态下，对放大器6a至6d的增益η_amp进行控制以便放大器6a至6d的输出信号的振幅可以在ADC7a至7d的容许输入振幅范围之中。其结果是，根据第二示意性实施例的光学接收器200具有下述效果：即使当信号光的强度的输入范围很宽时，通过利用像第一示意性实施例的简单配置也可以抑制出现当光学接收器检测信号时发生的代码错误。

顺便说一下，在第二示意性实施例中，监测器单元31a至31d分别设置在放大器6a至6d与ADC7a至7d之间。其结果是，根据第二示意性实施例的光学接收器200具有可以根据信号(XI，XQ，YI，YQ)的每个路径的强度对放大器6a至6d的增益η_amp进行更准确地控制。

在如上所述的第一和第二示意性实施例中，已说明了监测器单元设置在光学接收器100的输入部分或者放大器6a至6d的输出上。然而，监测器单元可以设置在可以对输入到光学接收器的信号光的强度进行检测的任意位置上。例如，监测器单元可以设置在PBS3a与混合光路4a之间并且可以设置在PBS3a与混合光路4b之间。

(第三示意性实施例)

图4是示出了根据本发明的第三示意性实施例的光学接收器300的配置的图。在图4中，光学接收器300包括PBS3a和3b、90度混合光路4a和4b、LO光产生单元9、以及PD5a至5h。光学接收器300进一步包括放大器6a至6d、ADC7a至7d、以及数字信号处理单元8。

图4所示的光学接收器300的配置与图1所示的光学接收器100或者图2所示的光学接收器200的配置的不同之处在于光学接收器300不包括监测器单元21，31a至31d以及控制单元22和23。因为光学接收器300的元件与光学接收器100和200的元件相同，因此相同参考数字用于光学接收器300的元件并且将省略对该元件的描述。

因为光学接收器300不包括监测器单元和控制单元，因此放大器6a至6d的增益η_amp在操作下是恒定的。将描述下述情况：在第三示意性实施例中，即使当放大器6a至6d的增益η_amp保持恒定时，也可以保持放大器6a至6d的输出信号的振幅保持在ADC7a至7d的容许输入振幅范围以内。

图5是示出了光学接收器300中的输入到PD5a至5h的信号光的强度P_sig的范围与由放大器6a至6d输出的信号的振幅V的范围之间的关系的图。在图5中，与图2相似，横轴表示强度(P_sig)^1/2的值，其中(P_sig)^1/2是输入到PD5a至5h的信号光的强度P_sig的平方根。纵轴15表示是由放大器6a至6d输出的电信号的振幅的V。像图2一样，图5所示的直线C和D表示当将输入到PD5a至5h的信号光的强度转换成输入到ADC7a至7d的信号的振幅时的特性。

当(P_sig)^1/2＝(P_min)^1/2时，也就是说，当信号光的强度是最小(P_min)时，图5所示的点R示出了从放大器6a至6d输出的信号的振幅满足ADC7a至7d的最小容许输入振幅值(V_min)的点。点R处的直线C的斜率K_C与此时的放大器6a至6d的增益η_amp相对应。在图5中，即使当放大器6a至6d用作其增益与直线C的斜率相对应的恒定增益放大器时，即使当信号光的强度P_sig等于P_max(点R1)时，输入到ADC7a至7d的信号的振幅V也不超过V_max。

另一方面，当(P_sig)^1/2＝(P_max)^1/2时，也就是说，当信号光的强度最大(P_max)时，图5所示的点S示出了从放大器6a至6d输出的信号的振幅满足ADC7a至7d的最大容许输入振幅值(V_max)的点。点S处的直线D的斜率K_D与此时的放大器6a至6d的增益η_amp相对应。在图5中，即使当放大器6a至6d用作其增益与直线D的斜率相对应的恒定增益放大器时，输入到ADC7a至7d的信号的振幅V也不小于V_min，即使当信号光的强度P_sig等于P_min(点S1)时。

为此，在图5中，即使当将增益η_amp设定为在与直线C和D的斜率相对应的增益之间的恒定值时，当信号光的强度P_sig在从P_min至P_max的范围中变化时，振幅V也不会超过ADC7a至7d的容许输入振幅范围。因此，当从P_min至P_max的范围与从V_min至V_max的范围的关系满足图5所示的条件以及上述关系时，在光学接收器300中，可以除去监测器功能并且可以在生产时固定放大器6a至6d的增益η_amp。

即使在根据具有该配置的第三示意性实施例的光学接收器300中，即使在LO光的强度P_LO保持恒定的状态下，当信号光的强度从变化范围的最小值变为最大值时，也保持放大器6a至6d的输出信号的振幅在ADC7a至7d的容许输入振幅范围以内。其结果是，根据第三示意性实施例的光学接收器300具有下述效果：即使当信号光的强度的输入范围很宽时，通过利用像根据第一和第二示意性实施例的光学接收器的简单配置也可以抑制出现在光学接收器检测信号时发生的代码错误。此外，因为根据第三示意性实施例的光学接收器300不包括监测器单元和控制单元，因此光学接收器300具有可以使光学接收器的配置简单化并且可以降低光学接收器的成本和大小的效果。

(第四示意性实施例)

图6是示出了本发明的第四示意性实施例的光学接收器的配置的图。光学接收器400包括本地光振荡单元401、光混合单元402、光接收单元403、放大单元404、以及信号处理电路405。

本地光振荡单元401产生具有恒定强度的本地振荡光406。光混合单元402使本地振荡光406与第一信号光407混合并且输出该混合光以作为第二信号光408。光接收单元403将第二信号光408转换成电信号并且输出该电信号以作为第一电信号409。放大单元404以预定增益对第一电信号409进行放大并且输出该放大信号以作为第二电信号410。信号处理电路对第二电信号410进行处理。对放大单元404的增益进行设定以便第二电信号410的振幅在信号处理电路405的容许输入振幅范围以内。

在光学接收器400中，本地振荡光406的强度保持恒定。在光学接收器400中，对放大单元404的增益进行设定以便即使当第一信号光407的强度变化时，输入到信号处理电路405的第一电信号410的振幅可以在信号处理电路405的容许输入振幅范围以内。

也就是说，本地振荡光406的频率和相位不变化，因为即使当第一信号光407的强度变化时，光学接收器400也不改变本地振荡光406的强度。其结果是，因为即使当第一信号光407的强度改变时，在光混合单元402中也不会出现第一信号光407与本地振荡光406之间的相移，因此光学接收器400可以抑制出现在信号检测时发生的信号错误。

上面参考示意性实施例已对本申请的发明进行了描述。然而，本申请的发明并不局限于上述示意性实施例。在不脱离本申请的发明的范围的情况下，可以对于本申请的发明的配置或细节进行本领域普通技术人员可以明白的各种变化。

本申请要求于2011年12月15日提交的日本专利申请No.2011-274790的优先权，通过参考将其公开整个引入到这里。

100，200，300，400光学接收器

1接收信号光

3a和3b PBS

4a和4b90度混合光路(90-degree hybrid circuit)

5a至5h PD

6a至6d放大器

7a至7d ADC

8数字信号处理单元

9LO光产生单元

21，31a至31d监测器单元

22和23控制单元

401本地光振荡单元

402光混合单元(light mixing unit)

403光接收单元

404放大单元

405信号处理电路

406本地振荡光

407第一信号光

408第二信号光

409第一电信号

410第二电信号

Claims (9)

1.一种光学接收器，包括：

本地光振荡装置，用于产生具有恒定强度的本地振荡光；

光混合装置，用于将所述本地振荡光与第一信号光混合，并且输出所混合的光作为第二信号光；

光接收装置，用于将所述第二信号光转换成电信号并且输出所述电信号作为第一电信号；

放大装置，用于以预定增益放大所述第一电信号并且输出所放大的信号作为第二电信号；以及

信号处理电路，用于处理所述第二电信号，其中

设定所述预定增益使得所述第二电信号的振幅能够在所述信号处理电路的容许输入振幅范围以内。

2.根据权利要求1所述的光学接收器，进一步包括第一监测器装置，用于监测所述第一信号光并且输出与所述第一信号光的电功率相对应的信号，其中，基于由所述第一监测器装置输出的信号来设定所述预定增益。

3.根据权利要求1所述的光学接收器，包括第二监测器装置，用于监测所述第二电信号并且输出与所述第二电信号的振幅相对应的信号，其中，基于由所述第二监测器装置输出的信号来设定所述预定增益。

4.根据权利要求1至权利要求3中的任何一项所述的光学接收器，其中，基于量子效率来设定所述本地振荡光的电功率，所述量子效率是通过将所述第一电信号的电流除以所述第二信号光的电功率获得的值。

5.根据权利要求4所述的光学接收器，其中，设定所述本地振荡光的电功率使得所述本地振荡光的电功率的平方根与所述量子效率的乘积等于预定值。

6.根据权利要求1至权利要求5中的任何一项所述的光学接收器，进一步包括ADC(模拟数字转换器)，用于将所述第二电信号转换成数字信号并且将所述数字信号输出到所述信号处理电路。

7.根据权利要求6所述的光学接收器，其中，设定所述预定增益使得输入到所述ADC的所述第二电信号的振幅在所述ADC的容许输入振幅范围以内。

8.根据权利要求1至权利要求7中的任何一项所述的光学接收器，进一步包括偏振波分离装置，用于对所接收到的信号光执行偏振分离以获得第三信号光和第四信号光，其中

所述光混合装置将所述第三信号光和所述第四信号光中的每一个分离成彼此正交的I(同相)信号和Q(正交)信号，并且输出所分离的信号以作为所述第二信号光。

9.一种用于控制光学接收器的方法，包括：

产生具有恒定强度的本地振荡光；

将所述本地振荡光与第一信号光混合并且输出所混合的光作为第二信号光；

将所述第二信号光转换成电信号并且输出所述电信号作为第一电信号；并且

以预定增益放大所述第一电信号并且输出所放大的信号作为第二电信号，其中

设定所述预定增益使得所述第二电信号的振幅能够在预定范围以内。