JP2000151722A - 光受信回路およびそれを用いた光伝送システム - Google Patents
光受信回路およびそれを用いた光伝送システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な回路で、波形歪みが少なく、広範囲な入
力光レベルに対応可能な光受信回路を実現する。 【解決手段】微分回路と増幅器および加算器を付加する
ことで、信号波形の立ち上がり時間、立ち下り時間を小
さくして上記課題を解決する。
力光レベルに対応可能な光受信回路を実現する。 【解決手段】微分回路と増幅器および加算器を付加する
ことで、信号波形の立ち上がり時間、立ち下り時間を小
さくして上記課題を解決する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光受信回路に係わ
り、特にダイナミックレンジが広く、波形歪みの変動の
少ない光受信回路に関する。
り、特にダイナミックレンジが広く、波形歪みの変動の
少ない光受信回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１および図２を用いて従来の技術を説
明しよう。ここで、図１は、従来のバースト光受信回路
の構成を説明するブロック図である。また、図２は、こ
のバースト光受信回路の各端子部での電圧波形を説明す
る図である。図１のバースト光受信回路は、受光素子
１、変換増幅器２、基準電圧源３、差動増幅器５、レベ
ルシフト回路７、コンパレータ８で構成される。次に、
この従来のバースト光受信回路の動作の概要を説明す
る。入力光レベルに応じた電流信号が受光素子１から出
力され、変換増幅器２にて電流信号を電圧信号２１に変
換、増幅する。基準電圧源３は、光入力なしの時の電圧
信号２１のレベル、すなわちＬＯＷレベルに相当する電
圧３１を出力する。この信号２１と電圧３１を差動増幅
器５で増幅、正相信号５１と逆相信号５２を出力する。
逆相信号５２には、レベルシフト回路７によりオフセッ
トが印加され信号７２として出力される。更に、この信
号５１、７２を比較、出力するコンパレータ８により、
最終的に出力信号８２を出力する構成となっている。
明しよう。ここで、図１は、従来のバースト光受信回路
の構成を説明するブロック図である。また、図２は、こ
のバースト光受信回路の各端子部での電圧波形を説明す
る図である。図１のバースト光受信回路は、受光素子
１、変換増幅器２、基準電圧源３、差動増幅器５、レベ
ルシフト回路７、コンパレータ８で構成される。次に、
この従来のバースト光受信回路の動作の概要を説明す
る。入力光レベルに応じた電流信号が受光素子１から出
力され、変換増幅器２にて電流信号を電圧信号２１に変
換、増幅する。基準電圧源３は、光入力なしの時の電圧
信号２１のレベル、すなわちＬＯＷレベルに相当する電
圧３１を出力する。この信号２１と電圧３１を差動増幅
器５で増幅、正相信号５１と逆相信号５２を出力する。
逆相信号５２には、レベルシフト回路７によりオフセッ
トが印加され信号７２として出力される。更に、この信
号５１、７２を比較、出力するコンパレータ８により、
最終的に出力信号８２を出力する構成となっている。
【０００３】図２（ａ）は、ＨＩＧＨレベルとＬＯＷレ
ベルの光を交互に入力した場合の変換増幅器出力２１、
（ｂ）はＬＯＷレベルを出力する基準電圧源出力３１、
（ｃ）はコンパレータの入力である差動増幅器正相出力
５１および破線で示すレベルシフト回路出力７２、
（ｄ）は差動増幅器逆相出力５２、（ｅ）はレベルシフ
ト回路出力７２、（ｆ）はコンパレータ出力８２であ
り、それぞれ、縦軸は電圧軸、横軸は時間軸である。こ
のような構成とする事で、小型化困難な大容量コンデン
サを用いて交流結合で設計する必要なく、光入力部から
信号出力まで全段直流結合が可能となり、バースト信号
を再生することが出来る。
ベルの光を交互に入力した場合の変換増幅器出力２１、
（ｂ）はＬＯＷレベルを出力する基準電圧源出力３１、
（ｃ）はコンパレータの入力である差動増幅器正相出力
５１および破線で示すレベルシフト回路出力７２、
（ｄ）は差動増幅器逆相出力５２、（ｅ）はレベルシフ
ト回路出力７２、（ｆ）はコンパレータ出力８２であ
り、それぞれ、縦軸は電圧軸、横軸は時間軸である。こ
のような構成とする事で、小型化困難な大容量コンデン
サを用いて交流結合で設計する必要なく、光入力部から
信号出力まで全段直流結合が可能となり、バースト信号
を再生することが出来る。
【０００４】この種の回路に関して、例えば特公昭５９
−１９６６３６号公報がある。
−１９６６３６号公報がある。
【０００５】長距離伝送後の小信号レベルから短距離伝
送後の大信号レベルまで受信する受光ダイナミックレン
ジの広い場合、従来のバースト光受信回路では、図２
（ｆ）の信号波形８２に示すように、入力波形２１と比
べてデューティが変動し、波形歪みが生じている。ディ
ジタル信号伝送において、このような波形歪みは符号誤
りの原因となり、極力少ないことが望まれる。
送後の大信号レベルまで受信する受光ダイナミックレン
ジの広い場合、従来のバースト光受信回路では、図２
（ｆ）の信号波形８２に示すように、入力波形２１と比
べてデューティが変動し、波形歪みが生じている。ディ
ジタル信号伝送において、このような波形歪みは符号誤
りの原因となり、極力少ないことが望まれる。
【０００６】この波形歪みの原因を図２（ｃ）と（ｆ）
とを対比して説明する。差動増幅器正相出力５１とレベ
ルシフト回路出力７２の直流電位差が信号振幅に対し無
視できない場合、言い換えると、コンパレータ正相入力
信号とコンパレータ逆相入力信号間の直流電位差が信号
振幅に対し無視できずＨＩＧＨレベルをＨＩＧＨレベル
ＬＯＷレベルをＬＯＷレベルとして識別する時間に大き
な差がある場合、コンパレータ出力のＨＩＧＨレベルと
ＬＯＷレベルのパルス幅が異なり大きくデューティが変
動する。一般に、コンパレータ正相入力信号の直流レベ
ルがコンパレータ逆相入力信号の直流レベルより高い場
合はコンパレータ出力信号は図示の通りＨＩＧＨレベル
の時間が長くなる。一方、コンパレータ正相入力信号の
直流レベルがコンパレータ逆相入力信号の直流レベルよ
り低い場合ＬＯＷレベルの時間が長くなる。これに対し
信号振幅がその直流電位差に対し十分に無視できる場合
はデューティ変動は小さい。上述した従来例では、特に
伝送距離が異なる端末からスターカプラ等を介して受信
する場合、その受信点では小信号から大信号まで入力光
レベルが変動するため、波形歪みが大きく変動する問題
があった。
とを対比して説明する。差動増幅器正相出力５１とレベ
ルシフト回路出力７２の直流電位差が信号振幅に対し無
視できない場合、言い換えると、コンパレータ正相入力
信号とコンパレータ逆相入力信号間の直流電位差が信号
振幅に対し無視できずＨＩＧＨレベルをＨＩＧＨレベル
ＬＯＷレベルをＬＯＷレベルとして識別する時間に大き
な差がある場合、コンパレータ出力のＨＩＧＨレベルと
ＬＯＷレベルのパルス幅が異なり大きくデューティが変
動する。一般に、コンパレータ正相入力信号の直流レベ
ルがコンパレータ逆相入力信号の直流レベルより高い場
合はコンパレータ出力信号は図示の通りＨＩＧＨレベル
の時間が長くなる。一方、コンパレータ正相入力信号の
直流レベルがコンパレータ逆相入力信号の直流レベルよ
り低い場合ＬＯＷレベルの時間が長くなる。これに対し
信号振幅がその直流電位差に対し十分に無視できる場合
はデューティ変動は小さい。上述した従来例では、特に
伝送距離が異なる端末からスターカプラ等を介して受信
する場合、その受信点では小信号から大信号まで入力光
レベルが変動するため、波形歪みが大きく変動する問題
があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】光受信回路の受光素子
出力直後の増幅部出力波形の立ち上がり時間ｔｒと立ち
下がり時間ｔｆが大きくなる原因は、光ファイバの伝送
長、受光素子の帯域、増幅器等の帯域等に依存するため
である。この結果、波形歪みやデューティ劣化を生じさ
せてしまう。
出力直後の増幅部出力波形の立ち上がり時間ｔｒと立ち
下がり時間ｔｆが大きくなる原因は、光ファイバの伝送
長、受光素子の帯域、増幅器等の帯域等に依存するため
である。この結果、波形歪みやデューティ劣化を生じさ
せてしまう。
【０００８】さらに、送信受信一対一の伝送ではなく、
スターカプラ等を用いて一つの光受信器で複数の光送信
信号を受信する場合、光ファイバ長に依存して入力光レ
ベルが異なるため、増幅部出力の電気信号振幅に大小の
振幅変動が生じる。この結果、波形歪み変動やデューテ
ィ変動が生じ、符号誤りのため受信不具合となってしま
う。
スターカプラ等を用いて一つの光受信器で複数の光送信
信号を受信する場合、光ファイバ長に依存して入力光レ
ベルが異なるため、増幅部出力の電気信号振幅に大小の
振幅変動が生じる。この結果、波形歪み変動やデューテ
ィ変動が生じ、符号誤りのため受信不具合となってしま
う。
【０００９】例えば、１：３２分岐のスターカプラ（挿
入損失：−１５ｄB）、光送信器の平均出力レベルが３
２台とも一律−５ｄBｍ、光ファイバの伝送損失０．３
５ｄB／ｋｍ、光受信器の平均最小入力光レベル−３３
ｄBｍ、コネクタ結合損失・経年劣化等のマージン６ｄB
とする。この時、入力光レベルは最短距離の場合−２６
ｄBｍ（＝−５−１５−６）、一方距離２０ｋｍの場合
は−３３ｄBｍ（＝−５−１５−６−２０＊０．３５）
となる。つまり入力光レベル差７ｄB（＝−２６−（−
３３））を一つの光受信器でカバーすることが必要であ
る。
入損失：−１５ｄB）、光送信器の平均出力レベルが３
２台とも一律−５ｄBｍ、光ファイバの伝送損失０．３
５ｄB／ｋｍ、光受信器の平均最小入力光レベル−３３
ｄBｍ、コネクタ結合損失・経年劣化等のマージン６ｄB
とする。この時、入力光レベルは最短距離の場合−２６
ｄBｍ（＝−５−１５−６）、一方距離２０ｋｍの場合
は−３３ｄBｍ（＝−５−１５−６−２０＊０．３５）
となる。つまり入力光レベル差７ｄB（＝−２６−（−
３３））を一つの光受信器でカバーすることが必要であ
る。
【００１０】本発明の課題は、上記波形歪みを無くし、
長距離伝送後の小信号レベルから短距離伝送後の大信号
レベルまで受信可能な、光信号受信回路、光伝送装置、
光伝送システムを提供することにある。
長距離伝送後の小信号レベルから短距離伝送後の大信号
レベルまで受信可能な、光信号受信回路、光伝送装置、
光伝送システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、微分回路と増幅器および加算器とを用いてコンパレ
ータ入力波形の立ち上がり時間ｔｒ、立ち下り時間ｔｆ
を小さくすることで、上記課題を解決することが出来
る。つまり、信号波形の立ち上がり立ち下がりの変化点
を抽出し、その変化量を出力できる微分回路と、微分回
路出力と信号波形を加える加算器によって、信号波形の
立ち上がりと立ち下がりを急峻にすることができる。こ
の時、急峻になった信号波形のオーバーシュートとアン
ダーシュートはコンパレータで識別されるので問題な
い。
に、微分回路と増幅器および加算器とを用いてコンパレ
ータ入力波形の立ち上がり時間ｔｒ、立ち下り時間ｔｆ
を小さくすることで、上記課題を解決することが出来
る。つまり、信号波形の立ち上がり立ち下がりの変化点
を抽出し、その変化量を出力できる微分回路と、微分回
路出力と信号波形を加える加算器によって、信号波形の
立ち上がりと立ち下がりを急峻にすることができる。こ
の時、急峻になった信号波形のオーバーシュートとアン
ダーシュートはコンパレータで識別されるので問題な
い。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
用いて説明する。まず、本発明の実施の形態である光受
信回路の実施例を図４、図５を用いて説明しよう。ここ
で、図４は、本発明の光受信回路の構成を説明するブロ
ック図である。また、図５は、この光受信回路の各端子
部での電圧波形を説明する図である。図４のバースト光
受信回路は、受光素子１、変換増幅器２、基準電圧源
３、微分回路４、差動増幅器５、差動増幅器６、レベル
シフト回路７、コンパレータ８、加算器９、加算器１
０、加算器１１で構成された光受信回路である。
用いて説明する。まず、本発明の実施の形態である光受
信回路の実施例を図４、図５を用いて説明しよう。ここ
で、図４は、本発明の光受信回路の構成を説明するブロ
ック図である。また、図５は、この光受信回路の各端子
部での電圧波形を説明する図である。図４のバースト光
受信回路は、受光素子１、変換増幅器２、基準電圧源
３、微分回路４、差動増幅器５、差動増幅器６、レベル
シフト回路７、コンパレータ８、加算器９、加算器１
０、加算器１１で構成された光受信回路である。
【００１３】入力光レベルに応じた電流信号が受光素子
１から出力され、変換増幅器２にて電流信号を電圧信号
２１に変換、増幅する。基準電圧源３は、光入力なしの
時の電圧信号２１のレベル、すなわちＬＯＷレベルに相
当する電圧３１を出力する。この信号２１と電圧３１を
差動増幅器５で増幅、正相信号５１と逆相信号５２を出
力する。一方、微分回路４は、信号２１を微分し出力す
る。この微分出力と電圧３１を加算した第１の加算器出
力４１と電圧３１とを入力とする差動増幅器６は正相信
号６１と逆相信号６２を出力する。信号５２と信号６２
は第２の加算器で加算され、信号５３として出力され
る。信号５１と信号６１も第３の加算器で加算されて信
号５４として出力され、更にレベルシフト回路７にて直
流オフセットを印加されて信号７１として出力される。
この信号５３、７１を比較、出力するコンパレータ８に
より、最終的に出力信号８１を出力する構成となってい
る。
１から出力され、変換増幅器２にて電流信号を電圧信号
２１に変換、増幅する。基準電圧源３は、光入力なしの
時の電圧信号２１のレベル、すなわちＬＯＷレベルに相
当する電圧３１を出力する。この信号２１と電圧３１を
差動増幅器５で増幅、正相信号５１と逆相信号５２を出
力する。一方、微分回路４は、信号２１を微分し出力す
る。この微分出力と電圧３１を加算した第１の加算器出
力４１と電圧３１とを入力とする差動増幅器６は正相信
号６１と逆相信号６２を出力する。信号５２と信号６２
は第２の加算器で加算され、信号５３として出力され
る。信号５１と信号６１も第３の加算器で加算されて信
号５４として出力され、更にレベルシフト回路７にて直
流オフセットを印加されて信号７１として出力される。
この信号５３、７１を比較、出力するコンパレータ８に
より、最終的に出力信号８１を出力する構成となってい
る。
【００１４】図５（ａ）はＨＩＧＨレベルとＬＯＷレベ
ルの光を交互に入力した場合の変換増幅器出力２１、
（ｂ）はＬＯＷレベルを出力する基準電圧源出力３１、
（ｃ）は第１の加算器出力４１、（ｄ）は差動増幅器正
相出力５１、（ｅ）は差動増幅器逆相出力５２、（ｆ）
は差動増幅器正相出力６１、（ｇ）は差動増幅器逆相出
力６２、（ｈ）は第３の加算器出力５３および破線で示
したレベルシフト回路出力７１、（ｉ）は第２の加算器
出力５４、（ｊ）はレベルシフト回路出力７１、（ｋ）
はコンパレータ出力８１であり、それぞれ、縦軸は電圧
軸、横軸は時間軸である。図５中のf（ｔ）は直流成分
を持たない信号関数、ＡからＤは適当な直流成分を表わ
す定数、Ｖｒｅｆは基準レベル発生回路出力値、ａとｂ
は増幅率を表わす定数、Ｖｏｆｆｓｅｔはオフセット電
圧値として表現する。このように、コンパレータ８の入
力信号５３，７１の立ち上がり時間、立ち下がり時間を
小さくすることで、コンパレータ正相入力信号とコンパ
レータ逆相入力信号間の直流電位差が信号振幅に対し無
視できなくてもＨＩＧＨレベルとＬＯＷレベルを識別す
る時間に大きな差がなくなるため、コンパレータ出力の
デューティ変動が小さく、波形歪みを抑えることが出来
る。また、図４では二つの差動増幅器の逆相出力を加算
した後にレベルシフト回路で直流オフセットを加えた
が、二つの差動増幅器の正相出力を加算後レベルシフト
回路で直流オフセットを加えても同様であることは明ら
かである。さらに図３に示すように図４のレベルシフト
回路7をレベルシフト回路１２に変更して相対的に直流
オフセットを加えても同様である。
ルの光を交互に入力した場合の変換増幅器出力２１、
（ｂ）はＬＯＷレベルを出力する基準電圧源出力３１、
（ｃ）は第１の加算器出力４１、（ｄ）は差動増幅器正
相出力５１、（ｅ）は差動増幅器逆相出力５２、（ｆ）
は差動増幅器正相出力６１、（ｇ）は差動増幅器逆相出
力６２、（ｈ）は第３の加算器出力５３および破線で示
したレベルシフト回路出力７１、（ｉ）は第２の加算器
出力５４、（ｊ）はレベルシフト回路出力７１、（ｋ）
はコンパレータ出力８１であり、それぞれ、縦軸は電圧
軸、横軸は時間軸である。図５中のf（ｔ）は直流成分
を持たない信号関数、ＡからＤは適当な直流成分を表わ
す定数、Ｖｒｅｆは基準レベル発生回路出力値、ａとｂ
は増幅率を表わす定数、Ｖｏｆｆｓｅｔはオフセット電
圧値として表現する。このように、コンパレータ８の入
力信号５３，７１の立ち上がり時間、立ち下がり時間を
小さくすることで、コンパレータ正相入力信号とコンパ
レータ逆相入力信号間の直流電位差が信号振幅に対し無
視できなくてもＨＩＧＨレベルとＬＯＷレベルを識別す
る時間に大きな差がなくなるため、コンパレータ出力の
デューティ変動が小さく、波形歪みを抑えることが出来
る。また、図４では二つの差動増幅器の逆相出力を加算
した後にレベルシフト回路で直流オフセットを加えた
が、二つの差動増幅器の正相出力を加算後レベルシフト
回路で直流オフセットを加えても同様であることは明ら
かである。さらに図３に示すように図４のレベルシフト
回路7をレベルシフト回路１２に変更して相対的に直流
オフセットを加えても同様である。
【００１５】次に、本発明の他の実施例を図６を用いて
説明する。図６は、本発明の光受信回路の構成を説明す
る回路図である。この光受信回路は、微分回路４、差動
増幅器５、差動増幅器６、レベルシフト回路７、コンパ
レータ８で構成されている。
説明する。図６は、本発明の光受信回路の構成を説明す
る回路図である。この光受信回路は、微分回路４、差動
増幅器５、差動増幅器６、レベルシフト回路７、コンパ
レータ８で構成されている。
【００１６】変換増幅器、基準電圧源、コンパレータは
ごく一般的な回路で構成可能である。差動増幅器５は抵
抗２つ、トランジスタ２つ、定電流源１つで構成される
ごく一般的な回路である。微分回路４はコンデンサ１
つ、抵抗１つで構成され、加算機能も有し、例えば、１
５５Ｍｂｉｔ／ｓの信号の場合、コンデンサは１〜２０
ｐＦ、抵抗は１００〜２０００Ω程度である。差動増幅
器６も差動増幅器５と同じく抵抗２つ、トランジスタ２
つ、定電流源１つで構成されるごく一般的な回路である
が、抵抗は差動増幅器５と共用することで加算機能を同
時に実現できる。レベルシフト回路は抵抗１つと直流電
流源１つで構成されるが、この抵抗も差動増幅器と共用
できる。
ごく一般的な回路で構成可能である。差動増幅器５は抵
抗２つ、トランジスタ２つ、定電流源１つで構成される
ごく一般的な回路である。微分回路４はコンデンサ１
つ、抵抗１つで構成され、加算機能も有し、例えば、１
５５Ｍｂｉｔ／ｓの信号の場合、コンデンサは１〜２０
ｐＦ、抵抗は１００〜２０００Ω程度である。差動増幅
器６も差動増幅器５と同じく抵抗２つ、トランジスタ２
つ、定電流源１つで構成されるごく一般的な回路である
が、抵抗は差動増幅器５と共用することで加算機能を同
時に実現できる。レベルシフト回路は抵抗１つと直流電
流源１つで構成されるが、この抵抗も差動増幅器と共用
できる。
【００１７】尚、本実施例ではレベルシフト回路７が差
動増幅器５とコンパレータ８の間に有るが、基準電圧３
出力３１と差動増幅器５の入力との間に有っても同様な
効果が得られ、更に、両方に有っても良い。
動増幅器５とコンパレータ８の間に有るが、基準電圧３
出力３１と差動増幅器５の入力との間に有っても同様な
効果が得られ、更に、両方に有っても良い。
【００１８】尚、本図はＮＰＮ型バイポーラトランジス
タでの構成例を示したが、ＰＮＰ型バイポーラトランジ
スタやＦＥＴで構成した場合でも同様な効果が得られ
る。
タでの構成例を示したが、ＰＮＰ型バイポーラトランジ
スタやＦＥＴで構成した場合でも同様な効果が得られ
る。
【００１９】また、上述したすべての実施例は、バース
ト光受信回路だけでなく、単に入力波形立ち上がり時
間、立ち下がり時間を小さくすると効果がある一般的な
増幅器や論理回路にも適用出来る。
ト光受信回路だけでなく、単に入力波形立ち上がり時
間、立ち下がり時間を小さくすると効果がある一般的な
増幅器や論理回路にも適用出来る。
【００２０】本発明の他の実施の形態である光伝送装置
の実施例を図７を用いて説明する。図７は、本発明の光
伝送装置のブロック図および接続例である。スターカプ
ラ４０００及び光ファイバ３０００を伝送してきた光信
号は光受信回路１２００によって電気信号に変換され
る。変換された電気信号は多重・分離部１３００にてク
ロック及びその他の制御信号とデータ信号に分離されイ
ンタフェース部１４００によって信号は後段の処理装置
等１６００に伝えられる。光受信回路部と多重・分割部
とインタフェース部とこれらを制御する制御部１５００
によって伝送装置１１００は構成される。なお、図７に
於いては、一方向の伝送系を示しているが、実際は、伝
送装置１１００側に光送信回路が備えられることによ
り、双方向の伝送系が構成される。また前記光受信器と
前記光送信器の伝送路側に光合分波器等を用いることに
より、一心双方向の伝送系が構成される。
の実施例を図７を用いて説明する。図７は、本発明の光
伝送装置のブロック図および接続例である。スターカプ
ラ４０００及び光ファイバ３０００を伝送してきた光信
号は光受信回路１２００によって電気信号に変換され
る。変換された電気信号は多重・分離部１３００にてク
ロック及びその他の制御信号とデータ信号に分離されイ
ンタフェース部１４００によって信号は後段の処理装置
等１６００に伝えられる。光受信回路部と多重・分割部
とインタフェース部とこれらを制御する制御部１５００
によって伝送装置１１００は構成される。なお、図７に
於いては、一方向の伝送系を示しているが、実際は、伝
送装置１１００側に光送信回路が備えられることによ
り、双方向の伝送系が構成される。また前記光受信器と
前記光送信器の伝送路側に光合分波器等を用いることに
より、一心双方向の伝送系が構成される。
【００２１】次に本発明の他の実施の形態であるバース
ト伝送システムを図８を用いて説明する。図８は、本発
明の実施例のバースト光伝送システムのブロック図であ
る。中央局１０００は、光ファイバ３０００及びスター
カプラ４０００を介して、端末２０００Ａ、２０００
Ｂ、２０００Ｃと接続されている。中央局１０００内に
は、光伝送の制御をする伝送装置１１００が備えられて
おり、伝送装置１１００内には、光ファイバ３０００を
通して端末から送信されてくるデジタル光信号を受信す
る光受信回路１２００が備えられている。光受信回路１
２００は、図３または図４で説明した構成になってい
る。また、端末２０００Ａ内には、中央局１０００との
光伝送を制御する終端装置２１００Ａが備えられてお
り、終端装置２１００Ａ内には、デジタル信号を光信号
に変換して送信する光送信回路２２００Ａが備えられて
いる。他の端末２０００Ｂ、２０００Ｃも、端末２００
０Ａと同様の構成となっている。
ト伝送システムを図８を用いて説明する。図８は、本発
明の実施例のバースト光伝送システムのブロック図であ
る。中央局１０００は、光ファイバ３０００及びスター
カプラ４０００を介して、端末２０００Ａ、２０００
Ｂ、２０００Ｃと接続されている。中央局１０００内に
は、光伝送の制御をする伝送装置１１００が備えられて
おり、伝送装置１１００内には、光ファイバ３０００を
通して端末から送信されてくるデジタル光信号を受信す
る光受信回路１２００が備えられている。光受信回路１
２００は、図３または図４で説明した構成になってい
る。また、端末２０００Ａ内には、中央局１０００との
光伝送を制御する終端装置２１００Ａが備えられてお
り、終端装置２１００Ａ内には、デジタル信号を光信号
に変換して送信する光送信回路２２００Ａが備えられて
いる。他の端末２０００Ｂ、２０００Ｃも、端末２００
０Ａと同様の構成となっている。
【００２２】端末２０００Ａの光送信回路２２００Ａか
ら送信された光信号は、スターカプラ４０００及び光フ
ァイバ３０００を介して、中央局１０００の光受信回路
１２００によって受信される。尚、図８に於いては、一
方向の伝送系を示しているが、実際は、中央局１０００
側にも光送信回路が備えられ、端末２０００側にも光受
信回路が備えられることにより、双方向の伝送系が構成
される。また前記光受信器と前記光送信器の伝送路側に
光合分波器等を用いことにより、一心双方向の伝送系が
構成される。
ら送信された光信号は、スターカプラ４０００及び光フ
ァイバ３０００を介して、中央局１０００の光受信回路
１２００によって受信される。尚、図８に於いては、一
方向の伝送系を示しているが、実際は、中央局１０００
側にも光送信回路が備えられ、端末２０００側にも光受
信回路が備えられることにより、双方向の伝送系が構成
される。また前記光受信器と前記光送信器の伝送路側に
光合分波器等を用いことにより、一心双方向の伝送系が
構成される。
【００２３】ここで、スターカプラ４０００と端末２０
００との距離は、一定ではなくそれぞれ異なるため、中
央局１０００に含まれる光受信回路１２００は、受光ダ
イナミックレンジの広い光受信回路を用いる必要があ
る。例えば、中央局１０００と端末２０００Ａとの通信
距離が短く、中央局１０００と端末２０００Ｂとの通信
距離が長いように、端末との距離に応じて光受信回路１
２００で受信する入力光レベルが大きく異なるような場
合にも、精度良く端末からの光情報を検出することが出
来る。
００との距離は、一定ではなくそれぞれ異なるため、中
央局１０００に含まれる光受信回路１２００は、受光ダ
イナミックレンジの広い光受信回路を用いる必要があ
る。例えば、中央局１０００と端末２０００Ａとの通信
距離が短く、中央局１０００と端末２０００Ｂとの通信
距離が長いように、端末との距離に応じて光受信回路１
２００で受信する入力光レベルが大きく異なるような場
合にも、精度良く端末からの光情報を検出することが出
来る。
【００２４】尚、図８では端末が３つの例を示したが、
３つに限定しなくても良いことは言うまでもない。
３つに限定しなくても良いことは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】本発明によって、簡単な回路で、波形歪
みが少なく、広範囲な入力光レベルに対応可能な光受信
回路、光伝送装置、光伝送システムを得ることができ
た。
みが少なく、広範囲な入力光レベルに対応可能な光受信
回路、光伝送装置、光伝送システムを得ることができ
た。
【図１】従来のバースト光受信回路のブロック図であ
る。
る。
【図２】従来のバースト光受信回路の各端子部での電圧
波形を説明する図である。
波形を説明する図である。
【図３】本発明の実施例の光受信回路ブロック図であ
る。
る。
【図４】本発明の実施例の光受信回路ブロック図であ
る。
る。
【図５】本発明の実施例のバースト光受信回路の各端子
部での電圧波形を説明する図である。
部での電圧波形を説明する図である。
【図６】本発明の他の実施例の光受信回路のブロック図
である。
である。
【図７】本発明の実施例のバースト光伝送装置のブロッ
ク図および接続例である。
ク図および接続例である。
【図８】本発明の実施例のバースト光伝送システムのブ
ロック図である。
ロック図である。
１…受光素子、２…変換増幅器、３…基準電圧源、４…
微分回路、５…差動増幅器、６…差動増幅器、７…レベ
ルシフト回路、８…コンパレータ、９…加算器、１０…
加算器、１１…加算器、１２…レベルシフト回路、１０
００…中央局、１１００…伝送装置、１２００…光受信
回路、１３００…多重・分離部、１４００…インタフェ
ース部、１５００…制御部、１６００…処理装置等、２
０００…端末、２１００…終端装置、２２００…光送信
回路、３０００…光ファイバ、３００１…光ファイバ、
３００２…光ファイバ、３００３…光ファイバ、４００
０…スターカプラ。
微分回路、５…差動増幅器、６…差動増幅器、７…レベ
ルシフト回路、８…コンパレータ、９…加算器、１０…
加算器、１１…加算器、１２…レベルシフト回路、１０
００…中央局、１１００…伝送装置、１２００…光受信
回路、１３００…多重・分離部、１４００…インタフェ
ース部、１５００…制御部、１６００…処理装置等、２
０００…端末、２１００…終端装置、２２００…光送信
回路、３０００…光ファイバ、３００１…光ファイバ、
３００２…光ファイバ、３００３…光ファイバ、４００
０…スターカプラ。
Claims (6)
- 【請求項１】入力光レベルに応じた電気信号を入力とし
増幅出力する増幅器と、入力光レベルに応じた電気信号
を入力とし電気信号の変化分を検出し出力する変化分検
出器と、前記増幅器出力と前記変化分検出器出力を加算
する加算器と、加算器出力を入力とするレベル判定器
と、から構成されることを特徴とする光受信回路。 - 【請求項２】入力光レベルに応じた電気信号を出力する
受光素子と、前記受光素子が出力する電気信号を増幅す
る第１の増幅器と、基準レベル発生器と、前記第１の増
幅器出力と前記基準レベル発生器出力を比較増幅する第
２の増幅器と、前記第１の増幅器出力の信号の変化分を
検出し出力する変化分検出器と、前記変化分検出器出力
と前記基準レベル発生器出力を加算する第１の加算器
と、前記第１の加算器出力と前記基準レベル発生器出力
を比較増幅する第３の増幅器と、前記第２および第３の
二つの増幅器の出力を加算し出力する第２の加算器と、
前記第２の加算器出力を入力とするレベル判定器と、か
ら構成されることを特徴とする光受信回路。 - 【請求項３】入力光レベルに応じた電流信号を出力する
受光素子と、前記受光素子が出力する電流信号を電圧信
号に変換増幅する変換増幅器と、入力光がオフの時の前
記変換増幅器出力電圧に相当する基準電圧を出力する基
準電圧源と、前記変換増幅器出力と前記基準電圧源出力
を比較増幅する第１の差動増幅器と、前記変換増幅器出
力を微分する微分回路と、前記微分回路出力と前記基準
電圧源出力を加算する第１の加算器と、前記第１の加算
器出力と前記基準電圧源出力を比較増幅する第２の差動
増幅器と、前記第１および第２の二つの差動増幅器の逆
相出力を加算し出力する第２の加算器と、前記第１およ
び第２の二つの差動増幅器の正相出力を加算し出力する
第３の加算器と、前記第２および第３の加算器出力を入
力として前記第２および第３の加算器出力間に直流オフ
セット電圧を印加し正相および逆相信号を出力するレベ
ルシフト回路と、前記レベルシフト回路の正相および逆
相出力を入力とするコンパレータと、から構成されるこ
とを特徴とする光受信回路。 - 【請求項４】入力光レベルに応じた電流信号を出力する
受光素子と、前記受光素子が出力する電流信号を電圧信
号に変換増幅する変換増幅器と、入力光がオフの時の前
記変換増幅器出力電圧に相当する基準電圧を出力する基
準電圧源と、前記変換増幅器出力と前記基準電圧源出力
を比較増幅する第１の差動増幅器と、前記変換増幅器出
力を微分する微分回路と、前記微分回路出力と前記基準
電圧源出力を加算する第１の加算器と、前記第１の加算
器出力と前記基準電圧源出力を比較増幅する第２の差動
増幅器と、前記第１および第２の二つの差動増幅器の逆
相出力を加算し出力する第２の加算器と、前記第２の加
算器出力に直流オフセット電圧を印加するレベルシフト
回路と、前記第１および第２の二つの差動増幅器の正相
出力を加算する第３の加算器と、前記第３の加算器出力
と前記レベルシフト回路出力を入力とするコンパレータ
と、から構成されることを特徴とする光受信回路。 - 【請求項５】入力光レベルに応じた電流信号を出力する
受光素子と、前記受光素子が出力する電流信号を電圧信
号に変換増幅する変換増幅器と、入力光がオフの時の前
記変換増幅器出力電圧に相当する基準電圧を出力する基
準電圧源と、前記変換増幅器出力と前記基準電圧源出力
を比較増幅する第１の差動増幅器と、前記変換増幅器出
力を微分する微分回路と、前記微分回路出力と前記基準
電圧源出力を加算する第１の加算器と、前記第１の加算
器出力と前記基準電圧源出力を比較増幅する第２の差動
増幅器と、前記第１および第２の二つの差動増幅器の逆
相出力を加算し出力する第２の加算器と、前記第２の加
算器出力に直流オフセット電圧を印加するレベルシフト
回路と、前記第１および第２の二つの差動増幅器の正相
出力を加算する第３の加算器と、前記第３の加算器出力
と前記レベルシフト回路出力を入力とするコンパレータ
と、から構成される光受信回路と、光送信回路とを有
し、前記光受信回路と光送信回路の送受信信号を制御／
処理する中央局と、前記光受信回路と光送信回路を有す
る複数の端末との間を光ファイバにより接続して、前記
端末と前記中央局間でデータを伝送することを特徴とす
る光伝送システム。 - 【請求項６】通信信号がバースト信号であることを特徴
とする請求項５記載の光伝送システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31430298A JP3514642B2 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 光受信回路およびそれを用いた光伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31430298A JP3514642B2 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 光受信回路およびそれを用いた光伝送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000151722A true JP2000151722A (ja) | 2000-05-30 |
| JP3514642B2 JP3514642B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=18051734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31430298A Expired - Fee Related JP3514642B2 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 光受信回路およびそれを用いた光伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3514642B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009246535A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 増幅回路 |
-
1998
- 1998-11-05 JP JP31430298A patent/JP3514642B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009246535A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 増幅回路 |
| JP4691127B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2011-06-01 | 日本電信電話株式会社 | 増幅回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3514642B2 (ja) | 2004-03-31 |
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