JP2000356571A - 光受信器のクロストーク測定方法 - Google Patents
光受信器のクロストーク測定方法Info
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- JP2000356571A JP2000356571A JP11167198A JP16719899A JP2000356571A JP 2000356571 A JP2000356571 A JP 2000356571A JP 11167198 A JP11167198 A JP 11167198A JP 16719899 A JP16719899 A JP 16719899A JP 2000356571 A JP2000356571 A JP 2000356571A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流レベルの光受信も可能な直流結合光受信
回路を用いた多チャンネル光受信器において、チャンネ
ル間クロストークの測定方法を提供する。 【解決手段】 クロストークの存在する状態（ａ）と存
在しない状態（ｂ）の両状態において、被測定チャンネ
ルに発光レベル、消光レベルの２値の光レベルをもつデ
ィジタル光信号を入力し、各状態に対して、符号誤り等
の所定の条件を満たす光信号の振幅をそれぞれ測定する
ことによりクロストークの測定を行う。
回路を用いた多チャンネル光受信器において、チャンネ
ル間クロストークの測定方法を提供する。 【解決手段】 クロストークの存在する状態（ａ）と存
在しない状態（ｂ）の両状態において、被測定チャンネ
ルに発光レベル、消光レベルの２値の光レベルをもつデ
ィジタル光信号を入力し、各状態に対して、符号誤り等
の所定の条件を満たす光信号の振幅をそれぞれ測定する
ことによりクロストークの測定を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光受信器のクロス
トークの測定方法に関し、特に大容量通信装置や超並列
計算機などの装置間、あるいは装置内の並列光インタコ
ネクションとして用いられる１チャンネル又は多チャン
ネルの光受信器のクロストークの測定方法に関するもの
である。
トークの測定方法に関し、特に大容量通信装置や超並列
計算機などの装置間、あるいは装置内の並列光インタコ
ネクションとして用いられる１チャンネル又は多チャン
ネルの光受信器のクロストークの測定方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】大容量通信装置や超並列計算機などの装
置間、あるいは装置内の並列光インタコネクションで
は、高スループットのデータ転送、装置の小型化、低消
費電力化が強く望まれている。特に、１チャンネル当た
りの伝送速度が数１００Ｍｂｐｓから数Ｇｂｐｓ程度の
送信回路あるいは受信回路をアレイ状に並べて、ＬＳＩ
１チップ上で集積化した多チャンネルの光送信器あるい
は光受信器の実現が重要となっている。
置間、あるいは装置内の並列光インタコネクションで
は、高スループットのデータ転送、装置の小型化、低消
費電力化が強く望まれている。特に、１チャンネル当た
りの伝送速度が数１００Ｍｂｐｓから数Ｇｂｐｓ程度の
送信回路あるいは受信回路をアレイ状に並べて、ＬＳＩ
１チップ上で集積化した多チャンネルの光送信器あるい
は光受信器の実現が重要となっている。
【０００３】さらに、上記の装置間、装置内光インタコ
ネクションでは、符号化等を行わないそのままのデー
タ、すなわちアンフォーマットデータを転送する必要が
ある。したがって、光受信器の受信回路として、直流レ
ベルの受信も可能となる直流結合光受信回路が必須であ
る。
ネクションでは、符号化等を行わないそのままのデー
タ、すなわちアンフォーマットデータを転送する必要が
ある。したがって、光受信器の受信回路として、直流レ
ベルの受信も可能となる直流結合光受信回路が必須であ
る。
【０００４】この種の１ないし多チャンネル光受信器で
は、クロストークが光受信器の特性を劣化させる原因の
１つとなる。クロストークとは、受信された電気信号の
チャンネル間カップリングもしくは光受信器外部からの
電気信号とのカップリングにより生ずるものである。例
えば多チャンネル光送信器の出力光パワー、伝送路損失
などのチャンネル間偏差により、多チャンネル光受信器
の各チャンネル間で入力光パワーにレベル差が生ずる
と、クロストークは、このレベル差に比例して大きくな
る。このクロストークは多チャンネル光受信器の特性を
評価する上で重要なパラメータであるため、その正確な
測定が要求されている。
は、クロストークが光受信器の特性を劣化させる原因の
１つとなる。クロストークとは、受信された電気信号の
チャンネル間カップリングもしくは光受信器外部からの
電気信号とのカップリングにより生ずるものである。例
えば多チャンネル光送信器の出力光パワー、伝送路損失
などのチャンネル間偏差により、多チャンネル光受信器
の各チャンネル間で入力光パワーにレベル差が生ずる
と、クロストークは、このレベル差に比例して大きくな
る。このクロストークは多チャンネル光受信器の特性を
評価する上で重要なパラメータであるため、その正確な
測定が要求されている。
【０００５】従来、このような要請に応えるために、例
えば、特開平６−１２０８９８号公報に開示されている
多チャンネル光受信器のチャンネル間クロストークの測
定方法では、図７および図８に示すように、観測するチ
ャンネルに直流光を重畳した光信号を入力して測定を行
うことが提案されている。以下では、図７および図８を
用いて、多チャンネル光受信器のチャンネル間クロスト
ークの測定方法について説明する。
えば、特開平６−１２０８９８号公報に開示されている
多チャンネル光受信器のチャンネル間クロストークの測
定方法では、図７および図８に示すように、観測するチ
ャンネルに直流光を重畳した光信号を入力して測定を行
うことが提案されている。以下では、図７および図８を
用いて、多チャンネル光受信器のチャンネル間クロスト
ークの測定方法について説明する。
【０００６】図７では、チャンネル１（ｃｈ１）に直流
光を重畳したパワー振幅Ｐ１の測定用光信号が、チャン
ネル２（ｃｈ２）にクロストークとなるパワー振幅Ｐ２
の光信号が、それぞれ入力された場合を示している。こ
こで、チャンネル１に入力される測定用信号は、光信号
発生器１から出力される信号光と直流光発生器２から出
力される直流光を、光合波器３により合波して生成され
る。直流光のパワーは光減衰器４によって調整される。
光を重畳したパワー振幅Ｐ１の測定用光信号が、チャン
ネル２（ｃｈ２）にクロストークとなるパワー振幅Ｐ２
の光信号が、それぞれ入力された場合を示している。こ
こで、チャンネル１に入力される測定用信号は、光信号
発生器１から出力される信号光と直流光発生器２から出
力される直流光を、光合波器３により合波して生成され
る。直流光のパワーは光減衰器４によって調整される。
【０００７】図８には、チャンネル２にクロストークと
なる信号を入力した場合と入力しない場合の、チャンネ
ル１における識別閾値設定回路ＴＨ１出力波形を示す。
また、チャンネル１に入力される光波形も同時に示して
いる。クロストークとなる信号を入力した場合は、論理
「１」レベルおよび「０」レベルにリンギングが生じ、
各論理レベルから識別閾値までの間隔が狭まる。
なる信号を入力した場合と入力しない場合の、チャンネ
ル１における識別閾値設定回路ＴＨ１出力波形を示す。
また、チャンネル１に入力される光波形も同時に示して
いる。クロストークとなる信号を入力した場合は、論理
「１」レベルおよび「０」レベルにリンギングが生じ、
各論理レベルから識別閾値までの間隔が狭まる。
【０００８】直流結合光受信回路を用いた場合では、見
かけ上の論理「０」連続時の論理レベルと識別閾値との
間隔ΔＶにより信号の符号誤り率が決まる。そのため、
信号に重畳させている直流光を、光減衰器４を調整する
ことにより、信号の符号誤り率をある値に設定すること
ができる。
かけ上の論理「０」連続時の論理レベルと識別閾値との
間隔ΔＶにより信号の符号誤り率が決まる。そのため、
信号に重畳させている直流光を、光減衰器４を調整する
ことにより、信号の符号誤り率をある値に設定すること
ができる。
【０００９】いま仮に符号誤り率を１０−９に設定した
とする（（ａ）の状態）。このときのΔＶをΔＶ（１０
−９）と表す。また、このときの直流光のパワーＰＤＣ
ａを測定しておく。次に、チャンネル２に入力されてい
るクロストーク信号を遮断してクロストークのない状態
にすると、ΔＶは増加して符号誤り率は向上する。そこ
で、再び直流光を調整して符号誤り率を１０−９に再設
定したとする（（ｂ）の状態）。このときのΔＶはΔＶ
（１０−９）に等しくなっている。このときの直流光の
パワーＰＤＣｂを測定する。以上の測定により、クロス
トークによるリンギング振幅の入力光換算値Ｐｘは、 Ｐｘ＝２・（ＰＤＣｂ−ＰＤＣａ） （式１） として算出することができる。
とする（（ａ）の状態）。このときのΔＶをΔＶ（１０
−９）と表す。また、このときの直流光のパワーＰＤＣ
ａを測定しておく。次に、チャンネル２に入力されてい
るクロストーク信号を遮断してクロストークのない状態
にすると、ΔＶは増加して符号誤り率は向上する。そこ
で、再び直流光を調整して符号誤り率を１０−９に再設
定したとする（（ｂ）の状態）。このときのΔＶはΔＶ
（１０−９）に等しくなっている。このときの直流光の
パワーＰＤＣｂを測定する。以上の測定により、クロス
トークによるリンギング振幅の入力光換算値Ｐｘは、 Ｐｘ＝２・（ＰＤＣｂ−ＰＤＣａ） （式１） として算出することができる。
【００１０】クロストークは、多チャンネル光受信器に
おいて受信された信号のチャンネル間カップリングであ
るため、いまの場合、チャンネル２における信号振幅に
対する、チャンネル１における受信信号に生じたリンギ
ング振幅の割合としてクロストークを定義する。チャン
ネル２に入力される光信号の振幅はＰ２であるから、ク
ロストークｘは、 ｘ＝Ｐｘ／Ｐ２ （式２） と表すことができる。
おいて受信された信号のチャンネル間カップリングであ
るため、いまの場合、チャンネル２における信号振幅に
対する、チャンネル１における受信信号に生じたリンギ
ング振幅の割合としてクロストークを定義する。チャン
ネル２に入力される光信号の振幅はＰ２であるから、ク
ロストークｘは、 ｘ＝Ｐｘ／Ｐ２ （式２） と表すことができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の光受信器のクロ
ストーク測定方法では、図７に示しているように、光受
信器の測定において一般に使用される光信号発生器と光
減衰器のほかに、直流光発生器および光合波器を新たに
用いなければならないという問題があった。
ストーク測定方法では、図７に示しているように、光受
信器の測定において一般に使用される光信号発生器と光
減衰器のほかに、直流光発生器および光合波器を新たに
用いなければならないという問題があった。
【００１２】（発明の目的）本発明の目的は、このよう
な課題を解決するためのものであり、光信号発生器の出
力振幅の制御のみにより光受信器におけるクロストーク
を測定することを可能としたクロストーク測定方法を提
供することにある。
な課題を解決するためのものであり、光信号発生器の出
力振幅の制御のみにより光受信器におけるクロストーク
を測定することを可能としたクロストーク測定方法を提
供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、光信号発生器と光減
衰器のみを用いて光受信器におけるクロストークを測定
することを可能としたクロストーク測定方法を提供する
ことにある。
衰器のみを用いて光受信器におけるクロストークを測定
することを可能としたクロストーク測定方法を提供する
ことにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による光受信器のクロストーク測定方
法は、発光レベル及び消光レベルの２値の光レベルをも
つディジタル光信号を２値レベルをもつディジタル電気
信号に変換する受光素子と、前記受光素子から出力され
るディジタル電気信号を増幅する直流結合光受信回路
を、１ないし複数個集積化した光受信器のクロストーク
測定方法において、クロストークの存在する状態におけ
る被測定チャンネル出力信号の所定の誤り発生状態での
前記ディジタル光信号の振幅値と、クロストークの存在
しない状態における被測定チャンネル出力信号の同様の
誤り発生状態での前記ディジタル光信号の振幅値とを測
定し、前記各振幅値の差に基いて、前記ディジタル電気
信号の２値レベルのうち、前記ディジタル光信号の発光
レベルに対応するレベルに発生するクロストークを測定
することを特徴とする。
るために、本発明による光受信器のクロストーク測定方
法は、発光レベル及び消光レベルの２値の光レベルをも
つディジタル光信号を２値レベルをもつディジタル電気
信号に変換する受光素子と、前記受光素子から出力され
るディジタル電気信号を増幅する直流結合光受信回路
を、１ないし複数個集積化した光受信器のクロストーク
測定方法において、クロストークの存在する状態におけ
る被測定チャンネル出力信号の所定の誤り発生状態での
前記ディジタル光信号の振幅値と、クロストークの存在
しない状態における被測定チャンネル出力信号の同様の
誤り発生状態での前記ディジタル光信号の振幅値とを測
定し、前記各振幅値の差に基いて、前記ディジタル電気
信号の２値レベルのうち、前記ディジタル光信号の発光
レベルに対応するレベルに発生するクロストークを測定
することを特徴とする。
【００１５】また、前記クロストークの存在する状態及
び前記クロストークの存在しない状態は、被測定チャン
ネル以外のチャンネルに対する光信号の入力及び非入力
又は又は光受信器の外部からの電気信号によりそれぞれ
生じさせることを特徴とする。前記ディジタル光信号の
パタンとして、少なくとも１ビットの発光レベルをもつ
信号パタンを使用することを特徴とする。
び前記クロストークの存在しない状態は、被測定チャン
ネル以外のチャンネルに対する光信号の入力及び非入力
又は又は光受信器の外部からの電気信号によりそれぞれ
生じさせることを特徴とする。前記ディジタル光信号の
パタンとして、少なくとも１ビットの発光レベルをもつ
信号パタンを使用することを特徴とする。
【００１６】更に、前記被測定チャンネルの出力での所
定の誤りは、所定の符号誤り率又は所定の論理レベルの
反転であることを特徴とする。
定の誤りは、所定の符号誤り率又は所定の論理レベルの
反転であることを特徴とする。
【００１７】また、前記直流結合光受信回路は、固定し
た識別レベル又は自動制御された識別レベル、つまり、
識別レベル固定方式又は自動識別レベル制御方式を使用
することを特徴とする。
た識別レベル又は自動制御された識別レベル、つまり、
識別レベル固定方式又は自動識別レベル制御方式を使用
することを特徴とする。
【００１８】（作用）被測定チャンネルの入力ディジタ
ル光信号の振幅を変化させ、被測定チャンネルにおける
クロストークの存在する状態及びクロストークの存在し
ない状態の当該チャンネルの出力の所定の誤り発生状態
における、各入力ディジタル光信号の振幅値の差に基づ
き、前記ディジタル電気信号の２値レベルのうち、前記
ディジタル光信号の発光レベルに対応するレベルに発生
するクロストークを測定する。入力ディジタル光信号の
消光レベルに対応するレベルに発生するクロストーク
は、発光レベルに対応するレベルに発生するクロストー
クと同一振幅をもつため、一方のみ測定すれば十分であ
る。光信号発生器の出力振幅を制御するだけで、光受信
器におけるクロストークを測定することが可能であり、
また、出力振幅の制御方法としては、例えば、光減衰器
のみでも実現できるから直流光発生器および光合波器等
を用いる必要がない。
ル光信号の振幅を変化させ、被測定チャンネルにおける
クロストークの存在する状態及びクロストークの存在し
ない状態の当該チャンネルの出力の所定の誤り発生状態
における、各入力ディジタル光信号の振幅値の差に基づ
き、前記ディジタル電気信号の２値レベルのうち、前記
ディジタル光信号の発光レベルに対応するレベルに発生
するクロストークを測定する。入力ディジタル光信号の
消光レベルに対応するレベルに発生するクロストーク
は、発光レベルに対応するレベルに発生するクロストー
クと同一振幅をもつため、一方のみ測定すれば十分であ
る。光信号発生器の出力振幅を制御するだけで、光受信
器におけるクロストークを測定することが可能であり、
また、出力振幅の制御方法としては、例えば、光減衰器
のみでも実現できるから直流光発生器および光合波器等
を用いる必要がない。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００２０】図１および図２は、本発明の第１の実施の
形態によるｎ個の直流結合光受信回路から構成された多
チャンネル光受信器のクロストーク測定方法を示す図で
ある。図１は、第１の実施の形態による受信波形を示し
ている。同図では、直流結合光受信回路の受信方式とし
て、識別レベル固定方式を使用した場合の受信波形が示
されている。また、図２は、識別レベル固定方式を使用
した場合の光受信器のブロック図を示している。
形態によるｎ個の直流結合光受信回路から構成された多
チャンネル光受信器のクロストーク測定方法を示す図で
ある。図１は、第１の実施の形態による受信波形を示し
ている。同図では、直流結合光受信回路の受信方式とし
て、識別レベル固定方式を使用した場合の受信波形が示
されている。また、図２は、識別レベル固定方式を使用
した場合の光受信器のブロック図を示している。
【００２１】各チャンネルの直流結合光受信回路は、光
信号を電流信号に変換する受光素子ＰＤ１，ＰＤ２，…
ＰＤｎと、受光素子から出力される電流信号を電圧信号
に変換する前置増幅回路ＰＲＥ１，ＰＲＥ２，…ＰＲＥ
ｎと、受信信号の識別閾値を設定する識別閾値設定回路
ＴＨ１，ＴＨ２，…ＴＨｎと、論理「１」レベルまたは
「０」レベルの電圧信号を出力する出力バッファＯＢ
１，ＯＢ２，…ＯＢｎを有する。ここで、識別閾値設定
回路は差動増幅回路で構成されており、その正相、逆相
端子には、前置増幅回路出力信号および閾値電圧制御回
路ＴＨＣＯＮＴから出力される直流電圧がそれぞれ入力
される。以下では、チャンネル１（ｃｈ１）に測定用光
信号が入力され、チャンネル２（ｃｈ２）にクロストー
クとなるパワー振幅Ｐ２の光信号が入力された場合につ
いて、図１および図２を用いて、チャンネル間クロスト
ークの測定方法について説明する。
信号を電流信号に変換する受光素子ＰＤ１，ＰＤ２，…
ＰＤｎと、受光素子から出力される電流信号を電圧信号
に変換する前置増幅回路ＰＲＥ１，ＰＲＥ２，…ＰＲＥ
ｎと、受信信号の識別閾値を設定する識別閾値設定回路
ＴＨ１，ＴＨ２，…ＴＨｎと、論理「１」レベルまたは
「０」レベルの電圧信号を出力する出力バッファＯＢ
１，ＯＢ２，…ＯＢｎを有する。ここで、識別閾値設定
回路は差動増幅回路で構成されており、その正相、逆相
端子には、前置増幅回路出力信号および閾値電圧制御回
路ＴＨＣＯＮＴから出力される直流電圧がそれぞれ入力
される。以下では、チャンネル１（ｃｈ１）に測定用光
信号が入力され、チャンネル２（ｃｈ２）にクロストー
クとなるパワー振幅Ｐ２の光信号が入力された場合につ
いて、図１および図２を用いて、チャンネル間クロスト
ークの測定方法について説明する。
【００２２】図１は、チャンネル１に入力される測定用
光信号の光波形と、チャンネル２にクロストークとなる
信号を入力した場合と入力しない場合の、チャンネル１
における識別閾値設定回路ＴＨ１出力波形を示してい
る。クロストークとなる信号を入力した場合では、信号
のチャンネル間カップリングにより、論理「１」レベル
および「０」レベルに同一振幅のリンギングが生じ、各
論理レベルから識別閾値までの間隔が狭まる。この間隔
をそれぞれΔＶ１、ΔＶ０とする。
光信号の光波形と、チャンネル２にクロストークとなる
信号を入力した場合と入力しない場合の、チャンネル１
における識別閾値設定回路ＴＨ１出力波形を示してい
る。クロストークとなる信号を入力した場合では、信号
のチャンネル間カップリングにより、論理「１」レベル
および「０」レベルに同一振幅のリンギングが生じ、各
論理レベルから識別閾値までの間隔が狭まる。この間隔
をそれぞれΔＶ１、ΔＶ０とする。
【００２３】識別閾値レベル固定方式を用いた光受信回
路では、入力信号振幅を増加させてもΔＶ０は一定であ
るが、入力信号振幅の増加とともにΔＶ１は増加してい
く。信号の符号誤り率はガウス分布に従う電気回路雑音
のみに依存すると仮定した場合、ΔＶ１、ΔＶ０のうち
小さい方によって符号誤り率はほぼ決定される。すなわ
ち、ΔＶ１≧ΔＶ０を満たす入力信号振幅が与えられて
いる間は、符号誤り率はΔＶ０で決定されるのに対し
て、ΔＶ１＜ΔＶ０を満たす入力信号振幅が与えられて
いる間は、符号誤り率は入力信号振幅に依存するΔＶ１
によって決定される。
路では、入力信号振幅を増加させてもΔＶ０は一定であ
るが、入力信号振幅の増加とともにΔＶ１は増加してい
く。信号の符号誤り率はガウス分布に従う電気回路雑音
のみに依存すると仮定した場合、ΔＶ１、ΔＶ０のうち
小さい方によって符号誤り率はほぼ決定される。すなわ
ち、ΔＶ１≧ΔＶ０を満たす入力信号振幅が与えられて
いる間は、符号誤り率はΔＶ０で決定されるのに対し
て、ΔＶ１＜ΔＶ０を満たす入力信号振幅が与えられて
いる間は、符号誤り率は入力信号振幅に依存するΔＶ１
によって決定される。
【００２４】大容量通信装置や超並列計算機に適用され
る光受信器では、符号誤り率として、ほぼエラーフリー
とみなせる１０−２０程度が要求されるため、光受信器
の最小符号誤り率を決定するΔＶ０として、符号誤り率
１０−２０を満たす値に初期設定されているものとす
る。このΔＶ０をΔＶ０（１０−２０）と表す。
る光受信器では、符号誤り率として、ほぼエラーフリー
とみなせる１０−２０程度が要求されるため、光受信器
の最小符号誤り率を決定するΔＶ０として、符号誤り率
１０−２０を満たす値に初期設定されているものとす
る。このΔＶ０をΔＶ０（１０−２０）と表す。
【００２５】一方、ΔＶ１＜ΔＶ０を満たす入力信号振
幅が与えられている間は、入力信号振幅を調整して、信
号の符号誤り率をある値に設定することができる。いま
仮に符号誤り率を１０−９に設定したとする（（ａ）の
状態）。このときのΔＶ１をΔＶ１（１０−９）と表
す。このときの入力信号振幅Ｐ１ａを測定する。
幅が与えられている間は、入力信号振幅を調整して、信
号の符号誤り率をある値に設定することができる。いま
仮に符号誤り率を１０−９に設定したとする（（ａ）の
状態）。このときのΔＶ１をΔＶ１（１０−９）と表
す。このときの入力信号振幅Ｐ１ａを測定する。
【００２６】次に、チャンネル２に入力されているクロ
ストーク信号を遮断してクロストークのない状態にする
と、ΔＶ１は増加して符号誤り率は向上する（１０−９
より小さくなる）。そこで、再び、入力信号振幅を調整
して、符号誤り率を１０−９に再設定したとする
（（ｂ）の状態）。このときのΔＶ１はΔＶ１（１０
−９）に等しくなっている。このときの入力信号振幅Ｐ
１ｂを測定する。以上の測定により、クロストークによ
るリンギング振幅の入力光換算値Ｐｘは、 Ｐｘ＝２・（Ｐ１ａ−Ｐ１ｂ） （式３） として算出することができる。
ストーク信号を遮断してクロストークのない状態にする
と、ΔＶ１は増加して符号誤り率は向上する（１０−９
より小さくなる）。そこで、再び、入力信号振幅を調整
して、符号誤り率を１０−９に再設定したとする
（（ｂ）の状態）。このときのΔＶ１はΔＶ１（１０
−９）に等しくなっている。このときの入力信号振幅Ｐ
１ｂを測定する。以上の測定により、クロストークによ
るリンギング振幅の入力光換算値Ｐｘは、 Ｐｘ＝２・（Ｐ１ａ−Ｐ１ｂ） （式３） として算出することができる。
【００２７】クロストークは、多チャンネル光受信器に
おいて受信された信号のチャンネル間カップリングであ
るため、チャンネル２における信号振幅に対する、チャ
ンネル１における受信信号に生じたリンギング振幅の割
合としてクロストークを定義する。チャンネル２に入力
される光信号の振幅はＰ２であるから、クロストークｘ
は、 ｘ＝Ｐｘ／Ｐ２ （式４） として求めることができる。
おいて受信された信号のチャンネル間カップリングであ
るため、チャンネル２における信号振幅に対する、チャ
ンネル１における受信信号に生じたリンギング振幅の割
合としてクロストークを定義する。チャンネル２に入力
される光信号の振幅はＰ２であるから、クロストークｘ
は、 ｘ＝Ｐｘ／Ｐ２ （式４） として求めることができる。
【００２８】次に、図３を参照して、本発明の第２の実
施の形態について説明する。第１の実施の形態では、信
号の符号誤り率を用いてクロストークを測定しているの
に対し、第２の実施の形態では、受信回路の出力論理レ
ベルの反転を観測することによってクロストークを測定
している点が異なる。
施の形態について説明する。第１の実施の形態では、信
号の符号誤り率を用いてクロストークを測定しているの
に対し、第２の実施の形態では、受信回路の出力論理レ
ベルの反転を観測することによってクロストークを測定
している点が異なる。
【００２９】図３は、第１の実施の形態と同様に、チャ
ンネル１に測定用光信号を入力し、チャンネル２にクロ
ストークとなる信号を入力した場合と入力しない場合に
おける、識別閾値設定回路ＴＨ１出力波形とチャンネル
１に入力される測定用光信号の光波形を示している。ク
ロストークとなる信号を入力した場合において入力信号
振幅を徐々に減少させていくと、入力振幅がある値に達
したとき、出力バッファＯＢ１出力波形の論理「１」レ
ベルが論理「０」レベルに反転する状態となる。この状
態における識別閾値設定回路ＴＨ１出力波形は（ａ）の
状態である。このときの入力信号振幅Ｐ１ａ’を測定す
る。次に、チャンネル２に入力されているクロストーク
信号を遮断してクロストークのない状態にして、同様に
出力バッファＯＢ１出力波形の論理「１」レベルが論理
「０」レベルに反転する状態（ｂ）における入力信号振
幅Ｐ１ｂ’を測定する。これらの測定から、クロストー
クによるリンギング振幅の入力光換算値Ｐｘは、 Ｐｘ＝２・（Ｐ１ａ’−Ｐ１ｂ’） （式５） として算出することができる。したがって、クロストー
クｘは（式４）により求めることができる。
ンネル１に測定用光信号を入力し、チャンネル２にクロ
ストークとなる信号を入力した場合と入力しない場合に
おける、識別閾値設定回路ＴＨ１出力波形とチャンネル
１に入力される測定用光信号の光波形を示している。ク
ロストークとなる信号を入力した場合において入力信号
振幅を徐々に減少させていくと、入力振幅がある値に達
したとき、出力バッファＯＢ１出力波形の論理「１」レ
ベルが論理「０」レベルに反転する状態となる。この状
態における識別閾値設定回路ＴＨ１出力波形は（ａ）の
状態である。このときの入力信号振幅Ｐ１ａ’を測定す
る。次に、チャンネル２に入力されているクロストーク
信号を遮断してクロストークのない状態にして、同様に
出力バッファＯＢ１出力波形の論理「１」レベルが論理
「０」レベルに反転する状態（ｂ）における入力信号振
幅Ｐ１ｂ’を測定する。これらの測定から、クロストー
クによるリンギング振幅の入力光換算値Ｐｘは、 Ｐｘ＝２・（Ｐ１ａ’−Ｐ１ｂ’） （式５） として算出することができる。したがって、クロストー
クｘは（式４）により求めることができる。
【００３０】次に、図４および図５を参照して、本発明
の第３の実施の形態について説明する。図４は、本発明
の第３の実施の形態による受信波形を示している。同図
では、直流結合光受信回路の受信方式として、自動識別
レベル制御方式を使用した場合の受信波形が示されてい
る。また、図５には、自動識別レベル制御方式を使用し
た場合の多チャンネル光受信器のブロック図を示してい
る。同図において、図２と同じまたは同等部分には同一
符号を付してある。
の第３の実施の形態について説明する。図４は、本発明
の第３の実施の形態による受信波形を示している。同図
では、直流結合光受信回路の受信方式として、自動識別
レベル制御方式を使用した場合の受信波形が示されてい
る。また、図５には、自動識別レベル制御方式を使用し
た場合の多チャンネル光受信器のブロック図を示してい
る。同図において、図２と同じまたは同等部分には同一
符号を付してある。
【００３１】図５に示すように、本発明の第３の実施の
形態では、直流結合光受信回路の受信信号の識別方式と
して、自動制御された識別レベルを有する方式、つま
り、自動識別レベル制御方式を用いた点で第１または第
２の実施の形態と異なる。この自動識別レベル制御方式
としては、例えば、特開平１０−３０３９９２号公報に
開示されている自動識別レベル制御方式が採用できる。
この方式は、前置増幅回路ＰＲＥ１，ＰＲＥ２，…ＰＲ
Ｅｎとして差動構成の前置増幅回路を使用し、識別閾値
設定回路ＴＨ１〜ＴＨｎとして自動識別レベル制御回路
ＡＴＣ１，ＡＴＣ２，…ＡＴＣｎを用いる。自動識別レ
ベル制御回路は、差動前置増幅回路正相出力のピーク値
とその逆相出力とを加算した信号と、差動前置増幅回路
の正相出力と逆相出力との平均値にほぼ等しく設定され
た差動前置増幅回路内部の定電圧源からの定電圧と前記
正相出力とを加算した信号とを増幅する機能を備える。
この種の方式では、信号識別時の閾値は、論理「０」連
続時を除いて信号振幅のほぼ半分の値に設定することが
できる。以下では、チャンネル１（ｃｈ１）に測定用光
信号が入力され、チャンネル２（ｃｈ２）にクロストー
クとなるパワー振幅Ｐ２の光信号が入力された場合につ
いて、図４および図５を用いて、チャンネル間クロスト
ークの測定方法について説明する。
形態では、直流結合光受信回路の受信信号の識別方式と
して、自動制御された識別レベルを有する方式、つま
り、自動識別レベル制御方式を用いた点で第１または第
２の実施の形態と異なる。この自動識別レベル制御方式
としては、例えば、特開平１０−３０３９９２号公報に
開示されている自動識別レベル制御方式が採用できる。
この方式は、前置増幅回路ＰＲＥ１，ＰＲＥ２，…ＰＲ
Ｅｎとして差動構成の前置増幅回路を使用し、識別閾値
設定回路ＴＨ１〜ＴＨｎとして自動識別レベル制御回路
ＡＴＣ１，ＡＴＣ２，…ＡＴＣｎを用いる。自動識別レ
ベル制御回路は、差動前置増幅回路正相出力のピーク値
とその逆相出力とを加算した信号と、差動前置増幅回路
の正相出力と逆相出力との平均値にほぼ等しく設定され
た差動前置増幅回路内部の定電圧源からの定電圧と前記
正相出力とを加算した信号とを増幅する機能を備える。
この種の方式では、信号識別時の閾値は、論理「０」連
続時を除いて信号振幅のほぼ半分の値に設定することが
できる。以下では、チャンネル１（ｃｈ１）に測定用光
信号が入力され、チャンネル２（ｃｈ２）にクロストー
クとなるパワー振幅Ｐ２の光信号が入力された場合につ
いて、図４および図５を用いて、チャンネル間クロスト
ークの測定方法について説明する。
【００３２】図４は、チャンネル２にクロストークとな
る信号を入力した場合と入力しない場合の、チャンネル
１における識別閾値設定回路ＡＴＣ１出力波形と、チャ
ンネル１に入力される測定用光信号の光波形である。ク
ロストークとなる信号を入力した場合では、論理「１」
レベル、「０」レベルおよび論理「０」連続時のレベル
に同一振幅のリンギングが生じ、各論理レベルから識別
閾値までの間隔が狭まる。この間隔をそれぞれΔＶ１、
ΔＶ０、ΔＶ０’とする。
る信号を入力した場合と入力しない場合の、チャンネル
１における識別閾値設定回路ＡＴＣ１出力波形と、チャ
ンネル１に入力される測定用光信号の光波形である。ク
ロストークとなる信号を入力した場合では、論理「１」
レベル、「０」レベルおよび論理「０」連続時のレベル
に同一振幅のリンギングが生じ、各論理レベルから識別
閾値までの間隔が狭まる。この間隔をそれぞれΔＶ１、
ΔＶ０、ΔＶ０’とする。
【００３３】自動識別レベル制御方式を用いた光受信回
路では、入力信号振幅を増加させてもΔＶ０’は一定で
あるが、入力信号振幅の増加とともにΔＶ１、ΔＶ０は
増加していく。信号の符号誤り率はガウス分布に従う電
気回路雑音のみに依存すると仮定した場合、ΔＶ１、Δ
Ｖ０’のうち小さい方によって符号誤り率はほぼ決定さ
れる。ここで、常にΔＶ１＜ΔＶ０であるため、ΔＶ０
は対象外である。すなわち、ΔＶ１≧ΔＶ０’を満たす
入力信号振幅が与えられている間は、符号誤り率はΔＶ
０’で決定されるのに対して、ΔＶ１＜ΔＶ０’を満た
す入力信号振幅が与えられている間は、符号誤り率は入
力信号振幅に依存するΔＶ１によって決定される。
路では、入力信号振幅を増加させてもΔＶ０’は一定で
あるが、入力信号振幅の増加とともにΔＶ１、ΔＶ０は
増加していく。信号の符号誤り率はガウス分布に従う電
気回路雑音のみに依存すると仮定した場合、ΔＶ１、Δ
Ｖ０’のうち小さい方によって符号誤り率はほぼ決定さ
れる。ここで、常にΔＶ１＜ΔＶ０であるため、ΔＶ０
は対象外である。すなわち、ΔＶ１≧ΔＶ０’を満たす
入力信号振幅が与えられている間は、符号誤り率はΔＶ
０’で決定されるのに対して、ΔＶ１＜ΔＶ０’を満た
す入力信号振幅が与えられている間は、符号誤り率は入
力信号振幅に依存するΔＶ１によって決定される。
【００３４】大容量通信装置や超並列計算機に適用され
る光受信器では、符号誤り率として、ほぼエラーフリー
とみなせる１０−２０程度が要求されるため、光受信器
の最小符号誤り率を決定するΔＶ０’として、符号誤り
率１０−２０を満たす値に初期設定されているものとす
る。このΔＶ０’をΔＶ０’（１０−２０）と表す。一
方、ΔＶ１＜ΔＶ０’を満たす入力信号振幅が与えられ
ている間は、入力信号振幅を調整して、信号の符号誤り
率をある値に設定することができる。いま仮に符号誤り
率を１０−９に設定したとする（（ａ）の状態）。この
ときのΔＶ１をΔＶ１（１０−９）と表す。このときの
入力信号振幅Ｐ１ａを測定する。次に、チャンネル２に
入力されているクロストーク信号を遮断してクロストー
クのない状態にすると、ΔＶ１は増加して符号誤り率は
向上する（１０−９より小さくなる）。
る光受信器では、符号誤り率として、ほぼエラーフリー
とみなせる１０−２０程度が要求されるため、光受信器
の最小符号誤り率を決定するΔＶ０’として、符号誤り
率１０−２０を満たす値に初期設定されているものとす
る。このΔＶ０’をΔＶ０’（１０−２０）と表す。一
方、ΔＶ１＜ΔＶ０’を満たす入力信号振幅が与えられ
ている間は、入力信号振幅を調整して、信号の符号誤り
率をある値に設定することができる。いま仮に符号誤り
率を１０−９に設定したとする（（ａ）の状態）。この
ときのΔＶ１をΔＶ１（１０−９）と表す。このときの
入力信号振幅Ｐ１ａを測定する。次に、チャンネル２に
入力されているクロストーク信号を遮断してクロストー
クのない状態にすると、ΔＶ１は増加して符号誤り率は
向上する（１０−９より小さくなる）。
【００３５】そこで、再び、入力信号振幅を調整して、
符号誤り率を１０−９に再設定したとする（（ｂ）の状
態）。このときのΔＶ１はΔＶ１（１０−９）に等しく
なっている。このときの入力信号振幅Ｐ１ｂを測定す
る。以上の測定により、本発明の第１の実施の形態と同
様、クロストークによるリンギング振幅Ｐｘは入力光換
算で、（式３）で表される。したがって、クロストーク
ｘも同様に（式４）により求めることができる。
符号誤り率を１０−９に再設定したとする（（ｂ）の状
態）。このときのΔＶ１はΔＶ１（１０−９）に等しく
なっている。このときの入力信号振幅Ｐ１ｂを測定す
る。以上の測定により、本発明の第１の実施の形態と同
様、クロストークによるリンギング振幅Ｐｘは入力光換
算で、（式３）で表される。したがって、クロストーク
ｘも同様に（式４）により求めることができる。
【００３６】次に、図６を参照して、本発明の第４の実
施の形態について説明する。本発明の第３の実施の形態
では、信号の符号誤り率を用いてクロストークを測定し
ているのに対し、第４の実施の形態では、受信回路の出
力論理レベルの反転を観測することによってクロストー
クを測定している点が異なる。測定方法は、本発明の第
２の実施の形態と同様である。つまり、クロストークと
なる信号を入力した場合において入力信号振幅を徐々に
減少させていくと、入力振幅がある値に達したとき、出
力バッファＯＢ１出力波形の論理「１」レベルが論理
「０」レベルに反転する状態となる。このときの入力信
号振幅Ｐ１ａ’を測定する。次に、チャンネル２に入力
されているクロストーク信号を遮断してクロストークの
ない状態にして、同様に出力バッファＯＢ１出力波形の
論理「１」レベルが論理「０」レベルに反転する状態に
おける入力信号振幅Ｐ１ｂ’を測定する。これらの測定
から、クロストークによるリンギング振幅の入力光換算
値Ｐｘは、（式５）により求めることができる。したが
って、クロストークｘは（式４）により求めることがで
きる。
施の形態について説明する。本発明の第３の実施の形態
では、信号の符号誤り率を用いてクロストークを測定し
ているのに対し、第４の実施の形態では、受信回路の出
力論理レベルの反転を観測することによってクロストー
クを測定している点が異なる。測定方法は、本発明の第
２の実施の形態と同様である。つまり、クロストークと
なる信号を入力した場合において入力信号振幅を徐々に
減少させていくと、入力振幅がある値に達したとき、出
力バッファＯＢ１出力波形の論理「１」レベルが論理
「０」レベルに反転する状態となる。このときの入力信
号振幅Ｐ１ａ’を測定する。次に、チャンネル２に入力
されているクロストーク信号を遮断してクロストークの
ない状態にして、同様に出力バッファＯＢ１出力波形の
論理「１」レベルが論理「０」レベルに反転する状態に
おける入力信号振幅Ｐ１ｂ’を測定する。これらの測定
から、クロストークによるリンギング振幅の入力光換算
値Ｐｘは、（式５）により求めることができる。したが
って、クロストークｘは（式４）により求めることがで
きる。
【００３７】以上説明した各実施の形態では、チャンネ
ル数ｎが複数の光受信器についてチャンネル間クロスト
ークの測定方法を示しているが、本発明は光受信器外部
からのクロストークである、例えばＬＳＩ外部に存在す
る信号源からの電気的干渉によるクロストークの測定に
も適用できることはいうまでもない。また、この場合は
チャンネルｎ＝１の光受信器のクロストークを測定する
ことが可能である。
ル数ｎが複数の光受信器についてチャンネル間クロスト
ークの測定方法を示しているが、本発明は光受信器外部
からのクロストークである、例えばＬＳＩ外部に存在す
る信号源からの電気的干渉によるクロストークの測定に
も適用できることはいうまでもない。また、この場合は
チャンネルｎ＝１の光受信器のクロストークを測定する
ことが可能である。
【００３８】なお、上記実施の形態は本発明の技術思想
の範囲内において適宜変更され得るものであり、本発明
は上記各実施の形態に限定されるものではないことは明
らかである。
の範囲内において適宜変更され得るものであり、本発明
は上記各実施の形態に限定されるものではないことは明
らかである。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光信号発生器の出力振幅を制御するだけで、光受信器に
おけるクロストークを測定することが可能である。ま
た、入力ディジタル光信号の消光レベルに対応するレベ
ルに発生するクロストークは、発光レベルに対応するレ
ベルに発生するクロストークと同一振幅をもつため、実
質的に消光レベルに対応するレベルに発生するクロスト
ークも測定できることになる。
光信号発生器の出力振幅を制御するだけで、光受信器に
おけるクロストークを測定することが可能である。ま
た、入力ディジタル光信号の消光レベルに対応するレベ
ルに発生するクロストークは、発光レベルに対応するレ
ベルに発生するクロストークと同一振幅をもつため、実
質的に消光レベルに対応するレベルに発生するクロスト
ークも測定できることになる。
【００４０】また、出力振幅の制御方法としては、例え
ば、光減衰器のみでも実現できるから直流光発生器およ
び光合波器等を用いる必要がなく、光信号発生器と光減
衰器を用いた簡単な構成で、光受信器におけるクロスト
ークを測定することが可能である。
ば、光減衰器のみでも実現できるから直流光発生器およ
び光合波器等を用いる必要がなく、光信号発生器と光減
衰器を用いた簡単な構成で、光受信器におけるクロスト
ークを測定することが可能である。
【図１】本発明の第１の実施の形態において、識別閾値
設定回路からの出力波形を示す説明図である。
設定回路からの出力波形を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態で使用する多チャン
ネル光受信器のブロック図である。
ネル光受信器のブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態において、識別閾値
設定回路からの出力波形を示す説明図である。
設定回路からの出力波形を示す説明図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態において、識別閾値
設定回路からの出力波形を示す説明図である。
設定回路からの出力波形を示す説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態で使用する多チャン
ネル光受信器のブロック図である。
ネル光受信器のブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態において、識別閾値
設定回路からの出力波形を示す説明図である。
設定回路からの出力波形を示す説明図である。
【図７】従来の多チャンネル光受信器のクロストーク測
定方法を示す説明図である。
定方法を示す説明図である。
【図８】従来の多チャンネル光受信器のクロストーク測
定方法において、識別閾値設定回路からの出力波形を示
す説明図である。
定方法において、識別閾値設定回路からの出力波形を示
す説明図である。
ＰＤ１〜ＰＤｎ 受光素子 ＰＲＥ１〜ＰＲＥｎ 前置増幅回路 ＴＨ１〜ＴＨｎ 識別閾値設定回路 ＯＢ１〜ＯＢｎ 出力バッファ ＴＨＣＯＮＴ 閾値電圧制御回路 ＡＴＣ１〜ＡＴＣｎ 自動識別レベル制御回路 ＯＵＴ１＋，ＯＵＴ１−〜ＯＵＴｎ＋，ＯＵＴ１− 出
力端子 １ 光信号発生器 ２ 直流光発生器 ３ 光合波器 ４ 光減衰器
力端子 １ 光信号発生器 ２ 直流光発生器 ３ 光合波器 ４ 光減衰器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三好 一徳 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 AA03 BA02 DA06 EA05
Claims (7)
- 【請求項１】 発光レベル及び消光レベルの２値の光レ
ベルをもつディジタル光信号を２値レベルをもつディジ
タル電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子から
出力されるディジタル電気信号を増幅する直流結合光受
信回路を、１ないし複数個集積化した光受信器のクロス
トーク測定方法において、クロストークの存在する状態
における被測定チャンネル出力信号の所定の誤り発生状
態での前記ディジタル光信号の振幅値と、クロストーク
の存在しない状態における被測定チャンネル出力信号の
同様の誤り発生状態での前記ディジタル光信号の振幅値
とを測定し、前記各振幅値の差に基いて、前記ディジタ
ル電気信号の２値レベルのうち、前記ディジタル光信号
の発光レベルに対応するレベルに発生するクロストーク
を測定することを特徴とする光受信器のクロストーク測
定方法。 - 【請求項２】 前記クロストークの存在する状態及び前
記クロストークの存在しない状態は、被測定チャンネル
以外のチャンネルに対する光信号の入力及び非入力又は
光受信器の外部からの電気信号によりそれぞれ生じさせ
ることを特徴とする請求項１記載の光受信器のクロスト
ーク測定方法。 - 【請求項３】 前記ディジタル光信号のパタンとして、
少なくとも１ビットの発光レベルをもつ信号パタンを使
用することを特徴とする請求項１又は２記載の光受信器
のクロストーク測定方法。 - 【請求項４】 前記被測定チャンネルの出力での所定の
誤りは、所定の符号誤り率であることを特徴とする請求
項１、２又は３記載の光受信器のクロストーク測定方
法。 - 【請求項５】 前記被測定チャンネルの出力での所定の
誤りは、所定の論理レベルの反転であることを特徴とす
る請求項１、２又は３記載の光受信器のクロストーク測
定方法。 - 【請求項６】 前記直流結合光受信回路は、固定した識
別レベルを有することを特徴とする請求項１、２、３、
４又は５記載の光受信器のクロストーク測定方法。 - 【請求項７】 前記直流結合光受信回路は、自動制御さ
れた識別レベルを有することを特徴とする請求項１、
２、３、４又は５記載の光受信器のクロストーク測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11167198A JP2000356571A (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 光受信器のクロストーク測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11167198A JP2000356571A (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 光受信器のクロストーク測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000356571A true JP2000356571A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=15845253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11167198A Pending JP2000356571A (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 光受信器のクロストーク測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000356571A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7558349B2 (en) | 2006-04-27 | 2009-07-07 | Audio Precision, Inc. | Method and apparatus for measuring characteristics of a multi-channel system in the presence of crosstalk |
| JP2009525700A (ja) * | 2006-02-02 | 2009-07-09 | トムソン ライセンシング | 複数のチューナ受信器におけるクロストークを検出および防止する方法および装置 |
-
1999
- 1999-06-14 JP JP11167198A patent/JP2000356571A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009525700A (ja) * | 2006-02-02 | 2009-07-09 | トムソン ライセンシング | 複数のチューナ受信器におけるクロストークを検出および防止する方法および装置 |
| US7558349B2 (en) | 2006-04-27 | 2009-07-07 | Audio Precision, Inc. | Method and apparatus for measuring characteristics of a multi-channel system in the presence of crosstalk |
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