JP2001024598A - 光受信回路 - Google Patents

光受信回路

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JP2001024598A
JP2001024598A JP11196256A JP19625699A JP2001024598A JP 2001024598 A JP2001024598 A JP 2001024598A JP 11196256 A JP11196256 A JP 11196256A JP 19625699 A JP19625699 A JP 19625699A JP 2001024598 A JP2001024598 A JP 2001024598A
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optical
signal
amplifier
circuit
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JP11196256A
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Inventor
Katsuhiro Asako
勝弘 浅子
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の光受信電力にて識別しきい値を調整す
ることが可能であり、温度変動・電源変動においてもノ
イズの影響を受けない光受信機を提供する。 【解決手段】 O/E1は、バースト光信号を光電流に
変換し、PreAmp2は、その光電流を電圧に変換す
る。PD3は、後段のAGC4以降において差動増幅回
路形式とするため、PreAmp2の逆相信号を用い
て、参照電圧を作る。AGC4は、入力信号により利得
を制御する。EQL5は、フィルタ帯域を最適化する。
自動しきい値制御部(ATC)6は、入力を差動形式と
し、正相・逆相にピーク検出器をそれぞれ設定すること
により同相ノイズの低減を図るとともに、入力振幅に合
わせて識別レベルを最適化する。AMP7とLIM8
は、必要な振幅まで入力信号を増幅し、リミッティング
する。ADJ9は、PreAmp2出力の一部を入力し
て、外部からの設定値と比較してLIM8の出力を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、光受信回路に関
し、特に、PON(Passive Optical
Network;受動光ネットワーク)のような光加入
者伝送システムにおけるピンポン伝送と呼ばれるTCM
(Time Compression Multipl
ex; 時分割方向制御伝送)方式によるバースト光信
号を扱う光送信回路に関する。
【0002】
【従来の技術】加入者系の光伝送システムでは、ひとつ
の局内装置(端局装置OLT;Optical Lin
e Terminal)に対して、複数の加入者内装置
(終端装置ONU;Optical Network
Unit)が接続されている。OLTとONU間の伝送
システム方式として、二心双方向、一波長一心双方向、
波長多重一心双方向等が考えられる。伝送路として光フ
ァイバを一心で考えた場合、ONUからOLT方向への
上り信号には、バースト的な信号形態が必須となる。
【0003】OLTから見て、ONUの設置距離は様々
であるため、ONUの光送信電力が一定であっても、O
LTでの光受信電力は揃っているとは限らない。したが
って、特にOLTは、光送受信において、最大信号のバ
ースト光を受信したすぐ後で、最小のバースト光を受信
することもあり、たとえ交互に最大と最小が来たとして
も正常に受信できなくてはならない。一方、バースト信
号光間は、無信号領域であるため、光受信回路から後段
の電気回路へ、信号を出力してはいけない。以上のよう
な仕様が、光受信回路に求められる。
【0004】このような光受信回路は、たとえば、図6
に示すように、特開平10−322290号公報(「光
バースト受信回路」)に開示されている。
【0005】図6に示すように、上記公報に開示された
光バースト受信回路においては、無信号時には識別再生
出力回路から雑音を出力せず”0”に固定するために、
識別再生回路のバイアス電圧Vrefをずらし、光信号
がきた時に限り、Vrefを最適点に切り替える。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来において
は、無信号入力領域にて、“0”を“1”と符号誤りす
る確率すなわち符号誤り率を測定しながら光受信回路を
調整するため、調整に手間がかかる。
【0007】又、無信号入力領域では、不定出力となる
場合があり、温度変動・電源変動による特性の確認が必
要である。
【0008】そこで、本発明は、所望の光受信電力にて
識別しきい値を調整することによって、光受信回路の調
整を容易にすることを課題としている。又、本発明は、
温度変動・電源変動においてもノイズの影響を受けるこ
とのない光受信機を提供することを課題としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、光バースト信号を電圧信号に変換する光
電変換部と、前記光電変換部の出力を増幅する第1増幅
器と、参照電圧発生回路と、前記電圧信号を増幅する自
動利得制御(AGC)増幅器と、前記AGC増幅器の出
力に接続された等化器と、前記等化器の出力を入力して
基準電圧との差を出力する識別閾値制御回路と、前記識
別閾値制御回路の出力に接続された第2増幅器と、前記
第2増幅器の出力に接続された制限回路とを備えた光受
信回路であって、前記光バースト信号を受信した後に、
前記参照電圧と前記AGC増幅器の利得とを最大値に設
定し、前記基準電圧を最小値に設定する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。図1は、本発明の光受信
回路のブロック図である。O/E部1は、フォトダイオ
ードPDを用いて、入力するバースト光信号をフォト電
流に変換する。プリアンプ部(PreAmp)2は、前
述のフォト電流を電圧に変換する。PD部3は、後段の
AGC部以降において差動増幅回路形式とするため、P
reAmp部2の逆相信号を用いて、参照電圧を作る。
AGC(Automatic Gain Contro
l)部4は、入力信号の光パワーにより利得を制御す
る。EQL(Equlizer)部5は、本光受信回路
を用いる伝送速度にて感度が最良となるように、フィル
タ帯域を最適化している。自動しきい値制御部(AT
C:Automatic Threshold Con
trol)6は、入力を差動形式とし、正相・逆相にピ
ーク検出器をそれぞれ設定することにより同相ノイズの
低減を図っている。入力振幅に合わせて識別レベルを最
適化することも行っている。アンプ部(AMP)7およ
びリミッタ部(LIM)8は、後段の回路とのインタフ
ェースするために必要な振幅まで入力信号を増幅および
リミッティングさせる。ADJ(Adjust)部9
は、PreAmp2出力の一部を入力して、外部からの
設定値と比較を行って、LIM8の出力信号を制御す
る。
【0011】特に、自動しきい値制御部ATC6では、
正相・逆相の信号のピークを検出することで、電気回路
内に存在する同相ノイズを低減することができる。さら
に入力振幅に合わせて識別しきい値の最適化を行ってい
る。
【0012】図2は、局内装置である端局装置(OL
T:Optical Line Terminal)で
の光受信動作を説明するためのタイムチャートである。
OLTでは、様々な距離にある加入者装置である終端装
置(ONU:OpticalNetwork Uni
t)からの信号光を受信するため、各バースト信号光の
光受信電力は揃っていない。図2では、最大光受信電力
として大信号入力領域、バースト信号光とバースト信号
光の間の無信号入力領域、および、最小光受信電力とし
て小信号入力領域がある。
【0013】光受信回路内部では、最大光受信電力と最
小光受信電力における利得および識別しきい値は全く異
なる値になる。したがって、前バースト信号を受信する
ために設定した回路利得および識別しきい値をリセット
する必要がある。
【0014】このリセットするタイミングは、バースト
信号が終わった直後、あるいは、バースト信号が始まる
直前、または、無信号入力領域の任意の箇所等が考えら
れる。
【0015】リセットパルスにより、PD3、AGC4
では、利得が最大に設定され、ATC6では識別しきい
値が最小に設定されて、次のバースト信号を入力する準
備を行う。次のバースト信号がどんな光受信電力である
か分からないため、小信号であるとして、利得を最大
に、識別しきい値を最小にして待機する。
【0016】このように、バースト信号を受信する前の
無信号入力領域におけるリセットパルスにより、光受信
回路では小信号受信の準備ができ、信号を入力して数ビ
ット以内に、その光受信電力に合わせた利得・識別しき
い値に設定する。
【0017】しかし、リセットパルスにて、PD3、A
TC4、ATC6をリセットしたときの識別しきい値が
小さいと、回路内外のノイズの影響により、無信号入力
領域(all“0”)を、“1”と誤る結果、無信号入
力領域で、“1”“0”不定の信号が出力されることが
ある。リセットパルスが入力してから、次のバースト信
号を受信するまでの時間が長いほど、回路雑音または外
来ノイズが大きく影響してくる。
【0018】図3は、リセット後の識別しきい値とリミ
ッタ部LIM8の出力との関係を示すタイムチャートで
ある。図3に示すように、リセットパルスが入力される
直前までは、前バーストに合わせた利得・識別しきい値
に設定されているため、“1”“0”不定出力とはなら
ない。しかし、リセットパルス入力後は、PreAmp
2出力のわずかなノイズ、温度変動時の熱雑音、あるい
は、電源ラインからの外来ノイズ等により、識別しきい
値より大きくなり、LIM8出力として“1”“0”不
定となる場合がある。
【0019】本発明の光受信回路においては、外付け調
整ボリューム(Adjust)及びコンパレータADJ
9を設けている。
【0020】ADJ9を調整するときに、光受信回路に
入力する光電力を、最小光受信電力の規格値から所望の
マージンを見込んだ値に設定し、最終段LIM8の出力
が“0”となるようにADJ9の調整を行う。ここで設
定した値より、光受信電力がわずかに大きくなるとLI
M8出力は信号出力し、反対に、わずかに小さくなると
LIM8出力は、オール“0”となる。
【0021】図4は、本発明の光受信回路の識別しきい
値の設定を説明するためのタイムチャートである。図4
に示すように、本発明におけるしきい値は、従来に比べ
て高いので、無信号入力領域にて、“1”“0”不定出
力は生じない。
【0022】図5に、光受信特性を示す。従来の光受信
特性の方が、より小さい識別しきい値に設定しているた
め、最小光受信電力の特性は良くなる。一方、本発明で
は、規格より設定したマージン以下では、LIM8出力
を“0”となるように調整するため、受信できていない
ことが分かる。しかし、本発明では、従来よりも大きい
値で識別しきい値を設定することができるため、無信号
入力領域にて、“1”“0”不定が出力することはな
い。
【0023】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、所望の光
受信電力にて識別しきい値を調整しているので、光受信
回路の調整が容易になる。
【0024】又、本発明によれば、識別しきい値を従来
よりは大きく設定しているので、温度変動・電源変動に
おいてもノイズの影響を受けることがないため、確認の
ための試験を省略できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光受任回路のブロック図
【図2】局内装置である端局装置(OLT:Optic
al Line Terminal)での光受信動作を
説明するためのタイムチャート
【図3】リセットパルス発生後の不定出力の発生を説明
するためのタイムチャート
【図4】識別しきい値と無信号入力領域での光受信回路
の出力との関係を説明するためのタイムチャート
【図5】本発明の光受信回路の特性を示すグラフ
【図6】従来の光バースト受信回路のブロック図
【符号の説明】
1 O/E 2 PreAmp 3 PD 4 AGC 5 EQL 6 ATC 7 AMP 8 LIM 9 ADJ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03F 1/30 H04L 25/03 E 3/08 H03G 3/20 H04L 25/03 Fターム(参考) 5J090 AA03 AA12 CA41 CA46 CN01 FA09 HA01 HA25 HA44 HN11 KA02 KA20 SA01 SA02 SA13 5J092 AA03 AA12 CA41 CA46 FA09 HA01 HA25 HA44 KA02 KA20 SA01 SA02 SA13 UL02 UR06 UR10 VL07 5J100 AA14 AA15 AA18 BB01 BB07 CA01 CA05 CA31 FA02 JA01 LA01 QA01 QA03 SA02 5K002 AA03 CA10 CA11 DA03 5K029 AA01 CC04 DD15 HH03 HH05 HH08

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光バースト信号を電圧信号に変換する光
    電変換部と、前記光電変換部の出力を増幅する第1増幅
    器と、参照電圧発生回路と、前記電圧信号を増幅する自
    動利得制御(AGC)増幅器と、前記AGC増幅器の出
    力に接続された等化器と、前記等化器の出力を入力して
    基準電圧との差を出力する識別閾値制御回路と、前記識
    別閾値制御回路の出力に接続された第2増幅器と、前記
    第2増幅器の出力に接続された制限回路とを備えた光受
    信回路であって、 前記光バースト信号を受信した後に、前記参照電圧と前
    記AGC増幅器の利得とを最大値に設定し、前記基準電
    圧を最小値に設定することを特徴とする光受信回路。
  2. 【請求項2】 前記第1増幅器の出力が所定値である場
    合には、前記制限回路の出力をゼロとすることを特徴と
    する請求項1記載の光受信回路。
JP11196256A 1999-07-09 1999-07-09 光受信回路 Pending JP2001024598A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100621217B1 (ko) 2004-11-10 2006-09-13 한국전자통신연구원 광 간섭 잡음 저감을 위한 광 수신기 및 이를 갖는 광통신망
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WO2023218623A1 (ja) * 2022-05-13 2023-11-16 三菱電機株式会社 光受信器、親局装置および光通信システム

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