JP2002111595A - 光受信器 - Google Patents

光受信器

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JP2002111595A
JP2002111595A JP2000336699A JP2000336699A JP2002111595A JP 2002111595 A JP2002111595 A JP 2002111595A JP 2000336699 A JP2000336699 A JP 2000336699A JP 2000336699 A JP2000336699 A JP 2000336699A JP 2002111595 A JP2002111595 A JP 2002111595A
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JP
Japan
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signal
phase signal
peak level
outputs
negative
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JP2000336699A
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Koichiro Azuma
幸一郎 東
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Hitachi Information Systems Ltd
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Hitachi Information Systems Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無信号期間が続いても、確実に識別できるこ
と。 【解決手段】 ピークレベル検出回路4がプリアンプ2
からの差動出力の正相信号のピークレベルを検出して減
算器6に出力し、減算した値の正相信号を識別器3に出
力すると共に、ピークレベル検出回路5がプリアンプ2
からの差動出力の逆相信号のピークレベルを検出して加
算器7に出力し、加算した値の逆相信号を識別器3に出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光受信器に係り、特
にバースト状の光信号を受信する光受信器に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】光通信システムでは、伝送を行う情報に
応じて変調された光信号を、例えば光ファイバ等を用い
て伝送し、その光信号を光受信器において復調すること
により、情報伝送が行われる。この復調は、光信号を電
気信号に変換した後に行われる。 光受信器で、光・電
気変換に用いられる、例えばPINフォトダイオード等
からなる光電変換素子の光・電気変換特性は、周囲の温
度や、素子自体の劣化などにより変化する。このため、
光受信器では、光信号を変換した電気信号のレベルが、
復調に適当なレベルとなるように、光電変換素子の光・
電気変換特性や、光電変換素子の出力を増幅するための
増幅器の増幅度の制御が行われる。
【0003】図2は増幅器の増幅度の制御を行う従来の
光受信器の基本的構成要素を示す。図2において、この
光受信器は、光電変換素子21,プリアンプ22,コン
デンサ25,増幅器23,コンデンサ26,識別器24
を備える。増幅器23は、制御信号によってその増幅度
が変更される増幅器であり、AGC(Automati
c Gain Controll)回路などと呼ばれる
増幅回路が使用されている。以下に、この光受信器の動
作を簡単に説明する。
【0004】光受信器に、入力された光信号27は、光
電変換素子21によりその光信号に応じた電気信号に変
換され、その電気信号は、プリアンプ22により所定の
増幅度に増幅され、コンデンサ25を介し増幅器23に
出力される。増幅器23は、プリアンプ22からの入力
信号が所定の値となるように増幅度を制御し、コンデン
サ26を介し識別器24に出力する。識別器24は、増
幅器23からの出力信号と比較信号とを比較することに
より、‘L’か‘H’を判定して出力する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記に示す
従来の光受信器にあっては、バーストモードでは、受信
する各バースト信号のレベルが違っているのが通常であ
り、大入力のバースト信号,小入力のバースト信号など
種々受信する。
【0006】ところが、先のバースト信号と次のバース
ト信号との間の空き時間(ガードタイム)が長くなる
と、即ち、無信号期間が続くデータ伝送では、交流的結
合では直流レベルが図3に示す如く、次第に上昇するサ
グ現象aが起こって変動してしまい、この変動により、
識別器24が入力信号を正確に識別するこができなくな
る結果、符号誤りが発生するという問題があった。しか
も、直流レベルが変動すると、増幅器のダイナミックレ
ンジを確保することが難しく、特に大入力信号では識別
することもできなくなる問題もあった。
【0007】本発明は、上記従来事情に鑑み、無信号期
間が続いても、確実に識別することができ、しかも大入
力信号でも的確に識別することができる光受信器を提供
するのを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、以下の手段を採用した。本発明で
は、受信したバースト状の光信号を電気信号に変換する
光電変換素子と、この光電変換素子からの電気信号を増
幅し、差動出力の正相信号と逆相信号とを出力するプリ
アンプと、前記正相信号,逆相信号のピークレベルをそ
れぞれ検出するピークレベル検出回路と、前記ピークレ
ベル検出回路からの正相信号を減算する減算器と、前記
ピークレベル検出回路からの逆相信号を加算する加算器
と、前記減算された正相信号及び前記加算された逆相信
号に基づいた結果を出力する識別器とを備えることを特
徴とする。
【0009】このように、一方のピークレベル検出回路
がプリアンプからの差動出力の正相信号のピークレベル
を検出して減算器に出力し、減算した値の正相信号を識
別器に出力すると共に、他方のピークレベル検出回路が
プリアンプからの差動出力の逆相信号のピークレベルを
検出して加算器に出力し、加算した値の逆相信号を識別
器に出力するので、差動出力の正相信号と逆相信号とが
共に同じ直流レベル信号となって識別器に入力されるこ
とにより、該識別器が無信号であることを確実にかつ正
確に識別することができる。
【0010】また、本発明では、前記それぞれのピーク
レベル検出回路は、差動出力の正相信号,逆相信号のピ
ークレベルを所定の大きさにそれぞれ分圧する分圧器を
有している。大光量の光信号が入射した場合、それに応
じプリアンプから大きい差動出力の正相信号,逆相信号
が出力されるが、そのとき、上述の如く、前記それぞれ
のピークレベル検出回路に分圧器が設けられ、分圧器が
ピークレベルの値を分圧して出力するので、大きな入力
信号でも的確に識別することができ、ダイナミックレン
ジを確保することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図1は本発明による光受信器の
一実施形態を示す回路図である。この光受信器は、光電
変換素子1、プリアンプ2、識別器3を有し、光信号が
光電変換素子1に入力されると、光電変換素子1が入力
された光信号に応じて微弱な電流を出力する。この電流
信号は、プリアンプ2に入力された電流−電圧変換が行
われると共に所定のレベルに増幅され、識別器3により
その大きさが比較されることにより識別する。
【0012】本実施形態においては、プリアンプ2が、
入力された微弱な電流信号を電流−電圧変換すると共に
所定のレベルに増幅し、差動出力の信号に変換して出力
する。このとき、プリアンプ2及び識別器3間に自動制
御回路(符示せず)が設けられ、該自動制御回路のピー
クレベル検出回路4,5が差動出力の正相信号,逆相信
号をそれぞれ制御するようになっている。即ち、ピーク
レベル検出回路4,5のうち、正相信号用のピークレベ
ル検出回路4は、プリアンプ2から出力された差動出力
の正相信号のピークレベルをホールドして検出するピー
ク回路41と、ピーク回路41からの出力信号のピーク
レベル値の1/2の値の信号として出力する分圧器42
とを有している。逆相信号用のピークレベル検出回路5
は、プリアンプ2から出力された差動出力の逆相信号の
ピークレベルをホールドして検出するピーク回路51
と、ピーク回路51からの出力信号のピークレベル値の
1/2の値の信号として出力する分圧器52とを有して
いる。
【0013】また、ピークレベル検出回路4の出力側に
は減算器6が接続され、この減算器6は、ピークレベル
検出回路4からの出力信号を所定のレベルに減算し、そ
の減算された出力信号11が識別器3に入力される。ピ
ークレベル検出回路5の出力側には加算器7が接続さ
れ、この加算器7は、ピークレベル検出回路5からの入
力信号を所定のレベルで加算し、その加算された出力信
号12が識別器3に入力される。この場合、減算器6に
よる減算値と、加算器7による加算値とは、本例では共
に同じ定数であるが、必要に応じ任意に変更してもよ
い。そして、識別器3は、減算器6からの出力信号11
である正相信号と、加算器7からの出力信号12である
正相信号とが入力されると、それに基づいて理論値
‘H’か‘L’かを識別して出力するようになってい
る。
【0014】したがって、この光受信器は、光電変換素
子1と、プリアンプ2と、ピークレベル検出回路4,5
と、減算器6と、加算器7と、識別器3とを備えて構成
されている。
【0015】次に、上記の如き構成の光受信器の動作に
ついて述べる。バースト状の光信号10が、例えばPI
Nフォトダイオードからなる光電変換素子1に入射する
と、光電変換素子1はその光信号の大きさに基づいて電
流を発生し、プリアンプ2に出力する。プリアンプ2
は、入力された電流信号を電流−電圧変換して所定のレ
ベルに増幅し、差動出力の正相信号及び逆相信号として
出力する。
【0016】ここで、プリアンプ2からの正相信号がピ
ークレベル検出回路4に入ると、ピークレベル検出回路
4では、ピーク回路41がその正相信号のピークレベル
を検出してホールドし、そのピークレベル値が分圧器4
2よって1/2の値に下げられ、その値の正相信号を減
算器6に出力する。そして、減算器6は、ピークレベル
検出回路4からの正相信号が入力されると、その正相信
号に所定レベルで減算し、減算した正相信号を識別器3
に出力する。
【0017】一方、プリアンプ2からの逆相信号がピー
クレベル検出回路5に入ると、ピークレベル検出回路5
では、ピーク回路51がその逆相信号のピークレベルを
検出してホールドし、そのピークレベル値が分圧器52
によって1/2の値に下げられ、その値の逆相信号を加
算器7に出力する。そして、加算器7は、ピークレベル
検出回路5からの逆相信号が入力されると、その逆相信
号に所定レベルで加算し、加算した逆相信号を識別器3
に出力する。
【0018】識別器3は、減算器6からの正相信号と、
加算器7からの逆相信号とに基づいて識別し、その識別
した結果に応じ論理‘H’か‘L’かを出力する。
【0019】ところで、上記動作時、光電変換素子1に
光信号10が入射されないと、光電変換素子1から電流
が出力されないこととなる。この場合、電流が出力され
ないと、プリアンプ2から無信号を表す直流レベルの基
準レベル信号として出力され、この無信号期間が継続す
ると、直流レベルが変動するそおれがある。
【0020】しかしながら、本実施形態においては、前
述の如く、ピークレベル検出回路4がプリアンプ2から
の差動出力の正相信号のピークレベルを検出して減算器
6に出力し、減算した値の正相信号を識別器3に出力す
ると共に、ピークレベル検出回路5がプリアンプ2から
の差動出力の逆相信号のピークレベルを検出して加算器
7に出力し、加算した値の逆相信号を識別器3に出力す
るので、差動出力の正相信号と逆相信号とが共に同じ直
流レベル信号となって識別器3に入力されることによ
り、該識別器3が無信号であることを確実にかつ正確に
識別することができる。
【0021】しかも、大光量の光信号10が入射した場
合、それに応じプリアンプ2から大きい差動出力の正相
信号,逆相信号が出力される。そのとき、ピークレベル
検出回路4および5に分圧器42,52が設けられ、そ
れら分圧器42,52がピークレベルの値を分圧して出
力するので、大きな入力信号でも的確に識別することが
でき、ダイナミックレンジを確保することができる。
【0022】なお、本実施形態においては、光電変換素
子1として、PINフォトダイオードを用いた例を示し
たが、アバランシェフォトダイオード等でも代用するこ
とができ、図示例に限定されるものではない。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、一
方のピークレベル検出回路がプリアンプからの差動出力
の正相信号のピークレベルを検出して減算器に出力し、
減算した値の正相信号を識別器に出力すると共に、他方
のピークレベル検出回路がプリアンプからの差動出力の
逆相信号のピークレベルを検出して加算器に出力し、加
算した値の逆相信号を識別器に出力するように構成した
ので、差動出力の正相信号と逆相信号とが共に同じ直流
レベル信号となって識別器に入力され、該識別器が無信
号であることを確実にかつ正確に識別することができる
効果がある。
【0024】また、本発明によれば、前記それぞれのピ
ークレベル検出回路は、差動出力の正相信号,逆相信号
のピークレベルを所定の大きさにそれぞれ分圧する分圧
器を有しているので、大きな入力信号でも的確に識別す
ることができ、ダイナミックレンジを確保することによ
り、それだけ信頼性を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による光受信器の一実施形態を示す回
路図である。
【図2】 従来の光受信器の一構成例を示す回路図であ
る。
【図3】 従来の光受信器における無信号時の不具合を
示す説明図である。
【符号の説明】
1…光電変換素子 2…プリアンプ 3…識別器 4…差動出力正相信号用のピークレベル検出回路 5…差動出力逆相信号用のピークレベル検出回路 41,51…ピーク回路 42,52…分圧器6…減算器 7…加算器
───────────────────────────────────────────────────── 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) H04B 10/26 H04L 25/03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信したバースト状の光信号を電気信号
    に変換する光電変換素子と、この光電変換素子からの電
    気信号を増幅し、差動出力の正相信号と逆相信号とを出
    力するプリアンプと、前記正相信号,逆相信号のピーク
    レベルをそれぞれ検出するピークレベル検出回路と、前
    記ピークレベル検出回路からの正相信号を減算する減算
    器と、前記ピークレベル検出回路からの逆相信号を加算
    する加算器と、前記減算された正相信号及び前記加算さ
    れた逆相信号に基づいた結果を出力する識別器とを備え
    ることを特徴とする光受信器。
  2. 【請求項2】 前記それぞれのピークレベル検出回路
    は、差動出力の正相信号,逆相信号のピークレベルを所
    定の大きさにそれぞれ分圧する分圧器を有することを特
    徴とする請求項1に記載の光受信器。
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100802518B1 (ko) * 2005-12-08 2008-02-12 한국전자통신연구원 이득 제어 기능을 갖는 트랜스임피던스 전치 증폭기

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