JP2002204205A - 光入力信号から正確な位相のクロック信号を発生する方法、およびそのための光受信機 - Google Patents

光入力信号から正確な位相のクロック信号を発生する方法、およびそのための光受信機

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JP2002204205A
JP2002204205A JP2001235901A JP2001235901A JP2002204205A JP 2002204205 A JP2002204205 A JP 2002204205A JP 2001235901 A JP2001235901 A JP 2001235901A JP 2001235901 A JP2001235901 A JP 2001235901A JP 2002204205 A JP2002204205 A JP 2002204205A
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clock signal
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clock
optical
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Georges Grandpierre
ジヨルジユ・グランピエール
Francios Lafranca
フランソワ・ラフランカ
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Alcatel Lucent SAS
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Alcatel CIT SA
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    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光入力信号から正確な位相のクロック信号を
発生する方法、およびそのための光受信機を提供する。 【解決手段】 本発明は、光入力信号1から正確な位相
のクロック信号clkを発生する方法であって、光入力
信号1が2つのチャネルに光学的に分割され、一方のチ
ャネルは、電気データ信号11を発生するためのデータ
抽出のためのチャネルであり、他方のチャネルは、電気
的な第1のクロック信号21を発生するためのクロック
抽出のためのチャネルであり、第1のクロック信号21
の位相位置が、データ信号11の位相位置との比較によ
り訂正され、訂正の後に形成される結果として生じるク
ロック信号clkの位相位置が、データ信号の位相位置
と同じになる方法、ならびにそのためのデジタル光受信
機に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光入力信号(1)
からクロック信号(clk)を発生する方法であって、
光入力信号(1)が、2つのチャネルに光学的に分割さ
れ、一方のチャネルは、電気データ信号(11)を発生
するデータ抽出のためのチャネルであり、他方のチャネ
ルは、電気的な第1のクロック信号(21)を発生する
クロック抽出のためのチャネルである方法、ならびにデ
ータ抽出のための光チャネルおよびクロック抽出のため
の光チャネルを有し、両方のチャネルが、受信された光
信号を電気信号に変換するための手段をそれぞれ含むデ
ジタル光受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】光デジタル信号の伝送の間、光伝送シス
テムの光導波路によりもたらされる様々な分散効果が発
生する。さらに、利用できるパワーは、光導波路の減衰
特性のために、雑音パワーについて、伝送距離の増加に
伴って減少する。高いビットレート(ギガビットの領
域)においては、特に、これらの効果が伝送されるデー
タ信号の変更をもたらす。このような伝送システムに使
用される光受信機は、変更された信号をも評価するタス
クに直面しており、これに関して、低いビットエラー率
のみを許容する。この目的のために、受信される光信号
は電気信号に変換され、信号クロックと共にサンプリン
グされ、続いて、閾値との比較によってデジタルの決定
が下される決定回路に送られる。これに関する実質的な
問題は、伝送される信号からの信号クロックの回復であ
る。従来の受信機は、受信される光信号が、先ず、フォ
トダイオードにより電気信号に変換され、前記決定回路
に送られることでこの問題を解決することが多い。前記
電気信号は、いわゆるスプリッタによりカットオフさ
れ、クロック回復回路に送られる。クロック回復回路に
より抽出されるクロックまたはサンプリング信号は、前
記決定装置に送られ、ここで、データ信号は、サンプリ
ングされる。しかし、受信機の高度に集積された回路か
らの電磁放射が増加するため、特に、5ギガビット以上
のビットレートにおいて、電気データ信号における位相
と振幅の干渉が発生することが分かっている。これらの
エラーは、ビットエラー率の上昇をもたらす。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】EP0817408A
lは、とりわけ、受信される光信号が、光スプリッタに
より、それぞれ、データ抽出のためのチャネルおよび他
の機能、特に、クロック回復のためのチャネルの2つの
光信号に分割されるという事実の結果として、前述の干
渉が低減される光デジタル伝送システムのための受信機
を開示する。続いて、フォトダイオードによる電気信号
への変換が、各チャネルにおいて別個に行なわれる。前
記チャネルのかなり低くなった相互電磁干渉は、これに
より達成される。しかし、残る問題は、例えば、特にフ
ォトダイオードの温度差または経時劣化による、この2
つのチャネルにおける異なる信号遅延時間によって提示
される。この結果として、クロック信号の位相シフト
が、データ信号に関して起きる。これは、決定回路にお
ける不正確なデジタル識別、および、その後のビットエ
ラー率の上昇をもたらす。
【0004】本発明の目的は、データ信号が正確にサン
プリングされる、クロック信号の適合可能な位相訂正が
達成されるように、前述の最後の部分で述べたタイプの
光受信機を改変することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、請求項1の教示による、光入力信号からクロック
信号を発生する方法、および、請求項3の教示による受
信機により達成される。
【0006】本発明のさらに有利な実施形態は、従属請
求項および説明に見出される。
【0007】本発明は、図面を参照して、以下にさらに
説明される。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、増幅され、フィルタをか
けられた信号1’として、光カプラOCの入力に送られ
る前に、先ず、制御可能な光アンプAGCおよびバンド
パスフィルタBPFを通過する光入力信号1を示す。光
スプリッタは、2つの出力を有し、その出力のそれぞれ
は、フォトダイオードそれぞれの1つの入力PID1お
よびPID2に接続される。フォトダイオードPD1の
出力は、(電気的)アンプAMPおよびローパスフィル
タLPFを介して、2つの出力を有して、1つの出力は
決定回路DCの入力に接続される(電気的)スプリッタ
SP1の入力に接続される。決定回路の出力には、光受
信機の出力信号2がある。スプリッタSP1の第2の出
力は、位相差回路PDの2つの入力信号の1つに送られ
るデータ信号11を搬送する。フォトダイオードの出力
PID2は、2つの出力を有して、1つの出力がゲイン
制御器LCを介して、光アンプAGCの制御入力に接続
され、他の出力がクロック回復回路CRの入力に接続さ
れる、(電気的)スプリッタSP3の入力に接続され
る。クロック回復回路CRの出力は、2つの出力を有す
るさらなる(電気的)スプリッタSP2の入力に接続さ
れる。これらの出力の1つは、位相訂正回路PHCの2
つの入力の1つに接続され、クロック信号clkを搬送
する位相訂正回路の出力は、今度は、決定回路DCの第
2の入力に接続される。第1のクロック信号21を搬送
するスプリッタSP2の第2の出力は、位相差回路PD
の第2の入力に接続される。遅延信号dsを搬送する位
相差回路PDの出力は、位相訂正回路PHCの第2の入
力に接続される。
【0009】それぞれ、データ抽出チャネルおよびクロ
ック回復チャネルにわたる、増幅され、フィルタをかけ
られた信号1’の光学的分離は、前述のEP08174
08Alに開示される。光入力信号1は、値「0」また
は「1」のみを想定するコード要素のシーケンスから構
成される2進の信号である。このシーケンスは、r=1
/Tのレートで伝送され、Tは、コード要素の伝送のた
めの継続期間であり、以下にクロック時間として称され
る。レートrも、同様にシンボル周波数と称される。値
「1」を有する各コード要素のために、ライトパルスが
伝送される。これに関して、このライトパルスは、様々
な形状を取ることができる。しばしば、このパルスは、
完全な継続期間Tの間は継続するパワーを備えた、適切
な長方形の形状を有する。このような信号は、「1」の
連続的な伝送については、ゼロに戻らないため、NRZ
(ゼロに戻らない)信号とも称される。さらなる、よく
あるパルス形状は、継続期間がクロック時間Tより著し
く短いいわゆるソリトンパルスである。このパルス形状
は、本発明にとって重要ではない。つまり、例えば、N
R信号、すなわちいわゆるRZ(ゼロに戻る)信号およ
びソリトン信号が処理できる。
【0010】従来の技術に比較し、開示される受信機
は、第1のクロック信号21が、決定回路DCに、直接
ではなく位相訂正回路PHCを介して、送られることが
異なる。この目的のために、データ信号11は、決定回
路の入力のできるだけ近くでスプリッタSP1を介して
取り出され、第1のクロック信号21は、位相訂正回路
PHCの入力のできるだけ近くでスプリッタSP2を介
して取り出され、2つの信号の位相差は、位相差回路P
Dにおいて決定され、対応する遅延信号dsは、位相訂
正回路PHCに送られる。この位相訂正回路PHCは、
クロック信号clkを、これが、決定回路の入力におい
てサンプリングされるためのデータ信号と同相となるよ
うな程度まで遅延させる。
【0011】図2は、図1の位相差回路PDの説明的ブ
ロック回路図である。データ信号11は、第1の減衰要
素31、狭帯域アンプ32、周波数二倍器33、およ
び、バンドパスフィルタ34を介して、位相比較器42
の2つの入力の1つに送られる。第1のクロック信号2
1は、第2の減衰要素41を介して、位相比較器42の
第2の入力に送られ、この出力は、加算器43に送られ
る。加算器43において、調整可能なオフセット値12
が加算され、2つの信号の和が、遅延信号dsとして出
力される。
【0012】減衰要素31および41は、それぞれ、信
号11および21の信号パワーを低減する。この信号パ
ワーの低減は、信号パワーを位相比較器42に適合させ
るために機能する。データ信号11の周波数スペクトル
は、f=1/T、および、f=−1/T(クロック周波
数=1/T)の点において、いかなるスペクトル線また
は(適切な)分離したスペクトル成分を含まないが、そ
れぞれ、f=1/2T、および、f=−1/2Tの半周
波数の点においては含む。従って、単純なフィルタリン
グの結果として、データ信号11からのクロック信号の
直接の回復は可能でない。この目的のために、第1の減
衰要素31の減衰の後、信号11は、先ず、狭帯域アン
プ32に送られ、これは、f=1/2T、および、f=
−1/2Tの周波数値の周辺で、対称的な狭帯域増幅を
行なう。周波数二倍器33における、その後の周波数二
倍化の結果として、1/T、および、−1/Tの点にお
いてスペクトル線を有する信号が形成される。周波数
は、例えば、信号を乗算することにより二倍化すること
ができる。周波数1/T、および、−1/Tの付近にお
ける狭帯域フィルタリングは、この時点で、角周波数2
π/Tを有する正弦波信号を生成する。フィルタで除か
れなかった他の周波数成分は、角周波数の不要なジッタ
をもたらす。バンドパスフィルタ34は、実質的に前記
ジッタを回避するために、できるだけ狭帯域であり、縁
が急峻である。得られた信号は、この時点で、位相比較
器42において、同じく得られた余弦波の第1のクロッ
ク信号21と比較される。見付かった位相差に従い、位
相比較器42は、第1の遅延信号を送り出す。図1に従
って、全体の回路を揃えるために、この信号に調整可能
なオフセット値12が加算され、その和が、遅延信号d
sとして、図1に示す位相訂正回路PHCに送られる。
データ信号21の位相がクロック信号11の位相より先
を行く場合、すなわち、負の遅延値が見付かった場合
は、このクロック信号は、Tから、見付かった遅延値d
sの絶対値を差し引いた時間だけ遅延される。
【0013】代替となる実施形態において、正および負
の「遅延」の間で必要な場合の決定を回避するために、
データ抽出チャネルへの固定された遅延要素の挿入が、
クロック信号の正の遅延のみを行わなければならないこ
とを確実にする。
【0014】さらに代替となる実施形態において、デー
タ信号11は、減衰要素31を通過した後、先ず、微分
され、続いて、整流器または二乗回路により整流され
る。これにより得られた信号は、この時点で、周波数1
/T、および、−1/Tの付近に分離したスペクトル成
分を有し、バンドパスフィルタ34に送られる。この回
路は、特にデータ信号11が実質的に理想的なNRZパ
ルス形状を有する場合に適し、これに対し、前述最後の
部分で説明した回路は、分離した周波数成分がないため
に、それほど適さない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光受信機のブロック回路図を示す
図である。
【図2】位相差を決定する基本回路のブロック回路図を
示す図である。
【符号の説明】
11 データ信号 12 オフセット値 21、clk クロック信号 31、41 減衰要素 32 狭帯域アンプ 33 周波数二倍器 34 バンドパスフィルタ 42 位相比較器 43 加算器 AGC 光アンプ ds 遅延時間 BPF バンドパスフィルタ DC 決定回路 CR クロック回復回路 OC 光カプラ PD 位相差回路 LC ゲイン制御器 PHC 位相訂正回路 PID1、PID2 入力 SP、SP1、SP2 スプリッタ LPF ローパスフィルタ PD1 フォトダイオード
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/28 H04L 7/02 Fターム(参考) 5J106 AA03 BB02 CC21 DD11 GG10 HH02 KK05 5K002 AA04 AA05 DA05 5K047 AA03 AA06 BB02 CC01 GG03 GG09 GG11 MM36 MM60 MM63

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光入力信号(1)から正確な位相のクロ
    ック信号(clk)を発生する方法であって、光入力信
    号(1)が2つのチャネルに光学的に分割され、一方の
    チャネルは、電気データ信号(11)を発生するデータ
    抽出のためのチャネルであり、他方のチャネルは、電気
    的な第1のクロック信号(21)を発生するクロック抽
    出のためのチャネルであり、 第1のクロック信号(21)の位相位置が、電気データ
    信号(11)の位相位置との比較により訂正され、訂正
    の後に形成される、結果として発生するクロック信号
    (clk)の位相位置が、電気データ信号の位相位置と
    同じになることを特徴とする、光入力信号から正確な位
    相のクロック信号を発生する方法。
  2. 【請求項2】 クロック信号(clk)が、第1のクロ
    ック信号(21)の時間遅延(ds)により得られ、時
    間遅延(ds)の値が、電気データ信号(11)と第1
    のクロック信号(21)との位相比較により決定される
    ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 データ抽出のための光チャネルおよびク
    ロック抽出のための光チャネルを有し、両方のチャネル
    が、受信された光信号を電気信号に変換するための手段
    をそれぞれ含むデジタル光受信機であって、 デジタル光受信機が、抽出されるデータ信号(11)お
    よび抽出されるクロック信号(21)の位相を比較する
    位相差回路(PD)、および、結果として発生するクロ
    ック信号(clk)を得るために、クロック信号(2
    1)の位相位置を調整するための位相訂正回路(PH
    C)を含むことを特徴とする、デジタル光受信機。
  4. 【請求項4】 位相差回路(PD)が、データ信号(1
    1)およびクロック信号(21)のそれぞれの場合に、
    周波数2π/Tの周期信号を発生するための手段を有
    し、位相位置を訂正するために、遅延時間(ds)を決
    定するための位相比較器(42)を有することを特徴と
    する、請求項3に記載のデジタル光受信機。
  5. 【請求項5】 位相訂正回路(PHC)が、クロック信
    号(21)を、見付かった遅延時間(ds)だけ遅延さ
    せるための同調可能な遅延要素を含むことを特徴とす
    る、請求項3に記載のデジタル光受信機。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7085333B2 (en) * 2002-04-15 2006-08-01 General Dynamics Decision Systems, Inc. Constant-phase, gain-controlled amplification circuit
KR100526532B1 (ko) * 2003-06-28 2005-11-08 삼성전자주식회사 광신호 품질 감시 장치
EP1819070A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-15 Alcatel Lucent Clock recovery circuit and method for optical receiver
FR3059438A1 (fr) * 2016-11-30 2018-06-01 Stmicroelectronics Sa Generateur de signal d'horloge
US11552703B2 (en) * 2020-12-09 2023-01-10 Ciena Corporation Detecting power of low-bandwidth and broad-bandwidth optical signals

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4847870A (en) * 1987-11-25 1989-07-11 Siemens Transmission Systems, Inc. High resolution digital phase-lock loop circuit
JPH08321827A (ja) * 1995-03-20 1996-12-03 Fujitsu Ltd データ識別装置及びこれを用いた光受信器
FR2750552B1 (fr) * 1996-06-26 1998-07-31 Alcatel Submarcom Recepteur pour systeme de transmission de signaux numeriques par voie optique
JP3770711B2 (ja) * 1997-09-11 2006-04-26 富士通株式会社 タイミング信号生成装置及び方法

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