JP2004153758A - Light receiver - Google Patents

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JP2004153758A
JP2004153758A JP2002319606A JP2002319606A JP2004153758A JP 2004153758 A JP2004153758 A JP 2004153758A JP 2002319606 A JP2002319606 A JP 2002319606A JP 2002319606 A JP2002319606 A JP 2002319606A JP 2004153758 A JP2004153758 A JP 2004153758A
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electric signal
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Kazutoshi Hase
和俊 長谷
Hiroaki Yamamoto
浩明 山本
Kuniaki Uchiumi
邦昭 内海
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To keep the amplitude of an RF signal outputted from a light receiver constant regardless of a distance between a light transmitter and the light receiver. <P>SOLUTION: The light receiver has a photo detector 15 converting an input optical signal Pin into an electric signal and outputting the electric signal to a preamplifier 20 and a detecting section 30, the detecting section 30 detecting only the DC component Ip of the output electric signal, a variable-light attenuator driving section 25 preparing a control signal Iin corresponding to the intensity of the Ip detected by the detecting section 30, and a variable-light attenuator 10 attenuating an optical signal inputted from an optical fiber 5 in response to the intensity of the control signal Iin. The variable-light attenuator 10 largely attenuates the optical signal when the control signal Iin is large, and attenutes small the optical signal when the control signal Iin is small. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光受信装置に関する発明であって、より特定的には、光ファイバを介して入力される光信号を電気信号に変換する光受信装置に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光受信装置は、光ファイバから伝送されてきた光信号を電気信号に変換し、変換した当該電気信号を増幅し、ＲＦ信号として出力するものが一般的なものである。
【０００３】
ここで、無線伝送システムに、アナログ光伝送システムが適用されて、従来の光受信装置が使用される場合には、光送信装置と光受信装置との設置場所が導入する場所により異なるため、当該光受信装置が設置される場所によって伝送距離の差が生じることがある。このような伝送距離差は、光信号受信装置の設置場所によって光信号の伝送中に発生する損失の差を生じさせ、光受信装置に入力される光信号の強度が一定とならなくなってしまう。その結果、従来の光受信装置では、出力されるＲＦ信号の振幅が一定にならないという問題があった。
【０００４】
このような問題に対して、図１７に示される光受信装置が存在する。当該図１７に示される光受信装置は、フィードフォワード制御によりＲＦ信号の強度を一定に保つものである。それでは、以下に、当該光受信装置について詳しく説明する。
【０００５】
図１７に示される光受信装置は、光ファイバ１０１、受光素子１１５、前置増幅器１２０、可変利得増幅器１２５、電流検出部１３０および制御回路１３５を備える。
【０００６】
ここで、光ファイバ１０１は、送信装置から送信されてくる光信号を伝送する。受光素子１１５は、光ファイバ１０１から出力される光信号を電気信号に変換し、フォトダイオードにより実現される。前置増幅器１２０は、受光素子１１５が変換した電気信号を増幅する。電流検出部１３０は、受光素子１１５から出力される電流の内の直流電流の大きさを検出する。制御部１３５は、電流検出部１３０で検出された直流電流の大きさに基づいて、可変利得増幅器１２５の利得を調節する制御信号を作成する。可変利得増幅器１２５は、制御部１３５から出力される制御信号の大きさに基づいて、電気信号を増幅し、常に一定の振幅を持つＲＦ信号を当該受信装置外へ出力する。
【０００７】
以上のように構成された従来の光受信装置について以下にその動作について説明する。
【０００８】
まず、光ファイバ１０１から光信号が受光素子１１５に対して入力される。受光素子１１５は、受信した光信号を電気信号に変換して電流検出部１３０および前置増幅器１２０に出力する。前置増幅器１２０は、取得した電気信号を増幅する。また、電流検出部１３０は、受光素子１１５から出力される電気信号の内、直流電流の大きさを検出して制御部１３５に出力する。次に、制御部１３５は、電流検出部１３０から出力される直流電流の大きさに応じて、制御信号を作成して可変利得増幅器１２５に出力する。
【０００９】
可変利得増幅器１２５は、制御部１３５から出力される制御信号に基づいて、前置増幅器１２０が増幅した電気信号を増幅する。このように、電流検出部１３０、制御部１３５および可変利得増幅器１２５が設けられ、可変利得増幅器１２５に対してフィードフォワード制御が行われることにより、受信装置から出力されるＲＦ信号の振幅の実効値が常に一定となる（特許文献１を参照）。
【００１０】
また、この他に、受光素子から出力される電気信号を増幅するための増幅部に制御信号を入力してフィードバック制御する発明も存在する（特許文献２を参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平７−２６４１３９号公報
【特許文献２】
実用新案公報 昭５９−１３７６５７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図１７に示される光受信装置では、フィードフォワード制御により出力されるＲＦ信号振幅は一定となっているが、依然として受光素子が受光する光信号の強度は一定ではない。そのため、光受信装置に入力される光信号の強度が大きすぎたり小さすぎたりする場合には、受光素子１１５や前置増幅回路１２０の飽和状態での使用が発生する。その為、上記図１７に示される光受信装置は、依然として当該光受信装置から出力されるＲＦ信号が劣化してしまうという問題を有する。
【００１３】
また、上記図１７に示される光受信装置では、光受信装置内で温度変化が生じた場合には、前置増幅器１２０、可変利得増幅器１２５の利得が変化し、出力されるＲＦ信号振幅が変化してしまうという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、光送信装置と光受信装置との距離にかかわらず、受信装置から出力されるＲＦ信号の振幅を一定にすることができる光受信装置を提供することである。
【００１５】
また、本発明のその他の目的は、光受信装置内に温度変動が生じ、前置増幅器の利得が変化しても出力されるＲＦ信号振幅の実効値を一定にすることのできる光受信装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、光ファイバを介して入力される光信号を電気信号に変換する光受信装置であって、
光ファイバを介して入力される光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、
光電変換手段が変換した電気信号の強度を検出する強度検出手段と、
強度検出手段が検出した電気信号の強度が一定となるように、光ファイバを介して入力される光信号の強度を調節する光信号強度調節手段とを備える。
【００１７】
第１の実施形態に係る光受信装置によれば、強度検出手段が検出した電気信号の強度に基づいて、光信号の強度がフィードバック制御される。その結果、光受信装置から出力される光信号の強度が一定に保たれる。
【００１８】
第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、強度検出手段が検出する電気信号の強度と、電気信号が一定とされるために必要な光信号強度調節手段の出力との関係が設定されており、当該関係と強度検出手段が検出した電気信号の強度とに基づいて制御信号を作成する制御信号作成手段をさらに備え、
光信号強度調節手段は、制御信号作成手段が作成した制御信号に基づいて光信号の強度を調節する。
【００１９】
第２の発明に係る光受信装置によれば、強度検出手段が検出した電気信号の強度に基づいて、光強度調節手段に適した形式の制御信号を作成する制御信号作成手段が設けられている。その為、検出手段の仕様が変更されたとしても、制御信号作成手段の設定が変更されるだけですむ。その結果、光受信装置の設計の自由度が広がる。
【００２０】
第３の発明は、第２の発明に従属する発明であって、光電変換手段が変換した電気信号を増幅する増幅手段と、
増幅手段の温度を検出する温度検出手段と、
増幅手段から出力される電気信号において当該増幅手段の温度変化により生じる所望強度からのずれと、当該増幅手段から出力される電気信号の所望強度からのずれを補うのに必要な光強度調節手段の出力との関係が設定されており、当該関係と温度検出手段が検出した増幅手段の温度とに基づいて、温度変動補正信号を作成する補正信号作成手段とをさらに備え、
光強度調節手段は、制御信号作成手段が作成した制御信号と、補正信号作成手段が作成した温度変動補正信号とに基づいて増幅手段が増幅した電気信号が所定値になるように光信号の強度を調節することを特徴とする。
【００２１】
第３の発明に係る光受信装置によれば、温度検出手段が検出した増幅手段の温度に基づいて、光信号の強度が調節される。その結果、増幅手段の温度が変化して当該増幅手段の利得が変化しても、当該増幅手段から出力される電気信号の強度が一定に保たれる。
【００２２】
第４の発明は、第１の発明に従属する発明であって、光電変換手段が変換した電気信号を増幅する増幅手段をさらに備え、
強度検出手段は、増幅手段が増幅した電気信号の強度を検出する。
【００２３】
第４の発明によれば、増幅手段が増幅した後の電気信号の強度が検出されるので、当該増幅手段が出力した電気信号の強度が一定に保たれるようになる。
【００２４】
第５の発明は、第１の発明に従属する発明であって、光信号強度調節手段は、制御信号作成手段が作成した制御信号の強度の増加に対して、指数関数的に減衰量が増加する可変減衰器である。
【００２５】
第６の発明は、第１の発明に従属する発明であって、光信号強度調節手段は、制御信号作成手段が作成した制御信号の強度の増加に対して、指数関数的に増幅量が増加する可変増幅器である。
【００２６】
第７の発明は、第５または第６の発明に従属する発明であって、制御信号作成手段は、ログアンプを含んだ回路により構成されることを特徴とする。
【００２７】
第７の発明によれば、制御信号作成手段がログアンプを含んだ回路によって構成されているので、第５および第６の発明に示される減衰器や増幅器に対応した制御信号を容易に作成することが可能となる。
【００２８】
第８の発明は、第１の発明に従属する発明であって、光信号強度調節手段は、強度を調節した光信号を、光導波路を介して光電変換手段に出力することを特徴とする。
【００２９】
第８の発明によれば、光信号調節手段から出力された光信号は、光導波路を介して光電変換手段まで伝送されるので、光信号調節手段から光電変換手段までの間における光信号の漏れが防止される。
【００３０】
第９の発明は、第１の発明に従属する発明であって、光信号強度調節手段は、透過型フォトダイオードにより構成されていることを特徴とする。
【００３１】
第１０の発明は、第１の発明に従属する発明であって、光信号強度調節手段は、所定の強度に調節した光信号を、光電変換手段に対して、直接入力することを特徴とする。
【００３２】
第１０の発明によれば、光信号が光信号強度調節手段から光変換手段に直接入射されるので、光信号強度調節手段と光変換手段とを近づけることが可能となる。その結果、光受信装置をコンパクト化することができる。
【００３３】
第１１の発明は、第１の発明に従属する発明であって、光電変換手段が変換した電気信号を増幅する増幅手段をさらに備え、
光電変換手段は、第１の光電変換手段と第２の光電変換手段とを含み、
第１の光電変換手段は、光信号強度調節手段が調節した光信号を電気信号に変換して、増幅手段に対して出力し、
第２の光電変換手段は、光信号強度調節手段が調節した光信号を電気信号に変換して、強度検出手段に対して出力し、
強度検出手段は、第２の光電変換手段が変換した電気信号の強度を検出することを特徴とする。
【００３４】
第１２の発明は、第１１の発明に従属する発明であって、一つの光信号を任意の強度を持った二つの光信号に振り分けることができる可変分岐手段をさらに備え、
光強度調節手段が出力した光信号は、可変分岐手段により、第１の光電変換手段と第２の光電変換手段とのそれぞれに振り分けて出力されることを特徴とする、請求項１１に記載の光受信装置。
【００３５】
第１２の発明によれば、可変分岐手段により第１の光電変換手段と第２の光電変換手段とに任意の強度の光信号が振り分けられるので、各光電変換手段に必要な強度の光信号を正確に振り分けることが可能となる。
【００３６】
第１３の発明は、第１１の発明に従属する発明であって、一本のビームとして出力される光信号を二本のビームに分岐するビームスプリッタをさらに備え、
光信号調節手段が出力した光信号は、ビームスプリッタにより二つの光信号に分岐されて、第１の光電変換手段と第２の光電変換手段とのそれぞれに出力されることを特徴とする。
【００３７】
第１３の発明によれば、ビームスプリッタにより分岐された光信号が第１および第２の光電変換手段に入力される。ここで、ビームスプリッタにより分岐されると、第１および第２の光電変換手段に対して正確に光信号を入力させやすくなる。その結果、強度検出手段において、光信号の強度を正確に検出できるようになる。
【００３８】
第１４の発明は、第１の発明に従属する発明であって、電気信号は、直流電流と交流電流とが合成された信号であり、
強度検出手段は、電気信号の直流電流の大きさを検出することを特徴とする。
【００３９】
第１４の発明によれば、強度検出手段は、電気信号の直流成分を検出するので、強度検出手段の構成が簡単にすることが可能となる。
【００４０】
第１５の発明は、第１の発明に従属する発明であって、電気信号は、直流電流と交流電流とが合成された信号であり、
強度検出手段は、電気信号の交流電流の実効値の大きさを検出することを特徴とする。
【００４１】
第１６の発明は、第１の発明に従属する発明であって、電気信号は、直流電流と交流電流とが合成された信号であり、
強度検出手段は、電気信号の交流電流の実効値の大きさと直流電流の大きさとの和を検出することを特徴とする。
【００４２】
第１７の発明は、第３の発明に従属する発明であって、温度検出手段は、サーミスタを含む回路により構成されることを特徴とする。
【００４３】
第１８の発明は、第３の発明に従属する発明であって、温度検出手段は、ダイオードを含む回路により構成されることを特徴とする。
【００４４】
第１７および第１８の発明によれば、温度検出手段が、サーミスタあるいはダイオードを含んだ回路により実現されている。このようなブリッジ回路は、安価かつ簡単に組みたてることができる。その結果、光受信装置の製造コストの削減が図られる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）それでは、以下に本発明の第１の実施形態に係る光受信装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る光受信装置の構成を示したブロック図である。
【００４６】
本実施形態に係る光受信装置は、光ファイバ５、可変光減衰器１０、受光素子１５、前置増幅器２０、可変光減衰器駆動部２５および検出部３０を備える。
【００４７】
ここで、光ファイバ５は、光送信装置（図示されず）から送信されてくる光信号を当該光受信装置に伝送する。可変光減衰器１０は、光ファイバ５により伝送されてくる光信号の強度を減衰する。なお、当該可変光減衰器１０は、入力される電流の大きさに応じて、光信号の強度の減衰量を変化させることができるものであり、例えば、Ｖａｒｉａｂｌｅ ｏｐｔｉｃａｌ ａｔｔｅｎｕａｔｏｒｓ（ＶＯＡ）により実現される。受光素子１５は、光ファイバ５により伝送されてくる光信号を電気信号に変換し、例えば、フォトダイオードにより実現される。前置増幅器２０は、電気信号を増幅する。検出部３０は、受光素子が変換した電気信号の直流成分のみを検出して、当該電気信号の直流成分を可変光減衰器駆動部２５に出力する。可変光減衰器駆動部２５は、検出部３０から出力されてくる電気信号の直流成分を制御信号に変換して可変光減衰器１０に出力し、例えば、ログアンプを含んだ回路により実現される。
【００４８】
ここで、検出部３０と可変光減衰器駆動部２５と可変光減衰器１０とについて図面を参照しながら詳しく説明する。図２は、受光部１５、可変光減衰器１０および可変光減衰器駆動部２５の特性を示した図である。より具体的には、図２（ａ）は、受光部１５の特性を示したグラフである。図２（ｂ）は、可変光減衰器１０の特性を示したグラフである。図２（ｃ）は、可変光減衰器駆動部２５の特性を示したグラフである。
【００４９】
検出部３０は、受光部１５で変換された電気信号のうちの直流成分Ｉｐを検出する。なお、直流成分Ｉｐと光信号の強度Ｐｉｎとの関係は、図２（ａ）に示されるように比例関係にある。
【００５０】
可変光減衰器１０は、可変光減衰器駆動部２５からの制御信号Ｉｉｎの強度に基づいて光ファイバ５により伝送される光信号の強度を減衰する。なお、図２（ｂ）は、Ｉｉｎと当該可変光減衰器１０の減衰量Ａ（単位はｄＢ）との関係を示したグラフである。このように、対数値である減衰量ＡとＩｉｎとの間にはほぼ比例関係が成立している。
【００５１】
可変光減衰器駆動部２５は、検出部３０から出力されてくるＩｐを、可変光減衰器１０を制御するのに適した強度を有する制御信号Ｉｉｎに変換する。より具体的には、減衰量Ａの単位はｄＢであるので、可変光減衰器駆動部２５は、図２（ｃ）に示される横軸が対数である片対数グラフを用いて、ＩｐをＩｉｎに変換する。なお、図２（ｃ）は、制御信号Ｉｉｎと直流成分Ｉｐとの関係を示したグラフである。
【００５２】
以上のように構成された本実施形態に係る光受信装置について、以下にその動作を説明する。まず、最初に、所望する強度の光信号が受光素子に入力されてきた場合に、本実施形態に係る光受信装置が行う動作ついて図面を参照しながら説明する。ここで、図３および図４は、本実施形態に係る光受信装置の各箇所における信号の様子を示した図である。
【００５３】
まず、所定の強度を持った光信号が、光ファイバ５を介して、光受信装置に入力された場合について説明する。入力された光信号は、可変光減衰器１０により減衰量Ａ０で減衰される。これにより、受光素子１５には、図２（ａ）に示されるようなＰ０の強度を持つ光信号が入力される。
【００５４】
次に、図３（ａ）に示される光信号は、受光素子１５によって図３（ｂ）に示されるような電気信号Ｉｐ＋Ｉｓに変換されて、検出部３０および前置増幅器２０の方向へ出力される。なお、Ｉｐは、当該電気信号の直流成分を示し、Ｉｓは、当該電気信号の交流成分を示す。なお、ここでは、Ｉｐは、Ｉ０´の値を取っている。
【００５５】
ここで、前置増幅器２０側に出力された電気信号は、抵抗器１７およびコンデンサ１８によって、その交流成分Ｉｓのみ前置増幅器２０に入力される。図３（ｃ）は、このときに前置増幅器２０に入力される電気信号Ｉｓを示した図である。前置増幅器２０は、取得した電気信号を図４（ａ）に示されるように増幅し、ＲＦ信号として受信装置外へ出力する。
【００５６】
一方、検出部３０は、受光素子１５から出力される電気信号Ｉｐ＋Ｉｓのうち、図４（ｂ）に示されるように直流成分Ｉｐのみを検出して、可変光減衰器駆動部２５に出力する。直流成分Ｉｐを取得した可変光減衰器駆動部２５は、図２（ｃ）に示される片対数グラフに従って、制御信号Ｉｉｎを作成し、可変光減衰器１０に出力する。なお、ここでは、Ｉｐの値は、Ｉ０´であるので、Ｉｉｎの値は、Ｉ０となる。
【００５７】
次に、制御信号Ｉｉｎを取得した可変光減衰器１０は、当該制御信号Ｉｉｎと図２（ｂ）のグラフとにより定まる減衰量Ａにより、光信号を減衰する。なお、ここでは、Ｉｉｎは、Ｉ０であるので、Ａの値は、Ａ０となる。
【００５８】
以上のように、受光素子１５にＰ０の光信号Ｐｉｎが入力されてきた場合には、常に可変光減衰器１０は、Ａ０の減衰量で光ファイバ５から入力される光信号を減衰する。その結果、強度検出手段が検出する直流成分Ｉｐは常にＩ０´になると共に、受光素子１５に入力される光信号Ｐｉｎの強度も常にＰ０になり、さらには、当該光受信装置から出力されるＲＦ信号の強度も一定になる。以上で、所望する強度の光信号が光受信装置に入力されてきた場合に、本実施形態に係る光受信装置が行う動作についての説明を終了する。
【００５９】
次に、光送信装置と光受信装置との距離が大きい場合に、本実施形態に係る光受信装置が行う動作ついて説明する。ここで、光送信装置と光受信装置との距離が大きい場合には、当該受光素子１５に入力される光信号の強度は、所望する強度Ｐ０よりも小さくなる。そこで、検出部３０、可変光減衰器駆動部２５および可変光減衰器１０が、検出部３０が検出する信号の強度が常に一定となるようにフィードバック制御を行う。
【００６０】
まず、Ｐ２の強度を持った光信号が受光素子１５に入力される。受光素子１５は、取得した光信号を電気信号に変換して、検出部３０と前置増幅器２０側に出力する。なお、前置増幅器２０側に出力された電気信号が施される処理は、前述の所望の強度の光信号が入力された場合と同じであるので、説明を省略する。
【００６１】
ここで、検出部３０は、受光素子１５から出力されてくる電気信号のうち直流成分Ｉｐのみを検出して、可変光減衰器駆動部２５に出力する。なお、ここでは、光信号Ｐｉｎの強度がＰ２であるので、直流成分Ｉｐの強度は、Ｉ２´となる。
【００６２】
直流成分Ｉｐを受信した可変光減衰器駆動部２５は、図２（ｃ）のグラフに基づいて、直流成分Ｉｐを制御信号Ｉｉｎに変換して、可変光減衰器１０に出力する。なお、ここでは、入力されてくる直流成分Ｉｐの強度がＩ２´であるので、Ｉｉｎの強度は、Ｉ２となる。
【００６３】
Ｉｉｎを取得した可変光減衰器１０は、取得したＩｉｎと図２（ｂ）に示されるグラフに基づいて、光信号を減衰する。なお、ここでは、入力されてくる制御信号Ｉｉｎの強度がＩ２であるので、減衰量Ａは、Ａ２となる。
【００６４】
ここで、Ａ２は、Ａ０よりも小さな値の減衰量である。その為、図５（ａ）に示されるように、受光素子１５に入力される光信号Ｐｉｎの強度の値は、Ｐ０に近づいていき、一定となる。なお、図５（ａ）は、光信号Ｐｉｎの強度がＰ０よりも小さい場合における、光信号Ｐｉｎの強度の時間的変化の様子を示した図である。
【００６５】
次に、光送信装置と光受信装置との距離が小さい場合に、本実施形態に係る光受信装置が行う動作ついて説明する。ここで、光送信装置と光受信装置との距離が小さい場合には、当該受光素子１５に入力される光信号の強度は、所望する強度Ｐ０よりも大きくなる。そこで、検出部３０、可変光減衰器駆動部２５および可変光減衰器１０が、フィードバック制御をおこなう。それでは、以下に、その詳細について説明する。
【００６６】
まず、Ｐ１の強度を持った光信号Ｐｉｎが受光素子１５に入力される。受光素子１５は、取得した光信号を電気信号に変換して、検出部３０と前置増幅器２０側に出力する。なお、前置増幅器２０側に出力された電気信号が施される処理は、前述の所望の強度の光信号が入力された場合と同じであるので、説明を省略する。
【００６７】
ここで、検出部３０は、受光素子１５から出力されてくる電気信号のうち直流成分Ｉｐのみを検出して、可変光減衰器駆動部２５に出力する。なお、ここでは、光信号Ｐｉｎの強度がＰ１であるので、Ｉｐの強度は、Ｉ１´となる。
【００６８】
直流成分Ｉｐを受信した可変光減衰器駆動部２５は、図２（ｃ）のグラフに基づいて、直流成分Ｉｐを制御信号Ｉｉｎに変換して、可変光減衰器１０に出力する。なお、ここでは、入力されてくる直流成分Ｉｐの強度がＩ１´であるので、Ｉｉｎの強度は、Ｉ１となる。
【００６９】
Ｉｉｎを取得した可変光減衰器１０は、取得したＩｉｎと図２（ｂ）に示されるグラフに基づいて、光信号を減衰する。なお、ここでは、入力されてくる制御信号Ｉｉｎの強度がＩ１であるので、減衰量Ａは、Ａ１となる。
【００７０】
ここで、Ａ１は、Ａ０よりも大きな値の減衰量である。その為、図５（ｂ）に示されるように、受光素子１５に入力される光信号の強度Ｐｉｎの値は、Ｐ０に近づいていき、一定となる。なお、図５（ｂ）は、光信号Ｐｉｎの強度がＰ０よりも大きい場合における、光信号Ｐｉｎの強度の時間的変化の様子を示した図である。
【００７１】
なお、図６は、光送信装置と光受信装置との距離が大きい場合と小さい場合とにおける本実施形態に係る光受信装置が行う動作を、簡単に説明したフローチャートである。それでは、以下に、当該フローチャートについて説明する。
【００７２】
まず、光送信装置と光受信装置との距離が大きい場合には、受光素子１５に入力される光信号の強度は、所望の強度よりも小さくなる。光信号の強度が減少すると、検出部３０が検出する信号の強度も小さくなる。すると、可変減衰器駆動部２５に入力される信号の強度も小さくなるので、可変光減衰器駆動部２５の出力も小さくなる。応じて、可変光減衰器１０での減衰量も低下する。その結果、受光素子１５に入力される光信号が増加する。以上の動作により、受光素子１５に入力される光信号の強度が一定値に近づく。
【００７３】
一方、光送信装置と光受信装置との距離が小さい場合には、受光素子１５に入力される光信号の強度は、所望の強度よりも大きくなる。光信号の強度が増加すると、検出部３０が検出する信号の強度も大きくなる。すると、可変減衰器駆動部２５に入力される信号の強度も大きくなるので、可変光減衰器駆動部２５の出力も大きくなる。応じて、可変光減衰器１０での減衰量も増加する。その結果、受光素子１５に入力される光信号が減少する。以上の動作により、受光素子１５に入力される光信号の強度が一定値に近づく。
【００７４】
以上のように、本実施形態に係る光受信装置によれば、検出部３０が検出する直流成分Ｉｐが常に一定となるようにフィードバック制御されることにより、受光素子１５に入力される光信号の強度が一定になるので、受光素子１５および前置増幅器２０が飽和状態で使用されることがなくなる。その結果、光受信装置から出力されるＲＦ信号の劣化が防止される。
【００７５】
また、本実施形態に係る光受信装置によれば、受光素子１５に入力される光信号の強度が一定になるので、光受信装置から出力されるＲＦ信号の強度が一定となる。
【００７６】
第１の実施形態に係る光受信装置では、光送信装置との距離の大小があっても、常に受光素子１５に入力される光信号の強度が一定になるようにすることが目的であった。そして、当該目的が達成されることにより、当該光受信装置から出力されるＲＦ信号の強度が一定とされることが可能となっている。
【００７７】
ところで、光受信装置から出力されるＲＦ信号の強度は、受光素子に入力される光信号の強度の他に、前置増幅器２０の周囲の温度の影響も受ける。そこで、以下に説明する第２の実施形態では、前置増幅器２０の周囲の温度が変化しても、一定の強度を有するＲＦ信号を出力できる受信装置について説明する。
【００７８】
（第２の実施形態）それでは、以下に、本発明の第２の実施形態に係る光受信装置について図面を参照しながら説明する。図７は、本実施形態に係る光受信装置の構成を示したブロック図である。
【００７９】
本実施形態に係る光受信装置は、光ファイバ５、可変光減衰器１０、制御部１２、受光素子１５、抵抗器１７、コンデンサ１８、前置増幅器２０、検出部２５、可変光減衰器駆動部２５および温度変動検出部３５を備える。また、温度変動検出部４０は、温度検出部４０および温度検出信号発生部４５を含む。
【００８０】
ここで、光ファイバ５、可変光減衰器１０、制御部１２、受光素子１５、抵抗器１７、コンデンサ１８および前置増幅器２０については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８１】
それでは、上記構成部以外の構成部について以下に説明する。まず、温度変動検出部３５は、前置増幅器２０での温度を検出して、当該温度に応じた強度の温度変動検出信号Ｉｔ２を検出器に出力する。制御部１２は、検出部２５から出力される直流成分Ｉｐから、温度変動検出部４５から出力される温度変動検出信号Ｉｔ２を減算してＩｐ−Ｉｔ２を作成して、可変光減衰器駆動部２５に出力する。可変減衰器駆動部３０は、第１の実施形態では、Ｉｐを図２のグラフに基づいて、Ｉｉｎに変換していたが、本実施形態では、Ｉｐ−Ｉｔ２を図２のグラフに基づいて、Ｉｉｎに変換する。
【００８２】
ここで、温度変動検出部３５の詳細な構成について説明する。温度変動検出部３５は、上述したように温度検出部４０と温度検出信号発生部４５とを含む。温度検出部４０は、前置増幅器２０の近傍に設置されて、当該前置増幅器２０の温度を検出し、当該温度に応じた強度を有する温度信号Ｉｔ１を温度検出信号発生部４５に出力する。なお、本実施形態では、基準となる温度（以下、基準温度と称す）から上昇した場合には、前置増幅器の温度が温度検出部４０は、プラスのＩｔ１を出力し、前置増幅器２０の温度が基準温度から下降した場合には、温度検出部４０は、マイナスのＩｔ１を出力する。このような動作をする温度検出部４０の構成としては、図８に示されるような既知の抵抗値を有する３つの抵抗器Ｒ１〜Ｒ３とサーミスタと比較器とを備えたブリッジ回路が考えられる。
【００８３】
温度検出信号発生部４５は、温度検出部４０から出力されてくる温度信号Ｉｔ１を、可変光減衰器駆動部２５に適した信号である温度検出信号Ｉｔ２に変換し、例えば信号の強度を変換する回路またはＣＰＵならびにＩｔ１とＩｔ２との関係を示すテーブルを格納したメモリの組み合わせによって実現される。なお、温度検出信号発生部４５は、温度信号Ｉｔ１を温度検出信号Ｉｔ２に変換する際に、温度に対する前置増幅器２０の増幅率の変化と温度検出部４０で検出した温度変化との関係が１対１になるように変換している。
【００８４】
ここで、温度信号Ｉｔ１と温度検出信号Ｉｔ２とについて詳しく説明する。前置増幅器２０の温度が変化すれば、ＲＦ信号Ｉｓ´の実効値は変化する。具体的には、前置増幅器２０の温度が上昇すれば、当該前置増幅器２０の利得が減少して、ＲＦ信号Ｉｓ´の実効値は小さくなる。一方、前置増幅器２０の温度が下降すれば、当該前置増幅器２０の利得が増加して、ＲＦ信号Ｉｓ´の実効値は大きくなる。その結果、検出部１５が検出する直流電流Ｉｐが一定になるようにフィードバック制御されているにも関わらず、光受信装置から出力されるＩｓ´が一定とならなくなる。
【００８５】
そこで、このように前置増幅器２０の温度変化によりＲＦ信号Ｉｓ´の実効値が変化した場合には、可変光減衰器１０は、実効値の変化を補うことができる強度に光信号Ｐｉｎの強度を調節する必要がある。その為には、可変光減衰器１０が上記動作を行うことが可能になるように、温度検出信号発生部４５は、前置増幅器２０の温度に関連する信号である温度信号Ｉｔ１を、可変光減衰器駆動部２５に入力可能な形式の温度検出信号Ｉｔ２に変換して、可変光減衰器駆動部２５に入力する必要がある。ここで、このようなＩｔ１とＩｔ２との関係を求める方法としては、例えば、次のような方法が考えられる。
【００８６】
まず、本実施形態に係る光受信装置を組み立てる。次に、前置増幅器２０の温度を変化させて、この際に出力されるＩｔ１を読み出す。次に、前置増幅器２０から出力されるＲＦ信号Ｉｓ´の強度が所定の強度になるように、可変光減衰器駆動部２５に信号を入力する。このときに可変光減衰器駆動部２５に入力される信号の強度が、上記Ｉｔ１に対応するＩｔ２になる。後は、Ｉｔ１を変化させて同様の実験を繰り返すことで、Ｉｔ１とＩｔ２との関係を求めることができる。
【００８７】
以上のように構成された本実施形態に係る光受信装置において、以下にその動作について説明する。まず、前置増幅器２０の温度が上昇した場合について説明する。なお、検出部２５、受光素子１５が行う動作については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８８】
まず、前置増幅器２０の温度が基準温度よりも上昇すると、当該前置増幅器２０の利得が減少する。その結果、光受信装置から出力されるＲＦ信号Ｉｓ´の実効値が減少する。
【００８９】
この時、温度検出部４０は、前置増幅器２０の温度が基準温度よりも上昇したことを検出し、温度信号Ｉｔ１を温度検出信号発生部４５に対して出力する。なお、この場合における温度信号Ｉｔ１は、前置増幅器の温度が上昇したので、プラスの電流が発生する。
【００９０】
温度信号Ｉｔ１を取得した温度検出信号発生部４５は、取得したＩｔ１を温度検出信号Ｉｔ２に変換し、制御部１２に対して出力する。なお、温度信号Ｉｔ１が正であるので、温度検出信号Ｉｔ２も正である。
【００９１】
次に、制御部１２は、検出部２５から出力される電気信号の直流成分Ｉｐから、温度検出信号発生部４５から出力されるＩｔ２を引き算して、Ｉｐ−Ｉｔ２を作成する。ここで、Ｉｔ２は正であるので、Ｉｐ−Ｉｔ２はＩｐよりも小さな値となる。
【００９２】
次に、可変光減衰器駆動部２５は、図２のグラフに基づいて、Ｉｐ−Ｉｔ２を制御信号Ｉｉｎに変換して可変光減衰器１０に出力する。なお、Ｉｐ−Ｉｔ２がＩｐよりも小さな値であるので、制御信号Ｉｉｎは、温度補正がされていない場合（すなわち第１の実施形態）よりも小さな値となる。
【００９３】
次に、制御信号Ｉｉｎを取得した可変光減衰器１０は、光ファイバ５から出力されてくる光信号を減衰して出力する。ここで、温度補正されたＩｉｎは、温度補正されていない場合（すなわち第１の実施形態）のＩｉｎよりも小さな値であるので、可変光減衰器１０の減衰量は、温度補正されていない場合よりも小さくなる。その結果、受光素子に入力される光信号Ｐｉｎの強度が大きくなり、光受信装置から出力されるＲＦ信号Ｉｓ´の実効値が大きくなる（図９（ａ）参照）。これにより、温度上昇により低下した利得が補われる。なお、図９（ａ）は、ＲＦ信号Ｉｓ´の強度がＣ０のより小さい場合における、当該ＲＦ信号Ｉｓ´の時間的変化を示した図である。
【００９４】
次に、前置増幅器２０の温度が基準温度よりも下降した場合について説明する。
【００９５】
まず、前置増幅器２０の温度が基準温度よりも下降すると、当該前置増幅器２０の利得が増加する。その結果、光受信装置から出力されるＲＦ信号Ｉｓ´の実効値が増加する。
【００９６】
この時、温度検出部４０は、前置増幅器２０の温度が基準温度よりも増加したことを検出し、温度信号Ｉｔ１を温度検出信号発生部４５に対して出力する。なお、この場合における温度信号Ｉｔ１は、前置増幅器の温度が基準温度よりも下降したので、マイナスの電流が発生する。
【００９７】
温度信号Ｉｔ１を取得した温度検出信号発生部４５は、取得したＩｔ１を温度検出信号Ｉｔ２に変換し、制御部１２に対して出力する。なお、温度信号Ｉｔ１が負であるので、温度検出信号Ｉｔ２も負である。
【００９８】
次に、制御部１２は、検出部２５から出力される電気信号の直流成分Ｉｐから、温度検出信号発生部４５から出力されるＩｔ２を引き算して、Ｉｐ−Ｉｔ２を作成する。ここで、Ｉｔ２は負であるので、Ｉｐ−Ｉｔ２はＩｐよりも大きな値となる。
【００９９】
次に、可変光減衰器駆動部２５は、図２のグラフに基づいて、Ｉｐ−Ｉｔ２を制御信号Ｉｉｎに変換して可変光減衰器１０に出力する。なお、Ｉｐ−Ｉｔ２がＩｐよりも大きな値であるので、制御信号Ｉｉｎは、温度補正がされていない場合（すなわち第１の実施形態）よりも大きな値となる。
【０１００】
次に、制御信号Ｉｉｎを取得した可変光減衰器１０は、光ファイバ５から出力されてくる光信号を減衰して出力する。ここで、温度補正されたＩｉｎは、温度補正されていない場合（すなわち第１の実施形態）のＩｉｎよりも大きな値であるので、可変光減衰器１０の減衰量は、温度補正されていない場合よりも大きくなる。その結果、受光素子に入力される光信号Ｐｉｎの強度が小さくなり、光受信装置から出力されるＲＦ信号Ｉｓ´の実効値が小さくなる（図９（ｂ）参照）。これにより、温度上昇により低下した利得が補われる。なお、図９（ｂ）は、ＲＦ信号Ｉｓ´の強度がＣ０のより大きい場合における、当該ＲＦ信号Ｉｓ´の時間的変化を示した図である。
【０１０１】
なお、図１０は、前置増幅器２０の温度が上昇した場合と下降した場合とにおける本実施形態に係る光受信装置が行う動作を、簡単に説明したフローチャートである。それでは、以下に、当該フローチャートについて説明する。
【０１０２】
まず、前置増幅器２０の温度が上昇すると、当該前置増幅器２０の利得が低下する。これに応じて、ＲＦ出力信号振幅の実行値が減少する。ここで、温度変動検出部４５が温度変化を検出し、温度検出信号を出力する。制御部１２は、プラスの大きさを持つ温度検出信号を減算するので、出力信号は減少する。これにより、可変光減衰器駆動部２５から出力される制御信号も減少する。さらに、これに応じて、可変光減衰器１０の減衰量が減少する。その結果、受光素子１５に入力される光信号の強度が増加し、ＲＦ信号の振幅の実効値も増加する。そして、ＲＦ信号の振幅の実行値が一定に保たれる。
【０１０３】
一方、前置増幅器２０の温度が下降すると、当該前置増幅器２０の利得が増加する。これに応じて、ＲＦ出力信号振幅の実行値が増加する。ここで、温度変動検出部４５が温度変化を検出し、温度検出信号を出力する。制御部１２は、マイナスの大きさを持つ温度検出信号を減算するので、出力信号は増加する。これにより、可変光減衰器駆動部２５から出力される制御信号も増加する。さらに、これに応じて、可変光減衰器１０の減衰量が増加する。その結果、受光素子１５に入力される光信号の強度が減少し、ＲＦ信号の振幅の実効値も減少する。そして、ＲＦ信号の振幅の実行値が一定に保たれる。
【０１０４】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る光受信装置によれば、光受信装置内で温度変化が生じても、出力されるＲＦ信号振幅の実効値が常に一定になる。
【０１０５】
なお、本実施形態では、温度検出部４０にはサーミスタが用いられているが、当該温度検出部４０にはダイオードが用いられてもよい。サーミスタやダイオードは、安価で入手が容易なので、光受信装置の製造コスト削減が図られる。
【０１０６】
第１の実施形態および第２の実施形態に係る光受信装置では、受光素子１５が出力した電気信号を用いて、光信号の強度のフィードバック制御を行っていた。
【０１０７】
しかしながら、光信号の強度のフィードバック制御に用いられる信号は、受光素子１５が出力した電気信号に限られない。
【０１０８】
そこで、以下に示す第３の実施形態では、前置増幅器２０が出力したＲＦ信号Ｉｓ´を用いて光信号の強度のフィードバック制御を行う光受信装置について説明する。
【０１０９】
（第３の実施形態）それでは、以下に、本発明の第３の実施形態に係る光受信装置について図面を参照しながら説明する。図１１は、本実施形態に係る光受信装置の構成を示したブロック図である。
【０１１０】
本実施形態に係る光受信装置は、光ファイバ５、可変光減衰器１０、受光素子１５、抵抗器１７、コンデンサ１８、前置増幅器２０、可変光減衰器駆動部２５および検出部３１を備える。
【０１１１】
ここで、光ファイバ５、可変光減衰器１０、受光素子１５、抵抗器１７、コンデンサ１８および前置増幅器２０については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【０１１２】
それでは、上記構成部以外の構成部について以下に説明する。まず、検出部３１は、前置増幅器２０が出力するＲＦ信号Ｉｓ´の実効値Ｉｅを検出する。可変光減衰器駆動部２５は、可変減衰器駆動部３０は、第１の実施形態では、Ｉｐを図２のグラフに基づいて、Ｉｉｎに変換していたが、本実施形態では、Ｉｅを図２のグラフに基づいて、Ｉｉｎに変換する。
【０１１３】
以上のように構成された本実施形態に係る光受信装置において、以下にその動作について説明する。なお、受光素子１５が光信号Ｐｉｎを電気信号Ｉｐ＋Ｉｓに変換し、増幅回路２０がＩｓを増幅してＲＦ信号Ｉｓ´として出力する動作については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。そこで、ここでは、検出部３１および可変光減衰器駆動部２５が行う動作を中心に説明する。
【０１１４】
まず、前置増幅器２０から所望する強度より小さな強度を有するＲＦ信号Ｉｓ´が出力されてきた場合に、本実施形態に係る光受信装置が行う動作ついて説明する。
【０１１５】
前置増幅器２０から出力されたＲＦ信号Ｉｓ´は、光受信装置から出力される前にその一部が分岐されて検出部３１に入力される。検出部３１は、入力してきたＲＦ信号Ｉｓ´の実効値Ｉｅを検出して、可変光減衰器駆動部２５に出力する。なお、ここでは、ＲＦ信号Ｉｓ´の強度が、所望される値より小さいため、その実効値Ｉｅも所定値より小さくなる。
【０１１６】
次に、可変光減衰器駆動部２５は、図２のグラフに基づいて、取得した実効値Ｉｅを制御信号Ｉｉｎに変換する。なお、第１の実施形態に係る可変光減衰器駆動部２５は、入力してきた直流成分Ｉｐを制御信号Ｉｉｎに変換していたが、本実施形態に係る可変光減衰器駆動部２５は、実効値Ｉｅを制御信号Ｉｉｎに変換している。それ故、本実施形態では、図２に示されるＩｐの部分は、Ｉｅに読み替えられて変換が行われる。なお、ここでは、実効値Ｉｅが所定値より小さくなっているので、制御信号Ｉｉｎの強度も所定値より小さくなっている。
【０１１７】
次に、可変光減衰器１０は、可変光減衰器駆動部２５が変換した制御信号Ｉｉｎの強度に基づいて、光ファイバ５から入力される光信号を減衰する。なお、ここでは、制御信号Ｉｉｎの強度が小さいので、可変光減衰器１０の減衰量Ａも所定値より小さくなる。その結果、光信号Ｐｉｎの強度は、フィードバック制御前に比べて大きくなり、それに伴って、前置増幅器２０から出力されるＲＦ信号Ｉｓ´の強度も大きくなる。
【０１１８】
なお、前置増幅器２０から所望する強度より大きな強度を有するＲＦ信号Ｉｓ´が出力されてきた場合に、本実施形態に係る光受信装置が行う動作は、前置増幅器２０から所望する強度より大きな強度を有するＲＦ信号Ｉｓ´が出力されてきた場合の各信号の強度が逆になっただけであるので、その説明を省略する。
【０１１９】
以上のように、ＲＦ信号Ｉｓ´の強度が大きくなれば、減衰量を大きくし、ＲＦ信号Ｉｓ´の強度が小さくなれば、減衰量を小さくすることにより、光受信装置から出力されるＲＦ信号Ｉｓ´の強度が常に一定に保たれる。
【０１２０】
ここで、ＲＦ信号Ｉｓ´の強度変化の原因となるものとしては、光信号Ｐｉｎの強度変化や前置増幅器２０の温度変化などが存在する。本実施形態に係る光受信装置では、最終的に出力されるＲＦ信号Ｉｓ´が用いられてフィードバック制御が行われるので、ＲＦ信号Ｉｓ´の強度を変化させる全ての要素に考慮したフィードバック制御の実現が可能となる。
【０１２１】
なお、本発明の第１〜３の実施形態では、光信号Ｐｉｎの強度を変化させるものとして、可変光減衰器１０が用いられているが、可変光減衰器の代わりに可変光増幅器が用いられてもよい。
【０１２２】
なお、本発明の第１〜３の実施形態では、動作特性が入力信号増加に対して出力信号増加という動作特性を有する可変光減衰器駆動部２５と、この出力信号増加に対して減衰量が大きくなる特性を有する可変光減衰器１０との組み合わせの例について説明したが、動作特性が入力信号増加に対して出力信号減少という動作特性を有する可変減衰器駆動部と、この出力信号減少に対して減衰量が大きくなる特性とを有する可変減衰器との組み合わせについても同様に実施可能である。
【０１２３】
なお、第１〜３の実施形態に係る可変光減衰器１０に透過型フォトダイオードが適用されてもよい。透過型フォトダイオードとは、ｐｎ接合されたフォトダイオードにおいて、ｐ層、ｎ層にはさまれた空乏層ｉに光が透過するフォトダイオードである。ｎ層に電圧Ｖが印加されると、空乏層ｉで吸収される光信号の量が変化し、出力される光信号の強度が変化するというものである。
【０１２４】
ここで、可変光減衰器１０に透過型フォトダイオードが適用された場合には、第１および２の実施形態に係る光受信装置において、図１３に示されるように、検出部１２の代わりにモニタ用受光素子が適用されてもよい。具体的には、当該モニタ用受光素子は、可変光減衰器１０から出力されてくる光信号を直接受光し、電気信号に変換してその直流成分あるいは交流成分の実効値を検出して、可変光減衰器駆動部２５に出力する。なお、この場合において、図１４に示されるように、可変減衰器１０と受光素子１５との間にビームスプリッタが設けられてもよい。ビームスプリッタが設けられることにより、可変光減衰器１０から出力される光信号をモニタ用受光素子と受光素子１５とに分波することが可能となる。このように、ビームスプリッタが用いられた場合には、的確にモニタ用受光素子および受光素子に光信号を出力することが可能となり、その結果、モニタ用受光素子は、正確な光信号の強度を検出することができる。
【０１２５】
なお、第１の実施形態および第２の実施形態において、光受信装置は、図１５に示されるような構成を取ることも可能である。なお、図１５は、光受信装置の一部を示したブロック図である。図１５に示される光受信装置は、増幅される光信号を受光する受光素子１５と、フィードバック制御に用いられる光信号を受光するモニタ用フォトダイオードとが別々に設けられている。そして、可変光減衰器１０が出力する光信号を受光素子１５とモニタ用フォトダイオードとに分岐して出力するための可変分岐器が、可変光減衰器１０とモニタ用フォトダイオードおよび受光素子１５との間に設けられている。なお、当該可変分岐器は、モニタ用フォトダイオードと受光素子１５とのそれぞれに出力する光信号の分岐比を自由に変更できるものである。
【０１２６】
なお、第１〜３の実施形態に係る光受信装置では、受光素子１５と可変光減衰器１０との間には光ファイバが設けられているが、当該光ファイバの代わりに光導波路が用いられてもよい。同様に、光送信装置に接続されている光ファイバ５と可変光減衰器１０との間に光導波路が設けられてもよい。このように、光受信装置に光導波路が用いられることにより、光受信装置の小型化が図られると共に、図１６に示されるように可変光減衰器１０と受光素子１５とが一体化しやすくなる。また、図１４のようにビームスプリッタが用いられている場合には、可変光減衰器１０と受光素子１５に加えてビームスプリッタも一体化しやすくなる。
【０１２７】
なお、第１〜３の実施形態に係る光受信装置の可変光減衰器１０には、図２（ｂ）に示されるように、入力される制御信号Ｉｉｎの強度に対して、減衰量Ａが対数値でほぼ比例関係になるものが用いられているが、制御信号Ｉｉｎと減衰量Ａとの関係は、これに限られない。制御信号Ｉｉｎと減衰量Ａとの関係は、例えば、ほぼ比例関係であってもよい。
【０１２８】
なお、第１の実施形態および第２の実施形態では、検出部２５は、直流成分Ｉｐを検出するものとしているが、直流成分Ｉｐの代わりに交流成分Ｉｓの実効値を検出するものであってもよいし、直流成分Ｉｐと交流成分Ｉｓの実効値との和を検出するものであってもよい。直流成分Ｉｐが検出される場合には、強度の検出が容易であるというメリットが発生する。
【０１２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、光電変換手段が変換した電気信号の強度が一定となるように、光信号の強度が調節されるので、出力される電気信号の強度が一定に保たれるという効果を有する、光受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光受信装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る受光部１５、可変光減衰器１０および可変光減衰器駆動部２５の特性を示したグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光受信装置の各箇所に流れる信号の様子を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光受信装置の各箇所に流れる信号の様子を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る光受信装置において、光信号Ｐｉｎの強度の時間的変化の様子を示した図である。
【図６】光送信装置と光受信装置との距離が大きい場合と小さい場合とにおいて、本発明の第１の実施形態に係る光受信装置が行う動作を、簡単に説明したフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光受信装置の構成を示したブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る光受信装置の温度検出部４０の回路構成の一例を示した図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る光受信装置における、ＲＦ信号Ｉｓ´の時間的変化を示した図である。
【図１０】前置増幅器２０の温度が上昇した場合と下降した場合とにおける本発明の第２の実施形態に係る光受信装置が行う動作を、簡単に説明したフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る光受信装置の構成を示したブロック図である。
【図１２】本発明の光受信装置のその他の構成例を示したブロック図である。
【図１３】本発明の光受信装置のその他の構成例を示したブロック図である。
【図１４】本発明の光受信装置のその他の構成例を示したブロック図である。
【図１５】本発明の光受信装置のその他の構成例を示したブロック図である。
【図１６】本発明の光樹脂装置に、光導波路が用いられた場合の可変光減衰器および受光素子付近の拡大図である。
【図１７】従来の光受信装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
５ 光ファイバ
１０ 可変光減衰器
１２ 制御部
１５ 受光素子
１７ 抵抗器
１８ コンデンサ
２０ 前置増幅器
２５ 可変光減衰器駆動部
３０，３１ 検出部
３５ 温度変動検出部
４０ 温度検出部
４５ 信号発生部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical receiving device, and more particularly, to an optical receiving device that converts an optical signal input via an optical fiber into an electric signal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A conventional optical receiving device generally converts an optical signal transmitted from an optical fiber into an electric signal, amplifies the converted electric signal, and outputs the amplified signal as an RF signal.
[0003]
Here, when the analog optical transmission system is applied to the wireless transmission system and the conventional optical receiving device is used, the installation locations of the optical transmitting device and the optical receiving device are different depending on the location to be introduced. The transmission distance may differ depending on the place where the optical receiver is installed. Such a transmission distance difference causes a difference in loss occurring during the transmission of the optical signal depending on the installation location of the optical signal receiving device, and the intensity of the optical signal input to the optical receiving device is not constant. As a result, the conventional optical receiver has a problem that the amplitude of the output RF signal is not constant.
[0004]
For such a problem, there is an optical receiving device shown in FIG. The optical receiver shown in FIG. 17 keeps the RF signal intensity constant by feedforward control. Now, the optical receiving device will be described in detail below.
[0005]
The optical receiver shown in FIG. 17 includes an optical fiber 101, a light receiving element 115, a preamplifier 120, a variable gain amplifier 125, a current detector 130, and a control circuit 135.
[0006]
Here, the optical fiber 101 transmits an optical signal transmitted from the transmitting device. The light receiving element 115 converts an optical signal output from the optical fiber 101 into an electric signal, and is realized by a photodiode. The preamplifier 120 amplifies the electric signal converted by the light receiving element 115. The current detection unit 130 detects the magnitude of the DC current in the current output from the light receiving element 115. The control unit 135 creates a control signal for adjusting the gain of the variable gain amplifier 125 based on the magnitude of the DC current detected by the current detection unit 130. The variable gain amplifier 125 amplifies the electric signal based on the magnitude of the control signal output from the control unit 135, and always outputs an RF signal having a constant amplitude to the outside of the receiving device.
[0007]
The operation of the conventional optical receiver configured as described above will be described below.
[0008]
First, an optical signal is input from the optical fiber 101 to the light receiving element 115. The light receiving element 115 converts the received optical signal into an electric signal and outputs the electric signal to the current detector 130 and the preamplifier 120. The preamplifier 120 amplifies the obtained electric signal. In addition, the current detection unit 130 detects the magnitude of the DC current from the electric signals output from the light receiving element 115 and outputs the magnitude to the control unit 135. Next, the control unit 135 creates a control signal according to the magnitude of the DC current output from the current detection unit 130 and outputs the control signal to the variable gain amplifier 125.
[0009]
Variable gain amplifier 125 amplifies the electric signal amplified by preamplifier 120 based on a control signal output from control unit 135. As described above, the current detection unit 130, the control unit 135, and the variable gain amplifier 125 are provided, and the feedforward control is performed on the variable gain amplifier 125, so that the effective value of the amplitude of the RF signal output from the receiving device is obtained. Is always constant (see Patent Document 1).
[0010]
In addition, there is also an invention in which a control signal is input to an amplification unit for amplifying an electric signal output from a light receiving element to perform feedback control (see Patent Document 2).
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-7-264139
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 59-137657
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the optical receiving device shown in FIG. 17, the amplitude of the RF signal output by the feedforward control is constant, but the intensity of the optical signal received by the light receiving element is still not constant. Therefore, when the intensity of the optical signal input to the optical receiver is too large or too small, the light receiving element 115 and the preamplifier circuit 120 are used in a saturated state. Therefore, the optical receiving device shown in FIG. 17 still has a problem that the RF signal output from the optical receiving device deteriorates.
[0013]
In the optical receiver shown in FIG. 17, when a temperature change occurs in the optical receiver, the gains of the preamplifier 120 and the variable gain amplifier 125 change, and the amplitude of the output RF signal changes. There was a problem of doing it.
[0014]
Therefore, an object of the present invention is to provide an optical receiving device that can make the amplitude of an RF signal output from a receiving device constant regardless of the distance between the optical transmitting device and the optical receiving device.
[0015]
Another object of the present invention is to provide an optical receiver capable of keeping the effective value of the output RF signal amplitude constant even when a temperature fluctuation occurs in the optical receiver and the gain of the preamplifier changes. To provide.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is an optical receiving device for converting an optical signal input via an optical fiber into an electric signal,
Photoelectric conversion means for converting an optical signal input through an optical fiber into an electric signal,
Intensity detection means for detecting the intensity of the electric signal converted by the photoelectric conversion means,
Optical signal intensity adjusting means for adjusting the intensity of the optical signal input via the optical fiber so that the intensity of the electric signal detected by the intensity detecting means is constant.
[0017]
According to the optical receiver according to the first embodiment, the intensity of the optical signal is feedback-controlled based on the intensity of the electric signal detected by the intensity detecting means. As a result, the intensity of the optical signal output from the optical receiver is kept constant.
[0018]
A second invention is an invention according to the first invention, wherein the intensity of the electric signal detected by the intensity detecting means and the output of the optical signal intensity adjusting means necessary for keeping the electric signal constant are provided. The relationship is set, and further includes a control signal creation unit that creates a control signal based on the relationship and the intensity of the electric signal detected by the intensity detection unit,
The optical signal intensity adjusting means adjusts the intensity of the optical signal based on the control signal created by the control signal creating means.
[0019]
According to the optical receiving apparatus of the second aspect, the control signal generating means for generating a control signal of a format suitable for the light intensity adjusting means based on the intensity of the electric signal detected by the intensity detecting means is provided. . Therefore, even if the specification of the detecting means is changed, only the setting of the control signal generating means needs to be changed. As a result, the degree of freedom in designing the optical receiver is increased.
[0020]
A third invention is an invention according to the second invention, wherein the amplification means amplifies the electric signal converted by the photoelectric conversion means;
Temperature detection means for detecting the temperature of the amplification means,
In the electric signal output from the amplifying unit, a deviation from a desired intensity caused by a temperature change of the amplifying unit and a light intensity adjusting unit required to compensate for a deviation from the desired intensity of the electric signal output from the amplifying unit. A relationship with the output is set, and further includes a correction signal creation unit that creates a temperature fluctuation correction signal based on the relationship and the temperature of the amplification unit detected by the temperature detection unit,
The light intensity adjusting means controls the intensity of the optical signal so that the electrical signal amplified by the amplifying means based on the control signal created by the control signal creating means and the temperature fluctuation correction signal created by the correction signal creating means has a predetermined value. Is adjusted.
[0021]
According to the optical receiver of the third aspect, the intensity of the optical signal is adjusted based on the temperature of the amplifying unit detected by the temperature detecting unit. As a result, even if the temperature of the amplifier changes and the gain of the amplifier changes, the intensity of the electric signal output from the amplifier is kept constant.
[0022]
A fourth invention is an invention according to the first invention, further comprising amplifying means for amplifying the electric signal converted by the photoelectric conversion means,
The intensity detection means detects the intensity of the electric signal amplified by the amplification means.
[0023]
According to the fourth aspect, the intensity of the electric signal amplified by the amplifying unit is detected, so that the intensity of the electric signal output by the amplifying unit is kept constant.
[0024]
A fifth invention is an invention according to the first invention, wherein the optical signal strength adjusting means has an exponentially increasing attenuation with respect to an increase in the strength of the control signal created by the control signal creating means. Variable attenuator.
[0025]
A sixth invention is an invention according to the first invention, wherein the optical signal intensity adjusting means increases the amount of amplification exponentially with respect to an increase in the intensity of the control signal created by the control signal creating means. Variable amplifier.
[0026]
A seventh invention is an invention according to the fifth or sixth invention, wherein the control signal generating means is constituted by a circuit including a log amplifier.
[0027]
According to the seventh aspect, since the control signal generating means is constituted by a circuit including a log amplifier, a control signal corresponding to the attenuator or the amplifier according to the fifth and sixth aspects is easily generated. It becomes possible.
[0028]
An eighth invention is the invention according to the first invention, wherein the optical signal intensity adjusting means outputs the optical signal whose intensity has been adjusted to the photoelectric conversion means via the optical waveguide.
[0029]
According to the eighth aspect, since the optical signal output from the optical signal adjusting unit is transmitted to the photoelectric conversion unit via the optical waveguide, the leakage of the optical signal between the optical signal adjusting unit and the photoelectric conversion unit. Is prevented.
[0030]
A ninth invention is the invention according to the first invention, wherein the optical signal intensity adjusting means is constituted by a transmission photodiode.
[0031]
A tenth invention is an invention according to the first invention, wherein the optical signal intensity adjusting means directly inputs an optical signal adjusted to a predetermined intensity to the photoelectric conversion means. .
[0032]
According to the tenth aspect, since the optical signal is directly incident on the optical conversion means from the optical signal intensity adjustment means, it is possible to bring the optical signal intensity adjustment means and the optical conversion means closer. As a result, the optical receiving device can be made compact.
[0033]
An eleventh invention is an invention according to the first invention, further comprising amplifying means for amplifying the electric signal converted by the photoelectric conversion means,
The photoelectric conversion unit includes a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit,
A first photoelectric conversion unit that converts the optical signal adjusted by the optical signal intensity adjustment unit into an electric signal and outputs the electric signal to an amplification unit;
A second photoelectric conversion unit that converts the optical signal adjusted by the optical signal intensity adjustment unit into an electric signal and outputs the electric signal to the intensity detection unit;
The intensity detector detects the intensity of the electric signal converted by the second photoelectric converter.
[0034]
A twelfth invention is an invention according to the eleventh invention, further comprising a variable branching unit that can divide one optical signal into two optical signals having an arbitrary intensity,
12. The optical signal according to claim 11, wherein the optical signal output from the light intensity adjusting means is distributed and output to each of the first photoelectric conversion means and the second photoelectric conversion means by the variable branching means. Optical receiver.
[0035]
According to the twelfth aspect, an optical signal having an arbitrary intensity is distributed to the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit by the variable branching unit. It is possible to sort accurately.
[0036]
A thirteenth invention is a invention according to the eleventh invention, further comprising a beam splitter that splits an optical signal output as one beam into two beams,
The optical signal output from the optical signal adjusting unit is split into two optical signals by a beam splitter and output to the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit.
[0037]
According to the thirteenth aspect, the optical signal split by the beam splitter is input to the first and second photoelectric conversion units. Here, when the light is branched by the beam splitter, it becomes easy to input an optical signal to the first and second photoelectric conversion units accurately. As a result, the intensity detecting means can accurately detect the intensity of the optical signal.
[0038]
A fourteenth invention is an invention according to the first invention, wherein the electric signal is a signal obtained by combining a direct current and an alternating current,
The strength detecting means detects a magnitude of a direct current of the electric signal.
[0039]
According to the fourteenth aspect, since the intensity detecting means detects a DC component of the electric signal, the configuration of the intensity detecting means can be simplified.
[0040]
A fifteenth invention is according to the first invention, wherein the electric signal is a signal obtained by combining a direct current and an alternating current,
The strength detecting means detects a magnitude of an effective value of an alternating current of the electric signal.
[0041]
A sixteenth invention is an invention according to the first invention, wherein the electric signal is a signal obtained by combining a direct current and an alternating current,
The intensity detecting means detects a sum of the magnitude of the effective value of the alternating current of the electric signal and the magnitude of the direct current.
[0042]
A seventeenth invention is an invention according to the third invention, wherein the temperature detecting means is constituted by a circuit including a thermistor.
[0043]
An eighteenth invention is an invention according to the third invention, wherein the temperature detecting means is constituted by a circuit including a diode.
[0044]
According to the seventeenth and eighteenth aspects, the temperature detecting means is realized by a circuit including a thermistor or a diode. Such a bridge circuit can be cheaply and easily assembled. As a result, the manufacturing cost of the optical receiving device can be reduced.
[0045]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment) Now, an optical receiver according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the optical receiver according to the present embodiment.
[0046]
The optical receiving device according to the present embodiment includes an optical fiber 5, a variable optical attenuator 10, a light receiving element 15, a preamplifier 20, a variable optical attenuator driving unit 25, and a detecting unit 30.
[0047]
Here, the optical fiber 5 transmits an optical signal transmitted from an optical transmitting device (not shown) to the optical receiving device. The variable optical attenuator 10 attenuates the intensity of an optical signal transmitted by the optical fiber 5. The variable optical attenuator 10 can change the amount of attenuation of the intensity of an optical signal in accordance with the magnitude of an input current, and is realized by, for example, Variable optical attenuators (VOA). . The light receiving element 15 converts an optical signal transmitted by the optical fiber 5 into an electric signal, and is realized by, for example, a photodiode. The preamplifier 20 amplifies the electric signal. The detection unit 30 detects only the DC component of the electric signal converted by the light receiving element, and outputs the DC component of the electric signal to the variable optical attenuator driving unit 25. The variable optical attenuator drive unit 25 converts the DC component of the electric signal output from the detection unit 30 into a control signal and outputs the control signal to the variable optical attenuator 10, and is realized by, for example, a circuit including a log amplifier. .
[0048]
Here, the detection unit 30, the variable optical attenuator driving unit 25, and the variable optical attenuator 10 will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating characteristics of the light receiving unit 15, the variable optical attenuator 10, and the variable optical attenuator driving unit 25. More specifically, FIG. 2A is a graph illustrating characteristics of the light receiving unit 15. FIG. 2B is a graph showing characteristics of the variable optical attenuator 10. FIG. 2C is a graph showing characteristics of the variable optical attenuator driving unit 25.
[0049]
The detecting unit 30 detects a DC component Ip of the electric signal converted by the light receiving unit 15. Note that the relationship between the DC component Ip and the intensity Pin of the optical signal is in a proportional relationship as shown in FIG.
[0050]
The variable optical attenuator 10 attenuates the intensity of the optical signal transmitted by the optical fiber 5 based on the intensity of the control signal Iin from the variable optical attenuator driving unit 25. FIG. 2B is a graph showing the relationship between Iin and the attenuation A (unit: dB) of the variable optical attenuator 10. Thus, a substantially proportional relationship is established between the logarithmic value of the attenuation amount A and Iin.
[0051]
The variable optical attenuator driving unit 25 converts Ip output from the detection unit 30 into a control signal Iin having an intensity suitable for controlling the variable optical attenuator 10. More specifically, since the unit of the amount of attenuation A is dB, the variable optical attenuator driving unit 25 uses the semilogarithmic graph shown in FIG. Convert to FIG. 2C is a graph showing the relationship between the control signal Iin and the DC component Ip.
[0052]
The operation of the optical receiving device according to the present embodiment configured as described above will be described below. First, an operation performed by the optical receiver according to the present embodiment when an optical signal having a desired intensity is input to the light receiving element will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams illustrating the states of signals at various parts of the optical receiving device according to the present embodiment.
[0053]
First, a case where an optical signal having a predetermined intensity is input to the optical receiver via the optical fiber 5 will be described. The input optical signal is subjected to attenuation A by the variable optical attenuator 10. 0 Attenuated. As a result, the light receiving element 15 has P as shown in FIG. 0 Is input.
[0054]
Next, the optical signal shown in FIG. 3A is converted into an electric signal Ip + Is as shown in FIG. 3B by the light receiving element 15 and outputted in the direction of the detection unit 30 and the preamplifier 20. You. Note that Ip indicates a DC component of the electric signal, and Is indicates an AC component of the electric signal. Here, Ip is I 0 The value of 'is taken.
[0055]
Here, the electric signal output to the preamplifier 20 side is input to the preamplifier 20 by the resistor 17 and the capacitor 18 only in the AC component Is. FIG. 3C is a diagram showing the electric signal Is input to the preamplifier 20 at this time. The preamplifier 20 amplifies the acquired electric signal as shown in FIG. 4A and outputs the amplified electric signal to the outside of the receiving device as an RF signal.
[0056]
On the other hand, the detecting unit 30 detects only the DC component Ip of the electric signal Ip + Is output from the light receiving element 15 and outputs the detected DC component Ip to the variable optical attenuator driving unit 25, as shown in FIG. The variable optical attenuator driving unit 25 that has obtained the DC component Ip creates the control signal Iin according to the semilogarithmic graph shown in FIG. Here, the value of Ip is 0 ′, The value of Iin is I 0 It becomes.
[0057]
Next, the variable optical attenuator 10 that has obtained the control signal Iin attenuates the optical signal by the attenuation A determined by the control signal Iin and the graph of FIG. Here, Iin is I 0 Therefore, the value of A is A 0 It becomes.
[0058]
As described above, P 0 When the optical signal Pin is input, the variable optical attenuator 10 always outputs A 0 The optical signal input from the optical fiber 5 is attenuated by the amount of attenuation. As a result, the DC component Ip detected by the intensity detecting means is always Ip 0 And the intensity of the optical signal Pin input to the light receiving element 15 is always P 0 And the intensity of the RF signal output from the optical receiver also becomes constant. This is the end of the description of the operation performed by the optical receiver according to the present embodiment when an optical signal having a desired intensity is input to the optical receiver.
[0059]
Next, an operation performed by the optical receiving device according to the present embodiment when the distance between the optical transmitting device and the optical receiving device is large will be described. Here, when the distance between the optical transmitting device and the optical receiving device is large, the intensity of the optical signal input to the light receiving element 15 becomes the desired intensity P 0 Smaller than. Therefore, the detection unit 30, the variable optical attenuator driving unit 25, and the variable optical attenuator 10 perform feedback control so that the intensity of the signal detected by the detection unit 30 is always constant.
[0060]
First, P 2 Is input to the light receiving element 15. The light receiving element 15 converts the obtained optical signal into an electric signal and outputs the electric signal to the detection unit 30 and the preamplifier 20 side. The process of applying the electric signal output to the preamplifier 20 is the same as the case where the optical signal having the desired intensity is input, and thus the description is omitted.
[0061]
Here, the detecting unit 30 detects only the DC component Ip of the electric signal output from the light receiving element 15 and outputs the detected signal to the variable optical attenuator driving unit 25. Here, the intensity of the optical signal Pin is P 2 Therefore, the intensity of the DC component Ip is I 2 '.
[0062]
The variable optical attenuator driving unit 25 that has received the DC component Ip converts the DC component Ip into a control signal Iin based on the graph of FIG. Here, the intensity of the input DC component Ip is I 2 ′, The intensity of Iin is I 2 It becomes.
[0063]
The variable optical attenuator 10 that has acquired Iin attenuates the optical signal based on the acquired Iin and the graph illustrated in FIG. Here, the intensity of the input control signal Iin is I 2 Therefore, the amount of attenuation A is A 2 It becomes.
[0064]
Where A 2 Is A 0 This is a smaller amount of attenuation. Therefore, as shown in FIG. 5A, the value of the intensity of the optical signal Pin input to the light receiving element 15 is P 0 And becomes constant. FIG. 5A shows that the intensity of the optical signal Pin is P 0 FIG. 7 is a diagram illustrating a state of a temporal change in the intensity of the optical signal Pin when the intensity is smaller than the threshold value.
[0065]
Next, an operation performed by the optical receiver according to the present embodiment when the distance between the optical transmitter and the optical receiver is small will be described. Here, when the distance between the optical transmitting device and the optical receiving device is small, the intensity of the optical signal input to the light receiving element 15 becomes the desired intensity P 0 Larger than. Therefore, the detection unit 30, the variable optical attenuator driving unit 25, and the variable optical attenuator 10 perform feedback control. Now, the details will be described below.
[0066]
First, P 1 Is input to the light receiving element 15. The light receiving element 15 converts the obtained optical signal into an electric signal and outputs the electric signal to the detection unit 30 and the preamplifier 20 side. The process of applying the electric signal output to the preamplifier 20 is the same as the case where the optical signal having the desired intensity is input, and thus the description is omitted.
[0067]
Here, the detecting unit 30 detects only the DC component Ip of the electric signal output from the light receiving element 15 and outputs the detected signal to the variable optical attenuator driving unit 25. Here, the intensity of the optical signal Pin is P 1 Therefore, the intensity of Ip is Ip 1 '.
[0068]
The variable optical attenuator driving unit 25 that has received the DC component Ip converts the DC component Ip into a control signal Iin based on the graph of FIG. Here, the intensity of the input DC component Ip is I 1 ′, The intensity of Iin is I 1 It becomes.
[0069]
The variable optical attenuator 10 that has acquired Iin attenuates the optical signal based on the acquired Iin and the graph illustrated in FIG. Here, the intensity of the input control signal Iin is I 1 Therefore, the amount of attenuation A is A 1 It becomes.
[0070]
Where A 1 Is A 0 This is a larger amount of attenuation. Therefore, as shown in FIG. 5B, the value of the intensity Pin of the optical signal input to the light receiving element 15 is P 0 And becomes constant. FIG. 5B shows that the intensity of the optical signal Pin is P 0 FIG. 7 is a diagram illustrating a state of a temporal change in the intensity of the optical signal Pin when the intensity is larger than the threshold value.
[0071]
FIG. 6 is a flowchart briefly describing the operation performed by the optical receiving device according to the present embodiment when the distance between the optical transmitting device and the optical receiving device is large and small. Now, the flowchart will be described below.
[0072]
First, when the distance between the optical transmitting device and the optical receiving device is large, the intensity of the optical signal input to the light receiving element 15 is smaller than the desired intensity. When the intensity of the optical signal decreases, the intensity of the signal detected by the detection unit 30 also decreases. Then, the intensity of the signal input to the variable attenuator drive unit 25 also decreases, so that the output of the variable optical attenuator drive unit 25 also decreases. Accordingly, the amount of attenuation in the variable optical attenuator 10 also decreases. As a result, the number of optical signals input to the light receiving element 15 increases. With the above operation, the intensity of the optical signal input to the light receiving element 15 approaches a constant value.
[0073]
On the other hand, when the distance between the optical transmitting device and the optical receiving device is small, the intensity of the optical signal input to the light receiving element 15 is higher than the desired intensity. As the intensity of the optical signal increases, the intensity of the signal detected by the detection unit 30 also increases. Then, the intensity of the signal input to the variable attenuator driving unit 25 also increases, so that the output of the variable optical attenuator driving unit 25 also increases. Accordingly, the amount of attenuation in the variable optical attenuator 10 also increases. As a result, an optical signal input to the light receiving element 15 decreases. With the above operation, the intensity of the optical signal input to the light receiving element 15 approaches a constant value.
[0074]
As described above, according to the optical receiver according to the present embodiment, the feedback control is performed so that the DC component Ip detected by the detection unit 30 is always constant, whereby the optical signal input to the light receiving element 15 is controlled. Since the intensity is constant, the light receiving element 15 and the preamplifier 20 are not used in a saturated state. As a result, deterioration of the RF signal output from the optical receiver is prevented.
[0075]
Further, according to the optical receiving device according to the present embodiment, the intensity of the optical signal input to the light receiving element 15 is constant, so that the intensity of the RF signal output from the optical receiving device is constant.
[0076]
The optical receiver according to the first embodiment has an object to always keep the intensity of an optical signal input to the light receiving element 15 constant even if the distance from the optical transmitter is large or small. . By achieving the object, the intensity of the RF signal output from the optical receiving device can be kept constant.
[0077]
Incidentally, the intensity of the RF signal output from the optical receiver is affected by the temperature around the preamplifier 20 in addition to the intensity of the optical signal input to the light receiving element. Therefore, in a second embodiment described below, a receiving device that can output an RF signal having a constant intensity even when the temperature around the preamplifier 20 changes will be described.
[0078]
(Second Embodiment) Now, an optical receiver according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the optical receiving device according to the present embodiment.
[0079]
The optical receiver according to the present embodiment includes an optical fiber 5, a variable optical attenuator 10, a control unit 12, a light receiving element 15, a resistor 17, a capacitor 18, a preamplifier 20, a detection unit 25, and a variable optical attenuator driving unit. 25 and a temperature fluctuation detecting unit 35. Further, temperature fluctuation detecting section 40 includes a temperature detecting section 40 and a temperature detection signal generating section 45.
[0080]
Here, the optical fiber 5, the variable optical attenuator 10, the control unit 12, the light receiving element 15, the resistor 17, the capacitor 18, and the preamplifier 20 are the same as those in the first embodiment, and the description is omitted. .
[0081]
Now, components other than the above components will be described below. First, the temperature fluctuation detection unit 35 detects the temperature of the preamplifier 20 and detects a temperature fluctuation detection signal It having an intensity corresponding to the temperature. 2 Is output to the detector. The control unit 12 calculates the temperature fluctuation detection signal It output from the temperature fluctuation detection unit 45 from the DC component Ip output from the detection unit 25. 2 Is subtracted into Ip-It 2 And outputs it to the variable optical attenuator driving unit 25. In the first embodiment, the variable attenuator driving unit 30 converts Ip into Iin based on the graph of FIG. 2, but in the present embodiment, Ip−It. 2 Is converted into Iin based on the graph of FIG.
[0082]
Here, a detailed configuration of the temperature fluctuation detection unit 35 will be described. The temperature fluctuation detecting section 35 includes the temperature detecting section 40 and the temperature detecting signal generating section 45 as described above. The temperature detection unit 40 is installed near the preamplifier 20, detects the temperature of the preamplifier 20, and generates a temperature signal It having an intensity corresponding to the temperature. 1 Is output to the temperature detection signal generator 45. In this embodiment, when the temperature of the preamplifier rises from a reference temperature (hereinafter, referred to as a reference temperature), the temperature of the preamplifier is set to plus It 1 Is output, and when the temperature of the preamplifier 20 falls from the reference temperature, the temperature detection unit 40 1 Is output. As a configuration of the temperature detecting section 40 that performs such an operation, a bridge circuit including three resistors R1 to R3 having known resistance values, a thermistor, and a comparator as shown in FIG. 8 can be considered.
[0083]
The temperature detection signal generation section 45 outputs the temperature signal It output from the temperature detection section 40. 1 Is a temperature detection signal It, which is a signal suitable for the variable optical attenuator driving unit 25. 2 , For example, a circuit or CPU for converting the signal strength, and It 1 And It 2 Is realized by a combination of memories storing a table indicating the relationship with Note that the temperature detection signal generator 45 outputs the temperature signal It 1 Is the temperature detection signal It 2 Is converted so that the relationship between the change in the amplification factor of the preamplifier 20 with respect to the temperature and the temperature change detected by the temperature detection unit 40 is one-to-one.
[0084]
Here, the temperature signal It 1 And the temperature detection signal It 2 Will be described in detail. If the temperature of the preamplifier 20 changes, the effective value of the RF signal Is' changes. Specifically, when the temperature of the preamplifier 20 increases, the gain of the preamplifier 20 decreases, and the effective value of the RF signal Is' decreases. On the other hand, when the temperature of the preamplifier 20 decreases, the gain of the preamplifier 20 increases, and the effective value of the RF signal Is' increases. As a result, Is ′ output from the optical receiving device does not become constant, even though feedback control is performed so that the DC current Ip detected by the detection unit 15 is constant.
[0085]
Thus, when the effective value of the RF signal Is ′ changes due to the temperature change of the preamplifier 20, the variable optical attenuator 10 sets the intensity of the optical signal Pin to an intensity that can compensate for the change in the effective value. Need to be adjusted. To this end, the temperature detection signal generator 45 generates the temperature signal It, which is a signal related to the temperature of the preamplifier 20, so that the variable optical attenuator 10 can perform the above operation. 1 Is a temperature detection signal It in a format that can be input to the variable optical attenuator drive unit 25. 2 And input to the variable optical attenuator drive unit 25. Here, such It 1 And It 2 For example, the following method is conceivable as a method for obtaining the relationship between
[0086]
First, the optical receiver according to the present embodiment is assembled. Next, the temperature of the preamplifier 20 is changed, and it is output at this time. 1 Read out. Next, a signal is input to the variable optical attenuator driving unit 25 so that the intensity of the RF signal Is ′ output from the preamplifier 20 becomes a predetermined intensity. At this time, the intensity of the signal input to the variable optical attenuator driving unit 25 is 1 It corresponding to 2 become. After that, It 1 By repeating the same experiment while changing It, 1 And It 2 You can ask for the relationship.
[0087]
The operation of the thus configured optical receiving device according to the present embodiment will be described below. First, a case where the temperature of the preamplifier 20 rises will be described. Note that the operations performed by the detection unit 25 and the light receiving element 15 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0088]
First, when the temperature of the preamplifier 20 rises above the reference temperature, the gain of the preamplifier 20 decreases. As a result, the effective value of the RF signal Is' output from the optical receiving device decreases.
[0089]
At this time, the temperature detector 40 detects that the temperature of the preamplifier 20 has risen above the reference temperature, and outputs a temperature signal It. 1 Is output to the temperature detection signal generator 45. Note that the temperature signal It in this case is 1 , A positive current is generated because the temperature of the preamplifier has risen.
[0090]
Temperature signal It 1 Is acquired, the temperature detection signal generation unit 45 acquires the acquired It 1 Is the temperature detection signal It 2 And outputs it to the control unit 12. Note that the temperature signal It 1 Is positive, the temperature detection signal It 2 Is also positive.
[0091]
Next, the control unit 12 calculates the It component output from the temperature detection signal generation unit 45 from the DC component Ip of the electrical signal output from the detection unit 25. 2 Is subtracted into Ip-It 2 Create Where It 2 Is positive, so Ip−It 2 Is smaller than Ip.
[0092]
Next, the variable optical attenuator driving unit 25 calculates Ip-It based on the graph of FIG. 2 Is converted into a control signal Iin and output to the variable optical attenuator 10. Note that Ip-It 2 Is smaller than Ip, the control signal Iin has a smaller value than when the temperature is not corrected (that is, in the first embodiment).
[0093]
Next, the variable optical attenuator 10 that has obtained the control signal Iin attenuates the optical signal output from the optical fiber 5 and outputs it. Here, the temperature-corrected Iin is smaller than Iin in the case where the temperature is not corrected (that is, in the first embodiment). Smaller than. As a result, the intensity of the optical signal Pin input to the light receiving element increases, and the effective value of the RF signal Is' output from the optical receiver increases (see FIG. 9A). This compensates for the gain that has decreased due to the temperature rise. Note that FIG. 9A shows that the intensity of the RF signal Is ′ is C 0 FIG. 7 is a diagram showing a temporal change of the RF signal Is ′ when the value of the RF signal Is ′ is smaller.
[0094]
Next, a case where the temperature of the preamplifier 20 falls below the reference temperature will be described.
[0095]
First, when the temperature of the preamplifier 20 falls below the reference temperature, the gain of the preamplifier 20 increases. As a result, the effective value of the RF signal Is' output from the optical receiver increases.
[0096]
At this time, the temperature detecting section 40 detects that the temperature of the preamplifier 20 has risen above the reference temperature, and generates a temperature signal It. 1 Is output to the temperature detection signal generator 45. Note that the temperature signal It in this case is 1 , A negative current is generated because the temperature of the preamplifier has dropped below the reference temperature.
[0097]
Temperature signal It 1 Is acquired, the temperature detection signal generation unit 45 acquires the acquired It 1 Is the temperature detection signal It 2 And outputs it to the control unit 12. Note that the temperature signal It 1 Is negative, the temperature detection signal It 2 Is also negative.
[0098]
Next, the control unit 12 calculates the It component output from the temperature detection signal generation unit 45 from the DC component Ip of the electrical signal output from the detection unit 25. 2 Is subtracted into Ip-It 2 Create Where It 2 Is negative, so Ip−It 2 Is larger than Ip.
[0099]
Next, the variable optical attenuator driving unit 25 calculates Ip-It based on the graph of FIG. 2 Is converted into a control signal Iin and output to the variable optical attenuator 10. Note that Ip-It 2 Is larger than Ip, the control signal Iin has a larger value than when the temperature is not corrected (that is, in the first embodiment).
[0100]
Next, the variable optical attenuator 10 that has obtained the control signal Iin attenuates the optical signal output from the optical fiber 5 and outputs it. Here, the temperature-corrected Iin is a value larger than Iin in the case where the temperature is not corrected (that is, in the first embodiment). Larger than. As a result, the intensity of the optical signal Pin input to the light receiving element decreases, and the effective value of the RF signal Is ′ output from the optical receiving device decreases (see FIG. 9B). This compensates for the gain that has decreased due to the temperature rise. FIG. 9B shows that the intensity of the RF signal Is ′ is C 0 FIG. 9 is a diagram showing a temporal change of the RF signal Is ′ when the value of the RF signal Is ′ is larger than that of FIG.
[0101]
FIG. 10 is a flowchart briefly explaining the operation performed by the optical receiver according to the present embodiment when the temperature of the preamplifier 20 rises and falls. Now, the flowchart will be described below.
[0102]
First, when the temperature of the preamplifier 20 increases, the gain of the preamplifier 20 decreases. In response, the effective value of the RF output signal amplitude decreases. Here, the temperature fluctuation detecting section 45 detects a temperature change and outputs a temperature detection signal. Since the control unit 12 subtracts the temperature detection signal having a positive magnitude, the output signal decreases. Thus, the control signal output from the variable optical attenuator driving unit 25 also decreases. Further, the attenuation of the variable optical attenuator 10 decreases accordingly. As a result, the intensity of the optical signal input to the light receiving element 15 increases, and the effective value of the amplitude of the RF signal also increases. Then, the execution value of the amplitude of the RF signal is kept constant.
[0103]
On the other hand, when the temperature of the preamplifier 20 decreases, the gain of the preamplifier 20 increases. In response, the effective value of the RF output signal amplitude increases. Here, the temperature fluctuation detecting section 45 detects a temperature change and outputs a temperature detection signal. Since the control unit 12 subtracts the temperature detection signal having a negative magnitude, the output signal increases. Thereby, the control signal output from the variable optical attenuator driving unit 25 also increases. Further, the attenuation of the variable optical attenuator 10 increases accordingly. As a result, the intensity of the optical signal input to the light receiving element 15 decreases, and the effective value of the amplitude of the RF signal also decreases. Then, the execution value of the amplitude of the RF signal is kept constant.
[0104]
As described above, according to the optical receiver according to the second embodiment of the present invention, the effective value of the amplitude of the output RF signal is always constant even if the temperature changes in the optical receiver.
[0105]
In the present embodiment, a thermistor is used for the temperature detection unit 40, but a diode may be used for the temperature detection unit 40. Since the thermistors and diodes are inexpensive and easily available, the manufacturing cost of the optical receiver can be reduced.
[0106]
In the optical receiving devices according to the first and second embodiments, the feedback control of the intensity of the optical signal is performed using the electric signal output from the light receiving element 15.
[0107]
However, the signal used for the feedback control of the intensity of the optical signal is not limited to the electric signal output by the light receiving element 15.
[0108]
Therefore, in the third embodiment described below, an optical receiving apparatus that performs feedback control of the intensity of an optical signal using the RF signal Is ′ output from the preamplifier 20 will be described.
[0109]
(Third Embodiment) Now, an optical receiver according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the optical receiver according to the present embodiment.
[0110]
The optical receiver according to the present embodiment includes an optical fiber 5, a variable optical attenuator 10, a light receiving element 15, a resistor 17, a capacitor 18, a preamplifier 20, a variable optical attenuator driving unit 25, and a detection unit 31.
[0111]
Here, the optical fiber 5, the variable optical attenuator 10, the light receiving element 15, the resistor 17, the capacitor 18, and the preamplifier 20 are the same as those in the first embodiment, and the description is omitted.
[0112]
Now, components other than the above components will be described below. First, the detection unit 31 detects the effective value Ie of the RF signal Is ′ output from the preamplifier 20. In the variable optical attenuator driving unit 25, the variable attenuator driving unit 30 converts Ip into Iin based on the graph of FIG. 2 in the first embodiment. 2 is converted into Iin based on the graph of FIG.
[0113]
The operation of the thus configured optical receiving device according to the present embodiment will be described below. The operation in which the light receiving element 15 converts the optical signal Pin into an electric signal Ip + Is, and the amplifier circuit 20 amplifies Is and outputs it as an RF signal Is' is the same as in the first embodiment. Omitted. Therefore, here, the operation performed by the detection unit 31 and the variable optical attenuator driving unit 25 will be mainly described.
[0114]
First, an operation performed by the optical receiver according to the present embodiment when an RF signal Is' having an intensity smaller than a desired intensity is output from the preamplifier 20 will be described.
[0115]
A part of the RF signal Is ′ output from the preamplifier 20 is branched and input to the detection unit 31 before being output from the optical receiver. The detector 31 detects the effective value Ie of the input RF signal Is ′ and outputs the same to the variable optical attenuator driver 25. Here, since the intensity of the RF signal Is' is smaller than a desired value, its effective value Ie is also smaller than a predetermined value.
[0116]
Next, the variable optical attenuator driving unit 25 converts the obtained effective value Ie into a control signal Iin based on the graph of FIG. Although the variable optical attenuator driving unit 25 according to the first embodiment converts the input DC component Ip into the control signal Iin, the variable optical attenuator driving unit 25 according to the present embodiment The value Ie is converted into a control signal Iin. Therefore, in the present embodiment, the portion of Ip shown in FIG. 2 is read as Ie and conversion is performed. Here, since the effective value Ie is smaller than the predetermined value, the intensity of the control signal Iin is also smaller than the predetermined value.
[0117]
Next, the variable optical attenuator 10 attenuates the optical signal input from the optical fiber 5 based on the intensity of the control signal Iin converted by the variable optical attenuator driving unit 25. Here, since the intensity of the control signal Iin is small, the attenuation A of the variable optical attenuator 10 is also smaller than a predetermined value. As a result, the intensity of the optical signal Pin increases as compared to before the feedback control, and accordingly, the intensity of the RF signal Is ′ output from the preamplifier 20 also increases.
[0118]
When the RF signal Is ′ having an intensity higher than the desired intensity is output from the preamplifier 20, the operation performed by the optical receiver according to the present embodiment is larger than the intensity desired from the preamplifier 20. When the RF signal Is' having the strength is output, only the strength of each signal is reversed, and the description thereof will be omitted.
[0119]
As described above, when the strength of the RF signal Is 'is increased, the attenuation is increased, and when the strength of the RF signal Is' is reduced, the attenuation is reduced, whereby the RF signal output from the optical receiver is reduced. The intensity of Is' is always kept constant.
[0120]
Here, the cause of the change in the intensity of the RF signal Is ′ includes a change in the intensity of the optical signal Pin and a change in the temperature of the preamplifier 20. In the optical receiving device according to the present embodiment, feedback control is performed using the finally output RF signal Is ′, so that feedback control considering all elements that change the strength of the RF signal Is ′ is realized. Becomes possible.
[0121]
In the first to third embodiments of the present invention, the variable optical attenuator 10 is used to change the intensity of the optical signal Pin, but a variable optical amplifier is used instead of the variable optical attenuator. You may.
[0122]
In the first to third embodiments of the present invention, the variable optical attenuator driving unit 25 has an operation characteristic in which the output signal increases with an increase in the input signal, and the attenuation amount increases with respect to the increase in the output signal. Although the example of the combination with the variable optical attenuator 10 having the characteristic of increasing has been described, the variable attenuator drive unit having the operation characteristic that the output signal decreases with the increase of the input signal, A combination with a variable attenuator having such a characteristic that the amount of attenuation is increased can be similarly implemented.
[0123]
Note that a transmission photodiode may be applied to the variable optical attenuator 10 according to the first to third embodiments. The transmissive photodiode is a photodiode in which light is transmitted to a depletion layer i sandwiched between a p-layer and an n-layer in a pn junction photodiode. When the voltage V is applied to the n-layer, the amount of the optical signal absorbed by the depletion layer i changes, and the intensity of the output optical signal changes.
[0124]
Here, in the case where a transmission photodiode is applied to the variable optical attenuator 10, in the optical receivers according to the first and second embodiments, as shown in FIG. A light receiving element for use may be applied. Specifically, the monitoring light receiving element directly receives the optical signal output from the variable optical attenuator 10, converts the optical signal into an electric signal, detects the effective value of the DC component or the AC component, and performs variable control. Output to the optical attenuator drive unit 25. In this case, a beam splitter may be provided between the variable attenuator 10 and the light receiving element 15 as shown in FIG. The provision of the beam splitter makes it possible to split the optical signal output from the variable optical attenuator 10 into the light receiving element for monitoring and the light receiving element 15. As described above, when the beam splitter is used, it is possible to accurately output an optical signal to the monitoring light receiving element and the light receiving element. As a result, the monitoring light receiving element can accurately output the intensity of the optical signal. Can be detected.
[0125]
In the first embodiment and the second embodiment, the optical receiving device can have a configuration as shown in FIG. FIG. 15 is a block diagram showing a part of the optical receiver. In the optical receiver shown in FIG. 15, a light receiving element 15 for receiving an optical signal to be amplified and a monitoring photodiode for receiving an optical signal used for feedback control are separately provided. A variable branching device for branching and outputting the optical signal output from the variable optical attenuator 10 to the light receiving element 15 and the monitoring photodiode is provided by the variable optical attenuator 10, the monitoring photodiode and the light receiving element 15. It is provided between. Note that the variable branching device can freely change the branching ratio of the optical signal output to each of the monitoring photodiode and the light receiving element 15.
[0126]
In the optical receivers according to the first to third embodiments, an optical fiber is provided between the light receiving element 15 and the variable optical attenuator 10, but an optical waveguide is used instead of the optical fiber. You may. Similarly, an optical waveguide may be provided between the optical fiber 5 connected to the optical transmitter and the variable optical attenuator 10. As described above, by using the optical waveguide in the optical receiving device, the size of the optical receiving device can be reduced, and the variable optical attenuator 10 and the light receiving element 15 can be easily integrated as shown in FIG. When a beam splitter is used as shown in FIG. 14, the beam splitter can be easily integrated in addition to the variable optical attenuator 10 and the light receiving element 15.
[0127]
As shown in FIG. 2B, the variable optical attenuator 10 of the optical receiver according to the first to third embodiments has an attenuation amount A with respect to the intensity of the input control signal Iin. Although a logarithmic value having a substantially proportional relationship is used, the relationship between the control signal Iin and the attenuation A is not limited to this. The relationship between the control signal Iin and the amount of attenuation A may be, for example, a substantially proportional relationship.
[0128]
In the first and second embodiments, the detection unit 25 detects the DC component Ip, but detects the effective value of the AC component Is instead of the DC component Ip. Alternatively, the sum of the DC component Ip and the effective value of the AC component Is may be detected. When the DC component Ip is detected, there is an advantage that the intensity can be easily detected.
[0129]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the intensity of the optical signal is adjusted so that the intensity of the electric signal converted by the photoelectric conversion unit is constant, the intensity of the output electric signal is kept constant. An optical receiving device having an effect can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical receiving device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing characteristics of a light receiving unit 15, a variable optical attenuator 10, and a variable optical attenuator driving unit 25 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a state of a signal flowing to each part of the optical receiving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state of a signal flowing to each part of the optical receiving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing how the intensity of the optical signal Pin changes over time in the optical receiving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart briefly explaining the operation performed by the optical receiving device according to the first embodiment of the present invention when the distance between the optical transmitting device and the optical receiving device is large and small.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an optical receiving device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a temperature detection unit 40 of the optical receiver according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a temporal change of an RF signal Is ′ in an optical receiving device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart briefly explaining the operation performed by the optical receiver according to the second embodiment of the present invention when the temperature of the preamplifier 20 rises and falls.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an optical receiving device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing another example of the configuration of the optical receiver according to the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing another example of the configuration of the optical receiver according to the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing another configuration example of the optical receiver according to the present invention.
FIG. 15 is a block diagram showing another example of the configuration of the optical receiver according to the present invention.
FIG. 16 is an enlarged view of the vicinity of a variable optical attenuator and a light receiving element when an optical waveguide is used in the optical resin device of the present invention.
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical receiving device.
[Explanation of symbols]
5 Optical fiber
10 Variable optical attenuator
12 control unit
15 Light receiving element
17 resistor
18 Capacitor
20 Preamplifier
25 Variable optical attenuator driver
30, 31 detector
35 Temperature fluctuation detector
40 Temperature detector
45 signal generator

Claims (18)

光ファイバを介して入力される光信号を電気信号に変換する光受信装置であって、
前記光ファイバを介して入力される光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、
前記光電変換手段が変換した電気信号の強度を検出する強度検出手段と、
前記強度検出手段が検出した前記電気信号の強度が一定となるように、前記光ファイバを介して入力される光信号の強度を調節する光信号強度調節手段とを備える、光受信装置。An optical receiving device that converts an optical signal input via an optical fiber into an electric signal,
Photoelectric conversion means for converting an optical signal input through the optical fiber into an electric signal,
Intensity detection means for detecting the intensity of the electric signal converted by the photoelectric conversion means,
An optical signal intensity adjustment unit that adjusts the intensity of an optical signal input via the optical fiber such that the intensity of the electric signal detected by the intensity detection unit is constant. 前記強度検出手段が検出する電気信号の強度と、前記電気信号が一定とされるために必要な前記光信号強度調節手段の出力との関係が設定されており、当該関係と前記強度検出手段が検出した電気信号の強度とに基づいて制御信号を作成する制御信号作成手段をさらに備え、
前記光信号強度調節手段は、前記制御信号作成手段が作成した制御信号に基づいて前記光信号の強度を調節する、請求項１に記載の光受信装置。The relationship between the intensity of the electric signal detected by the intensity detection unit and the output of the optical signal intensity adjustment unit necessary for the electric signal to be constant is set, and the relationship and the intensity detection unit are set. Further comprising a control signal creating means for creating a control signal based on the strength of the detected electrical signal,
The optical receiving device according to claim 1, wherein the optical signal intensity adjusting unit adjusts the intensity of the optical signal based on the control signal created by the control signal creating unit. 前記光電変換手段が変換した電気信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記増幅手段から出力される電気信号において当該増幅手段の温度変化により生じる所望強度からのずれと、当該増幅手段から出力される電気信号の所望強度からのずれを補うのに必要な前記光強度調節手段の出力との関係が設定されており、当該関係と前記温度検出手段が検出した前記増幅手段の温度とに基づいて、温度変動補正信号を作成する補正信号作成手段とをさらに備え、
前記光強度調節手段は、前記制御信号作成手段が作成した制御信号と、前記補正信号作成手段が作成した温度変動補正信号とに基づいて、前記増幅手段が増幅した電気信号が所定値になるように前記光信号の強度を調節することを特徴とする、請求項２に記載の光受信装置。Amplifying means for amplifying the electric signal converted by the photoelectric conversion means,
Temperature detection means for detecting the temperature of the amplification means,
The light intensity adjustment required to compensate for the deviation from the desired intensity of the electric signal output from the amplifying unit due to the temperature change of the amplifying unit and the deviation from the desired intensity of the electric signal output from the amplifying unit. A relationship with the output of the means is set, and further includes a correction signal creating means for creating a temperature fluctuation correction signal based on the relationship and the temperature of the amplifying means detected by the temperature detecting means,
The light intensity adjusting unit is configured to adjust the electric signal amplified by the amplifying unit to a predetermined value based on the control signal created by the control signal creating unit and the temperature fluctuation correction signal created by the correction signal creating unit. The optical receiving apparatus according to claim 2, wherein the intensity of the optical signal is adjusted. 前記光電変換手段が変換した電気信号を増幅する増幅手段をさらに備え、
前記強度検出手段は、前記増幅手段が増幅した電気信号の強度を検出する、請求項１に記載の光受信装置。Further comprising an amplifying means for amplifying the electric signal converted by the photoelectric conversion means,
The optical receiving device according to claim 1, wherein the intensity detection unit detects an intensity of the electric signal amplified by the amplification unit. 前記光信号強度調節手段は、前記制御信号作成手段が作成した制御信号の強度の増加に対して、指数関数的に減衰量が増加する可変減衰器である、請求項１に記載の光受信装置。2. The optical receiving device according to claim 1, wherein the optical signal intensity adjusting unit is a variable attenuator whose attenuation increases exponentially with respect to an increase in the intensity of the control signal created by the control signal creating unit. . 前記光信号強度調節手段は、前記制御信号作成手段が作成した制御信号の強度の増加に対して、指数関数的に増幅量が増加する可変増幅器である、請求項１に記載の光受信装置。2. The optical receiving apparatus according to claim 1, wherein the optical signal intensity adjusting unit is a variable amplifier whose amplification amount increases exponentially with respect to an increase in the intensity of the control signal created by the control signal creating unit. 前記制御信号作成手段は、ログアンプを含んだ回路により構成されることを特徴とする、請求項５または６に記載の光受信装置。7. The optical receiving device according to claim 5, wherein the control signal generating unit is configured by a circuit including a log amplifier. 前記光信号強度調節手段は、強度を調節した光信号を、光導波路を介して前記光電変換手段に出力することを特徴とする、請求項１に記載の光受信装置。The optical receiving apparatus according to claim 1, wherein the optical signal intensity adjusting unit outputs an optical signal whose intensity has been adjusted to the photoelectric conversion unit via an optical waveguide. 前記光信号強度調節手段は、透過型フォトダイオードにより構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の光受信装置。The optical receiving device according to claim 1, wherein the optical signal intensity adjusting means is configured by a transmission type photodiode. 前記光信号強度調節手段は、所定の強度に調節した光信号を、前記光電変換手段に対して、直接入力することを特徴とする、請求項１に記載の光受信装置。2. The optical receiving apparatus according to claim 1, wherein the optical signal intensity adjusting unit directly inputs an optical signal adjusted to a predetermined intensity to the photoelectric conversion unit. 前記光電変換手段が変換した電気信号を増幅する増幅手段をさらに備え、
前記光電変換手段は、第１の光電変換手段と第２の光電変換手段とを含み、
前記第１の光電変換手段は、前記光信号強度調節手段が調節した光信号を電気信号に変換して、前記増幅手段に対して出力し、
前記第２の光電変換手段は、前記光信号強度調節手段が調節した光信号を電気信号に変換して、前記強度検出手段に対して出力し、
前記強度検出手段は、前記第２の光電変換手段が変換した電気信号の強度を検出することを特徴とする、請求項１に記載の光受信装置。Further comprising an amplifying means for amplifying the electric signal converted by the photoelectric conversion means,
The photoelectric conversion unit includes a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit,
The first photoelectric conversion unit converts the optical signal adjusted by the optical signal intensity adjustment unit into an electric signal, and outputs the electric signal to the amplification unit;
The second photoelectric conversion unit converts the optical signal adjusted by the optical signal intensity adjustment unit into an electric signal, and outputs the electric signal to the intensity detection unit;
The optical receiving device according to claim 1, wherein the intensity detecting unit detects the intensity of the electric signal converted by the second photoelectric conversion unit. 一つの光信号を任意の強度を持った二つの光信号に振り分けることができる可変分岐手段をさらに備え、
前記光強度調節手段が出力した光信号は、前記可変分岐手段により、前記第１の光電変換手段と第２の光電変換手段とのそれぞれに振り分けて出力されることを特徴とする、請求項１１に記載の光受信装置。Further provided is a variable branching unit capable of distributing one optical signal into two optical signals having an arbitrary intensity,
12. The optical signal output by the light intensity adjusting means, which is divided and output by the variable branching means to each of the first photoelectric conversion means and the second photoelectric conversion means. An optical receiving device according to item 1. 一本のビームとして出力される光信号を二本のビームに分岐するビームスプリッタをさらに備え、
前記光信号調節手段が出力した光信号は、前記ビームスプリッタにより二つの光信号に分岐されて、前記第１の光電変換手段と第２の光電変換手段とのそれぞれに出力されることを特徴とする、請求項１１に記載の光受信装置。It further includes a beam splitter that splits the optical signal output as one beam into two beams,
The optical signal output by the optical signal adjusting unit is split into two optical signals by the beam splitter, and is output to each of the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit. The optical receiving device according to claim 11, wherein: 前記電気信号は、直流電流と交流電流とが合成された信号であり、
前記強度検出手段は、前記電気信号の直流電流の大きさを検出することを特徴とする、請求項１に記載の光受信装置。The electric signal is a signal obtained by combining a direct current and an alternating current,
The optical receiving device according to claim 1, wherein the intensity detecting unit detects a magnitude of a direct current of the electric signal. 前記電気信号は、直流電流と交流電流とが合成された信号であり、
前記強度検出手段は、前記電気信号の交流電流の実効値の大きさを検出することを特徴とする、請求項１に記載の光受信装置。The electric signal is a signal obtained by combining a direct current and an alternating current,
The optical receiving device according to claim 1, wherein the intensity detecting means detects a magnitude of an effective value of an alternating current of the electric signal. 前記電気信号は、直流電流と交流電流とが合成された信号であり、
前記強度検出手段は、前記電気信号の交流電流の実効値の大きさと直流電流の大きさとの和を検出することを特徴とする、請求項１に記載の光受信装置。The electric signal is a signal obtained by combining a direct current and an alternating current,
2. The optical receiving apparatus according to claim 1, wherein said intensity detecting means detects a sum of a magnitude of an effective value of an alternating current of the electric signal and a magnitude of a direct current. 前記温度検出手段は、サーミスタを含む回路により構成されることを特徴とする、請求項３に記載の光受信装置。The optical receiving device according to claim 3, wherein the temperature detecting means is configured by a circuit including a thermistor. 前記温度検出手段は、ダイオードを含む回路により構成されることを特徴とする、請求項３に記載の光受信装置。The optical receiving device according to claim 3, wherein the temperature detecting means is configured by a circuit including a diode.
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