JP2005117464A - 識別レベル制御方法及びそれを用いた光受信器 - Google Patents

Abstract

【課題】 識別レベルを最適な値に決定することができ、かつ、クロック抽出が不要で構成が簡単な識別レベル制御方法及びそれを用いた光受信器を提供することを目的とする。
【解決手段】 光ファイバからの光信号を電気信号に変換しリミッタアンプで増幅したのちデータを再生する光受信器の識別レベル制御方法において、リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変してリミッタアンプ出力の平均値を識別レベルとともに保持し、平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に最小値と所定値内の間に第１の平均値を設定して第１の平均値に対応する第１識別レベルと最大値と所定値内の間に第２の平均値を設定して第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、第１識別レベルと第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求めリミッタアンプに供給する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、識別レベル制御方法及びそれを用いた光受信器に関し、光ファイバからの光信号を電気信号に変換しリミッタアンプで増幅したのちデータを再生する光受信器の識別レベル制御方法及びそれを用いた光受信器に関する。

光ファイバから、例えば１０Ｇｂｐｓ等の高速伝送された光信号を受信する光伝送装置では、光ファイバの伝送距離に依らず識別レベルを常に最適に保つ必要がある。

図１は、従来の光受信器のブロック構成図を示す。同図中、光ファイバから入力された光信号は、受光素子１０によって電流信号に変換され、プリアンプ１２で電圧信号に変換される。リミッタアンプ１４はプリアンプ１２からコンデンサ１３を介して供給される信号をＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ ＆ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）１６で識別可能な振幅に増幅する。ＣＤＲ１６はリミッタアンプ１４から供給される信号に同期したクロックを抽出し、このクロックでデータを打ち抜き再生して、クロック及びデータを次段に向けて出力する。

一般的に、リミッタアンプ１４には高利得（３０〜４０ｄＢ程度）の差動増幅器が使われるが、リミッタアンプ１４内のトランジスタのバラツキや温度特性により入力オフセット電圧が発生して受信感度劣化の原因となる。これを防止するため、リミッタアンプ１４の正転出力と反転出力を監視し、入力オフセット電圧を補償する直流帰還回路（ＤＣ ｆｅｅｄ ｂａｃｋ）２０を追加している。

直流帰還回路２０では、平均値検出回路２２でリミッタアンプ１４の正転出力と反転出力それぞれの平均値を検出してアンプ２４で差動増幅し、これらの電圧が等しくなるようにリミッタアンプ１４の主信号入力とは反対側の入力電圧を制御している。リミッタアンプ１４の正転出力と反転出力の電圧を意図的にずれた状態に制御する必要がある場合は、オフセット回路２６からのオフセット電圧Ｖｏｆｆを加算する。

また、入力デジタル信号を識別器で識別した信号の符号誤りを検出し、符号誤りを小さくするよう上記識別器の識別判定値を制御する技術が、例えば、特許文献１に記載されている。

また、入力信号と発振出力の位相差が一定になるよう位相同期制御を行い、入力信号の伝送レートに応じたクロックタイミングを抽出し、再生制御回路で入力信号に対し電圧閾値レベルと抽出したクロックの位相を順次スイープさせ、隣り合うモニタポイントのレベルが一致するか否かの判定を行って、アイパターンの有効領域内での最もエラー発生の低い識別点を最適点として再生制御を行う。
特開昭６０−１９７０５１号公報 特開２００３−１８１４０号公報

本来、識別レベルは入力波形の最適レベル、つまりＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ：符号誤り率）が最小となるレベルに保たれることが理想であるが、誤り率を検出するためには大規模な回路が必要であり光受信器に搭載することは非現実的である。また、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路からのフィードバックにより識別レベルを最適に保つ方式も提案されているが、ＦＥＣ回路を使わない伝送システムには適用できないという問題があった。

従って、従来は識別レベルを最適値に調整して固定し、これを安定に保つことで対応してきたが、光伝送速度が高くなると光ファイバの分散により発生する波形歪の影響が無視できなくなる。

図２（Ａ），（Ｂ）に、１０Ｇｂｐｓの光ファイバ伝送前後の光波形を示す。光波形の歪み方の特徴として、第１に大きなオーバーシュートが発生する。第２にクロスポイント（立ち上がりと立下りの交点）が下がり、デューティサイクルが小さくなる。

図１のリミッタアンプ１４はＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能を持たないため、入力振幅が大きくなると、リミッタアンプ出力振幅に制限がかかる。すなわち、入力波形の一部分を切り取って増幅する動作となる。

オフセット回路２６のオフセット電圧Ｖｏｆｆが０の場合、アンプ２４はリミッタアンプ１４の正転出力と反転出力の平均電圧が均しくなるように動作するので、リミッタアンプ１４出力は図２（Ａ）に示す入力波形のクロスポイント付近の領域ａが切り取られて出力されることになる。光入力波形の一部分をリミッタアンプ１４が切り取っているため、実質的にはリミッタアンプ１４の切り取るレベルが識別レベルと同等となる。

光ファイバの分散値が固定値であれば、その値に応じて識別レベルを最適に設定することができるが、実際の分散値は伝送距離や光ファイバの種類により異なる。また、近年のメトロ伝送装置のように伝送経路が運用中に変化するシステムでは、分散値が運用中に変わる。従って、光受信器で受信可能な分散値の範囲（分散耐力）をできるだけ広くする必要がある。

図２（Ｂ）に示す通り、光ファイバ伝送後はクロスポイントがローレベル側（消光側）に下がるため、リミッタアンプ１４の切り取り部分はクロスポイントを追従し、入力波形のローレベル側の領域ｂを切り取り増幅することになる。従って、伝送前の波形では波形の中心付近に設定した識別レベルが伝送後ではローレベル側にずれることになる。このずれによりローレベル側に対するノイズマージンを失い、ＢＥＲの劣化を引き起こし、分散耐力を制限することになるという問題があった。

なお、実際の光伝送においては、ハイレベル側（発光側）とローレベル側（消光側）のＳ／Ｎは異なり、一般的にはハイレベル側のＳ／Ｎのほうが悪い。従って、識別レベルの最適値は波形の中心よりもやや下側に位置し、リミッタアンプ１４も波形の中心よりもやや下側を切り取るように調整とする必要があり、図１のオフセット回路はアンプ２４にオフセット回路２６からのオフセット電圧Ｖｏｆｆを加算して、上記の「やや下側」を切り取っている。

また、特許文献２に記載の技術では、クロックを抽出するためにＰＬＬ回路が必要となり、回路規模が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、識別レベルを最適な値に決定することができ、かつ、構成が簡単な識別レベル制御方法及びそれを用いた光受信器を提供することを目的とする。

請求項１，３に記載の発明は、リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変して前記リミッタアンプ出力の平均値を前記識別レベルとともに保持し、前記平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に前記最小値と前記所定値内の間に第１の平均値を設定して前記第１の平均値に対応する第１識別レベルと前記最大値と前記所定値内の間に第２の平均値を設定して前記第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求め前記リミッタアンプに供給することにより、
識別レベルを最適な値に決定することができ、かつ、クロック抽出が不要で構成が簡単となる。

請求項２，４に記載の発明は、リミッタアンプと同一特性で前記電気信号を供給されるモニタ用リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変して前記モニタ用リミッタアンプ出力の平均値を前記識別レベルとともに保持し、前記平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に前記最小値と前記所定値内の間に第１の平均値を設定して前記第１の平均値に対応する第１識別レベルと前記最大値と前記所定値内の間に第２の平均値を設定して前記第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求め前記リミッタアンプに供給することにより、
識別レベルを最適な値に決定することができ、かつ、稼動中に、光入力信号の電力が変化した場合や、リミッタアンプの入力オフセットが発生した場合にもリアルタイムに対応することができる。

請求項１，３に記載の発明によれば、識別レベルを最適な値に決定することができ、かつ、クロック抽出が不要で構成が簡単となる。

請求項２，４に記載の発明によれば、識別レベルを最適な値に決定することができ、かつ、稼動中に、光入力信号の電力が変化した場合や、リミッタアンプの入力オフセットが発生した場合にもリアルタイムに対応することができる。

図３は、本発明方法を適用した光受信器の第１実施形態のブロック構成図を示す。同図中、光ファイバから入力された光信号は、受光素子３０によって電流信号に変換され、プリアンプ３２で電圧信号に変換される。また、入力パワー検出回路３１は受光素子３０に流れる電流から入力パワー検出を行っており、光信号の入力断を検出すると光入力断アラーム信号を発生する。

リミッタアンプ３４はプリアンプ３２からコンデンサ３３を介して供給される信号をＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ ＆ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）３６で識別可能な振幅に増幅する。ＣＤＲ３６はリミッタアンプ３４から供給される信号に同期したクロックを抽出し、このクロックでデータを打ち抜き再生して、クロックＣＬＫ及びデータＤＡＴＡを次段に向けて出力する。また、ＣＤＲ３６はリミッタアンプ３４から供給される信号に同期したクロックを抽出できないとき同期はずれアラーム信号を発生する。

識別レベル制御回路４０は、平均値検出回路４２、Ａ／Ｄコンバータ４４、メモリ４６、ＣＰＵ４８、オア回路５０、Ｄ／Ａコンバータ５２で構成されている。平均値検出回路４２は、リミッタアンプ３４の正転出力と反転出力の差の平均値Ｖａｖを検出し、平均値ＶａｖはＡ／Ｄコンバータ４４でデジタル信号に変換されてメモリ４６に書き込まれる。

Ｄ／Ａコンバータ５２は、ＣＰＵ４８が出力する演算処理結果をアナログ信号に変換し、リミッタアンプ３４に識別レベルＶｆｂｏとして供給する。オア回路５０はＣＤＲ３６からの同期はずれアラーム信号、または、入力パワー検出回路３１からの入力断アラーム信号が入力されると、演算処理開始のトリガをＣＰＵ４８に供給する。

以下に、本発明の動作を説明する。従来回路は識別レベルが入力波形のクロスポイントを追従することが問題の原因であったため、本発明では識別レベルを入力波形に依存せず所定の値に保つ。これを実現するためには、先ず入力波形のハイレベル／ローレベルを検出する必要がある。

その実現手法としてピーク値検出方式が一般的には考えられるが、図２（Ｂ）に示す通り、光ファイバ伝送後の光波形には強いオーバーシュートが発生するため、ピーク値検出回路では正しくハイレベルを検出できない。以下にピーク検出を使わずに入力波形のハイレベル／ローレベルを検出する方法を説明する。

図４に、リミッタアンプ３４の入力である識別レベルＶｆｂｏを変化させたとき、識別レベルＶｆｂｏとリミッタアンプ３４の正転出力と反転出力の差の平均値Ｖａｖとの関係を実線で示す。平均値Ｖａｖが図４に示す点Ａ〜Ｅそれぞれであるときのリミッタアンプ３４の入力波形に対する切り取り領域ａ〜ｅを図５（Ａ）〜（Ｅ）に示し、また、リミッタアンプ３４の出力波形を図６（Ａ）〜（Ｅ）に示す。

平均値Ｖａｖが図４の点Ａの状態は、図５（Ａ）に示すようにリミッタアンプ３４の切り取り位置が入力信号より下となるため、図６（Ａ）に示すようにリミッタアンプ３４はハイレベル連続をＤＡＴＡとして出力している。

平均値Ｖａｖが図４の点Ｅの状態は、図５（Ｅ）に示すようにリミッタアンプ３４の切り取り位置が入力信号より上となるため、図６（Ｅ）に示すようにリミッタアンプ３４はローレベル連続をＤＡＴＡとして出力している。

平均値Ｖａｖが図４の点Ｃの状態は、図５（Ｃ）に示すようにリミッタアンプ３４の切り取り位置が入力信号のハイレベルとローレベルの中間に位置しているため、リミッタアンプ３４出力は入力信号のハイレベルおよびローレベルに応じて出力している。通常、入力信号に含まれるハイレベルとローレベルの比率は１：１（マーク率１／２）であるため、図６（Ｃ）に示すようにリミッタアンプ３４出力の平均値Ｖａｖはハイレベルとローレベルの中間となる。また、切り取り位置により出力波形のクロスポイントが変化するため、図４の点Ｃの左右では平均値Ｖａｖは、若干変化する。

平均値Ｖａｖが図４の点Ｂの状態では、図５（Ｂ）に示すように識別レベルがリミッタアンプ３４の入力信号のローレベルとほぼ重なるため、図６（Ｂ）に示すようにリミッタアンプ３４出力のハイレベルまたはローレベルの比率が１：１から急速に変化し、その平均値Ｖａｖも急速に図４の点Ａの状態に変化している。

平均値Ｖａｖが図４の点Ｄの状態では、図５（Ｄ）に示すように識別レベルがリミッタアンプ３４の入力信号のハイレベルとほぼ重なるため、図６（Ｄ）に示すようにリミッタアンプ３４出力のハイレベルまたはローレベルの比率が１：１から急速に変化し、その平均値Ｖａｖも急速に図４の点Ｅの状態に変化している。

従って、平均値Ｖａｖが点Ｂの状態、すなわちリミッタアンプ３４出力の振幅の７５％程度となるような識別レベルＶｆｂｏは、入力波形のローレベルを示し、平均値ＶａｖがＤの状態、すなわちリミッタアンプ出力振幅の２５％程度となるような識別レベルＶｆｂｏは、入力波形のハイレベルを示すことになる。すなわち、平均値Ｖａｖの状態を監視することで、入力波形のハイレベルとローレベルが検出できる。つまり、平均値Ｖａｖが点Ｂの状態なるような識別レベルＶｆｂｏと、平均値Ｖａｖが点Ｄの状態なるような識別レベルＶｆｂｏの中間近傍（実際には３０〜４０％程度）に実際の識別レベルＶｆｂｏを設定すれば最適な識別を行うことができる。

入力信号のハイレベル、ローレベルを検出するために識別レベルＶｆｂｏを変化させている間、主信号のＢＥＲは大きく劣化し同期はずれが発生する。従って、光受信器が稼動中には入力信号レベルの検出動作を実施することはできない。しかし、光信号入力波形の状態が大きく変化するのは、第１に新たに光受信器を伝送装置にインストールする場合であり、第２に光伝送路が以前とは異なる分散値の伝送路に切り替わった場合の何れかであり、連続的に波形の歪が変化することはない。また、メトロ伝送装置においても光ファイバの伝送経路が変化する時は、一旦光受信器への光入力断の状態となる。

従って、信号レベル検出開始のトリガとして、第１に光入力断アラームの解除、第２にＣＤＲの同期はずれアラームの解除を使えば、実際の運用上の大多数のケースにおいて入力信号レベルが検出できることになる。

図７は、第１実施形態でＣＰＵ４８が実行する入力レベル検出および閾値設定の処理のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ１０で光入力断アラーム信号または同期はずれアラーム信号から、光入力断アラームの解除または同期はずれアラームの解除のトリガの有無を判別し、トリガがあればステップＳ１２で識別レベルＶｆｂｏを下限値に設定する。

この後、ステップＳ１４で平均値検出回路４２からの応答を待ち、その後、ステップＳ１６で平均値検出回路４２が出力する平均値Ｖａｖを識別レベルＶｆｂｏと共にメモリ４６に書き込む。そして、ステップＳ１８で識別レベルＶｆｂｏは上限値であるか否かを判別し、上限値でなければステップＳ２０で識別レベルＶｆｂｏを１ステップ分（微少電圧）だけ増大させステップＳ１４に進み、ステップＳ１４〜Ｓ２０を繰り返す。

識別レベルＶｆｂｏが上限値となるとステップＳ１８からステップＳ２２に進み、平均値Ｖａｖの最小値を０％とし、最大値を１００％としたとき平均値Ｖａｖが２５％となる識別レベルＶｆｂｏを識別レベルＶｆｂｏＨとし、平均値Ｖａｖが７５％となる識別レベルＶｆｂｏを識別レベルＶｆｂｏＬとする。

次に、ステップＳ２４で次式により最適識別レベルＶｆｂｏを求め出力する。

Ｖｆｂｏ＝（ＶｆｂｏＨ＋ＶｆｂｏＬ）×Ｔｈｏｐｔ＋ＶｆｂｏＬ
但し、Ｔｈｏｐｔは最適識別レベルの比率であり、例えば０．３〜０．４程度の値である。

このように、入力波形のハイレベルおよびローレベルを検出し、その情報を基に最適識別レベルを決定しているために、光ファイバの分散により発生する波形歪の影響を最小限とすることができ、ＢＥＲの劣化を最小限に留めることができ、分散耐力を改善することができる。

図３の実施形態では、光入力断アラームの解除またはＣＤＲの動機はずれアラームの解除をトリガとして識別レベルを演算／設定した後は、再びトリガが入力されるまで動作しない。従って、光受信器が稼動中に、光入力信号の電力が変化した場合や、温度／電源などの環境変化によりリミッタアンプの入力オフセットが発生した場合には、設定した識別レベルは最適値からずれることになり、ＢＥＲの劣化が発生する。この問題を回避するための構成を図８に示す。

図８は、本発明方法を適用した光受信器の第２実施形態のブロック構成図を示す。同図中、図３と同一部分には同一符号を付す。図８において、光ファイバから入力された光信号は、受光素子３０によって電流信号に変換され、プリアンプ３２で電圧信号に変換される。また、入力パワー検出回路３１は受光素子３０に流れる電流から入力パワー検出を行っており、光信号の入力断を検出すると光入力断アラーム信号を発生する。

リミッタアンプ３４はプリアンプ３２からコンデンサ３３を介して供給される信号をＣＤＲ３６で識別可能な振幅に増幅する。ＣＤＲ３６はリミッタアンプ３４から供給される信号に同期したクロックを抽出し、このクロックでデータを打ち抜き再生して、クロックＣＬＫ及びデータＤＡＴＡを次段に向けて出力する。

識別レベル制御回路６０は、モニタ用のリミッタアンプ６２、平均値検出回路４２、Ａ／Ｄコンバータ４４、メモリ４６、ＣＰＵ４８、Ｄ／Ａコンバータ５２，６４で構成されている。

モニタ用のリミッタアンプ６２は、主信号を増幅するリミッタアンプ３４の状態をモニタするために、リミッタアンプ３４と同じ特性を有する。平均値検出回路４２は、リミッタアンプ６２の正転出力と反転出力の差の平均値Ｖａｖを検出し、平均値ＶａｖはＡ／Ｄコンバータ４４でデジタル信号に変換されてメモリ４６に書き込まれる。

Ｄ／Ａコンバータ５２は、ＣＰＵ４８が出力する演算処理結果をアナログ信号に変換し、リミッタアンプ３４に識別レベルＶｆｂｏ１として供給する。Ｄ／Ａコンバータ６４は、ＣＰＵ４８が出力する演算処理結果をアナログ信号に変換し、モニタ用のリミッタアンプ６２に識別レベルＶｆｂｏ２として供給する。ＣＰＵ４８には外部から端子６３を介して制御停止信号が供給される。

図９は、第２実施形態でＣＰＵ４８が実行する入力レベル検出および閾値設定の処理のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ３２で識別レベルＶｆｂｏ２を下限値に設定する。この後、ステップＳ３４で平均値検出回路４２からの応答を待ち、その後、ステップＳ３６で平均値検出回路４２が出力する平均値Ｖａｖを識別レベルＶｆｂｏと共にメモリ４６に書き込む。そして、ステップＳ３８で識別レベルＶｆｂｏ２は上限値であるか否かを判別し、上限値でなければステップＳ４０で識別レベルＶｆｂｏ２を１ステップ分（微少電圧）だけ増大させステップＳ３４に進み、ステップＳ３４〜Ｓ４０を繰り返す。

識別レベルＶｆｂｏ２が上限値となるとステップＳ３８からステップＳ４２に進み、平均値Ｖａｖの最小値を０％とし、最大値を１００％としたとき平均値Ｖａｖが２５％となる識別レベルＶｆｂｏ２を識別レベルＶｆｂｏＨとし、平均値Ｖａｖが７５％となる識別レベルＶｆｂｏ２を識別レベルＶｆｂｏＬとする。

次に、ステップＳ４４で次式により最適識別レベルＶｆｂｏ１を求め出力する。

Ｖｆｂｏ１＝（ＶｆｂｏＨ＋ＶｆｂｏＬ）×Ｔｈｏｐｔ＋ＶｆｂｏＬ
但し、Ｔｈｏｐｔは最適識別レベルの比率であり、例えば０．３〜０．４程度の値である。

このように、常に入力波形のハイレベルおよびローレベルを検出し、その情報を基に最適識別レベルを決定しているため、光入力電力の変化や温度／電源等の環境変化に拘わらず、光ファイバの分散により発生する波形歪の影響を最小限とすることができ、ＢＥＲの劣化を最小限に留めることができ、分散耐力を改善することができる。

なお、ステップＳ１２〜Ｓ１６，Ｓ２０，Ｓ３２〜Ｓ３６，Ｓ４０が請求項記載の可変手段に対応し、ステップＳ１８，Ｓ３８が保持手段に対応し、ステップＳ２２，Ｓ２４，Ｓ４２，Ｓ４４が演算手段に対応する。
（付記１）
光ファイバからの光信号を電気信号に変換しリミッタアンプで増幅したのちデータを再生する光受信器の識別レベル制御方法において、
前記リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変して前記リミッタアンプ出力の平均値を前記識別レベルとともに保持し、
前記平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に前記最小値と前記所定値内の間に第１の平均値を設定して前記第１の平均値に対応する第１識別レベルと前記最大値と前記所定値内の間に第２の平均値を設定して前記第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、
前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求め前記リミッタアンプに供給する
ことを特徴とする識別レベル制御方法。
（付記２）
光ファイバからの光信号を電気信号に変換しリミッタアンプで増幅したのちデータを再生する光受信器の識別レベル制御方法において、
前記リミッタアンプと同一特性で前記電気信号を供給されるモニタ用リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変して前記モニタ用リミッタアンプ出力の平均値を前記識別レベルとともに保持し、
前記平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に前記最小値と前記所定値内の間に第１の平均値を設定して前記第１の平均値に対応する第１識別レベルと前記最大値と前記所定値内の間に第２の平均値を設定して前記第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、
前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求め前記リミッタアンプに供給する
ことを特徴とする識別レベル制御方法。
（付記３）
光ファイバからの光信号を電気信号に変換しリミッタアンプで増幅したのちデータを再生する光受信器において、
前記リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変する可変手段と、
前記リミッタアンプ出力の平均値を前記識別レベルとともに保持する保持手段と、
前記平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に前記最小値と前記所定値内の間に第１の平均値を設定して前記第１の平均値に対応する第１識別レベルと前記最大値と前記所定値内の間に第２の平均値を設定して前記第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求め前記リミッタアンプに供給する演算手段を
有することを特徴とする光受信器。
（付記４）
光ファイバからの光信号を電気信号に変換しリミッタアンプで増幅したのちデータを再生する光受信器において、
前記リミッタアンプと同一特性で前記電気信号を供給されるモニタ用リミッタアンプと、
前記モニタ用リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変する可変手段と、
前記モニタ用リミッタアンプ出力の平均値を前記識別レベルとともに保持する保持手段と、
前記平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に前記最小値と前記所定値内の間に第１の平均値を設定して前記第１の平均値に対応する第１識別レベルと前記最大値と前記所定値内の間に第２の平均値を設定して前記第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、
前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求め前記リミッタアンプに供給する演算手段を
有することを特徴とする光受信器。
（付記５）
付記１または２記載の識別レベル制御方法において、
最小値を０％、最大値を１００％としたとき前記第１の平均値はおよそ２５％であり、前記第２の平均値はおよそ７５％であることを特徴とする識別レベル制御方法。
（付記６）
付記３または４または５記載の光受信器において、
前記最適識別レベルは、前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの間の３０〜４０％値であることを特徴とする光受信器。
（付記７）
付記３または４記載の光受信器において、
最小値を０％、最大値を１００％としたとき前記第１の平均値はおよそ２５％であり、前記第２の平均値はおよそ７５％であることを特徴とする光受信器。
（付記８）
付記１または２または７記載の光受信器の識別レベル制御方法において、
前記最適識別レベルは、前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの間の３０〜４０％値であることを特徴とする識別レベル制御方法。

従来の光受信器のブロック構成図である。 光ファイバ伝送前後の光波形図である。 本発明方法を適用した光受信器の第１実施形態のブロック構成図である。 識別レベルＶｆｂｏと平均値Ｖａｖとの関係を示す図である。 識別レベルＶｆｂｏと入力波形に対する切り取り領域との関係を示す図である。 識別レベルＶｆｂｏと出力波形との関係を示す図である。 第１実施形態で入力レベル検出および閾値設定の処理のフローチャートである。 本発明方法を適用した光受信器の第２実施形態のブロック構成図である。 第２実施形態で入力レベル検出および閾値設定の処理のフローチャートである。

符号の説明

３０ 受光素子
３１ 入力パワー検出回路
３２ プリアンプ
３４，６２ リミッタアンプ
３６ ＣＤＲ
４０，６０ 識別レベル制御回路
４２ 平均値検出回路
４４ Ａ／Ｄコンバータ
４６ メモリ
４８ ＣＰＵ
５０ オア回路
５２，６４ Ｄ／Ａコンバータ

Claims (5)

1. 光ファイバからの光信号を電気信号に変換しリミッタアンプで増幅したのちデータを再生する光受信器の識別レベル制御方法において、
   前記リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変して前記リミッタアンプ出力の平均値を前記識別レベルとともに保持し、
   前記平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に前記最小値と前記所定値内の間に第１の平均値を設定して前記第１の平均値に対応する第１識別レベルと前記最大値と前記所定値内の間に第２の平均値を設定して前記第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、
   前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求め前記リミッタアンプに供給する
   ことを特徴とする識別レベル制御方法。
2. 光ファイバからの光信号を電気信号に変換しリミッタアンプで増幅したのちデータを再生する光受信器の識別レベル制御方法において、
   前記リミッタアンプと同一特性で前記電気信号を供給されるモニタ用リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変して前記モニタ用リミッタアンプ出力の平均値を前記識別レベルとともに保持し、
   前記平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に前記最小値と前記所定値内の間に第１の平均値を設定して前記第１の平均値に対応する第１識別レベルと前記最大値と前記所定値内の間に第２の平均値を設定して前記第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、
   前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求め前記リミッタアンプに供給する
   ことを特徴とする識別レベル制御方法。
3. 光ファイバからの光信号を電気信号に変換しリミッタアンプで増幅したのちデータを再生する光受信器において、
   前記リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変する可変手段と、
   前記リミッタアンプ出力の平均値を前記識別レベルとともに保持する保持手段と、
   前記平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に前記最小値と前記所定値内の間に第１の平均値を設定して前記第１の平均値に対応する第１識別レベルと前記最大値と前記所定値内の間に第２の平均値を設定して前記第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求め前記リミッタアンプに供給する演算手段を
   有することを特徴とする光受信器。
4. 光ファイバからの光信号を電気信号に変換しリミッタアンプで増幅したのちデータを再生する光受信器において、
   前記リミッタアンプと同一特性で前記電気信号を供給されるモニタ用リミッタアンプと、
   前記モニタ用リミッタアンプに供給する識別レベルを下限値から上限値まで可変する可変手段と、
   前記モニタ用リミッタアンプ出力の平均値を前記識別レベルとともに保持する保持手段と、
   前記平均値の最小値と最大値の間の所定値を境に前記最小値と前記所定値内の間に第１の平均値を設定して前記第１の平均値に対応する第１識別レベルと前記最大値と前記所定値内の間に第２の平均値を設定して前記第２の平均値に対応する第２識別レベルを求め、
   前記第１識別レベルと前記第２識別レベルの値をもとに演算により最適識別レベルを求め前記リミッタアンプに供給する演算手段を
   有することを特徴とする光受信器。
5. 請求項１、２、３、または４記載の識別レベル制御方法及び光受信器において、
   最小値を０％、最大値を１００％としたとき前記第１の平均値はおよそ２５％であり、前記第２の平均値はおよそ７５％であることを特徴とする識別レベル制御方法及び光受信器。
   

Images