JP2007259255A - 分散補償型光信号受信装置、受信回路、受信方法、および受信プログラム - Google Patents

Abstract

【目的】 光信号の入力レベルが高いときでも、受光された入力信号光波形が飽和して歪むことなく電気分散補償ＩＣに正しく入力されるように構成された分散補償型光信号受信装置を得ること。
【構成】 伝送路から入力される入力信号光を電気信号に変換するＡＰＤ素子３と、このＡＰＤ素子３で変換した電気信号を増幅するプリアンプ回路４とリミットアンプ回路５からなる増幅手段と、伝送路での分散を電気的に補償する電気分散補償ＩＣ７と、入力信号光に含まれるクロックとデータ信号を再生するクロックデータ再生回路８とを有する分散補償型光信号受信装置において、ＡＰＤ素子３への入力信号光の振幅を制限する可変光減衰器１と、ＡＰＤ素子３のバイアス電流に応じて可変光減衰器１の減衰量を制御する減衰量制御回路９とを設けたこと。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光通信に用いられる分散補償型光信号受信装置に関し、リミッター増幅回路の飽和を避けることを可能とした分散補償型光信号受信装置、受信回路、受信方法、および受信プログラムに関する。

光ファイバー中では、光ファイバーコアの屈折率が波長によって異なるために、光は波長によって異なる速度で伝播される。この現象を分散と呼び、これによって受信器への光の到達時間が波長ごとに異なってくるため、受信器入力での光信号の波形が歪み、パルス幅が広がって受信品質が劣化する。この分散を補償するために、光学的には伝送路の光ファイバと逆特性の分散補償ファイバーを付加して分散を相殺して補うのが一般的であるが、最近では光信号を電気信号に変換した後、分散処理を行う電気分散補償（ＥＤＣ：Ｅlectronic Ｄispersion Ｃompensation ）ＩＣが実用化され、経済的に分散補償が行えるようになってきた。

図４に従来の光受信機の回路ブロック図を示す。また、図５に従来の電気分散補償ＩＣ（以下「ＥＤＣ」と記述）を含んだ光受信機の回路ブロック図を示す。図４および図５において、符号１０２はフォトカレントモニタ回路、符号１０３はＡＰＤ（Ａvalanche Ｐhoto−Ｄiode：アバランシェホトダイオード）素子、符号１０４Ａ（２０４Ａ）はプリアンプ回路、符号１０４Ｂ（２０４Ｂ）はリミットアンプ回路をそれぞれ示す。

又、符号１０６（２０６）は、ＡＰＤ素子１０３，プリアンプ回路１０４Ａ，及びリミットアンプ回路１０４ＢからなるＡＰＤモジュールを示し、符号１０７はＥＤＣ（電気分散補償）ＩＣ、符号１０８はクロックデータ再生回路（以下ＣＤＲと記述）、符号２０４ＢはＡＧＣ（Ａutomatic Ｇain Ｃontrol：自動利得調整）増幅回路を、それぞれ示す。

光ファイバーを伝播してきた光入力信号は、ＡＰＤ素子１０３で光電気変換されて電流信号となり、プリアンプ回路１０４Ａで電圧信号に変換された後、リミットアンプ回路１０４Ａで増幅され、差動電圧信号として、ＣＤＲ（クロックデータ再生回路）１０８に入力され、クロックとデータが再生される。

ここで、ＥＤＣ（電気分散補償）ＩＣ１０７が付加される場合には、図５に示すようにＡＰＤモジュール２０６の出力とＣＤＲ１０８の入力との間に設けられる。
このＥＤＣ（電気分散補償）ＩＣ１０７は、前述したように、光ファイバー中を長距離伝送された信号光が波長によって異なる速度で伝播されることで発生するパターン効果による波形ひずみを修正するためのＩＣである。このＥＤＣ１０７は、あるビットの前後、数ビットの影響を補正する役割を持つ。従って、長距離伝送後にどのように波形が歪んだかという情報が重要である。

リミットアンプ回路１０４Ｂは、一定の利得を有し電圧信号を増幅させる役割を持つ。しかしながら、このリミットアンプ回路１０４Ｂは、入力信号光が一定以上のパワーになると、その出力振幅は飽和して一定の振幅となってしまう。これにより、出力振幅が飽和する領域では、出力波形は入力波形とは異なる形状となり、長距離伝送後のパターン効果を受けた波形の情報が失われてしまうため、ＥＤＣ１０７は正常に機能しなくなり、ＥＤＣ１０７の効果を発揮することができず、それ以後に設けられたＣＤＲ（クロックデータ再生回路）１０８もクロックとデータを正確に再生できなくなってしまう。

従って、ＥＤＣを用いる時は、図５に示すようにリミットアンプ回路１０４Ｂに代えて、ＡＧＣ増幅回路２０４Ｂを用いて入力パワーが大きい時にはゲインを小さくし、出力振幅が飽和しないようにするのが一般的である。ＡＧＣ増幅回路２０４Ｂを使えば、入力レベルが大きいときは利得を下げ、入力レベルが小さいときは利得を上げるよう制御できるため、入力光レベルが高くても、入力された波形をそのままの形状で増幅でき、長距離伝送後の波形歪みを保持できるため、ＥＤＣがその効果を発揮することができる。

しかし、ＡＧＣ増幅回路２０４Ｂについては、利得が変わっても帯域は変わらないように設計しなければならず、現実には１０〔Ｇｂｐｓ〕で動作するＡＧＣ増幅回路２０４Ｂは未だ一般的でなく、４０〔Ｇｂｐｓ〕ともなるといつ実現できるかわからない。

このような問題を解決するため、従来より、光受信機の光入力信号の入力経路の途中に可変光アッテネータを設け、受光回路のバイアス電流の検出結果に応じてこの可変光アッテネータの減衰量を可変する光受信回路が報告されている（特許文献１参照。）。
特開平０４−２７５４６８号公報

しかしながら、上記特許文献１に示された光受信回路は、単なる光受信回路であって、光信号を受光して電気信号に変換し増幅する迄が開示されているのみで、電気分散補償機能については開示されていない。

本発明は、この問題を解決し、光信号の入力レベルが高いときでも、受光された光入力信号波形が飽和して歪むことなくＥＤＣ（電気分散補償）ＩＣに入力されるように構成し、これによって電気分散補償ＩＣによる分散補償を有効に成し得る分散補償型光信号受信装置、受信回路、受信方法、および受信プログラムを提供することを、その目的とする。

上記目的を解決するため、本発明にかかる分散補償型光信号受信装置は、伝送路から入力される光入力信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、この光電気変換手段で変換した電気信号を増幅する増幅手段と、前記伝送路での分散を電気的に補償する電気分散補償手段と、前記光入力信号からクロック、データを再生する信号再生手段とを備えている。又、この分散補償型光信号受信装置は、前述した光電気変換手段へ入力される入力信号光のパワーが予め定めた基準値より大きい場合に作動し当該入力信号光のパワーを制限する可変光減衰手段と、前記光電気変換手段のバイアス電流に応じて前記可変光減衰手段の減衰量を制御する減衰量制御手段とを設けたことを特徴とする（請求項１乃至２）。

これにより、光電気変換手段のバイアス電流に応じて可変光減衰手段の減衰量を制御することで、増幅手段での飽和によって入力信号波形が歪んで長距離伝送の影響を表す情報が失われることが防止される。このため、電気分散補償手段では正しい分散補償が行なわれて、信号再生手段でクロック、データを正しく再生することができる。

ここで、前述した可変光減衰手段と光電気変換手段と増幅手段とを、一体化してもよい（請求項２）。

又、本実施形態発明にかかる分散補償型光信号受信装置は、伝送路から入力される入力信号光を電気信号に変換する光電気変換手段と、この光電気変換手段で変換した電気信号を増幅する増幅手段と、前記伝送路での分散を電気的に補償する電気分散補償手段と、前記入力信号光からクロック、データを再生する信号再生手段とを備えている。
更に、この分散補償型光信号受信装置は、前述した光電気変換手段への入力信号光のパワーを検出する入力光信号レベル検出手段と、前記光電気変換手段への入力信号光のパワーが予め定めた基準値より大きい場合に作動し当該入力信号光のパワーを制限する可変光減衰手段と、前記入力光信号レベル検出手段の出力に応じて前記可変光減衰手段の減衰量を制御する減衰量制御手段とを備えたことを特徴とする（請求項３乃至４）。

これにより、入力光信号レベル検出手段の出力に応じて可変光減衰手段の減衰量を制御することで、増幅手段での飽和によって入力信号波形が歪んで長距離伝送の影響を表す情報が失われることを防止することができ、電気分散補償手段で正しい分散補償が行なわれて、信号再生手段でクロック、データを正しく再生できる電気分散補償受信機を実現することができる。
ここで、前述した光電気変換手段と前記増幅手段とを集積回路化して一体的に構成してもよい（請求項４）。

又、前述した光電変換手段をＡＰＤ素子で構成してもよい（請求項５）。これにより、感度が高くて微弱な入力信号光を検出することができる。
更に、前述した光電変換手段をＰＩＮホトダイオード素子で構成してもよい（請求項６）。

又、本発明にかかる光受信回路は、伝送路から入力される入力信号光を電気信号に変換する光電気変換手段と、この光電気変換手段で変換した電気信号を増幅する増幅手段とを備え、前記光電気変換手段の光入力段に、前記光電気変換手段へ入力される入力信号光のパワーの大きさを外部からの制御信号に基づいて制限する可変光減衰手段を装備したことを特徴とする（請求項７）。
このため、これを例えば従来型の分散補償型光信号受信装置に組み込むことにより、可変光減衰手段が有効に機能してパワーの大きい光信号に対してもこれを有効に対応して当該分散補償型光信号受信装置を稼働させることができるという利点がある。

更に、本発明にかかる分散補償型光信号受信方法は、伝送路から入力される入力信号光を電気信号に変換し増幅する光電変換工程と、この電気信号に変換され増幅された入力信号光に対応する受信信号を対象として前記伝送路での分散を電気的に補償する電気分散補償工程と、この分散補償された受信信号に含まれるクロック、データを再生する信号再生工程とを備え、更に、前述した光電変換工程の実行に先立って前記入力される入力信号光が所定の基準レベルを越えた場合に作動し当該入力信号光のパワーを制限する可変光減衰工程を設けたことを特徴とする（請求項８）。

又、本発明にかかる光信号受信用信号処理プログラムは、光伝送路から入力され検出される入力信号光のパワーを予め設定された基準値と比較する振幅レベル比較機能、前記検出された入力信号光のパワーが基準値以内の場合には当該入力信号光を光電気変換手段に送り込む光入力通過許容機能、および前記検出された入力信号光の振幅レベルが基準値を越えている場合に予め装備した可変光減衰手段を駆動制御して前記入力信号光のパワーを基準値レベルに減衰させた後に前記光電気変換手段に送り込む光減衰制御機能、をプログラム化してコンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする（請求項９）。

本発明は以上のように構成され機能するので、これによると、光信号の入力レベルが高いときでも、受光された入力信号光波形が増幅手段で飽和して歪むことで長距離伝送の影響を表す情報が失われるという不都合が排除され、ＥＤＣ（電気分散補償）ＩＣに入力信号光波形が正確に伝えられ、再生手段でデータとクロックが正しく再生することを可能とした従来にない優れた分散補償型光信号受信装置，受信回路，受信方法，および受信プログラムを提供することができる。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に従って説明する。
最初に全体的な構成を説明し、その後に具体的な構成を説明する。

（構成）
まず、本実施形態における分散補償型光信号受信装置は、光伝送路１００から入力される入力信号光を電気信号に変換する光電気変換手段としてのＡＰＤ（Ａvalanche Ｐhoto−Ｄiode）素子３と、このＡＰＤ素子（光電気変換手段）３で変換した電気信号を増幅する増幅手段４と、前記光伝送路１００での分散を電気的に補償する電気分散補償手段としてのＥＤＣ（Ｅlectronic Ｄispersion Ｃompensation ：電気分散補償）ＩＣ７と、前記入力信号光に含まれるデータ等の信号を再生する信号再生手段としてのクロックデータ再生回路（ＣＤＲ）８とを備えている。この内、増幅手段４は、本実施形態ではプリアンプ回路４Ａとリミットアンプ回路４Ｂとのより構成されている。

更に、本実施形態における分散補償型光信号受信装置は、前述したＡＰＤ素子（光電気変換手段）３へ入力される入力信号光のパワーが予め定めた基準値より大きい場合に作動して当該入力信号光のパワーを制限する機能を備えた可変光減衰手段としてのＶＯＡ（Ｖariable Ｏptical Ａttenuator ：可変光減衰器）１と、前述したＡＰＤ素子（光電気変換手段）３のバイアス電流に応じて前記ＶＯＡ（可変光減衰手段）１の減衰量を制御する減衰量制御手段としての減衰量制御装置９とを備えている。

ここで、本実施形態では、上述したＶＯＡ（可変光減衰手段）１と，ＡＰＤ素子（光電気変換手段）３と，前記増幅手段４とは、ＡＰＤモジュール化し一体的に構成されたものが使用されている。このため、光受信回路（ＡＰＤモジュール６）として利用し易い構成で回路の集積化が成されるので、これを組み込むと装置全体が小型化される。又、前述した光電気変換手段については、ＡＰＤ素子３に代えてＰＩＮホトダイオード（ＰＩＮ Ｐhoto−Ｄiode）素子で構成してもよい。

以下これを更に詳細に説明する。
本実施形態では、リミットアンプ４Ｂを含んだ分散補償型光信号受信装置において、入力信号光が高く、本来ならリミットアンプが飽和する入力パワー領域でも電気分散補償手段としての電気分散補償（ＥＤＣ：Ｅlectronic Ｄispersion Ｃompensation ）ＩＣによる電気分散補償が、後述するように正しく実行されるように構成したことを特徴としている。以下、これを図に沿って詳述する。

図１は、本実施形態における分散補償型光信号受信装置のブロック図を示す。
この図１において、符号１は可変光減衰手段としてのＶＯＡ（Ｖariable Ｏptical Ａttenuator ：可変光減衰器）を示し、符号２はフォトカレントモニタ回路を示し、符号３は光電気変換手段としてのＡＰＤ（Ａvalanche Ｐhoto−Ｄiode：アバランシェホトダイオード）素子を、それぞれ示す。又、前述したように符号４Ａはプリアンプ回路を、符号４Ｂはリミットアンプ回路を示す。そして、このリミットアンプ回路４Ｂとプリアンプ回路４Ａとによって増幅手段４が構成されている。

図１において、ＶＯＡ（可変光減衰器）１はＡＰＤモジュール６に入力される信号光のパワーが大きい場合にこれを所定の基準レベル以下に減衰させる機能を有する。そして、この減衰した信号光はＡＰＤ（光電気変換手段）３で電気信号に変換され、プリアンプ回路４によって電圧信号に変換され、リミットアンプ回路５により増幅される。ここ迄がＡＰＤモジュール６における動作である。その後、ＡＰＤモジュール６の出力は、ＥＤＣ（電気分散補償手段）７に入力され、電気分散補償された後にクロックデータ再生回路８に入力され、光信号中のデータとクロックが再生される。

先にも述べたように、ＥＤＣ（電気分散補償手段）７は、長距離伝送された信号光のパターン効果による波形ひずみを修正するＩＣであって、あるビットの前後数ビットの影響を補正する役割を持つ。従って、長距離伝送後どのように波形が歪んだかと言う情報が重要である。

リミットアンプ回路５は一定のゲインを持ち、電気信号を増幅させる役割を持つが、入力信号光が一定以上のパワーになると、その出力振幅は飽和して一定振幅となってしまう。このように出力振幅が飽和する領域では、出力波形は入力波形とは異なる形状となり、長距離伝送後のパターン効果を受けた波形の情報は失われてしまう。このため、ＥＤＣ（電気分散補償手段）７は正常に機能しなくなる。

そこで、一般的には、リミットアンプ回路５の代わりにＡＧＣ増幅回路（図４の１２）を使用し、入力パワーが大きい時にはゲインを小さくし、出力振幅が飽和しないようにする。しかし、ＡＧＣ増幅回路は、ゲインが変わっても帯域は変わらないように設計しなくてはならず、現実には１０〔ＧＢＰＳ〕で動作するＡＧＣ増幅回路は未だ一般的でなく、更に、対応する周波数が上がれば更にその製作は困難となる。
製作が容易ではない。更に、対応する周波数が上がれば更にその製作が困難となる。

ここで、前述したＡＧＣ増幅回路が使えれば、利得を入力が大きいときは下げ、小さいときには上げてコントロールできるため、入力光が高くてもＡＧＣ増幅回路に入力された波形をそのままの形状で増幅することができる。しかしながら、一般に使われているリミットアンプ回路は入力が一定以上になると出力振幅は飽和してしまい、その時に波形の形状が変わる。このような場合には、ＥＤＣ（電気分散補償手段）７は、その効果を発揮することができない。

この問題を解決するため、本実施形態では、ＡＰＤ素子３の前にＶＯＡ（可変光減衰器）１を装備し、リミットアンプ回路５が飽和するような入力信号光に対しては、パワーを減衰させ（振幅の大きさを減衰させて）、リミットアンプ回路５を飽和させないよう制御することで、ＥＤＣ（電気分散補償手段）７による分散補償を正常に行わせるようにした。

符号２はＡＰＤ素子３に流れる電流を検出するフォトカレントモニタ回路を示す。このフォトカレントモニタ回路２は、その出力値がプリアンプ回路４の出力電圧に比例するように機能する。符号９はＶＯＡ（可変光減衰器）１に並設された減衰量制御回路（減衰量制御装置）を示す。そして、この減衰量制御回路９は、フォトカレントモニタ回路２の検出したフォトカレント値に基づいて前述したＶＯＡ１の減衰量を制御する機能を備えている。

上記減衰量制御回路９は、具体的には、光伝送路から入力され検出された入力信号光のパワーデータを予め設定された基準値と比較するパワー比較機能と、検出された入力信号光のパワーが基準値以内の場合には当該入力信号光を光電気変換手段に送り込む光入力通過許容機能と、検出された入力信号光のパワーが基準値を越えている場合に予め装備した可変光減衰手段を駆動制御して前記入力信号光の振幅レベルを基準値レベルに減衰させた後に前記光電気変換手段に送り込む光減衰制御機能とを備えている。

（動作説明）
次に、本実施形態の動作を図１乃至図２に基づいて説明する。ここで、最初に基本的な工程の手順を説明し、その後にその手順を具体的に説明する。

まず、光伝送路１００から入力される入力信号光をＡＰＤ素子３で電気信号に変換し増幅回路４で増幅する（光電変換工程）。次に、この電気信号に変換され増幅された入力信号光に対応する受信信号を対象とし電気分散補償（ＥＤＣ）ＩＣで前記光伝送路１００での分散を電気的に補償する（電気分散補償工程）。そして、後段のＣＤＲ部でクロックとデータが再生される（信号再生工程）。

ここで、前述したＡＰＤ素子３の光入力側には、前述したようにＶＯＡ（可変光減衰器）１が装備されており、このＶＯＡ（可変光減衰器）１が機能して当該光電変換の実行に先立って当該入力される入力信号光のパワーが所定の基準レベルを越えた場合に当該入力信号光の振幅を制限される（可変光減衰工程）。

以下、これを更に詳述する。
長距離伝送された信号光はＡＰＤモジュール６へ入力され（ステップＳ１０１）、ＡＰＤ素子３で信号光のパワーが検出される。この場合のレベル検出信号はフォトカレントモニタ回路２で検知されて減衰量制御回路９へ送り込まれ、この減衰量制御回路９で当該入力信号光のパワーが後述するように基準値に比較される（ステップＳ１０２）。そして、入力信号光のパワーが基準値以下の場合、減衰量制御回路９は、ＶＯＡ（可変光減衰器）１の減衰量を最小に抑え、ほぼ結合損のみの減衰を経た後、ＡＰＤ素子３に向けて送り出される（ステップＳ１０３）。

ここで、図１におけるＶ_ＢＩＡＳは、ＡＰＤ素子３にかけるバイアス電圧であり、受信感度が良くなるような電圧値（電流増倍率「Ｍ≒１０」となる電圧）に合わされている。又、フォトカレントモニタ回路２は、ＡＰＤ素子３に流れる電流を検出する回路で、その値はプリアンプ回路４の出力電圧に比例する。減衰量制御回路（減衰量制御装置）９は、前述したようにフォトカレントモニタ回路２の検出したフォトカレント値を元にＶＯＡ（可変光減衰器）１の減衰量を制御する機能を備えている。

次に、上記減衰量制御の一例（具体例）について詳述する。
フォトカレントＩ_ＡＰＤの値は下記の式（１）で示され、リミットアンプ回路５の出力振幅Ｖ_ＰＰは式（２）で示される。

ここで、ｅ：電荷密度、 Ｐ：入力光パワー、 η：量子効率、 λ：波長、 h ：プランク定数、 ｃ：光速、 Ｍ：ＡＰＤ素子３の電流増倍率、 Ｒｆ：トランスインピーダンスである。

今、η＝０．７、λ＝１５５０〔ｎｍ〕、Ｍ＝１０、Ｒｆ＝２．２〔ｋΩ〕、リミットアンプ回路５の飽和電圧を６５０〔ｍＶ〕とおくと、−１７．７〔ｄＢｍ〕以上のパワーが入力されるとリミットアンプ回路５は飽和する。
この出力振幅が飽和する領域では、出力波形は入力波形とは異なる形状となり、長距離伝送後のパターン効果を受けた波形の情報は失われるため、ＥＤＣ（電気分散補償）ＩＣ７は正常に機能しない。

そこで、例えば、減衰量制御回路９では、ＶＯＡ（可変光減衰器）１に−２０．０〔ｄＢｍ〕以上のパワーが入力された時には、ＶＯＡ１の出力が常に−２０．０〔ｄＢｍ〕となるような制御がかけられる（ステップＳ１０４）。これによりリミットアンプ回路４Ｂは飽和することなく動作することができ、ＥＤＣ（電気分散補償）ＩＣ７による分散補償動作に際しても、その分散補償効果を正常に発揮することができる。

そして、ＶＯＡ（可変光減衰器）１を通過した入力信号光は、前述したように、ＡＰＤ素子３で光電変換され増幅手段４で増幅され（ステップＳ１０５）、ＥＤＣ（電気分散補償）ＩＣ７で前記光伝送路１００での分散が電気的に補償される（ステップＳ１０６：電気分散補償工程）、そして、この分散補償された受信信号に含まれるデータ等の信号が信号再生回路としてのクロックデータ再生回路８で再生し出力されるようになっている（ステップＳ１０７：信号再生工程）。
このように、ＡＰＤモジュール６にＶＯＡ（可変光減衰器）１を内蔵させることによって、リミットアンプ回路５を飽和しない領域で使用することができ、ＥＤＣ（電気分散補償）ＩＣ７の効果を入力信号光が高いところでも補償することができる。

ここで、前述した各構成内容にあって、光伝送路１００から入力され検出される入力信号光の振幅値データを予め設定された基準値と比較する振幅レベル比較機能、前記検出された入力信号光のパワーが基準値以内の場合には当該入力信号光を光電気変換手段（ＡＰＤ素子３）に送り込む光入力通過許容機能、および前記検出された入力信号光のパワーが基準値を越えている場合に予め装備した可変光減衰手段（ＶＯＡ：可変光減衰器）１を駆動制御して前記入力信号光の振幅レベルを基準値レベルに減衰させた後に前記光電気変換手段（ＡＰＤ素子３）に送り込む光減衰制御機能、をプログラム化してコンピュータに実行させるようにしてもよい。

このようにすると、増幅手段４の飽和によって入力信号波形が歪んで長距離伝送の影響を表す情報が失われるという不都合を完全に防止することができる。

又、ＡＰＤ素子３は感度が高くて微弱な入力信号光を検出することができる

ここで、上述した実施形態では、光電気変換手段としてＡＰＤ素子３を用いたが、ＡＰＤ素子３の代わりにＰＩＮフォトダイオード素子を用いても同様な効果が得られる。
又、ＡＰＤ素子（光電気変換手段）３のバイアス電流に応じて可変光減衰手段の減衰量を制御することで、増幅手段４での飽和によって入力信号波形が歪んで長距離伝送の影響を表す情報が失われることが防止される。このため、電気分散補償手段７では正しい分散補償が行なわれて、信号再生手段でクロックとデータ等のデータ信号等を精度よく再生することができる。

〔他の実施形態〕
次に、本発明の他の実施形態を図３に基づいて説明する。ここで、前述した図１乃至図２の実施形態と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。

この図３に示す他の実施形態における分散補償型光信号受信装置は、前述した図１に示す実施形態の場合と同様に、光伝送路１００から入力される入力信号光を電気信号に変換する光電気変換手段としてのＡＰＤ素子３と、このＡＰＤ素子（光電気変換手段）３で変換した電気信号を増幅する増幅手段４と、前記光伝送路１００での分散を電気的に補償する電気分散補償手段としてのＥＤＣ７と、前記入力信号光に含まれるデータ等の信号を再生する信号再生手段としてのクロックデータ再生回路（ＣＤＲ）８とを備えている。この内、増幅手段４は、本実施形態では図に示すようにプリアンプ回路４Ａとリミットアンプ回路４Ｂとにより構成されている。

更に、この他の実施形態における分散補償型光信号受信装置は、前述したＡＰＤ素子（光電気変換手段）３へ入力される入力信号光のパワーが予め定めた基準値より大きい場合に作動して当該入力信号光のパワーを制限する機能を備えた可変光減衰手段としてのＶＯＡ（Ｖariable Ｏptical Ａttenuator ：可変光減衰器）１と、前記光伝送路１００から送り込まれる入力信号光のパワーを検出する入力光信号レベル検出手段１０と、この入力光信号レベル検出手段１０で検出された入力信号光のパワーに応じて前記ＶＯＡ（可変光減衰手段）１の減衰量を制御する減衰量制御手段としての減衰量制御回路９とを備えている。

ここで、上記他の実施形態では、前述した図１の実施形態における可変光減衰手段（ＶＯＡ：可変光減衰器）１をＡＰＤモジュール６の外に装備した点に特徴を有する。同時に、このＶＯＡ（可変光減衰器）１の光入力側に入力光信号を分岐する光カプラ１０Ａを装備し、この光カプラ１０Ａで分岐した光信号を検出するフォトダイオード１０Ｂを設け、このフォトダイオード１０Ｂの出力に基づいて前述した減衰量制御回路９が機能し、可変光減衰手段（ＶＯＡ：可変光減衰器）１を駆動制御するようになっている。

前述したフォトダイオード１０ＢはＶＯＡ１に入力されるパワーのモニタを行なうためのセンサとして機能する。又、このフォトダイオード１０Ｂと前述した光カプラ１０Ａとにより、入力光信号レベル検出手段１０が構成されている。
その他の構成およびその作用効果は前述した図１の実施形態と同一となっている。

本発明は上述した実施形態のほか、光通信の受信機として広く用いることができる。

本発明の一実施形態を示す回路ブロック図である。 図１に開示した実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態を示す回路ブロック図である。 従来例を示す回路ブロック図である。 他の従来例を示す回路ブロック図である。

符号の説明

１ 可変光減衰器（ＶＯＡ：可変光減衰手段）
２ フォトカレントモニタ回路
３ ＡＰＤ（アバランシェホトダイオード）素子
４ 増幅手段
４Ａ プリアンプ回路
４Ｂ リミットアンプ回路
６ ＡＰＤモジュール
７ 電気分散補償ＩＣ（ＥＤＣ：電気分散補償手段）
８ クロックデータ再生回路（ＣＤＲ）
９ 減衰量制御回路（減衰量制御手段）
１０ 入力光信号レベル検出手段
１０Ａ 光カプラ
１０Ｂ フォトダイオード
１２ ＡＧＣ増幅回路

Claims (9)

1. 伝送路から入力される光入力信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、この光電気変換手段で変換した電気信号を増幅する増幅手段と、前記伝送路での分散を電気的に補償する電気分散補償手段と、前記光入力信号に含まれるデータ等の信号を再生する信号再生手段とを有する分散補償型光信号受信装置において、
   前記光電気変換手段へ入力される入力信号光のパワーが予め定めた基準値より大きい場合に作動し当該入力信号光のパワーを制限する可変光減衰手段と、前記光電気変換手段のバイアス電流に応じて前記可変光減衰手段の減衰量を制御する減衰量制御手段とを設けたことを特徴とする分散補償型光信号受信装置。
2. 前記可変光減衰手段と前記光電気変換手段と前記増幅手段とを、集積回路化して一体的に構成したことを特徴とする請求項１に記載の分散補償型光信号受信装置。
3. 伝送路から入力される入力信号光のパワーを電気信号に変換する光電気変換手段と、この光電気変換手段で変換した電気信号を増幅する増幅手段と、前記伝送路での分散を電気的に補償する電気分散補償手段と、前記入力信号光のパワーに含まれるデータ等の信号を再生する信号再生手段とを有する分散補償型光信号受信装置において、
   前記光電気変換手段への入力信号光のパワーを検出する入力光信号レベル検出手段と、前記光電気変換手段への入力信号光の振幅が予め定めた基準値より大きい場合に作動し当該入力信号光のパワーを制限する可変光減衰手段と、前記入力光信号レベル検出手段の出力に応じて前記可変光減衰手段の減衰量を制御する減衰量制御手段とを設けたことを特徴とする分散補償型光信号受信装置。
4. 前記光電気変換手段と前記増幅手段とを、集積回路化して一体的に構成したことを特徴とする請求項３に記載の分散補償型光信号受信装置。
5. 前記光電変換手段がＡＰＤ（Ａvalanche Ｐhoto−Ｄiode）素子であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の分散補償型光信号受信装置。
6. 前記光電変換手段がＰＩＮホトダイオード（ＰＩＮ Ｐhoto−Ｄiode）素子であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の分散補償型光信号受信装置。
7. 伝送路から入力される入力信号光を電気信号に変換する光電気変換手段と、この光電気変換手段で変換した電気信号を増幅する増幅手段とを備えた光受信回路において、
   前記光電気変換手段の光入力段に、前記光電気変換手段へ入力される入力信号光のパワーの大きさを外部からの制御信号に基づいて制限する可変光減衰手段を装備したことを特徴とする光受信回路。
8. 伝送路から入力される入力信号光を電気信号に変換し増幅する光電変換工程と、この電気信号に変換され増幅された光入力信号光に対応する受信信号を対象として前記伝送路での分散を電気的に補償する電気分散補償工程と、この分散補償された受信信号からクロック、データを再生する信号再生工程とを備え、
   前記光電変換工程の実行に先立って入力される入力信号光のパワーが予め設定した設定レベルを越えた場合に作動し当該入力信号光のパワーを制限する可変光減衰工程を設けたことを特徴とする分散補償型光信号受信方法。
9. 光伝送路から入力され検出された入力信号光のパワーを予め設定された基準値と比較する光パワー比較機能、
   前記検出された入力信号光の光パワーが基準値以内の場合には当該光入力信号を光電気変換手段に送り込む光入力通過許容機能、
   前記検出された入力信号光のパワーが基準値を越えている場合に予め装備した可変光減衰手段を駆動制御して前記入力信号光のパワーを基準値レベルに減衰させた後に前記光電気変換手段に送り込む光減衰制御機能、
   をプログラム化してコンピュータに実行させるようにした光信号受信用信号処理プログラム。

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