JP2008042493A

JP2008042493A - 光受信回路及びその識別レベル制御方法

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Publication number: JP2008042493A
Application number: JP2006213649A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nakamoto; 健一中本; Satoshi Ide; 聡井出
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: US7720394B2; JP4729454B2; US20080031638A1

Abstract

【課題】波長分散による伝送波形劣化に起因する受信感度劣化を抑制できるようにする。
【解決手段】受信光を電気信号に変換する光電変換部１０と、前記電気信号を増幅する前置増幅部２０と、この前置増幅部２０の出力を増幅する主増幅部５０と、前置増幅部２０の出力をモニタするモニタ部３０と、このモニタ部３０の出力に基づいて主増幅部５０での識別レベルを制御する制御部４０とをそなえ、モニタ部３０に、前置増幅部２０の出力を増幅するリミッタアンプ３１と、このリミッタアンプ３１の出力振幅の時間平均値を検出する平均値検出回路３２とをそなえて構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光受信回路及びその制御方法に関し、例えば、光通信で使用される光受信器の受信感度特性を改善するのに好適な技術に関する。

図１１は従来の光受信器の要部（主信号部）の構成を示すブロック図で、この図１１に示す光受信器（主信号部１００）は、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等の受光素子１１１を有する光電変換部１１０と、プリアンプ（出力差動アンプ）１２１を有する前置増幅部１２０と、リミッタアンプ（差動アンプ）１３１を有する主増幅部１３０とをそなえて構成され、受光素子１１１で受光された光が、その光量（光強度）に応じた電流信号に変換され、プリアンプ１２１にて、前記電流信号の値に応じた値の電圧信号に変換され所要の電圧レベルにまで増幅される。増幅された電圧信号は、プリアンプ１２１の非反転（正相）出力端子及び反転（逆相）出力端子から差動電圧信号としてリミッタアンプ１３１に出力される。

リミッタアンプ１３１は、リファレンス電圧（識別電圧）を前記差動電圧信号（双極性符号）の振幅の時間平均値（つまり、識別レベル＝５０％）に調整（固定）されており、これによって、データを識別再生する。即ち、前記リファレンス電圧と入力電圧信号との大小比較結果がデータ識別結果として出力される。
ところで、光受信器における上記各アンプ１２１，１３１の出力電圧の振幅は、それらの製造ばらつきや動作条件（温度変化等）に起因して変動しうるので、自動的に識別レベルを前記差動電圧信号の振幅の時間平均値に制御するのが好ましい。そこで、例えば図１２に示すように、識別レベル制御部１４０をそなえて、リミッタアンプ１３０のリファレンス電圧を前記振幅の時間平均値に自動調整（制御）する技術も知られている。この自動調整は、例えば、リミッタアンプ１３１の出力電圧を監視することにより実現される。

なお、他の従来技術として、下記特許文献１により提案されている技術もある。この技術は、光受信装置に用いられる自動しきい値制御回路に関し、誤動作防止のオフセット電圧が印加されても、しきい値電圧（前記のリファレンス電圧に相当）を受信データの振幅の時間平均値に制御し、プリアンプの非直線特性によって受信データのデューティ比が劣化してもそれを補正できるようにすることを目的としている。

そのために、特許文献１の技術では、受信データの振幅がプリアンプの線形領域にある場合には識別電圧を受信データの振幅の時間平均値に制御する一方、受信データの振幅がプリアンプの非線形領域にある場合には識別電圧を受信データの振幅の時間平均値よりも高く制御するようになっている。
また、他の従来技術として、下記特許文献２により提案されている技術もある。

この技術はバースト受信などの受信信号レベルが時間的に大きく変動するシステムにおける識別レベル制御方法に関する。このようなシステムでは、受信信号レベルによって、ダイナミックに識別レベルを制御する必要がある。そこで受信信号のピークレベルを検出するピーク検出回路と、受信信号のボトムレベルを検出するボトム検出回路とを備え、ピーク値とボトム値とのほぼ中間の値を閾値として出力している。
特開平９−２７０７５５号公報特開平６−３１０９６７号公報

近年のデータトラフィックの増加に伴い、高速大容量通信が必須となっている。高密度波長多重（Dense Wavelength Division Multiplexing）を用いた大容量フォトニックネットワークの構築が進んでいる。ネットワークの形態は、これまでのポイントツーポイントからリングまたはメッシュタイプに変化しており、波長によって経路や伝送距離が異なる複雑な構成になっている。伝送距離が異なると、伝送光波形が波長分散で受ける影響も異なる。

例えば図５に示すように、波長分散量に応じて最適な識別レベルは異なる。識別レベル５０％に固定した場合、正分散1600ps/nmではＢＥＲが1e-12→1e-6に大きく劣化することが分かる。そのため、光受信器において波長分散による影響を吸収し、所望の受信感度特性を満足する必要がある。しかしながら、これまで光受信器の受信感度特性を改善する施策として、上記特許文献１、２の技術をはじめ、数々の識別レベルの制御手法が提案されているが、波長分散の影響による受信感度劣化を抑圧する手法はこれまで提案されていない。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、波長分散による伝送波形劣化に起因する受信感度劣化を抑制できるようにした、光受信回路及びその識別レベル制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明では、下記の光受信回路及びその識別レベル制御方法を用いることを特徴としている。即ち、
（１）本発明の光受信回路は、受信光を電気信号に変換する光電変換部と、前記電気信号を増幅する前置増幅部と、該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、該前置増幅部の出力をモニタするモニタ部と、該モニタ部の出力に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御部とをそなえ、該モニタ部が、該前置増幅部の出力を増幅するリミッタアンプと、該リミッタアンプの出力振幅の時間平均値を検出する平均値検出回路とをそなえて構成されたことを特徴としている。

（２）該主増幅部が、該前置増幅部の出力を増幅するリミッタアンプにより構成されるとともに、該モニタ部は、該リミッタアンプの出力振幅の時間平均値を検出する平均値検出回路をそなえて構成されていてもよい。
（３）該制御部が、前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する該前置増幅部の出力波形のデューティの関係と、前記デューティに対する前記受信光の波長分散量の関係と、前記波長分散量に対する前記識別レベルの関係とに基づいて、前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する前記識別レベルの関係を算出し、該主増幅部での識別レベルを制御してもよい。

（４）また、該制御部が、少なくとも前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する前記識別レベルの関係を予め記憶するメモリ部をそなえていてもよい。
（５）さらに、該制御部が、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）により構成されていてもよい。
（６）また、該制御部が、前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する前記識別レベルの関係を示すアナログ演算式により前記識別レベルを制御するアナログ演算回路をそなえて構成されていてもよい。

（７）さらに、該光電変換部及び該前置増幅部が、一体化した光デバイスにより構成されていてもよい。
（８）また、本発明の光受信回路の識別レベル制御方法は、受信光を電気信号に変換する光電変換部と、前記電気信号を増幅する前置増幅部と、該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、該主増幅部の識別レベルを制御する制御部とをそなえた光受信回路の識別レベル制御方法であって、該前置増幅部の出力をモニタするモニタステップと、前記モニタステップで検出した前記出力振幅の時間平均値に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御ステップとを有することを特徴としている。

（９）ここで、該モニタステップにおいて、該前置増幅部の出力について、リミッタアンプにより増幅を行ない、該リミッタアンプの出力振幅の時間平均値を検出してもよい。
（１０）また、本発明の光受信回路の識別レベル制御方法は、受信光を電気信号に変換する光電変換部と、前記電気信号を増幅する前置増幅部と、該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、該主増幅部の識別レベルを制御する制御部とをそなえた光受信回路の識別レベル制御方法であって、該主増幅部の出力をモニタするモニタステップと、前記モニタステップで検出した前記出力振幅の時間平均値に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御ステップとを有することを特徴としている。

上記本発明によれば、前置増幅部の出力を増幅するリミッタアンプの出力又は主増幅部の出力をモニタして振幅の時間平均値を検出することで、受信光の受けた波長分散量を検出（予測）し、その検出結果に応じて主増幅部での識別レベルを動的に制御するので、少なくとも、光受信回路の波長分散による受信感度劣化を抑圧して、受信感度特性の大幅な改善効果を期待できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳述する。ただし、本発明は、以下に示す実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
〔Ａ〕一実施形態の説明
図１は本発明の一実施形態に係る光受信回路の要部構成を示すブロック図で、この図１に示す光受信回路は、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子１１を有する光電変換部１０と、プリアンプ２１を有する前置増幅部２０と、リミッタアンプ３１及び平均値検出回路３２を有するモニタ部３０と、Ａ／Ｄ変換部４１，メモリ部４２及びＤ／Ａ変換部４３を有する制御部４０と、リミッタアンプ５１を有する主増幅部５０とをそなえて構成されている。

ここで、光電変換部１０の受光素子１１は、受信した光をその強度に応じた電流信号に変換するものであり、前置増幅部２０のプリアンプ２１は、受光素子１１から入力される電流信号を電圧信号に変換し、所要の電圧レベルにまで増幅するもので、増幅された電圧信号は、非反転（正相）出力端子及び反転（逆相）出力端子から差動電圧信号として、モニタ部３０のリミッタアンプ３１及び主増幅部５０のリミッタアンプ５１にそれぞれ入力されるようになっている。

モニタ部３０は、上記プリアンプ２１の出力電圧をリミッタアンプ３１にて増幅し、その出力をモニタしてその平均値（振幅の時間平均値）を監視（検出）することにより、当該プリアンプ２１の出力電圧波形のデューティ（Duty）を予測することができるもので、当該リミッタアンプ３１の出力の平均値を平均値検出回路３２で検出するようになっている。

その原理について、図２を参照しながら説明する。なお、この図２において、（１）及び（２）はそれぞれ「B to B」（後述）で受信光が波形劣化を受けていない場合のプリアンプ２１及びリミッタアンプ３１の出力波形例、（３）及び（４）はそれぞれ受信した信号光が正の波長分散（正分散）による波形劣化を受けている場合のプリアンプ２１及びリミッタアンプ３１の出力波形例、（５）及び（６）はそれぞれ受信した信号光が負の波長分散（負分散）による波形劣化を受けている場合のプリアンプ２１及びリミッタアンプ３１の出力波形例をそれぞれ示している。なお、「B to B」とは、「Back to Back」の略であり、送信光の伝送距離が０の場合（つまり、送信光を、実験的に光伝送路を介さずに直接受光素子１１で受光させた場合）を意味する。

即ち、プリアンプ２１の出力でみると、（１）の「B to B」ではデューティ（Duty）＝５０％の波形、（３）の正分散ではDuty＝２０％のマーク側でオーバーシュートした波形、（５）の負分散ではDuty＝６５％のマーク側で立上りと立下りが分裂した波形となる。例えば、マーク率＝１／２として、「B to B」の波形の振幅の平均値を５０％とすると、リミッタがかかっていないため、正分散及び負分散の波形の平均値も５０％となる。

これに対して、リミッタアンプ３１の出力でみると、波形のDutyはプリアンプの２１出力とほぼ同じになるが、平均値は、（２）の「B to B」では変わらず５０％、（４）の正分散（約＋1600ps/ns）ではリミッタアンプ３１によりマーク側のオーバーシュートが削られるため４４％、（６）の負分散（約-500ps/ns）ではリミッタアンプ３１によりマーク側の凹みがもち上がるため５３％となる。

つまり、正分散のDuty＝２０％の波形は平均値＝４４％、負分散のDuty＝６５％の波形は平均値＝５３％と検出できる。従って、リミッタアンプ３１の後段に平均値検出回路３２を設けることで、波形のDutyの予測が可能となる。
次に、制御部４０は、上記モニタ部３０の平均値検出回路３２で検出された平均値に基づいて、主増幅部５０（リミッタアンプ５１）の識別レベル（識別電圧）を制御する（制御信号を生成する）もので、Ａ／Ｄ変換部４１は、平均値検出回路３２で検出された平均値をディジタル値に変換するものであり、メモリ部４２は、当該ディジタル値（平均値）に対する識別レベルの情報（制御情報）を記憶しておくものである。

なお、当該平均値対識別レベルの情報は、例えば、図３の（１）に示す実測に基づいた平均値とプリアンプ２１の出力波形のDutyとの関係、図３の（２）に示すプリアンプ２１の出力波形のDutyと波長分散量との関係、および、図３の（３）に示す波長分散量と識別レベルとの関係を基に求めることができる。したがって、これらの関係を変換テーブル等としてメモリ部４２に格納しておくことで、制御部４０は、モニタ部３０でモニタした平均値からプリアンプ２１の出力波形のDuty、波長分散量、リミッタアンプ５１の識別レベルを求めることが可能となる。もっとも、少なくとも平均値に対する識別レベルを定めることができればよいので、必ずしも上記３種の関係のすべてをメモリ部４２に格納しておく必要はない。

つまり、本例のモニタ部３０は、受信光の受けた波長分散量に応じて変動する波形のDutyをモニタすることで、受信光の受けた波長分散量を間接的に検出していることになる。
Ｄ／Ａ変換部４３は、上記メモリ部４２から出力される識別レベル（ディジタル値）をアナログ値にＤ／Ａ変換するもので、これにより得られたアナログ値が主増幅部５０（リミッタアンプ５１）の識別レベル制御信号として供給されて、識別レベルが制御されるようになっている。

そして、主増幅部５０のリミッタアンプ５１は、制御部４０によって制御（設定）された識別電圧と入力電圧信号との大小比較結果をデータ識別結果として出力してデータの再生を行なうものである。
以下、上述のごとく構成された光受信回路の動作について説明すると、まず、受信した光は、光電変換部１０の受光素子１１にて受光されてその受光量（強度）に応じた電流に変換され、プリアンプ２１にて、電圧信号に変換されるとともに所要の電圧レベルにまで増幅される。増幅された電圧信号は、当該プリアンプ２１の非反転出力端子及び反転出力端子から差動電圧信号として、モニタ部３０（リミッタアンプ３１）及び主増幅部５０（リミッタアンプ５１）にそれぞれ入力される。

モニタ部３０では、上記プリアンプ２１の出力信号（差動電圧信号）をリミッタアンプ３１で増幅し、当該リミッタアンプ３１の出力の平均値を平均値検出回路３２で検出する。検出された平均値は制御部４０に入力され、Ａ／Ｄ変換部４１にてディジタル値に変換されてメモリ部４２に索引アドレスとして入力される。
メモリ部４２は、上記索引アドレスにより指定されるアドレス領域に図２及び図３により前述したごとく予め格納されている識別レベルの情報（制御情報）を出力し、これがＤ／Ａ変換部４３にてアナログ信号に変換されてリミッタアンプ５０の識別レベルの制御信号として供給される。

ここで、例えば図４の（１）に示すように、「B to B」ではリミッタアンプ５１での識別レベルは５０％に制御され従来と変わりないが、図４の（２）に示すように、受信光が正分散（例えば約＋1600ps/ns）を受けていた場合には、平均値検出回路３２で検出された平均値と図３の（１）〜（３）に示した関係とから、リミッタアンプ５１の識別レベルは６５％に制御され、逆に、図４の（３）に示すように、受信光が負分散（例えば-500ps/ns）を受けていた場合には、平均値検出回路３２で検出された平均値と図３の（１）〜（３）に示した関係とから、リミッタアンプ５１の識別レベルは４０％に制御される。なお、従来技術では、波長分散量に関わらず識別レベルは５０％に固定されていた。

このように、受信光の受けた波長分散に応じてリミッタアンプ５１での識別レベルを動的に制御することで、光受信回路の波長分散による受信感度劣化を抑圧して、受信感度特性の大幅な改善効果を期待できる。
例えば、図５に識別レベル対ビットエラー（BER）特性、図６に受信パワー対BER特性をそれぞれ示す。

図５では、識別レベルを可変した時のBERをプロットしており、アイ（EYE）の開口を示している。そして、B to B（符号６１参照）、正分散1600ps/nm（符号６２参照）、負分散-500ps/nm（符号６３参照）の３パターンあり、それぞれ、識別レベル５０％（符号６１ａ参照）、６５％（符号６２ａ参照）、４０％（符号６３ａ参照）が最適であり、エラーフリーとなることを示している。

本例では、波長分散量に応じて識別レベルを可変制御するため、受信感度劣化はないが、従来技術のように５０％に識別レベルを固定した場合、例えば、正分散1600ps/nmでは図５中に示すようにBERが1e-12→1e-6に大きく劣化する。これは図６に示す受信感度特性に換算して約３ｄＢの劣化となる。従って、本例の光受信回路では、約３ｄＢの受信感度特性の改善効果が期待できる。

〔Ｂ〕変形例の説明
上述した制御部４０のＡ／Ｄ変換部４１，メモリ部４２及びＤ／Ａ変換部４３の各機能は、例えば図７に示すように、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）４４により実現することもできる。この場合、光受信回路の小型化を図ることが可能となる。
また、例えば図８に示すように、平均値検出回路３２で検出した平均値から識別レベルの制御信号を求めるのに、図３に示した関係式に基づくアナログ演算、即ち、リミッタアンプ３１の出力振幅の時間平均値に対する識別レベルの関係を示すアナログ演算式による演算を行なうアナログ演算回路４５を用いることも可能である。この場合、識別レベルの制御処理の高速化を図ることが可能となる。

さらに、例えば図９に示すように、前記の光電変換部１０及び前置増幅部２０は、一体化した光デバイス６０で構成することもできる。具体的には、プリアンプ内蔵PIN-PDやプリアンプ内蔵APD等により構成することができ、光受信回路の小型化を図ることが可能である。
また、上述した実施形態では、リミッタアンプ５１と別にモニタ部３０にリミッタアンプ３１を設けて、その出力の平均値を平均値検出回路３２にて検出する構成としているが、例えば図１０に示すように、リミッタアンプ５１の出力の平均値を平均値検出回路３２にて検出するフィードバック構成としても、上述した実施形態と同等の識別レベル制御を実現することができる。

この場合は、モニタ部３０のリミッタアンプ３１を不要にできるので、光受信回路のさらなる小型化を図ることが可能となる。なお、図１０においても、制御部４０（Ａ／Ｄ変換部４１，メモリ部４２及びＤ／Ａ変換部４３）は図７と同様にＭＰＵにより構成してもよいし、図８と同様にアナログ演算回路により構成してもよく、光電変換部１０及び前置増幅部２０は図９と同様に一体化してもよい。

〔Ｃ〕付記
（付記１）
受信光を電気信号に変換する光電変換部と、
前記電気信号を増幅する前置増幅部と、
該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、
該前置増幅部の出力をモニタするモニタ部と、
該モニタ部の出力に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御部とをそなえ、
該モニタ部が、
該前置増幅部の出力を増幅するリミッタアンプと、
該リミッタアンプの出力振幅の時間平均値を検出する平均値検出回路とをそなえて構成されたことを特徴とする、光受信回路。

（付記２）
受信光を電気信号に変換する光電変換部と、
前記電気信号を増幅する前置増幅部と、
該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、
該主増幅部の出力をモニタするモニタ部と、
該モニタ部の出力に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御部とをそなえ、
該主増幅部が、
該前置増幅部の出力を増幅するリミッタアンプにより構成されるとともに、
該モニタ部が、
該リミッタアンプの出力振幅の時間平均値を検出する平均値検出回路をそなえて構成されたことを特徴とする、光受信回路。

（付記３）
該制御部が、
前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する該前置増幅部の出力波形のデューティの関係と、前記デューティに対する前記受信光の波長分散量の関係と、前記波長分散量に対する前記識別レベルの関係とに基づいて、前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する前記識別レベルの関係を算出し、該主増幅部での識別レベルを制御することを特徴とする、付記１又は２記載の光受信回路。

（付記４）
該制御部が、
少なくとも前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する前記識別レベルの関係を予め記憶するメモリ部をそなえたことを特徴とする、付記３記載の光受信回路。
（付記５）
該制御部が、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）により構成されたことを特徴とする、付記３又は４に記載の光受信回路。

（付記６）
該制御部が、
前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する前記識別レベルの関係を示すアナログ演算式により前記識別レベルを制御するアナログ演算回路をそなえて構成されたことを特徴とする、付記３記載の光受信回路。

（付記７）
該光電変換部及び該前置増幅部が、一体化した光デバイスにより構成されたことを特徴とする、付記１〜６のいずれか１項に記載の光受信回路。
（付記８）
受信光を電気信号に変換する光電変換部と、前記電気信号を増幅する前置増幅部と、
該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、該主増幅部の識別レベルを制御する制御部とをそなえた光受信回路の識別レベル制御方法であって、
該前置増幅部の出力をモニタするモニタステップと、
前記モニタステップで検出した前記出力振幅の時間平均値に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御ステップとを有することを特徴とする、光受信回路の識別レベル制御方法。

（付記９）
該モニタステップにおいて、
該前置増幅部の出力について、リミッタアンプにより増幅を行ない、
該リミッタアンプの出力振幅の時間平均値を検出することを特徴とする、付記８記載の光受信回路の識別レベル制御方法。

（付記１０）
受信光を電気信号に変換する光電変換部と、前記電気信号を増幅する前置増幅部と、
該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、該主増幅部の識別レベルを制御する制御部とをそなえた光受信回路の識別レベル制御方法であって、
該主増幅部の出力をモニタするモニタステップと、
前記モニタステップで検出した前記出力振幅の時間平均値に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御ステップとを有することを特徴とする、光受信回路の識別レベル制御方法。

（付記１１）
該主増幅部が、該前置増幅部の出力について増幅を行なうリミッタアンプにより構成されるとともに、
該モニタステップにおいて、
該リミッタアンプの出力振幅の時間平均値を検出することを特徴とする、付記１０記載の光受信回路の識別レベル制御方法。

（付記１２）
該制御ステップが、
前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する該前置増幅部の出力波形のデューティの関係と、前記デューティに対する前記受信光の波長分散量の関係と、前記波長分散量に対する前記識別レベルの関係とに基づいて、前記識別レベルの制御信号を生成する制御信号生成ステップを含むことを特徴とする、付記８〜１１のいずれか１項に記載の光受信回路の識別レベル制御方法。

以上詳述したように、本発明によれば、光受信回路における前置増幅部の出力又は主増幅部の出力をモニタして振幅の時間平均値を検出して、その検出結果に応じて主増幅部での識別レベルを動的に制御することで、光受信回路の波長分散による受信感度劣化を抑圧して、受信感度特性の大幅な改善効果を期待できる。したがって、光通信技術分野において極めて有用と考えられる。

本発明の一実施形態に係る光受信回路の要部構成を示すブロック図である。図１に示すプリアンプの出力波形のデューティ（Duty）とモニタ部のリミッタアンプ出力平均値との関係を説明する図である。本実施形態における、平均値とプリアンプの出力波形のDutyとの関係、プリアンプの出力波形のDutyと波長分散量との関係、および、波長分散量と識別レベルとの関係をそれぞれ説明する図である。図１に示す光受信回路における識別レベル制御を従来技術と比較して説明する図である。識別レベル対ビットエラー（BER）特性の一例を示す図である。受信パワー対BER特性の一例を示す図である。図１に示す光受信回路の変形例を示すブロック図である。図１に示す光受信回路の変形例を示すブロック図である。図１に示す光受信回路の変形例を示すブロック図である。図１に示す光受信回路の変形例を示すブロック図である。従来の光受信回路の要部構成を示すブロック図である。他の従来の光受信回路の要部構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０光電変換部
１１受光素子
２０前置増幅部
２１プリアンプ
３０モニタ部
３１リミッタアンプ
３２平均値検出回路
４０制御部
４１Ａ／Ｄ変換部
４２メモリ部
４３Ｄ／Ａ変換部
４４ＭＰＵ（Micro Processing Unit）
４５アナログ演算回路
５０主増幅部
５１リミッタアンプ
６０光デバイス

Claims

受信光を電気信号に変換する光電変換部と、
前記電気信号を増幅する前置増幅部と、
該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、
該前置増幅部の出力をモニタするモニタ部と、
該モニタ部の出力に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御部とをそなえ、
該モニタ部が、
該前置増幅部の出力を増幅するリミッタアンプと、
該リミッタアンプの出力振幅の時間平均値を検出する平均値検出回路とをそなえて構成されたことを特徴とする、光受信回路。
受信光を電気信号に変換する光電変換部と、
前記電気信号を増幅する前置増幅部と、
該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、
該主増幅部の出力をモニタするモニタ部と、
該モニタ部の出力に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御部とをそなえ、
該主増幅部が、
該前置増幅部の出力を増幅するリミッタアンプにより構成されるとともに、
該モニタ部が、
該リミッタアンプの出力振幅の時間平均値を検出する平均値検出回路をそなえて構成されたことを特徴とする、光受信回路。
該制御部が、
前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する該前置増幅部の出力波形のデューティの関係と、前記デューティに対する前記受信光の波長分散量の関係と、前記波長分散量に対する前記識別レベルの関係とに基づいて、前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する前記識別レベルの関係を算出し、該主増幅部での識別レベルを制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光受信回路。
該制御部が、
少なくとも前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する前記識別レベルの関係を予め記憶するメモリ部をそなえたことを特徴とする、請求項３記載の光受信回路。
該制御部が、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）により構成されたことを特徴とする、請求項３又は４に記載の光受信回路。
該制御部が、
前記リミッタアンプの出力振幅の時間平均値に対する前記識別レベルの関係を示すアナログ演算式により前記識別レベルを制御するアナログ演算回路をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項３記載の光受信回路。
該光電変換部及び該前置増幅部が、一体化した光デバイスにより構成されたことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光受信回路。
受信光を電気信号に変換する光電変換部と、前記電気信号を増幅する前置増幅部と、
該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、該主増幅部の識別レベルを制御する制御部とをそなえた光受信回路の識別レベル制御方法であって、
該前置増幅部の出力をモニタするモニタステップと、
前記モニタステップで検出した前記出力振幅の時間平均値に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御ステップとを有することを特徴とする、光受信回路の識別レベル制御方法。
該モニタステップにおいて、
該前置増幅部の出力について、リミッタアンプにより増幅を行ない、
該リミッタアンプの出力振幅の時間平均値を検出することを特徴とする、請求項８記載の光受信回路の識別レベル制御方法。
受信光を電気信号に変換する光電変換部と、前記電気信号を増幅する前置増幅部と、
該前置増幅部の出力を増幅する主増幅部と、該主増幅部の識別レベルを制御する制御部とをそなえた光受信回路の識別レベル制御方法であって、
該主増幅部の出力をモニタするモニタステップと、
前記モニタステップで検出した前記出力振幅の時間平均値に基づいて該主増幅部での識別レベルを制御する制御ステップとを有することを特徴とする、光受信回路の識別レベル制御方法。