JP2008294967A - Optical reception device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光信号を高周波信号に変換して一定のレベルで出力する光受信装置に関する。 The present invention relates to an optical receiver that converts an optical signal into a high-frequency signal and outputs the signal at a constant level.
一般に、光信号を高周波信号に変換する光−電気変換回路と、該光−電気変換回路による高周波信号を増幅する高周波増幅回路とを備えた光受信装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような光受信装置では、装置周囲の環境温度を検出(モニタ)する温度モニタ回路と、光−電気変換回路によって受信した光信号の受光電流をモニタする受光電流モニタ回路とを備えるのに加え、受光電流モニタ回路による受光電流モニタ値および温度モニタ回路による温度モニタ値に基づいて高周波増幅回路の利得を調整する制御解析回路を備えていた。そして、制御解析回路によって、光受信装置の高周波信号の出力レベルを一定に保持していた。 In general, there is known an optical receiver including an optical-electric conversion circuit that converts an optical signal into a high-frequency signal and a high-frequency amplifier circuit that amplifies a high-frequency signal by the optical-electric conversion circuit (for example, Patent Document 1). reference). Such an optical receiver includes a temperature monitor circuit that detects (monitors) the ambient temperature around the device and a light-receiving current monitor circuit that monitors the light-receiving current of the optical signal received by the photoelectric conversion circuit. And a control analysis circuit for adjusting the gain of the high-frequency amplifier circuit based on the light reception current monitor value by the light reception current monitor circuit and the temperature monitor value by the temperature monitor circuit. And the output level of the high frequency signal of the optical receiver is kept constant by the control analysis circuit.
ところで、従来技術による光受信装置では、光−電気変換回路によって受信した光信号の受光電流には、光強度の検出に用いる直流成分と高周波信号となる交流成分とが含まれる。そして、受光電流モニタ回路は受光電流の直流成分を受光電流モニタ値として使用するから、制御解析回路は、この受光電流モニタ値等に基づいて高周波増幅回路の利得を調整し、高周波信号の出力レベル(電圧等)を一定に保持している。 By the way, in the optical receiver according to the prior art, the light receiving current of the optical signal received by the photoelectric conversion circuit includes a direct current component used for detecting the light intensity and an alternating current component that becomes a high frequency signal. Since the light reception current monitor circuit uses the direct current component of the light reception current as the light reception current monitor value, the control analysis circuit adjusts the gain of the high frequency amplifier circuit based on the light reception current monitor value and the like, and outputs the output level of the high frequency signal. (Voltage etc.) is kept constant.
ここで、光信号が複数のキャリアを含み、これら複数のキャリアの全体のOMI(Optical Modulation Index:光変調指数)が一定である光リンクシステムがある。この光リンクシステムに対して従来技術による光受信装置を適用する場合には、キャリア毎のOMIに対応した光信号の直流成分と交流成分との比率をチャネルプランによって決められた値に設定する必要がある。即ち、キャリア数が増加するとキャリア毎のOMIが低下し、キャリア数が減少するとキャリア毎のOMIが上昇するから、キャリア数に応じて光信号の直流成分と交流成分との比率が変化する。 Here, there is an optical link system in which an optical signal includes a plurality of carriers and the overall OMI (Optical Modulation Index) of these carriers is constant. When an optical receiver according to the prior art is applied to this optical link system, it is necessary to set the ratio between the direct current component and the alternating current component of the optical signal corresponding to the OMI for each carrier to a value determined by the channel plan. There is. That is, when the number of carriers increases, the OMI for each carrier decreases, and when the number of carriers decreases, the OMI for each carrier increases. Therefore, the ratio of the direct current component to the alternating current component of the optical signal changes according to the number of carriers.
これに対し、従来技術では、制御解析回路はOMIに関係なく受光電流モニタ回路による受光電流モニタ値等に基づいて高周波信号の利得を調整するから、キャリア毎のOMIが変わると、キャリア毎の高周波信号の出力レベルの仕様を満たさない可能性があった。 On the other hand, in the prior art, the control analysis circuit adjusts the gain of the high-frequency signal based on the light reception current monitor value or the like by the light reception current monitor circuit regardless of the OMI. There was a possibility that the signal output level specification was not satisfied.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、例えばチャネルプラン等の光信号の仕様に応じてキャリア毎のOMIが変化するときでもキャリア毎の高周波信号の出力レベルを一定に保持することができる光受信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to output a high-frequency signal for each carrier even when the OMI for each carrier changes according to the specifications of an optical signal such as a channel plan. An object of the present invention is to provide an optical receiver capable of maintaining a constant level.
上述した課題を解決するために、本発明は、光信号を高周波信号に変換する光−電気変換回路と、該光−電気変換回路による高周波信号を増幅する高周波増幅回路と、前記光−電気変換回路の周囲温度をモニタする温度モニタ回路と、前記光−電気変換回路によって受信した光信号の受光電流をモニタする受光電流モニタ回路と、該受光電流モニタ回路による受光電流モニタ値および前記温度モニタ回路による温度モニタ値に基づいて、前記高周波増幅回路によって増幅した高周波信号の出力レベルが一定となるように、前記高周波増幅回路の利得を調整する制御解析回路とを備えた光受信装置に適用される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an optical-electric conversion circuit that converts an optical signal into a high-frequency signal, a high-frequency amplification circuit that amplifies a high-frequency signal by the optical-electric conversion circuit, and the optical-electrical conversion. A temperature monitor circuit for monitoring the ambient temperature of the circuit, a received light current monitor circuit for monitoring a received light current of an optical signal received by the photoelectric conversion circuit, a received light current monitor value by the received light current monitor circuit, and the temperature monitor circuit; And a control analysis circuit for adjusting the gain of the high-frequency amplifier circuit so that the output level of the high-frequency signal amplified by the high-frequency amplifier circuit is constant based on the temperature monitor value by .
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記制御解析回路は、出力レベルオフセット値に基づいて前記受光電流モニタ回路の受光電流モニタ値をオフセットする受光電流モニタ値オフセット手段と、該受光電流モニタ値オフセット手段によってオフセットした受光電流モニタ値および前記温度モニタ回路の温度モニタ値に基づいて前記高周波増幅回路の利得を設定する利得設定手段とによって構成したことにある。
The feature of the configuration adopted by the invention of
請求項2の発明では、前記利得設定手段は、前記温度モニタ値および受光電流モニタ値と前記高周波増幅回路の利得値との関係を記憶した利得テーブルと、前記温度モニタ値と受光電流モニタ値との関係を記憶した受光電流テーブルと、前記温度モニタ回路による温度モニタ値を用いて前記利得テーブルおよび受光電流テーブルを補間する第1の補間手段と、前記受光電流モニタ回路による受光電流モニタ値を用いて前記利得テーブルを補間する第2の補間手段とを備える構成としている。 According to a second aspect of the present invention, the gain setting means includes a gain table storing a relationship between the temperature monitor value and the received light current monitor value and the gain value of the high frequency amplifier circuit, the temperature monitor value and the received light current monitor value, Using the received light current table, the first interpolation means for interpolating the gain table and the received light current table using the temperature monitor value by the temperature monitor circuit, and the received light current monitor value by the received light current monitor circuit. And a second interpolation means for interpolating the gain table.
請求項1の発明によれば、受光電流モニタ値オフセット手段は、外部から入力される出力レベルオフセット値に基づいて受光電流モニタ回路の受光電流モニタ値をオフセットする。このため、例えばチャネルプラン(キャリア数)に応じた出力レベルオフセット値を入力することによって、受光電流モニタ値を基準となるチャネルプランに対応した受光電流オフセット値に変換することができ、チャネルプランの変更に伴うキャリア毎のOMIの変動を補償することができる。そして、利得設定手段は、オフセット後の受光電流モニタ値(受光電流オフセット値)および温度モニタ回路の温度モニタ値に基づいて高周波増幅回路の利得を設定するから、チャネルプランが変更された場合でも、キャリア毎の高周波信号の出力レベルを一定に保つことができる。 According to the first aspect of the present invention, the light reception current monitor value offset means offsets the light reception current monitor value of the light reception current monitor circuit based on the output level offset value input from the outside. For this reason, for example, by inputting an output level offset value corresponding to the channel plan (number of carriers), the received light current monitor value can be converted into a received light current offset value corresponding to the reference channel plan. It is possible to compensate for the variation in OMI for each carrier accompanying the change. And since the gain setting means sets the gain of the high-frequency amplifier circuit based on the received light current monitor value after the offset (light received current offset value) and the temperature monitor value of the temperature monitor circuit, even when the channel plan is changed, The output level of the high frequency signal for each carrier can be kept constant.
請求項2の発明によれば、利得設定手段を、温度モニタ値および受光電流モニタ値と高周波増幅回路の利得値との関係を記憶した利得テーブルと、温度モニタ値と受光電流モニタ値との関係を記憶した受光電流テーブルと、温度モニタ値を用いて利得テーブルおよび受光電流テーブルを補間する第1の補間手段と、受光電流モニタ値を用いて利得テーブルを補間する第2の補間手段とを備える構成としたから、利得テーブルに記憶する温度モニタ値、受光電流モニタ値、高周波増幅回路の利得値のデータ数を削減することができる。このため、利得テーブル用の記憶容量を小さくすることができると共に、データの取得時間を削減することができる。 According to the second aspect of the present invention, the gain setting means has a gain table storing the relationship between the temperature monitor value and the received light current monitor value and the gain value of the high frequency amplifier circuit, and the relationship between the temperature monitor value and the received light current monitor value. , A first interpolation means for interpolating the gain table and the light reception current table using the temperature monitor value, and a second interpolation means for interpolating the gain table using the light reception current monitor value. Since the configuration is adopted, the number of data of the temperature monitor value, the received light current monitor value, and the gain value of the high frequency amplifier circuit stored in the gain table can be reduced. For this reason, the storage capacity for the gain table can be reduced, and the data acquisition time can be reduced.
以下、本発明の実施の形態による光受信装置を光リンクCATV(cable television)に適用した場合を例に挙げて、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, an example in which the optical receiver according to the embodiment of the present invention is applied to an optical link CATV (cable television) will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、図1は発明の実施の形態が適用される光リンクシステムを示し、該光リンクシステムは、高周波信号を光信号に変換する光送信装置1と、光信号を高周波信号に変換する光受信装置11と、光送信装置1および光受信装置11を接続する光伝送路21によって構成されている。
First, FIG. 1 shows an optical link system to which an embodiment of the invention is applied. The optical link system includes an
光送信装置1は、高周波信号を増幅する送信側の高周波増幅回路2と、該高周波増幅回路2によって増幅した高周波信号を光信号に変換する電気−光変換回路3(以下、E/O3という)とを備えている。このとき、E/O3は、光ファイバ等の光伝送路21に接続されると共に、光信号を出力するレーザーダイオード(図示せず)を有し、該レーザーダイオードを用いて光伝送路21に向けて光信号を出力する。
The
また、E/O3には光変調度制御回路4が接続され、該光変調度制御回路4は、レーザーダイオードの光変調度をモニタし、このモニタ結果に基づいて高周波増幅回路2の利得を制御する。このとき、光変調度制御回路4は、温度補償回路5およびバイアス電流モニタ回路6を備えている。そして、温度補償回路5は、E/O3を含めた光送信装置1の環境温度を検出すると共に、この環境温度が変動しても高周波増幅回路2の利得を一定に保持する。一方、バイアス電流モニタ回路6は、E/O3内のレーザーダイオードのバイアス電流をモニタすると共に、このレーザーダイオードの変換効率に追従した高周波信号をE/O3に入力するように高周波増幅回路2の利得を制御する。
Further, the optical modulation degree control circuit 4 is connected to the E /
光受信装置11は、例えばフォトダイオード等の受光素子を有して光信号を高周波信号に変換する光−電気変換回路12(以下、O/E12という)と、O/E12によって変換された高周波信号を増幅する受信側の高周波増幅回路13とを備えている。このとき、O/E12は、光伝送路21に接続され、光伝送路21からの光信号を受信する。
The
また、O/E12には出力レベル制御回路14が接続され、該出力レベル制御回路14は、O/E12の受光素子で受信した光信号の受信レベルをモニタし、このモニタ結果に基づいて高周波増幅回路13の高周波出力レベルを制御する。このとき、出力レベル制御回路14は、温度モニタ回路15、受光電流モニタ回路16および制御解析回路17を備えている。そして、温度モニタ回路15は、O/E12を含めた光受信装置11の周囲温度をモニタし、この周囲温度に対応した電圧等の電気信号からなる温度モニタ値Vtを出力する。
Further, an output
一方、受光電流モニタ回路16は、O/E12内部の受光素子に流れる受光電流をモニタする。そして、受光電流モニタ回路16は、受光電流の検出値に対応した電圧等の電気信号からなる受光電流モニタ値Vxを出力する。
On the other hand, the light reception
さらに、制御解析回路17は、図2に示す利得調整プログラムを用いて、温度モニタ回路15および受光電流モニタ回路16のモニタ結果に基づいて、高周波増幅回路13からの高周波信号の出力レベルが一定となるように、高周波増幅回路13の利得を調整する。
Furthermore, the
また、制御解析回路17は、例えば図3に示すように、温度モニタ値Vtおよび受光電流モニタ値Vxと高周波増幅回路13の利得値に対応した印加電圧値Vyとの関係を記憶した2次元の利得テーブルTy[i][j]を備えている。このとき、iは温度モニタ値Vtの引数(パラメータ)を示し、jは受光電流モニタ値Vxの引数を示している。また、利得テーブルTy[i][j]は、例えば温度モニタ値Vtおよび受光電流モニタ値Vxを種々に値に変化させたときに、高周波信号の出力レベルが一定となるような最適な印加電圧値Vyを予め実験的に測定することによって得るものである。このため、引数iは、予め測定して温度モニタ値Vtのデータ数に対応して、例えば最小値0(零)から最大値Niまでの範囲の値(自然数)となる。同様に、引数jは、予め測定して受光電流モニタ値Vxのデータ数に対応して、例えば最小値0(零)から最大値Njまでの範囲の値(自然数)となる。
Further, as shown in FIG. 3, for example, the
従って、制御解析回路17は、温度モニタ値Vtおよび受光電流モニタ値Vxに基づいて、引数i,jを決定することによって、利得テーブルTy[i][j]を用いて印加電圧値Vyを決定することができる。このため、制御解析回路17は、温度モニタ値Vtの引数iを決定するための温度テーブルTt[i](但し、0≦i<Ni)を備えると共に、受光電流モニタ値Vxの引数jを決定するための2次元の受光電流テーブルTx[i][j](但し、0≦i<Ni,0≦j<Nj)を備える。
Therefore, the
また、温度モニタ値Vtおよび受光電流モニタ値Vxに対して印加電圧値Vyを高精度に設定するためには、利得テーブルTy[i][j]および受光電流テーブルTx[i][j]のデータ数を増加させる必要がある。しかし、各テーブルTy[i][j],Tx[i][j]のデータ数が増加すると、これらの記憶容量が大きくなり、高価なメモリ等が必要になるという問題がある。 Further, in order to set the applied voltage value Vy with high accuracy with respect to the temperature monitor value Vt and the received light current monitor value Vx, the gain table Ty [i] [j] and the received light current table Tx [i] [j] The number of data needs to be increased. However, when the number of data in each table Ty [i] [j], Tx [i] [j] increases, there is a problem that these storage capacities increase and an expensive memory or the like is required.
このため、本実施の形態による制御解析回路17は、温度モニタ回路15による温度モニタ値Vtを用いて利得テーブルTy[i][j]および受光電流テーブルTx[i][j]を補間すると共に、受光電流モニタ回路16による受光電流モニタ値Vx(実際にはオフセット後の受光電流オフセット値Vx′)を用いて利得テーブルTy[i][j]を補間する。具体的には、温度モニタ値Vtを用いて受光電流テーブルTx[i][j]および利得テーブルTy[i][j]を補間し、温度モニタ値Vtに対応した受光電流テーブルTx′[j]および利得テーブルTy′[j]を算出する。その後、受光電流モニタ値VxおよびテーブルTx′[j],Ty′[j]を用いて印加電圧値Vyを算出する構成となっている。
Therefore, the
また、制御解析回路17には、外部から出力レベルオフセット値Vsが入力される。このとき、出力レベルオフセット値Vsは、実際のチャネルプランにおけるキャリア毎のOMIと基準のチャネルプランにおけるキャリア毎のOMIとの差を補正するように設定される。
The
具体的に説明すると次のようになる。まず、一例として、CATV用の光信号に図4に示すようなアナログチャネルおよびディジタルチャネルのキャリアが含まれる場合を考える。このとき、全部のOMIをmとし、キャリア毎のOMIをmiとし、キャリア数をNとすると、これらは以下の数1の関係が成立する。 Specifically, it is as follows. First, as an example, consider a case where an optical signal for CATV includes analog channel and digital channel carriers as shown in FIG. At this time, if the total OMI is m, the OMI for each carrier is mi, and the number of carriers is N, the following relationship is established.
ここで、トータルOMIであるmが一定となる条件では、キャリア数Nが増加するとmiが低下し、キャリア数Nが減少するとmiが増加する。即ち、キャリア数を決めるチャネルプランに応じてmiは変化する。一方、mi(キャリア毎のOMI)は、図5に示すように光信号の交流成分Iacと直流成分Idcとの比率(mi=Iac/2Idc)によって決まる。これに対し、受光電流モニタ回路16は光信号の直流成分Idcを用いて受光電流をモニタし、制御解析回路17は、受光電流モニタ回路16の受光電流モニタ値Vxに応じて高周波増幅回路13の利得を調整する。このため、出力レベルオフセット値Vsを入力しない場合には、miに依らず高周波増幅回路13の利得は一定であるため、キャリア毎の高周波信号の出力レベルはmiに伴い変化するという問題がある。
Here, under the condition that the total OMI is constant, mi increases as the number of carriers N increases, and mi increases as the number of carriers N decreases. That is, mi changes according to the channel plan that determines the number of carriers. On the other hand, mi (OMI for each carrier) is determined by the ratio (mi = Iac / 2Idc) between the AC component Iac and the DC component Idc of the optical signal as shown in FIG. On the other hand, the light reception
そこで、本実施の形態では、チャネルプラン(キャリア毎のOMI)に応じて出力レベルオフセット値Vsを設定し、この出力レベルオフセット値Vsを用いることによって、キャリア毎の高周波信号の出力レベル(電圧値)を一定に保持する。具体的には、制御解析回路17は、基準チャネルプラン(基準となるmi)の光信号に対してキャリア毎の高周波信号の出力レベルを一定に保つための利得テーブルTy[i][j]を備える。その上で、実際のチャネルプランが基準チャネルプランと異なる場合には、miが基準チャネルプランと一致するように、受光電流モニタ値Vxをオフセットする。即ち、例えばキャリア数Nが多く、miが基準チャネルプランに比べて半分となる場合には、出力レベルオフセット値Vsを用いて受光電流モニタ値Vxを半分にオフセットする。また、キャリア数Nが少なく、miが基準チャネルプランに比べて2倍となる場合には、出力レベルオフセット値Vsを用いて受光電流モニタ値Vxを2倍にオフセットするものである。
Therefore, in this embodiment, the output level offset value Vs is set according to the channel plan (OMI for each carrier), and the output level (voltage value) of the high-frequency signal for each carrier is used by using this output level offset value Vs. ) Is kept constant. Specifically, the
本実施の形態による光受信装置11は上述の如き構成を有するもので、次に光受信装置11による高周波増幅回路13の利得調整プログラムについて図1および図2を参照しつつ説明する。
The
まず、ステップ1では、温度モニタ回路15から出力された温度モニタ値Vtを読込む。次に、ステップ2では、温度モニタ値Vtが温度テーブルTt[i]の最小値Tt[0]よりも小さい(Vt<Tt[0])か否かを判定する。このとき、温度テーブルTt[i]は、引数iが増加するに従って、その値が増加する構成となっている(Tt[0]<Tt[1]<…<Tt[Ni])。そして、ステップ2で「YES」と判定したときには、温度モニタ値Vtは予め制御解析回路17に記憶された温度テーブルTt[i]の最小値Tt[0]よりも小さいから、ステップ3に移行して温度テーブルTt[i]の引数mを最小値0(零)に設定する(m=0)。
First, in
一方、ステップ2で「NO」と判定したときには、ステップ4に移行して、温度モニタ値Vtが温度テーブルTt[i]の最大値Tt[Ni]以上(Vt≧Tt[Ni])か否かを判定する。そして、ステップ4で「YES」と判定したときには、温度モニタ値Vtは予め制御解析回路17に記憶された温度テーブルTt[i]の最大値Tt[Ni]以上となっているから、ステップ5に移行して温度テーブルTt[i]の引数mを最大値Niよりも1だけ少ない値に設定する(m=Ni−1)。
On the other hand, if “NO” is determined in
また、ステップ4で「NO」と判定したときには、ステップ6に移行して、以下の数2の式を満たす引数mを決定する。
If “NO” is determined in the step 4, the process proceeds to a
そして、ステップ3,5,6のいずれかによって引数mを決定した後には、ステップ7,8に移行して温度モニタ値Vtに基づく第1の補間処理を行う。具体的には、ステップ7では、以下の数3の式に基づいて、温度モニタ値Vtにおける受光電流テーブルTx′[j]を作成する。このとき、受光電流テーブルTx′[j]は、引数jが増加するに従って、その値が減少する構成となっている(Tx′[0]>Tx′[1]>…>Tx′[Nj])。
Then, after the argument m is determined in any one of
次に、ステップ8では、以下の数4の式に基づいて、温度モニタ値Vtにおける受光電流と高周波増幅回路13の印加電圧値との関係を示す利得テーブルTy′[j]を作成する。このとき、利得テーブルTy′[j]は、引数jが増加するに従って、その値が増加する構成となっている(Ty′[0]<Ty′[1]<…<Ty′[Nj])。
Next, in step 8, a gain table Ty ′ [j] indicating the relationship between the received light current at the temperature monitor value Vt and the applied voltage value of the high-
このとき、数3、数4の式は、温度モニタ値Vtが温度テーブルTt[i]の最小値Tt[0]と最大値Tt[Ni]との間の値(Tt[0]≦Vt<Tt[Ni])となる場合には、線形補間式となり、これ以外の場合には線形補外式となる。なお、温度テーブルTt[i]の温度範囲を拡大すれば、全ての温度について線形補間を行うことも可能である。しかし、この場合には、利得テーブルTy[i][j]等の取得に長時間が必要となり、生産性が低下する。このため、光受信装置11を使用したときの通常の温度範囲について利得テーブルTy[i][j]を取得し、これ以外の温度範囲については線形補外によって補う構成となっている。
At this time, the
次に、ステップ9では、受光電流モニタ回路16から出力された受光電流モニタ値Vxを読込む。また、ステップ10では、外部から入力される出力レベルオフセット値Vsを読込む。そして、ステップ11では、以下の数5の式に基づいてモニタ電流値オフセット処理を行い、受光電流モニタ値Vxをオフセットした受光電流オフセット値Vx′を算出する。
Next, in step 9, the received light current monitor value Vx output from the received light
但し、受光電流モニタ値Vxおよび受光電流オフセット値Vx′の単位はアンペア[A]であり、出力レベルオフセット値Vsの単位はデシベル[dB]である。また、受光電流オフセット値Vx′を算出するときには、数5の式のように四則演算では処理できず、演算負担が大きい可能性がある。この場合には、演算処理の負担を軽減するために、出力レベルオフセット値Vsを演算値Csに変換するテーブルを用意し、この変換テーブルを用いて受光電流オフセット値Vx′を算出する構成としてもよい。 However, the unit of the light reception current monitor value Vx and the light reception current offset value Vx ′ is ampere [A], and the unit of the output level offset value Vs is decibel [dB]. Further, when calculating the light receiving current offset value Vx ′, it cannot be processed by the four arithmetic operations as shown in the equation (5), and there is a possibility that the calculation burden is heavy. In this case, in order to reduce the burden of calculation processing, a table for converting the output level offset value Vs to the calculation value Cs is prepared, and the received light current offset value Vx ′ is calculated using this conversion table. Good.
次に、ステップ12では、受光電流オフセット値Vx′が受光電流テーブルTx′[j]の最大値Tx′[0]よりも大きい(Vx′>Tx′[0])か否かを判定する。そして、ステップ12で「YES」と判定したときには、受光電流オフセット値Vx′が受光電流テーブルTx′[j]の最大値Tx′[0]よりも大きいから、ステップ13に移行して受光電流テーブルTx′[j]の引数nを最小値0(零)に設定する(n=0)。
Next, in
一方、ステップ12で「NO」と判定したときには、ステップ14に移行して、受光電流オフセット値Vx′が受光電流テーブルTx′[j]の最小値Tx′[Nj]以下(Vx′≦Tx′[Nj])か否かを判定する。そして、ステップ14で「YES」と判定したときには、受光電流オフセット値Vx′は受光電流テーブルTx′[j]の最小値Tx′[Nj]以下となっているから、ステップ15に移行して受光電流テーブルTx′[j]の引数nを最大値Njよりも1だけ少ない値に設定する(n=Nj−1)。
On the other hand, if “NO” is determined in
また、ステップ14で「NO」と判定したときには、ステップ16に移行して、以下の数6の式を満たす引数nを決定する。
If “NO” is determined in
そして、ステップ13,15,16のいずれかによって引数nを決定した後には、ステップ17に移行して受光電流オフセット値Vx′(受光電流モニタ値Vx)に基づく第2の補間処理を行う。具体的には、受光電流オフセット値Vx′、受光電流テーブルTx′[j]および利得テーブルTy′[j]を用いて、以下の数7の式に基づいて、高周波増幅回路13の印加電圧値Vyを算出する。
Then, after the argument n is determined in any one of
このとき、数7の式は、受光電流オフセット値Vx′が受光電流テーブルTx′[j]の最大値Tx′[0]と最小値Tx′[Nj]との間の値(Tx′[0]≧Vx′>Tx′[Nj])となる場合には、線形補間式となり、これ以外の場合には線形補外式となる。また、利得テーブルTy[i][j]等の取得時間を短縮するために、光受信装置11が通常受信する受光電流モニタ値Vxの範囲について利得テーブルTy[i][j]を取得し、これ以外の範囲については線形補外によって補う構成となっている。そして、ステップ17が終了した後には、ステップ1以降の処理を繰り返す。
At this time, the equation (7) indicates that the received light current offset value Vx ′ is a value (Tx ′ [0] between the maximum value Tx ′ [0] and the minimum value Tx ′ [Nj] of the received light current table Tx ′ [j]. ] ≧ Vx ′> Tx ′ [Nj]), a linear interpolation formula is used, otherwise a linear extrapolation formula is used. Further, in order to shorten the acquisition time of the gain table Ty [i] [j], etc., the gain table Ty [i] [j] is acquired for the range of the received light current monitor value Vx that is normally received by the
本実施の形態による光受信装置11は上述した利得調整プログラムを実行するもので、その作動について詳述すると次のようになる。
The
まず、チャネルプランに応じて出力レベルオフセット値Vsを設定し、この出力レベルオフセット値Vsを制御解析回路17に出力する。また、O/E12によって光伝送路21から伝送された光信号を受信すると、受光電流モニタ回路16は、光信号の直流成分Idcを受光電流としてモニタし、直流成分Idcに対応した受光電流モニタ値Vxを制御解析回路17に出力する。さらに、温度モニタ回路15は、光受信装置11の周囲温度に対応した温度モニタ値Vtを制御解析回路17に出力する。
First, an output level offset value Vs is set according to the channel plan, and this output level offset value Vs is output to the
このとき、制御解析回路17は、温度モニタ値Vtを用いて2次元の利得テーブルTy[i][j]を温度に対して補間するために、数3、数4の式を用いて受光電流テーブルTx′[j]および利得テーブルTy′[j]を作成する。これにより、図3中に三角印で示すように、予め記憶した利得テーブルTy[i][j]のデータ間に温度モニタ値Vtに対応したデータ(受光電流テーブルTx′[j]および利得テーブルTy′[j])が作成される。
At this time, the
次に、制御解析回路17は、出力レベルオフセット値Vsを用いて受光電流モニタ値Vxをオフセットし、受光電流オフセット値Vx′を算出する。これにより、実際のチャネルプランにおけるキャリア毎のOMIと基準のチャネルプランにおけるキャリア毎のOMIとの差を補正することができる。
Next, the
最後に、制御解析回路17は、受光電流オフセット値Vx′を用いて2次元の利得テーブルTy[i][j]を受光電流に対して補間するために、数7の式を用いて高周波増幅回路13の印加電圧値Vyを算出する。これにより、図3中に×印で示すように、予め基準チャネルプランにおいて記憶した利得テーブルTy[i][j]から温度モニタ値Vtおよび受光電流オフセット値Vx′に対応した利得値(印加電圧値Vy)を算出することができる。
Finally, the
かくして、本実施の形態では、制御解析回路17は、外部からの出力レベルオフセット値Vsに基づいて受光電流モニタ回路16の受光電流モニタ値Vxをオフセットする。このため、例えばチャネルプランに応じた出力レベルオフセット値Vsを入力することによって、受光電流モニタ値Vxを基準チャネルプランに対応した受光電流の値(受光電流オフセット値Vx′)に変換することができ、チャネルプランの変更に伴うキャリア毎のOMIの変動を補償することができる。そして、制御解析回路17は、受光電流オフセット値Vx′および温度モニタ値Vtに基づいて高周波増幅回路13の利得を設定するから、チャネルプランが変更された場合でも、キャリア毎の高周波信号の出力レベル(キャリア当りの高周波信号の電圧の振幅)を一定に保つことができる。
Thus, in the present embodiment, the
また、制御解析回路17は、出力レベルオフセット値Vsに基づいて受光電流モニタ値Vxをオフセットするから、例えば高周波信号の出力側にハードウエアによるオフセット回路を別途に設ける必要がなく、ソフトウエアによる演算処理によってチャネルプランの変更に対応することができる。このため、既存の光受信装置にも容易に適用することができる。さらに、制御解析回路17は、チャネルプランの変更によるオフセット処理と、受光電流および温度による利得の調整処理とを一括して行うから、これらを別々に処理する回路を設けた場合に比べて、製造コストを低減することができる。
Further, since the
また、制御解析回路17は、温度モニタ値Vtおよび受光電流モニタ値Vxと高周波増幅回路13の利得値との関係を記憶した利得テーブルTy[i][j]と、温度モニタ値Vtと受光電流モニタ値Vxとの関係を記憶した受光電流テーブルTx[i][j]とを備え、温度モニタ値Vtを用いて利得テーブルTy[i][j]および受光電流テーブルTx[i][j]を補間すると共に、受光電流モニタ値Vx(受光電流オフセット値Vx′)を用いて利得テーブルTy[i][j]を補間する構成とした。このため、利得テーブルTy[i][j]および受光電流テーブルTx[i][j]に記憶する温度モニタ値Vt、受光電流モニタ値Vx、高周波増幅回路13の利得値(印加電圧値Vy)のデータ数を削減することができるから、各テーブルTy[i][j],Tx[i][j]用の記憶容量を小さくすることができる。また、実験的に各テーブルTy[i][j],Tx[i][j]のデータを取得するときでも、データの取得時間を削減することができ、生産性を高めることができる。
The
なお、前記実施の形態では、図2中のステップ11が受光電流モニタ値オフセット手段の具体例を示し、ステップ1〜10およびステップ12〜17が利得設定手段の具体例を示している。また、前記実施の形態では、図2中のステップ2〜8が第1の補間手段の具体性を示し、ステップ12〜17が第2の補間手段の具体例を示している。
In the above embodiment,
また、前記実施の形態では、光受信装置11を光リンクCATVに適用するものとしたが、本発明はこれに限らず、例えば無線信号を光ファイバを用いて中継するROF(Radio on Fiber)に適用する構成としてもよい。
In the above embodiment, the
11 光受信装置
12 光−電気変換回路
13 高周波増幅回路
14 出力レベル制御回路
15 温度モニタ回路
16 受光電流モニタ回路
17 制御解析回路
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該光−電気変換回路による高周波信号を増幅する高周波増幅回路と、
前記光−電気変換回路の周囲温度をモニタする温度モニタ回路と、
前記光−電気変換回路によって受信した光信号の受光電流をモニタする受光電流モニタ回路と、
該受光電流モニタ回路による受光電流モニタ値および前記温度モニタ回路による温度モニタ値に基づいて、前記高周波増幅回路によって増幅した高周波信号の出力レベルが一定となるように、前記高周波増幅回路の利得を調整する制御解析回路とを備えた光受信装置において、
前記制御解析回路は、出力レベルオフセット値に基づいて前記受光電流モニタ回路の受光電流モニタ値をオフセットする受光電流モニタ値オフセット手段と、該受光電流モニタ値オフセット手段によってオフセットした受光電流モニタ値および前記温度モニタ回路の温度モニタ値に基づいて前記高周波増幅回路の利得を設定する利得設定手段とによって構成したことを特徴とする光受信装置。 An opto-electric conversion circuit for converting an optical signal into a high-frequency signal;
A high frequency amplifier circuit for amplifying a high frequency signal by the photoelectric conversion circuit;
A temperature monitoring circuit for monitoring the ambient temperature of the photoelectric conversion circuit;
A light receiving current monitor circuit for monitoring a light receiving current of an optical signal received by the photoelectric conversion circuit;
Based on the light reception current monitor value by the light reception current monitor circuit and the temperature monitor value by the temperature monitor circuit, the gain of the high frequency amplifier circuit is adjusted so that the output level of the high frequency signal amplified by the high frequency amplifier circuit is constant. In an optical receiver including a control analysis circuit for
The control analysis circuit includes: a received light current monitor value offset means for offsetting a received light current monitor value of the received light current monitor circuit based on an output level offset value; a received light current monitor value offset by the received light current monitor value offset means; An optical receiver comprising: gain setting means for setting a gain of the high-frequency amplifier circuit based on a temperature monitor value of the temperature monitor circuit.
Priority Applications (1)
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JP2007140823A JP2008294967A (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Optical reception device |
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