JP2013026636A - 光受信機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光受信機1は、入力された光信号をRF信号に変換するPD10と、PD10により変換されたRF信号を利得調整して増幅するアンプ11a、11b、11c、ディジタル可変減衰部12と、光信号の入力レベルを検出する入力レベル検出部13a、13bと、光信号の入力レベルに基づきディジタル可変減衰部12による減衰量を制御する制御部14とを備え、制御部14は、連続する任意の2段階の減衰量の相互間において、下の段階から上の段階へ減衰量を大きくする場合と、上の段階から下の段階へ減衰量を小さくする場合とで、相互に異なる入力レベルの閾値を基準として減衰量を変化させる。
【選択図】図1
Description
図1は、実施の形態に係る光受信機の構成図である。この図1に示すように、光受信機1は、フォトダイオード10(以下、必要に応じて「PD」と表記する)、可変利得増幅部(アンプ11a、11b、11c、ディジタル可変減衰部12で構成される)、入力レベル検出部13a、13b、制御部14、及びRF出力端子15を備えている。これらのアンプ11a、11b、11c、ディジタル可変減衰部12、入力レベル検出部13a、13b、及び制御部14により、AGC回路が構成されている。なお、光受信機1については、基本的には従来と同様に構成することができるので、以下では、特に本実施の形態に関連する構成のみを説明し、その他の詳細な説明は省略する。
PD10は、光伝送路を介して送信され光受信機1に入力された光信号をRF信号に変換する光電変換手段であり、例えば電力供給部(図示省略)から光受信機1に供給される電力を用いて逆バイアスモードで使用される。
アンプ11a、11b、11cは、PD10により変換されたRF信号を、電力供給部から供給された電力を用いて増幅する増幅器である。図1の例では、ディジタル可変減衰部12の前段側に1個のアンプ11aが接続され、ディジタル可変減衰部12の後段側に2個のアンプ11b、11cが接続されている。
ディジタル可変減衰部12は、制御部14からの出力に基づいて段階的に減衰量を変化させることができるディジタル可変減衰部12であって、アンプ11aにより増幅されたRF信号を減衰する。図2は、ディジタル可変減衰部12の回路図である。この図2では、6個の減衰部12aを備えた6ビットのディジタル可変減衰部12を示している。ディジタル可変減衰部12を構成する各減衰部12aの減衰量は、0.5dBから16dBまでの間で段階的に設定されている。そして、制御部14からの出力に基づき、これらの6個の減衰部12aを任意に組み合わせて接続することによって、64通りの減衰量の中から任意の減衰量を得ることができる。制御部14からはディジタル可変減衰部12に備える減衰部12aの個数に応じた信号線で接続されており、それぞれ減衰部(ATT)を「1(接続)」又は「0(未接続)」に応じた信号が出力されることで、6個の減衰部12aを任意に組み合わせて接続し減衰量を制御する。例えば減衰量を1.5dBにする場合は、図2の左から「0、0、0、0、1、1」とする減衰量制御信号をディジタル的に出力して、1dBと0.5dBの2つの減衰部12aを接続する。
図1に戻り、入力レベル検出部13a、13bは、PD10から出力される信号に基づき光入力レベルを検出し、当該検出したレベルに対応する信号を制御部14に出力する。図1に示すように、光受信機1には複数(図1の例では2個)の入力レベル検出部13a、13bが設けられており、各入力レベル検出部13a、13bは、当該入力レベル検出部13a、13b毎に相互に異なるように設定された検出範囲内の入力レベルを検出し、当該検出範囲と制御部14の入力可能範囲に対応させて当該検出した入力レベルに対応する信号を制御部14に出力する。具体的には、各入力レベル検出部13a、13bは、PD10から出力される信号の直流成分付近の信号を取り出して、出力電圧を検出する。そして、当該検出したPD10からの出力電圧を増幅器(図示省略)により増幅し、当該増幅した電圧値を制御部14へ出力する。この入力レベル検出部13a、13bの動作の詳細については後述する。
制御部14は、入力レベル検出部13a、13bにより出力された電圧信号をA/D変換して取り込む。制御部14は、このA/D変換した入力値とディジタル可変減衰部12の減衰量を設定するための減衰量制御信号との変換テーブルを入力レベル検出部13a、13bに対応させて予め用意し、変換テーブルに基づき、上述した減衰量制御信号をディジタル可変減衰部12へディジタル的に出力して減衰量を制御する。この制御部14は、具体的には、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを格納するための内部メモリを備えて構成される。なお、制御部14によって実行される処理の詳細については後述する。
RF出力端子15は、PD10によって変換され、可変利得増幅部にてレベル調整されたRF信号を有線で出力する。
次に、このように構成された光受信機1の動作について説明する。光信号が光伝送路を介して送信され光受信機1に入力されると、入力レベル検出部13a、13bは、光信号の入力レベルに対応したPD10の出力電圧を検出して増幅器により増幅し、当該増幅した電圧値を制御部14に出力する。
このように実施の形態によれば、光受信機1はディジタル可変減衰部12を備え、制御部14は入力レベル検出部13a、13bにより検出された光信号の入力レベルに基づきディジタル可変減衰部12による減衰量を制御するので、連続可変減衰部を用いてAGCを行う光受信機と比較してダイナミックレンジを拡大することができる。さらに、制御部14は、連続する任意の2段階の減衰量の相互間において、下の段階から上の段階へ減衰量を大きくする場合と、上の段階から下の段階へ減衰量を小さくする場合とで、相互に異なる入力レベルの閾値を基準としてディジタル可変減衰部12による減衰量を変化させるので、光信号の入力レベルの変動に伴う減衰量の頻繁な切り替えを抑制することができ、光信号の入力レベルの変動に対してRF信号の出力レベルを安定させることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
光受信機1の具体的な回路構成としては、上記説明したこれらの機能を奏することができる限りにおいて、実施の形態で例示した回路構成以外にも、公知の回路構成を適用することができる。
10 フォトダイオード(PD)
11a、11b、11c アンプ
12 ディジタル可変減衰部
12a 減衰部
13a、13b 入力レベル検出部
14 制御部
15 RF出力端子
Claims (4)
- 入力された光信号をRF信号に変換する光電変換部と、
前記光電変換部により変換されたRF信号を増幅する増幅部と、
段階的に減衰量を変化させることができるディジタル可変減衰部であって、前記増幅部により増幅されたRF信号を減衰するディジタル可変減衰部と、
前記光信号の入力レベルを検出する入力レベル検出部と、
前記入力レベル検出部により検出された前記光信号の入力レベルに基づき前記ディジタル可変減衰部による減衰量を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、連続する任意の2段階の前記減衰量の相互間において、下の段階から上の段階へ減衰量を大きくする場合と、当該上の段階から当該下の段階へ減衰量を小さくする場合とで、相互に異なる前記入力レベルの閾値を基準として当該減衰量を変化させることを特徴とする、
光受信機。 - 前記制御部は、前記入力レベルが小さいほど、連続する任意の2段階の前記減衰量の相互間において、下の段階から上の段階へ減衰量を大きくする場合の前記入力レベルの閾値と、当該上の段階から当該下の段階へ減衰量を小さくする場合の前記入力レベルの閾値との差分が大きくなるように設定された当該入力レベルの閾値を基準として、前記減衰量を変化させる、
請求項1に記載の光受信機。 - 複数の前記入力レベル検出部を備え、
前記各入力レベル検出部は、当該入力レベル検出部毎に相互に異なるように設定された検出範囲内の前記入力レベルを検出し、当該検出範囲と前記制御部の入力可能範囲に対応させて当該検出した入力レベルに対応する信号を出力し、
前記制御部は、前記入力レベル検出部により出力された信号に基づき前記ディジタル可変減衰部による減衰量を制御する、
請求項1又は2に記載の光受信機。 - 前記各検出範囲は、隣接する前記検出範囲の一部と相互に重複するように設定されており、
前記制御部は、前記複数の入力レベル検出部により、前記相互に重複する検出範囲内の前記入力レベルが検出された場合、当該相互に重複する検出範囲内となる前に前記入力レベルが含まれていた検出範囲に対応する前記入力レベル検出部により出力された信号に基づき、前記ディジタル可変減衰部による減衰量を制御する、
請求項3に記載の光受信機。
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