JP2020509641A - 光受信機 - Google Patents

Abstract

本願は、光電子検出器、トランスインピーダンス増幅回路、シングルエンド−差動コンバータ、Ｉ／Ｏインターフェース、およびコントローラを含む光受信機を開示する。光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。トランスインピーダンス増幅回路は、電流信号および第１の制御信号を受信し、電圧信号を得るために第１の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、第１の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数以上である。シングルエンド−差動コンバータは、電圧信号を差動電圧信号に変換するように構成される。Ｉ／Ｏインターフェースは、差動電圧信号を出力するように構成される。コントローラは、差動電圧信号に基づいて、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路を制御するために使用される第２の制御信号を生成するように構成される。本願に開示されている光受信機によれば、受信された信号の品質が確保される一方、コストが削減される。

Description

本願は、光通信分野に関し、詳細には、高周波ピークゲインを有する光受信機に関する。

１０Ｇ受動光ネットワーク（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＰＯＮ）技術および製品は、準備が整っており、大規模展開段階に入る。１０Ｇ ＰＯＮでは、光ネットワークユニット（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ、ＯＮＵ）のコストが、将来の大型展開の重要な問題になり、コスト削減は、１０Ｇ ＰＯＮの重要な要件である。ギガビット受動光ネットワーク（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＧＰＯＮ）内で広く使用される双方向光サブアセンブリオンボード（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂ−Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ、ＢＯＢ）技術もまた、パッケージングコストを削減するために１０Ｇ ＰＯＮ内で使用され得る。したがって、コンポーネントコスト削減は、さらなるコスト削減にとって重要である。

１０Ｇ ＰＯＮのＯＮＵでは、１０Ｇアバランシェフォトダイオード（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ、ＡＰＤ）が最高速光コンポーネントであり、コストの最も大きな部分を反映する。したがって、ＡＰＤのコストの削減が、１０Ｇ ＰＯＮのＯＮＵのコストの削減にとって重要である。

本願の実施形態は、低速ＡＰＤを使用することによって高速信号を受信するための光受信機を提供し、それによりコンポーネント全体のコストが高速ＡＰＤの過度に高いコストにより過度に高くなるという問題を解決する。

第１の態様によれば、光電子検出器、トランスインピーダンス増幅回路、シングルエンド−差動コンバータ、Ｉ／Ｏインターフェース、およびコントローラを含む光受信機が提供され、光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低く、トランスインピーダンス増幅回路は、電流信号および第１の制御信号を受信し、電圧信号を得るために第１の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、第１の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数以上であり、シングルエンド−差動コンバータは、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号をＩ／Ｏインターフェースおよびコントローラに送るように構成され、Ｉ／Ｏインターフェースは、差動電圧信号を出力するように構成され、コントローラは、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送るように構成され、第２の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路を制御するために使用される。

本願のこの実施形態で提供される光受信機によれば、その帯域幅がシステム伝送帯域幅要件より低い光電子検出器は、光受信機のコストを大きく削減するために使用され、トランスインピーダンス増幅回路は、帯域幅不足によって引き起こされる受信された信号の劣化を修復するために使用され、その結果、受信された信号の品質が確保される一方、コンポーネントコストが削減される。

第１の態様を参照すると、第１の態様の第１の可能な実装において、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

第１の態様を参照すると、第１の態様の第２の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

前述の２つの実施形態は、コントローラが最適な制御信号を選択する２つの実装である。最適な制御信号は、トランスインピーダンス増幅回路が、光電子検出器にとって、トランスインピーダンス増幅回路によって実施され得る最適な補償を実施することを可能にすることができる。さらに、トランスインピーダンス増幅回路によるゲイン補償はトランスインピーダンス増幅回路内で実施され、その結果、追加のノイズが導入されない。

第１の態様を参照すると、第１の態様の第３の可能な実装において、光受信機は、等化器をさらに含み、等化器は、差動電圧信号および第３の制御信号を受信し、第３の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をコントローラおよびＩ／Ｏインターフェースに送るように構成され、第２の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第１の帯域幅内のものより大きく、第２の帯域幅内の任意の周波数が第１の帯域幅内の任意の周波数より高く、コントローラは、差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成し、第４の制御信号を等化器に送るようにさらに構成され、第４の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器を制御するために使用される。

本願のこの実施形態では等化器が使用され、その結果、光電子検出器を補償するための範囲が拡大され、トランスインピーダンス増幅回路に比べてより高い周波数についてゲイン補償が実施され得る。

第１の態様の第３の可能な実装を参照すると、第１の態様の第４の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の第１のサンプリング処理を実施し、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回の第１のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第１のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されており、
第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送った後、コントローラはさらに、複数回の第２のサンプリング処理を実施し、各回の第２のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施し、複数回の第２のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第４の制御信号として使用するように構成されている。

第１の態様の第３の可能な実装を参照すると、第１の態様の第５の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の第１の検出処理を実施し、各回の第１の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回の第１の検出処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第１の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されており、
第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送った後、コントローラはさらに、複数回の第２の検出処理を実施し、各回の第２の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施し、複数回の第２の検出処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第２の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第４の制御信号として使用するように構成されている。

前述の２つの実施形態は、光受信機が等化器を含むときコントローラが最適な制御信号を選択する２つの方式である。トランスインピーダンス増幅回路が最初に使用され、追加のノイズを導入することなくゲイン補償を実施し、ゲイン補償が十分でない場合には、等化器がゲイン補償を実施するために使用され、その結果、最適な補償効果が最小限のノイズコストで達成される。

第２の態様によれば、光電子検出器と、第１のトランスインピーダンス増幅回路と、シングルエンド−差動コンバータと、等化器と、Ｉ／Ｏインターフェースと、コントローラとを含む光受信機が提供され、光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低く、第１のトランスインピーダンス増幅回路は、電流信号を受信し、電圧信号を得るために電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、シングルエンド−差動コンバータは、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号を等化器に送るように構成され、等化器は、差動電圧信号および第１の制御信号を受信し、第１の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をＩ／Ｏインターフェースおよびコントローラに送るように構成され、第１の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数より高く、Ｉ／Ｏインターフェースは、ゲイン後に得られた差動電圧信号を出力するように構成され、コントローラは、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号を等化器に送るように構成され、第２の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器を制御するために使用される。

本願のこの実施形態では、等化器は、高周波のためのゲイン補償を実施するために使用される。等化器の広い補償範囲という特徴によれば、等化器は、最適な効果を達成するために光電子検出器のための補償を実施することが可能である。第１の態様において提供される実施形態に比べて、この実施形態は、光電子検出器のための補償の範囲がより広いという利点を有し、高周波のためのゲイン補償が完全に等化器によって実施されるので、より多くのノイズが導入されるという欠点を有する。

第２の態様を参照すると、第２の態様の第１の可能な実装において、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

第２の態様を参照すると、第２の態様の第２の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

第３の態様によれば、光受信機によって、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換するステップであって、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い、ステップと、光受信機によって、電圧信号を得るために第１の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するステップであって、第１の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数以上である、ステップと、光受信機によって、電圧信号を差動電圧信号に変換するステップ、および差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップであって、第２の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップとを含む受信方法が提供される。

第３の態様を参照すると、第３の態様の第１の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第３の態様を参照すると、第３の態様の第２の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第３の態様を参照すると、第３の態様の第３の可能な実装において、光受信機によって、電圧信号を差動電圧信号に変換するステップの後、方法は、第３の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施するステップであって、第２の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第１の帯域幅内のものより大きく、第２の帯域幅内の任意の周波数が第１の帯域幅内の任意の周波数より高い、ステップをさらに含み、第２の制御信号を生成するステップの後、方法は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成するステップであって、第４の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップをさらに含む。

第３の態様の第３の可能な実装を参照すると、第３の態様の第４の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第１のサンプリング処理を実施し、複数回の第１のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含み、差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第２のサンプリング処理を実施し、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第４の制御信号として使用することであって、各回の第２のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第３の態様の第３の可能な実装を参照すると、第３の態様の第５の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第１の検出処理を実施し、複数回の第１の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回の第１の検出処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含み、差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第２の検出処理を実施し、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第４の制御信号として使用することであって、各回の第２の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第３の態様における実施形態は、第１の態様における光受信機に対応する受信方法であり、有益な効果は第１の態様のものと同じであり、本明細書には、詳細は再度記載されない。

第４の態様によれば、光受信機によって、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換するステップであって、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い、ステップと、光受信機によって、電圧信号を得るために電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するステップ、および電圧信号を差動電圧信号に変換するステップと、光受信機によって、第１の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得るステップであって、第１の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数より高い、ステップと、光受信機によって、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップであって、第２の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップとを含む受信方法が提供される。

第４の態様を参照すると、第４の態様の第１の可能な実装において、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第４の態様を参照すると、第４の態様の第２の可能な実装において、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第１の周波数より高いエネルギーと、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第１の周波数より低いエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第４の態様における実施形態は、第２の態様における光受信機に対応する受信方法であり、有益な効果は第２の態様のものと同じであり、本明細書には、詳細は再度記載されない。

第５の態様によれば、固定抵抗器と、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、可変抵抗回路と、出力ポートとを含むトランスインピーダンス増幅回路であって、固定抵抗器は２つのポートを含み、一方のポートは接地され、他方のポートは、第１のトランジスタのエミッタに接続され、第１のトランジスタのベースは、入力信号を受信するように構成され、第１のトランジスタのコレクタは、第２のトランジスタのエミッタに接続され、第２のトランジスタのベースは、バイアス電圧信号を受信するように構成され、第２のトランジスタのコレクタは、可変抵抗回路の第１のポートに接続され、バイアス電圧信号は、入力信号のためのゲインを調整するために使用され、出力ポートは、第２のトランジスタのコレクタと可変抵抗回路の第１のポートとの間の接続ライン上に位置し、可変抵抗回路は３つのポートを含み、可変抵抗回路の第２のポートは、制御信号を受信するように構成され、可変抵抗回路の第３のポートは接地され、制御信号は、可変抵抗回路の抵抗値を制御するために使用されるトランスインピーダンス増幅回路が提供される。

結論として、本願の実施形態において提供される光受信機によれば、その帯域幅がシステム伝送帯域幅要件より低い光電子検出器は、光受信機のコストを大きく削減するために使用され、トランスインピーダンス増幅回路は、帯域幅不足によって引き起こされる受信された信号の劣化を修復するために使用され、その結果、受信された信号の品質が確保される一方、コンポーネントコストが削減される。

１０Ｇ ＰＯＮシステムの概略構造図である。 本願の一実施形態による光受信機の概略構造図である。 本願の別の実施形態によるトランスインピーダンス増幅回路の概略構造図である。 本願の別の実施形態によるトランスインピーダンス増幅回路の周波数応答曲線の図である。 本願の別の実施形態による、トランスインピーダンス増幅回路によって光電子検出器の高周波のためのゲイン補償を実施する概略図である。 補償不足、最適な補償、および過補償の概略図である。 本願の別の実施形態による光受信機の概略構造図である。 本願の別の実施形態による受信方法のフローチャートである。 本願の別の実施形態による光受信機の概略構造図である。 本願の別の実施形態による受信方法のフローチャートである。 本願の別の実施形態による光受信機の概略構造図である。

以下は、本願の実施形態における技術的解決策について、本願の実施形態における添付の図面を参照して記載している。

図１を参照すると、図１は、本願の実施形態において提供される光受信機を有するＯＮＵまたは（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ、ＯＬＴ）が適用可能である１０Ｇ ＰＯＮシステムの概略構造図である。１０Ｇ ＰＯＮシステム１００は、少なくとも１つのＯＬＴ１１０と、複数のＯＮＵ１２０と、１つの光分配ネットワーク（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＯＤＮ）１３０とを含む。ＯＬＴ１１０は、複数のＯＮＵ１２０に、ＯＤＮ１３０をポイントツーマルチポイント方式で使用することによって接続される。ＯＬＴ１１０からＯＮＵ１２０への方向は、ダウンリンク方向と定義され、ＯＮＵ１２０からＯＬＴ１１０への方向は、アップリンク方向と定義される。

本願の一実施形態は、光受信機２００を提供し、光受信機２００は、１０Ｇ ＰＯＮシステムまたはより高速のＰＯＮシステムのＯＮＵに適用され得る。図２に示されているように、光受信機２００は、光電子検出器２０１と、トランスインピーダンス増幅回路２０２と、シングルエンド−差動コンバータ２０３と、Ｉ／Ｏインターフェース２０４と、コントローラ２０５とを含む。

光電子検出器２０１は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器２０１の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。

特に、光電子検出器２０１は、光受信機２００におけるコストの最も大きな部分を反映し、したがって、コンポーネントコストは、低帯域幅光電子検出器２０１を使用することによって大きく削減され得る。それに応じて、高周波信号が検出され得ないという問題がある。

トランスインピーダンス増幅回路２０２は、電流信号および第１の制御信号を受信し、電圧信号を得るために第１の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、第１の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器２０１の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器２０１の高域カットオフ周波数以上である。

任意選択で、トランスインピーダンス増幅回路２０２は、アンダーダンプトランスインピーダンス増幅回路であってもよい。本願は、可能な実装を提供する。アンダーダンプトランスインピーダンス増幅回路の構造が図３に示されており、固定抵抗器３０１と、第１のトランジスタ３０２と、第２のトランジスタ３０３と、可変抵抗回路３０４と、出力ポート３０５とを含む。

固定抵抗器３０１は、２つのポートを含む。一方のポートは接地され、他方のポートは、第１のトランジスタ３０２のエミッタに接続される。第１のトランジスタ３０２のベースは、入力信号を受信するように構成され、第１のトランジスタ３０２のコレクタは、第２のトランジスタ３０３のエミッタに接続される。第２のトランジスタ３０３のベースは、バイアス電圧信号を受信するように構成され、第２のトランジスタ３０３のコレクタは、可変抵抗回路３０４の第１のポートに接続される。バイアス電圧信号は、入力信号のためのゲインを調整するために使用される。出力ポート３０５は、第２のトランジスタ３０３のコレクタと可変抵抗回路３０４の第１のポートとの間の接続ライン上に位置する。可変抵抗回路３０４は、３つのポートを含む。可変抵抗回路３０４の第２のポートは、制御信号を受信するように構成され、可変抵抗回路３０４の第３のポートは接地され、制御信号は、可変抵抗回路３０４の抵抗値を制御するために使用される。

図３における３０４１は、可変抵抗回路の特定の実装解決策を示しており、依然として多数の同様の実装解決策があることを理解されたい。これは、本願において限定されない。

本願のこの実施形態では、可変抵抗回路３０４の抵抗値は、トランスインピーダンス増幅回路２０２の減衰率を変化させるために調整される。より小さい減衰率は、高周波のためのより大きな追加ゲインをもたらす。トランスインピーダンス増幅回路２０２のスペクトル応答曲線が図４に示されており、図４におけるζは減衰率である。本明細書における高周波は、光電子検出器２０１の高域カットオフ周波数より高い周波数である。

トランスインピーダンス増幅回路２０２の第１の帯域幅の位置は、既存の技術的解決策を使用することによって制御されてもよいことに留意されたい。これは、本願において限定されない。さらに、より小さい減衰率はより激しいシステム振動を引き起こすので、減衰率を過度に小さくすることはできない。減衰率の値制限により、トランスインピーダンス増幅回路２０２による高周波のための追加のゲインの値範囲がある。図５に示されているように、実線は、光電子検出器２０１の周波数応答曲線を表し、破線は、トランスインピーダンス増幅回路２０２と光電子検出器２０１の組み合わされた周波数応答曲線である。たとえば、位置ａでは、補償しようとする差がトランスインピーダンス増幅回路２０２による高周波のための追加のゲインの範囲を超えず、したがって、補償は、トランスインピーダンス増幅回路２０２を使用することによって実施されてもよく、位置ｂでは、補償しようとする差がトランスインピーダンス増幅回路２０２による高周波信号のための追加のゲインの範囲を超え、したがって、完全な補償は、トランスインピーダンス増幅回路２０２を使用することによってだけでは実施され得ない。この場合、次の次数の補償が必要とされる。

シングルエンド−差動コンバータ２０３は、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号をＩ／Ｏインターフェース２０４およびコントローラ２０５に送るように構成される。

Ｉ／Ｏインターフェース２０４は、差動電圧信号を出力するように構成される。

コントローラ２０５は、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送るように構成され、第２の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路２０２を制御するために使用される。

特に、光受信機２００の信号処理プロセスは、以下の通りである。

光受信機２００によって検出された光信号は、最初に、電流信号を生成するために、光電子検出のための光電子検出器２０１を通過し、電流信号は、トランスインピーダンス増幅回路２０２を通過した後、電圧信号に変換される。トランスインピーダンス増幅回路は、一次高周波ゲインを提供することができ、ゲインは、トランスインピーダンス増幅回路２０２内で実施される。図３に示されているように、可変抵抗回路３０４の抵抗値は、ゲイン周波数にてピークゲインを生成し、光電子検出器２０１の帯域幅の不足を補償する（すなわち、トランスインピーダンス増幅回路２０２の通過帯域範囲内の高周波でより高いゲインを提供する）ために調整される。追加のノイズを導入することなくゲインがトランスインピーダンス増幅回路２０２内で実施されるので、ノイズのないゲイン補償を高周波のために実施することができる。本明細書における高周波は、光電子検出器２０１の高域カットオフ周波数より高い周波数でもある。

トランスインピーダンス増幅回路２０２によってゲイン補償が実施される信号は、シングルエンド−差動コンバータ２０３によって差動信号に変換され、差動信号は、Ｉ／Ｏインターフェース２０４を使用することによって出力される。

さらに、コントローラ２０５は、第２の制御信号を適応的に生成し、受信された電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路２０２を制御するように構成され、トランスインピーダンス増幅回路２０２が光電子検出器２０１にとって現段階で最適な補償を実施することを可能にする。３つの補償の可能性、すなわち補償不足、最適な補償、および過補償が図６に示されている。

任意選択で、トランスインピーダンス増幅回路２０２が現段階で最適な補償を実施することを可能にする第２の制御信号は、主に以下の２つの方式で生成される。

（１）コントローラ２０５は、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセスを実施する。

最初に、コントローラ２０５は、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送る。

この場合、トランスインピーダンス増幅回路２０２は、電圧信号を得るために、電流信号について、制御信号によって決定されるトランスインピーダンスゲインを生成し、電圧信号は、差動電圧信号を得るために、シングルエンド−差動コンバータ２０３を通過する。

次いで、コントローラ２０５は、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングする。

最後に、コントローラ２０５は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。

換言すれば、各回のサンプリング処理は、異なるサンプリングポイントを得るために、異なるトランスインピーダンスゲイン後に得られる信号について実施される。最大値を有するサンプリングポイントが、得られたサンプリングポイントから選択され、そのサンプリングポイントに対応する制御信号は、トランスインピーダンス増幅回路２０２が現段階で最適な補償を実施することを可能にすることができる。

したがって、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラ２０５は特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

（２）コントローラ２０５は、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセスを実施する。

最初に、コントローラ２０５は、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送る。

この場合、トランスインピーダンス増幅回路２０２は、電圧信号を得るために、電流信号について、制御信号によって決定されるトランスインピーダンスゲインを生成し、電圧信号は、差動電圧信号を得るために、シングルエンド−差動コンバータ２０３を通過する。

次いで、コントローラ２０５は、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、受信された差動電圧信号の各ビットの持続時間である

最後に、コントローラ２０５は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。

換言すれば、各回の検出処理は、異なるエネルギー差を得るために、異なるトランスインピーダンスゲイン後に得られる信号について実施される。最小のエネルギー差が、得られたエネルギー差から選択され、そのエネルギー差に対応する制御信号は、トランスインピーダンス増幅回路２０２が現段階で最適な補償を実施することを可能にすることができる。

したがって、複数回の検出処理を実施した後、コントローラ２０５は特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

第２の制御信号は、間隔を置いて選択されてもよいことを理解されたい。前述の選択プロセスの実行時間は、間隔時間に比較して非常に短いので、サービス伝送は影響されない。さらに、トランスインピーダンス増幅回路２０２の補償効果は環境変化と共に変動し、環境変化（温度変化など）は、漸進的なプロセスである。したがって、現在の実行中に使用される制御信号は、比較的小さい範囲内でのみ数回にわたって修正され得、最適な制御信号が、前述の方法（１）および（２）の１つを使用することによって選択される。このようにして、選択プロセスの実行時間を効果的に削減することができる。

任意選択で、光受信機２００は、等化器２０６をさらに含む。図７に示されているように、等化器２０６は、差動電圧信号および第３の制御信号を受信し、第３の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をコントローラおよびＩ／Ｏインターフェースに送るように構成され、第２の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第１の帯域幅内のものより大きく、第２の帯域幅内の任意の周波数が第１の帯域幅内の任意の周波数より高い。

この場合、コントローラ２０５は、差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成し、第４の制御信号を等化器２０６に送るようにさらに構成され、第４の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器２０６を制御するために使用される。

特に、本願のこの実施形態では、シングルエンド−差動コンバータ２０３によって出力された差動電圧信号は、最初に、等化器２０６を通過する。ゲイン補償がさらに最適化されることを必要とする場合、等化器２０６は、差動電圧信号に対してさらなるゲインを実施し、ゲイン補償が最適である場合、等化器２０６は、信号に対して処理を実施せず、伝送回路と等価である。

さらに、コントローラ２０５は、第４の制御信号を適応的に生成し、受信された差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器２０６を制御するように構成され、等化器２０６が光電子検出器２０１にとって最適な補償を実施することを可能にする。等化器２０６は、アナログ等化器またはデジタル等化器であってよい。

任意選択で、トランスインピーダンス増幅回路２０２が最適な補償を実施することを可能にする第２の制御信号、および等化器２０６が最適な補償を実施することを可能にする第４の制御信号は、主に以下の２つの方式で生成される。

（１）コントローラ２０５は、複数回の第１のサンプリング処理を実施し、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ２０５によって、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送ること、
コントローラ２０５によって、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
コントローラ２０５によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。

複数回の第１のサンプリング処理を実施した後、コントローラ２０５は、複数回の第１のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用する。

第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送った後、コントローラ２０５はさらに、複数回の第２のサンプリング処理を実施し、各回の第２のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ２０５によって、制御信号を等化器２０６に送ること、
コントローラ２０５によって、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
コントローラ２０５によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。

複数回の第２のサンプリング処理を実施した後、コントローラ２０５は、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第４の制御信号として使用する。

（２）コントローラ２０５は、複数回の第１の検出処理を実施し、各回の第１の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ２０５によって、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送ること、
コントローラ２０５によって、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
コントローラ２０５によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。

複数回の第１の検出処理を実施した後、コントローラ２０５は、複数回の第１の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用する

第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送った後、コントローラ２０５は、複数回の第２の検出処理をさらに実施し、各回の第２の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ２０５によって、制御信号を等化器に送ること、
コントローラ２０５によって、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
コントローラ２０５によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。

複数回の第２の検出処理を実施した後、コントローラ２０５は、複数回の第２の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第４の制御信号として使用する

等化器２０６が差動電圧信号に対してゲインを実施しないときサンプリングポイントの得られた値が最大である場合または得られたエネルギー差が最小である場合、それは、トランスインピーダンス増幅回路２０２が光電子検出器２０１にとって最適な補償をすでに実施済みであり、等化器２０６は機能する必要がないことを示し、そうでない場合、それは等化器２０６が機能する必要があることを示すことに留意されたい。

さらに、トランスインピーダンス増幅回路２０２によるゲイン補償は、追加のノイズを導入することなくトランスインピーダンス増幅回路２０２内で実施されるが、等化器２０６は、補償中に追加のノイズを導入する。したがって、トランスインピーダンス増幅回路２０２が優先的に調整される。しかし、等化器２０６は、広い補償範囲という利点を有し、トランスインピーダンス増幅回路２０２に比べてより高い周波数について補償を実施することができる。トランスインピーダンス増幅回路２０２が最適な補償を実施することができない場合、等化器２０６は、最適な補償効果を達成するために、さらなる補償を実施してもよい。

さらに、第２の制御信号および第４の制御信号は、間隔を置いて選択されてもよい。前述の選択プロセスの実行時間は、間隔時間に比較して非常に短いので、サービス伝送は影響されない。さらに、トランスインピーダンス増幅回路２０２および等化器２０６の補償効果は、環境変化と共に変動し、環境変化（温度変化など）は、漸進的なプロセスである。したがって、現在の実行中に使用される制御信号のみが、比較的小さい範囲内で数回にわたって修正され得、最適な制御信号が、前述の方法（１）および（２）の１つを使用することによって選択される。このようにして、選択プロセスの実行時間を効果的に削減することができる。

本願の別の実施形態は、受信方法を提供する。図８に示されているように、この方法は、以下のステップを含む。

８０１．光受信機が、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換し、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。

８０２．光受信機は、電圧信号を得るために、第１の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、第１の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数以上である。

８０３．光受信機は、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される。

任意選択で、光受信機が差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成する解決策は、以下の通りである。

（１）複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

（２）複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

要するに、前述の２つの解決策のどちらにおいても、制御信号が修正され、その結果、受信された信号は異なるステータスにあり、これらのステータスを比較することによって、比較的最適な制御信号が選択される。

任意選択で、光受信機によって、電圧信号を差動電圧信号に変換するステップの後、この方法は、第３の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施するステップであって、第２の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第１の帯域幅内のものより大きく、第２の帯域幅内の任意の周波数が第１の帯域幅内の任意の周波数より高い、ステップをさらに含む。第２の制御信号を生成した後、この方法は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成するステップであって、第４の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップをさらに含む。

この場合、光受信機が差動電圧信号に基づいて第２の制御信号および第４の制御信号を生成する解決策は、以下の通りである。

（１）複数回の第１のサンプリング処理を実施し、複数回の第１のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

第２の制御信号を生成した後、光受信機は、複数回の第２のサンプリング処理を実施し、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第４の制御信号として使用し、各回の第２のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

（２）複数回の第１の検出処理を実施し、複数回の第１の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

第２の制御信号を生成した後、光受信機は、複数回の第２の検出処理を実施し、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第４の制御信号として使用し、各回の第２の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

本願のこの実施形態は、前述の装置実施形態に対応する方法実施形態であり、実装原理および達成される効果については、前述の実施形態において記載されており、詳細は、本願のこの実施形態では再度記載されない。

本願の別の実施形態は、光受信機９００を提供し、光受信機９００は、１０Ｇ ＰＯＮシステムまたはより高速のＰＯＮシステムのＯＮＵに適用され得る。図９に示されているように、光受信機９００は、光電子検出器９０１と、第１のトランスインピーダンス増幅回路９０２と、シングルエンド−差動コンバータ９０３と、等化器９０４と、Ｉ／Ｏインターフェース９０５と、コントローラ９０６とを含む。

光電子検出器９０１は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器８０１の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。

特に、光電子検出器９０１は、光受信機９００におけるコストの最も大きな部分を反映し、したがって、コンポーネントコストは、低帯域幅光電子検出器９０１を使用することによって大きく削減され得る。それに応じて、高周波信号が検出され得ないという問題がある。

第１のトランスインピーダンス増幅回路９０２は、電流信号を受信し、電圧信号を得るために電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成される。

シングルエンド−差動コンバータ９０３は、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号を等化器９０４に送信するように構成される。

等化器９０４は、差動電圧信号および第１の制御信号を受信し、第１の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をＩ／Ｏインターフェース９０５およびコントローラ９０６に送信するように構成され、第１の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器９０１の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器９０１の高域カットオフ周波数より高い。

本明細書における等化器９０４は、アナログ等化器またはデジタル等化器であってよい。

Ｉ／Ｏインターフェース９０５は、ゲイン後に得られた差動電圧信号を出力するように構成される。

コントローラ９０６は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号を等化器９０４に送信するように構成され、第２の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器９０４を制御するために使用される。

本願のこの実施形態では、等化器９０４は、高周波のためのゲイン補償を実施するために使用される。等化器９０４の広い補償範囲という特徴によれば、等化器９０４は、最適な効果を達成するために光電子検出器９０１のための補償を実施することが可能である。等化器のない前の実施形態に比べて、この実施形態は、光電子検出器９０１のための補償の範囲がより広いという利点を有し、高周波のためのゲイン補償が完全に等化器によって実施されるので、より多くのノイズが導入されるという欠点を有する。

任意選択で、等化器９０４が光電子検出器９０１にとって現段階で最適な補償を実施することを可能にする第２の制御信号は、主に以下の２つの方式で生成される。

（１）コントローラ９０６は、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセスを実施する。

最初に、コントローラ９０６は、制御信号を等化器９０４に送信する。

この場合、等化器９０４は、差動電圧信号について、制御信号によって決定されるゲインを生成し、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得る。

次いで、コントローラ９０６は、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングする。

最後に、コントローラ９０６は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。

換言すれば、各回のサンプリング処理は、異なるサンプリングポイントを得るために、異なるゲイン後に得られる信号について実施される。最大値を有するサンプリングポイントが、得られたサンプリングポイントから選択され、そのサンプリングポイントに対応する制御信号は、等化器８０４が最適な補償を実施することを可能にすることができる。

したがって、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラ９０６は特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

（２）コントローラ９０６は、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセスを実施する。

最初に、コントローラ９０６は、制御信号を等化器９０４に送信する。

この場合、等化器９０４は、差動電圧信号について、制御信号によって決定されるゲインを生成し、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得る。

次いで、コントローラ９０６は、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間である。

最後に、コントローラ９０６は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。

換言すれば、各回の検出処理は、異なるエネルギー差を得るために、異なるゲイン後に得られる信号について実施される。最小のエネルギー差が、得られたエネルギー差から選択され、そのエネルギー差に対応する制御信号は、等化器８０４が最適な補償を実施することを可能にすることができる。

したがって、複数回の検出処理を実施した後、コントローラ９０６は特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

本願の別の実施形態は、受信方法を提供する。図１０に示されているように、この方法は、以下のステップを含む。

１００１．光受信機は、光電子検出器を使用することによって、受信された光信号を電流信号に変換し、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。

１００２．光受信機は、電圧信号を得るために、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換する。

１００３．光受信機は、第１の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得るが、第１の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数より高い。

１００４．光受信機は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される。

任意選択で、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて、比較的最良の補償効果を有する制御信号を生成することは、主に以下の２つの方法で実施される。

（１）複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

（２）複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第１の周波数より高いエネルギーと、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第１の周波数より低いエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

前述の複数の実施形態における制御方法は、すべて適応フィードバック制御方式である。本願は、複数の可能な実装を提供し、いかなる同様の制御解決策も、本願の保護範囲内に入るものとする。

さらに、適応フィードバック制御方式に加えて、等化調整が、プログラム可能なアナログまたはデジタル方式でさらに制御および実施され得る。この解決策における光受信機は、図２、図７、または図９に示されている任意の光受信機に含まれるものと同様のコンポーネントを含み得る。光電子検出器、トランスインピーダンス増幅回路、シングルエンド−差動コンバータ、等化器、およびＩ／Ｏポートの機能は、すべて前述の実施形態におけるものと同じであり、唯一の違いは、コントローラが差動電圧信号を受信する必要がなく、したがって、差動電圧信号に対してサンプリング処理または検出処理を実施しない点にある。温度と制御信号との間の関係など外部環境変化と制御信号との間の対応は、製品設計段階におけるシミュレーション結果など関連の情報に基づいて推定され、対応する制御信号は、外部温度値に基づいて直接選択される。参考のために、図１１は、図２に示されている光受信機に含まれるものと同じコンポーネントを含む光受信機の概略構造図である。

外部環境変化と制御信号との間の関係は、コントローラ内に予め記憶されてもよく、別の駆動コンポーネント内に記憶されてもよく、この駆動コンポーネントは、コントローラを働くように制御し、または、操作員が対応に基づいてコントローラを働くように制御する場合、プリントされてもよいことを理解されたい。これは、本願において限定されない。

複数の本願の実施形態において提供されている光受信機によれば、その帯域幅がシステム伝送帯域幅要件より低い光電子検出器は、光受信機のコストを大きく削減するために使用され、トランスインピーダンス増幅回路および／または等化器は、帯域幅不足によって引き起こされる受信された信号の劣化を修復するために使用され、その結果、受信された信号の品質が確保されながらコンポーネントコストが削減される。

前述の説明は、単に本願の特定の実装であり、本願の保護範囲を限定することは意図されていない。本願に開示されている技術範囲内で当業者によって容易に割り出されるいかなる変形または置換も、本願の保護範囲内に入るものとする。したがって、本願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲の対象となるものとする。

本願は、光通信分野に関し、詳細には、高周波ピークゲインを有する光受信機に関する。

１０Ｇ受動光ネットワーク（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＰＯＮ）技術および製品は、準備が整っており、大規模展開段階に入る。１０Ｇ ＰＯＮでは、光ネットワークユニット（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ、ＯＮＵ）のコストが、将来の大型展開の重要な問題になり、コスト削減は、１０Ｇ ＰＯＮの重要な要件である。ギガビット受動光ネットワーク（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＧＰＯＮ）内で広く使用される双方向光サブアセンブリオンボード（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂ−Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ、ＢＯＢ）技術もまた、パッケージングコストを削減するために１０Ｇ ＰＯＮ内で使用され得る。したがって、コンポーネントコスト削減は、さらなるコスト削減にとって重要である。

１０Ｇ ＰＯＮのＯＮＵでは、１０Ｇアバランシェフォトダイオード（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ、ＡＰＤ）が最高速光コンポーネントであり、コストの最も大きな部分を反映する。したがって、ＡＰＤのコストの削減が、１０Ｇ ＰＯＮのＯＮＵのコストの削減にとって重要である。

本願の実施形態は、低速ＡＰＤを使用することによって高速信号を受信するための光受信機を提供し、それによりコンポーネント全体のコストが高速ＡＰＤの過度に高いコストにより過度に高くなるという問題を解決する。

第１の態様によれば、光電子検出器、トランスインピーダンス増幅回路、シングルエンド−差動コンバータ、Ｉ／Ｏインターフェース、およびコントローラを含む光受信機が提供され、光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低く、トランスインピーダンス増幅回路は、電流信号および第１の制御信号を受信し、電圧信号を得るために第１の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、第１の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数以上であり、シングルエンド−差動コンバータは、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号をＩ／Ｏインターフェースおよびコントローラに送るように構成され、Ｉ／Ｏインターフェースは、差動電圧信号を出力するように構成され、コントローラは、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送るように構成され、第２の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路を制御するために使用される。

本願のこの実施形態で提供される光受信機によれば、その帯域幅がシステム伝送帯域幅要件より低い光電子検出器は、光受信機のコストを大きく削減するために使用され、トランスインピーダンス増幅回路は、帯域幅不足によって引き起こされる受信された信号の劣化を修復するために使用され、その結果、受信された信号の品質が確保される一方、コンポーネントコストが削減される。

第１の態様を参照すると、第１の態様の第１の可能な実装において、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

第１の態様を参照すると、第１の態様の第２の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回の検出処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

前述の２つの実施形態は、コントローラが最適な制御信号を選択する２つの実装である。最適な制御信号は、トランスインピーダンス増幅回路が、光電子検出器にとって、トランスインピーダンス増幅回路によって実施され得る最適な補償を実施することを可能にすることができる。さらに、トランスインピーダンス増幅回路によるゲイン補償はトランスインピーダンス増幅回路内で実施され、その結果、追加のノイズが導入されない。

第１の態様を参照すると、第１の態様の第３の可能な実装において、光受信機は、等化器をさらに含み、等化器は、差動電圧信号および第３の制御信号を受信し、第３の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をコントローラおよびＩ／Ｏインターフェースに送るように構成され、第２の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第１の帯域幅内のものより大きく、第２の帯域幅内の任意の周波数が第１の帯域幅内の任意の周波数より高く、コントローラは、差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成し、第４の制御信号を等化器に送るようにさらに構成され、第４の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器を制御するために使用される。

本願のこの実施形態では等化器が使用され、その結果、光電子検出器を補償するための範囲が拡大され、トランスインピーダンス増幅回路に比べてより高い周波数についてゲイン補償が実施され得る。

第１の態様の第３の可能な実装を参照すると、第１の態様の第４の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の第１のサンプリング処理を実施し、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回の第１のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第１のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されており、
第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送った後、コントローラはさらに、複数回の第２のサンプリング処理を実施し、各回の第２のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施し、複数回の第２のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第４の制御信号として使用するように構成されている。

第１の態様の第３の可能な実装を参照すると、第１の態様の第５の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の第１の検出処理を実施し、各回の第１の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回の第１の検出処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第１の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されており、
第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路に送った後、コントローラはさらに、複数回の第２の検出処理を実施し、各回の第２の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施し、複数回の第２の検出処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の第２の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第４の制御信号として使用するように構成されている。

前述の２つの実施形態は、光受信機が等化器を含むときコントローラが最適な制御信号を選択する２つの方式である。トランスインピーダンス増幅回路が最初に使用され、追加のノイズを導入することなくゲイン補償を実施し、ゲイン補償が十分でない場合には、等化器がゲイン補償を実施するために使用され、その結果、最適な補償効果が最小限のノイズコストで達成される。

第２の態様によれば、光電子検出器と、第１のトランスインピーダンス増幅回路と、シングルエンド−差動コンバータと、等化器と、Ｉ／Ｏインターフェースと、コントローラとを含む光受信機が提供され、光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低く、第１のトランスインピーダンス増幅回路は、電流信号を受信し、電圧信号を得るために電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、シングルエンド−差動コンバータは、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号を等化器に送るように構成され、等化器は、差動電圧信号および第１の制御信号を受信し、第１の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をＩ／Ｏインターフェースおよびコントローラに送るように構成され、第１の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数より高く、Ｉ／Ｏインターフェースは、ゲイン後に得られた差動電圧信号を出力するように構成され、コントローラは、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号を等化器に送るように構成され、第２の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器を制御するために使用される。

本願のこの実施形態では、等化器は、高周波のためのゲイン補償を実施するために使用される。等化器の広い補償範囲という特徴によれば、等化器は、最適な効果を達成するために光電子検出器のための補償を実施することが可能である。第１の態様において提供される実施形態に比べて、この実施形態は、光電子検出器のための補償の範囲がより広いという利点を有し、高周波のためのゲイン補償が完全に等化器によって実施されるので、より多くのノイズが導入されるという欠点を有する。

第２の態様を参照すると、第２の態様の第１の可能な実装において、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラは特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

第２の態様を参照すると、第２の態様の第２の可能な実装において、コントローラは特に、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号を等化器に送ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施するように構成され、複数回の検出処理を実施した後、コントローラは特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

第３の態様によれば、光受信機によって、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換するステップであって、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い、ステップと、光受信機によって、電圧信号を得るために第１の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するステップであって、第１の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数以上である、ステップと、光受信機によって、電圧信号を差動電圧信号に変換するステップ、および差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップであって、第２の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップとを含む受信方法が提供される。

第３の態様を参照すると、第３の態様の第１の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第３の態様を参照すると、第３の態様の第２の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第３の態様を参照すると、第３の態様の第３の可能な実装において、光受信機によって、電圧信号を差動電圧信号に変換するステップの後、方法は、第３の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施するステップであって、第２の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第１の帯域幅内のものより大きく、第２の帯域幅内の任意の周波数が第１の帯域幅内の任意の周波数より高い、ステップをさらに含み、第２の制御信号を生成するステップの後、方法は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成するステップであって、第４の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップをさらに含む。

第３の態様の第３の可能な実装を参照すると、第３の態様の第４の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第１のサンプリング処理を実施し、複数回の第１のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含み、差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第２のサンプリング処理を実施し、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第４の制御信号として使用することであって、各回の第２のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第３の態様の第３の可能な実装を参照すると、第３の態様の第５の可能な実装において、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第１の検出処理を実施し、複数回の第１の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回の第１の検出処理において以下のプロセス、すなわち、電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含み、差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成するステップは特に、複数回の第２の検出処理を実施し、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第４の制御信号として使用することであって、各回の第２の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第３の態様における実施形態は、第１の態様における光受信機に対応する受信方法であり、有益な効果は第１の態様のものと同じであり、本明細書には、詳細は再度記載されない。

第４の態様によれば、光受信機によって、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換するステップであって、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い、ステップと、光受信機によって、電圧信号を得るために電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するステップ、および電圧信号を差動電圧信号に変換するステップと、光受信機によって、第１の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得るステップであって、第１の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数より高い、ステップと、光受信機によって、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップであって、第２の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップとを含む受信方法が提供される。

第４の態様を参照すると、第４の態様の第１の可能な実装において、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第４の態様を参照すると、第４の態様の第２の可能な実装において、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用することであって、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第１の周波数より高いエネルギーと、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第１の周波数より低いエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施されることを含む。

第４の態様における実施形態は、第２の態様における光受信機に対応する受信方法であり、有益な効果は第２の態様のものと同じであり、本明細書には、詳細は再度記載されない。

第５の態様によれば、固定抵抗器と、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、可変抵抗回路と、出力ポートとを含むトランスインピーダンス増幅回路であって、固定抵抗器は２つのポートを含み、一方のポートは接地され、他方のポートは、第１のトランジスタのエミッタに接続され、第１のトランジスタのベースは、入力信号を受信するように構成され、第１のトランジスタのコレクタは、第２のトランジスタのエミッタに接続され、第２のトランジスタのベースは、バイアス電圧信号を受信するように構成され、第２のトランジスタのコレクタは、可変抵抗回路の第１のポートに接続され、バイアス電圧信号は、入力信号のためのゲインを調整するために使用され、出力ポートは、第２のトランジスタのコレクタと可変抵抗回路の第１のポートとの間の接続ライン上に位置し、可変抵抗回路は３つのポートを含み、可変抵抗回路の第２のポートは、制御信号を受信するように構成され、可変抵抗回路の第３のポートは接地され、制御信号は、可変抵抗回路の抵抗値を制御するために使用されるトランスインピーダンス増幅回路が提供される。

結論として、本願の実施形態において提供される光受信機によれば、その帯域幅がシステム伝送帯域幅要件より低い光電子検出器は、光受信機のコストを大きく削減するために使用され、トランスインピーダンス増幅回路は、帯域幅不足によって引き起こされる受信された信号の劣化を修復するために使用され、その結果、受信された信号の品質が確保される一方、コンポーネントコストが削減される。

１０Ｇ ＰＯＮシステムの概略構造図である。 本願の一実施形態による光受信機の概略構造図である。 本願の別の実施形態によるトランスインピーダンス増幅回路の概略構造図である。 本願の別の実施形態によるトランスインピーダンス増幅回路の周波数応答曲線の図である。 本願の別の実施形態による、トランスインピーダンス増幅回路によって光電子検出器の高周波のためのゲイン補償を実施する概略図である。 補償不足、最適な補償、および過補償の概略図である。 本願の別の実施形態による光受信機の概略構造図である。 本願の別の実施形態による受信方法のフローチャートである。 本願の別の実施形態による光受信機の概略構造図である。 本願の別の実施形態による受信方法のフローチャートである。 本願の別の実施形態による光受信機の概略構造図である。

以下は、本願の実施形態における技術的解決策について、本願の実施形態における添付の図面を参照して記載している。

図１を参照すると、図１は、本願の実施形態において提供される光受信機を有するＯＮＵまたはＯｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ（ＯＬＴ）が適用可能である１０Ｇ ＰＯＮシステムの概略構造図である。１０Ｇ ＰＯＮシステム１００は、少なくとも１つのＯＬＴ１１０と、複数のＯＮＵ１２０と、１つの光分配ネットワーク（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＯＤＮ）１３０とを含む。ＯＬＴ１１０は、複数のＯＮＵ１２０に、ＯＤＮ１３０をポイントツーマルチポイント方式で使用することによって接続される。ＯＬＴ１１０からＯＮＵ１２０への方向は、ダウンリンク方向と定義され、ＯＮＵ１２０からＯＬＴ１１０への方向は、アップリンク方向と定義される。

本願の一実施形態は、光受信機２００を提供し、光受信機２００は、１０Ｇ ＰＯＮシステムまたはより高速のＰＯＮシステムのＯＮＵに適用され得る。図２に示されているように、光受信機２００は、光電子検出器２０１と、トランスインピーダンス増幅回路２０２と、シングルエンド−差動コンバータ２０３と、Ｉ／Ｏインターフェース２０４と、コントローラ２０５とを含む。

光電子検出器２０１は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器２０１の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。

特に、光電子検出器２０１は、光受信機２００におけるコストの最も大きな部分を反映し、したがって、コンポーネントコストは、低帯域幅光電子検出器２０１を使用することによって大きく削減され得る。それに応じて、高周波信号が検出され得ないという問題がある。

トランスインピーダンス増幅回路２０２は、電流信号および第１の制御信号を受信し、電圧信号を得るために第１の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、第１の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器２０１の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器２０１の高域カットオフ周波数以上である。

任意選択で、トランスインピーダンス増幅回路２０２は、アンダーダンプトランスインピーダンス増幅回路であってもよい。本願は、可能な実装を提供する。アンダーダンプトランスインピーダンス増幅回路の構造が図３に示されており、固定抵抗器３０１と、第１のトランジスタ３０２と、第２のトランジスタ３０３と、可変抵抗回路３０４と、出力ポート３０５とを含む。

固定抵抗器３０１は、２つのポートを含む。一方のポートは接地され、他方のポートは、第１のトランジスタ３０２のエミッタに接続される。第１のトランジスタ３０２のベースは、入力信号を受信するように構成され、第１のトランジスタ３０２のコレクタは、第２のトランジスタ３０３のエミッタに接続される。第２のトランジスタ３０３のベースは、バイアス電圧信号を受信するように構成され、第２のトランジスタ３０３のコレクタは、可変抵抗回路３０４の第１のポートに接続される。バイアス電圧信号は、入力信号のためのゲインを調整するために使用される。出力ポート３０５は、第２のトランジスタ３０３のコレクタと可変抵抗回路３０４の第１のポートとの間の接続ライン上に位置する。可変抵抗回路３０４は、３つのポートを含む。可変抵抗回路３０４の第２のポートは、制御信号を受信するように構成され、可変抵抗回路３０４の第３のポートは接地され、制御信号は、可変抵抗回路３０４の抵抗値を制御するために使用される。

図３における３０４は、可変抵抗回路の特定の実装解決策を示しており、依然として多数の同様の実装解決策があることを理解されたい。これは、本願において限定されない。

本願のこの実施形態では、可変抵抗回路３０４の抵抗値は、トランスインピーダンス増幅回路２０２の減衰率を変化させるために調整される。より小さい減衰率は、高周波のためのより大きな追加ゲインをもたらす。トランスインピーダンス増幅回路２０２の周波数応答曲線が図４に示されており、図４におけるζは減衰率である。本明細書における高周波は、光電子検出器２０１の高域カットオフ周波数より高い周波数である。

トランスインピーダンス増幅回路２０２の第１の帯域幅は、既存の技術的解決策を使用することによって制御されてもよいことに留意されたい。これは、本願において限定されない。さらに、より小さい減衰率はより激しいシステム振動を引き起こすので、減衰率を過度に小さくすることはできない。減衰率の値制限により、トランスインピーダンス増幅回路２０２による高周波のための追加のゲインの値範囲がある。図５に示されているように、実線は、光電子検出器２０１の周波数応答曲線を表し、破線は、トランスインピーダンス増幅回路２０２と光電子検出器２０１の組み合わされた周波数応答曲線である。たとえば、位置ａでは、補償しようとする差がトランスインピーダンス増幅回路２０２による高周波のための追加のゲインの範囲を超えず、したがって、補償は、トランスインピーダンス増幅回路２０２を使用することによって実施されてもよく、位置ｂでは、補償しようとする差がトランスインピーダンス増幅回路２０２による高周波のための追加のゲインの範囲を超え、したがって、完全な補償は、トランスインピーダンス増幅回路２０２を使用することによってだけでは実施され得ない。この場合、次の次数の補償が必要とされる。

シングルエンド−差動コンバータ２０３は、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号をＩ／Ｏインターフェース２０４およびコントローラ２０５に送るように構成される。

Ｉ／Ｏインターフェース２０４は、差動電圧信号を出力するように構成される。

コントローラ２０５は、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送るように構成され、第２の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路２０２を制御するために使用される。

特に、光受信機２００の信号処理プロセスは、以下の通りである。

光受信機２００によって検出された光信号は、最初に、電流信号を生成するために、光電子検出のための光電子検出器２０１を通過し、電流信号は、トランスインピーダンス増幅回路２０２を通過した後、電圧信号に変換される。トランスインピーダンス増幅回路は、一次高周波ゲインを提供することができ、ゲインは、トランスインピーダンス増幅回路２０２内で実施される。図３に示されているように、可変抵抗回路３０４の抵抗値は、ゲイン周波数にてピークゲインを生成し、光電子検出器２０１の帯域幅の不足を補償する（すなわち、トランスインピーダンス増幅回路２０２の通過帯域範囲内の高周波でより高いゲインを提供する）ために調整される。追加のノイズを導入することなくゲインがトランスインピーダンス増幅回路２０２内で実施されるので、ノイズのないゲイン補償を高周波のために実施することができる。本明細書における高周波は、光電子検出器２０１の高域カットオフ周波数より高い周波数でもある。

トランスインピーダンス増幅回路２０２によってゲイン補償が実施される信号は、シングルエンド−差動コンバータ２０３によって差動信号に変換され、差動信号は、Ｉ／Ｏインターフェース２０４を使用することによって出力される。

さらに、コントローラ２０５は、第２の制御信号を適応的に生成し、受信された電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路２０２を制御するように構成され、トランスインピーダンス増幅回路２０２が光電子検出器２０１にとって現段階で最適な補償を実施することを可能にする。３つの補償の可能性、すなわち補償不足、最適な補償、および過補償が図６に示されている。

任意選択で、トランスインピーダンス増幅回路２０２が現段階で最適な補償を実施することを可能にする第２の制御信号は、主に以下の２つの方式で生成される。

（１）コントローラ２０５は、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセスを実施する。

最初に、コントローラ２０５は、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送る。

この場合、トランスインピーダンス増幅回路２０２は、電圧信号を得るために、電流信号について、制御信号によって決定されるトランスインピーダンスゲインを生成し、電圧信号は、差動電圧信号を得るために、シングルエンド−差動コンバータ２０３を通過する。

次いで、コントローラ２０５は、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングする。

最後に、コントローラ２０５は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。

換言すれば、各回のサンプリング処理は、異なるサンプリングポイントを得るために、異なるトランスインピーダンスゲイン後に得られる信号について実施される。最大値を有するサンプリングポイントが、得られたサンプリングポイントから選択され、そのサンプリングポイントに対応する制御信号は、トランスインピーダンス増幅回路２０２が現段階で最適な補償を実施することを可能にすることができる。

したがって、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラ２０５は特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

（２）コントローラ２０５は、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセスを実施する。

最初に、コントローラ２０５は、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送る。

この場合、トランスインピーダンス増幅回路２０２は、電圧信号を得るために、電流信号について、制御信号によって決定されるトランスインピーダンスゲインを生成し、電圧信号は、差動電圧信号を得るために、シングルエンド−差動コンバータ２０３を通過する。

次いで、コントローラ２０５は、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、受信された差動電圧信号の各ビットの持続時間である

最後に、コントローラ２０５は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。

換言すれば、各回の検出処理は、異なるエネルギー差を得るために、異なるトランスインピーダンスゲイン後に得られる信号について実施される。最小のエネルギー差が、得られたエネルギー差から選択され、そのエネルギー差に対応する制御信号は、トランスインピーダンス増幅回路２０２が現段階で最適な補償を実施することを可能にすることができる。

したがって、複数回の検出処理を実施した後、コントローラ２０５は特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

第２の制御信号は、間隔を置いて選択されてもよいことを理解されたい。前述の選択プロセスの実行時間は、間隔時間に比較して非常に短いので、サービス伝送は影響されない。さらに、トランスインピーダンス増幅回路２０２の補償効果は環境変化と共に変動し、環境変化（温度変化など）は、漸進的なプロセスである。したがって、現在の実行中に使用される制御信号は、比較的小さい範囲内でのみ数回にわたって修正され得、最適な制御信号が、前述の方法（１）および（２）の１つを使用することによって選択される。このようにして、選択プロセスの実行時間を効果的に削減することができる。

任意選択で、光受信機２００は、等化器２０６をさらに含む。図７に示されているように、等化器２０６は、差動電圧信号および第３の制御信号を受信し、第３の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をコントローラおよびＩ／Ｏインターフェースに送るように構成され、第２の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第１の帯域幅内のものより大きく、第２の帯域幅内の任意の周波数が第１の帯域幅内の任意の周波数より高い。

この場合、コントローラ２０５は、差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成し、第４の制御信号を等化器２０６に送るようにさらに構成され、第４の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器２０６を制御するために使用される。

特に、本願のこの実施形態では、シングルエンド−差動コンバータ２０３によって出力された差動電圧信号は、最初に、等化器２０６を通過する。ゲイン補償がさらに最適化されることを必要とする場合、等化器２０６は、差動電圧信号に対してさらなるゲインを実施し、ゲイン補償が最適である場合、等化器２０６は、信号に対して処理を実施せず、伝送回路と等価である。

さらに、コントローラ２０５は、第４の制御信号を適応的に生成し、受信された差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器２０６を制御するように構成され、等化器２０６が光電子検出器２０１にとって最適な補償を実施することを可能にする。等化器２０６は、アナログ等化器またはデジタル等化器であってよい。

任意選択で、トランスインピーダンス増幅回路２０２が最適な補償を実施することを可能にする第２の制御信号、および等化器２０６が最適な補償を実施することを可能にする第４の制御信号は、主に以下の２つの方式で生成される。

（１）コントローラ２０５は、複数回の第１のサンプリング処理を実施し、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ２０５によって、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送ること、
コントローラ２０５によって、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
コントローラ２０５によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。

複数回の第１のサンプリング処理を実施した後、コントローラ２０５は、複数回の第１のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用する。

第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送った後、コントローラ２０５はさらに、複数回の第２のサンプリング処理を実施し、各回の第２のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ２０５によって、制御信号を等化器２０６に送ること、
コントローラ２０５によって、サンプリングポイントの値を得るために、受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
コントローラ２０５によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。

複数回の第２のサンプリング処理を実施した後、コントローラ２０５は、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第４の制御信号として使用する。

（２）コントローラ２０５は、複数回の第１の検出処理を実施し、各回の第１の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ２０５によって、制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送ること、
コントローラ２０５によって、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
コントローラ２０５によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。

複数回の第１の検出処理を実施した後、コントローラ２０５は、複数回の第１の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用する

第２の制御信号をトランスインピーダンス増幅回路２０２に送った後、コントローラ２０５は、複数回の第２の検出処理をさらに実施し、各回の第２の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
コントローラ２０５によって、制御信号を等化器に送ること、
コントローラ２０５によって、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
コントローラ２０５によって、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することを実施する。

複数回の第２の検出処理を実施した後、コントローラ２０５は、複数回の第２の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第４の制御信号として使用する

等化器２０６が差動電圧信号に対してゲインを実施しないときサンプリングポイントの得られた値が最大である場合または得られたエネルギー差が最小である場合、それは、トランスインピーダンス増幅回路２０２が光電子検出器２０１にとって最適な補償をすでに実施済みであり、等化器２０６は機能する必要がないことを示し、そうでない場合、それは等化器２０６が機能する必要があることを示すことに留意されたい。

さらに、トランスインピーダンス増幅回路２０２によるゲイン補償は、追加のノイズを導入することなくトランスインピーダンス増幅回路２０２内で実施されるが、等化器２０６は、補償中に追加のノイズを導入する。したがって、トランスインピーダンス増幅回路２０２が優先的に調整される。しかし、等化器２０６は、広い補償範囲という利点を有し、トランスインピーダンス増幅回路２０２に比べてより高い周波数について補償を実施することができる。トランスインピーダンス増幅回路２０２が最適な補償を実施することができない場合、等化器２０６は、最適な補償効果を達成するために、さらなる補償を実施してもよい。

さらに、第２の制御信号および第４の制御信号は、間隔を置いて選択されてもよい。前述の選択プロセスの実行時間は、間隔時間に比較して非常に短いので、サービス伝送は影響されない。さらに、トランスインピーダンス増幅回路２０２および等化器２０６の補償効果は、環境変化と共に変動し、環境変化（温度変化など）は、漸進的なプロセスである。したがって、現在の実行中に使用される制御信号のみが、比較的小さい範囲内で数回にわたって修正され得、最適な制御信号が、前述の方法（１）および（２）の１つを使用することによって選択される。このようにして、選択プロセスの実行時間を効果的に削減することができる。

本願の別の実施形態は、受信方法を提供する。図８に示されているように、この方法は、以下のステップを含む。

８０１．光受信機が、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換し、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。

８０２．光受信機は、電圧信号を得るために、第１の制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、第１の帯域幅内の電流信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数以上である。

８０３．光受信機は、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号は、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される。

任意選択で、光受信機が差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成する解決策は、以下の通りである。

（１）複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

（２）複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

要するに、前述の２つの解決策のどちらにおいても、制御信号が修正され、その結果、受信された信号は異なるステータスにあり、これらのステータスを比較することによって、比較的最適な制御信号が選択される。

任意選択で、光受信機によって、電圧信号を差動電圧信号に変換するステップの後、この方法は、第３の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施するステップであって、第２の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、第１の帯域幅内のものより大きく、第２の帯域幅内の任意の周波数が第１の帯域幅内の任意の周波数より高い、ステップをさらに含む。第２の制御信号を生成した後、この方法は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成するステップであって、第４の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される、ステップをさらに含む。

この場合、光受信機が差動電圧信号に基づいて第２の制御信号および第４の制御信号を生成する解決策は、以下の通りである。

（１）複数回の第１のサンプリング処理を実施し、複数回の第１のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

第２の制御信号を生成した後、光受信機は、複数回の第２のサンプリング処理を実施し、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第４の制御信号として使用し、各回の第２のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

（２）複数回の第１の検出処理を実施し、複数回の第１の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
電圧信号を得るために、制御信号に基づいて電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換すること、サンプリングポイントの値を得るために、差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

第２の制御信号を生成した後、光受信機は、複数回の第２の検出処理を実施し、複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第４の制御信号として使用し、各回の第２の検出処理において以下のプロセス、すなわち、制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

本願のこの実施形態は、前述の装置実施形態に対応する方法実施形態であり、実装原理および達成される効果については、前述の実施形態において記載されており、詳細は、本願のこの実施形態では再度記載されない。

本願の別の実施形態は、光受信機９００を提供し、光受信機９００は、１０Ｇ ＰＯＮシステムまたはより高速のＰＯＮシステムのＯＮＵに適用され得る。図９に示されているように、光受信機９００は、光電子検出器９０１と、第１のトランスインピーダンス増幅回路９０２と、シングルエンド−差動コンバータ９０３と、等化器９０４と、Ｉ／Ｏインターフェース９０５と、コントローラ９０６とを含む。

光電子検出器９０１は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、光電子検出器９０１の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。

特に、光電子検出器９０１は、光受信機９００におけるコストの最も大きな部分を反映し、したがって、コンポーネントコストは、低帯域幅光電子検出器９０１を使用することによって大きく削減され得る。それに応じて、高周波信号が検出され得ないという問題がある。

第１のトランスインピーダンス増幅回路９０２は、電流信号を受信し、電圧信号を得るために電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成される。

シングルエンド−差動コンバータ９０３は、電圧信号を差動電圧信号に変換し、差動電圧信号を等化器９０４に送信するように構成される。

等化器９０４は、差動電圧信号および第１の制御信号を受信し、第１の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施し、ゲイン後に得られた差動電圧信号をＩ／Ｏインターフェース９０５およびコントローラ９０６に送信するように構成され、第１の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器９０１の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器９０１の高域カットオフ周波数より高い。

本明細書における等化器９０４は、アナログ等化器またはデジタル等化器であってよい。

Ｉ／Ｏインターフェース９０５は、ゲイン後に得られた差動電圧信号を出力するように構成される。

コントローラ９０６は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号を等化器９０４に送信するように構成され、第２の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように等化器９０４を制御するために使用される。

本願のこの実施形態では、等化器９０４は、高周波のためのゲイン補償を実施するために使用される。等化器９０４の広い補償範囲という特徴によれば、等化器９０４は、最適な効果を達成するために光電子検出器９０１のための補償を実施することが可能である。等化器のない前の実施形態に比べて、この実施形態は、光電子検出器９０１のための補償の範囲がより広いという利点を有し、高周波のためのゲイン補償が完全に等化器によって実施されるので、より多くのノイズが導入されるという欠点を有する。

任意選択で、等化器９０４が光電子検出器９０１にとって現段階で最適な補償を実施することを可能にする第２の制御信号は、主に以下の２つの方式で生成される。

（１）コントローラ９０６は、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセスを実施する。

最初に、コントローラ９０６は、制御信号を等化器９０４に送信する。

この場合、等化器９０４は、差動電圧信号について、制御信号によって決定されるゲインを生成し、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得る。

次いで、コントローラ９０６は、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングする。

最後に、コントローラ９０６は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。

換言すれば、各回のサンプリング処理は、異なるサンプリングポイントを得るために、異なるゲイン後に得られる信号について実施される。最大値を有するサンプリングポイントが、得られたサンプリングポイントから選択され、そのサンプリングポイントに対応する制御信号は、等化器９０４が最適な補償を実施することを可能にすることができる。

したがって、複数回のサンプリング処理を実施した後、コントローラ９０６は特に、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

（２）コントローラ９０６は、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセスを実施する。

最初に、コントローラ９０６は、制御信号を等化器９０４に送信する。

この場合、等化器９０４は、差動電圧信号について、制御信号によって決定されるゲインを生成し、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得る。

次いで、コントローラ９０６は、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、第１の周波数より高い差動電圧信号のエネルギーと第１の周波数より低い差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間である。

最後に、コントローラ９０６は、事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正する。

換言すれば、各回の検出処理は、異なるエネルギー差を得るために、異なるゲイン後に得られる信号について実施される。最小のエネルギー差が、得られたエネルギー差から選択され、そのエネルギー差に対応する制御信号は、等化器９０４が最適な補償を実施することを可能にすることができる。

したがって、複数回の検出処理を実施した後、コントローラ９０６は特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用するように構成されている。

本願の別の実施形態は、受信方法を提供する。図１０に示されているように、この方法は、以下のステップを含む。

１００１．光受信機は、光電子検出器を使用することによって、受信された光信号を電流信号に変換し、光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い。

１００２．光受信機は、電圧信号を得るために、電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、電圧信号を差動電圧信号に変換する。

１００３．光受信機は、第１の制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得るが、第１の帯域幅内の差動電圧信号の周波数応答値は、光電子検出器の帯域幅内のものより大きく、第１の帯域幅内の任意の周波数が光電子検出器の高域カットオフ周波数より高い。

１００４．光受信機は、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、第２の制御信号は、差動電圧信号に対してゲインを実施するように光受信機を制御するために使用される。

任意選択で、ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて、比較的最良の補償効果を有する制御信号を生成することは、主に以下の２つの方法で実施される。

（１）複数回のサンプリング処理を実施し、複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、サンプリングポイントの値を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

（２）複数回の検出処理を実施し、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、第２の制御信号として使用し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
制御信号に基づいて差動電圧信号に対してゲインを実施して、ゲイン後に得られた差動電圧信号を得ること、第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第１の周波数より高いエネルギーと、ゲイン後に得られた差動電圧信号のものであり第１の周波数より低いエネルギーを別々に検出し、ここで、第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および事前設定の修正量に基づいて制御信号を修正することが実施される。

前述の複数の実施形態における制御方法は、すべて適応フィードバック制御方式である。本願は、複数の可能な実装を提供し、いかなる同様の制御解決策も、本願の保護範囲内に入るものとする。

さらに、適応フィードバック制御方式に加えて、等化調整が、プログラム可能なアナログまたはデジタル方式でさらに制御および実施され得る。この解決策における光受信機は、図２、図７、または図９に示されている任意の光受信機に含まれるものと同様のコンポーネントを含み得る。光電子検出器、トランスインピーダンス増幅回路、シングルエンド−差動コンバータ、等化器、およびＩ／Ｏインタフェースの機能は、すべて前述の実施形態におけるものと同じであり、唯一の違いは、コントローラが差動電圧信号を受信する必要がなく、したがって、差動電圧信号に対してサンプリング処理または検出処理を実施しない点にある。温度と制御信号との間の関係など外部環境変化と制御信号との間の対応は、製品設計段階におけるシミュレーション結果など関連の情報に基づいて推定され、対応する制御信号は、外部温度値に基づいて直接選択される。参考のために、図１１は、図２に示されている光受信機に含まれるものと同じコンポーネントを含む光受信機の概略構造図である。

外部環境変化と制御信号との間の関係は、コントローラ内に予め記憶されてもよく、別の駆動コンポーネント内に記憶されてもよく、この駆動コンポーネントは、コントローラを働くように制御し、または、操作員が対応に基づいてコントローラを働くように制御する場合、プリントされてもよいことを理解されたい。これは、本願において限定されない。

複数の本願の実施形態において提供されている光受信機によれば、その帯域幅がシステム伝送帯域幅要件より低い光電子検出器は、光受信機のコストを大きく削減するために使用され、トランスインピーダンス増幅回路および／または等化器は、帯域幅不足によって引き起こされる受信された信号の劣化を修復するために使用され、その結果、受信された信号の品質が確保されながらコンポーネントコストが削減される。

前述の説明は、単に本願の特定の実装であり、本願の保護範囲を限定することは意図されていない。本願に開示されている技術範囲内で当業者によって容易に割り出されるいかなる変形または置換も、本願の保護範囲内に入るものとする。したがって、本願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲の対象となるものとする。

Claims (19)

1. 光電子検出器、トランスインピーダンス増幅回路、シングルエンド−差動コンバータ、Ｉ／Ｏインターフェース、およびコントローラを備える光受信機であって、
   前記光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、前記光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低く、
   前記トランスインピーダンス増幅回路は、前記電流信号および第１の制御信号を受信し、電圧信号を得るために前記第１の制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、第１の帯域幅内の前記電流信号の周波数応答値は、前記光電子検出器の前記帯域幅内のものより大きく、前記第１の帯域幅内の任意の周波数が前記光電子検出器の高域カットオフ周波数以上であり、
   前記シングルエンド−差動コンバータは、前記電圧信号を差動電圧信号に変換し、前記差動電圧信号を前記Ｉ／Ｏインターフェースおよび前記コントローラに送信するように構成され、
   前記Ｉ／Ｏインターフェースは、前記差動電圧信号を出力するように構成され、
   前記コントローラは、前記差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、前記第２の制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送信するように構成され、前記第２の制御信号は、前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するようにトランスインピーダンス増幅回路を制御するために使用される、光受信機。
2. 前記コントローラは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
   制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送信すること、
   サンプリングポイントの値を得るために、前記受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
   事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施するように構成され、
   前記複数回のサンプリング処理を実施した後、前記コントローラは特に、
   前記複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用するように構成されている請求項１に記載の光受信機。
3. 前記コントローラは特に、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
   制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送信すること、
   第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第１の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第１の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
   事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施するように構成され、
   前記複数回のサンプリング処理を実施した後、前記コントローラは特に、
   複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用するように構成されている請求項１に記載の光受信機。
4. 等化器をさらに含み、
   前記等化器は、前記差動電圧信号および第３の制御信号を受信し、前記第３の制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施し、前記ゲイン後に得られた差動電圧信号を前記コントローラおよび前記Ｉ／Ｏインターフェースに送信するように構成され、第２の帯域幅内の前記差動電圧信号の周波数応答値は、前記第１の帯域幅内のものより大きく、前記第２の帯域幅内の任意の周波数が前記第１の帯域幅内の任意の周波数より高く、
   前記コントローラは、前記差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成し、前記第４の制御信号を前記等化器に送信するようにさらに構成され、前記第４の制御信号は、前記差動電圧信号に対してゲインを実施するように前記等化器を制御するために使用される請求項１に記載の光受信機。
5. 前記コントローラは特に、複数回の第１のサンプリング処理を実施し、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
   制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送信すること、
   サンプリングポイントの値を得るために、前記受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
   事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施するように構成され、
   複数回の第１のサンプリング処理を実施した後、前記コントローラは特に、
   前記複数回の第１のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用するように構成されており、
   前記第２の制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送った後、前記コントローラはさらに、複数回の第２のサンプリング処理を実施し、各回の第２のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
   制御信号を前記等化器に送信すること、
   サンプリングポイントの値を得るために、前記受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
   前記事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施し、
   前記複数回の第２のサンプリング処理を実施した後、前記コントローラは特に、
   前記複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第４の制御信号として使用するように構成されている請求項４に記載の光受信機。
6. 前記コントローラは特に、複数回の第１の検出処理を実施し、各回の第１の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
   制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送信すること、
   第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第１の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第１の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
   事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施するように構成され、
   前記複数回の第１の検出処理を実施した後、前記コントローラは特に、
   前記複数回の第１の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用するように構成されており、
   前記第２の制御信号を前記トランスインピーダンス増幅回路に送った後、前記コントローラはさらに、複数回の第２の検出処理を実施し、各回の第２の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
   制御信号を前記等化器に送信すること、
   前記第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第１の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第１の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
   前記事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施し、
   前記複数回の第２の検出処理を実施した後、前記コントローラは特に、
   前記複数回の第２の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第４の制御信号として使用するように構成されている請求項４に記載の光受信機。
7. 光電子検出器と、第１のトランスインピーダンス増幅回路と、シングルエンド−差動コンバータと、等化器と、Ｉ／Ｏインターフェースと、コントローラとを備える光受信機であって、
   前記光電子検出器は、受信された光信号を電流信号に変換するように構成され、前記光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低く、
   前記第１のトランスインピーダンス増幅回路は、前記電流信号を受信し、電圧信号を得るために前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように構成され、
   前記シングルエンド−差動コンバータは、前記電圧信号を差動電圧信号に変換し、前記差動電圧信号を前記等化器に送信するように構成され、
   前記等化器は、前記差動電圧信号および第１の制御信号を受信し、前記第１の制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施し、前記ゲイン後に得られた差動電圧信号を前記Ｉ／Ｏインターフェースおよび前記コントローラに送信するように構成され、第１の帯域幅内の前記差動電圧信号の周波数応答値は、前記光電子検出器の前記帯域幅内のものより大きく、前記第１の帯域幅内の任意の周波数が前記光電子検出器の高域カットオフ周波数より高く、
   前記Ｉ／Ｏインターフェースは、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号を出力するように構成され、
   前記コントローラは、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成し、前記第２の制御信号を前記等化器に送信するように構成され、前記第２の制御信号は、前記差動電圧信号に対してゲインを実施するように前記等化器を制御するために使用される、光受信機。
8. 前記コントローラは特に、複数回のサンプリング処理を実施し、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
   制御信号を前記等化器に送信すること、
   サンプリングポイントの値を得るために、前記受信された差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
   事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施するように構成され、
   前記複数回のサンプリング処理を実施した後、前記コントローラは特に、前記複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用するように構成されている請求項７に記載の光受信機。
9. 前記コントローラは特に、複数回の検出処理を実施し、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
   制御信号を前記等化器に送信すること、
   第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第１の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第１の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
   事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することを実施し、
   前記複数回のサンプリング処理を実施した後、前記コントローラは特に、複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用するように構成されている請求項７に記載の光受信機。
10. 光受信機によって、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換するステップであって、前記光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い、ステップと、
    前記光受信機によって、電圧信号を得るために第１の制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するステップであって、第１の帯域幅内の前記電流信号の周波数応答値は、前記光電子検出器の前記帯域幅内のものより大きく、前記第１の帯域幅内の任意の周波数が前記光電子検出器の高域カットオフ周波数以上である、ステップと、
    前記光受信機によって、前記電圧信号を差動電圧信号に変換するステップ、および前記差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップであって、前記第２の制御信号は、前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するように前記光受信機を制御するために使用される、ステップと
    を含む受信方法。
11. 前記差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、
    複数回のサンプリング処理を実施し、前記複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用することであって、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
    前記電圧信号を得るために、制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、前記電圧信号を前記差動電圧信号に変換すること、
    サンプリングポイントの値を得るために、前記差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
    事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項１０に記載の方法。
12. 前記差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、
    複数回の検出処理を実施し、前記複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用することであって、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
    前記電圧信号を得るために、制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、前記電圧信号を前記差動電圧信号に変換すること、
    第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第１の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第１の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
    事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項１０に記載の方法。
13. 前記光受信機によって、前記電圧信号を差動電圧信号に変換する前記ステップの後、前記方法は、第３の制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施するステップであって、第２の帯域幅内の前記差動電圧信号の周波数応答値は、前記第１の帯域幅内のものより大きく、前記第２の帯域幅内の任意の周波数が前記第１の帯域幅内の任意の周波数より高い、ステップをさらに含み、
    第２の制御信号を生成する前記ステップの後、前記方法は、前記ゲイン後に得られた差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成するステップであって、前記第４の制御信号は、前記差動電圧信号に対してゲインを実施するように前記光受信機を制御するために使用される、ステップをさらに含む請求項１０に記載の方法。
14. 前記差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、
    複数回の第１のサンプリング処理を実施し、前記複数回の第１のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用することであって、各回の第１のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
    前記電圧信号を得るために、制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、前記電圧信号を前記差動電圧信号に変換すること、
    サンプリングポイントの値を得るために、前記差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
    事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含み、
    前記差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成する前記ステップは特に、
    複数回の第２のサンプリング処理を実施し、前記複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第４の制御信号として使用することであって、各回の第２のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
    制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施して、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号を得ること、
    サンプリングポイントの値を得るために、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
    前記事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項１３に記載の方法。
15. 前記差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップは特に、
    複数回の第１の検出処理を実施し、前記複数回の第１の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用することであって、各回の第１の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
    前記電圧信号を得るために、制御信号に基づいて前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施し、前記電圧信号を前記差動電圧信号に変換すること、
    サンプリングポイントの値を得るために、前記差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
    事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含み、
    前記差動電圧信号に基づいて第４の制御信号を生成する前記ステップは特に、
    複数回の第２の検出処理を実施し、前記複数回の第２のサンプリング処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第４の制御信号として使用することであって、各回の第２の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
    制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施して、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号を得ること、
    第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記第１の周波数より高い前記差動電圧信号のエネルギーと前記第１の周波数より低い前記差動電圧信号のエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
    前記事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項１３に記載の方法。
16. 光受信機によって、光電子検出器を使用することによって受信された光信号を電流信号に変換するステップであって、前記光電子検出器の帯域幅は、システム伝送帯域幅要件より低い、ステップと、
    前記光受信機によって、電圧信号を得るために前記電流信号に対してトランスインピーダンスゲインを実施するステップ、および前記電圧信号を差動電圧信号に変換するステップと、
    前記光受信機によって、前記第１の制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施して、前記ゲイン後に得られた差動電圧信号を得るステップであって、第１の帯域幅内の前記差動電圧信号の周波数応答値は、前記光電子検出器の前記帯域幅内のものより大きく、前記第１の帯域幅内の任意の周波数が前記光電子検出器の高域カットオフ周波数より高い、ステップと、
    前記光受信機によって、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成するステップであって、前記第２の制御信号は、前記差動電圧信号に対してゲインを実施するように前記光受信機を制御するために使用される、ステップと
    を含む受信方法。
17. 前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成する前記ステップは特に、
    複数回のサンプリング処理を実施し、前記複数回のサンプリング処理後に得られた複数のサンプリングポイントの中で最大値を有するサンプリングポイントに対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用することであって、各回のサンプリング処理において以下のプロセス、すなわち、
    制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施して、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号を得ること、
    サンプリングポイントの値を得るために、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号の上側レベルおよび下側レベルをサンプリングすること、ならびに
    事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項１６に記載の方法。
18. 前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号に基づいて第２の制御信号を生成する前記ステップは特に、
    複数回の検出処理を実施し、前記複数回の検出処理後に得られた複数のエネルギー差の中で最小のエネルギー差に対応する制御信号を、前記第２の制御信号として使用することであって、各回の検出処理において以下のプロセス、すなわち、
    制御信号に基づいて前記差動電圧信号に対してゲインを実施して、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号を得ること、
    第１の周波数を境界として使用し、エネルギー差を得るために、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号のものであり前記第１の周波数より高いエネルギーと、前記ゲイン後に得られた前記差動電圧信号のものであり前記第１の周波数より低いエネルギーを別々に検出し、ここで、前記第１の周波数は０．２８／Ｔｂであり、Ｔｂは、前記差動電圧信号の各ビットの持続時間であること、および
    事前設定の修正量に基づいて前記制御信号を修正することが実施されることを含む請求項１６に記載の方法。
19. 固定抵抗器と、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、可変抵抗回路と、出力ポートとを備えるトランスインピーダンス増幅回路であって、
    前記固定抵抗器は２つのポートを備え、一方のポートは接地され、他方のポートは、前記第１のトランジスタのエミッタに接続され、
    前記第１のトランジスタのベースは、入力信号を受信するように構成され、前記第１のトランジスタのコレクタは、前記第２のトランジスタのエミッタに接続され、
    前記第２のトランジスタのベースは、バイアス電圧信号を受信するように構成され、前記第２のトランジスタのコレクタは、前記可変抵抗回路の第１のポートに接続され、前記バイアス電圧信号は、前記入力信号のためのゲインを調整するために使用され、
    前記出力ポートは、前記第２のトランジスタの前記コレクタと前記可変抵抗回路の前記第１のポートとの間の接続ライン上に位置し、
    前記可変抵抗回路は３つのポートを備え、前記可変抵抗回路の第２のポートは、制御信号を受信するように構成され、前記可変抵抗回路の第３のポートは接地され、前記制御信号は、前記可変抵抗回路の抵抗値を制御するために使用される、トランスインピーダンス増幅回路。

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