JP2501319B2 - 角度変調信号用光受信回路 - Google Patents
角度変調信号用光受信回路Info
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- JP2501319B2 JP2501319B2 JP60295004A JP29500485A JP2501319B2 JP 2501319 B2 JP2501319 B2 JP 2501319B2 JP 60295004 A JP60295004 A JP 60295004A JP 29500485 A JP29500485 A JP 29500485A JP 2501319 B2 JP2501319 B2 JP 2501319B2
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
- H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
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- H04B10/6911—Photodiode bias control, e.g. for compensating temperature variations
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- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光通信において、角度変調された光信号を
受信し復調する角度変調信号用光受信回路の改良に関す
る。
受信し復調する角度変調信号用光受信回路の改良に関す
る。
従来、この種の光信号受信回路として例えば第４図に
示す如きものがある。この回路は、例えば光ファイバな
どの光伝送路を経て送られた周波数変調あるいはパルス
化周波数変調された光信号をアバランシェフォトダイオ
ード（APD）１で受光し、その受光出力信号を前置増幅
器２で増幅したのち帯域通過フィルタ３で帯域制限して
目的外の信号スペクトラムや雑音成分を除去し、しかる
のち振幅制限器４で受光出力信号のAM成分および雑音成
分を除去して復調器５に供給し、ここで復調してベース
バンド信号を得るように構成されている。尚、６はAPD1
に増倍率設定用の固定バイアス電圧を供給するバイアス
電源である。
示す如きものがある。この回路は、例えば光ファイバな
どの光伝送路を経て送られた周波数変調あるいはパルス
化周波数変調された光信号をアバランシェフォトダイオ
ード（APD）１で受光し、その受光出力信号を前置増幅
器２で増幅したのち帯域通過フィルタ３で帯域制限して
目的外の信号スペクトラムや雑音成分を除去し、しかる
のち振幅制限器４で受光出力信号のAM成分および雑音成
分を除去して復調器５に供給し、ここで復調してベース
バンド信号を得るように構成されている。尚、６はAPD1
に増倍率設定用の固定バイアス電圧を供給するバイアス
電源である。
しかしながら、このような従来の光受信回路は、一般
にAPD1のバイアス電圧を任意の値に固定的に設定してい
るため、次のような欠点があった。すなわち、APD1の増
倍率を高めるためにバイアス電圧を高く設定すると、光
信号の振幅、つまり受光電力が大きい領域でその受光出
力信号の振幅が増幅器２のダイナミックレンジを越え、
これにより出力信号に歪みが発生する不具合を生じる。
一方、これを防止するためにAPD1のバイアス電圧を低く
設定すると、受光電力が大きな領域でも歪みの少ない出
力信号を得ることができるが、その反面受光電力の小さ
な領域において増幅器２の熱雑音の影響が大きくなって
受光出力信号のC/Nの劣化を招く。
にAPD1のバイアス電圧を任意の値に固定的に設定してい
るため、次のような欠点があった。すなわち、APD1の増
倍率を高めるためにバイアス電圧を高く設定すると、光
信号の振幅、つまり受光電力が大きい領域でその受光出
力信号の振幅が増幅器２のダイナミックレンジを越え、
これにより出力信号に歪みが発生する不具合を生じる。
一方、これを防止するためにAPD1のバイアス電圧を低く
設定すると、受光電力が大きな領域でも歪みの少ない出
力信号を得ることができるが、その反面受光電力の小さ
な領域において増幅器２の熱雑音の影響が大きくなって
受光出力信号のC/Nの劣化を招く。
本発明は上記事情に着目してなされたもので、受光出
力の大小に拘らず、C/Nが良好でかつダイナミックレン
ジが広く歪みの少ない復調出力を得られるようにし、し
かも低受光電力領域におけるアバランシェフォトダイオ
ードによるショット雑音の発生を抑制して受光出力のS/
Nの劣化を防止することができる角度変調信号用光受信
回路を提供することを目的とする。
力の大小に拘らず、C/Nが良好でかつダイナミックレン
ジが広く歪みの少ない復調出力を得られるようにし、し
かも低受光電力領域におけるアバランシェフォトダイオ
ードによるショット雑音の発生を抑制して受光出力のS/
Nの劣化を防止することができる角度変調信号用光受信
回路を提供することを目的とする。
本発明は、上記問題点を解決するために、受光出力信
号を所定の第１のリミットレベルで振幅制限する第１の
振幅制限器と、この第１の振幅制限器の出力信号のピー
ク値を検出するピーク値検出器と、このピーク値検出器
の検出出力レベルに応じてアバランシェフォトダイオー
ドのバイアス電圧を可変制御するバイアス電圧可変回路
とを備え、 このバイアス電圧可変回路により、上記ピーク値検出
器の検出レベルが上記第１のリミットレベルに対応する
第１の検出値未満でかつこの第１の検出値よりも低い所
定の第２の検出値以上の領域では上記ピーク値検出器の
検出レベルの変化に対し逆比例するようにバイアス電圧
を変化させ、かつ上記ピーク値検出器の検出レベルが上
記第１の検出値以上の領域では上記バイアス電圧を任意
の下限値に固定設定するとともに、上記第２の検出値未
満の領域では上記バイアス電圧を任意の上限値に固定設
定するようにし、 さらに上記第１の振幅制限器の後段に、上記第１のリ
ミットレベルよりも低い最小受光出力信号レベルに相当
する値に設定した第２のリミットレベルを有する第２の
振幅制限器を設け、上記第１の振幅制限器を通過した受
光出力信号を、この第２の振幅制限器のリミットレベル
で振幅制限してその出力信号を角度復調に供するように
したものである。
号を所定の第１のリミットレベルで振幅制限する第１の
振幅制限器と、この第１の振幅制限器の出力信号のピー
ク値を検出するピーク値検出器と、このピーク値検出器
の検出出力レベルに応じてアバランシェフォトダイオー
ドのバイアス電圧を可変制御するバイアス電圧可変回路
とを備え、 このバイアス電圧可変回路により、上記ピーク値検出
器の検出レベルが上記第１のリミットレベルに対応する
第１の検出値未満でかつこの第１の検出値よりも低い所
定の第２の検出値以上の領域では上記ピーク値検出器の
検出レベルの変化に対し逆比例するようにバイアス電圧
を変化させ、かつ上記ピーク値検出器の検出レベルが上
記第１の検出値以上の領域では上記バイアス電圧を任意
の下限値に固定設定するとともに、上記第２の検出値未
満の領域では上記バイアス電圧を任意の上限値に固定設
定するようにし、 さらに上記第１の振幅制限器の後段に、上記第１のリ
ミットレベルよりも低い最小受光出力信号レベルに相当
する値に設定した第２のリミットレベルを有する第２の
振幅制限器を設け、上記第１の振幅制限器を通過した受
光出力信号を、この第２の振幅制限器のリミットレベル
で振幅制限してその出力信号を角度復調に供するように
したものである。
したがって本発明によれば、受光出力の大きな領域で
はアバランシェフォトダイオードの増倍率が低く設定さ
れ、これにより受光出力信号の振幅が回路のダイナミッ
クレンジを越えないようにして歪みの発生を防止するこ
とができ、一方受光出力の小さい領域ではアバランシェ
フォトダイオードの増倍率が高く設定され、これにより
受光出力信号の振幅を大きくして、熱雑音の影響を低減
しC/Nを高めることができる。
はアバランシェフォトダイオードの増倍率が低く設定さ
れ、これにより受光出力信号の振幅が回路のダイナミッ
クレンジを越えないようにして歪みの発生を防止するこ
とができ、一方受光出力の小さい領域ではアバランシェ
フォトダイオードの増倍率が高く設定され、これにより
受光出力信号の振幅を大きくして、熱雑音の影響を低減
しC/Nを高めることができる。
また、ピーク値検出器の検出レベルが所定の第２の検
出値以下の領域では、アバランシェフォトダイオードの
バイアス電圧が任意の上限値に固定されるので、アバラ
ンシェフォトダイオードのバイアス電圧が増加し過ぎな
いようにすることができ、これにより低受光出力領域に
おけるアバランシェフォトダイオードによるショット雑
音の発生を抑制して受光信号のS/Nの劣化を防止するこ
とができる。
出値以下の領域では、アバランシェフォトダイオードの
バイアス電圧が任意の上限値に固定されるので、アバラ
ンシェフォトダイオードのバイアス電圧が増加し過ぎな
いようにすることができ、これにより低受光出力領域に
おけるアバランシェフォトダイオードによるショット雑
音の発生を抑制して受光信号のS/Nの劣化を防止するこ
とができる。
さらに、第１の振幅制限器を通過した受光出力を第２
の振幅制限器でさらに振幅制限するようにしたことによ
って、バイアス電圧可変回路によるアバランシェフォト
ダイオードの増倍率の制御領域における受光信号に対し
ては勿論のこと、それよりも低い最小受光電力レベルの
受光信号に対しても振幅制限を行なってAM雑音成分を抑
圧することができ、これにより最小受光電力レベル以上
のすべての受光出力信号について歪みの少ない復調出力
を得ることができる。
の振幅制限器でさらに振幅制限するようにしたことによ
って、バイアス電圧可変回路によるアバランシェフォト
ダイオードの増倍率の制御領域における受光信号に対し
ては勿論のこと、それよりも低い最小受光電力レベルの
受光信号に対しても振幅制限を行なってAM雑音成分を抑
圧することができ、これにより最小受光電力レベル以上
のすべての受光出力信号について歪みの少ない復調出力
を得ることができる。
またそれとともに、第２の振幅制限器のリミットレベ
ルは最小受光電力レベルに相当する値に設定してあるの
で、受光出力信号をこの第２の振幅制限器に通すことに
より、歪みの少ない領域の光出力信号を復調回路に供給
することができ、この結果より一層歪みの少ない復調を
可能にすることができる。
ルは最小受光電力レベルに相当する値に設定してあるの
で、受光出力信号をこの第２の振幅制限器に通すことに
より、歪みの少ない領域の光出力信号を復調回路に供給
することができ、この結果より一層歪みの少ない復調を
可能にすることができる。
第１図は、本発明の一実施例における光受信回路の構
成を示すものである。尚、同図において前記第４図と同
一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
成を示すものである。尚、同図において前記第４図と同
一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
振幅制限器４から出力された受光出力信号はピーク値
検出器８に導かれ、ここでピーク値が検出される。そし
てこのピーク値検出器８の検出出力は差動増幅器９に導
入される。差動増幅器９は、上記ピーク検出器８の検出
出力を予め設定してある基準電圧VRとレベル比較し、そ
の差電圧を例えばDC/DC変換器からなる電圧可変形のバ
イアス電源10に供給してAPD1のバイアス電圧を可変制御
する。また、振幅制限器４と復調器５との間には第２の
振幅制限器７が設けてある。この振幅制限器７は、リミ
ットレベルが前段の振幅制限器４よりも低いレベルに設
定され、振幅制限器４で振幅制限されない小受光電力時
の受光出力信号を振幅制限してAM成分の雑音を除去する
ものである。
検出器８に導かれ、ここでピーク値が検出される。そし
てこのピーク値検出器８の検出出力は差動増幅器９に導
入される。差動増幅器９は、上記ピーク検出器８の検出
出力を予め設定してある基準電圧VRとレベル比較し、そ
の差電圧を例えばDC/DC変換器からなる電圧可変形のバ
イアス電源10に供給してAPD1のバイアス電圧を可変制御
する。また、振幅制限器４と復調器５との間には第２の
振幅制限器７が設けてある。この振幅制限器７は、リミ
ットレベルが前段の振幅制限器４よりも低いレベルに設
定され、振幅制限器４で振幅制限されない小受光電力時
の受光出力信号を振幅制限してAM成分の雑音を除去する
ものである。
このような構成であるから、先ず受光電力が大きい領
域では、振幅制限器４が動作状態となってこの振幅制限
器４から第２図のＡより右側の領域に示す如くそのリミ
ットレベルで出力信号振幅が一定化された光出力信号が
出力される。したがってピーク値検出器８からは上記出
力信号振幅に応じてレベルが一定な検出出力が出力さ
れ、差動増幅器９で基準電圧VRと比較される。ここで、
この基準電圧VRは後述する小受光電力時においてAPD1の
増倍率が最適値となる値で、かつ大受光電力時における
ピーク検出器８の検出出力レベルよりも若干高く設定し
てある。このため、受光電力が大きいときには前記振幅
制限器４のリミットレベルに応じた高レベルのピーク検
出出力と基準電圧VRとの差である小さな電圧がバイアス
電源10に供給され、この結果バイアス電源10からは上記
差電圧に応じた小さなバイアス電圧が発生されてAPD1に
供給される。このため、APD1は低増倍率で受光動作を行
なうことになる。したがって、光信号の振幅が大きくて
もその受光出力信号の振幅は低く抑えられるので、受光
出力信号の振幅が増幅器２のダイナミックレンジを越え
ることはなく、これにより歪みの少ない復調出力を得る
ことができる。
域では、振幅制限器４が動作状態となってこの振幅制限
器４から第２図のＡより右側の領域に示す如くそのリミ
ットレベルで出力信号振幅が一定化された光出力信号が
出力される。したがってピーク値検出器８からは上記出
力信号振幅に応じてレベルが一定な検出出力が出力さ
れ、差動増幅器９で基準電圧VRと比較される。ここで、
この基準電圧VRは後述する小受光電力時においてAPD1の
増倍率が最適値となる値で、かつ大受光電力時における
ピーク検出器８の検出出力レベルよりも若干高く設定し
てある。このため、受光電力が大きいときには前記振幅
制限器４のリミットレベルに応じた高レベルのピーク検
出出力と基準電圧VRとの差である小さな電圧がバイアス
電源10に供給され、この結果バイアス電源10からは上記
差電圧に応じた小さなバイアス電圧が発生されてAPD1に
供給される。このため、APD1は低増倍率で受光動作を行
なうことになる。したがって、光信号の振幅が大きくて
もその受光出力信号の振幅は低く抑えられるので、受光
出力信号の振幅が増幅器２のダイナミックレンジを越え
ることはなく、これにより歪みの少ない復調出力を得る
ことができる。
一方受光電力が低下し、これにより受光出力信号の振
幅が振幅制限器４のリミットレベル以下になると、振幅
制限器４による振幅制限が解除されて受光出力信号の振
幅値は低下し始める。そうすると、ピーク値検出器８の
検出出力も低下し始め、それに応じて差動増幅器９の差
電圧が増加して、これにより第２図のＡからＢの領域に
示すようにバイアス電源10の出力電圧が増加する。この
ため、APD1の増倍率は増加し、受光出力信号の振幅値の
減少は抑制されて振幅値の大きな受光出力信号が得られ
る。したがって、増幅器２における熱雑音の影響は低減
され、受光出力信号のC/Nは高く保持される。尚、この
とき差動増幅器９の基準電圧VRを、受光電力が第２図の
ＢのときにAPD1の増倍率が最適値になるように設定して
おけば、このＢ付近においても十分良好なC/Nが得られ
ることになる。
幅が振幅制限器４のリミットレベル以下になると、振幅
制限器４による振幅制限が解除されて受光出力信号の振
幅値は低下し始める。そうすると、ピーク値検出器８の
検出出力も低下し始め、それに応じて差動増幅器９の差
電圧が増加して、これにより第２図のＡからＢの領域に
示すようにバイアス電源10の出力電圧が増加する。この
ため、APD1の増倍率は増加し、受光出力信号の振幅値の
減少は抑制されて振幅値の大きな受光出力信号が得られ
る。したがって、増幅器２における熱雑音の影響は低減
され、受光出力信号のC/Nは高く保持される。尚、この
とき差動増幅器９の基準電圧VRを、受光電力が第２図の
ＢのときにAPD1の増倍率が最適値になるように設定して
おけば、このＢ付近においても十分良好なC/Nが得られ
ることになる。
尚、受光電力が第２図のＢ以下の領域では、それ以上
のバイアス電圧の増加は反ってAPD1のショット雑音の増
加を招いて好ましくないので、バイアス電源10の発生電
圧値に上限を設けてバイアス電圧を一定化する。
のバイアス電圧の増加は反ってAPD1のショット雑音の増
加を招いて好ましくないので、バイアス電源10の発生電
圧値に上限を設けてバイアス電圧を一定化する。
また上記小受光電力時には、受光出力信号の振幅値が
振幅制限器４のリミットレベル以下に低下して振幅制限
されないことになる。しかし、この振幅制限器４を通過
した受光信号は第２の振幅制限器７により上記前段の振
幅制限器４のリミットレベルよりも低く設定したリミッ
トレベルにより振幅制限されるので、復調器５へはAM雑
音成分が除去された受光出力信号が供給されることにな
り、この結果復調器５からは歪みの少ない復調出力が得
られる。尚、第２の振幅制限器７のリミットレベルは、
受信回路としての最小受光電力に対応するレベルに設定
すればよい。ここで、最小受光出力信号レベルとは、本
願の光受信回路が受信しようとする光信号の最も弱い電
力レベルに相当するレベルであり、例えば第２図に図示
するとすればＢ点よりも低い受光電力領域中のＣ点に示
す値となる。
振幅制限器４のリミットレベル以下に低下して振幅制限
されないことになる。しかし、この振幅制限器４を通過
した受光信号は第２の振幅制限器７により上記前段の振
幅制限器４のリミットレベルよりも低く設定したリミッ
トレベルにより振幅制限されるので、復調器５へはAM雑
音成分が除去された受光出力信号が供給されることにな
り、この結果復調器５からは歪みの少ない復調出力が得
られる。尚、第２の振幅制限器７のリミットレベルは、
受信回路としての最小受光電力に対応するレベルに設定
すればよい。ここで、最小受光出力信号レベルとは、本
願の光受信回路が受信しようとする光信号の最も弱い電
力レベルに相当するレベルであり、例えば第２図に図示
するとすればＢ点よりも低い受光電力領域中のＣ点に示
す値となる。
このように本実施例であれば、受光電力が大きい領域
ではAPD1のバイアス電圧を低く設定し、一方受光電力が
小さい領域では小さくなるに従ってAPD1のバイアス電圧
を増加させるようにしたので、大受光電力時には受光出
力信号の振幅が増幅器２のダイナミックレンジを越えな
いようにすることができ、これにより歪みの発生を低減
して高品質の復調出力を得ることができる。また小受光
電力時には、APD1の増倍率を高めることができるので、
大きな受光出力信号を得ることができ、この結果増幅器
２の熱雑音の影響を低減してC/Nを高く保持することが
できる。第３図のイは本実施例による受光電力に対する
C/Nを示したものである。ちなみに、同図のロは小受光
電力時にC/Nを高めるためにAPD1のバイアス電圧を高く
固定設定した場合のC/Nの変化を示し、またハは大受光
電力時にC/Nの良好で歪みの少ない受光出力信号が得ら
れるようにAPD1のバイアス電圧を低い値に固定設定した
場合のC/Nの変化を示すものである。この特性からも、
本実施例の回路によって、受光電力の大小に係わらず広
範囲でC/Nが良好でかつダイナミックレンジに対応した
受光出力信号が得られることが分かる。
ではAPD1のバイアス電圧を低く設定し、一方受光電力が
小さい領域では小さくなるに従ってAPD1のバイアス電圧
を増加させるようにしたので、大受光電力時には受光出
力信号の振幅が増幅器２のダイナミックレンジを越えな
いようにすることができ、これにより歪みの発生を低減
して高品質の復調出力を得ることができる。また小受光
電力時には、APD1の増倍率を高めることができるので、
大きな受光出力信号を得ることができ、この結果増幅器
２の熱雑音の影響を低減してC/Nを高く保持することが
できる。第３図のイは本実施例による受光電力に対する
C/Nを示したものである。ちなみに、同図のロは小受光
電力時にC/Nを高めるためにAPD1のバイアス電圧を高く
固定設定した場合のC/Nの変化を示し、またハは大受光
電力時にC/Nの良好で歪みの少ない受光出力信号が得ら
れるようにAPD1のバイアス電圧を低い値に固定設定した
場合のC/Nの変化を示すものである。この特性からも、
本実施例の回路によって、受光電力の大小に係わらず広
範囲でC/Nが良好でかつダイナミックレンジに対応した
受光出力信号が得られることが分かる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、上記実施例では小受光電力領域においてAPD1の
バイアス電圧を受光出力信号の振幅値の低下に従って徐
々に増加させるようにしたが、任意の受光電力値を境に
それよりも受光電力が大きい領域ではバイアス電圧値を
所定の低い値に設定しておき、一方受光電力が低い領域
ではバイアス電圧値を所定の高い値に切換えて設定する
ようにしてもよい。また、上記実施例では帯域通過フィ
ルタ３を振幅制限器４の前段側に挿入した場合について
示したが、角度変調信号の周波数が１種類だけで他に何
も周波数多重されていない場合には、雑音を除去して波
形を等化するだけなので、フィルタ３を振幅制限器４の
後段に配置してもよい。その他、角度変調信号の種類
（例えばFM変調信号以外にパルス化FM変調信号や位相変
調信号でもよい）や、バイアス電圧可変回路の構成、バ
イアス電圧の可変特性、振幅制限器のリミッタレベルの
値等についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。
例えば、上記実施例では小受光電力領域においてAPD1の
バイアス電圧を受光出力信号の振幅値の低下に従って徐
々に増加させるようにしたが、任意の受光電力値を境に
それよりも受光電力が大きい領域ではバイアス電圧値を
所定の低い値に設定しておき、一方受光電力が低い領域
ではバイアス電圧値を所定の高い値に切換えて設定する
ようにしてもよい。また、上記実施例では帯域通過フィ
ルタ３を振幅制限器４の前段側に挿入した場合について
示したが、角度変調信号の周波数が１種類だけで他に何
も周波数多重されていない場合には、雑音を除去して波
形を等化するだけなので、フィルタ３を振幅制限器４の
後段に配置してもよい。その他、角度変調信号の種類
（例えばFM変調信号以外にパルス化FM変調信号や位相変
調信号でもよい）や、バイアス電圧可変回路の構成、バ
イアス電圧の可変特性、振幅制限器のリミッタレベルの
値等についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。
以上詳述したように本発明では、受光出力信号を所定
の第１のリミットレベルで振幅制限する第１の振幅制限
器と、この第１の振幅制限器の出力信号のピーク値を検
出するピーク値検出器と、このピーク値検出器の検出出
力レベルに応じてアバランシェフォトダイオードのバイ
アス電圧を可変制御するバイアス電圧可変回路とを備
え、 このバイアス電圧可変回路により、上記ピーク値検出
器の検出レベルが上記第１のリミットレベルに対応する
第１の検出値未満でかつこの第１の検出値よりも低い所
定の第２の検出値以上の領域では上記ピーク値検出器の
検出レベルの変化に対し逆比例するようにバイアス電圧
を変化させ、かつ上記ピーク値検出器の検出レベルが上
記第１の検出値以上の領域では上記バイアス電圧を任意
の下限値に固定設定するとともに、上記第２の検出値未
満の領域では上記バイアス電圧を任意の上限値に固定設
定するようにし、 さらに上記第１の振幅制限器の後段に、上記第１のリ
ミットレベルよりも低い最小受光出力信号レベルに相当
する値に設定した第２のリミットレベルを有する第２の
振幅制限器を設け、上記第１の振幅制限器を通過した受
光出力信号を、この第２の振幅制限器のリミットレベル
で振幅制限してその出力信号を角度復調に供するように
している。
の第１のリミットレベルで振幅制限する第１の振幅制限
器と、この第１の振幅制限器の出力信号のピーク値を検
出するピーク値検出器と、このピーク値検出器の検出出
力レベルに応じてアバランシェフォトダイオードのバイ
アス電圧を可変制御するバイアス電圧可変回路とを備
え、 このバイアス電圧可変回路により、上記ピーク値検出
器の検出レベルが上記第１のリミットレベルに対応する
第１の検出値未満でかつこの第１の検出値よりも低い所
定の第２の検出値以上の領域では上記ピーク値検出器の
検出レベルの変化に対し逆比例するようにバイアス電圧
を変化させ、かつ上記ピーク値検出器の検出レベルが上
記第１の検出値以上の領域では上記バイアス電圧を任意
の下限値に固定設定するとともに、上記第２の検出値未
満の領域では上記バイアス電圧を任意の上限値に固定設
定するようにし、 さらに上記第１の振幅制限器の後段に、上記第１のリ
ミットレベルよりも低い最小受光出力信号レベルに相当
する値に設定した第２のリミットレベルを有する第２の
振幅制限器を設け、上記第１の振幅制限器を通過した受
光出力信号を、この第２の振幅制限器のリミットレベル
で振幅制限してその出力信号を角度復調に供するように
している。
したがって本発明によれば、受光出力の大きな領域で
はアバランシェフォトダイオードの増倍率が低く設定さ
れ、これにより受光出力信号の振幅が回路のダイナミッ
クレンジを越えないようにして歪みの発生を防止するこ
とができ、一方受光出力の小さい領域ではアバランシェ
フォトダイオードの増倍率が高く設定され、これにより
受光出力信号の振幅を大きくして、熱雑音の影響を低減
しC/Nを高めることができる。
はアバランシェフォトダイオードの増倍率が低く設定さ
れ、これにより受光出力信号の振幅が回路のダイナミッ
クレンジを越えないようにして歪みの発生を防止するこ
とができ、一方受光出力の小さい領域ではアバランシェ
フォトダイオードの増倍率が高く設定され、これにより
受光出力信号の振幅を大きくして、熱雑音の影響を低減
しC/Nを高めることができる。
また、ピーク値検出器の検出レベルが所定の第２の検
出値以下の領域では、アバランシェフォトダイオードの
バイアス電圧が任意の上限値に固定されるので、アバラ
ンシェフォトダイオードのバイアス電圧が増加し過ぎな
いようにすることができ、これにより低受光出力領域に
おけるアバランシェフォトダイオードによるショット雑
音の発生を抑制して受光信号のS/Nの劣化を防止するこ
とができる。
出値以下の領域では、アバランシェフォトダイオードの
バイアス電圧が任意の上限値に固定されるので、アバラ
ンシェフォトダイオードのバイアス電圧が増加し過ぎな
いようにすることができ、これにより低受光出力領域に
おけるアバランシェフォトダイオードによるショット雑
音の発生を抑制して受光信号のS/Nの劣化を防止するこ
とができる。
さらに、第１の振幅制限器を通過した受光出力を第２
の振幅制限器でさらに振幅制限するようにしたことによ
って、バイアス電圧可変回路によるアバランシェフォト
ダイオードの増倍率の制御領域における受光信号に対し
ては勿論のこと、それよりも低い最小受光電力レベルの
受光信号に対しても振幅制限を行なってAM雑音成分を抑
圧することができ、これにより最小受光電力レベル以上
のすべての受光出力信号について歪みの少ない復調出力
を得ることができる。
の振幅制限器でさらに振幅制限するようにしたことによ
って、バイアス電圧可変回路によるアバランシェフォト
ダイオードの増倍率の制御領域における受光信号に対し
ては勿論のこと、それよりも低い最小受光電力レベルの
受光信号に対しても振幅制限を行なってAM雑音成分を抑
圧することができ、これにより最小受光電力レベル以上
のすべての受光出力信号について歪みの少ない復調出力
を得ることができる。
またそれとともに、第２の振幅制限器のリミットレベ
ルは最小受光電力レベルに相当する値に設定してあるの
で、受光出力信号をこの第２の振幅制限器に通すことに
より、歪みの少ない領域の光出力信号を復調回路に供給
することができ、この結果より一層歪みの少ない復調を
可能にすることができる。
ルは最小受光電力レベルに相当する値に設定してあるの
で、受光出力信号をこの第２の振幅制限器に通すことに
より、歪みの少ない領域の光出力信号を復調回路に供給
することができ、この結果より一層歪みの少ない復調を
可能にすることができる。
第１図は本発明の一実施例における角度変調信号用光受
信回路のブロック構成図、第２図は同回路の動作説明に
用いる受光電力に対する受光出力信号の振幅およびAPD
のバイアス電圧値の変化を示す特性図、第３図は第１図
の回路の効果を説明するための受光電力に対するC/Nの
変化特性図、第４図は従来の角度変調信号用光受信回路
のブロック構成図である。 １…アバランシェフォトダイオード（APD）、２…前置
増幅器、３…帯域通過フィルタ、４…振幅制限器、５…
復調器、７…第２の振幅制限器、８…ピーク値検出器、
９…差動増幅器、10…バイアス電源、VR…基準電圧。
信回路のブロック構成図、第２図は同回路の動作説明に
用いる受光電力に対する受光出力信号の振幅およびAPD
のバイアス電圧値の変化を示す特性図、第３図は第１図
の回路の効果を説明するための受光電力に対するC/Nの
変化特性図、第４図は従来の角度変調信号用光受信回路
のブロック構成図である。 １…アバランシェフォトダイオード（APD）、２…前置
増幅器、３…帯域通過フィルタ、４…振幅制限器、５…
復調器、７…第２の振幅制限器、８…ピーク値検出器、
９…差動増幅器、10…バイアス電源、VR…基準電圧。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/152 10/26
Claims (1)
- 【請求項１】角度変調された光信号をアバランシェフォ
トダイオードで受光し、その受光出力信号を増幅し振幅
制限したのち角度復調してベースバンド信号を得る角度
変調信号用光受信回路において、 前記受光出力信号を所定の第１のリミットレベルで振幅
制限する第１の振幅制限器と、 この第１の振幅制限器の出力信号のピーク値を検出する
ピーク値検出器と、 前記アバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を、
前記ピーク値検出器の検出レベルが前記第１のリミット
レベルに対応する第１の検出値未満でかつこの第１の検
出値よりも低い所定の第２の検出値以上の領域では前記
ピーク値検出器の検出レベルの変化に対し逆比例するよ
うに変化させ、かつ前記ピーク値検出器の検出レベルが
前記第１の検出値以上の領域では任意の下限値に固定設
定するとともに、前記第２の検出値未満の領域では任意
の上限値に固定設定するためのバイアス電圧可変回路
と、 前記第１の振幅制限器の後段に設けられ、その第１のリ
ミットレベルよりも低い最小受光出力信号レベルに相当
する値に設定した第２のリミットレベルを有し、前記第
１の振幅制限器を通過した受光出力信号をこの第２のリ
ミットレベルで振幅制限してその出力信号を角度復調に
供する第２の振幅制限器とを具備したことを特徴とする
角度変調信号用光受信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60295004A JP2501319B2 (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | 角度変調信号用光受信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60295004A JP2501319B2 (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | 角度変調信号用光受信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62154828A JPS62154828A (ja) | 1987-07-09 |
| JP2501319B2 true JP2501319B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=17815092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60295004A Expired - Lifetime JP2501319B2 (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | 角度変調信号用光受信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501319B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2764955B2 (ja) * | 1988-11-07 | 1998-06-11 | 日本電気株式会社 | アバランシェフォトダイオードバイアス電圧制御回路 |
| EP0392244A3 (de) * | 1989-04-14 | 1991-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Optischer Empfänger mit einer Lawinenphotodiode |
| JPH04124922A (ja) * | 1990-09-17 | 1992-04-24 | Nec Corp | 光送信装置 |
| CN114994710B (zh) * | 2022-08-03 | 2022-10-28 | 南京信息工程大学 | 一种动态范围分段控制的激光雷达 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56152348A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-25 | Fujitsu Ltd | Photoelectric converting circuit |
| JPS58124339A (ja) * | 1982-01-20 | 1983-07-23 | Toshiba Corp | 光受信器 |
-
1985
- 1985-12-26 JP JP60295004A patent/JP2501319B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62154828A (ja) | 1987-07-09 |
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