JP2837209B2 - Optical receiver and optical communication system including the optical receiver - Google Patents

Optical receiver and optical communication system including the optical receiver

Info

Publication number
JP2837209B2
JP2837209B2 JP2006416A JP641690A JP2837209B2 JP 2837209 B2 JP2837209 B2 JP 2837209B2 JP 2006416 A JP2006416 A JP 2006416A JP 641690 A JP641690 A JP 641690A JP 2837209 B2 JP2837209 B2 JP 2837209B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
level
input
optical
signal
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2006416A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03212033A (en
Inventor
博朗 友藤
央 西本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2006416A priority Critical patent/JP2837209B2/en
Publication of JPH03212033A publication Critical patent/JPH03212033A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2837209B2 publication Critical patent/JP2837209B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 概要 強度変調/直接検波方式において、光増幅器を備えた
光通信システム及び該システムの構成要素となる光受信
機に関し、 光増幅器を利得飽和状態で使用したときに生じる波形
劣化に起因する符号誤り率の増大を防止することを主目
的とし、 例えば、受信した強度変調光を光電変換して光強度に
応じたレベルの信号を出力する受光器と、該受光器から
の信号の入力に対して、所定のリミットレベルより小さ
い入力レベルに対しては該入力レベルに応じた出力レベ
ルとなり、上記リミットレベル以上の入力レベルに対し
ては上記リミットレベルの入力に対応する一定の出力レ
ベルとなるリミッタ回路と、上記リミットレベルを上記
リミッタ回路への入力信号のマーク時における最大及び
最小レベル間の所定レベルに制御するリミットレベル制
御回路とを備えて構成する。
The present invention relates to an optical communication system including an optical amplifier and an optical receiver as a component of the system in an intensity modulation / direct detection system, and a waveform generated when the optical amplifier is used in a gain saturated state. The main object of the present invention is to prevent an increase in the bit error rate due to deterioration. For example, a photodetector that photoelectrically converts received intensity-modulated light and outputs a signal of a level corresponding to the light intensity, For an input signal, an input level smaller than a predetermined limit level is an output level corresponding to the input level, and an input level higher than the limit level is a fixed level corresponding to the input of the limit level. A limiter circuit that is an output level, and the limit level is controlled to a predetermined level between a maximum level and a minimum level when an input signal to the limiter circuit is marked. And a limit level control circuit to be controlled.

産業上の利用分野 本発明は、強度変調/直接検波方式において、光増幅
器を備えた光通信システム及び該システムの構成要素と
なる光受信機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical communication system including an optical amplifier in an intensity modulation / direct detection system and an optical receiver that is a component of the system.

近年、光通信システムの高性能化を図るために、光信
号を電気信号に変換することなく直接増幅する光増幅器
の光通信システムへの導入が考えられている。しかし、
光増幅器は入力光強度が過剰であると利得飽和状態を生
じ、これにより伝送波形が劣化する。特に、複数の光増
幅器を用いて多段中継を行うと、波形歪みが累積し、符
号誤り率が増大することがある。このため、光増幅器を
備えた光通信システムにおいては、上記波形劣化を有効
に防止して符号誤り率が増大しないようにする必要があ
る。
In recent years, in order to improve the performance of an optical communication system, introduction of an optical amplifier that directly amplifies an optical signal without converting it into an electric signal into an optical communication system has been considered. But,
When the input light intensity of the optical amplifier is excessive, a gain saturation state occurs, which deteriorates a transmission waveform. In particular, when multistage relaying is performed using a plurality of optical amplifiers, waveform distortion may be accumulated and the code error rate may increase. For this reason, in an optical communication system including an optical amplifier, it is necessary to effectively prevent the waveform deterioration and prevent the code error rate from increasing.

従来の技術 強度変調/直接検波方式が適用される光通信システム
において使用される従来の光受信機の一例を第10図に示
す。受信した強度変調光は、受光器101で光電変換され
た後、前段増幅器102、利得可変型のAGC増幅器103、及
び後段増幅器104により増幅された後、識別器105に入力
する。識別器105は、設定されている識別レベル及びク
ロック抽出回路106からのクロック信号に基づいて伝送
情報を再生する。107はAGC回路であり、識別器105に入
力する信号のピーク値を検出して、該検出値が一定とな
るように受光器101の増倍率及び/又はAGC回路103の増
幅率をフィードバック制御する。
2. Description of the Related Art FIG. 10 shows an example of a conventional optical receiver used in an optical communication system to which an intensity modulation / direct detection system is applied. The received intensity-modulated light is photoelectrically converted by the photodetector 101, amplified by the pre-amplifier 102, the variable gain AGC amplifier 103, and the post-amplifier 104, and then input to the discriminator 105. The discriminator 105 reproduces the transmission information based on the set discrimination level and the clock signal from the clock extraction circuit 106. An AGC circuit 107 detects a peak value of a signal input to the discriminator 105, and performs feedback control of a multiplication factor of the light receiver 101 and / or an amplification factor of the AGC circuit 103 so that the detected value becomes constant. .

発明が解決しようとする課題 第10図に示された光受信機を構成要素とする光通信シ
ステムにおいて、光伝送路に中継等を目的とした光増幅
器が備えられている場合、パターン効果による受信信号
の波形劣化を介して上記光受信機における符号誤り率が
増大することがある。これを詳細に説明する。
Problems to be Solved by the Invention In an optical communication system comprising the optical receiver shown in FIG. 10 as a component, when an optical amplifier for relaying or the like is provided in an optical transmission line, reception by a pattern effect is performed. The bit error rate in the optical receiver may increase due to signal waveform deterioration. This will be described in detail.

第11図に光半導体増幅器(半導体レーザ型の光増幅
器)の入出力特性を示す。定常的な入力光強度と出力光
強度との関係を入出力特性曲線として表したものであ
る。入力光強度が低い領域では利得は一定であるが、入
力光強度が過剰になると、利得は飽和する。光増幅器を
利得飽和状態で使用する場合において、光増幅器のキャ
リア寿命(反転分布寿命)が伝送信号の1タイムスロッ
ト時間と同程度であるときには、第12図に示すようなス
テップ応答波形となり、波形劣化が生じることになる。
即ち、スペースが連続した直後の立ち上がり時(A)に
は飽和利得よりも大きな非飽和利得で増幅され(PA)、
マーク連続後のマークの立ち下がり時(B)には飽和利
得で増幅され(PB)、波形に歪みが生じるものである。
FIG. 11 shows input / output characteristics of an optical semiconductor amplifier (semiconductor laser type optical amplifier). FIG. 6 shows a relation between a steady input light intensity and an output light intensity as an input / output characteristic curve. The gain is constant in a region where the input light intensity is low, but the gain is saturated when the input light intensity becomes excessive. When the optical amplifier is used in a gain-saturated state and the carrier lifetime (inversion distribution lifetime) of the optical amplifier is about the same as one time slot time of a transmission signal, a step response waveform as shown in FIG. Deterioration will occur.
That is, at the rise (A) immediately after the continuous space, the signal is amplified with a non-saturation gain larger than the saturation gain (P A ),
When the mark falls (B) after the mark continuation, the signal is amplified with a saturation gain (P B ), and the waveform is distorted.

光増幅器としてErドープファイバ等を用いた光ファイ
バ増幅器を用いている場合には、その反転分布寿命が15
ms程度と長時間であるから、数Gb/s程度の高速伝送にお
いては、この波形歪みを無視することができるが、光増
幅器が光半導体増幅器である場合には、反転分布寿命が
数ns程度と短時間であるから、数Gb/s程度の高速伝送に
おいては、この波形歪みを無視することができない。即
ち、歪みが生じた波形の形態は、当該波形の直前までの
マーク、スペースの連続状況に応じて異なるものとなる
から、光半導体増幅器を多数直列に接続した場合には、
波形歪みが累積してアイパターンが著しく劣化すること
になる。
When an optical fiber amplifier using an Er-doped fiber or the like is used as the optical amplifier, its population inversion lifetime is 15
Since the time is as long as about ms, this waveform distortion can be neglected in high-speed transmission of about several Gb / s, but when the optical amplifier is an optical semiconductor amplifier, the population inversion lifetime is about several ns. Therefore, the waveform distortion cannot be ignored in high-speed transmission of about several Gb / s. That is, since the form of the distorted waveform is different depending on the continuation of the mark and the space immediately before the waveform, when a large number of optical semiconductor amplifiers are connected in series,
The eye distortion is remarkably deteriorated due to the accumulation of the waveform distortion.

第13図に多段中継後のアイパターンの例を示す。第11
図に示された入出力特性を有する光半導体増幅器を、入
力光強度が−17dBmに設定して10段接続し、1Gb/sの伝送
信号についてのアイパターンをシミュレーションした結
果を図示したものである。このようにアイパターンが劣
化すると、第10図により説明したようにピーク検出値に
基づいたAGC制御を行う場合に、このAGC制御は伝送信号
の1タイムスロット内のレベル変動には追従しないか
ら、識別器の識別レベルの設定によっては、符号誤り率
が大幅に増大することになる。
FIG. 13 shows an example of an eye pattern after multi-stage relay. Eleventh
FIG. 10 illustrates a result of simulating an eye pattern for a 1 Gb / s transmission signal by connecting optical semiconductor amplifiers having the input / output characteristics illustrated in FIG. 10 at 10 stages with input light intensity set to −17 dBm. . When the eye pattern is deteriorated in this way, when the AGC control based on the peak detection value is performed as described with reference to FIG. 10, the AGC control does not follow the level fluctuation within one time slot of the transmission signal. Depending on the setting of the discrimination level of the discriminator, the bit error rate will be greatly increased.

本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、
光増幅器を利得飽和状態で使用したときに生じる波形劣
化に起因する符号誤り率の増大を防止することを目的と
している。
The present invention has been created in view of such circumstances,
It is an object of the present invention to prevent an increase in a bit error rate due to waveform deterioration that occurs when an optical amplifier is used in a gain saturated state.

課題を解決するための手段 第1図は本発明の基本構成を示す図である。この図に
示されている光通信システムは、強度変調光を出力する
光送信機4と、光送信機4からの光を伝送する光伝送路
5と、光伝送路5により伝送される光を増幅する単一又
は複数の光増幅器6と、光伝送路5からの光が入力する
光受信機7とを備えて構成されている。
Means for Solving the Problems FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the present invention. The optical communication system shown in FIG. 1 includes an optical transmitter 4 that outputs intensity-modulated light, an optical transmission line 5 that transmits light from the optical transmitter 4, and a light that is transmitted by the optical transmission line 5. It comprises a single or a plurality of optical amplifiers 6 for amplification and an optical receiver 7 to which light from the optical transmission line 5 is input.

本発明の光受信機の第1構成は、受信した強度変調光
を光電変換して光強度に応じたレベルの信号を出力する
受光器1と、リミッタ回路2と、後述するリミットレベ
ルをリミッタ回路2への入力信号のマーク時における最
大及び最小レベル間の所定レベルに制御するリミットレ
ベル制御回路3とを備えている。
A first configuration of an optical receiver according to the present invention includes a photodetector 1 that photoelectrically converts received intensity-modulated light and outputs a signal of a level corresponding to the light intensity, a limiter circuit 2, and a limiter circuit for setting a limit level described later. And a limit level control circuit 3 for controlling the level of the input signal to a predetermined level between the maximum and minimum levels when the input signal is marked.

リミッタ回路2においては、第2図に示すように、受
光器1からの信号(受光器1の出力信号に限らない。)
の入力に対して、所定のリミットレベルRLより小さい入
力レベルに対してはこの入力レベルに応じた出力レベル
(例えば入力レベルに比例した出力レベル)となり、リ
ミットレベルRL以上の入力レベルに対してはリミットレ
ベルRLの入力に対応する一定の出力レベルとなる。
In the limiter circuit 2, as shown in FIG. 2, a signal from the light receiver 1 (not limited to an output signal of the light receiver 1).
For the input level, for an input level smaller than the predetermined limit level RL , an output level corresponding to this input level (for example, an output level proportional to the input level), and for an input level higher than the limit level RL, In other words, the output level becomes a constant output level corresponding to the input of the limit level RL .

本発明の光受信機の第2構成は、第3図に示すよう
に、第1構成に加えて、リミッタ回路2の出力信号に対
して機能するリミッタ回路2及びリミットレベル制御回
路3をそれぞれ一つ又は複数備え、各リミッタ回路2に
おけるリミットレベルを受光器1の側から順に小さくし
たものである。
As shown in FIG. 3, the second configuration of the optical receiver according to the present invention includes, in addition to the first configuration, a limiter circuit 2 and a limit level control circuit 3 that function with respect to the output signal of the limiter circuit 2. The limit level in each limiter circuit 2 is sequentially reduced from the light receiver 1 side.

本発明の光通信システムは、第1図に示されたシステ
ムにおいて、光受信機7を上述の第1又は第2構成とし
たものである。
The optical communication system of the present invention is the same as the system shown in FIG. 1, except that the optical receiver 7 has the above-described first or second configuration.

作用 パターン効果に起因する波形歪みが生じた波形におけ
る波高値は、非飽和利得で増幅された最大振幅の累積
(光増幅器の結合ロスがあるので線形的には累積されな
い。)RAと、定常状態で求められる飽和利得で増幅され
た最小振幅の累積RBとの間のレベルとなる。よって、リ
ミッタ回路2への入力信号のマーク時における最大及び
最小レベル間の所定レベルにリミッタ回路2のリミット
レベルを制御することによって、アイパターンを改善し
て符号誤り率の増大を防止することができるようにな
る。この作用の説明は、光増幅器が複数用いられている
場合についてのものであるが、単一の光増幅器が用いら
れている場合にも、この作用に準じた作用に従って符号
誤り率の増大が防止される。
The peak value of the waveform in which the waveform distortion caused by the pattern effect has occurred is the accumulation of the maximum amplitude amplified by the non-saturation gain (which is not linearly accumulated due to the coupling loss of the optical amplifier) RA and the steady state. a level between the cumulative R B of minimum amplitude amplified by the saturated gain sought state. Therefore, by controlling the limit level of the limiter circuit 2 to a predetermined level between the maximum level and the minimum level when the input signal to the limiter circuit 2 is marked, it is possible to improve the eye pattern and prevent the code error rate from increasing. become able to. The description of this operation is for a case where a plurality of optical amplifiers are used. However, even when a single optical amplifier is used, an increase in the bit error rate is prevented according to an operation similar to this operation. Is done.

第2構成によれば、各リミッタ回路におけるリミット
レベルが受光器の側から順に小さくなるようにされてい
るので、最終的に得られるアイパターンの改善度合が増
す。
According to the second configuration, since the limit levels in the respective limiter circuits are sequentially reduced from the side of the light receiver, the degree of improvement of the finally obtained eye pattern increases.

実施例 以下本発明の実施例を説明する。Examples Examples of the present invention will be described below.

第4図は本発明の第1実施例を示す光受信機のブロッ
ク図であり、この光受信機は第1構成に対応している。
従来構成(第10図)におけるものと実質的に同一の部分
には同一の符号を付し、また、発明の特徴を説明するた
めに必要不可欠な部分以外の部分(AGC回路等)につい
ては図示及び説明を省略する(他の実施例において同
様)。
FIG. 4 is a block diagram of an optical receiver showing a first embodiment of the present invention, and this optical receiver corresponds to the first configuration.
Parts that are substantially the same as those in the conventional configuration (FIG. 10) are denoted by the same reference numerals, and parts other than those indispensable for explaining the features of the invention (AGC circuit, etc.) are shown. The description is omitted (the same applies to other embodiments).

受光器101にて光電変換された光強度に応じたレベル
の信号は、増幅器102で増幅されてリミッタ回路11に入
力し、波形整形されて出力する。この実施例では、リミ
ットレベル制御回路は、増幅器102の出力信号の平均レ
ベルを検出する平均値検出回路12と、この検出回路12の
直流出力を増幅する増幅率が2である直流増幅器13とか
ら構成されている。平均値検出回路12は平均値出力型の
交流−直流変換回路からなる。
A signal having a level corresponding to the light intensity photoelectrically converted by the light receiver 101 is amplified by the amplifier 102, input to the limiter circuit 11, shaped into a waveform, and output. In this embodiment, the limit level control circuit includes an average value detection circuit 12 for detecting an average level of an output signal of the amplifier 102, and a DC amplifier 13 having an amplification factor of 2 for amplifying a DC output of the detection circuit 12. It is configured. The average value detection circuit 12 is composed of an average value output type AC-DC conversion circuit.

一般に、強度変調/直接検波方式が適用されるシステ
ムにおいては、クロック抽出を容易にすること等を目的
として、送信側でスクランブラ回路が採用されているの
が通例であるから、長時間にわたってみるとマーク率は
1/2となる。従って、強度変調信号の平均値を検出して
この検出値を2倍することによって得られるリミットレ
ベルは、強度変調信号のマーク時における最大及び最小
レベル間の概略平均レベルとなり、パターン効果により
劣化した波形を波形整形して符号誤り率の改善を図るこ
とができるようになる。
In general, in a system to which the intensity modulation / direct detection method is applied, a scrambler circuit is usually adopted on the transmission side for the purpose of facilitating clock extraction and the like. And the mark rate
1/2. Therefore, the limit level obtained by detecting the average value of the intensity modulation signal and doubling the detection value is a rough average level between the maximum and minimum levels at the time of marking of the intensity modulation signal, and is deteriorated by the pattern effect. The waveform can be shaped to improve the bit error rate.

第5図は本発明の第2実施例を示す光受信機のブロッ
ク図であり、この光受信機も第1構成に対応している。
この実施例では、リミットレベル制御回路は、増幅器10
2の出力信号を増幅する増幅率が2である増幅器14と、
この増幅器の出力信号の平均レベルを検出する平均値検
出回路15とから構成されている。この構成によっても前
実施例と同様にして、波形整形の作用を介して符号誤り
率の改善が図られる。この実施例では、平均値検出を行
う前に強度変調信号即ち交流信号についての増幅を行っ
ているので、DCドリフトを考慮すべき部分を少なくする
ことができる。
FIG. 5 is a block diagram of an optical receiver showing a second embodiment of the present invention, and this optical receiver also corresponds to the first configuration.
In this embodiment, the limit level control circuit includes the amplifier 10
An amplifier 14 having an amplification factor of 2 for amplifying the output signal of 2;
And an average value detection circuit 15 for detecting the average level of the output signal of the amplifier. With this configuration, as in the previous embodiment, the code error rate can be improved through the function of waveform shaping. In this embodiment, since the intensity modulation signal, that is, the AC signal is amplified before the average value is detected, the portion where the DC drift should be considered can be reduced.

第6図は本発明の第3実施例を示す光受信機のブロッ
ク図であり、この光受信機は第2構成に対応している。
この実施例では、第4図に示された第1実施例の構成に
加えて、もう一組のリミッタ回路11、平均値検出回路12
及び直流増幅器13が設けられている。
FIG. 6 is a block diagram of an optical receiver showing a third embodiment of the present invention, and this optical receiver corresponds to the second configuration.
In this embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment shown in FIG. 4, another set of a limiter circuit 11 and an average value detection circuit 12 are provided.
And a DC amplifier 13.

第7図により第3実施例における動作を説明する。第
7図(a),(b),(c)はそれぞれ第6図における
,,点における信号波形(この例では電圧振幅波
形)を示す。増幅器102の出力端に相当する点におい
ては、光増幅器の使用による波形劣化がそのまま現れる
から、その波形はマーク時の振幅がV1からV2に変化する
ものとする。1段目の平均値検出回路12により平均レベ
ルV3が検出され、この直流信号は直流増幅器13により増
幅されてV4(V4=2V3)となる。1段目のリミッタ回路
11の出力端に相当する点においては、リミットレベル
をV4としてリミッタ回路11が機能しているから、マーク
時の波高はV2〜V4の範囲にある。ここまでの波形整形作
用は第1実施例におけるものと同様である。次いで、2
段目の平均値検出回路12により平均レベルV5が検出さ
れ、その2倍に相当するV6をリミットレベルとして2段
目のリミッタ回路11が作用し、その出力端に相当する
点における波形は、マーク時における波高がV2〜V6の範
囲内にあるものとなる。この説明から明らかではある
が、1段目のリミットレベルV4、2段目のリミットレベ
ルV6、マーク時における最小レベルV2の間には、 V2<V6<V4 の関係があり、リミッタ回路11等を2段接続すること
によって、リミットレベルをマーク時の最小レベルV2
近づけて波形整形をより完全なものとすることができ
る。リミッタ回路11等をさらに多段にすることによっ
て、リミットレベルをマーク時の最小レベルV2に集束さ
せることができる。
The operation in the third embodiment will be described with reference to FIG. FIGS. 7 (a), (b) and (c) show signal waveforms (voltage amplitude waveforms in this example) at points in FIG. 6, respectively. In that corresponding to the output of the amplifier 102, since the waveform deterioration due to the use of optical amplifiers appears as, the waveform is assumed that the amplitude of the time mark is changed from V 1 to V 2. The average level V 3 is detected by the first stage of the average value detecting circuit 12, the DC signal is V 4 is amplified by a DC amplifier 13 (V 4 = 2V 3) . First-stage limiter circuit
In the point corresponding to the output end of the 11, because the limiter circuit 11 to limit level as V 4 is functioning, the wave height at the mark is in the range of V 2 ~V 4. The waveform shaping operation so far is the same as that in the first embodiment. Then 2
Is detected mean level V 5 by the mean value detecting circuit 12 of the stage, the V 6 corresponding to twice acts limiter circuit 11 of the second stage as a limit level, the waveform at the point corresponding to its output , The wave height at the time of marking is within the range of V 2 to V 6 . As is clear from this description, there is a relationship of V 2 <V 6 <V 4 between the first-stage limit level V 4 , the second-stage limit level V 6 , and the minimum level V 2 at the time of marking. the limiter circuit 11 and the like by connecting two stages, it is possible to more complete waveform shaping close the limit level to the minimum level V 2 at the time mark. By further multistage limiter circuit 11 and the like, it is possible to focus the limit level to the minimum level V 2 at the time mark.

第8図は本発明の第4実施例を示す光受信機のブロッ
ク図であり、この光受信機は第1構成に対応している。
この実施例では、リミット制御回路は、m,nを自然数と
するときに、リミッタ回路11への入力信号を増幅する増
幅率が2m/(m+n)である第1の増幅器16と、リミッ
タ回路11の出力信号を増幅する増幅率が2n/(m+n)
である第2の増幅器17と、第1及び第2の増幅器16,17
の出力信号を加算する加算器18と、加算器18の出力信号
の平均レベルを検出する平均値検出回路19とから構成さ
れている。
FIG. 8 is a block diagram of an optical receiver showing a fourth embodiment of the present invention, and this optical receiver corresponds to the first configuration.
In this embodiment, when m and n are natural numbers, the limit control circuit includes a first amplifier 16 having an amplification factor of 2 m / (m + n) for amplifying an input signal to the limiter circuit 11; Amplification rate to amplify output signal of 2n / (m + n)
A second amplifier 17 and first and second amplifiers 16 and 17
And an average value detection circuit 19 for detecting the average level of the output signal of the adder 18.

第1実施例におけるリミットレベルはマーク時の最大
及び最小レベル間の概略平均レベルであったが、第4実
施例の構成によると、リミッタ回路11の出力信号をもリ
ミットレベルの設定に用いているので、第1実施例によ
る場合と比較して、リミットレベルをマーク時の最小レ
ベルに近づけることができるようになる。
Although the limit level in the first embodiment is a roughly average level between the maximum and minimum levels at the time of marking, according to the configuration of the fourth embodiment, the output signal of the limiter circuit 11 is also used for setting the limit level. Therefore, as compared with the case of the first embodiment, the limit level can be made closer to the minimum level at the time of marking.

第4実施例におけるリミッタ回路11及びリミットレベ
ル制御回路を多段に構成することによって、第2構成の
光受信機が提供される。この場合、第3実施例により説
明した第2構成の光受信機と比較して、リミッタ回路11
の段数が同一であれば、リミットレベルをマーク時の最
小レベルにより近づけることができる。また、リミット
レベルを集束させるのに必要なリミッタ回路の段数が少
なくて済む。
By configuring the limiter circuit 11 and the limit level control circuit in the fourth embodiment in multiple stages, an optical receiver having a second configuration is provided. In this case, the limiter circuit 11 is compared with the optical receiver having the second configuration described in the third embodiment.
If the number of stages is the same, the limit level can be made closer to the minimum level at the time of marking. Also, the number of limiter circuits required for focusing the limit level can be reduced.

参考までに実施例においてアイパターンが改善された
例を第9図に示す。第13図に示したようにアイパターン
が劣化したとしても、この発明を実施することによっ
て、第9図に示すようにアイパターンを改善することが
でき、AGC制御等を行ったとしても符号誤り率が劣化す
る恐れがなくなるものである。
For reference, FIG. 9 shows an example in which the eye pattern is improved in the embodiment. Even if the eye pattern is deteriorated as shown in FIG. 13, by implementing the present invention, the eye pattern can be improved as shown in FIG. This eliminates the possibility that the rate will deteriorate.

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、光増幅器を利
得飽和状態で使用したときに生じる波形劣化に起因する
符号誤り率の増大を防止することが可能になるという効
果を奏する。よって、本発明によれば、光半導体増幅器
を利得飽和領域で使用することができるようになり、伝
送距離等の面で強度変調/直接検波方式が適用される光
通信システムの性能向上に寄与するところが大きい。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to prevent an increase in the bit error rate caused by waveform deterioration that occurs when an optical amplifier is used in a gain-saturated state. Therefore, according to the present invention, the optical semiconductor amplifier can be used in the gain saturation region, which contributes to the improvement of the performance of the optical communication system to which the intensity modulation / direct detection method is applied in terms of transmission distance and the like. But big.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の基本構成を示す図、 第2図はリミッタ回路の機能を説明するための図、 第3図は本発明の他の基本構成を示す図、 第4図乃至第6図はそれぞれ本発明の第1乃至第3実施
例を示す光受信機のブロック図、 第7図は第3実施例等における波形整形の説明図、 第8図は本発明の第4実施例を示す光受信機のブロック
図、 第9図は実施例においてアイパターンが改善された例を
示す図、 第10図は従来の光受信機の説明図、 第11図は光半導体増幅器の入出力特性を示す図、 第12図は利得飽和を生ずる入力光に対するステップ応答
波形を示す図、 第13図は多段中継後のアイパターンの例を示す図であ
る。 1,101……受光器、2,11……リミッタ回路、3……リミ
ットレベル制御回路、4……光送信機、5……光伝送
路、6……光増幅器、7……光受信機。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the function of a limiter circuit, FIG. 3 is a diagram showing another basic configuration of the present invention, FIG. 4 to FIG. Is a block diagram of an optical receiver showing first to third embodiments of the present invention, FIG. 7 is an explanatory diagram of waveform shaping in the third embodiment and the like, and FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a block diagram of an optical receiver, FIG. 9 is a diagram showing an example in which an eye pattern is improved in the embodiment, FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional optical receiver, and FIG. 11 is an input / output characteristic of an optical semiconductor amplifier. FIG. 12 is a diagram showing a step response waveform for input light that causes gain saturation, and FIG. 13 is a diagram showing an example of an eye pattern after multistage relay. 1,101 ... receiver, 2,11 ... limiter circuit, 3 ... limit level control circuit, 4 ... optical transmitter, 5 ... optical transmission line, 6 ... optical amplifier, 7 ... optical receiver.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04L 25/03 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 10/06 H04B 10/158──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 identification code FI H04L 25/03 (58) Investigated field (Int.Cl. 6 , DB name) H04B 10/06 H04B 10/158

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】受信した強度変調光を光電変換して光強度
に応じたレベルの信号を出力する受光器と、 該受光器の出力にカスケード接続される複数のリミッタ
回路と、 該複数のリミッタ回路の各々のリミットレベルを制御す
る手段とを備え、 上記複数のリミッタ回路の各々は、上記リミットレベル
より小さい入力レベルに対しては該入力レベルに応じた
出力レベルとなり、上記リミットレベル以上の入力レベ
ルに対しては上記リミットレベルの入力に対応する一定
の出力レベルとなるものであり、 上記制御する手段は、上記リミットレベルを当該リミッ
タ回路への入力信号のマーク時における最大及び最小レ
ベル間の所定レベルに制御し、 上記複数のリミッタ回路におけるリミットレベルは上記
受光器の側から順に小さくなるようにされていることを
特徴とする光受信機。
1. A photodetector that photoelectrically converts received intensity-modulated light and outputs a signal having a level corresponding to the light intensity, a plurality of limiter circuits cascaded to an output of the photodetector, and the plurality of limiters Means for controlling a limit level of each of the circuits, wherein each of the plurality of limiter circuits has an output level corresponding to the input level for an input level smaller than the limit level and an input level higher than the limit level. The level is a constant output level corresponding to the input of the limit level. The controlling means sets the limit level between a maximum level and a minimum level when the input signal to the limiter circuit is marked. The limit levels in the plurality of limiter circuits are controlled to decrease in order from the side of the light receiver. Optical receiver according to claim Rukoto.
【請求項2】請求項1に記載の光受信機において、 上記制御する手段は、 上記複数のリミッタ回路の各々への入力信号の平均レベ
ルを検出する平均値検出回路と、 該平均値検出回路の直流出力を増幅する増幅率が2であ
る直流増幅器とを含むことを特徴とする光受信機。
2. The optical receiver according to claim 1, wherein said controlling means comprises: an average value detection circuit for detecting an average level of an input signal to each of said plurality of limiter circuits; and said average value detection circuit. And a DC amplifier having an amplification factor of 2 for amplifying the DC output of the optical receiver.
【請求項3】請求項1に記載の光受信機において、 上記制御する手段は、 上記複数のリミッタ回路の各々への入力信号を増幅する
増幅率が2である増幅器と、 該増幅器の出力信号の平均レベルを検出する平均値検出
回路とを含むことを特徴とする光受信機。
3. The optical receiver according to claim 1, wherein said controlling means comprises: an amplifier having an amplification factor of 2 for amplifying an input signal to each of said plurality of limiter circuits; and an output signal of said amplifier. And an average value detection circuit for detecting an average level of the optical receiver.
【請求項4】請求項1に記載の光受信機において、 m,nを自然数とするときに、上記制御する手段は、 上記複数のリミッタ回路の各々への入力信号を増幅する
増幅率が2m/(m+n)である第1の増幅器と、 該各リミッタ回路の出力信号を増幅する増幅率が2n/
(m+n)である第2の増幅器と、 該第1及び第2の増幅器の出力信号を加算する加算器
と、 該加算器の出力信号の平均レベルを検出する平均値検出
回路とを含むことを特徴とする光受信機。
4. The optical receiver according to claim 1, wherein, when m and n are natural numbers, the controlling means has an amplification factor of amplifying an input signal to each of the plurality of limiter circuits of 2 m. / (M + n), and an amplification factor for amplifying the output signal of each limiter circuit is 2n /
(M + n), an adder that adds the output signals of the first and second amplifiers, and an average value detection circuit that detects an average level of the output signal of the adder. Features an optical receiver.
【請求項5】受信した強度変調光を光電変換して光強度
に応じたレベルの信号を出力する受光器と、 該受光器からの信号の入力に対して、所定のリミットレ
ベルより小さい入力レベルに対しては該入力レベルに応
じた出力レベルとなり、上記リミットレベル以上の入力
レベルに対しては上記リミットレベルの入力に対応する
一定の出力レベルとなるリミッタ回路と、 上記リミットレベルを上記リミッタ回路への入力信号の
マーク時における最大及び最小レベル間の所定レベルに
制御するリミットレベル制御回路とを備え、 該リミットレベル制御回路は、m,nを自然数とするとき
に、 上記リミッタ回路への入力信号を増幅する増幅率が2m/
(m+n)である第1の増幅器と、 上記リミッタ回路の出力信号を増幅する増幅率が2n/
(m+n)である第2の増幅器と、 該第1及び第2の増幅器の出力信号を加算する加算器
と、 該加算器の出力信号の平均レベルを検出する平均値検出
回路とを備えていることを特徴とする光受信機。
5. A photodetector for photoelectrically converting received intensity-modulated light and outputting a signal having a level corresponding to the light intensity, and an input level smaller than a predetermined limit level for a signal input from the photodetector. And a limiter circuit that has an output level corresponding to the input level, and has an output level corresponding to the input of the limit level when the input level is equal to or higher than the limit level. A limit level control circuit for controlling the input signal to a predetermined level between a maximum level and a minimum level at the time of marking the input signal to the limiter circuit when m and n are natural numbers. Amplification rate to amplify signal is 2m /
A first amplifier of (m + n), and an amplification factor for amplifying an output signal of the limiter circuit is 2n /
A second amplifier that is (m + n); an adder that adds the output signals of the first and second amplifiers; and an average value detection circuit that detects an average level of the output signal of the adder. An optical receiver, characterized in that:
【請求項6】強度変調光を出力する光送信機と、 該光送信機からの光を伝送する光伝送路と、 該光伝送路により伝送される光を増幅する単一又は複数
の光増幅器と、 上記光伝送路からの光が入力する請求項1乃至5のいず
れかに記載の光受信機とを備えたことを特徴とする光通
信システム。
6. An optical transmitter for outputting intensity-modulated light, an optical transmission line for transmitting light from the optical transmitter, and a single or a plurality of optical amplifiers for amplifying light transmitted by the optical transmission line. An optical communication system comprising: an optical receiver according to claim 1, to which light from the optical transmission path is input.
JP2006416A 1990-01-17 1990-01-17 Optical receiver and optical communication system including the optical receiver Expired - Lifetime JP2837209B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006416A JP2837209B2 (en) 1990-01-17 1990-01-17 Optical receiver and optical communication system including the optical receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006416A JP2837209B2 (en) 1990-01-17 1990-01-17 Optical receiver and optical communication system including the optical receiver

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03212033A JPH03212033A (en) 1991-09-17
JP2837209B2 true JP2837209B2 (en) 1998-12-14

Family

ID=11637767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006416A Expired - Lifetime JP2837209B2 (en) 1990-01-17 1990-01-17 Optical receiver and optical communication system including the optical receiver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2837209B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03212033A (en) 1991-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6587004B2 (en) Signal amplifier and optical signal receiver using the same
US5854704A (en) Receiver for optical digital transmission system
EP0129305A2 (en) Optical fibre receiver
JP3170104B2 (en) Automatic gain control device
JP2003318680A (en) Differential output burst mode optical receiver
JP2636758B2 (en) Burst mode digital receiver
US20100150561A1 (en) Optical receiver, optical line terminal and method of recovering received signals
KR100601048B1 (en) Receiver for burst mode packet and Method for receiving the packet
JP2837209B2 (en) Optical receiver and optical communication system including the optical receiver
JP2723874B2 (en) Burst digital optical receiver
JP3058922B2 (en) Wide dynamic range optical receiver
JP3230574B2 (en) Optical receiving circuit
JP3060646B2 (en) Optical amplifier gain control circuit
JPH10303820A (en) Optical receiver using apd
JP2508962B2 (en) Optical reception signal level control device
JP3882375B2 (en) Optical receiver circuit
JPH09116506A (en) Optical transmission system
JP3239563B2 (en) Light receiving circuit for AV optical space transmission
JP2692652B2 (en) Optical receiving circuit
JPH0614647B2 (en) Optical receiver circuit
JP3514642B2 (en) Optical receiving circuit and optical transmission system using the same
JP3114821B2 (en) Optical receiver circuit for ternary APD
JPH0750862B2 (en) Optical receiver circuit
JPH01149558A (en) Light transmitting data receiving circuit
JP3324520B2 (en) Gain control circuit