JP6182897B2 - Optical receiver and optical receiving method - Google Patents

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Description

本発明は、光受信器および光受信方法に関し、特に、自動出力制御手段を備えた光受信器および光受信方法に関する。   The present invention relates to an optical receiver and an optical reception method, and more particularly to an optical receiver and an optical reception method provided with automatic output control means.

インターネット内の情報量（トラフィック）の増大等に伴い基幹伝送システムの更なる大容量化が求められている。大容量化とともに受信感度の向上が重要となっており、受信感度に優れたコヒーレント光通信方式が注目されている。コヒーレント光通信方式における光受信器においては、伝送されてきた光信号を受信し、局部発振光源を用いたヘテロダイン検波により復調する。その後、復調信号をデジタル処理し、データ信号の再生を行う。   As the amount of information (traffic) in the Internet increases, there is a demand for further increase in capacity of the backbone transmission system. As the capacity increases, it is important to improve the reception sensitivity, and a coherent optical communication system with excellent reception sensitivity has attracted attention. The optical receiver in the coherent optical communication system receives the transmitted optical signal and demodulates it by heterodyne detection using a local oscillation light source. Thereafter, the demodulated signal is digitally processed to reproduce the data signal.

このような光受信器においては、伝送されてきた光信号の強度（レベル）が変化した場合であっても、光受信器内におけるデジタル処理への入力電気信号の振幅（レベル）は一定であることが望ましい。これはＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などで構成されるデジタル信号処理回路の入力電気信号の振幅（レベル）が変動すると、エラーを発生する可能性があるからである。そのため光受信器では、出力電気信号の振幅（レベル）が次段のデジタル信号処理回路への入力電気信号として常に最適な振幅（レベル）となるように、信号増幅器の利得を可変できる構成としている。このような利得可変できる信号増幅器は自動利得制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＧＣ)増幅器と呼ばれ、外部からの制御信号によりその増幅利得を可変することができる。   In such an optical receiver, even if the intensity (level) of the transmitted optical signal changes, the amplitude (level) of the input electric signal to the digital processing in the optical receiver is constant. It is desirable. This is because an error may occur if the amplitude (level) of an input electric signal of a digital signal processing circuit configured by LSI (Large Scale Integration) or the like fluctuates. For this reason, the optical receiver is configured such that the gain of the signal amplifier can be varied so that the amplitude (level) of the output electric signal is always the optimum amplitude (level) as the input electric signal to the digital signal processing circuit at the next stage. . Such a signal amplifier that can change the gain is called an automatic gain control (AGC) amplifier, and the amplification gain can be changed by an external control signal.

図９に、コヒーレント光通信方式で用いられる関連する光受信器の構成の一例を示す。関連する光受信器５００は、光カプラ５０２、局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）５０３、受光素子５０４、５０５、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）５０６、可変利得増幅器（ＡＧＣ）５０７、ピーク検出器（ＰＤＥＴ）５０８、および制御回路（ＣＯＮＴ）５０９を有する。   FIG. 9 shows an example of the configuration of a related optical receiver used in the coherent optical communication system. The related optical receiver 500 includes an optical coupler 502, a local oscillation light source (LO-LD) 503, light receiving elements 504 and 505, a transimpedance amplifier (TIA) 506, a variable gain amplifier (AGC) 507, and a peak detector (PDET). 508 and a control circuit (CONT) 509.

伝送された光入力信号５０１は、光カプラ５０２において局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）５０３が出力する局部発振光と混合され、受光素子５０４、５０５においてヘテロダイン検波される。ヘテロダイン検波によって生成されたビート電気信号は、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）５０６で増幅され、次段の可変利得増幅器（ＡＧＣ）５０７に送られる。ビート電気信号は可変利得増幅器（ＡＧＣ）５０７においてさらに増幅され、出力電気信号５１１として出力される。   The transmitted optical input signal 501 is mixed with the local oscillation light output from the local oscillation light source (LO-LD) 503 in the optical coupler 502, and subjected to heterodyne detection in the light receiving elements 504 and 505. The beat electric signal generated by the heterodyne detection is amplified by a transimpedance amplifier (TIA) 506 and sent to a variable gain amplifier (AGC) 507 at the next stage. The beat electric signal is further amplified by a variable gain amplifier (AGC) 507 and output as an output electric signal 511.

ここで関連する光受信器５００では、出力電気信号５１１の一部を分岐し、ピーク検出器（ＰＤＥＴ）５０８において、その振幅（レベル）を検出する構成としている。検出された信号は、制御回路（ＣＯＮＴ）５０９において外部基準電圧（ＲＥＦ）５１０と比較され、その誤差信号が可変利得増幅器（ＡＧＣ）５０７に入力される。ここで、可変利得増幅器（ＡＧＣ）５０７からピーク検出器（ＰＤＥＴ）５０８および制御回路（ＣＯＮＴ）５０９を経由して、可変利得増幅器（ＡＧＣ）５０７に帰還する自動利得制御（ＡＧＣ）ループが形成されている。可変利得増幅器（ＡＧＣ）５０７は、制御回路（ＣＯＮＴ）５０９の誤差信号が常にゼロとなるように増幅利得を変化させる。この動作により、外部基準電圧（ＲＥＦ）５１０の設定に応じて、出力電気信号５１１の振幅（レベル）が常に一定となるように制御することができる。   In the related optical receiver 500, a part of the output electric signal 511 is branched, and the peak detector (PDET) 508 detects the amplitude (level). The detected signal is compared with an external reference voltage (REF) 510 in a control circuit (CONT) 509, and the error signal is input to a variable gain amplifier (AGC) 507. Here, an automatic gain control (AGC) loop that feeds back from the variable gain amplifier (AGC) 507 to the variable gain amplifier (AGC) 507 via the peak detector (PDET) 508 and the control circuit (CONT) 509 is formed. ing. The variable gain amplifier (AGC) 507 changes the amplification gain so that the error signal of the control circuit (CONT) 509 is always zero. By this operation, the amplitude (level) of the output electric signal 511 can be controlled to be always constant according to the setting of the external reference voltage (REF) 510.

関連する光受信器５００においては、光入力信号５０１または局部発振光の強度（レベル）が変動すると、これに応じてトランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）５０６が出力するビート電気信号の強度（レベル）も変化する。しかし、上述した構成とすることにより、可変利得増幅器（ＡＧＣ）５０７はビート電気信号の強度（レベル）に応じて増幅利得を可変するので、関連する光受信器５００は出力電気信号５１１の振幅（レベル）が一定となるように動作することが可能となる。   In the related optical receiver 500, when the intensity (level) of the optical input signal 501 or the local oscillation light varies, the intensity (level) of the beat electric signal output from the transimpedance amplifier (TIA) 506 changes accordingly. To do. However, with the above-described configuration, the variable gain amplifier (AGC) 507 varies the amplification gain in accordance with the intensity (level) of the beat electric signal, so that the associated optical receiver 500 has the amplitude ( (Level) becomes constant.

また、パッシブ・ダブル・スター光加入者伝送方式で用いられる関連するバーストモード光受信器の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたバーストモード光受信器は、ｐｉｎフォトダイオード、トランスインピーダンスアンプ、第１の自動利得制御回路、第２の自動利得制御回路、および識別回路を有する。ｐｉｎフォトダイオードで光電変換されて生成したバースト信号光電流は、トランスインピーダンスアンプで電圧に変換される。そして第１の自動利得制御回路、第２の自動利得制御回路を経て識別回路に導かれ、ロジックレベルの２値符号に変換される。   An example of a related burst mode optical receiver used in the passive double star optical subscriber transmission system is described in Patent Document 1. The burst mode optical receiver described in Patent Document 1 includes a pin photodiode, a transimpedance amplifier, a first automatic gain control circuit, a second automatic gain control circuit, and an identification circuit. The burst signal photocurrent generated by photoelectric conversion by the pin photodiode is converted into a voltage by the transimpedance amplifier. Then, it is guided to the identification circuit through the first automatic gain control circuit and the second automatic gain control circuit, and converted into a binary code of a logic level.

ここで、第１の自動利得制御回路は、一定時間内において入力パワー最大のバーストの振幅を検出し、入力パワー最大のバーストの出力振幅を一定とする。また第２の自動利得制御回路は、第１の自動利得制御回路出力に対して、全バーストの出力振幅を一定とする利得制御をバーストごとに行うこととしている。   Here, the first automatic gain control circuit detects the amplitude of the burst with the maximum input power within a fixed time, and makes the output amplitude of the burst with the maximum input power constant. Further, the second automatic gain control circuit performs gain control for making the output amplitude of all bursts constant for each burst with respect to the output of the first automatic gain control circuit.

特開平６−３３４６０９号公報（段落「００２２」〜「００２５」）JP-A-6-334609 (paragraphs “0022” to “0025”)

上述した関連するコヒーレント光受信器のように、光受信器における自動利得制御では利得の可変範囲が大きく、また制御の速度は早い方が好ましい。   As in the related coherent optical receiver described above, it is preferable that the automatic gain control in the optical receiver has a large gain variable range and a high control speed.

具体的に説明すると例えば、図９に示した関連する光受信器５００における光入力信号５０１は、種々の光伝送路系の条件（伝送距離、光ファイバの特性など）に依存して、その強度（レベル）が異なる。また、時間による揺らぎや経年的な変化、およびシステムの保守などによってもその強度（レベル）に変化が生じる。そして、この変化量や変化時間は原因となる条件によって異なる。したがって、光入力信号５０１の大きな変化にも対応できるように、利得の可変範囲が大きいことが必要である。さらに、急峻な時間変化、例えば数ミリ秒（ｍｓ）から数１０ミリ秒（ｍｓ）の変化にも追従できるように、制御の速度が十分に速いことが必要となる。   More specifically, for example, the optical input signal 501 in the related optical receiver 500 shown in FIG. 9 depends on various optical transmission line conditions (transmission distance, optical fiber characteristics, etc.), and its strength. (Level) is different. Also, the strength (level) changes due to fluctuations with time, changes over time, and system maintenance. The amount of change and the change time vary depending on the causative conditions. Accordingly, it is necessary that the variable range of the gain is large so that a large change in the optical input signal 501 can be dealt with. Furthermore, the control speed needs to be sufficiently fast so that it can follow a steep time change, for example, a change from several milliseconds (ms) to several tens of milliseconds (ms).

しかしながら、光受信器において利得の可変範囲を大きくするために、可変利得増幅器（ＡＧＣ）５０７の利得を大きくすると、その動作が不安定となる。これに加え、制御ループの速度が速いという条件が加わると、制御ループ系そのものが自己微動するなどして不安定となり、発振などを引き起こす可能性がある。すなわち、自動出力制御手段として用いる自動利得制御の利得の可変範囲を拡大し、制御速度を増大すると、安定した制御を行うことが困難となる。   However, if the gain of the variable gain amplifier (AGC) 507 is increased in order to increase the variable range of gain in the optical receiver, the operation becomes unstable. In addition to this, if the condition that the speed of the control loop is fast is added, the control loop system itself may become unstable due to self-movement, which may cause oscillation. That is, if the variable range of the gain of the automatic gain control used as the automatic output control means is expanded and the control speed is increased, it becomes difficult to perform stable control.

このように、関連する光受信器においては、自動出力制御手段を用いて入力光の変動に対応しようとすると、安定した制御を行うことが困難になる、という問題があった。   As described above, the related optical receiver has a problem that it is difficult to perform stable control when trying to cope with fluctuations in input light using the automatic output control means.

本発明の目的は、上述した課題である、関連する光受信器においては、自動出力制御手段を用いて入力光の変動に対応しようとすると、安定した制御を行うことが困難になる、という課題を解決する光受信器および光受信方法を提供することにある。   The object of the present invention is the above-described problem. In the related optical receiver, it is difficult to perform stable control when trying to cope with fluctuations in input light using automatic output control means. It is an object of the present invention to provide an optical receiver and an optical reception method that solve the above-mentioned problem.

本発明の光受信器は、入力した信号光を光電変換して電気信号を出力する受光部と、電気信号の振幅値が一定となるように制御する出力制御部、とを有し、出力制御部は、第１の自動出力制御ループと、第１の自動出力制御ループと制御速度が異なる第２の自動出力制御ループを備える。   The optical receiver of the present invention includes a light receiving unit that photoelectrically converts input signal light and outputs an electrical signal, and an output control unit that controls the amplitude value of the electrical signal to be constant, and performs output control. The unit includes a first automatic output control loop and a second automatic output control loop having a control speed different from that of the first automatic output control loop.

本発明の光受信方法は、信号光を光電変換して電気信号を取得し、電気信号を増幅し、電気信号の振幅値が一定となるように増幅率を制御し、増幅率の制御は、制御速度が異なる複数の制御ステップにより行う。   The optical receiving method of the present invention obtains an electrical signal by photoelectrically converting signal light, amplifies the electrical signal, and controls the amplification factor so that the amplitude value of the electrical signal is constant. This is performed by a plurality of control steps having different control speeds.

本発明の光受信器および光受信方法によれば、自動出力制御手段を備えた光受信器において、入力光の変動があった場合であっても、安定した制御を行うことが可能となる。   According to the optical receiver and the optical receiving method of the present invention, it is possible to perform stable control even in the case where there is a change in input light in an optical receiver provided with automatic output control means.

本発明の第１の実施形態に係る光受信器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical receiver which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る光受信器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical receiver which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る光受信器が備える自動利得制御ループの制御ループ帯域を示す概略図である。It is the schematic which shows the control loop band of the automatic gain control loop with which the optical receiver which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is provided. 本発明の第２の実施形態に係る光受信器の光入力信号波形の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the optical input signal waveform of the optical receiver which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る光受信器の光入力信号波形の別の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the optical input signal waveform of the optical receiver which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る光受信器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical receiver which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る光受信器の別の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another structure of the optical receiver which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係る光受信器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical receiver which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 関連する光受信器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a related optical receiver.

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光受信器１０の構成を示すブロック図である。光受信器１０は、入力した信号光を光電変換して電気信号を出力する受光部２０と、この電気信号の振幅値が一定となるように制御する出力制御部３０とを有する。ここで、出力制御部３０は、第１の自動出力制御ループ３１と、第１の自動出力制御ループと制御速度が異なる第２の自動出力制御ループ３２を備える。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical receiver 10 according to the first embodiment of the present invention. The optical receiver 10 includes a light receiving unit 20 that photoelectrically converts input signal light and outputs an electrical signal, and an output control unit 30 that controls the amplitude value of the electrical signal to be constant. Here, the output control unit 30 includes a first automatic output control loop 31 and a second automatic output control loop 32 having a control speed different from that of the first automatic output control loop.

このように、本実施形態による光受信器１０は、出力電気信号の振幅（レベル）が一定となるように動作する出力制御部３０を備えている。そのため、入力した信号光（光入力信号）の強度（レベル）が変動した場合であっても一定レベルの出力電気信号が得られる。ここで、出力制御部３０は、制御速度が互いに異なる第１の自動出力制御ループ３１と第２の自動出力制御ループ３２を備えている。したがって、光入力信号の強度（レベル）の種々の変動状況や条件に応じて、各自動出力制御ループをそれぞれ独立に最適動作させることができる。   As described above, the optical receiver 10 according to the present embodiment includes the output control unit 30 that operates so that the amplitude (level) of the output electric signal is constant. Therefore, even when the intensity (level) of the input signal light (optical input signal) fluctuates, an output electric signal of a certain level can be obtained. Here, the output control unit 30 includes a first automatic output control loop 31 and a second automatic output control loop 32 having different control speeds. Therefore, each automatic output control loop can be independently optimally operated according to various fluctuation conditions and conditions of the intensity (level) of the optical input signal.

このような構成とすることにより、本実施形態による光受信器１０によれば、自動出力制御手段としての自動出力制御ループを備えた光受信器において、入力光の変動があった場合であっても、安定した制御を行うことが可能となる。   With this configuration, according to the optical receiver 10 according to the present embodiment, in the optical receiver having the automatic output control loop as the automatic output control means, there is a case where the input light varies. However, stable control can be performed.

具体的には例えば、第１の自動出力制御ループ３１は、大きな可変利得の範囲を有し、かつ制御速度が低速である構成とし、第２の自動出力制御ループ３２は、小さな可変利得の範囲を有し、かつ制御速度が高速である構成とすることができる。   Specifically, for example, the first automatic output control loop 31 has a large variable gain range and the control speed is low, and the second automatic output control loop 32 has a small variable gain range. And a high control speed.

また、第１の自動出力制御ループ３１は、第１のフィルタを含むフィードバックループを構成し、第２の自動出力制御ループ３２は、第１のフィルタと通過帯域が異なる第２のフィルタを含むフィードバックループを構成することとしてもよい。具体的には、第１のフィルタには、高域通過フィルタおよび低域通過フィルタのいずれか一方、例えば低域通過フィルタを用いることができる。このとき、第２のフィルタは、高域通過フィルタおよび低域通過フィルタのうち第１のフィルタと異なる方、上述の場合は高域通過フィルタとすることができる。   The first automatic output control loop 31 constitutes a feedback loop including a first filter, and the second automatic output control loop 32 includes a second filter having a pass band different from that of the first filter. A loop may be configured. Specifically, for the first filter, either a high-pass filter or a low-pass filter, for example, a low-pass filter can be used. At this time, the second filter can be a high-pass filter or a low-pass filter that is different from the first filter, in the above-described case, a high-pass filter.

次に、本実施形態による光受信方法について説明する。本実施形態による光受信方法においては、信号光を光電変換して電気信号を取得し、この電気信号を増幅する。このとき、電気信号の振幅値が一定となるように増幅率を制御する。ここで、増幅率の制御は、制御速度が異なる複数の制御ステップにより行う。   Next, the optical receiving method according to the present embodiment will be described. In the optical receiving method according to the present embodiment, the signal light is photoelectrically converted to obtain an electrical signal, and the electrical signal is amplified. At this time, the amplification factor is controlled so that the amplitude value of the electric signal is constant. Here, the amplification factor is controlled by a plurality of control steps having different control speeds.

このように、本実施形態の光受信方法においては、増幅率の制御は制御速度が異なる複数の制御ステップにより行うこととしているので、光入力信号の強度（レベル）の種々の変動状況や条件に応じて、各制御ステップをそれぞれ独立に最適化することができる。そのため、入力光の変動があった場合であっても、安定した制御を行うことが可能となる。   As described above, in the optical receiving method of the present embodiment, the amplification factor is controlled by a plurality of control steps having different control speeds. Therefore, the optical input signal intensity (level) varies depending on various fluctuation conditions and conditions. Accordingly, each control step can be optimized independently. Therefore, stable control can be performed even when input light fluctuates.

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る光受信器１００の構成を示すブロック図である。光受信器１００はコヒーレント光通信方式に用いられる構成とした。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the optical receiver 100 according to the second embodiment of the present invention. The optical receiver 100 is configured to be used for a coherent optical communication system.

光受信器１００は、光入力信号１０１を入力する光混合部としての光カプラ１０２、局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）１０３、受光素子１０４、１０５、およびトランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）１０６を有し、これらが受光部を構成している。   The optical receiver 100 includes an optical coupler 102 as an optical mixing unit that inputs an optical input signal 101, a local oscillation light source (LO-LD) 103, light receiving elements 104 and 105, and a transimpedance amplifier (TIA) 106. These constitute the light receiving section.

さらに、光受信器１００は第１の自動出力制御ループとしての第１の自動利得制御ループ１５０と、第２の自動出力制御ループとしての第２の自動利得制御ループ１６０を備えている。   Furthermore, the optical receiver 100 includes a first automatic gain control loop 150 as a first automatic output control loop and a second automatic gain control loop 160 as a second automatic output control loop.

第１の自動利得制御ループ１５０はフィードバックループを構成し、フィードバックループ内に、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７、低域通過フィルタ（ＬＰＥ）１０８、第１のピーク検出器（ＰＤＥＴ１）１０９、および第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）１１０を備える。ここで、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７は、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）１０６が出力する電気信号を入力し、増幅して出力する。第１のフィルタとしての低域通過フィルタ（ＬＰＥ）１０８は、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の出力の一部を入力する。第１のピーク検出器（ＰＤＥＴ１）１０９は、低域通過フィルタ（ＬＰＥ）１０８を通過した第１の電気信号のピーク値である第１のピーク値を検出する。第１の制御部としての第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）１１０は、第１のピーク値を第１の基準値としての第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）１１１と比較し、第１のピーク値が第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）１１１と一致するように第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の利得を制御する。   The first automatic gain control loop 150 constitutes a feedback loop, and includes a first variable gain amplifier (AGC1) 107, a low-pass filter (LPE) 108, and a first peak detector (PDET1) 109 in the feedback loop. , And a first control circuit (CONT1) 110. Here, the first variable gain amplifier (AGC1) 107 receives the electric signal output from the transimpedance amplifier (TIA) 106, amplifies it, and outputs it. A low-pass filter (LPE) 108 as a first filter receives a part of the output of the first variable gain amplifier (AGC1) 107. The first peak detector (PDET1) 109 detects a first peak value that is a peak value of the first electric signal that has passed through the low-pass filter (LPE) 108. The first control circuit (CONT1) 110 as the first control unit compares the first peak value with the first external reference voltage (REF1) 111 as the first reference value, and the first peak value Is controlled to be equal to the first external reference voltage (REF1) 111, the gain of the first variable gain amplifier (AGC1) 107 is controlled.

第２の自動利得制御ループ１６０はフィードバックループを構成し、フィードバックループ内に、第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）１１２、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１１３、第２のピーク検出器（ＰＤＥＴ２）１１４、および第２の制御回路（ＣＯＮＴ２）１１５を備える。ここで、第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）１１２は、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の出力の一部を入力する。第２のフィルタとしての高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１１３は、第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）１１２の出力の一部を入力する。第２のピーク検出器（ＰＤＥＴ２）１１４は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１１３を通過した第２の電気信号のピーク値である第２のピーク値を検出する。第２の制御部としての第２の制御回路（ＣＯＮＴ２）１１５は、第２のピーク値を第２の基準値としての第２の外部基準電圧（ＲＥＦ２）１１６と比較し、第２のピーク値が第２の外部基準電圧（ＲＥＦ２）１１６と一致するように第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）１１２の利得を制御する。   The second automatic gain control loop 160 constitutes a feedback loop, and the second variable gain amplifier (AGC2) 112, the high-pass filter (HPF) 113, and the second peak detector (PDET2) 114 are included in the feedback loop. , And a second control circuit (CONT2) 115. Here, the second variable gain amplifier (AGC2) 112 receives a part of the output of the first variable gain amplifier (AGC1) 107. A high-pass filter (HPF) 113 as a second filter receives a part of the output of the second variable gain amplifier (AGC2) 112. The second peak detector (PDET2) 114 detects a second peak value that is a peak value of the second electric signal that has passed through the high-pass filter (HPF) 113. The second control circuit (CONT2) 115 as the second control unit compares the second peak value with the second external reference voltage (REF2) 116 as the second reference value, and the second peak value. Controls the gain of the second variable gain amplifier (AGC2) 112 so as to match the second external reference voltage (REF2).

このような構成とすることにより、本実施形態の光受信器１００では、自動出力制御ループとして第１の自動利得制御ループ１５０と第２の自動利得制御ループ１６０という２つの特性が異なる制御ループが構成される。すなわち、第１の自動利得制御ループ１５０は、高利得で制御範囲が大きく、かつ低速度な制御ループである。一方、第２の自動利得制御ループ１６０は、低利得で制御範囲が小さく、かつ高速度な制御ループである。   By adopting such a configuration, in the optical receiver 100 of the present embodiment, there are two control loops having different characteristics such as the first automatic gain control loop 150 and the second automatic gain control loop 160 as the automatic output control loop. Composed. That is, the first automatic gain control loop 150 is a control loop having a high gain, a large control range, and a low speed. On the other hand, the second automatic gain control loop 160 is a control loop having a low gain, a small control range, and a high speed.

具体的には、第１の自動利得制御ループ１５０では、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７は高い増幅利得を有し、かつ可変利得の範囲が大きい、つまりダイナミックレンジが広い特性を備えた構成としている。しかし、制御ループの速度は低域通過フィルタ（ＬＰＥ）１０８の帯域で制限されるため、より低速に設定されている。逆に、第２の自動利得制御ループ１６０では、第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）１１２は低い増幅利得を有し、かつ可変利得の範囲も小さい、つまりダイナミックレンジが狭い特性を備えた構成としている。一方、制御ループの速度は高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１１３の帯域により、第１の自動利得制御ループ１５０よりも高速に設定される。   Specifically, in the first automatic gain control loop 150, the first variable gain amplifier (AGC1) 107 has a high amplification gain and has a large variable gain range, that is, a wide dynamic range. It is configured. However, since the speed of the control loop is limited by the band of the low-pass filter (LPE) 108, it is set to a lower speed. On the other hand, in the second automatic gain control loop 160, the second variable gain amplifier (AGC2) 112 has a low amplification gain and a small variable gain range, that is, a configuration with a narrow dynamic range. Yes. On the other hand, the speed of the control loop is set higher than that of the first automatic gain control loop 150 depending on the band of the high-pass filter (HPF) 113.

このような構成とすることにより、本実施形態による光受信器１００によれば、光入力信号の強度（レベル）の種々の変動状況や条件に応じて、各自動利得制御ループをそれぞれ独立に最適動作させることができる。そのため、入力光の変動があった場合であっても、安定した制御を行うことが可能となる。   With such a configuration, according to the optical receiver 100 according to the present embodiment, each automatic gain control loop is optimized independently according to various variations and conditions of the intensity (level) of the optical input signal. It can be operated. Therefore, stable control can be performed even when input light fluctuates.

次に、本実施形態による光受信器１００の動作について説明をする。   Next, the operation of the optical receiver 100 according to the present embodiment will be described.

光ファイバを伝送した光入力信号１０１は、光カプラ１０２において局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）１０３から出力された局部発振光と混合され、さらに１／２ずつ分岐されて２つの受光素子１０４、１０５に出力される。この混合光は受光素子１０４、１０５においてヘテロダイン検波され、光入力信号１０１と局部発振光とのわずかな光波長（光周波数）の差分に応じたビート電気信号が生成される。このビート電気信号は、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）１０６で増幅される。なおこのトランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）１０６までは、線形増幅となるよう構成されている。   The optical input signal 101 transmitted through the optical fiber is mixed with the local oscillation light output from the local oscillation light source (LO-LD) 103 in the optical coupler 102, and further branched by half to receive the two light receiving elements 104 and 105. Is output. This mixed light is subjected to heterodyne detection in the light receiving elements 104 and 105, and a beat electric signal corresponding to a slight difference in optical wavelength (optical frequency) between the optical input signal 101 and the local oscillation light is generated. This beat electric signal is amplified by a transimpedance amplifier (TIA) 106. The transimpedance amplifier (TIA) 106 is configured to be linearly amplified.

増幅されたビート電気信号は、次段の第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７と第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）１１２によって、光受信器１００の出力電気信号１１７があらかじめ決められた振幅（レベル）になるまで増幅される。ここで、本実施形態の光受信器１００では上述したように、第１の自動利得制御ループ１５０と第２の自動利得制御ループ１６０の２つの自動利得制御ループが構成されている。   The amplified beat electric signal is output from the first variable gain amplifier (AGC1) 107 and the second variable gain amplifier (AGC2) 112 of the next stage, and the output electric signal 117 of the optical receiver 100 has a predetermined amplitude ( Level). Here, in the optical receiver 100 of the present embodiment, as described above, two automatic gain control loops of the first automatic gain control loop 150 and the second automatic gain control loop 160 are configured.

第１の自動利得制御ループ１５０では、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の出力電気信号（増幅されたビート電気信号）の一部を分岐し、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１０８で低域周波数成分のみ通過させる。これにより、制御ループの速度が低速に制限される。低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１０８を通過した電気信号について、第１のピーク検出器（ＰＤＥＴ１）１０９は振幅（レベル）のピークを検出する。ピーク検出された電気信号のレベルは、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７から出力される出力電気信号の強度（レベル）に比例している。   In the first automatic gain control loop 150, a part of the output electric signal (amplified beat electric signal) of the first variable gain amplifier (AGC 1) 107 is branched, and the low-pass filter (LPF) 108 reduces the low frequency. Pass only frequency components. This limits the speed of the control loop to a low speed. The first peak detector (PDET1) 109 detects the peak of the amplitude (level) of the electrical signal that has passed through the low-pass filter (LPF) 108. The level of the electric signal whose peak is detected is proportional to the intensity (level) of the output electric signal output from the first variable gain amplifier (AGC1) 107.

ピーク検出された信号のレベルは、第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）１１０において第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）１１１と比較される。比較された結果は、ピーク検出された信号のレベルと第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）１１１との誤差信号である。第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）１１０は、この誤差信号によって第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の利得制御を行う。   The level of the detected signal is compared with the first external reference voltage (REF1) 111 in the first control circuit (CONT1) 110. The comparison result is an error signal between the level of the signal whose peak is detected and the first external reference voltage (REF1) 111. The first control circuit (CONT1) 110 controls the gain of the first variable gain amplifier (AGC1) 107 based on this error signal.

光入力信号１０１や局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）１０３の強度（レベル）が変動すると、トランスインピーダンス増幅器１０６からのビート電気信号の強度（レベル）も変動する。しかし、第１の自動利得制御ループ１５０の動作により、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の利得は第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）１１０が検出する誤差信号が常にゼロとなるよう変化する。そのため、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の出力電気信号の強度（レベル）は一定に保たれる。なお、第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）１１１を変更することによって、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の一定となる出力電気信号の強度（レベル）を変えることが可能である。   When the intensity (level) of the optical input signal 101 or the local oscillation light source (LO-LD) 103 varies, the intensity (level) of the beat electric signal from the transimpedance amplifier 106 also varies. However, the operation of the first automatic gain control loop 150 changes the gain of the first variable gain amplifier (AGC1) 107 so that the error signal detected by the first control circuit (CONT1) 110 is always zero. Therefore, the intensity (level) of the output electric signal of the first variable gain amplifier (AGC1) 107 is kept constant. Note that by changing the first external reference voltage (REF1) 111, the strength (level) of the output electric signal that is constant in the first variable gain amplifier (AGC1) 107 can be changed.

第１の自動利得制御ループ１５０の後段には、低利得で制御範囲が小さく、高速度な第２の自動利得制御ループ１６０が配置されている。第２の自動利得制御ループ１６０の動作は、上述した第１の自動利得制御ループ１５０の動作と同様である。ただし、第２の自動利得制御ループ１６０では、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１０８の替わりに高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１１３が用いられる。これにより高域周波数成分のみが通過するので、第２の自動利得制御ループ１６０の速度は高速となる。   A second automatic gain control loop 160 having a low gain, a small control range, and a high speed is disposed after the first automatic gain control loop 150. The operation of the second automatic gain control loop 160 is the same as the operation of the first automatic gain control loop 150 described above. However, in the second automatic gain control loop 160, a high-pass filter (HPF) 113 is used instead of the low-pass filter (LPF) 108. As a result, only the high frequency component passes, so that the speed of the second automatic gain control loop 160 becomes high.

図３に、第１の自動利得制御ループ１５０の制御ループ帯域（領域１）および第２の自動利得制御ループ１６０の制御ループ帯域（領域２）をそれぞれ示す。縦軸はピーク検出器の出力、横軸は周波数である。   FIG. 3 shows the control loop band (region 1) of the first automatic gain control loop 150 and the control loop band (region 2) of the second automatic gain control loop 160, respectively. The vertical axis represents the output of the peak detector, and the horizontal axis represents the frequency.

第１の自動利得制御ループ１５０は、ループ速度そのものは遅いが、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の利得が大きいことから、その利得可変範囲も大きい（領域１）。そのため、図４に例示したように、光入力信号１０１のレベルが約１０ｄＢから約１００ｄＢの範囲で大きく変化する場合であっても、追従することが可能である。   Although the first automatic gain control loop 150 has a slow loop speed itself, the gain of the first variable gain amplifier (AGC1) 107 is large, so that the gain variable range is also large (region 1). Therefore, as illustrated in FIG. 4, it is possible to follow even when the level of the optical input signal 101 changes greatly in the range of about 10 dB to about 100 dB.

一方、第２の自動利得制御ループ１６０は、図３の領域２に示したように、第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）１１２の利得が小さく、その利得可変範囲も小さいが、ループ速度は速い。そのため、図５に例示したように、光入力信号１０１のレベルが瞬時変動のように約１ｍｓから約１００ｍｓの範囲で急峻に変化する場合であっても、追従することが可能である。   On the other hand, in the second automatic gain control loop 160, as shown in region 2 of FIG. 3, the gain of the second variable gain amplifier (AGC2) 112 is small and the gain variable range is small, but the loop speed is fast. . Therefore, as illustrated in FIG. 5, it is possible to follow even when the level of the optical input signal 101 changes steeply in the range of about 1 ms to about 100 ms as shown by instantaneous fluctuations.

次に、本実施形態による光受信方法について説明する。本実施形態による光受信方法においては、まず、信号光を光電変換して電気信号を取得し、この電気信号を増幅する。このとき、電気信号の振幅値が一定となるように増幅率を制御する。増幅率の制御は、制御速度が異なる複数の制御ステップにより行う。   Next, the optical receiving method according to the present embodiment will be described. In the optical receiving method according to the present embodiment, first, signal light is photoelectrically converted to obtain an electrical signal, and the electrical signal is amplified. At this time, the amplification factor is controlled so that the amplitude value of the electric signal is constant. The gain is controlled by a plurality of control steps having different control speeds.

ここで、複数の制御ステップは第１の制御ステップと第２の制御ステップを含む。   Here, the plurality of control steps include a first control step and a second control step.

第１の制御ステップは、電気信号を第１の増幅率で増幅して第１の増幅電気信号を取得し、第１の増幅電気信号のうち第１の通過帯域に含まれる第１の電気信号を取り出す。そして、第１の電気信号のピーク値である第１のピーク値を検出する。この第１のピーク値を第１の基準値と比較し、第１のピーク値が第１の基準値と一致するように第１の増幅率を制御する。   The first control step amplifies the electrical signal with a first amplification factor to obtain a first amplified electrical signal, and the first electrical signal included in the first passband of the first amplified electrical signal Take out. And the 1st peak value which is the peak value of the 1st electric signal is detected. The first peak value is compared with the first reference value, and the first amplification factor is controlled so that the first peak value matches the first reference value.

また、第２の制御ステップは、第１の増幅電気信号を第２の増幅率で増幅して第２の増幅電気信号を取得し、第２の増幅電気信号のうち第１の通過帯域と異なる第２の通過帯域に含まれる第２の電気信号を取り出す。そして、第２の電気信号のピーク値である第２のピーク値を検出する。この第２のピーク値を第２の基準値と比較し、第２のピーク値が第２の基準値と一致するように第２の増幅率を制御する。   In the second control step, the first amplified electric signal is amplified with the second amplification factor to obtain the second amplified electric signal, and the second amplified electric signal is different from the first passband. A second electrical signal included in the second passband is extracted. And the 2nd peak value which is the peak value of the 2nd electric signal is detected. This second peak value is compared with the second reference value, and the second amplification factor is controlled so that the second peak value matches the second reference value.

このように、本実施形態の光受信方法においては、増幅率の制御は制御速度が異なる第１の制御ステップと第２の制御ステップにより行うこととしている。そのため、光入力信号の強度（レベル）の種々の変動状況や条件に応じて、各制御ステップをそれぞれ独立に最適化することができる。これにより、入力光の変動があった場合であっても、安定した制御を行うことが可能となる。   As described above, in the optical reception method of the present embodiment, the gain is controlled by the first control step and the second control step having different control speeds. Therefore, each control step can be optimized independently according to various fluctuation situations and conditions of the intensity (level) of the optical input signal. As a result, stable control can be performed even when the input light varies.

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は、本発明の第３の実施形態に係る光受信器２００の構成を示すブロック図である。光受信器２００はコヒーレント光通信方式に用いられる構成とした。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an optical receiver 200 according to the third embodiment of the present invention. The optical receiver 200 is configured to be used for a coherent optical communication system.

光受信器２００は、光入力信号１０１を入力する光カプラ１０２、局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）１０３、受光素子１０４、１０５、およびトランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）１０６を有し、これらが受光部を構成している。この受光部の構成は第２の実施形態による光受信器１００と同様である。   The optical receiver 200 includes an optical coupler 102 that inputs an optical input signal 101, a local oscillation light source (LO-LD) 103, light receiving elements 104 and 105, and a transimpedance amplifier (TIA) 106, which serve as a light receiving unit. It is composed. The configuration of the light receiving unit is the same as that of the optical receiver 100 according to the second embodiment.

本実施形態の光受信器２００では、出力制御部を構成する、第１の自動出力制御ループとしての第１の自動利得制御ループ２５０と、第２の自動出力制御ループとしての第２の自動利得制御ループ２６０の構成が、第２の実施形態によるものと異なる。すなわち、第２の実施形態による光受信器１００においては、第１の自動利得制御ループ１５０と第２の自動利得制御ループ１６０は従属接続されている。それに対して、本実施形態の光受信器２００では、第１の自動利得制御ループ２５０の中に第２の自動利得制御ループ２６０が含まれた構成とした。   In the optical receiver 200 of the present embodiment, the first automatic gain control loop 250 as the first automatic output control loop and the second automatic gain as the second automatic output control loop that constitute the output control unit. The configuration of the control loop 260 is different from that according to the second embodiment. That is, in the optical receiver 100 according to the second embodiment, the first automatic gain control loop 150 and the second automatic gain control loop 160 are cascade-connected. On the other hand, in the optical receiver 200 of the present embodiment, the second automatic gain control loop 260 is included in the first automatic gain control loop 250.

次に、本実施形態による光受信器２００が備える第１の自動利得制御ループ２５０と第２の自動利得制御ループ２６０の構成について、さらに詳細に説明する。   Next, the configurations of the first automatic gain control loop 250 and the second automatic gain control loop 260 included in the optical receiver 200 according to the present embodiment will be described in more detail.

第１の自動利得制御ループ２５０はフィードバックループを構成し、フィードバックループ内に、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）２０７、低域通過フィルタ（ＬＰＥ）２０８、第１のピーク検出器（ＰＤＥＴ１）２０９、および第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）２１０を備える。ここで、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）２０７は、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）１０６が出力する電気信号を入力する。   The first automatic gain control loop 250 constitutes a feedback loop, and the first variable gain amplifier (AGC1) 207, the low-pass filter (LPE) 208, and the first peak detector (PDET1) 209 are included in the feedback loop. And a first control circuit (CONT1) 210. Here, the first variable gain amplifier (AGC1) 207 receives an electrical signal output from the transimpedance amplifier (TIA) 106.

第１のピーク検出器（ＰＤＥＴ１）２０９は、第１のフィルタとしての低域通過フィルタ（ＬＰＥ）２０８を通過した第１の電気信号のピーク値である第１のピーク値を検出する。第１の制御部としての第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）２１０は、第１のピーク値を第１の基準値としての第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）２１１と比較し、第１のピーク値が第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）２１１と一致するように第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）２０７の利得を制御する。   The first peak detector (PDET1) 209 detects a first peak value that is a peak value of the first electric signal that has passed through the low-pass filter (LPE) 208 as the first filter. The first control circuit (CONT1) 210 as the first control unit compares the first peak value with the first external reference voltage (REF1) 211 as the first reference value, and the first peak value. The gain of the first variable gain amplifier (AGC1) 207 is controlled so as to match the first external reference voltage (REF1) 211.

一方、第２の自動利得制御ループ２６０はフィードバックループを構成し、フィードバックループ内に、第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）２１２、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２１３、第２のピーク検出器（ＰＤＥＴ２）２１４、および第２の制御回路（ＣＯＮＴ２）２１５を備える。ここで、第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）２１２は、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）２０７の出力を入力する。第２のフィルタとしての高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２１３は、第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）２１２の出力の一部を入力する。第２のピーク検出器（ＰＤＥＴ２）２１４は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２１３を通過した第２の電気信号のピーク値である第２のピーク値を検出する。そして、第２の制御部としての第２の制御回路（ＣＯＮＴ２）２１５は、第２のピーク値を第２の基準値としての第２の外部基準電圧（ＲＥＦ２）２１６と比較し、第２のピーク値が外部基準電圧（ＲＥＦ２）２１６と一致するように第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）２１２の利得を制御する。   On the other hand, the second automatic gain control loop 260 forms a feedback loop, and includes a second variable gain amplifier (AGC2) 212, a high-pass filter (HPF) 213, a second peak detector (PDET2) in the feedback loop. 214) and a second control circuit (CONT2) 215. Here, the second variable gain amplifier (AGC2) 212 receives the output of the first variable gain amplifier (AGC1) 207. A high-pass filter (HPF) 213 as a second filter receives a part of the output of the second variable gain amplifier (AGC2) 212. The second peak detector (PDET2) 214 detects a second peak value that is a peak value of the second electric signal that has passed through the high-pass filter (HPF) 213. Then, the second control circuit (CONT2) 215 as the second control unit compares the second peak value with the second external reference voltage (REF2) 216 as the second reference value, The gain of the second variable gain amplifier (AGC2) 212 is controlled so that the peak value matches the external reference voltage (REF2) 216.

ここで、第１の自動利得制御ループ２５０に含まれる第１のフィルタとしての低域通過フィルタ（ＬＰＥ）２０８は、第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）２１２の出力の一部を入力する構成としている。   Here, the low-pass filter (LPE) 208 as the first filter included in the first automatic gain control loop 250 is configured to receive a part of the output of the second variable gain amplifier (AGC2) 212. Yes.

ここで、初段に配置された第１の自動利得制御ループ２５０は、図５に例示した光入力信号１０１のレベルが瞬時変動するような急峻な変化には反応しない。そのため、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）２０７の出力電気信号は変動を起こす。しかし、このような場合であっても、次段の第２の自動利得制御ループ２６０が動作するので、光受信器２００の出力電気信号２１７の振幅（レベル）は一定に保たれる。   Here, the first automatic gain control loop 250 arranged in the first stage does not react to a steep change in which the level of the optical input signal 101 illustrated in FIG. 5 instantaneously fluctuates. Therefore, the output electric signal of the first variable gain amplifier (AGC1) 207 varies. However, even in such a case, since the second automatic gain control loop 260 in the next stage operates, the amplitude (level) of the output electric signal 217 of the optical receiver 200 is kept constant.

このように、本実施形態による光受信器２００によれば、光入力信号の強度（レベル）の種々の変動状況や条件に応じて、各自動利得制御ループをそれぞれ独立に最適動作させることができる。そのため、入力光の変動があった場合であっても、安定した制御を行うことが可能となる。   As described above, according to the optical receiver 200 according to the present embodiment, each automatic gain control loop can be independently and optimally operated according to various variations and conditions of the intensity (level) of the optical input signal. . Therefore, stable control can be performed even when input light fluctuates.

図７に、本実施形態の別の構成による光受信器３００のブロック図を示す。光受信器３００においても第１の自動利得制御ループ３５０の中に第２の自動利得制御ループ３６０が含まれた構成である。しかし、可変利得増幅器は一個だけであり、第１の自動利得制御ループ３５０と第２の自動利得制御ループ３６０で第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）３０７を共有する構成とした。ここで、各自動利得制御ループにおける２個の誤差信号を加算器３１６で合成し、合成した誤差信号によって可変利得増幅器（ＡＧＣ１）３０７の利得を制御することとした。   FIG. 7 shows a block diagram of an optical receiver 300 according to another configuration of the present embodiment. Also in the optical receiver 300, the second automatic gain control loop 360 is included in the first automatic gain control loop 350. However, there is only one variable gain amplifier, and the first variable gain amplifier (AGC1) 307 is shared by the first automatic gain control loop 350 and the second automatic gain control loop 360. Here, the two error signals in each automatic gain control loop are combined by the adder 316, and the gain of the variable gain amplifier (AGC1) 307 is controlled by the combined error signal.

次に、本実施形態による別の光受信器３００が備える第１の自動利得制御ループ３５０と第２の自動利得制御ループ３６０の構成について、さらに詳細に説明する。   Next, the configurations of the first automatic gain control loop 350 and the second automatic gain control loop 360 included in another optical receiver 300 according to the present embodiment will be described in more detail.

第１の自動出力制御ループ３５０はフィードバックループを構成し、フィードバックループ内に、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）３０７、低域通過フィルタ（ＬＰＥ）３０８、第１のピーク検出器（ＰＤＥＴ１）３０９、および第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）３１０を備える。ここで、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）３０７は、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）１０６が出力する電気信号を入力する。第１のフィルタとしての低域通過フィルタ（ＬＰＥ）３０８は、第１の可変利得増幅器３０７の出力の一部を入力する。第１のピーク検出器（ＰＤＥＴ１）３０９は、低域通過フィルタ（ＬＰＥ）３０８を通過した第１の電気信号のピーク値である第１のピーク値を検出する。そして、第１の制御部としての第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）３１０は、第１のピーク値を第１の基準値としての第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）３１１と比較し、第１のピーク値と第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）３１１との差分に基づく第１の誤差信号を出力する。   The first automatic output control loop 350 constitutes a feedback loop, and the first variable gain amplifier (AGC1) 307, the low-pass filter (LPE) 308, and the first peak detector (PDET1) 309 are included in the feedback loop. , And a first control circuit (CONT1) 310. Here, the first variable gain amplifier (AGC1) 307 receives an electrical signal output from the transimpedance amplifier (TIA) 106. A low-pass filter (LPE) 308 as a first filter inputs a part of the output of the first variable gain amplifier 307. The first peak detector (PDET1) 309 detects a first peak value that is a peak value of the first electric signal that has passed through the low-pass filter (LPE) 308. Then, the first control circuit (CONT1) 310 as the first control unit compares the first peak value with the first external reference voltage (REF1) 311 as the first reference value, A first error signal based on the difference between the peak value and the first external reference voltage (REF1) 311 is output.

第２の自動出力制御ループ３６０はフィードバックループを構成し、フィードバックループ内に、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）３０７、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）３１２、第２のピーク検出器（ＰＤＥＴ２）３１３、および第２の制御回路（ＣＯＮＴ２）３１４を備える。ここで、第２のフィルタとしての高域通過フィルタ（ＨＰＦ）３１２は、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）３０７の出力の一部を入力する。第２のピーク検出器（ＰＤＥＴ２）３１３は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）３１２を通過した第２の電気信号のピーク値である第２のピーク値を検出する。第２の制御部としての第２の制御回路（ＣＯＮＴ２）３１４は、第２のピーク値を第２の基準値としての第２の外部基準電圧（ＲＥＦ２）３１５と比較し、第２のピーク値と第２の外部基準電圧（ＲＥＦ２）３１５との差分に基づく第２の誤差信号を出力する。   The second automatic output control loop 360 forms a feedback loop, and the first variable gain amplifier (AGC1) 307, the high-pass filter (HPF) 312 and the second peak detector (PDET2) 313 are included in the feedback loop. , And a second control circuit (CONT2) 314. Here, the high-pass filter (HPF) 312 as the second filter receives a part of the output of the first variable gain amplifier (AGC1) 307. The second peak detector (PDET2) 313 detects a second peak value that is a peak value of the second electric signal that has passed through the high-pass filter (HPF) 312. The second control circuit (CONT2) 314 as the second control unit compares the second peak value with the second external reference voltage (REF2) 315 as the second reference value, and the second peak value. And a second error signal based on the difference between the second external reference voltage (REF2) 315 and the second external reference voltage (REF2) 315.

ここで、第１の自動出力制御ループ３５０内に加算器３１６が配置され、この加算器３１６は第１の誤差信号と第２の誤差信号の和を第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）３０７に出力する。そして、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）３０７は、第１の誤差信号と第２の誤差信号の和に基づいて利得を可変する構成とした。   Here, an adder 316 is disposed in the first automatic output control loop 350, and the adder 316 adds the sum of the first error signal and the second error signal to the first variable gain amplifier (AGC 1) 307. Output. The first variable gain amplifier (AGC1) 307 is configured to vary the gain based on the sum of the first error signal and the second error signal.

このような構成とした光受信器３００によっても、光入力信号の強度（レベル）の種々の変動状況や条件に応じて、各自動利得制御ループをそれぞれ独立に最適動作させることができる。そのため、入力光の変動があった場合であっても、安定した制御を行うことが可能となる。また、光受信器３００では可変利得増幅器は一個だけであるので、回路面積を縮小し、消費電力を低減することができる。   Also with the optical receiver 300 having such a configuration, each automatic gain control loop can be independently and optimally operated according to various variations and conditions of the intensity (level) of the optical input signal. Therefore, stable control can be performed even when input light fluctuates. Further, since the optical receiver 300 has only one variable gain amplifier, the circuit area can be reduced and the power consumption can be reduced.

なお、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）３０７は利得が高く可変利得の範囲も大きい構成としていることから、動作が不安定となり発振などを引き起こすことも考えられる。しかし、第２の自動利得制御ループ３６０の第２の制御回路（ＣＯＮＴ２）３１４が出力する第２の誤差信号の出力範囲を制限することによって、動作を安定させることができる。   Note that since the first variable gain amplifier (AGC1) 307 has a high gain and a wide variable gain range, the operation may become unstable and cause oscillation. However, the operation can be stabilized by limiting the output range of the second error signal output from the second control circuit (CONT2) 314 of the second automatic gain control loop 360.

〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図８は、本発明の第４の実施形態に係る光受信器４００の構成を示すブロック図である。光受信器４００はコヒーレント光通信方式に用いられる構成とした。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an optical receiver 400 according to the fourth embodiment of the present invention. The optical receiver 400 is configured to be used for a coherent optical communication system.

光受信器４００は、光入力信号１０１を入力する光カプラ１０２、局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）４０３、受光素子１０４、１０５、およびトランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）１０６を有し、これらが受光部を構成している。光混合部としての光カプラ１０２は、局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）４０３が出力する局部発振光と入力信号光としての光入力信号１０１を混合して干渉信号光を出力する。ここで、局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）４０３は出力を制御可能な構成とした。それ以外の受光部の構成は第２の実施形態による光受信器１００と同様であり、受光部は信号光としての干渉信号光を光電変換して電気信号を出力する。   The optical receiver 400 includes an optical coupler 102 that receives an optical input signal 101, a local oscillation light source (LO-LD) 403, light receiving elements 104 and 105, and a transimpedance amplifier (TIA) 106, which serve as a light receiving unit. It is composed. The optical coupler 102 as an optical mixing unit mixes the local oscillation light output from the local oscillation light source (LO-LD) 403 and the optical input signal 101 as input signal light, and outputs interference signal light. Here, the local oscillation light source (LO-LD) 403 has a configuration capable of controlling the output. Other configurations of the light receiving unit are the same as those of the optical receiver 100 according to the second embodiment, and the light receiving unit photoelectrically converts interference signal light as signal light and outputs an electrical signal.

本実施形態の光受信器４００では、出力制御部を構成する、第１の自動出力制御ループとしての第１の自動利得制御ループ１５０は第２の実施形態によるものと同様である。しかし、第２の自動出力制御ループとしての第２の自動利得制御ループ４６０の構成が第２の実施形態によるものと異なる。すなわち、第２の自動利得制御ループ４６０では、自動利得制御の手段として可変利得増幅器（ＡＧＣ）を用いずに、局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）４０３の出力を制御する構成とした。   In the optical receiver 400 of the present embodiment, the first automatic gain control loop 150 as the first automatic output control loop constituting the output control unit is the same as that according to the second embodiment. However, the configuration of the second automatic gain control loop 460 as the second automatic output control loop is different from that according to the second embodiment. That is, the second automatic gain control loop 460 is configured to control the output of the local oscillation light source (LO-LD) 403 without using a variable gain amplifier (AGC) as means for automatic gain control.

局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）４０３の光出力レベルは、例えば、レーザダイオードの駆動電流を制御することにより、または可変光アッテネータを制御すること等によって可変させることができる。これにより、受光素子４０４、４０５へ入力する光入力信号１０１と局部発振光との混合光のレベルを変化させ、ヘテロダイン検波によって生成されるビート電気信号の強度（レベル）を変化させることが可能である。   The optical output level of the local oscillation light source (LO-LD) 403 can be varied, for example, by controlling the driving current of the laser diode or by controlling the variable optical attenuator. Thereby, it is possible to change the intensity (level) of the beat electric signal generated by the heterodyne detection by changing the level of the mixed light of the optical input signal 101 input to the light receiving elements 404 and 405 and the local oscillation light. is there.

次に、本実施形態による光受信器４００が備える第１の自動利得制御ループ１５０と第２の自動利得制御ループ４６０の構成について、さらに詳細に説明する。   Next, the configurations of the first automatic gain control loop 150 and the second automatic gain control loop 460 included in the optical receiver 400 according to the present embodiment will be described in more detail.

第１の自動利得制御ループ１５０はフィードバックループを構成し、フィードバックループ内に、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７、低域通過フィルタ（ＬＰＥ）１０８、第１のピーク検出器（ＰＤＥＴ１）１０９、および第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）１１０を備える。ここで、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７は、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）１０６が出力する電気信号を入力する。   The first automatic gain control loop 150 constitutes a feedback loop, and includes a first variable gain amplifier (AGC1) 107, a low-pass filter (LPE) 108, and a first peak detector (PDET1) 109 in the feedback loop. , And a first control circuit (CONT1) 110. Here, the first variable gain amplifier (AGC1) 107 receives an electric signal output from the transimpedance amplifier (TIA) 106.

第１のフィルタとしての低域通過フィルタ（ＬＰＥ）１０８は、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の出力の一部を入力する。第１のピーク検出器（ＰＤＥＴ１）１０９は、低域通過フィルタ（ＬＰＥ）１０８を通過した第１の電気信号のピーク値である第１のピーク値を検出する。第１の制御部としての第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）１１０は、第１のピーク値を第１の基準値としての第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）１１１と比較し、第１のピーク値が第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）１１１と一致するように第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の利得を制御する。   A low-pass filter (LPE) 108 as a first filter receives a part of the output of the first variable gain amplifier (AGC1) 107. The first peak detector (PDET1) 109 detects a first peak value that is a peak value of the first electric signal that has passed through the low-pass filter (LPE) 108. The first control circuit (CONT1) 110 as the first control unit compares the first peak value with the first external reference voltage (REF1) 111 as the first reference value, and the first peak value Is controlled to be equal to the first external reference voltage (REF1) 111, the gain of the first variable gain amplifier (AGC1) 107 is controlled.

第２の自動利得制御ループ４６０はフィードバックループを構成し、フィードバックループ内に、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）４１２、第２のピーク検出器（ＰＤＥＴ２）４１３、および第２の制御回路（ＣＯＮＴ２）４１４を備える。   The second automatic gain control loop 460 forms a feedback loop, and a high-pass filter (HPF) 412, a second peak detector (PDET 2) 413, and a second control circuit (CONT 2) 414 are included in the feedback loop. Is provided.

第２のフィルタとしての高域通過フィルタ（ＨＰＦ）４１２は、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）１０７の出力の一部を入力する。第２のピーク検出器（ＰＤＥＴ２）４１３は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）４１２を通過した第２の電気信号のピーク値である第２のピーク値を検出する。第２の制御部としての第２の制御回路（ＣＯＮＴ２）４１４は、第２のピーク値を第２の基準値としての第２の外部基準電圧（ＲＥＦ２）４１５と比較し、第２のピーク値が第２の外部基準電圧（ＲＥＦ２）４１５と一致するように局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）４０３の出力を制御する。   A high-pass filter (HPF) 412 as a second filter inputs a part of the output of the first variable gain amplifier (AGC2) 107. The second peak detector (PDET2) 413 detects a second peak value that is a peak value of the second electric signal that has passed through the high-pass filter (HPF) 412. The second control circuit (CONT2) 414 as the second control unit compares the second peak value with the second external reference voltage (REF2) 415 as the second reference value, and the second peak value. Controls the output of the local oscillation light source (LO-LD) 403 so as to match the second external reference voltage (REF2) 415.

このような構成とすることにより、本実施形態の光受信器４００では、自動出力制御ループとして第１の自動利得制御ループ１５０と第２の自動利得制御ループ４６０という２つの特性が異なる制御ループが構成される。したがって、光入力信号の強度（レベル）の種々の変動状況や条件に応じて、各自動利得制御ループをそれぞれ独立に最適動作させることができる。そのため、入力光の変動があった場合であっても、安定した制御を行うことが可能となる。   By adopting such a configuration, in the optical receiver 400 of the present embodiment, there are two control loops having different characteristics such as the first automatic gain control loop 150 and the second automatic gain control loop 460 as the automatic output control loop. Composed. Therefore, each automatic gain control loop can be optimally operated independently according to various fluctuation conditions and conditions of the intensity (level) of the optical input signal. Therefore, stable control can be performed even when input light fluctuates.

図８では、第２の自動利得制御ループ４６０によって局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）４０３の出力を制御する構成を示したが、反対に第１の自動利得制御ループ１５０を用いて局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）４０３の出力を制御することとしてもよい。この場合には、第２の自動利得制御ループ４６０からの誤差信号によって、第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）１０７の利得を制御することとすればよい。   Although FIG. 8 shows a configuration in which the output of the local oscillation light source (LO-LD) 403 is controlled by the second automatic gain control loop 460, the local oscillation light source (LO) is conversely used by using the first automatic gain control loop 150. (LO-LD) 403 may be controlled. In this case, the gain of the first variable gain amplifier (AGC1) 107 may be controlled by the error signal from the second automatic gain control loop 460.

次に、本実施形態による光受信方法について説明する。本実施形態による光受信方法においては、まず、局部発振光と入力信号光を混合して干渉信号光を取得する。そして、信号光としての干渉信号光を光電変換して電気信号を取得し、この電気信号を増幅する。このとき、電気信号の振幅値が一定となるように増幅率を制御する。増幅率の制御は、制御速度が異なる複数の制御ステップにより行う。   Next, the optical receiving method according to the present embodiment will be described. In the optical receiving method according to the present embodiment, first, the interfering signal light is acquired by mixing the local oscillation light and the input signal light. Then, the interference signal light as the signal light is photoelectrically converted to obtain an electric signal, and the electric signal is amplified. At this time, the amplification factor is controlled so that the amplitude value of the electric signal is constant. The gain is controlled by a plurality of control steps having different control speeds.

ここで、複数の制御ステップは第１の制御ステップと第２の制御ステップを含む。   Here, the plurality of control steps include a first control step and a second control step.

第１の制御ステップは、電気信号を第１の増幅率で増幅して第１の増幅電気信号を取得し、第１の増幅電気信号のうち第１の通過帯域に含まれる第１の電気信号を取り出す。そして、第１の電気信号のピーク値である第１のピーク値を検出する。この第１のピーク値を第１の基準値と比較し、第１のピーク値が第１の基準値と一致するように第１の増幅率を制御する。   The first control step amplifies the electrical signal with a first amplification factor to obtain a first amplified electrical signal, and the first electrical signal included in the first passband of the first amplified electrical signal Take out. And the 1st peak value which is the peak value of the 1st electric signal is detected. The first peak value is compared with the first reference value, and the first amplification factor is controlled so that the first peak value matches the first reference value.

また、第２の制御ステップは、第１の増幅電気信号のうち第２の通過帯域に含まれる第２の電気信号を取り出し、第２の電気信号のピーク値である第２のピーク値を検出する。そして、第２のピーク値を第２の基準値と比較し、第２のピーク値が第２の基準値と一致するように局部発振光の出力を制御する。   In the second control step, the second electric signal included in the second passband is extracted from the first amplified electric signal, and the second peak value that is the peak value of the second electric signal is detected. To do. Then, the second peak value is compared with the second reference value, and the output of the local oscillation light is controlled so that the second peak value matches the second reference value.

このように、本実施形態の光受信方法においては、増幅率の制御は制御速度が異なる第１の制御ステップと第２の制御ステップにより行うこととしている。そのため、光入力信号の強度（レベル）の種々の変動状況や条件に応じて、各制御ステップをそれぞれ独立に最適化することができる。これにより、入力光の変動があった場合であっても、安定した制御を行うことが可能となる。   As described above, in the optical reception method of the present embodiment, the gain is controlled by the first control step and the second control step having different control speeds. Therefore, each control step can be optimized independently according to various fluctuation situations and conditions of the intensity (level) of the optical input signal. As a result, stable control can be performed even when the input light varies.

上述した第２から第４の実施形態においては、第１の自動利得制御ループを初段に配置し、後段に第２の自動利得制御ループを配置した構成としたが、これに限らず、初段と後段を逆の配置とした構成であってもよい。すなわち、第２の自動利得制御ループを初段に配置し、後段に第１の自動利得制御ループを配置した構成とすることができる。また、上記実施形態においては、自動利得制御ループを２個だけ備えた構成について説明したが、これに限らず、３個以上の自動利得制御ループを備えた構成とすることができる。   In the second to fourth embodiments described above, the first automatic gain control loop is arranged in the first stage, and the second automatic gain control loop is arranged in the subsequent stage. A configuration in which the latter stage is reversed may be used. That is, the second automatic gain control loop can be arranged in the first stage, and the first automatic gain control loop can be arranged in the subsequent stage. In the above-described embodiment, the configuration including only two automatic gain control loops has been described. However, the configuration is not limited thereto, and a configuration including three or more automatic gain control loops may be employed.

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it is also included within the scope of the present invention. Not too long.

１０、１００、２００、３００、４００ 光受信器
２０ 受光部
３０ 出力制御部
３１ 第１の自動出力制御ループ
３２ 第２の自動出力制御ループ
１０１ 光入力信号
１０２ 光カプラ
１０３、４０３ 局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）
１０４、１０５ 受光素子
１０６ トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）
１０７、２０７、３０７ 第１の可変利得増幅器（ＡＧＣ１）
１０８、２０８、３０８ 低域通過フィルタ（ＬＰＥ）
１０９、２０９、３０９ 第１のピーク検出器（ＰＤＥＴ１）
１１０、２１０、３０９ 第１の制御回路（ＣＯＮＴ１）
１１１、２１１、３１１ 第１の外部基準電圧（ＲＥＦ１）
１１２、２１２ 第２の可変利得増幅器（ＡＧＣ２）
１１３、２１３、３１２、４１２ 高域通過フィルタ（ＨＰＦ）
１１４、２１４、３１３、４１３ 第２のピーク検出器（ＰＤＥＴ２）
１１５、２１５、３１４、４１４ 第２の制御回路（ＣＯＮＴ２）
１１６、２１６、３１５、４１５ 第２の外部基準電圧（ＲＥＦ２）
１１７、２１７、３１７、４１７ 出力電気信号
１５０、２５０、３５０ 第１の自動利得制御ループ
１６０、２６０、３６０、４６０ 第２の自動利得制御ループ
３１６ 加算器
５００ 関連する光受信器
５０１ 光入力信号
５０２ 光カプラ
５０３ 局部発振光源（ＬＯ−ＬＤ）
５０４、５０５ 受光素子
５０６ トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）
５０７ 可変利得増幅器（ＡＧＣ）
５０８ ピーク検出器（ＰＤＥＴ）
５０９ 制御回路（ＣＯＮＴ）
５１０ 外部基準電圧（ＲＥＦ）
５１１ 出力電気信号 10, 100, 200, 300, 400 Optical receiver 20 Light receiving unit 30 Output control unit 31 First automatic output control loop 32 Second automatic output control loop 101 Optical input signal 102 Optical coupler 103, 403 Local oscillation light source (LO) -LD)
104, 105 Light receiving element 106 Transimpedance amplifier (TIA)
107, 207, 307 First variable gain amplifier (AGC1)
108, 208, 308 Low-pass filter (LPE)
109, 209, 309 First peak detector (PDET1)
110, 210, 309 First control circuit (CONT1)
111, 211, 311 First external reference voltage (REF1)
112, 212 Second variable gain amplifier (AGC2)
113, 213, 312, 412 High-pass filter (HPF)
114, 214, 313, 413 Second peak detector (PDET2)
115, 215, 314, 414 Second control circuit (CONT2)
116, 216, 315, 415 Second external reference voltage (REF2)
117, 217, 317, 417 Output electric signal 150, 250, 350 First automatic gain control loop 160, 260, 360, 460 Second automatic gain control loop 316 Adder 500 Associated optical receiver 501 Optical input signal 502 Optical coupler 503 Local oscillation light source (LO-LD)
504, 505 Light receiving element 506 Transimpedance amplifier (TIA)
507 Variable gain amplifier (AGC)
508 Peak detector (PDET)
509 Control circuit (CONT)
510 External reference voltage (REF)
511 Output electrical signal

Claims (3)

入力した信号光を光電変換して電気信号を出力する受光部と、
前記電気信号の振幅値が一定となるように制御する出力制御部、とを有し、
前記出力制御部は、制御速度が低速である第１の自動出力制御フィードバックループと、制御速度が高速である第２の自動出力制御フィードバックループを備え、
局部発振光源と、前記局部発振光源が出力する局部発振光と入力信号光を混合して干渉信号光を出力する光混合部、とをさらに有し、
前記受光部は、前記信号光としての前記干渉信号光を光電変換して電気信号を出力し、
前記第１の自動出力制御フィードバックループは、フィードバックループを構成し、前記フィードバックループ内に
前記電気信号を入力する第１の可変利得増幅器と、
前記第１の可変利得増幅器の出力の一部を入力する第１のフィルタと、
前記第１のフィルタを通過した第１の電気信号のピーク値である第１のピーク値を検出する第１のピーク検出器と、
前記第１のピーク値を第１の基準値と比較し、前記第１のピーク値が前記第１の基準値と一致するように前記第１の可変利得増幅器の利得を制御する第１の制御部、とを有し、
前記第２の自動出力制御フィードバックループは、フィードバックループを構成し、前記フィードバックループ内に
前記第１の可変利得増幅器の出力の一部を入力する第２のフィルタと、
前記第２のフィルタを通過した第２の電気信号のピーク値である第２のピーク値を検出する第２のピーク検出器と、
前記第２のピーク値を第２の基準値と比較し、前記第２のピーク値が前記第２の基準値と一致するように前記局部発振光源の出力を制御する第２の制御部を有する
光受信器。 A light receiving unit that photoelectrically converts the input signal light and outputs an electrical signal;
An output control unit for controlling the amplitude value of the electric signal to be constant,
The output control unit includes a first automatic output control feedback loop having a low control speed and a second automatic output control feedback loop having a high control speed,
A local oscillation light source, and a light mixing unit that outputs the interference signal light by mixing the local oscillation light output from the local oscillation light source and the input signal light, and
The light receiving unit photoelectrically converts the interference signal light as the signal light and outputs an electrical signal,
The first automatic output control feedback loop constitutes a feedback loop, and the first variable gain amplifier that inputs the electric signal into the feedback loop;
A first filter for inputting a part of the output of the first variable gain amplifier;
A first peak detector that detects a first peak value that is a peak value of the first electrical signal that has passed through the first filter;
A first control that compares the first peak value with a first reference value and controls the gain of the first variable gain amplifier so that the first peak value matches the first reference value. Part, and
The second automatic output control feedback loop constitutes a feedback loop, and a second filter that inputs a part of the output of the first variable gain amplifier into the feedback loop;
A second peak detector for detecting a second peak value that is a peak value of the second electric signal that has passed through the second filter;
A second control unit that compares the second peak value with a second reference value and controls the output of the local oscillation light source so that the second peak value matches the second reference value;
Optical receiver. 前記第１のフィルタは、低域通過フィルタであり、
前記第２のフィルタは、高域通過フィルタである
請求項１に記載した光受信器。 The first filter is a low-pass filter;
The optical receiver according to claim 1 , wherein the second filter is a high-pass filter. 信号光を光電変換して電気信号を取得し、
前記電気信号を増幅し、前記電気信号の振幅値が一定となるように増幅率を制御し、
前記増幅率の制御は、フィードバックの制御速度が低速である第１の制御ステップと、フィードバックの制御速度が高速である第２の制御ステップとにより行い、
局部発振光と入力信号光を混合して干渉信号光を取得し、
前記干渉信号光を前記信号光とし、
前記第１の制御ステップは、
前記電気信号を第１の増幅率で増幅して第１の増幅電気信号を取得し、
前記第１の増幅電気信号のうち第１の通過帯域に含まれる第１の電気信号を取り出し、
前記第１の電気信号のピーク値である第１のピーク値を検出し、
前記第１のピーク値を第１の基準値と比較し、前記第１のピーク値が前記第１の基準値と一致するように前記第１の増幅率を制御し、
前記第２の制御ステップは、
前記第１の増幅電気信号のうち第２の通過帯域に含まれる第２の電気信号を取り出し、
前記第２の電気信号のピーク値である第２のピーク値を検出し、
前記第２のピーク値を第２の基準値と比較し、前記第２のピーク値が前記第２の基準値と一致するように前記局部発振光の出力を制御する
光受信方法。 The signal light is photoelectrically converted to obtain an electrical signal,
Amplifying the electrical signal, controlling the amplification factor so that the amplitude value of the electrical signal is constant,
The gain control is performed by a first control step in which the feedback control speed is low and a second control step in which the feedback control speed is high,
Interfering signal light is obtained by mixing local oscillation light and input signal light,
The interference signal light is the signal light,
The first control step includes:
Amplifying the electrical signal with a first amplification factor to obtain a first amplified electrical signal;
Taking out a first electrical signal included in a first passband from the first amplified electrical signal;
Detecting a first peak value which is a peak value of the first electric signal;
Comparing the first peak value with a first reference value and controlling the first amplification factor such that the first peak value matches the first reference value;
The second control step includes
Taking out a second electrical signal included in a second passband from the first amplified electrical signal;
Detecting a second peak value which is a peak value of the second electric signal;
The second peak value is compared with a second reference value, and the output of the local oscillation light is controlled so that the second peak value matches the second reference value.
Optical reception method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5930990B2 (en) * 2013-02-28 2016-06-08 日本電信電話株式会社 Optical receiver
EP3815267B1 (en) * 2018-08-02 2023-09-13 Cable Television Laboratories, Inc. System and methods for coherent burst reception
US11405114B1 (en) * 2021-02-01 2022-08-02 Lumentum Operations Llc Automatic power control for an optical receiver

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06334609A (en) * 1993-05-26 1994-12-02 Nec Corp Burst mode digital receiver
JP3074231B2 (en) * 1993-05-27 2000-08-07 アルプス電気株式会社 AGC circuit for audio equipment
JPH07283784A (en) * 1994-04-07 1995-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical transmission and reception system and optical reception device
JPH1188087A (en) * 1997-09-02 1999-03-30 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device
JP2000224111A (en) * 1999-02-01 2000-08-11 Sony Corp Optical space transmitter
JP2003179552A (en) * 2001-12-11 2003-06-27 Fujitsu Ltd Light receiving device

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