JPH0479432A

JPH0479432A - 光受信装置

Info

Publication number: JPH0479432A
Application number: JP2189537A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Inagaki; 良男稲垣
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1992-03-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、光通信に用いられる光受信装置に関する。

（従来の技術）光通信に用いられる代表的な光受信装置に第５図に示す
ものがある。第５図において、光ファイバ１より入力さ
れた光信号は、受光素子２で電気信号に変換され、その
電気信号はＡＧＣ（自動利得制御）回路９で振幅制御さ
れた後、識別回路４に入力され、ここで“１”、“０“
が判別され、これによって伝送信号が識別される。また
、ＡＧＣ回路９の出力信号はピークホールド回路７にも
入力され、ここで信号のピーク値が検出されて、誤差増
幅回路８に入力される。

この誤差増幅回路８は入力したピーク電圧の基準電圧Ｖ
　ｒｅｆ’に対する誤差分を検出し、２信号に分割して
それぞれ所定の利得で増幅するものである。そのうち一
方の誤差信号は利得制御信号として上記ＡＧＣ回路９に
帰還され、利得可変に洪される。また、他方の誤差信号
は電圧制御信号として高電圧発生回路６に帰還される。

この高電圧発生回路６は受光素子２の増倍率Ｍを可変す
るための電圧を発生するもので、誤差増幅回路８からの
電圧制御信号に基づいてその発生電圧レベルを可変する
ようになっている。

すなわち、上記構成の光受信装置では、誤差増幅回路８
より出力される一方の誤差信号（利得制御信号）によっ
て、ＡＧＣ回路９の出力信号の振幅値が光信号入力の変
化に応じて一定となるように制御する。さらに、誤差増
幅回路８より出力された他方の誤差信号（電圧制御信号
）によって、高電圧発生回路６を通じて受光素子２の増
倍率Ｍを制御し、ＡＧＣ回路９の出力信号の振幅値を光
信号入力の変化に対して一定となるようにする。

このようにして識別回路４における光信号の識別精度を
向上させ、高品位な光受信信号を得るものである。

ところで、上記ＡＧＣ回路９が複数段の増幅回路を有す
る集積回路より作られている場合、値の大きい容量の形
成は困難なため、各増幅段は直流結合される。この場合
、回路が高利得であるためオフセット補償を行う必要が
ある。このオフセット補償は、第６図に示すように、ピ
ークホールド回路７の情報により行ない、ＡＧＣ回路９
には利得制御の他にこのオフセット補償の帰還がかけら
れる。

上記構成において、光入力信号に対する出力信号振幅制
御の様子を第７図に示す。光入力信号の電力が小さい場
合、ＡＧＣ回路９の電気利得を一定とし、受光素子２の
増倍率Ｍを変化させて出力信号振幅を一定にする。光入
力信号の電力が太きくなった場合は、増倍率Ｍをある値
まで減少させ、その後は一定にすると共に、ＡＧＣ回路
９の利得を制御して出力信号振幅を一定にする。

しかしながら、上記のような従来の光受信装置では、光
検出信号の振幅を一定にするために、ＡＧＣ回路のよう
な利得制御機能を持つ必要かあることから、回路構成が
複雑になる。また、利得制御のための帰還をかけるため
、回路動作が不安定になる等の問題があった。

（発明か解決しようとする課題）以上述べたように従来の光通信に用いられる光受信装置
では、光検出信号の振幅を一定にするために、利得制御
機能を持つ必要があることから、回路構成が複雑になり
、また、利得制御のための帰還をかけるため、回路動作
が不安定になる等の問題があった。

この発明は上記の欠点に鑑みなされたもので、光検出信
号の振幅を一定にするための制御が簡単で、しかも回路
動作を安定に行うことのできる光受信装置を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するためにこの発明では、光ファイバよ
り入力される光信号を受光して電気信号に変換するもの
であって制御電圧に応じて増倍率が変化する受光素子と
、この受光素子の出力信号を人力して振幅を制限する振
幅制限手段と、この振幅制限手段の出力信号を人力して
“１““０”を判別し伝送信号を識別する識別回路と、
前記受光素子に一定の制御電圧を供給する電圧発生手段
とを具備して構成される。

（作　用）上記構成による光受信装置では、電圧発生手段で特定さ
れた増倍率の受光素子で光信号を横用し、振幅制限手段
で振幅制限して出力するようにしているので、利得制御
のための帰還がなく、回路構成が簡単であり、しかも回
路動作を安定にすることができる。

（実施例）以下、第１図乃至第４図を参照してこの発明の詳細な説
明する。

第１図はこの発明に係る第１の実施例の構成を示すもの
で、光ファイバ１１より入力された光信号は受光素子１
２に入力されて電気信号に変換され、その出力信号はリ
ミッタ回路］３に入力され、ここで一定の振幅レベルに
制限される。このリミッタ回路１３の出力信号は識別回
路１４に人力され、ここで信号の“１”、“０”が判定
されて伝送信号が識別される。上記受光素子１−２は高
電圧発生回路１５からの制御電圧に応じて増倍率Ｍを可
変するが、その電圧レベルが一定のため、増倍率Ｍは一
定になる。

すなわち、この構成による光受信装置では、受光素子１
２の増倍率Ｍを適当な値に選び、リミッタ回路１３の利
得を適当に設定することで、何等帰還をかけなくても、
光検出信号の振幅を光入力信号の振幅変化にかかわらず
、常に一定となるように制御することができる。この場
合、第５図の従来のものと比べて、リミッタ回路１３に
利得制御の機能を持たせなくてもよいため、回路構成が
非常に簡単になり、また、利得制御及び受光素子１２の
増倍率制御の帰還路がないために、回路動作が非常に安
定となる。

第２図はこの発明に係る第２の実施例の構成を示すもの
である。尚、第２図において第１図と同一部分には同一
符号をイτｊして示し、ここでは異なる部分について説
明する。

すなわち、この実施例では、リミッタ回路１３の出力信
号をピークホールド回路１７に入力し、ここで信号のピ
ーク値を横用する。そのＢ：１力信号を誤差増幅回路１
８に入力し、ここでピーク値の基準電圧Ｖ　ｒｅｆに対
する誤差信号を検出し、増幅出力する。この誤差増幅回
路］８の出力信号を電圧制御信号と１−て高電圧発生回
路］６に帰還し、ここで発生電圧の１ノベルを可変制御
する。さらに、高電圧発生回路］６の自力電圧を受光素
子１２に帰還し７、この受光素子］２の増倍率Ｍを制御
する。

すなわち、この構成による光受信装置では１、第１図の
構成と比較して受光素子１２の増倍率Ｍを制御するため
、光入力信号のダイナミックレンジを大きくとることが
でき、あるいはリミッタ回路］３の利得を小さく設定で
きる等の利点がある。

但し、帰還路が形成されるため、第１図の構成と比べて
、回路動作の安定性は劣化する。

第３図はこの発明に係る第３の実施例の構成を示すもの
である。尚、第３図においてｉ１図と同一部分には同一
符号を付して示し、ここでは異なる部分について説明す
る。

すなわち、第３図は第１図のリミッタ回路１３が集積回
路である場合を示したものである。前述したように、集
積回路の場合には値の大きい容量を形成することが困難
なため、リミッタ回路１３の各増幅段は直流結合される
。通常、リミッタ回路１３は利得が大きいためにオフセ
ット補償を行う必要がある。そこで、この実施例では、
オフセット補償をピークホールド回路１７の情報により
行なうようにしている。

具体的には、リミッタ回路］３の出力信号をピークホー
ルド回路］７に入力し、ここで信号のピーク値を検出す
る。その出力信号を誤差増幅回路１８に入力し、ここで
ピーク値の基準電圧Ｖ　ｒｃｆに対する誤差信号を検出
Ｉ７、増幅出力する。この誤差増幅回路１８の出力信号
をリミッタ回路１３に帰還してしきい値を可変する。こ
れによって、リミッタ回路１３のオフセットを補償する
ことができる。

第４図はこの発明に係る第４の実施例を示すもので、第
２図のリミッタ回路１３が集積回路である場合を示した
ものである。図中の各符号部分は、第１図乃至第３図の
ものと同様なので説明を省略するが、第３図の説明で述
べたように、リミッタ回路１３にはオフセット補償が必
要になり、そのための帰還路が施されている。

以上詳述したように、いずれの実施例にあっても、回路
の簡単化が図られ、利得制御のための帰還路が省略でき
るため、回路動作の安定性を向上させることができる。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、光検出信号の振幅を一
定にするための制御が簡単で、しかも回路動作を安定に
行うことのできる光受信装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る光受信装置の第１の実施例を示
すブロック回路図、第２図はこの発明に係る第２の実施
例の構成を示すブロック図、第３図はこの発明に係る第
３の実施例の構成を示すブロック図、第４図はこの発明
に係る第４の実施例の構成を示すブロック図、第５図及
び第６図はそれぞれ従来の光受信装置の構成を示すブロ
ック回路図、第７図は従来装置の光入力電力に対する出
力電圧振幅制御の様子を示す特性図である。１．１１・・・光ファイバ、２．１２・・・受光素子、
１３・・・リミッタ回路、４．１４・・・識別回路、６
１５．１６・・・高電圧発生回路、７，１７・・・ピー
クホールド回路、８．１８・・・誤差増幅回路、９・・
・ＡＧＣ回路、Ｅ　ｒｅｆ’・・・基準電圧。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦］　２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光ファイバより入力される光信号を受光して電気
信号に変換するものであって制御電圧に応じて増倍率が
変化する受光素子と、この受光素子の出力信号を入力し
て振幅を制限する振幅制限手段と、この振幅制限手段の
出力信号を入力して“１”，“０”を判別し伝送信号を
識別する識別回路と、前記受光素子に一定の制御電圧を
供給する電圧発生手段とを具備する光受信装置。
（２）前記電圧発生手段は、前記振幅制限手段の出力信
号の出力信号振幅値を検出するピークホールド回路と、
このピークホールド回路の出力信号の基準値に対する変
動分を検出する誤差増幅回路と、この誤差増幅回路の出
力信号に応じて前記受光素子への制御電圧を発生する電
圧発生回路とを具備することを特徴とする請求項１記載
の光受信装置。
（３）前記振幅制限手段は、前記受光素子の出力信号を
入力して振幅を制限するリミッタ回路と、このリミッタ
回路の出力信号の出力信号振幅値を検出するピークホー
ルド回路と、このピークホールド回路の出力信号の基準
値に対する変動分を検出する誤差増幅回路と、この誤差
増幅回路の出力信号に応じて前記リミッタ回路の振幅制
限しきい値を制御する帰還手段とを具備することを特徴
とする請求項１記載の光受信装置。
（４）前記振幅制限手段は、前記受光素子の出力信号を
入力して振幅を制限するリミッタ回路と、このリミッタ
回路の出力信号の出力信号振幅値を検出するピークホー
ルド回路と、このピークホールド回路の出力信号の基準
値に対する変動分を検出する誤差増幅回路と、この誤差
増幅回路の出力信号に応じて前記リミッタ回路の振幅制
限しきい値を制御する帰還手段とを具備し、前記電圧発
生手段は、前記誤差増幅回路の出力信号に応じて前記受
光素子への制御電圧を発生する電圧発生回路とを具備す
ることを特徴とする請求項１記載の光受信装置。