JPH06140993A - 光受信器 - Google Patents

光受信器

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JPH06140993A
JPH06140993A JP4284850A JP28485092A JPH06140993A JP H06140993 A JPH06140993 A JP H06140993A JP 4284850 A JP4284850 A JP 4284850A JP 28485092 A JP28485092 A JP 28485092A JP H06140993 A JPH06140993 A JP H06140993A
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JP
Japan
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signal
optical receiver
frequency characteristic
output
amplifying
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4284850A
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English (en)
Inventor
Takashi Tsuda
高至 津田
Yasunari Nagakubo
憩功 長久保
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光受信器に関し、光受信器の識別回路の入力
端での周波数特性を一定に保つ光受信器を提供すること
を目的とする。 【構成】 入力光信号を電気信号に変換して出力する受
光素子100 と、受光素子100の出力に対して自動利得制
御により増幅して出力する増幅部200 を有する光受信器
において、増幅部200 を、互いに異なった周波数帯域で
それぞれ独立に利得制御して増幅を行う複数個の利得可
変増幅手段(600-1〜600-n)で構成し、複数個の利得可変
増幅手段(600-1〜600-n)の出力を合成した信号の周波数
特性を一定に保つように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光伝送装置の光受信器の
改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図11は一例の光中継器の構成を示すブロ
ック図である。図12は従来例の等化増幅部の構成を示す
ブロック図である。
【0003】図13は従来例の等化増幅部出力の自動利得
制御(以下AGCと称する)による利得−周波数特性図
である。図11において、アバランシェ・ホトダイオード
(APD)1で光伝送路からの光入力信号を電気信号に
変換した後等化増幅部2に加える。図12に示す等化増幅
部2のプリアンプ5で電流信号を電圧信号に変換し、こ
の出力をAGCアンプ6と、ポストアンプ7、利得制御
部8によるフィードバックループにより自動利得制御を
行って、図13に示すような利得−周波数特性の信号をポ
ストアンプ7から出力する。
【0004】この等化増幅部2の出力を分岐して識別回
路3に加えるとともに、タイミング回路4に加える。タ
イミング回路4で入力信号を識別再生するためのクロッ
クを発生し、このクロックにより識別回路3で入力信号
に対して識別再生を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の光受信器では図
13に示したように、利得の制御を所定周波数範囲にわた
って均一に行っていた。このため、光送信器の周波数特
性の個別のばらつきが大きい高速光通信においては、光
受信器の識別回路の入力端での波形がばらつくため、光
受信器での最小受信感度の劣化が生じるという問題点が
あった。
【0006】したがって本発明は、高速の入力光信号に
対しても最小受信感度の劣化が生じない光受信器を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題点は図1、又は
図2に示す回路の構成によって解決される。図1におい
て、入力光信号を電気信号に変換して出力する受光素子
100 と、受光素子100の出力に対して自動利得制御によ
り増幅して出力する増幅部200 を有する光受信器におい
て、前記増幅部200 を、互いに異なった周波数帯域でそ
れぞれ独立に利得制御して増幅を行う複数個の利得可変
増幅手段(600-1〜600-n)で構成し、複数個の利得可変増
幅手段(600-1〜600-n)の出力を合成した信号の周波数特
性を一定に保つように構成する。
【0008】又、図2において、入力光信号を電気信号
に変換して出力する受光素子100 と、受光素子100の出
力に対して自動利得制御により増幅して出力する増幅部
200を有する光受信器において、前記増幅部200 を、互
いに異なった周波数帯域でそれぞれ独立に利得制御して
増幅を行う複数個の利得可変増幅手段(600-1〜600-n)で
構成するとともに、複数個の利得可変増幅手段(600-1〜
600-n)の出力を合成した信号の一部を入力して、上記合
成した信号の周波数特性を一定に保つための制御信号を
出力する出力制御手段130 を設け、上記制御信号を複数
個の利得可変増幅手段(600-1〜600-n)に加え、上記合成
した信号の周波数特性を一定に保つように構成する。
【0009】
【作用】図1において、増幅部200 の周波数帯域を互い
に異なったn個の周波数帯域に分割し、各周波数帯域ご
とに対応する利得可変増幅手段(600-1〜600-n)で、予め
設定した基準電圧と入力信号とを比較してその差分に応
じて増幅を行う。これら複数個の利得可変増幅手段(600
-1〜600-n)の基準電圧を互いに等しい値に設定しておく
ことにより、合成した信号の周波数特性を一定に保つこ
とができる。
【0010】図2において、複数個の利得可変増幅手段
(600-1〜600-n)の出力を合成した信号の一部を出力制御
手段130 に入力して、出力制御手段130 で予め設定した
基準電圧と比較し、差分に対応する制御信号を出力す
る。そして、この制御信号を複数個の利得可変増幅手段
(600-1〜600-n)に均一に加えて、複数個の利得可変増幅
手段(600-1〜600-n)で、おおまかに利得の制御を行う
(利得の粗調整)。
【0011】例えば入力が一定周波数成分だけからなる
特殊パターン信号に対しても、出力制御手段130 の制御
信号出力により複数個の利得可変増幅手段(600-1〜600-
n)で、利得の粗調整を行う。その後、各周波数帯域ごと
に対応する利得可変増幅手段(600-1〜600-n)で、利得の
微調整を行う。
【0012】この結果、上記特殊パターン信号の周波数
帯域に対応しない利得可変増幅手段(600-1〜600-n)で発
生する雑音を上記利得の粗調整により極力抑えることが
でき、光受信器における最小受信感度の劣化を防ぐこと
ができる。
【0013】
【実施例】図3は請求項1の発明の実施例の等化増幅部
の構成を示すブロック図である。図4は実施例における
光送信器(LD)出力の周波数特性図である。
【0014】図5は図4の周波数特性をキャンセルする
ための光受信器の周波数特性図である。図6は図4と図
5の特性を合成して得られる周波数特性図である。
【0015】図7は実施例の各AGCアンプの基本周波
数特性図である。図8は図5の特性を満足するための各
AGCアンプの周波数特性図である。図9は請求項2の
発明の実施例の等化増幅部の構成を示すブロック図であ
る。
【0016】図10は請求項2の発明の実施例における特
殊パターン信号の周波数特性図である。全図を通じて同
一符号は同一対象物を示す。
【0017】図3において、9-1 〜9-n は帯域中心周波
数が少しずつ異なる帯域通過フィルタ(以下BPFと称
する)である。6-1 〜6-n は各BPF9-1 〜9-n を通過
した信号をそれぞれ利得制御部(FB)11-1〜11-nの出
力により制御して増幅するAGCアンプである。12はこ
れらAGCアンプ6-1 〜6-n の出力を加算して信号パル
ス波形としてする加算器である。以下に図3の回路動作
について詳しく説明する。
【0018】光送信器(図示しない)のレーザーダイオ
ード(LD)は個別のばらつきが大きいためその出力光
信号の利得−周波数特性もばらつきが大きくなって、そ
の周波数特性が例えば図4に示すようなもの(実線又は
破線)である時、その信号波形(パルス)はこの周波数
特性に対応したものとなる。したがって、このような信
号を光受信器で受信した時、図5に示すようにこのよう
な周波数特性をキャンセルするような周波数特性を光受
信器の等化増幅部2に持たせることにより、識別回路3
の入力端では図6に示すような両者を合成した理想的な
周波数特性が得られるはずである。
【0019】これを実現するために図7に示すように、
等化増幅部2のAGCアンプを周波数領域を分割した複
数個のAGCアンプ6-1 〜6-n で構成し、各AGCアン
プ毎に個別に利得制御を行うようにする。この技術思想
を実現したものが、図3に示す本発明の回路である。図
3において、各AGCアンプ6-1 〜6-n 毎に設けた利得
制御部(FB)11-1〜11-nで、各AGCアンプ6-1 〜6-
n の出力信号電圧と基準電圧REF1〜REFnとを比較し差の
電圧を各AGCアンプ6-1 〜6-n にフィードバックして
加える。
【0020】図7は各AGCアンプ6-1 〜6-n の利得が
等しい場合の基本的な周波数特性を示す。図8に示す周
波数特性が図5に対応するものであり、本発明の実施例
の周波数特性を示す。図8において、例えばAGCアン
プ6-3 の周波数領域では光送信器(図示しない)からの
信号の対応する周波数特性領域の電圧値が小さくなって
いるため、AGCアンプ6-3 の利得は基準電圧と比較し
て得られる差の電圧分だけ大きい値となる。他のAGC
アンプの周波数領域でも、上述したと同様の原理で増幅
動作を行う。
【0021】この結果、光受信器の等化増幅部2で、光
送信器(図示しない)から送られてくる信号の周波数特
性を常に補正し、その出力端で(即ち、識別回路3の入
力端で)理想に近い周波数特性を保つことにより、最小
受信感度の劣化を防ぐことができる。
【0022】次に本発明の第2の実施例について図9〜
図10を用いて説明する。前述した図3の実施例と異なる
点は、ポストアンプ7の出力と各AGCアンプ6-1 〜6-
n に設けた利得制御部(FB)21-1〜21-nの間に新たに
利得制御部(FB)13を設け、この利得制御部13により
等化増幅部2の利得をおおまかに制御するようにしたこ
とにある。即ち、利得制御部13でポストアンプ7の出力
信号のピーク検出を行い(又は平均値を求め)、このピ
ーク電圧(又は平均値電圧)と基準電圧REFoとを比較し
差の電圧を各利得制御部21-1〜21-nにフィードバックし
て均一に加え、各AGCアンプ6-1 〜6-n の利得の粗調
整を行う。その後、前述した図3で説明したと同じ動作
原理で各AGCアンプ6-1 〜6-n 毎に利得の微調整を行
う。
【0023】この第2の実施例は、特に光受信器への入
力信号が"1" と"0" とを交互に繰り返すような固定パタ
ーンの時、特に効果が大である。この時この入力信号の
周波数特性は図10に示すような一定周波数f1 の信号と
なる。この一定周波数f1 が例えば図9のAGCアンプ
6-2 の周波数領域にあるとすると、もし利得制御部13が
ない時にはAGCアンプ6-2 ではこのf1 の信号により
例えば30dBの増幅を行うが、他のAGCアンプ6-1
、6-3 〜6-n では入力信号が0(ゼロ)のため極限の
利得、例えば60dBの増幅を行い、大きな雑音が発生
することになる。これでは、後段に接続した識別回路3
で入力信号の識別が不可能となる。
【0024】そこで、ポストアンプ7の出力に設けた利
得制御部13でこの信号のピーク検出を行い、このピーク
電圧と基準電圧REFoとを比較し差の電圧を各利得制御部
11-1〜11-nにフィードバックして均一に加え、各AGC
アンプ6-1 〜6-n の利得の粗調整を行う。そして、例え
ばAGCアンプ6-2 ではこのf1 の信号により例えば3
0dBの増幅を行うが、他のAGCアンプ6-1 、6-3 〜
6-n では利得制御部11-1、11-3〜11-nで微調整を行って
増幅利得を例えば40dBに抑えるようにする。
【0025】この結果、光送信器(図示しない)から送
られてくる特殊パターン信号に対しても、各AGCアン
プ6-1 〜6-n に対して均一に粗調整を行い、その後各A
GCアンプ6-1 〜6-n 毎に微調整を行うことにより、こ
れらAGCアンプで発生する雑音を極力抑えることがで
き、光受信器における最小受信感度の劣化を防ぐことが
できる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
受信器の等化増幅部で、光送信器から送られてくる信号
の周波数特性を常に補正し、その出力端で理想に近い周
波数特性を保つことにより、最小受信感度の劣化を防ぐ
ことができる。
【0027】更に、光送信器から送られてくる特殊パタ
ーン信号に対しても、等化増幅部に設けた複数の自動利
得制御増幅器に対して均一に粗調整を行い、その後各自
動利得制御増幅器毎に微調整を行うことにより、これら
各自動利得制御増幅器で発生する雑音を極力抑えること
ができ、光受信器における最小受信感度の劣化を防ぐこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は請求項1の発明の原理図、
【図2】は請求項2の発明の原理図、
【図3】は請求項1の発明の実施例の等化増幅部の構成
を示すブロック図、
【図4】は実施例における光送信器(LD)出力の周波
数特性図、
【図5】は図4の周波数特性をキャンセルするための光
受信器の周波数特性図、
【図6】は図4と図5の特性を合成して得られる周波数
特性図、
【図7】は実施例の各AGCアンプの基本周波数特性
図、
【図8】は図5の特性を満足するための各AGCアンプ
の周波数特性図、
【図9】は請求項2の発明の実施例の等化増幅部の構成
を示すブロック図、
【図10】は請求項2の発明の実施例における特殊パタ
ーン信号の周波数特性図、
【図11】は一例の光中継器の構成を示すブロック図、
【図12】は従来例の等化増幅部の構成を示すブロック
図、
【図13】は従来例の等化増幅部出力のAGCによる利
得−周波数特性図である。
【符号の説明】
100 は受光素子、130 は出力制御手段、200 は増幅部、
600-1 〜600-n は利得可変増幅手段を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力光信号を電気信号に変換して出力す
    る受光素子(100) と、該受光素子の出力に対して自動利
    得制御により増幅して出力する増幅部(200)を有する光
    受信器において、 前記増幅部(200) を、互いに異なった周波数帯域でそれ
    ぞれ独立に利得制御して増幅を行う複数個の利得可変増
    幅手段(600-1〜600-n)で構成し、 該複数個の利得可変増幅手段(600-1〜600-n)の出力を合
    成した信号の周波数特性を一定に保つようにしたことを
    特徴とする光受信器。
  2. 【請求項2】 入力光信号を電気信号に変換して出力す
    る受光素子(100) と、該受光素子の出力に対して自動利
    得制御により増幅して出力する増幅部(200)を有する光
    受信器において、 前記増幅部(200) を、互いに異なった周波数帯域でそれ
    ぞれ独立に利得制御して増幅を行う複数個の利得可変増
    幅手段(600-1〜600-n)で構成すると共に、 該複数個の利得可変増幅手段(600-1〜600-n)の出力を合
    成した信号の一部を入力して、該合成した信号の周波数
    特性を一定に保つための制御信号を出力する出力制御手
    段(130) を設け、 該制御信号を該複数個の利得可変増幅手段(600-1〜600-
    n)に加え、該合成した信号の周波数特性を一定に保つよ
    うにしたことを特徴とする光受信器。
JP4284850A 1992-10-23 1992-10-23 光受信器 Withdrawn JPH06140993A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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