JPH07231302A - System and equipment for optical communication - Google Patents
System and equipment for optical communicationInfo
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- JPH07231302A JPH07231302A JP6021245A JP2124594A JPH07231302A JP H07231302 A JPH07231302 A JP H07231302A JP 6021245 A JP6021245 A JP 6021245A JP 2124594 A JP2124594 A JP 2124594A JP H07231302 A JPH07231302 A JP H07231302A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光通信に利用する。本発
明は電気光変換を行い光信号を送信し、光電気変換を行
い光信号を受信する光送受信装置に利用する。本発明は
伝送路に光ファイバを用いた光通信に適する。特に、電
気光変換器の光信号平均強度制御技術に関する。The present invention is used in optical communication. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used in an optical transmitter / receiver device that performs electro-optical conversion to transmit an optical signal and photoelectrically converts to receive an optical signal. The present invention is suitable for optical communication using an optical fiber for a transmission line. In particular, it relates to an optical signal average intensity control technique for an electro-optical converter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来例を図４を参照して説明する。図４
は従来の光送受信装置のブロック構成図である。光送受
信装置により送信される通信情報信号である送信電気信
号は、送信信号入力端子１から入力され、バイアス電流
は電力供給端子２から供給される。2. Description of the Related Art A conventional example will be described with reference to FIG. Figure 4
FIG. 3 is a block diagram of a conventional optical transmitter / receiver. A transmission electric signal, which is a communication information signal transmitted by the optical transceiver, is input from the transmission signal input terminal 1, and a bias current is supplied from the power supply terminal 2.
【０００３】送信電気信号には、バイアス回路３におい
てバイアス制御回路８から出力されるバイアス電流が重
畳され、変調された電気信号となる。この電気信号はレ
ーザダイオード４に入力され、その強度に応じた光信号
がレーザダイオード４から出力される。A bias electric current output from the bias control circuit 8 in the bias circuit 3 is superimposed on the transmission electric signal to form a modulated electric signal. This electric signal is input to the laser diode 4, and an optical signal corresponding to its intensity is output from the laser diode 4.
【０００４】さらに、光信号は光ファイバケーブル５の
一端に入射され、伝送された後に光ファイバケーブル５
の他端から出射される。光信号はフォトダイオード６に
入力され、その強度変化に応じた受信電気信号がフォト
ダイオード６から出力される。光送受信装置により受信
された通信情報信号である受信電気信号は、受信信号出
力端子７から出力される。Further, the optical signal is incident on one end of the optical fiber cable 5 and is transmitted, and thereafter, the optical fiber cable 5 is transmitted.
Is emitted from the other end. The optical signal is input to the photodiode 6, and a received electric signal according to the intensity change is output from the photodiode 6. A received electrical signal, which is a communication information signal received by the optical transceiver, is output from the received signal output terminal 7.
【０００５】レーザダイオード４は、初期状態において
雑音強度が最小となる最良の光信号強度が得られる動作
点に設定されている。しかし、レーザダイオード４から
出力される光信号はレーザダイオード４の温度等の外部
状況の変化や経時劣化により、その平均強度が変化す
る。そのため、バイアス電流を制御することにより、平
均強度を初期状態に保つことが要求される。The laser diode 4 is set to an operating point at which the best optical signal intensity with the minimum noise intensity is obtained in the initial state. However, the average intensity of the optical signal output from the laser diode 4 changes due to changes in external conditions such as the temperature of the laser diode 4 and deterioration over time. Therefore, it is required to keep the average intensity in the initial state by controlling the bias current.
【０００６】そのための構成として、光信号の一部はモ
ニタフォトダイオード９に取り込まれる。モニタフォト
ダイオード９は応答時間が遅いスローデバイスのため、
光信号は平均化されモニタ信号として出力される。バイ
アス制御回路８はモニタ信号に変化があれば、モニタ信
号が一定になるようにバイアス電流の量を変化させてバ
イアス回路３に出力する。このようにレーザダイオード
４から出力される光信号の平均強度の変化は常に補償さ
れ一定値に保たれる。As a structure for that purpose, a part of the optical signal is taken into the monitor photodiode 9. Since the monitor photodiode 9 is a slow device with a slow response time,
The optical signals are averaged and output as a monitor signal. If there is a change in the monitor signal, the bias control circuit 8 changes the amount of bias current so that the monitor signal becomes constant, and outputs it to the bias circuit 3. In this way, changes in the average intensity of the optical signal output from the laser diode 4 are always compensated and kept at a constant value.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来の光送受信装置
は、以上説明したように構成されているが、レーザダイ
オードから出力される光信号の平均強度を常に一定に保
つバイアス電流の制御は、受信電気信号の信号品質劣化
の原因となることがある。Although the conventional optical transmitter / receiver is constructed as described above, the control of the bias current for always keeping the average intensity of the optical signal output from the laser diode constant is performed by the receiver. This may cause deterioration of signal quality of electric signals.
【０００８】例えば、長い周期でゆっくり変化する通信
情報信号が送信電気信号として入力されると、レーザダ
イオードの変調された光信号も長い周期でゆっくり変化
する。バイアス制御回路は、この変化をレーザダイオー
ドの温度等の外部状況の変化や経時劣化による変化と区
別することができず、強度を平均に保つようにバイアス
回路を制御する。これにより、光信号に含まれる送信す
べき情報は本来の形を失うことになる。あるいは、高強
度または低強度の光信号が連続するような情報を送受信
するときも、これらの信号は一定値に保たれてしまい本
来の形を保つことはできない。For example, when a communication information signal that changes slowly in a long cycle is input as a transmission electric signal, the modulated optical signal of the laser diode also changes slowly in a long cycle. The bias control circuit cannot distinguish this change from a change in external conditions such as the temperature of the laser diode or a change due to deterioration over time, and controls the bias circuit so as to keep the intensity at an average. As a result, the information contained in the optical signal to be transmitted loses its original form. Alternatively, when transmitting and receiving information in which high-intensity or low-intensity optical signals are continuous, these signals are kept at a constant value and cannot maintain their original shape.
【０００９】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、送信装置としての最良動作点ではなく、通信方
式全体の最良動作点で運用することができる方式を提供
することを目的とする。さらに、本発明は通信情報信号
波形に影響を与えることなく、電気光変換器のバイアス
電流を最適に制御することができる光通信方式を提供す
ることを目的とする。雑音発生の原因が複数ある場合
に、受信側で検出される全体の雑音を最小に制御するこ
とができる通信方式および装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made against such a background, and an object of the present invention is to provide a system which can be operated not at the best operating point of a transmitting apparatus but at the best operating point of the entire communication system. To do. Another object of the present invention is to provide an optical communication system capable of optimally controlling the bias current of the electro-optical converter without affecting the communication information signal waveform. It is an object of the present invention to provide a communication system and apparatus that can minimize the total noise detected on the receiving side when there are a plurality of causes of noise generation.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、受信側で検出
される雑音情報にしたがって送信側の光信号レベルを自
動制御する光通信方式である。すなわち、本発明の第一
の観点は、通信情報信号およびバイアス電流を重畳し変
調された電気信号を出力するバイアス回路と、この電気
信号を光信号に変換する電気光変換器とを含む光送信装
置を備え、この光信号を電気信号に変換する光電気変換
器を含む光受信装置を備えた光通信方式である。The present invention is an optical communication system for automatically controlling the optical signal level on the transmitting side in accordance with noise information detected on the receiving side. That is, a first aspect of the present invention is an optical transmission including a bias circuit that outputs a modulated electric signal by superimposing a communication information signal and a bias current, and an electro-optical converter that converts the electric signal into an optical signal. The optical communication system is provided with a device and an optical receiving device including an optical-electrical converter that converts the optical signal into an electrical signal.
【００１１】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記光受信装置は、前記光電気変換器から出力される電気
信号の雑音強度を検出する手段を備え、前記光送信装置
は、この雑音強度情報にしたがって前記バイアス電流レ
ベルを制御する手段を備えるところにある。前記制御す
る手段は、前記雑音強度情報が最小値を示すようにバイ
アス電流レベルを調整する手段を備えることが望まし
い。これにより、信号対雑音比の高い通信を行うことが
できる。また、前記検出する手段は、前記光電気変換器
から出力される電気信号の帯域の中で通信情報信号を含
む帯域外の雑音強度を検出する手段を備えることが望ま
しい。これにより、通信情報信号の信号波形に影響され
ることなく、安定した雑音強度情報を生成することがで
きる。Here, a feature of the present invention is that the optical receiving device comprises means for detecting noise intensity of an electric signal output from the opto-electric converter, and the optical transmitting device is provided with this noise. There is a means for controlling the bias current level according to intensity information. It is preferable that the control means includes means for adjusting a bias current level so that the noise intensity information shows a minimum value. This allows communication with a high signal-to-noise ratio. Further, it is preferable that the detecting means includes a means for detecting noise intensity outside a band including a communication information signal in a band of an electric signal output from the photoelectric converter. This makes it possible to generate stable noise intensity information without being affected by the signal waveform of the communication information signal.
【００１２】前記検出する手段は前記雑音強度情報を光
信号として出力する手段を備え、この雑音強度情報は前
記光送信装置および光受信装置の間に設けられた光伝送
路を逆方向に伝送されることが望ましい。これにより、
雑音強度情報を転送するための専用の光伝送路を設ける
必要がなく、設置が簡単になるとともに光伝送路の有効
利用がはかれる。The detecting means comprises means for outputting the noise intensity information as an optical signal, and the noise intensity information is transmitted in the reverse direction through an optical transmission line provided between the optical transmitter and the optical receiver. Is desirable. This allows
There is no need to provide a dedicated optical transmission line for transferring the noise intensity information, which simplifies the installation and makes effective use of the optical transmission line.
【００１３】前記電気光変換器はレーザダイオードであ
り、前記検出する手段は前記光電気変換器から出力され
る電気信号の帯域の中で前記レーザダイオードの共振周
波数以下の帯域の雑音強度を検出することが望ましい。
前記光電気変換器はフォトダイオードであり、前記雑音
強度は前記レーザダイオードの量子雑音成分と前記フォ
トダイオードのショット雑音成分との和の強度であるこ
とが望ましい。The electro-optical converter is a laser diode, and the detecting means detects the noise intensity in a band below the resonance frequency of the laser diode in the band of the electric signal output from the opto-electric converter. Is desirable.
It is preferable that the photoelectric converter is a photodiode, and the noise intensity is the intensity of the sum of the quantum noise component of the laser diode and the shot noise component of the photodiode.
【００１４】本発明の第二の観点は、この光通信方式に
用いる光送信装置および光受信装置である。A second aspect of the present invention is an optical transmitter and an optical receiver used in this optical communication system.
【００１５】[0015]
【作用】送信側電気光変換器のバイアス電流制御を受信
側電気信号の雑音強度を最小に補償することにより行
う。例えば、送信側の電気光変換器にレーザダイオード
を用い、受信側の光電気変換器にフォトダイオードを用
いると、このレーザダイオードのバイアス電流と雑音と
は密接な関係がある。この雑音は、送信側にあるレーザ
ダイオードの量子雑音に起因する雑音成分と、受信側の
フォトダイオードのショット雑音に起因する雑音成分と
の和として検出される。この雑音強度はバイアス電流の
増減にしたがって変化する。そこで、この雑音強度が常
に最小値を取るようにバイアス電流を制御することによ
り、レーザダイオードの最良な動作点で光通信を行うこ
とができる。The bias current control of the transmission side electro-optical converter is performed by minimizing the noise intensity of the reception side electric signal. For example, if a laser diode is used for the electro-optical converter on the transmission side and a photodiode is used for the opto-electric converter on the receiving side, there is a close relationship between the bias current of the laser diode and noise. This noise is detected as the sum of the noise component caused by the quantum noise of the laser diode on the transmission side and the noise component caused by the shot noise of the photodiode on the reception side. This noise intensity changes as the bias current increases and decreases. Therefore, by controlling the bias current so that the noise intensity always takes the minimum value, optical communication can be performed at the best operating point of the laser diode.
【００１６】また、受信電気信号帯域と雑音信号帯域と
を異なるように設定すると、受信される通信情報信号の
波形形状にかかわらず独立して帯域通過フィルタ等によ
り雑音信号だけを抽出することができる。このため、通
信情報信号に影響を与えることなく、逆に通信情報信号
の影響を受けることなく、最適なバイアス電流制御を行
うことができる。Further, if the received electric signal band and the noise signal band are set to be different from each other, only the noise signal can be independently extracted by a band pass filter or the like regardless of the waveform shape of the received communication information signal. . Therefore, optimal bias current control can be performed without affecting the communication information signal, and conversely without being affected by the communication information signal.
【００１７】受信側から送信側に雑音情報を伝送するに
は、その光伝送路の反対方向伝送路を利用することによ
り、別の情報伝送回線を必要としなくなる。To transmit the noise information from the receiving side to the transmitting side, by utilizing the transmission line in the opposite direction of the optical transmission line, another information transmission line is not required.
【００１８】[0018]
【実施例】本発明実施例の構成を図１を参照して説明す
る。図１は本発明実施例のブロック構成図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【００１９】本発明は、受信側で検出される雑音情報に
したがって送信側の光信号レベルを自動制御する光通信
方式である。すなわち、本発明は、送信信号入力端子１
から入力される通信情報信号とバイアス電流とを重畳し
変調された電気信号を出力するバイアス回路３と、この
電気信号を光信号に変換する電気光変換器としてのレー
ザダイオード４とを備えた光送信装置と、この光信号を
電気信号に変換する光電気変換器としてのフォトダイオ
ード６を備えた光受信装置と、この光受信装置と前記光
送信装置とを接続する光伝送路としての光ファイバケー
ブル５とを備えた光通信方式である。The present invention is an optical communication system for automatically controlling the optical signal level on the transmitting side according to the noise information detected on the receiving side. That is, the present invention relates to the transmission signal input terminal 1
An optical device including a bias circuit 3 for outputting a modulated electric signal by superimposing a communication information signal input from the device and a bias current, and a laser diode 4 as an electro-optical converter for converting the electric signal into an optical signal. An optical receiving device including a transmitting device, a photodiode 6 as an optoelectric converter for converting the optical signal into an electrical signal, and an optical fiber as an optical transmission line connecting the optical receiving device and the optical transmitting device. It is an optical communication system including a cable 5.
【００２０】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記光受信装置は、フォトダイオード６から出力される電
気信号の雑音強度を検出する手段としての雑音強度検出
回路１０を備え、前記光送信装置は、この雑音強度情報
にしたがって前記バイアス電流レベルを制御する手段と
してのバイアス制御回路８を備えるところにある。雑音
強度検出回路１０は、前記雑音強度情報を光信号として
出力する手段を備えている。このとき、前記雑音強度情
報は、光ファイバケーブル５を介してバイアス制御回路
８に転送される。バイアス制御回路８は、前記雑音強度
情報が最小値を示すようにバイアス電流レベルを調整す
る手段を備えている。Here, a feature of the present invention is that the optical receiving device includes a noise intensity detection circuit 10 as a means for detecting the noise intensity of the electric signal output from the photodiode 6, and the optical transmission device The apparatus is provided with a bias control circuit 8 as a means for controlling the bias current level according to the noise intensity information. The noise intensity detection circuit 10 includes means for outputting the noise intensity information as an optical signal. At this time, the noise intensity information is transferred to the bias control circuit 8 via the optical fiber cable 5. The bias control circuit 8 includes means for adjusting the bias current level so that the noise intensity information shows a minimum value.
【００２１】雑音強度検出回路１０は、フォトダイオー
ド６から出力される電気信号の帯域の中で通信情報信号
を含む帯域外の雑音強度を検出する手段としての帯域通
過フィルタを備えている。さらに、雑音強度検出回路１
０は、フォトダイオード６から出力される電気信号の帯
域の中でレーザダイオード４の共振周波数以下の帯域の
雑音強度を検出する手段を備えている。この雑音強度
は、レーザダイオード４の量子雑音成分とフォトダイオ
ード６のショット雑音成分との和で与えられる。The noise intensity detection circuit 10 has a band pass filter as a means for detecting the noise intensity outside the band including the communication information signal in the band of the electric signal output from the photodiode 6. Furthermore, the noise intensity detection circuit 1
0 is provided with means for detecting the noise intensity in the band below the resonance frequency of the laser diode 4 in the band of the electric signal output from the photodiode 6. This noise intensity is given by the sum of the quantum noise component of the laser diode 4 and the shot noise component of the photodiode 6.
【００２２】ここで、レーザダイオード４のバイアス電
流とフォトダイオード６から出力される受信電気信号の
雑音強度との関係を図２を参照して説明する。図２はバ
イアス電流と雑音強度との関係を示す図である。横軸に
バイアス電流をとり、縦軸に雑音強度をとる。雑音強度
１３は、レーザダイオード４の量子雑音に起因する量子
雑音成分１１と、フォトダイオード６のショット雑音に
起因するショット雑音成分１２との和として求められ
る。Now, the relationship between the bias current of the laser diode 4 and the noise intensity of the received electric signal output from the photodiode 6 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between bias current and noise intensity. The horizontal axis represents bias current and the vertical axis represents noise intensity. The noise intensity 13 is obtained as the sum of the quantum noise component 11 caused by the quantum noise of the laser diode 4 and the shot noise component 12 caused by the shot noise of the photodiode 6.
【００２３】レーザダイオード４の発光は活性層内部の
電子と正孔とのランダムな結合に起因するため、このラ
ンダム性がレーザダイオードの量子雑音を引き起こす。
光送受信装置の量子雑音に起因する雑音成分は、活性層
内部の電子と正孔とのレート方程式を用いると理論的に
は、 ＬＤNoise ＝Ａ（Ｉb −Ｉth）×｛〔ｆ2 ＋（Ｃ（Ｉb −Ｉth）＋Ｄ）2 〕／ 〔（Ｂ（Ｉb −Ｉth）−ｆ2 ）2 ＋ｆ2 （Ｃ（Ｉb −Ｉth）＋Ｄ）2 〕｝×Ｒｉ …（１） により表される。ここで、Ｉb はバイアス電流、Ｉthは
しきい値電流、ｆは周波数、Ｒｉは光送受信装置の入力
インピーダンス、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは活性層の構造（活性
層の厚さ、幅、長さ、へき開面の屈折率等）によって決
まるレーザダイオード４の雑音定数である。ここでは、
これらのパラメータに関する説明は省略するが、（１）
式を用いると、Ｉth、ｆ、Ｒｉ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを一定
値としたとき、光送受信装置の量子雑音に起因する雑音
成分は、バイアス電流Ｉb によって変化し、量子雑音成
分１１は図２に示すような曲線を描く。図２によれば雑
音成分は、バイアス電流をレーザダイオード４のしきい
値電流付近に近づけると、急速に大きくなり、逆に、バ
イアス電流をしきい値電流付近より大きくすると、徐々
に小さくなる特徴を持つ。Since the light emission of the laser diode 4 is caused by the random coupling of electrons and holes inside the active layer, this randomness causes quantum noise of the laser diode.
Noise component caused by the quantum noise of the optical transmitter-receiver, in the use of rate equations of the active layer inside the electrons and holes theoretical, LD Noise = A (I b -I th) × { [f 2 + (C (I b -I th) + D) 2 ] / [(B (I b -I th) -f 2) 2 + f 2 (C (I b -I th) + D) 2 ]} × Ri ... (1 ) Is represented by. Here, I b is a bias current, I th is a threshold current, f is a frequency, Ri is an input impedance of the optical transceiver, A, B, C, and D are active layer structures (active layer thickness and width). , The length, the refractive index of the cleaved surface, etc.) of the laser diode 4. here,
Explanation of these parameters is omitted, but (1)
Using the formula, when I th , f, Ri, A, B, C, and D are set to constant values, the noise component caused by the quantum noise of the optical transceiver changes with the bias current I b , and the quantum noise component 11 draws a curve as shown in FIG. According to FIG. 2, the noise component rapidly increases when the bias current approaches the threshold current of the laser diode 4, and conversely decreases when the bias current exceeds the threshold current. have.
【００２４】一方、フォトダイオード６に関しては、空
乏層内部の電子と正孔とのランダムな運動が、ショット
雑音を引き起こす。光送受信装置のショット雑音に起因
する雑音成分は、 ＰＤNoise ＝ｅ（Ｉb −Ｉth）×ＲＬ√（Ｌopt ） …（２） で表される。ｅは電子の電荷量、ＲＬは光送受信装置に
接続された外部装置に対する出力インピーダンス、Ｌ
opt は光送受信装置の送信電気信号の受信電気信号に対
する信号対損失比である。（２）式を用いるとＲＬ、Ｌ
opt を一定値としたとき、光送受信装置のショット雑音
に起因する雑音成分は、バイアス電流Ｉb によって変化
し、ショット雑音成分１２は図２に示すような曲線を描
く。図２によれば雑音成分は、バイアス電流をレーザダ
イオード４のしきい値電流付近に近づけると急速に小さ
くなり、逆に、バイアス電流をしきい値電流付近より大
きくすると、徐々に大きくなる特徴を持つ。On the other hand, in the photodiode 6, the random movement of electrons and holes inside the depletion layer causes shot noise. Noise component caused by shot noise of the light receiving device is represented by PD Noise = e (I b -I th) × RL√ (L opt) ... (2). e is the charge amount of electrons, RL is the output impedance to an external device connected to the optical transceiver, and L is
opt is the signal-to-loss ratio of the transmission electric signal of the optical transmitter / receiver device to the reception electric signal. Using equation (2), RL, L
When opt is set to a constant value, the noise component caused by the shot noise of the optical transceiver changes with the bias current Ib , and the shot noise component 12 draws a curve as shown in FIG. According to FIG. 2, the noise component rapidly decreases when the bias current approaches the threshold current of the laser diode 4, and conversely increases when the bias current exceeds the threshold current. To have.
【００２５】以上のことから、実際に光送受信装置から
出力される受信電気信号の雑音強度１３は、量子雑音成
分１１とショット雑音成分１２との和となり図２に示す
ような曲線を描く。図２によれば、雑音強度１３はバイ
アス電流をレーザダイオード４のしきい値電流付近に近
づけると、急速に大きくなり、逆に、バイアス電流をし
きい値電流付近より大きくすると、一旦最小となるが徐
々に大きくなる特徴を持つ。From the above, the noise intensity 13 of the received electrical signal actually output from the optical transmitter / receiver is the sum of the quantum noise component 11 and the shot noise component 12 and draws a curve as shown in FIG. According to FIG. 2, the noise intensity 13 rapidly increases when the bias current approaches the threshold current of the laser diode 4, and conversely becomes minimum when the bias current exceeds the threshold current. Has the characteristic of gradually increasing.
【００２６】レーザダイオード４のしきい値電流と活性
層の構造値は、レーザダイオード４の温度等の外部状況
の変化や経時劣化により変化する。したがって、（１）
および（２）式によれば、光送受信装置から出力される
受信電気信号の雑音強度１３もレーザダイオード４の温
度等の外部状況の変化や経時劣化により変化する。The threshold current of the laser diode 4 and the structural value of the active layer change due to changes in external conditions such as the temperature of the laser diode 4 and deterioration over time. Therefore, (1)
According to the equation (2) and the equation (2), the noise intensity 13 of the received electric signal output from the optical transmitter / receiver also changes due to changes in external conditions such as the temperature of the laser diode 4 and deterioration over time.
【００２７】次に、本発明実施例の動作を説明する。送
信信号入力端子１から入力された通信情報信号である送
信電気信号がレーザダイオード４により電気光変換さ
れ、光ファイバケーブル５により伝送された後に、フォ
トダイオード６により光電気変換され、受信信号出力端
子７から受信電気信号として出力される。Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. A transmission electric signal which is a communication information signal input from the transmission signal input terminal 1 is electro-optically converted by the laser diode 4, transmitted by the optical fiber cable 5, and then opto-electrically converted by the photodiode 6, and a reception signal output terminal. It is output from 7 as a received electric signal.
【００２８】その際、雑音強度検出回路１０はフォトダ
イオード６から出力される受信電気信号の一部を取り出
し、雑音強度１３を検出し、その強度に応じた雑音モニ
タ信号をバイアス制御回路８に出力する。バイアス制御
回路８は、雑音モニタ信号に変化があれば、雑音モニタ
信号が一定になるように電力供給端子２からのバイアス
電流の量を変化させて、バイアス電流としてバイアス回
路３に出力する。このとき、あらかじめバイアス制御回
路８から出力されるバイアス電流を雑音モニタ信号が最
小値になるように設定しておけば、レーザダイオード４
の外部状況の変化による光送受信装置から出力される受
信電気信号の雑音強度変化は常に補償され、雑音強度１
３は最小値に保たれる。バイアス制御回路８によるバイ
アス電流の変化は、送信信号の周波数に比較して充分に
遅いため、復調された受信信号にバイアス電流の変化の
影響が現れることはない。At that time, the noise intensity detection circuit 10 extracts a part of the received electric signal output from the photodiode 6, detects the noise intensity 13, and outputs a noise monitor signal corresponding to the intensity to the bias control circuit 8. To do. If there is a change in the noise monitor signal, the bias control circuit 8 changes the amount of the bias current from the power supply terminal 2 so that the noise monitor signal becomes constant, and outputs it as the bias current to the bias circuit 3. At this time, if the bias current output from the bias control circuit 8 is set in advance so that the noise monitor signal becomes the minimum value, the laser diode 4
The change in the noise intensity of the received electrical signal output from the optical transmitter / receiver due to the change in the external condition of the
3 is kept at the minimum value. The change of the bias current by the bias control circuit 8 is sufficiently slow as compared with the frequency of the transmission signal, so that the influence of the change of the bias current does not appear in the demodulated reception signal.
【００２９】雑音強度検出回路１０としては、受信電気
信号の帯域外の近傍でかつレーザダイオード４の共振周
波数以下の周波数において、雑音強度１３を検出するた
めに充分な帯域を通過させる帯域通過フィルタから出力
される雑音強度１３を検出するパワーディテクタおよび
その雑音強度１３に応じた雑音モニタ信号を出力する回
路を含み構成される。The noise intensity detection circuit 10 is a band pass filter that passes a band sufficient to detect the noise intensity 13 at a frequency near the band of the received electric signal and below the resonance frequency of the laser diode 4. A power detector that detects the noise intensity 13 that is output and a circuit that outputs a noise monitor signal according to the noise intensity 13 are included.
【００３０】この様子を図３を参照して説明する。図３
は受信電気信号帯域と雑音強度検出帯域とを示す図であ
る。図３ＡまたはＢに雑音強度検出帯域を設ける。受信
電気信号の帯域外の近傍としたのは、レーザダイオード
４から出力される量子雑音成分１１は、共振周波数でピ
ークとなるような周波数特性を持っており、受信電気信
号の帯域より離れ過ぎると、正確に量子雑音を測定する
ことが不可能となるためである。また、共振周波数以下
としたのは、レーザダイオード４の共振周波数以上の変
調は不可能であり意味を持たないと考えたためである。
さらに、雑音強度１３を検出するために充分な帯域とし
たのは、逆に、雑音強度１３を検出するために充分な帯
域を明確にすることが困難であると考えたためである。
本発明実施例装置においては、１．２ＧＨｚ±２５０Ｍ
Ｈｚの任意の５０ＭＨｚの電気信号を伝送するので、帯
域通過フィルタとしては５０ＭＨｚのものを用いた。This situation will be described with reference to FIG. Figure 3
FIG. 4 is a diagram showing a received electric signal band and a noise intensity detection band. A noise intensity detection band is provided in FIG. 3A or B. The vicinity of the outside of the band of the received electric signal is that the quantum noise component 11 output from the laser diode 4 has a frequency characteristic of having a peak at the resonance frequency, and if it is far from the band of the received electric signal. This is because it becomes impossible to measure quantum noise accurately. Moreover, the reason why the resonance frequency is set to the resonance frequency or lower is that it is considered meaningless because modulation above the resonance frequency of the laser diode 4 is impossible.
Further, the reason why the band is sufficient for detecting the noise intensity 13 is that it is considered that it is difficult to clarify the band sufficient for detecting the noise intensity 13 on the contrary.
In the device of the embodiment of the present invention, 1.2 GHz ± 250 M
Since a 50 MHz arbitrary electrical signal of 50 MHz is transmitted, a 50 MHz band-pass filter was used.
【００３１】本発明実施例において雑音強度検出回路１
０からバイアス制御回路８に転送される雑音モニタ信号
は光信号として光ファイバケーブル５を用いて転送した
が、専用線を設けて電気信号として転送することもでき
る。Noise intensity detection circuit 1 in the embodiment of the present invention
The noise monitor signal transferred from 0 to the bias control circuit 8 was transferred as an optical signal using the optical fiber cable 5, but it may be transferred as an electric signal by providing a dedicated line.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば送
信装置としての最良動作点ではなく、通信方式全体の最
良動作点で運用することができる方式を提供することが
できる。さらに、本発明は通信情報信号波形に影響を与
えることなく、電気光変換器のバイアス電流を最適に制
御することができる。雑音発生の原因が複数ある場合
に、受信側で検出される全体の雑音を最小に制御するこ
とができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a system that can be operated at the best operating point of the entire communication system, not the best operating point of the transmitting apparatus. Further, the present invention can optimally control the bias current of the electro-optical converter without affecting the communication information signal waveform. When there are multiple causes of noise generation, it is possible to minimize the total noise detected on the receiving side.
【図１】本発明実施例装置のブロック構成図。FIG. 1 is a block configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】バイアス電流と雑音強度との関係を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between bias current and noise intensity.
【図３】受信電気信号帯域と雑音強度検出帯域を示す
図。FIG. 3 is a diagram showing a received electric signal band and a noise intensity detection band.
【図４】従来例装置のブロック構成図。FIG. 4 is a block diagram of a conventional device.
１ 送信信号入力端子 ２ 電力供給端子 ３ バイアス回路 ４ レーザダイオード ５ 光ファイバケーブル ６ フォトダイオード ７ 受信信号出力端子 ８ バイアス制御回路 ９ モニタフォトダイオード １０ 雑音強度検出回路 １１ 量子雑音成分 １２ ショット雑音成分 １３ 雑音強度 Ａ、Ｂ 雑音強度検出帯域 1 Transmitting Signal Input Terminal 2 Power Supply Terminal 3 Bias Circuit 4 Laser Diode 5 Optical Fiber Cable 6 Photodiode 7 Received Signal Output Terminal 8 Bias Control Circuit 9 Monitor Photodiode 10 Noise Intensity Detection Circuit 11 Quantum Noise Component 12 Shot Noise Component 13 Noise Intensity A, B Noise intensity detection band
Claims (8)
て送信側の光信号レベルを自動制御する光通信方式。1. An optical communication system for automatically controlling an optical signal level on the transmitting side according to noise information detected on the receiving side.
し変調された電気信号を出力するバイアス回路と、この
電気信号を光信号に変換する電気光変換器とを含む光送
信装置を備え、この光信号を電気信号に変換する光電気
変換器を含む光受信装置を備えた光通信方式において、 前記光受信装置は、前記光電気変換器から出力される電
気信号の雑音強度を検出する手段を備え、 前記光送信装置は、この雑音強度情報にしたがって前記
バイアス電流レベルを制御する手段を備えたことを特徴
とする光通信方式。2. An optical transmitter comprising: a bias circuit for superimposing a communication information signal and a bias current to output a modulated electric signal; and an electro-optical converter for converting the electric signal into an optical signal. In an optical communication system including an optical receiving device including an optical-electrical converter that converts a signal into an electrical signal, the optical receiving device includes means for detecting noise intensity of an electrical signal output from the optical-electrical converter. The optical transmission device is provided with means for controlling the bias current level according to the noise intensity information.
が最小値を示すようにバイアス電流レベルを調整する手
段を備えた請求項２記載の光通信方式。3. The optical communication system according to claim 2, wherein the controlling means includes means for adjusting a bias current level so that the noise intensity information shows a minimum value.
から出力される電気信号の帯域の中で通信情報信号を含
む帯域外の雑音強度を検出する手段を備えた請求項２記
載の光通信方式。4. The optical device according to claim 2, wherein the detecting means includes means for detecting noise intensity outside a band including a communication information signal in a band of an electric signal output from the photoelectric converter. Communication method.
光信号として出力する手段を備え、この雑音強度情報は
前記光送信装置および光受信装置の間に設けられた光伝
送路を逆方向に伝送される請求項２記載の光通信方式。5. The detecting means includes means for outputting the noise intensity information as an optical signal, and the noise intensity information is transmitted in a reverse direction on an optical transmission line provided between the optical transmitter and the optical receiver. The optical communication system according to claim 2, which is transmitted.
あり、前記検出する手段は前記光電気変換器から出力さ
れる電気信号の帯域の中で前記レーザダイオードの共振
周波数以下の帯域の雑音強度を検出する請求項２記載の
光通信方式。6. The electro-optical converter is a laser diode, and the means for detecting has a noise intensity in a band equal to or lower than a resonance frequency of the laser diode in a band of an electric signal output from the opto-electric converter. The optical communication system according to claim 2, wherein the optical communication system is detected.
あり、前記雑音強度は前記レーザダイオードの量子雑音
成分と前記フォトダイオードのショット雑音成分との和
の強度である請求項２記載の光通信方式。7. The optical communication system according to claim 2, wherein the photoelectric converter is a photodiode, and the noise intensity is a sum intensity of a quantum noise component of the laser diode and a shot noise component of the photodiode. .
信装置および光受信装置。8. An optical transmitter and an optical receiver used in the optical communication system according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6021245A JPH07231302A (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | System and equipment for optical communication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6021245A JPH07231302A (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | System and equipment for optical communication |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07231302A true JPH07231302A (en) | 1995-08-29 |
Family
ID=12049680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6021245A Pending JPH07231302A (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | System and equipment for optical communication |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07231302A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997008856A1 (en) * | 1995-08-23 | 1997-03-06 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Optical fiber transmission system |
| JP2016076897A (en) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | 株式会社フジクラ | Optical transmission system, control method therefor and active optical cable |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP6021245A patent/JPH07231302A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997008856A1 (en) * | 1995-08-23 | 1997-03-06 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Optical fiber transmission system |
| JP2016076897A (en) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | 株式会社フジクラ | Optical transmission system, control method therefor and active optical cable |
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