JPH0758702A - 光受信回路 - Google Patents
光受信回路Info
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- JPH0758702A JPH0758702A JP5201697A JP20169793A JPH0758702A JP H0758702 A JPH0758702 A JP H0758702A JP 5201697 A JP5201697 A JP 5201697A JP 20169793 A JP20169793 A JP 20169793A JP H0758702 A JPH0758702 A JP H0758702A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気信号の増幅率制御を行なうことなく、一
定振幅の出力電気信号が得られる光受信回路を提供す
る。 【構成】 受信した光信号３０を減衰させる光導波路型
素子１１と、その出力する光信号３１を電気信号に変換
する受光素子１２および増幅回路１３と、増幅回路１３
の出力レベルに応じて光導波路型素子１１における光信
号の減衰量を制御するためのピーク検出回路１４と印加
電圧制御回路１５を設ける。増幅回路１３は、一定の増
幅率で増幅を行なう回路であり、ピーク検出回路１４
は、出力電気信号３２の振幅を検出し、検出した振幅情
報を印加電圧制御回路１５に出力する。印加電圧制御回
路１５は、ピーク検出回路１４の検出する振幅が所定の
値となるように、受光素子１２に入力される光信号３１
のレベルの調整を、光導波路型素子１１に印加する電圧
を制御することにより行なう。
定振幅の出力電気信号が得られる光受信回路を提供す
る。 【構成】 受信した光信号３０を減衰させる光導波路型
素子１１と、その出力する光信号３１を電気信号に変換
する受光素子１２および増幅回路１３と、増幅回路１３
の出力レベルに応じて光導波路型素子１１における光信
号の減衰量を制御するためのピーク検出回路１４と印加
電圧制御回路１５を設ける。増幅回路１３は、一定の増
幅率で増幅を行なう回路であり、ピーク検出回路１４
は、出力電気信号３２の振幅を検出し、検出した振幅情
報を印加電圧制御回路１５に出力する。印加電圧制御回
路１５は、ピーク検出回路１４の検出する振幅が所定の
値となるように、受光素子１２に入力される光信号３１
のレベルの調整を、光導波路型素子１１に印加する電圧
を制御することにより行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光受信回路に係わり、
たとえば、光通信システムの受信系に用いられる光受信
回路に関する。
たとえば、光通信システムの受信系に用いられる光受信
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光受信回路では、受信した光信号を受光
素子を用いて電気信号に変換し、変換した電気信号を増
幅することが行なわれる。この回路で用いられる受光素
子としては、ＰＩＮフォトダイオードや光電流を増倍す
る機能を有するアバランシェフォトダイオード（Avalan
che Photo Diode ：ＡＰＤ）がある。まず、これらの受
光素子を用いた従来の光受信回路の構成と動作の概要を
説明する。
素子を用いて電気信号に変換し、変換した電気信号を増
幅することが行なわれる。この回路で用いられる受光素
子としては、ＰＩＮフォトダイオードや光電流を増倍す
る機能を有するアバランシェフォトダイオード（Avalan
che Photo Diode ：ＡＰＤ）がある。まず、これらの受
光素子を用いた従来の光受信回路の構成と動作の概要を
説明する。
【０００３】図４に、受光素子として、ＰＩＮフォトダ
イオードを用いた光受信回路の概要を示す。この光受信
回路は、受光素子２１（ＰＩＮフォトダイオード）と前
置増幅回路２２とＡＧＣ(Automatic Gain Controll) 回
路２３とピーク検出回路２４で構成される。光受信回路
に入力された光信号３０は、受光素子２１で電気信号に
変換され、その電気信号は前置増幅回路２２で増幅さ
れ、ＡＧＣ回路２３に入力される。ＡＧＣ回路２３は、
ピーク検出回路２４とフィードバックループを形成して
おり、電気信号出力３２の振幅が一定になるようにピー
ク検出回路２４によりその増幅率が制御される。受光素
子としてＡＰＤを用いるときには、ＡＰＤに適正な逆バ
イアス電圧を供給するための回路が付加される。
イオードを用いた光受信回路の概要を示す。この光受信
回路は、受光素子２１（ＰＩＮフォトダイオード）と前
置増幅回路２２とＡＧＣ(Automatic Gain Controll) 回
路２３とピーク検出回路２４で構成される。光受信回路
に入力された光信号３０は、受光素子２１で電気信号に
変換され、その電気信号は前置増幅回路２２で増幅さ
れ、ＡＧＣ回路２３に入力される。ＡＧＣ回路２３は、
ピーク検出回路２４とフィードバックループを形成して
おり、電気信号出力３２の振幅が一定になるようにピー
ク検出回路２４によりその増幅率が制御される。受光素
子としてＡＰＤを用いるときには、ＡＰＤに適正な逆バ
イアス電圧を供給するための回路が付加される。
【０００４】図５に、ＡＰＤを用いた光受信回路の概要
を示す。この場合、光受信回路は、ＡＰＤ２１と前置増
幅器２２とＡＧＣ回路２３とピーク検出回路２４と逆バ
イアス制御回路２５と逆バイアス回路２６で構成され
る。ＡＰＤ２１に入力された光信号３０は、ここで電気
信号に変換され、前置増幅器２２に供給される。前置増
幅器２２の出力は、ＡＧＣ回路２３で、振幅が一定にな
るように制御され、出力電気信号３２として出力され
る。この制御は、ピーク検出回路２４により行なわれ
る。ピーク検出回路２４は、出力電気信号３２の振幅を
モニタし、モニタ値に応じて、ＡＧＣ回路２３の増幅率
の制御を行なう。
を示す。この場合、光受信回路は、ＡＰＤ２１と前置増
幅器２２とＡＧＣ回路２３とピーク検出回路２４と逆バ
イアス制御回路２５と逆バイアス回路２６で構成され
る。ＡＰＤ２１に入力された光信号３０は、ここで電気
信号に変換され、前置増幅器２２に供給される。前置増
幅器２２の出力は、ＡＧＣ回路２３で、振幅が一定にな
るように制御され、出力電気信号３２として出力され
る。この制御は、ピーク検出回路２４により行なわれ
る。ピーク検出回路２４は、出力電気信号３２の振幅を
モニタし、モニタ値に応じて、ＡＧＣ回路２３の増幅率
の制御を行なう。
【０００５】また、ピーク検出回路２４が出力する信号
は、逆バイアス制御回路２５にも入力される。逆バイア
ス制御回路２５は、逆バイアス回路２６が供給する電圧
を制御して、ピーク検出回路２４からの信号に応じたバ
イアス電圧をＡＰＤ２１に供給する。
は、逆バイアス制御回路２５にも入力される。逆バイア
ス制御回路２５は、逆バイアス回路２６が供給する電圧
を制御して、ピーク検出回路２４からの信号に応じたバ
イアス電圧をＡＰＤ２１に供給する。
【０００６】ＡＰＤの増倍率は逆バイアス電圧に依存す
る。また、ＡＰＤの、信号対雑音比（ＳＮ比）を最大に
する増倍率が存在し、そのＳＮ比を最大にする増倍率
は、入力される光信号のレベルに依存する。このため、
ＡＰＤを用いた光受信回路では、通常、ＳＮ比が最大と
なるように、このように２つのフィードバックループを
用い、ＡＧＣ回路２３の増幅率とＡＰＤ２１に印加する
逆バイアス電圧の制御（増倍率の制御）が行われてい
る。
る。また、ＡＰＤの、信号対雑音比（ＳＮ比）を最大に
する増倍率が存在し、そのＳＮ比を最大にする増倍率
は、入力される光信号のレベルに依存する。このため、
ＡＰＤを用いた光受信回路では、通常、ＳＮ比が最大と
なるように、このように２つのフィードバックループを
用い、ＡＧＣ回路２３の増幅率とＡＰＤ２１に印加する
逆バイアス電圧の制御（増倍率の制御）が行われてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の光受信回路で
は、上述のように、出力される電気信号のレベルを一定
に維持するために、増幅率を自動調整するＡＧＣ回路が
用いられている。このため、回路が複雑になることに加
え、消費電力が大きくなるといった問題が存在した。さ
らに、光信号の入力レベルが大きすぎる場合には、前置
増幅器に入力される電気信号が過大になり、前置増幅器
の出力が飽和してしまう。このため、受光できる最大入
力レベルが前置増幅器の特性により制限されてしまうと
いう問題もあった。
は、上述のように、出力される電気信号のレベルを一定
に維持するために、増幅率を自動調整するＡＧＣ回路が
用いられている。このため、回路が複雑になることに加
え、消費電力が大きくなるといった問題が存在した。さ
らに、光信号の入力レベルが大きすぎる場合には、前置
増幅器に入力される電気信号が過大になり、前置増幅器
の出力が飽和してしまう。このため、受光できる最大入
力レベルが前置増幅器の特性により制限されてしまうと
いう問題もあった。
【０００８】また、ＡＰＤを用いた光受信回路では、高
電圧を制御する逆バイアス制御回路が必要であるため、
回路が複雑になるとともに、応答速度が遅くなるという
問題も存在した。
電圧を制御する逆バイアス制御回路が必要であるため、
回路が複雑になるとともに、応答速度が遅くなるという
問題も存在した。
【０００９】そこで本発明の目的は、電気信号の増幅率
制御を行なうことなく、一定振幅の出力電気信号が得ら
れる光受信回路を提供することにある。
制御を行なうことなく、一定振幅の出力電気信号が得ら
れる光受信回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、受信した光
信号の強度を印加電圧に応じて減衰させて出力する光導
波路型素子と、この光導波路型素子の出力する光信号を
電気信号に変換する受光手段と、受光手段が出力する電
気信号を所定の増幅率で増幅する増幅回路と、増幅され
た電気信号のレベルを検出する検出手段と、検出手段の
検出する電気信号のレベルが所定のレベルとなるように
光導波路型素子に印加する印加電圧の制御を行なう印加
電圧制御手段とを具備する。
信号の強度を印加電圧に応じて減衰させて出力する光導
波路型素子と、この光導波路型素子の出力する光信号を
電気信号に変換する受光手段と、受光手段が出力する電
気信号を所定の増幅率で増幅する増幅回路と、増幅され
た電気信号のレベルを検出する検出手段と、検出手段の
検出する電気信号のレベルが所定のレベルとなるように
光導波路型素子に印加する印加電圧の制御を行なう印加
電圧制御手段とを具備する。
【００１１】すなわち、本発明では、光導波路型素子を
用いて、受信した光信号を、所定の強度の光信号に減衰
させてから、受光手段および増幅回路により電気信号に
変換する。たとえば、ピーク検出回路などで構成される
検出手段は、増幅回路により増幅された電気信号のレベ
ルを検出し、印加電圧制御手段は、検出した電気信号レ
ベルに応じた電圧を光導波路型素子に供給することによ
り、光導波路型素子の出力する光信号強度を一定値に維
持する。これにより、電気信号の増幅率制御を行なうこ
となく、一定レベルの出力電気信号を得ることができ
る。
用いて、受信した光信号を、所定の強度の光信号に減衰
させてから、受光手段および増幅回路により電気信号に
変換する。たとえば、ピーク検出回路などで構成される
検出手段は、増幅回路により増幅された電気信号のレベ
ルを検出し、印加電圧制御手段は、検出した電気信号レ
ベルに応じた電圧を光導波路型素子に供給することによ
り、光導波路型素子の出力する光信号強度を一定値に維
持する。これにより、電気信号の増幅率制御を行なうこ
となく、一定レベルの出力電気信号を得ることができ
る。
【００１２】なお、本発明の受光手段としては、光信号
を電気信号に変換できるものであればどのようなもので
も使用することができるが、応答性、信号対雑音比の点
からアバランシェフォトダイオードを用いた回路が好適
である。
を電気信号に変換できるものであればどのようなもので
も使用することができるが、応答性、信号対雑音比の点
からアバランシェフォトダイオードを用いた回路が好適
である。
【００１３】
【実施例】以下、実施例につき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００１４】図１に、本発明の一実施例における光受信
回路の構成を示す。この光受信回路は、光導波路型素子
１１とＰＩＮフォトダイオードを用いた受光素子１２と
増幅回路１３とピーク検出回路１４と印加電圧制御回路
１５で構成される。ここで用いた光導波路型素子１１
は、２本の光導波路と、それぞれの光導波路に電圧を印
加するための電極を備え、受信した光信号３０の強度を
印加電圧に応じて減衰させて出力する素子である。
回路の構成を示す。この光受信回路は、光導波路型素子
１１とＰＩＮフォトダイオードを用いた受光素子１２と
増幅回路１３とピーク検出回路１４と印加電圧制御回路
１５で構成される。ここで用いた光導波路型素子１１
は、２本の光導波路と、それぞれの光導波路に電圧を印
加するための電極を備え、受信した光信号３０の強度を
印加電圧に応じて減衰させて出力する素子である。
【００１５】光導波路型素子１１で調整された光信号３
１は、受光素子１２に入力される。受光素子１２は、入
力された光信号を電気信号に変換し、増幅回路１３に出
力する。増幅回路１３は、入力された電気信号を一定の
増幅率で増幅し、出力電気信号３２を発生する。ピーク
検出回路１４は、出力電気信号３２の振幅を検出し、検
出した振幅を印加電圧制御回路１５に出力する。印加電
圧制御回路１５は、ピーク検出回路１４の検出する振幅
が所定の値となるように、受光素子１２に入力される光
信号レベルの調整を、光導波路型素子１１に印加する電
圧を制御することにより行なう。この印加電圧制御は、
光導波路型素子の印加電圧・減衰量特性を基に行なわれ
る。
１は、受光素子１２に入力される。受光素子１２は、入
力された光信号を電気信号に変換し、増幅回路１３に出
力する。増幅回路１３は、入力された電気信号を一定の
増幅率で増幅し、出力電気信号３２を発生する。ピーク
検出回路１４は、出力電気信号３２の振幅を検出し、検
出した振幅を印加電圧制御回路１５に出力する。印加電
圧制御回路１５は、ピーク検出回路１４の検出する振幅
が所定の値となるように、受光素子１２に入力される光
信号レベルの調整を、光導波路型素子１１に印加する電
圧を制御することにより行なう。この印加電圧制御は、
光導波路型素子の印加電圧・減衰量特性を基に行なわれ
る。
【００１６】図２に、実施例で用いている光導波路型素
子における印加電圧と光信号の減衰量との関係を示す。
このように、減衰量は印加電圧に依存する。印加電圧制
御回路１５は、この関係（実際には、この関係から導き
出される、検出振幅に対して出力する印加電圧の関係）
を記憶しており、入力される光信号が強ければ、たとえ
ば、高い減衰量Ａ1 が達成される、電圧Ｖ1 を光導波路
型素子に供給し、光信号を所定のレベルに減衰するのに
必要な減衰量がＡ2 であるときには、電圧をＶ 2 の供給
を行なう。
子における印加電圧と光信号の減衰量との関係を示す。
このように、減衰量は印加電圧に依存する。印加電圧制
御回路１５は、この関係（実際には、この関係から導き
出される、検出振幅に対して出力する印加電圧の関係）
を記憶しており、入力される光信号が強ければ、たとえ
ば、高い減衰量Ａ1 が達成される、電圧Ｖ1 を光導波路
型素子に供給し、光信号を所定のレベルに減衰するのに
必要な減衰量がＡ2 であるときには、電圧をＶ 2 の供給
を行なう。
【００１７】この光受信回路においては、受光素子とし
てＰＩＮフォトダイオードを用いたが、アバランシェフ
ォトダイオード（ＡＰＤ）を用いることもできる。
てＰＩＮフォトダイオードを用いたが、アバランシェフ
ォトダイオード（ＡＰＤ）を用いることもできる。
【００１８】図３にＡＰＤを用いた光受信回路の構成を
示す。この図に示したように、基本的な構成は、図１の
光受信回路に逆バイアス回路１６を付加したものとな
る。また、その動作も、図１の回路と同様のものである
ため、説明は省略する。前述のようにＡＰＤには、最良
のＳＮ比が得られる増倍率があり、その増倍率が入力さ
れる光信号レベルに応じて変化するため、従来の光受信
回路（図５）では、ＡＰＤに印加する逆バイアス電圧を
入力される光信号の強度に応じて制御する逆バイアス制
御回路を設けることが必要であったが、この装置では、
ＡＰＤに光信号を入力する前段階で光信号のレベルが一
定値に制御されるため、逆バイアス電圧の制御を行なう
必要がない。
示す。この図に示したように、基本的な構成は、図１の
光受信回路に逆バイアス回路１６を付加したものとな
る。また、その動作も、図１の回路と同様のものである
ため、説明は省略する。前述のようにＡＰＤには、最良
のＳＮ比が得られる増倍率があり、その増倍率が入力さ
れる光信号レベルに応じて変化するため、従来の光受信
回路（図５）では、ＡＰＤに印加する逆バイアス電圧を
入力される光信号の強度に応じて制御する逆バイアス制
御回路を設けることが必要であったが、この装置では、
ＡＰＤに光信号を入力する前段階で光信号のレベルが一
定値に制御されるため、逆バイアス電圧の制御を行なう
必要がない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受信した光信号のレベルを光導波路型素子を用いて一定
に制御した後に、電気信号に変換するため、増幅回路に
単純な構造を有する一定増幅率の増幅器を用いることが
でき、回路構成が簡単になり、受信のために必要な消費
電力を少なくすることができる。また、受光素子に入力
される光信号のレベルが一定になるため、光受信器が受
光できる光信号の最大入力レベルを、増幅器の出力飽和
量に無関係に設定することができる。さらに、アバラン
シェフォトダイオードを受光素子として用いた場合に
は、逆バイアス制御回路を設ける必要がなくなるといっ
た利点も存在する。
受信した光信号のレベルを光導波路型素子を用いて一定
に制御した後に、電気信号に変換するため、増幅回路に
単純な構造を有する一定増幅率の増幅器を用いることが
でき、回路構成が簡単になり、受信のために必要な消費
電力を少なくすることができる。また、受光素子に入力
される光信号のレベルが一定になるため、光受信器が受
光できる光信号の最大入力レベルを、増幅器の出力飽和
量に無関係に設定することができる。さらに、アバラン
シェフォトダイオードを受光素子として用いた場合に
は、逆バイアス制御回路を設ける必要がなくなるといっ
た利点も存在する。
【図１】本発明の一実施例における光受信回路の概要を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】実施例による光受信回路で用いた光導波路型素
子の減衰量の印加電圧依存性を示す特性図である。
子の減衰量の印加電圧依存性を示す特性図である。
【図３】本発明の変形例によるＡＰＤを用いた光受信回
路の概要を示す構成図である。
路の概要を示す構成図である。
【図４】従来例による光受信回路の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図５】従来例によるＡＰＤを用いた光受信回路の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１１ 光導波路型素子 １２、２１ 受光素子 １３ 増幅回路 １４、２４ ピーク検出回路 １５ 印加電圧制御回路 １６、２６ 逆バイアス回路 ２２ 前置増幅器 ２３ ＡＧＣ回路 ２５ 逆バイアス制御回路 ３０、３１ 光信号 ３２ 出力電気信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06
Claims (2)
- 【請求項１】 受信した光信号の強度を印加電圧に応じ
て減衰させて出力する光導波路型素子と、 この光導波路型素子の出力する光信号を電気信号に変換
する受光手段と、 前記受光手段が出力する電気信号を所定の増幅率で増幅
する増幅回路と、 増幅された電気信号のレベルを検出する検出手段と、 前記検出手段の検出する電気信号のレベルが所定のレベ
ルとなるように前記光導波路型素子に印加する印加電圧
の制御を行なう印加電圧制御手段とを具備することを特
徴とする光受信回路。 - 【請求項２】 前記受光手段がアバランシェフォトダイ
オードを用いて構成されていることを特徴とする請求項
１記載の光受信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5201697A JPH0758702A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 光受信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5201697A JPH0758702A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 光受信回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0758702A true JPH0758702A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16445419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5201697A Pending JPH0758702A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 光受信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758702A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007259255A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Nec Corp | 分散補償型光信号受信装置、受信回路、受信方法、および受信プログラム |
| CN114353662A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 天津大学 | 一种无源多目标收发一体扫描基站 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346022A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光多重伝送方式 |
| JPH0243520A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-14 | Toshiba Corp | 光集積回路 |
-
1993
- 1993-08-13 JP JP5201697A patent/JPH0758702A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346022A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光多重伝送方式 |
| JPH0243520A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-14 | Toshiba Corp | 光集積回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007259255A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Nec Corp | 分散補償型光信号受信装置、受信回路、受信方法、および受信プログラム |
| CN114353662A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 天津大学 | 一种无源多目标收发一体扫描基站 |
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