JPH08274721A - 光伝送方法および光伝送装置 - Google Patents
光伝送方法および光伝送装置Info
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- JPH08274721A JPH08274721A JP7075579A JP7557995A JPH08274721A JP H08274721 A JPH08274721 A JP H08274721A JP 7075579 A JP7075579 A JP 7075579A JP 7557995 A JP7557995 A JP 7557995A JP H08274721 A JPH08274721 A JP H08274721A
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- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
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Abstract
マーク率変動に耐力のある超高速光伝送装置を実現す
る。 【構成】 光伝送装置は、ノンリターントウゼロ符号を
受信信号とし光電気変換回路を含む等化増幅回路2と、
ピーク値検出回路5と、DCアンプ6と、タイミング抽
出回路4と、直流再生回路3と、識別回路7とからな
り、等化増幅回路2はノンリターントウゼロ符号受信信
号の微分等化波形を生成する微分回路24を有し、直流
再生回路3は等化増幅回路2の出力信号の論理正及び論
理負信号を出力する論理回路31と、論理回路31の出
力の論理正信号をセット信号とし、論理回路出力の論理
負信号をリセット信号とするセット/リセット型フリッ
プフロップ回路32を有し、タイミング抽出回路4の入
力端には全波整流回路42が設けられている。
Description
装置に関する。
長距離伝送システムの可能性として長波長帯の光デバイ
ス/単一モードファイバを用いた超高速光伝送技術の検
討が進められ、特に画像,データ,音声の多種多様なサ
ービスを行う広帯域情報通信ネットワークの実現のため
には光伝送装置の高速化,安定実用化が期待されつつあ
る。
おける基幹伝送系の伝送容量は、時分割多重伝送系にお
いては数ギガビット/秒にも達し、光送受信装置に対し
て広帯域/高速化が要求される。
機能は、(1)等化増幅による整形(reshapin
g),(2)リタイミング(retiming),
(3)識別再生(rege neration)の3つ
の”R”に大別される(参照:”光ファイバ通信”電気
通信技術ニュース”参照)。
示している。
された電気信号(NRZ符号)を等化増幅する等化増幅
回路2’と、直流再生回路3’と、等化増幅回路2’の
出力信号(受信データ信号)からデータ信号速度に同期
したf0 成分のタイミング信号(クロック信号)を抽出
するタイミング抽出回路4’と、直流再生回路3’から
のデータ信号をタイミング抽出回路4’からのタイミン
グ信号を用いて波形整形する識別回路7と、等化増幅回
路2’の出力のピーク値を例えばダイオード検波回路に
より検出し、そのピーク値に相関する直流電圧を出力す
るピーク値検出回路5と、ピーク値検出回路5から出力
された直流電圧を差動増幅するDCアンプ6で構成され
ている。
プ21と、DCアンプ6で利得が制御される可変利得ア
ンプ22と、ポストアンプ23で構成されている。タイ
ミング抽出回路4’は微分回路41と全波整流回路42
とタイミング抽出フィルタ43と狭帯域アンプ44とリ
ミッタアンプ45で構成されている。
送装置では、等化増幅回路2’の必要帯域としては伝送
路符号がRZの場合、伝送路速度の2倍を必要としてい
た。また、ギガビット領域の伝送系では等化増幅回路
2’の構成がAC結合であるため、大きなダイナミック
レンジが必要である。
ダイオードとキャパシタを用いた直流クランプ回路を主
信号路に入れるのが一般的であった。従来の直流再生回
路3’では、ダイオードによる直流クランプ動作の誤差
を小さくするために、出力インピーダンスの小さい入力
バッファと、入力インピーダンスの大きい出力バッファ
との間に直流クランプ回路を挿入する必要があるが、入
力信号の速度がギガビット/秒以上となるような超高速
パルス伝送装置にこのような回路を適用しようとする
と、以下のような欠点がある。
で充分出力インピーダンスを小さくできる、あるいは充
分入力インピーダンスを大きくできるバッファ回路の実
現が困難となり、クランプが完全に行われなくなって直
流補償が不完全となる。また、バッファの周波数対利得
特性を超広帯域にわたって平坦とすることが困難になる
ため、入力信号波形が歪を受け、これによって直流補償
特性も理想値から外れる。さらに、入力バッファおよび
出力バッファには通常バイポーラトランジスタによるエ
ミッタフォロワ回路、またはガリウムヒ素電界効果トラ
ンジスタによるソースフォロワ回路が用いられるが、超
高周波においてこのような回路を二段縦続に接続する
と、きわめて発振しやすくなり、安定な動作が得にく
い。
領域が狭くてよく、マーク率変動に対して充分耐力があ
る、IC化が可能な光伝送方法および光伝送装置を提供
することにある。
ノンリターントウゼロ符号を受信信号とし光電気変換回
路を含む等化増幅部と、タイミング抽出部と、直流再生
部と、識別再生部とからなる光伝送装置において、前記
ノンリターントウゼロ符号受信信号を前記等化増幅部に
おいて微分等化符号に変換すると共に前記直流再生回路
では前記微分等化符号信号を用いて直流再生し、さらに
前記タイミング抽出部では前記微分等化信号を用いてタ
イミング抽出することを特徴とする。
送信号を増幅するフロントエンドアンプと、該フロント
エンドアンプの出力信号から微分等化信号を生成する微
分回路と、該微分回路の出力信号を増幅する可変利得ア
ンプおよびポストアンプを含む等化増幅回路と、該等化
増幅回路のピーク値を検出し、該ピーク値に相関した直
流電圧を出力するピーク値検出回路と、前記直流電圧を
差動増幅し、前記可変利得アンプの利得を制御するDC
アンプと、前記等化増幅回路の出力信号の論理正及び論
理負信号を出力する論理回路と、該論理回路出力の論理
正信号をセット信号とし、前記論理回路出力の論理負信
号をリセット信号とするセット/リセット型フリップフ
ロップ回路を含む直流再生回路と、前記等化増幅回路の
出力信号を全波整流する全波整流回路と、該全波整流回
路の出力からタイミング信号を抽出するタイミング抽出
フィルタと、前記タイミング信号を増幅する狭帯域アン
プおよびリミッタアンプを含むタイミング抽出回路と、
前記直流再生回路の出力信号を前記タイミング信号を用
いて波形整形する識別回路を有する。
Z)符号受信信号の微分等化波形を生成する微分回路を
有し、直流再生回路は等化増幅回路の出力信号の論理正
及び論理負信号を出力する論理回路と、論理回路出力の
論理正信号をセット信号とし論理回路出力の論理負信号
をリセット信号とするセット/リセット型フリップフロ
ップ回路を有し、タイミング抽出回路の入力端には全波
整流回路を設けることにより、等化増幅回路として占有
帯域が狭くてよく、かつ実現性の高い直流再生回路が得
られ、マーク率変動に対して充分耐力のあるIC化が可
能となる光伝送装置が得られる。
て説明する。
ロック図、図2は微分回路24の(T,−T)の伝達特
性を示す図、図3は本実施例の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
伝送装置と、等化増幅回路2と直流再生回路3とタイミ
ング抽出回路4の構成が一部異なっている。すなわち、
等化増幅回路2ではフロントエンドアンプ21と可変利
得アンプ22の間に微分回路24が挿入され、直流再生
回路3が、等化増幅回路2の出力信号の論理正および論
理負の出力信号を出力する論理回路31と、論理回路3
1の出力の論理正信号をセット信号とし、論理回路31
の出力の論理負信号をリセット信号とするS/R F/
F32で構成され、タイミング抽出回路4から微分回路
41が削除されている。
る。なお、説明に当たって、伝送路符号としては、パル
ス占有率100%のNRZ信号を仮定する。
電気変換され、さらにフロントエンドアンプ21におい
て増幅された後、微分回路24に入力される。
る。この微分回路24は、図2に示すように、入力パル
ス信号の周期Tに対して(T,−T)の伝達特性を有し
ている。したがって、この微分回路24の動作としては
入力信号aの立上がり/立下がりの変化点を検出してい
ることになる。最初の変化点(立上がり)では、+振幅
でパルス幅がほぼTの信号となり、次の変化点(立下が
り)では−振幅でパルス幅がほぼTの信号となる。仮に
同符号が連続した場合には信号レベルとしてはゼロレベ
ルが保持される。すなわち、入力信号aに対する、微分
回路24の出力信号bの波形としては、マーク率によら
ず直流平衡がとれた信号となっている。微分回路24の
出力信号は、可変利得アンプ22,ポストアンプ23に
おいて所望のレベルまで増幅された後、直流再生回路
3,タイミング抽出回路4に各々入力される。微分等化
信号のナイキスト周波数は伝送路速度に同期した周波数
の半分であるため、可変利得アンプ22,ポストアンプ
23の帯域も広帯域である必要はなく、むしろ雑音特性
の点からは狭帯域特性の方がよい。例えば伝送路速度が
10ギガビットであれば帯域として、3〜10ギガヘル
ツを有していればよい。したがって、アンプとしてはM
MIC(マイクロ波モノリシック集積回路)で構成する
ことができる。
等化増幅回路2の出力信号bの非反転信号c,反転信号
dを出力する。S/R F/F回路32はこの非反転信
号cをセットパルス,反転信号dをリセットパルスとし
て入力することにより、出力信号eとしてマーク率によ
らず直流レベルが一定の信号を識別再生回路7に出力す
る。一方、タイミング抽出回路4に入力された等化増幅
回路2の出力信号eは全波整流回路42において整流さ
れ、信号波形fとして変換され、これ以降は従来のタイ
ミング抽出回路4’と同じ処理をされタイミング信号g
が生成される。識別回路7は出力信号eをタイミング信
号gを用いて波形整形し、信号hを出力する。
回路としての帯域が狭帯域でよく、さらに実現性の高い
直流再生回路が構成できるため、10ギガビット以上の
領域においてもIC化した光伝送装置が得られる。
ターントウゼロ符号受信信号を等化増幅回路において微
分等化符号に変換すると共に直流再生回路では微分等化
符号信号を用いて直流再生し、さらにタイミング抽出回
路では微分等化信号を用いてタイミングを抽出すること
により、等化増幅回路として占有帯域が狭くてよく、マ
ーク率変動に対して充分耐力のある光伝送方式が得られ
る効果がある。
ある。
ートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 ノンリターントウゼロ符号を受信信号と
し光電気変換回路を含む等化増幅部と、タイミング抽出
部と、直流再生部と、識別再生部とからなる光伝送装置
において、前記ノンリターントウゼロ符号受信信号を前
記等化増幅部において微分等化符号に変換すると共に前
記直流再生回路では前記微分等化符号信号を用いて直流
再生し、さらに前記タイミング抽出部では前記微分等化
信号を用いてタイミング抽出することを特徴とする光伝
送方法。 - 【請求項2】 光電変換された伝送信号を増幅するフロ
ントエンドアンプと、該フロントエンドアンプの出力信
号から微分等化信号を生成する微分回路と、該微分回路
の出力信号を増幅する可変利得アンプおよびポストアン
プを含む等化増幅回路と、 該等化増幅回路のピーク値を検出し、該ピーク値に相関
した直流電圧を出力するピーク値検出回路と、 前記直流電圧を差動増幅し、前記可変利得アンプの利得
を制御するDCアンプと、 前記等化増幅回路の出力信号の論理正及び論理負信号を
出力する論理回路と、該論理回路出力の論理正信号をセ
ット信号とし、前記論理回路出力の論理負信号をリセッ
ト信号とするセット/リセット型フリップフロップ回路
を含む直流再生回路と、 前記等化増幅回路の出力信号を全波整流する全波整流回
路と、該全波整流回路の出力からタイミング信号を抽出
するタイミング抽出フィルタと、前記タイミング信号を
増幅する狭帯域アンプおよびリミッタアンプを含むタイ
ミング抽出回路と、 前記直流再生回路の出力信号を前記タイミング信号を用
いて波形整形する識別回路を有する光伝送装置。
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1996
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