JPH10303820A - Ａｐｄを用いた光受信器 - Google Patents
Ａｐｄを用いた光受信器Info
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- JPH10303820A JPH10303820A JP9117424A JP11742497A JPH10303820A JP H10303820 A JPH10303820 A JP H10303820A JP 9117424 A JP9117424 A JP 9117424A JP 11742497 A JP11742497 A JP 11742497A JP H10303820 A JPH10303820 A JP H10303820A
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- level
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＡＰＤを用いた光受信器において、異常な信
号が入力しＡＰＤを破損するバイアス電圧がＡＰＤに加
わることを防止する。 【解決手段】 光信号入力を光カプラ１により主信号と
モニタ信号とに分岐し、主信号は前置増幅器６及びＡＧ
Ｃ増幅器７を介してタイミン抽出回路９及び識別再生回
路８に出力する。また、ＡＧＣ増幅器７からその入力信
号レベルに相当する帰還信号を出力しＡＰＤバイアス回
路５を介してＡＰＤ２のバイアス電圧としてフィードバ
ックする。光信号レベルの過小によるＡＧＣの過大なバ
イアス電圧及び光信号のレベルの過大によるＡＰＤ２の
過度の光電流の何れの場合にもＡＰＤ２を破損させるこ
とがないように、レベル検出器４で前記モニタ信号を検
出し、過大又は過小の光信号入力に対してＡＰＤバイア
ス回路５を制御して前記バイアス電圧をＡＰＤを破損し
ない電圧値に固定する。
号が入力しＡＰＤを破損するバイアス電圧がＡＰＤに加
わることを防止する。 【解決手段】 光信号入力を光カプラ１により主信号と
モニタ信号とに分岐し、主信号は前置増幅器６及びＡＧ
Ｃ増幅器７を介してタイミン抽出回路９及び識別再生回
路８に出力する。また、ＡＧＣ増幅器７からその入力信
号レベルに相当する帰還信号を出力しＡＰＤバイアス回
路５を介してＡＰＤ２のバイアス電圧としてフィードバ
ックする。光信号レベルの過小によるＡＧＣの過大なバ
イアス電圧及び光信号のレベルの過大によるＡＰＤ２の
過度の光電流の何れの場合にもＡＰＤ２を破損させるこ
とがないように、レベル検出器４で前記モニタ信号を検
出し、過大又は過小の光信号入力に対してＡＰＤバイア
ス回路５を制御して前記バイアス電圧をＡＰＤを破損し
ない電圧値に固定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信伝送系にお
けるアヴァランシェ・フォトダイオード（「ＡＰＤ」と
いう。）を用いた光受信器に関する。
けるアヴァランシェ・フォトダイオード（「ＡＰＤ」と
いう。）を用いた光受信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＰＤを用いた光受信器の従来例の一つ
として図２にそのブロック図を示す。
として図２にそのブロック図を示す。
【０００３】同図において、光信号入力は、ＡＰＤ
（２）により光／電気変換され、出力の電流信号は前置
増幅器（６）により電圧信号に変換される。前置増幅器
（６）の出力は、ＡＧＣ増幅器（７）によりデータ識別
に最適な振幅にまで増幅され、識別再生回路（８）とタ
イミング抽出回路（９）に入力される。タイミング抽出
回路（９）はデータ信号のビットレートに対応したクロ
ック信号を生成して出力する。識別再生回路（８）はタ
イミング抽出回路（９）で生成されたクロック信号に同
期したデータ信号を出力する。
（２）により光／電気変換され、出力の電流信号は前置
増幅器（６）により電圧信号に変換される。前置増幅器
（６）の出力は、ＡＧＣ増幅器（７）によりデータ識別
に最適な振幅にまで増幅され、識別再生回路（８）とタ
イミング抽出回路（９）に入力される。タイミング抽出
回路（９）はデータ信号のビットレートに対応したクロ
ック信号を生成して出力する。識別再生回路（８）はタ
イミング抽出回路（９）で生成されたクロック信号に同
期したデータ信号を出力する。
【０００４】また、ＡＧＣ増幅器（７）は、入力される
信号のレベルを検出し、ＡＰＤバイアス回路（５）にそ
の信号（帰還信号）を出力する。ＡＰＤバイアス回路
（５）は、前記ＡＧＣ増幅器（７）からの帰還信号によ
りＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を調整する。
信号のレベルを検出し、ＡＰＤバイアス回路（５）にそ
の信号（帰還信号）を出力する。ＡＰＤバイアス回路
（５）は、前記ＡＧＣ増幅器（７）からの帰還信号によ
りＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を調整する。
【０００５】ＡＧＣ増幅器（７）に入力される信号レベ
ルが小さくデータ識別に最適な振幅にまで増幅するのに
ゲインが不十分であるときは、ＡＰＤ（２）のバイアス
電圧を大きくすることでＡＰＤ（２）の増倍率を増加さ
せ、データ識別に十分な振幅が得られるまでＡＧＣ増幅
器（７）に入力されるレべルを大きくする。反対にＡＧ
Ｃ増幅器（７）に入力されるレベルが大きすぎて、デー
タ識別に最適な振幅にするのにゲインを調整できないと
き、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を小さくするこ
とでＡＰＤ（２）の増倍率を下げ、調整可能なレベルの
信号がＡＧＣ増幅器（７）に入力されるようにする。
ルが小さくデータ識別に最適な振幅にまで増幅するのに
ゲインが不十分であるときは、ＡＰＤ（２）のバイアス
電圧を大きくすることでＡＰＤ（２）の増倍率を増加さ
せ、データ識別に十分な振幅が得られるまでＡＧＣ増幅
器（７）に入力されるレべルを大きくする。反対にＡＧ
Ｃ増幅器（７）に入力されるレベルが大きすぎて、デー
タ識別に最適な振幅にするのにゲインを調整できないと
き、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を小さくするこ
とでＡＰＤ（２）の増倍率を下げ、調整可能なレベルの
信号がＡＧＣ増幅器（７）に入力されるようにする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のＡＰＤを用いた
光受信器は、ＡＧＣ増幅器からの帰還信号だけでＡＰＤ
に加わるバイアス電圧を制御するように構成されてお
り、ＡＰＤに対する光信号入力レベルが過小もしくは過
大であったときへの対応がなされていない。
光受信器は、ＡＧＣ増幅器からの帰還信号だけでＡＰＤ
に加わるバイアス電圧を制御するように構成されてお
り、ＡＰＤに対する光信号入力レベルが過小もしくは過
大であったときへの対応がなされていない。
【０００７】したがって、従来のＡＰＤを用いた光受信
器においては、非常に小さい光信号が入力されたときＡ
ＰＤの増倍率を上げるために過大なバイアス電圧が加わ
りＡＰＤを破損する危険性がある。また同様に、非常に
大きな光信号が入力された場合も過大な光電流が流れて
ＡＰＤを破損する危険性があるという問題点があった。
器においては、非常に小さい光信号が入力されたときＡ
ＰＤの増倍率を上げるために過大なバイアス電圧が加わ
りＡＰＤを破損する危険性がある。また同様に、非常に
大きな光信号が入力された場合も過大な光電流が流れて
ＡＰＤを破損する危険性があるという問題点があった。
【０００８】本発明の目的は、ＡＰＤを用いた光受信器
において、上記のような異常な信号が入力しＡＰＤを破
損するバイアス電圧がＡＰＤに加わることを防止するこ
とにある。
において、上記のような異常な信号が入力しＡＰＤを破
損するバイアス電圧がＡＰＤに加わることを防止するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は以下の手段を有する。即ち、ＡＧＣ制御系を有
するＡＰＤを用いた光受信器において、前記ＡＰＤの出
力を電圧信号に変換する前置増幅器と、前記前置増幅器
の出力を増幅するＡＧＣ増幅器と、前記ＡＧＣ増幅器か
らの帰還信号に基づき前記ＡＰＤのバイアス電圧を制御
するＡＰＤバイアス回路と、前記ＡＰＤへの光信号レベ
ルに基づいて前記ＡＰＤバイアス回路を制御する制御回
路とを有する。
本発明は以下の手段を有する。即ち、ＡＧＣ制御系を有
するＡＰＤを用いた光受信器において、前記ＡＰＤの出
力を電圧信号に変換する前置増幅器と、前記前置増幅器
の出力を増幅するＡＧＣ増幅器と、前記ＡＧＣ増幅器か
らの帰還信号に基づき前記ＡＰＤのバイアス電圧を制御
するＡＰＤバイアス回路と、前記ＡＰＤへの光信号レベ
ルに基づいて前記ＡＰＤバイアス回路を制御する制御回
路とを有する。
【００１０】前記制御回路は、バイアス電圧がＡＰＤを
破損する電圧にならないようにＡＰＤバイアス回路を制
御する。
破損する電圧にならないようにＡＰＤバイアス回路を制
御する。
【００１１】前記制御回路は、第１のリファレンスレベ
ルと前記第１のリファレンスレベルより高い第２のリフ
ァレンスレベルが設定されたコンパレータを有し、各リ
ファレンスレベルは、ＡＰＤを破損しない光信号レベル
に対応した範囲に設定される。ＡＰＤに入力された光信
号レベルが前記範囲内である場合には、前記ＡＧＣ増幅
器からの帰還信号に基づいて前記ＡＰＤのバイアス電圧
を制御し、前記範囲外の場合には前記ＡＰＤのバイアス
電圧を固定電圧とする。
ルと前記第１のリファレンスレベルより高い第２のリフ
ァレンスレベルが設定されたコンパレータを有し、各リ
ファレンスレベルは、ＡＰＤを破損しない光信号レベル
に対応した範囲に設定される。ＡＰＤに入力された光信
号レベルが前記範囲内である場合には、前記ＡＧＣ増幅
器からの帰還信号に基づいて前記ＡＰＤのバイアス電圧
を制御し、前記範囲外の場合には前記ＡＰＤのバイアス
電圧を固定電圧とする。
【００１２】本発明は前記手段により、ＡＰＤに入力さ
れる光信号のレベルをモニタし、光信号レべルに応じた
バイアス電圧がＡＰＤを破損しない範囲にあるかどうか
を判別する。光信号レベルがＡＰＤを破損しない範囲か
ら外れていると判断した場合、ＡＰＤに加わるバイアス
電圧があらかじめ設定したＡＰＤを破損しない電圧値に
固定することで、非常に小さいまたは大きい光信号がＡ
ＰＤに入力された場合にＡＰＤの破損を防止する。
れる光信号のレベルをモニタし、光信号レべルに応じた
バイアス電圧がＡＰＤを破損しない範囲にあるかどうか
を判別する。光信号レベルがＡＰＤを破損しない範囲か
ら外れていると判断した場合、ＡＰＤに加わるバイアス
電圧があらかじめ設定したＡＰＤを破損しない電圧値に
固定することで、非常に小さいまたは大きい光信号がＡ
ＰＤに入力された場合にＡＰＤの破損を防止する。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１に示
すブロック図を用いて説明する。
すブロック図を用いて説明する。
【００１４】光信号入力は、光カプラ（１）により分岐
され、一方は主信号としてＡＰＤ（２）に、他方はモニ
タ信号としてＰＩＮフォトダイオード（「ＰＩＮ-Ｐ
Ｄ」という。）（３）に入力される。ＡＰＤ（２）に入
力された信号は光／電気変換され、出力の電流信号は前
置増幅器（６）により電圧信号に変換される。前置増幅
器（６）の出力は、ＡＧＣ増幅器（７）によりデータ識
別に最適な振幅にまで増幅され、識別再生回路（８）と
タイミング抽出回路（９）に入力される。タイミング抽
出回路（９）からはデータ信号のビットレートに応じた
クロック信号が出力される。識別再生回路（８）からは
タイミング抽出回路（９）からのクロック信号と同期が
とれたデータ信号が出力される。また、ＡＧＣ増幅器
（７）は、入力信号のレベルに応じた帰還信号をＡＰＤ
バイアス回路（５）に出力する。ＡＰＤバイアス回路
（５）は、前記帰還信号に応じてＡＰＤ（２）に加わる
バイアス電圧を調整する。
され、一方は主信号としてＡＰＤ（２）に、他方はモニ
タ信号としてＰＩＮフォトダイオード（「ＰＩＮ-Ｐ
Ｄ」という。）（３）に入力される。ＡＰＤ（２）に入
力された信号は光／電気変換され、出力の電流信号は前
置増幅器（６）により電圧信号に変換される。前置増幅
器（６）の出力は、ＡＧＣ増幅器（７）によりデータ識
別に最適な振幅にまで増幅され、識別再生回路（８）と
タイミング抽出回路（９）に入力される。タイミング抽
出回路（９）からはデータ信号のビットレートに応じた
クロック信号が出力される。識別再生回路（８）からは
タイミング抽出回路（９）からのクロック信号と同期が
とれたデータ信号が出力される。また、ＡＧＣ増幅器
（７）は、入力信号のレベルに応じた帰還信号をＡＰＤ
バイアス回路（５）に出力する。ＡＰＤバイアス回路
（５）は、前記帰還信号に応じてＡＰＤ（２）に加わる
バイアス電圧を調整する。
【００１５】ＰＩＮ-ＰＤ（３）は、モニタ信号として
入力された光信号を光／電気変換し、入力レベルに応じ
た信号をレベル検出器（４）に出力する。レベル検出器
（４）は、信号のレベルを検出し、設定された範囲内の
レベルであればＬｏｗレベル信号を出力し、範囲外の場
合はＨｉｇｈレベル信号を出力するようにリファレンス
電圧が設定されている。
入力された光信号を光／電気変換し、入力レベルに応じ
た信号をレベル検出器（４）に出力する。レベル検出器
（４）は、信号のレベルを検出し、設定された範囲内の
レベルであればＬｏｗレベル信号を出力し、範囲外の場
合はＨｉｇｈレベル信号を出力するようにリファレンス
電圧が設定されている。
【００１６】入力される光信号のレベルが小さい場合、
ＡＧＣ増幅器（７）からの帰還信号により、ＡＰＤバイ
アス回路（５）はバイアス電圧を上げるように制御さ
れ、その結果ＡＰＤ（２）の増倍率が大きくなる。この
とき、入力レベルが過小であるとＡＰＤ（２）に過大な
バイアス電圧がかかり破損してしまう可能性がある。ま
た、入力レベルが過大であるとＡＰＤ（２）に流れる光
電流が大きくなりすぎて同様にＡＰＤ（２）を破損して
しまう可能性がある。前述のレベル検出器（４）のリフ
ァレンス電圧の設定は、このＡＰＤ（２）を破損しない
光入力レベルに対応した範囲とする。
ＡＧＣ増幅器（７）からの帰還信号により、ＡＰＤバイ
アス回路（５）はバイアス電圧を上げるように制御さ
れ、その結果ＡＰＤ（２）の増倍率が大きくなる。この
とき、入力レベルが過小であるとＡＰＤ（２）に過大な
バイアス電圧がかかり破損してしまう可能性がある。ま
た、入力レベルが過大であるとＡＰＤ（２）に流れる光
電流が大きくなりすぎて同様にＡＰＤ（２）を破損して
しまう可能性がある。前述のレベル検出器（４）のリフ
ァレンス電圧の設定は、このＡＰＤ（２）を破損しない
光入力レベルに対応した範囲とする。
【００１７】すなわち、ＡＰＤ（２）を破損する可能性
のある過大なもしくは過小な光信号が入力された場合
は、レベル検出器（４）はＨｉｇｈレベル信号を出力す
る。破損する可能性がない信号が入力された場合はＬｏ
ｗレベル信号を出力する。
のある過大なもしくは過小な光信号が入力された場合
は、レベル検出器（４）はＨｉｇｈレベル信号を出力す
る。破損する可能性がない信号が入力された場合はＬｏ
ｗレベル信号を出力する。
【００１８】ＡＰＤバイアス回路（５）は、レベル検出
器（４）からの信号がＨｉｇｈレベルである時は、あら
かじめ設定されているＡＰＤ（２）を破損しないバイア
ス電圧をＡＰＤ（２）に加えるように制御され、逆にＬ
ｏｗレベル信号である時は、ＡＧＣ増幅器（７）からの
帰還信号により入力レベルに応じてバイアス電圧を調整
するように制御される。
器（４）からの信号がＨｉｇｈレベルである時は、あら
かじめ設定されているＡＰＤ（２）を破損しないバイア
ス電圧をＡＰＤ（２）に加えるように制御され、逆にＬ
ｏｗレベル信号である時は、ＡＧＣ増幅器（７）からの
帰還信号により入力レベルに応じてバイアス電圧を調整
するように制御される。
【００１９】以上の構成、動作により、過大なもしくは
過小なレベルの光信号が入力された場合でも、過大なバ
イアス電圧が加わることや過大な光電流が流れることで
ＡＰＤ（２）が破壊されてしまうことを防ぐことができ
る。
過小なレベルの光信号が入力された場合でも、過大なバ
イアス電圧が加わることや過大な光電流が流れることで
ＡＰＤ（２）が破壊されてしまうことを防ぐことができ
る。
【００２０】
【実施例】次に、本発明の第１の実施例を図３に示すブ
ロック図を用いて説明する。入力された波長１．５５μ
ｍの光信号は、主信号対モニタ信号の比が１０：１の光
カプラ（１）により分岐され、主信号は、超格子ＡＰＤ
（２）に、モニタ信号は、ＰＩＮ-ＰＤ（３）に入力さ
れる。主信号はＡＰＤ（２）により光／電気変換され、
その電流信号は前置増幅器（６）により電圧信号に変換
される。前置増幅器（６）の出力は、最大ゲイン２０ｄ
ＢのＡＧＣ増幅器（７）によりデータ識別に最適な６０
０ｍＶｐ-ｐ程度の振幅に増幅され、識別再生回路
（８）とタイミング抽出回路（９）に入力される。識別
再生回路（８）から約１Ｖｐ-ｐのデータ信号が、クロ
ック抽出回路（９）から約１Ｖｐ-ｐのクロック信号が
出力される。
ロック図を用いて説明する。入力された波長１．５５μ
ｍの光信号は、主信号対モニタ信号の比が１０：１の光
カプラ（１）により分岐され、主信号は、超格子ＡＰＤ
（２）に、モニタ信号は、ＰＩＮ-ＰＤ（３）に入力さ
れる。主信号はＡＰＤ（２）により光／電気変換され、
その電流信号は前置増幅器（６）により電圧信号に変換
される。前置増幅器（６）の出力は、最大ゲイン２０ｄ
ＢのＡＧＣ増幅器（７）によりデータ識別に最適な６０
０ｍＶｐ-ｐ程度の振幅に増幅され、識別再生回路
（８）とタイミング抽出回路（９）に入力される。識別
再生回路（８）から約１Ｖｐ-ｐのデータ信号が、クロ
ック抽出回路（９）から約１Ｖｐ-ｐのクロック信号が
出力される。
【００２１】また、ＡＧＣ増幅器（７）は、入力された
信号をデータ識別に最適な振幅に増幅することができる
ようにＡＰＤバイアス回路（５）にその入力信号レベル
に応じた帰還信号を出力し、これによりＡＰＤバイアス
回路（５）は、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を調
整してＡＰＤ（２）の増倍率を変える。
信号をデータ識別に最適な振幅に増幅することができる
ようにＡＰＤバイアス回路（５）にその入力信号レベル
に応じた帰還信号を出力し、これによりＡＰＤバイアス
回路（５）は、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を調
整してＡＰＤ（２）の増倍率を変える。
【００２２】例えば、ＡＧＣ増幅器（７）は、データ識
別の最適振幅まで増幅するにはゲインが足りない５０ｍ
Ｖｐ-ｐ程度の小さい信号が入力した場合は、ＡＰＤバ
イアス回路（５）はＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧
を大きくするように制御しＡＰＤ（２）の増倍率を大き
くする。また反対に、ＡＧＣ増幅器（７）は、最適振幅
にコントロールできない８００ｍＶｐ-ｐ程度の大きな
信号が入力された場合は、ＡＰＤバイアス回路（５）
は、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を小さくするよ
うに制御しＡＰＤ（２）の増倍率を小さくする。
別の最適振幅まで増幅するにはゲインが足りない５０ｍ
Ｖｐ-ｐ程度の小さい信号が入力した場合は、ＡＰＤバ
イアス回路（５）はＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧
を大きくするように制御しＡＰＤ（２）の増倍率を大き
くする。また反対に、ＡＧＣ増幅器（７）は、最適振幅
にコントロールできない８００ｍＶｐ-ｐ程度の大きな
信号が入力された場合は、ＡＰＤバイアス回路（５）
は、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を小さくするよ
うに制御しＡＰＤ（２）の増倍率を小さくする。
【００２３】一方、モニタ信号はＰＩＮ-ＰＤ（３）に
より光／電気変換され、Ｉ／Ｖ変換器（１０）で電圧信
号に変換される。Ｉ／Ｖ変換器（１０）の出力は前記レ
ベル検出器（４）としてウインドコンパレータ（１１）
に入力され、該ウインドコンパレータ（１１）により信
号レベルが検出される。
より光／電気変換され、Ｉ／Ｖ変換器（１０）で電圧信
号に変換される。Ｉ／Ｖ変換器（１０）の出力は前記レ
ベル検出器（４）としてウインドコンパレータ（１１）
に入力され、該ウインドコンパレータ（１１）により信
号レベルが検出される。
【００２４】ＡＰＤ（２）が破損しない光入力レベルが
−３３ｄＢｍ〜−５ｄＢｍの範囲とすると、ウインドコ
ンパレータ（１１）は、−３３ｄＢｍ以下及び−５ｄＢ
ｍ以上のレベルの光信号がＡＰＤ（２）に入力する場合
に、その出力がＨｉｇｈレベルを出力するようにリファ
レンス電圧が設定される。
−３３ｄＢｍ〜−５ｄＢｍの範囲とすると、ウインドコ
ンパレータ（１１）は、−３３ｄＢｍ以下及び−５ｄＢ
ｍ以上のレベルの光信号がＡＰＤ（２）に入力する場合
に、その出力がＨｉｇｈレベルを出力するようにリファ
レンス電圧が設定される。
【００２５】ＡＰＤバイアス回路（５）は、ウインドコ
ンパレータ（１１）の出力を受け、該出力がＬｏｗレベ
ルの場合は、ＡＧＣ増幅器（７）からの帰還信号により
ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を調整し、また、Ｈ
ｉｇｈレベルの場合は、ＡＧＣ増幅器（７）からの帰還
信号にかかわらずＡＰＤ（２）に加える電圧をＡＰＤ
（２）を破損しないバイアス電圧に固定する。
ンパレータ（１１）の出力を受け、該出力がＬｏｗレベ
ルの場合は、ＡＧＣ増幅器（７）からの帰還信号により
ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を調整し、また、Ｈ
ｉｇｈレベルの場合は、ＡＧＣ増幅器（７）からの帰還
信号にかかわらずＡＰＤ（２）に加える電圧をＡＰＤ
（２）を破損しないバイアス電圧に固定する。
【００２６】図５（ａ）は、前記設定による光入力レベ
ルに対するＡＰＤバイアス電圧の制御の一例を示す図で
ある。
ルに対するＡＰＤバイアス電圧の制御の一例を示す図で
ある。
【００２７】例えば、光カブラ（１）に−３５ｄＢｍと
非常に小さな光信号が入力された場合は、該入力は前記
設定範囲外であるためウインドコンパレータ（１１）は
Ｈｉｇｈレベル信号を出力する。ＡＰＤバイアス回路
（５）はこの信号によりＡＰＤ（２）に加えるバイアス
電圧を−１０Ｖ（増倍率＝１に相当）に固定するように
動作する。また、光カプラ（１）に−２０ｄＢｍの光信
号が入力された場合は、前記設定範囲内であるためウイ
ンドコンパレータ（１１）はＬｏｗレベル信号を出力
し、ＡＰＤバイアス回路（５）はＡＧＣ増幅器（７）の
出力によりＡＰＤ（２）に加えるバイアス電圧を調整す
るように動作する。以上のようなＡＰＤバイアス回路
（５）の動作により、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電
圧が調整され、これによりＡＰＤ（２）を破損する可能
性があるレベルの光信号に対してＡＰＤ（２）を保護す
ることが可能となる。
非常に小さな光信号が入力された場合は、該入力は前記
設定範囲外であるためウインドコンパレータ（１１）は
Ｈｉｇｈレベル信号を出力する。ＡＰＤバイアス回路
（５）はこの信号によりＡＰＤ（２）に加えるバイアス
電圧を−１０Ｖ（増倍率＝１に相当）に固定するように
動作する。また、光カプラ（１）に−２０ｄＢｍの光信
号が入力された場合は、前記設定範囲内であるためウイ
ンドコンパレータ（１１）はＬｏｗレベル信号を出力
し、ＡＰＤバイアス回路（５）はＡＧＣ増幅器（７）の
出力によりＡＰＤ（２）に加えるバイアス電圧を調整す
るように動作する。以上のようなＡＰＤバイアス回路
（５）の動作により、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電
圧が調整され、これによりＡＰＤ（２）を破損する可能
性があるレベルの光信号に対してＡＰＤ（２）を保護す
ることが可能となる。
【００２８】次に、図４に示すブロック図を用いて本発
明の第２の実施例を説明する。本実施例は、受信利得制
御の基本的構成と扱う光信号の波長及び信号レベルは第
１の実施例と同様である。また、本実施例は、ＡＰＤ
（２）のバイアス電圧の制御方法及びＰＩＮ-ＰＤ
（３）、ＡＰＤバイアス回路（５）、Ｉ／Ｖ変換器（１
０）、コンパレータＡ（１２）、コンパレータＢ（１
３）及び判別器（１４）からなるＡＰＤ（２）のバイア
ス電圧の制御回路の構成が第１の実施例と異なる。即
ち、本実施例は、波長１．５５μｍ光信号入力を光カカ
プラ（１）により主信号とモニタ信号とに分岐し、主信
号は前置増幅器（６）及びＡＧＣ増幅器（７）を介して
識別最適レベルとし、タイミング抽出回路（９）でタイ
ミング信号を抽出し識別再生回路（８）でデータ信号を
出力する。また、ＡＧＣ増幅器（７）からその入力信号
レベルに相当する帰還信号をＡＰＤバイアス回路（５）
に出力し、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を調整し
てＡＰＤ（２）の増倍率を変える点で第１の実施例と同
様である。
明の第２の実施例を説明する。本実施例は、受信利得制
御の基本的構成と扱う光信号の波長及び信号レベルは第
１の実施例と同様である。また、本実施例は、ＡＰＤ
（２）のバイアス電圧の制御方法及びＰＩＮ-ＰＤ
（３）、ＡＰＤバイアス回路（５）、Ｉ／Ｖ変換器（１
０）、コンパレータＡ（１２）、コンパレータＢ（１
３）及び判別器（１４）からなるＡＰＤ（２）のバイア
ス電圧の制御回路の構成が第１の実施例と異なる。即
ち、本実施例は、波長１．５５μｍ光信号入力を光カカ
プラ（１）により主信号とモニタ信号とに分岐し、主信
号は前置増幅器（６）及びＡＧＣ増幅器（７）を介して
識別最適レベルとし、タイミング抽出回路（９）でタイ
ミング信号を抽出し識別再生回路（８）でデータ信号を
出力する。また、ＡＧＣ増幅器（７）からその入力信号
レベルに相当する帰還信号をＡＰＤバイアス回路（５）
に出力し、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧を調整し
てＡＰＤ（２）の増倍率を変える点で第１の実施例と同
様である。
【００２９】本実施例においては、Ｉ／Ｖ変換器（１
０）の出力はコンパレータＡ（１２）とコンパレータＢ
（１３）に入力され、それぞれで入力信号のレベルが検
出される。ＡＰＤ（２）を破損しない光入力レベルの範
囲を−３３ｄＢｍ〜−５ｄＢｍとし、コンパレータＡ
（１２）のリファレンス電圧はＡＰＤ（２）に−５ｄＢ
ｍの光信号が入力された場合に相当する電圧が、コンパ
レータＢ（１３）のリファレンス電圧はＡＰＤ（２）に
−３３ｄＢｍの光信号が入力された場合に相当する電圧
が設定される。コンパレータＡ（１２）では、設定され
たリファレンス電圧よりコンパレータＡ（１２）に入力
された信号のレベルが大きい場合、Ｈｉｇｈレベル信号
を出力し、小さい場合Ｌｏｗレベル信号を出力する。ま
たコンパレータＢ（１３）では、設定されたリファレン
ス電圧よりコンパレータＢ（１３）に入力された信号の
レベルが大きい場合、Ｌｏｗレべル信号を出力し、小さ
い場合Ｈｉｇｈレベル信号を出力する。
０）の出力はコンパレータＡ（１２）とコンパレータＢ
（１３）に入力され、それぞれで入力信号のレベルが検
出される。ＡＰＤ（２）を破損しない光入力レベルの範
囲を−３３ｄＢｍ〜−５ｄＢｍとし、コンパレータＡ
（１２）のリファレンス電圧はＡＰＤ（２）に−５ｄＢ
ｍの光信号が入力された場合に相当する電圧が、コンパ
レータＢ（１３）のリファレンス電圧はＡＰＤ（２）に
−３３ｄＢｍの光信号が入力された場合に相当する電圧
が設定される。コンパレータＡ（１２）では、設定され
たリファレンス電圧よりコンパレータＡ（１２）に入力
された信号のレベルが大きい場合、Ｈｉｇｈレベル信号
を出力し、小さい場合Ｌｏｗレベル信号を出力する。ま
たコンパレータＢ（１３）では、設定されたリファレン
ス電圧よりコンパレータＢ（１３）に入力された信号の
レベルが大きい場合、Ｌｏｗレべル信号を出力し、小さ
い場合Ｈｉｇｈレベル信号を出力する。
【００３０】以上の動作により、ＡＰＤ（２）に入力さ
れた光パワが−５ｄＢｍより大きい場合、コンパレータ
Ａ（１２）よりＨｉｇｈレべル信号、コンパレータＢ
（１３）よりＬｏｗレベル信号が、−３３ｄＢｍより小
さい場合、コンパレータＡ（１２）よりＬｏｗレベル信
号、コンパレータＢ（１３）よりＨｉｇｈレベル信号が
出力される。また、−３３ｄＢｍ〜−５ｄＢｍの範囲内
である場合、コンパレータＡ（１２）及びコンパレータ
Ｂ（１３）ともにＬｏｗレベル信号が出力される。コン
パレータＡ（１２）及びコンパレータＢ（１３）の出力
は判別器に入力される。判別器では、コンパレータＡ
（１２）及びコンパレータＢ（１３）の出力の論理操作
を行い、ＡＰＤ（２）に入力された光レベルが、過大
（−５ｄＢｍより大きい）か、過小（−３３ｄＢｍより
小さい）か、正常（−３３ｄＢｍ〜−５ｄＢｍ）かを判
別し、その結果をＡＰＤバイアス回路（５）に出力す
る。ＡＰＤバイアス回路（５）では、判別器（１４）の
判定結果に基づきＡＰＤのバイアス電圧を御する。
れた光パワが−５ｄＢｍより大きい場合、コンパレータ
Ａ（１２）よりＨｉｇｈレべル信号、コンパレータＢ
（１３）よりＬｏｗレベル信号が、−３３ｄＢｍより小
さい場合、コンパレータＡ（１２）よりＬｏｗレベル信
号、コンパレータＢ（１３）よりＨｉｇｈレベル信号が
出力される。また、−３３ｄＢｍ〜−５ｄＢｍの範囲内
である場合、コンパレータＡ（１２）及びコンパレータ
Ｂ（１３）ともにＬｏｗレベル信号が出力される。コン
パレータＡ（１２）及びコンパレータＢ（１３）の出力
は判別器に入力される。判別器では、コンパレータＡ
（１２）及びコンパレータＢ（１３）の出力の論理操作
を行い、ＡＰＤ（２）に入力された光レベルが、過大
（−５ｄＢｍより大きい）か、過小（−３３ｄＢｍより
小さい）か、正常（−３３ｄＢｍ〜−５ｄＢｍ）かを判
別し、その結果をＡＰＤバイアス回路（５）に出力す
る。ＡＰＤバイアス回路（５）では、判別器（１４）の
判定結果に基づきＡＰＤのバイアス電圧を御する。
【００３１】図５（ｂ）は、本実施例における光入力レ
ベルに対するＡＰＤバイアス電圧の制御の一例を示す図
である。
ベルに対するＡＰＤバイアス電圧の制御の一例を示す図
である。
【００３２】ＡＰＤバイアス回路（５）では、判別器
（１４）から「正常」という結果が出力された場合、Ａ
ＧＣ増幅器（７）からの制御を受けてＡＰＤ（２）に加
えるバイアス電圧を調整する。「過大」という結果が出
力された場合、ＡＧＣ増幅器（７）からの制御は受け
ず、ＡＰＤ（２）に加えるバイアス電圧を−１０Ｖ（増
倍率＝１）に固定する。ただし、バイアス電圧の−１０
Ｖは、非常に大きな光レベルが入力しても光電流を小さ
く抑えられる電圧とする。これにより過大な入力レベル
が入力された時に過大な光電流が流れることでＡＰＤ
（２）が破損することを防ぐ。「過小」という結果が出
力された場合、ＡＰＤ（２）に加えるバイアス電圧を−
２０Ｖに固定する。ただし、バイアス電圧の−２０Ｖは
ＡＰＤ（２）のブレーク電圧より数Ｖ絶対値が小さい値
とする。これにより過小な入力レベルがＡＰＤ（２）に
入力された時でも、増倍率を大きくするためにバイアス
電圧がＡＰＤ（２）のブレーク電圧を超えてしまうこと
を防ぐ。
（１４）から「正常」という結果が出力された場合、Ａ
ＧＣ増幅器（７）からの制御を受けてＡＰＤ（２）に加
えるバイアス電圧を調整する。「過大」という結果が出
力された場合、ＡＧＣ増幅器（７）からの制御は受け
ず、ＡＰＤ（２）に加えるバイアス電圧を−１０Ｖ（増
倍率＝１）に固定する。ただし、バイアス電圧の−１０
Ｖは、非常に大きな光レベルが入力しても光電流を小さ
く抑えられる電圧とする。これにより過大な入力レベル
が入力された時に過大な光電流が流れることでＡＰＤ
（２）が破損することを防ぐ。「過小」という結果が出
力された場合、ＡＰＤ（２）に加えるバイアス電圧を−
２０Ｖに固定する。ただし、バイアス電圧の−２０Ｖは
ＡＰＤ（２）のブレーク電圧より数Ｖ絶対値が小さい値
とする。これにより過小な入力レベルがＡＰＤ（２）に
入力された時でも、増倍率を大きくするためにバイアス
電圧がＡＰＤ（２）のブレーク電圧を超えてしまうこと
を防ぐ。
【００３３】以上のようにＡＰＤバイアス回路（５）が
制御され、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧が調整さ
れる。これによりＡＰＤ（２）を破損する可能性のある
光信号が入力されてもＡＰＤ（２）の破損を防止するこ
とができる。
制御され、ＡＰＤ（２）に加わるバイアス電圧が調整さ
れる。これによりＡＰＤ（２）を破損する可能性のある
光信号が入力されてもＡＰＤ（２）の破損を防止するこ
とができる。
【００３４】上述の実施例においては、過小及び過大の
光入力レベルのときにＡＰＤの破損を防止するため、Ａ
ＰＤバイアス電圧を、ＡＧＣ増幅器の帰還信号に基づく
ＡＰＤバイアス電圧の制御範囲の上限又は下限値をＡＰ
Ｄバイアス電圧とする例で説明したが、固定電圧値とし
ては当該光入力レベルにおいてＡＰＤが破損しない電圧
値であればよく、ＡＰＤの特性に応じて適宜前記上限又
は下限より低い電圧に設定しうることは明かである。
光入力レベルのときにＡＰＤの破損を防止するため、Ａ
ＰＤバイアス電圧を、ＡＧＣ増幅器の帰還信号に基づく
ＡＰＤバイアス電圧の制御範囲の上限又は下限値をＡＰ
Ｄバイアス電圧とする例で説明したが、固定電圧値とし
ては当該光入力レベルにおいてＡＰＤが破損しない電圧
値であればよく、ＡＰＤの特性に応じて適宜前記上限又
は下限より低い電圧に設定しうることは明かである。
【００３５】
【発明の効果】本発明は、ＡＰＤを用いた光受信器にお
いて、ＡＰＤに印加されるバイアス電圧の範囲をあらか
じめ設定しておき、光入力信号をモニタしてバイアス電
圧が前記範囲から外れないように制御するようにしてい
るので、ＡＰＤが破損する可能性があるバイアス電圧が
ＡＰＤに印加されないようにすることができる。したが
って、光信号入力が非常に小さい場合や、非常に大きい
場合にＡＰＤに過大なバイアス電圧がかかったり、過大
な光電流が流れてＡＰＤが破損するような事態を防止す
ることができる。
いて、ＡＰＤに印加されるバイアス電圧の範囲をあらか
じめ設定しておき、光入力信号をモニタしてバイアス電
圧が前記範囲から外れないように制御するようにしてい
るので、ＡＰＤが破損する可能性があるバイアス電圧が
ＡＰＤに印加されないようにすることができる。したが
って、光信号入力が非常に小さい場合や、非常に大きい
場合にＡＰＤに過大なバイアス電圧がかかったり、過大
な光電流が流れてＡＰＤが破損するような事態を防止す
ることができる。
【００３６】
【図１】本発明のＡＰＤを用いた光受信器の一実施の形
態を示すブロック図である。
態を示すブロック図である。
【図２】従来のＡＰＤを用いた光受信器を示すブロック
図である。
図である。
【図３】本発明のＡＰＤを用いた光受信器の第１の実施
例である。
例である。
【図４】本発明のＡＰＤを用いた光受信器の第２の実施
例である。
例である。
【図５】本発明の実施例のＡＰＤバイアス電圧の制御の
態様を示す図である。
態様を示す図である。
１ 光カプラ ２ ＡＰＤ ３ ＰＩＮ-ＰＤ ４ レベル検出器 ５ ＡＰＤバイアス回路 ６ 前置増幅器 ７ ＡＧＣ増幅器 ８ 識別再生回路 ９ タイミング抽出回路 １０ Ｉ／Ｖ変換回路 １１ ウインドコンパレータ １２ コンパレータＡ １３ コンパレータＢ １４ 判別器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０３Ｋ 17/78 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｙ Ｈ０４Ｂ 1/18 10/28 10/26
Claims (4)
- 【請求項１】 ＡＧＣ制御系を有するＡＰＤを用いた光
受信器において、 前記ＡＰＤの出力を電圧信号に変換する前置増幅器と、
前記前置増幅器の出力を増幅するＡＧＣ増幅器と、前記
ＡＧＣ増幅器からの帰還信号に基づき前記ＡＰＤのバイ
アス電圧を制御するＡＰＤバイアス回路と、前記ＡＰＤ
への光信号レベルに基づいて前記ＡＰＤバイアス回路を
制御する制御回路とを有し、ＡＰＤの破損を防止するこ
とを特徴とするＡＰＤを用いた光受信器。 - 【請求項２】 前記制御回路は、バイアス電圧がＡＰＤ
を破損する電圧を超えないようにＡＰＤバイアス回路を
制御することを特徴とする請求項１記載のＡＰＤを用い
た光受信器。 - 【請求項３】 前記制御回路は、光信号レベルを検出し
光信号レベルが過大又は過小状態のときにバイアス電圧
を所定値に固定するように前記ＡＰＤバイアス回路を制
御することを特徴とする請求項１又は２記載のＡＰＤを
用いた光受信器、 - 【請求項４】 前記制御回路は、第１のリファレンスレ
ベルと前記第１のリファレンスレベルより高い第２のリ
ファレンスレベルが設定されたコンパレータを有し、光
信号レベルが第１及び第２のリファレンスレベルの範囲
内に対応したレベルの場合には前記帰還信号に基づき前
記ＡＰＤのバイアス電圧を制御し、前記範囲外に対応し
たレベルの場合には前記ＡＰＤのバイアス電圧を固定電
圧にすることを特徴とする請求項１又は２記載のＡＰＤ
を用いた光受信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9117424A JPH10303820A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Ａｐｄを用いた光受信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9117424A JPH10303820A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Ａｐｄを用いた光受信器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303820A true JPH10303820A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14711310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9117424A Pending JPH10303820A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Ａｐｄを用いた光受信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10303820A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001028455A (ja) * | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Hitachi Ltd | 光半導体素子とその製造方法、及び、光伝送モジュール |
| JP2006054507A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信回路 |
| US7309853B2 (en) | 2004-12-20 | 2007-12-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for controlling a bias voltage applied to an avalanche photodiode |
| JP2012015618A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Hitachi Cable Ltd | 光トランシーバ |
| CN102833006A (zh) * | 2012-09-10 | 2012-12-19 | 电子科技大学 | 光接收机 |
| CN109474351A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-15 | 四川璧虹广播电视新技术有限公司 | 一种用于卫星光接收机电路的agc控制方法 |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP9117424A patent/JPH10303820A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001028455A (ja) * | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Hitachi Ltd | 光半導体素子とその製造方法、及び、光伝送モジュール |
| JP2006054507A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信回路 |
| US7265333B2 (en) | 2004-08-09 | 2007-09-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light-receiving circuit |
| JP4590974B2 (ja) * | 2004-08-09 | 2010-12-01 | 住友電気工業株式会社 | 光受信回路 |
| US7309853B2 (en) | 2004-12-20 | 2007-12-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for controlling a bias voltage applied to an avalanche photodiode |
| JP2012015618A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Hitachi Cable Ltd | 光トランシーバ |
| CN102833006A (zh) * | 2012-09-10 | 2012-12-19 | 电子科技大学 | 光接收机 |
| CN109474351A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-15 | 四川璧虹广播电视新技术有限公司 | 一种用于卫星光接收机电路的agc控制方法 |
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