JPH11205395A - 光信号受信装置及びデューティ制御回路 - Google Patents

光信号受信装置及びデューティ制御回路

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JPH11205395A
JPH11205395A JP10008193A JP819398A JPH11205395A JP H11205395 A JPH11205395 A JP H11205395A JP 10008193 A JP10008193 A JP 10008193A JP 819398 A JP819398 A JP 819398A JP H11205395 A JPH11205395 A JP H11205395A
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JP
Japan
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optical signal
signal
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burst
power
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JP10008193A
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English (en)
Inventor
Tadamasa Matsuo
忠政 松尾
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NEC Engineering Ltd
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NEC Engineering Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 過大な振幅のバースト光信号が入力された場
合であってもデューティを劣化させない光信号受信装置
を提供する。 【解決手段】 信号成分を含む光信号を光電変換器1で
変換してプリアンプ2に入力する。プリアンプ2は電気
信号の差動電力を可変減衰器5を介して自動閾値調整回
路3に出力する。ボトム検出器6及びボトムレベル識別
回路7は、自動閾値調整回路3から出力される電力のボ
トム位置及びその値を検出する。減衰量選別回路8は、
検出されたボトム値に基づいて可変減衰器5の減衰量を
制御し、自動閾値調整回路3における閾値を、プリアン
プ2から出力される差動電力の中心レベルに近づけるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バースト状の光信
号を受信して電気信号に変換する際のデューティの劣化
を抑える光信号受信装置、及びこの光信号受信装置に用
いられるデューティ制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】光信号を用いてデータ通信を行うデータ
通信システムは、光信号送信装置と光信号受信装置とを
含んで構成される。図3は、従来の光信号受信装置の構
成例を示す図である。この光信号受信装置は、受信した
光信号を電気信号に変換する光電変換器1と、この光電
変換器1の出力を増幅し、増幅結果を差動電力、すなわ
ち正相及び逆相の電力として出力するプリアンプ2と、
プリアンプ2より出力される差動電力に含まれる信号成
分を識別するための閾値を調整する自動閾値調整回路3
と、閾値が調整された差動電力を所定のレベルにリミッ
トし、これをデータ信号として出力するリミッタアンプ
4とを含んで構成される。
【0003】自動閾値調整回路3は、具体的には、以下
のように構成される。プリアンプ2の正相出力とピーク
ディテクタ(以下、PD)32との間を直列につないだ
2つの抵抗33,36と、プリアンプ2の逆相出力とP
D31との間を直列につないだ2つの抵抗34,35
と、プリアンプ2の正相出力とPD31の出力とを接続
し、プリアンプ2の逆相出力とPD32の出力とを接続
して構成される。抵抗33,34,35,36の値はす
べて等しい。自動閾値調整回路3の出力としては、抵抗
33,36の接続点から得られる信号を正相出力とし、
抵抗34,35の接続点から得られる信号を逆相出力と
する。
【0004】ところで、光加入者伝送システムとして、
一方の局側からの伝送路を途中で分岐し、複数の加入者
へのサービスを提供するシステムが知られている。この
ようなシステムにおいて、加入者から局への信号は、時
分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Acc
sess)によって多重化されるため、局側で受信される光
信号は、信号強度が急変するバースト状となる。
【0005】このようなバースト状の光信号(以下、バ
ースト光信号)を上記光信号受信装置で受信した場合、
光電変換器1に入力される信号波形は、図4(a)のA
1に例示するように、振幅が部分的に過大となり、それ
がそのまま電気信号に変換される。プリアンプ2は、こ
の光電変換器1の出力を、図4(b)に示すように、正
相出力S31と逆相出力S32として出力する。
【0006】プリアンプ2の出力は、自動閾値調整回路
3に入力され、PD31,32によってピークホールド
される(図4(d))。つまり、PD31の出力は、図
示のP41,PD32の出力はP42となる。
【0007】上述のように、バースト光信号は、その信
号強度が図示のように急変するため、PD31,32
は、短時間で放電を終了できない場合がある。この場合
は、図4(c)に示すように、光信号がバースト状から
正常に復帰した時点でリセットパルスRSをPD31,
32に印加して、強制的に放電させる。しかし、バース
ト光信号が、PD31,32がピークホールドしきれな
い程の大きな振幅である場合は、図4(d)に破線で示
すように、ホールド誤差が生じ、例えばPD32の出力
は図示のP41’のようにずれてしまう。その結果、自
動閾値調整回路3における閾値がホールド誤差の分だけ
ずれ、図4(e)に示すように、正相出力はS51、逆
相出力はS52のように、閾値がずれた状態で出力され
る。リミッタアンプ4は、この閾値がずれた状態で正相
出力S51及び逆相出力52をリミットするため、上記
ホールド誤差が生じる領域では、図4(f)のA2に示
すように、バースト状ではない通常の光信号のデューテ
ィT1とは異なったデューティT2,T3となってしま
う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
光信号受信装置において、バースト光信号が入力され、
その振幅がピークホールドできないほど過大な振幅の場
合には、リミッタアンプ4から出力されたデューティT
2,T3が変化してしまう。そのため、光信号受信装置
の後段回路に悪影響を及ぼすという問題があった。例え
ば、光信号受信装置の後段にDPLL(digital phase
locked loop)等を設けた場合は、該DPLLで受信感
度の劣化を生じる。
【0009】そこで、本発明の課題は、過大な振幅のバ
ースト光信号が入力された場合であってもデューティを
劣化させない光信号受信装置を提供することにある。本
発明の他の課題は、上記光信号受信装置に利用されるデ
ューティ制御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】上記課題を解決する本発
明の光信号受信装置は、受信した光信号を差動電力に変
換し、この差動電力のピーク値をホールドした状態で信
号識別に用いる閾値を調整するとともに、この閾値に基
づいてデータ信号成分を抽出する光信号受信装置におい
て、そのピーク値をホールドできない振幅をもつバース
ト状の過大光信号の入力を検出するバースト検出手段
と、前記バースト検出手段が前記過大光信号の入力を検
出した場合に当該過大光信号の振幅をそのピーク値をホ
ールドできる値まで減衰させる減衰手段とを設けたこと
を特徴とする。
【0011】前記バースト検出手段は、例えば、前記差
動電力の各々のボトム値を所定の基準電位と比較するこ
とで前記過大光信号の入力を検出するように構成され
る。
【0012】また、前記減衰手段は、例えば、前記差動
電力の各々の基準レベルが同一となる値になるまで前記
過大光信号の振幅を減衰するように構成される。
【0013】本発明の他の光信号受信装置は、信号成分
を含む光信号を電気信号に変換する光電変換器と、この
光電変換器から出力される電気信号の差動電力を出力す
るプリアンプと、このプリアンプ信号より出力される差
動電力に対して、前記信号成分の識別に用いる閾値を調
整する閾値調整回路と、この閾値調整回路から出力され
る電力のボトム位置及びその値を検出する電力ボトム値
検出手段と、前記プリアンプと前記閾値調整回路との間
に挿入接続される可変減衰器と、前記電力ボトム値検出
手段で検出したボトム値に基づいて前記可変減衰器の減
衰量を制御する減衰量制御手段とを備え、前記光信号が
バースト状であり且つその振幅が所定値を越える場合
に、前記減衰量制御手段が前記可変減衰器の減衰量を制
御して、前記閾値を前記差動電力の中心レベルに近づけ
ることを特徴とする。
【0014】上記他の課題を解決する本発明のデューテ
ィ制御回路は、バースト状の過大光信号を受信したとき
に出力信号のデューティが変化する光信号受信装置に設
けられる回路であって、前記過大光信号の入力を検出す
るバースト検出手段と、前記バースト検出手段が前記過
大光信号の入力を検出したときに前記デューティの変化
を相殺する方向に当該過大光信号の振幅を減衰させる減
衰手段とを備えたことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は、本発明のデューティ制御
回路を適用した光信号受信装置の要部構成図である。図
3の構成部品と同一のものについては、同一符号を付し
てある。
【0016】本実施形態の光信号受信装置は、図3に示
した従来の光信号受信装置と同様の、光電変換器1、プ
リアンプ2、自動閾値調整回路3、リミッタアンプ4の
ほか、デューティ制御回路を有している。デューティ制
御回路は、可変減衰器5、ボトム検出器6、ボトムレベ
ル識別回路7、減衰量選別回路8から構成される。
【0017】可変減衰器5は、プリアンプ2と自動閾値
調整回路3との間に挿入接続され、減衰量選別回路8か
ら出力される制御信号に基づいて光信号の振幅を減衰す
るものである。
【0018】ボトム検出器6は、自動閾値調整回路3か
ら出力される差動電力の一方及び他方の電力ボトム値を
検出する2つのボトムディテクタ(以下、BD)61,
62から構成される。
【0019】ボトムレベル識別回路7は、BD61,6
2によって検出された電力ボトム値を基準電圧源73で
識別する比較器71,72、及び、比較器71,72に
よって識別された論理が反転していたときのみ情報を出
力する排他的論理和回路(以下、EX−OR)74を含
んで構成される。
【0020】減衰量選別回路8は、例えばR−S型のフ
リップフロップ(以下、F/F)81、比較器82、基
準電圧源83、及びプリアンプ2の出力振幅のピーク値
を検出するPD84を含んで構成される。F/F81
は、可変減衰器5宛に上記制御信号を出力するものであ
り、そのセット回路側SにはEX−OR74の出力信
号、リセット回路側Rには比較器82の結果信号がそれ
ぞれ入力されるようになっている。基準電圧源83は、
PD84が検出した信号が、ホールド誤差を生じる信号
レベルか否かを比較器82で比較するために用いられ
る。比較器82は、比較の結果、PD84の検出信号が
ホールド誤差を生じるレベルだった場合のみ情報をF/
F81のリセット側Rに情報を出力する。
【0021】上記のように構成される光信号受信装置に
おいて、図4(a)に示したように、ホールド誤差が生
じるほど過大な振幅のバースト光信号が入力された場合
の動作を図2を参照して説明する。
【0022】自動閾値調整回路3から出力される差動電
力から、正相出力の電力ボトム値をBD61で、逆相出
力の電力ボトム値をBD62でそれぞれ検出する。図2
(a)は、各BD61,62の検出結果を示した波形図
である。図中、B1はBD61の検出電位であり、電力
ピーク値(図4(d)の信号P21)に対応する。B2
はBD62の検出電位であり、図4(d)の電力ピーク
値直後の信号レベルに対応する。K1は基準電圧源73
の電位である。
【0023】各BD61,62から出力されたこれらの
情報は、ボトムレベル識別回路7の比較器71,72で
基準電圧源73の電位と比較され、EX−OR74に入
力される。図2(b)は、各比較器71,72の出力値
を示した波形図である。H1は比較器71の出力値、H
2は比較器72の出力値である。
【0024】EX−OR74は、各出力値H1,H2の
論理を識別し、図2(c)に示すように、両出力値H
1,H2の論理が反転している部分のみ有効となる情報
E1を減衰量選択回路8内のF/F81のセット側Sに
出力する。一方、比較器82は、PD84の検出信号の
うち、基準電圧源83の電位を越えた成分の情報を出力
する。図2(d)は、比較器82から出力される情報E
2を示した波形図である。
【0025】F/F81は、ガードタイム時のリセット
信号RSにより初期化されており、ボトムレベル識別回
路7からの情報E1と、比較器82からの情報E2とを
もとに、可変減衰器5の減衰量を定めるための制御信号
F1を出力する。図2(e)は、この制御信号F1の波
形図である。
【0026】可変減衰器5は、この制御情報F1に基づ
いてバースト光信号の振幅を減衰させる。図2(f)の
A3は、減衰後のバースト光信号に基づく正相出力S1
1、逆相出力S12である。減衰された正相出力S1
1、逆相出力S12は、自動閾値調整回路3のPD3
1,32でピークホールドされ、図2(g)に示す信号
P11、P12が自動閾値調整回路3に出力される。こ
れらの信号P11、P12によって自動閾値調整回路3
は、閾値が信号成分の中心にある波形S21,S22、
つまり、各々の基準レベルが同一となった差動電力を出
力する(図2(h))。
【0027】図示のように、閾値が各波形S21,S2
2の中心にあるので、リミッタアンプ4から出力される
信号波形A4のデューティは、入力信号のデューティT
1と同じにすることができる(図2(i))。
【0028】このように、本実施形態の光信号受信装置
(デューティ制御回路を含む)では、バースト光信号の
振幅を減衰して自動閾値調整回路3が閾値を信号波形S
21,S22の中心にもってくることができるようにし
たので、ホールド誤差を生じるほど過大な振幅のバース
ト光信号が入力された場合であっても、デューティが変
化することがなくなる。そのため、従来のように、光信
号受信装置の後段のDPLL等で受信感度劣化を生じる
ことがなくなる。
【0029】なお、本実施形態では、電力ボトム検出手
段を2つのBD61,62からなるボトム検出器6と、
2つの比較器71,72及びEX−OR74を含むボト
ムレベル識別回路7で構成した場合の例を挙げて説明し
たが、同様の機能を奏するものであれば他の回路構成を
採用してもよいことはいうまでもない。減衰量選別回路
8についても同様である。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、過大な振幅のバースト光信号が入力された場
合に、その信号の振幅が自動的に減衰されるので、ホー
ルド誤差が低減し、デューティの変化が抑制されるとい
う特有の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した光信号受信装置の要部構成
図。
【図2】本実施形態の光信号受信装置において、ホール
ド誤差が生じるほど過大な振幅のバースト光信号が入力
された場合の動作を説明するための波形図であり、
(a)はボトム検出器の検出結果を表す波形、(b)は
ボトムレベル識別回路の出力波形、(c)は排他的論理
和回路(EX−OR)の出力波形、(d)は減衰量選別
回路内の比較器の出力波形、(e)はフリップフロップ
の出力波形、(f)は可変減衰器の出力波形、(g)は
自動閾値調整回路内のピークディテクタの出力波形、
(h)は自動閾値調整回路の出力波形、(i)はリミッ
タアンプ4の出力波形である。
【図3】従来の光信号受信装置の要部構成図。
【図4】従来の光信号受信装置において、バースト光信
号が入力された場合の動作を説明するための波形図であ
り、(a)は正常レベルのバースト光信号が入力された
ときのリミッタアンプの出力波形、(b)は自動閾値調
整回路の出力波形、(c)はリセットパルスの波形と出
力タイミング、(d)はバースト光信号の振幅が過大な
ためにホールド誤差が生じた状態を示した波形、(e)
は自動閾値調整回路の出力波形であって、閾値がずれた
状態を示したもの、(f)は閾値がずれた状態でリミッ
トされたリミッタアンプの出力波形である。
【符号の説明】
1 光電変換器 2 プリアンプ 3 自動閾値調整回路 4 リミッタアンプ 5 可変減衰器 6 ボトム検出器 61,62 ボトムディテクタ(BD) 7 ボトムレベル識別回路 71,72 比較器 73 基準電圧源 74 排他的論理和回路(EX−OR) 8 減衰量選別回路 81 フリップフロップ(F/F) 82 比較器 83 基準電圧源 84 ピークディテクタ(PD)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/06 10/02 10/18 H04L 25/06

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信した光信号を差動電力に変換し、こ
    の差動電力のピーク値をホールドした状態で信号識別に
    用いる閾値を調整するとともに、この閾値に基づいてデ
    ータ信号成分を抽出する光信号受信装置において、 そのピーク値をホールドできない振幅をもつバースト状
    の過大光信号の入力を検出するバースト検出手段と、 前記バースト検出手段が前記過大光信号の入力を検出し
    た場合に当該過大光信号の振幅をそのピーク値をホール
    ドできる値まで減衰させる減衰手段とを設けたことを特
    徴とする光信号受信装置。
  2. 【請求項2】 前記バースト検出手段は、前記差動電力
    の各々のボトム値を所定の基準電位と比較することで前
    記過大光信号の入力を検出するように構成されているこ
    とを特徴とする請求項1記載の光信号受信装置。
  3. 【請求項3】 前記減衰手段は、前記差動電力の各々の
    基準レベルが同一となる値になるまで前記過大光信号の
    振幅を減衰するように構成されていることを特徴とする
    請求項1記載の光信号受信装置。
  4. 【請求項4】 信号成分を含む光信号を電気信号に変換
    する光電変換器と、 この光電変換器から出力される電気信号の差動電力を出
    力するプリアンプと、 このプリアンプ信号より出力される差動電力に対して、
    前記信号成分の識別に用いる閾値を調整する閾値調整回
    路と、 この閾値調整回路から出力される電力のボトム位置及び
    その値を検出する電力ボトム値検出手段と、 前記プリアンプと前記閾値調整回路との間に挿入接続さ
    れる可変減衰器と、 前記電力ボトム値検出手段で検出したボトム値に基づい
    て前記可変減衰器の減衰量を制御する減衰量制御手段と
    を備え、 前記光信号がバースト状であり且つその振幅が所定値を
    越える場合に、前記減衰量制御手段が前記可変減衰器の
    減衰量を制御して、前記閾値を前記差動電力の中心レベ
    ルに近づけることを特徴とする光信号受信装置。
  5. 【請求項5】 バースト状の過大光信号を受信したとき
    に出力信号のデューティが変化する光信号受信装置に設
    けられる回路であって、 前記過大光信号の入力を検出するバースト検出手段と、 前記バースト検出手段が前記過大光信号の入力を検出し
    たときに前記デューティの変化を相殺する方向に当該過
    大光信号の振幅を減衰させる減衰手段とを備えたことを
    特徴とするデューティ制御回路。
JP10008193A 1998-01-20 1998-01-20 光信号受信装置及びデューティ制御回路 Pending JPH11205395A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6819722B2 (en) 1999-12-15 2004-11-16 Nec Corporation Offset control circuit, optical receiver using the same and optical communication system
WO2022174646A1 (zh) * 2021-02-20 2022-08-25 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块及接收光功率监控方法

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