JPS63175556A

JPS63175556A - 光受信回路

Info

Publication number: JPS63175556A
Application number: JP62007296A
Authority: JP
Inventors: Koichi Shudo; 首藤　晃一; Nobuyuki Tokura; 戸倉　信之
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1987-01-14
Publication date: 1988-07-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（１１発明の属する技術分野本発明はディジタル光伝送方式において、受信波形の信
号再生に積分値識別を用いた光受信回路に関するもので
ある。

（２）従来の技術とその問題点一般に光ファイバを用いた光通信の使用波長帯域は、短
波長帯と長波長帯に大別され、各々の波長帯では使用で
きる光源の発光波長と光ファイバの種類が限定される。

一方、光通信技術の進展に伴い加入者系の信号伝送に光
ファイバを用いるいわゆる光加入者系伝送方式の開発が
活発となっている。

加入者系において光源と光ファイバの組み合わせを限定
することは、低価格化を実現する上で得策ではない。光
源としては、民生用に大量生産されている短波長レーザ
ダイオードを用いるのが価格上有理であり、本質的に特
性が優れている長波長帯単一モード光ファイバを予め布
設しておくことが、将来性から考えて充分あり得ること
である。

この長波長帯用単一モード光ファイバを用いて、短波長
帯のディジタル信号伝送を行う場合、次のような問題が
生じる。

長波長帯用単一モード光ファイバにカットオフ波長より
短い波長の光信号を伝送すると基底モードを含めて複数
個のモードが伝播可能となり、さらに各モードの群速度
が異なるためパルスの分離が生じてしまう。各モードの
励起状態は、コネクタ接続部、スプライス接続部、光フ
ァイバへの機械的圧力、光源から光ファイバの光入射条
件によって大きく変わる。このため、長波長帯用単一モ
ード光ファイバを用いて短波長のディジタル伝送を行っ
た場合、パルス分離によるアイパターンの劣化が発生し
やすくなる。

第１図はこの様子を示す図であり、１は入力光波形、２
は単一モード光ファイバ、３は各時間における受信波形
でモードにより波形ピークが分離した状態を示している
。４はアイパターンを示す。

このようなアイパターンの劣化は、符号干渉となって伝
送特性に影響を及ぼし、伝送速度と伝送距離に対する大
きな制限要因になるという問題があった。

（３）　　発明の目的本発明は、上記の如き従来技術の問題点を解決するため
に為されたものであり、単一モード光ファイバのカット
オフ波長より短い波長を用いてディジタル信号伝送を行
う場合に、１タイムスロット内の入力波形の積分を行い
、この積分値に対し識別を行いデータの再生を行うこと
のできる光受信回路を提供するものである。

（４）発明の構成および作用以下図面により詳細に説明する。

本発明の基本構成を第２図の原理ブロック図を参照して
説明する。本図において、５はファイバ伝播後のディジ
タル信号を受信し電流に変換する受光素子、６は電流電
圧に変換する前置増幅器、７は前置増幅器６の出力電圧
を増幅する可変利得増幅器、８は高域の雑音成分を除去
する低域ろ波器、９は低域ろ波器８の出力電圧から種々
のタイミングパルスを発生するタイミング回路、１０は
１タイムスロット毎に低域ろ波器８の出力波形の積分を
行う積分回路、１１は積分回路１０の出力電圧レベルを
タイムスロット毎に判定する識別回路、１２は積分回路
１０の出力電圧が一定となるように可変利得増幅器７の
利得を制御する利得制御回路である。

本構成により、入力した光信号は、積分回路１０におい
てタイミング回路９からのタイミングパルスに従い、１
タイムスロット毎に積分され、その出力は識別回路１１
に入力され、ある基準値との比較によりタイムスロット
毎にデータの再生が行われる。

以下、本発明の一実施例を第３図、第４図、第５図を参
照しつつ説明する。第３図は、本発明の一実施例の光受
信回路の回路構成図である。同図において基本構成は、
第２図と同じであり、同一部分は同一の番号を付してい
るので全体の説明は省略する。

本実施例では、動作余裕を持たせるため積分回路と識別
回路は２系統とし、■タイムスロットおきに交互に動作
する構成としている。積分回路１０は、電圧・電流変換
回路１３とサンプルホールド回路１４．１５によって構
成される。

サンプルホールド回路１４は、スイッチ１６．１７とコ
ンデンサエ８で実現され、サンプルホールド回路１５は
スイッチ１９．２０とコンデンサ２１によって実現され
る。識別回路１１は、比較器２２．２３とＤタイプフリ
ップフロラプ回路２４．２５と並・直列変換回路２６で
構成される。２７．２８は基準電圧入力端子であり、２
９〜３６はタイミングパルスの入力端子である。

３７は識別回路１１の出力端子である。タイミング回路
９はバンドパスフィルタ３８とリミッタ増幅器３９、タ
イミングパルス発生回路４０で構成される。４１はリミ
ッタ増幅器３９の出力端子である。利得制御回路１２は
ピーク検出回路４２、直流増幅器４３で構成される。

低域ろ波器８の出力信号は、電圧・電流変換回路１３に
入力され、電圧波形は電流波形に変換されてサンプルホ
ールド回路１４．１５に入力する。サンプルホールド回
路１４に入力した電流波形は、入力端子２９に入力した
タイミングパルスにより１タイムスロフトの間コンデン
サ１日に充電することで入力電流が積分され、その充電
電圧が識別回路１１の比較器２２に入力される。端子２
７に入力された基準電圧と比較され、その出力がＤタイ
プフリップフロップ２４に入力される。Ｄタイプフリッ
プフロップ２４は、端子２７に入力されるタイミングパ
ルスに従い動作する。積分回路１０のスイッチ１７は、
コンデンサ１８の充電電流を次の１タイムスロソ］・の
間で放電させるものであり、端子３０に入力するタイミ
ングパルスによて動作する。

電圧・電流変換回路１３からサンプルホールド回路１５
へ入力する電流波形は１タイムスロフト遅れて同様の処
理を受ける。

並・直列変換回路２６は、２系統で識別再生された信号
を並列・直列変換するものであり、端子３５゜３６に入
力するタイミングパルスによって動作し、出力端子３７
より正しいデータ信号を得ることが出来る。第４図に各
端子に入力するタイミングパルスの位相関係を示す。利
得制御回路１２ば、サンプルホールド回路１４の出力を
ピーク検出回路４２によりピーク検出し、直流増幅器４
３を介して利得可変増幅器７を制御する。タイミング回
路９では、バンドパスフィルタ３８でクロック周波数成
分を抽出し、リミッタ増幅器３９において、クロック成
分の変動を抑圧し、端子４１からクロックパルスを出力
する。タイミングパルス発生回路４０は、積分回路１０
と識別回路１１に必要な各種タイミングパルスを作り出
すものである。その具体的構成例を第５図に示す。ここ
で４４〜４７は遅延線である。

各端子の信号の位相関係は第４図で説明した通りである
。

（５）発明の詳細な説明したように、本発明によれば、光入力信号波形の
積分値に対し識別が行われるため、長波長帯用単一モー
ド光ファイバで短波長帯の光パルス伝送する場合に発生
するパルス分離に対しても１ビツト伝送時間間隔より長
くなければ正しくディジタル信号を再生することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は長波長帯用単一モード光ファイバにより短波長
ディジタル信号を送信する場合に発生するアイパターン
劣化発生の説明用波形図、第２図は本発明の原理ブロッ
ク図、第３図は本発明の一実施例の光受信回路図、第４
図はタイミングパルスの位相図、第５図はタイミングパ
ルス発生回路の具体的回路構成図である。１・・・入力光波形、　２・・・単一モード光ファイバ
、３・・・受信波形、　４・・・アイパターン、５・・
・受光素子、　６・・・前置増幅器、７・・・可変利得
増幅器、　８・・・低域ろ波器、９・・・タイミング回
路、　１０・・・積分回路、１１・・・識別回路、　１
２・・・利得制御回路、１３・・・電圧・電流変換回路
、　１４．１５・・・サンプルボールド回路、　１６．
１７．１９．２０・・・スイッチ、１８、　’２１・・
・コンデンサ、　２２．２３・・・比較器、２４、２５
・・・Ｄタイプフリップフロップ、２６・・・並・直列
変換回路、　２７．２８・・・基準電圧入力端子、　２
９〜３６・・・タイミングパルス入力端子、３７・・・
識別回路入力端子、　３８・・・バンドパスフィルタ、
　３９・・・リミッタ増幅器、　４０・・・タイミング
パルス発生回路、　４１・・・リミッタ増幅器出力端子
、　４２・・・ピーク検出回路、　４３・・・直流増幅
器、　４４〜４７・・・遅延線。

Claims

【特許請求の範囲】

光ディジタル信号を受信して電流に変換する受光素子と
、該電流を電圧に交換する前置増幅器と、該前置増幅器
の出力電圧を増幅する可変利得増幅器と、該可変利得増
幅器の出力の高周波雑音を除去する低域ろ波器と、該低
域ろ波器の出力からクロック周波数成分を抽出し各種の
タイミングパルスを発生するタイミング回路と、該低域
ろ波器の出力波形を１タイムスロット毎に積分する積分
回路と、該積分回路出力振幅値を検出して該積分回路出
力振幅値が一定となるように前記可変利得増幅器の利得
を制御する制御信号を出力する利得制御回路と、前記積
分回路の出力のレベルを基準値と比較して判定する識別
回路とを備え、前記光ディジタル信号のレベルを１タイ
ムスロット毎の入力波形の積分値により識別判定するよ
うに構成された光受信回路。