JPS63193624A - 光受信装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は光受信装置に係り、特に入射光の変動による増
幅回路の出力パルス幅の変化を補正することで、広い入
射光パワーダイナミックレンジで光信号の復号化ができ
る光受信装置に関する。

（従来の技術） 近年、光ファイバ・データ伝送用送受信装置として、増
幅回路による波形整形機能と比較器による識別再生機能
とタイミング抽出回路とを備えたいわゆる３ＲＩ！能を
有した装置が開発されている。

この３Ｒ機能を有した送受信装置としては、送信部がＮ
ＲＺ信号とクロック信号とを入力してこれをタイミング
抽出可能なＣＭＩ符号に変換した後、電／光変換して送
信する送信部と、該信号を受信して光／電変換した後、
ＣＭＩ符号をＮＲＺ信号とクロ・ツク信号に逆変換分隔
して出力する受信部とを組合ぜなものが知られている。

このような光送受信装置の受信部の回路構成を第４図に
、そのタイミングチャートを第５図に示す。

図示を省略した送信部で、入力データをクロック抽出が
可能なＣＭＩ符号に変換した後、発光素子を駆動して光
信号を出力する。受信部では該光信号を受光索子１で受
けてこれを光／電変換し、変換された電気信号を増幅・
比較回路２にて波形整形および識別再生し、その出力信
号１０１をタイミング抽出回１＠３、識別回路４に各々
出力する。

タイミング回路３では増幅・比較回路２からの出力信号
１０１からクロック信号１０２を抽出し、該信号１０２
を識別回路４、復号化回路５および誤り検出回路６へ出
力する。

このクロック信号１０２は増幅・比較回路２の出力信号
１０１の立上がりと位相が等しく、このクロック信号１
０２の立下がりエツジにより、識別回路４で増幅・比較
回路２からの出力信号１０１のレベルを言忍識する。

復号化回路５はクロック信号１０２と識別回路４の出力
信号１０３により入力した信号の復号化を行う。

誤り検出回路６はタロツク信号１０２と識別回路の出力
信号１０３によりＣＭＩ符号の変換則違反を検出する。

即ち第６図に示すようにＣＭＩ符号の信号１０１ａは、
負から正へ極性が変化したらＯ５極性が正か負で変化し
なければ１とする方式であり、これが守られていない場
合には誤り検出回路６により誤り検出信号１０４を出力
する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述した従来の光受信装置では、受光素子
１に入射する光パルス振幅に大きな変化が生じた場合、
増幅・比較回路２の特性から該増幅・比較口ｆＮ！２の
出力信号１０１のパルス幅が変化してしまい正常な復号
化ができなくなるという問題があった。

例えば入射光のパルス振幅が減少した場合には、第７図
に示すように増幅・比較回路２の出力信号１０１のパル
ス幅は減少するので、信号１０１とクロック信号１０２
のホールドタイム先に余裕がなくなり、クロック信号１
０２によるタイミング例えばクロック信号の立下がりに
おける増幅・比較回路２の出力信号１０１のレベルを識
別できなくなるという問題が発生した。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
で、入力する光パルス振幅が変化して、増幅・比較回路
の出力パルス振幅に変動が生じても、入力信号の復号化
が正常に行える光受信装置を提供することを目的とする
。

［発明の精成コ （問題点を解決するための手段） 本発明の光受信装置は、入力した光信号を電気信号に変
換する受光素子と、この受光素子の出力信号を増幅し識
別再生する増幅・比較手段と、この増幅・比較手段の出
力信号からタイミング信号を抽出するタイミング信号抽
出手段と、このタイミング信号に基づいて増幅・比較手
段の出力信号の信号レベルを識別する信号識別手段と、
タイミング信号に基づいて信号識別手段の出力信号を復
号化する信号復号化手段と、タイミング信号に基づき信
号識別手段の出力信号の符号交換則違反を検出する誤り
検出手段とを備えた光受信装置において、上記受光素子
の出力信号を増幅し識別再生する第２の増幅・比較手段
と、電気信号を光信号に変換する発光素子と、第２の増
幅・比較手段と発光素子間に介装され第２の増幅・比較
手段の出力信号を発光素子駆動電流に変換するとともに
誤り検出手段からの出力信号の情報に基づき発光素子が
所定の発光量となるように駆動電流の出力を制御する発
光素子駆動手段と、上記発光素子の光信号を光／電変換
する第２の受光素子とを上記受光素子と上記増幅・比較
手段間に設けたことを特徴とするものである。

（作　用） 第１の増幅・比較回路の入力パルス振幅が変化例えはパ
ルス振幅の減少が発生し、出力パルス幅が所定の時間幅
より狭くなった場合、信号識別手段が光パルス列と異る
パルス列（即ち符号交換則違反をしたパルス列）を出力
し、誤り検出手段は誤り検出信号を出力する。誤り検出
信号は第１の増幅・比較手段に接続された非線形な（誤
り検出信号が入力すると入力パルス幅を変化させて出力
する）光回路を制御しその光出力を制御し信号識別手段
が光パルス列と等しいパルス列を出力する６　、 これは自動的に信号識別手段に入力するパルス列のパル
ス幅を一定にするものであり、パルス幅の大小を判定す
る基準パルス幅を予め誤り検出信号が出力されない幅に
設定することで、入射光パルス信−弓のパルス幅が大き
く変動しても常に正常な復号化ができ、ダイナミックレ
ンジの拡大がはかれる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図を参照にしながら説
明する。

第１図は実施例の構成を示すブロック図、第２図は第１
図の回Ｈ＠動作を示すタイミング抽出回路である。

第１の受光素子１１は、クロック抽出可能なＣＭＩ符号
に変換された入力信号２０１を受光してこれを電気信号
に変換し、第１の受光素子１１に接続された第１の増幅
・比較回路１２に出力する。

そして増幅・比較回路１２で波形整形および識別再生さ
れた入力信号２０２は、出力パルス電流ピーク値増加制
御端子２０３を有する発光素子駆動回路１３に入力され
る。該発光素子駆動回路１３はこれに接続された第２の
発光素子１４に入力するパルス信号に応じて該発光素子
１４へのパルス電流の供給を制御する。

発光素子１４で発せられた光信号２０４は光伝達路を通
り第２の受光素子１５に入射し再び光／電変換され、そ
の出力信号は第２の増幅・比較回路１６に入力される。

ここで第２の増幅・比較口Ｒ１６は入力パルス電流振幅
が大きくなると出力パルス幅が増加する特性を有してい
る。

第２の増幅・比較回路１６からの出力信号２０ヲはタイ
ミング抽出回１１＠　１７、識別回路１８に夫々出力さ
れ、タイミング抽出回路１７で該出力信号２０５からク
ロック信号２０６を抽出し該クロック信号２０６を位相
シフト回路１９、復号化回路２０、誤り検出回路２１へ
夫々出力する。

上記位相シフト回路１つは入力したクロック信号２０６
を所定時間遅延させて識別回路１８へ出力する。そして
識別口＃１１８はこの遅延したクロック信号２０７によ
り第２の増幅・比較回路１６からの出力信号２０５のレ
ベルを識別する。

復号北回１ｉ′８２０と誤り検出回路２１は夫々再生ク
ロック２０６と識別回路１８からの出力信号２０７を入
力し、入力信号の復号化とＣＭＩ符号の変換則違反の検
出を行う。

誤り検出回路２１からの出力信号２０８は発光素子駆動
回路１３の出力パルス電流ピーク値増加制御端子２０１
に入力され、誤り検出回路２１から誤り検出信号２０８
が出力された場合には発光素子駆動回路１３により、発
光索子１４への駆動電流を制御して発光量を変化させ第
２の増幅比較回路１６の出力信号２０５のパルス幅を変
化させる。

このような構成の光受信装置では、第１の受光素子１１
への入射光２０１のパワーが変化した場合、例えば入射
光のパワーが減少した場合には、第２図に示すように第
１の増幅・比較回路１２の出力信号２０２のパルス幅が
縮小して誤り検出回路２１が動作し、発光素子駆動回路
１３が発光素子１４の駆動電流を増加させるので第２の
増幅・比較回路１６の出力信号のパルス幅を正常な値に
広げることができる。

このように、第１の受光素子１１に入射する光パワーが
変化例えば減少して第１の増幅・比較口Ｆ１＠１２の出
力パルス幅が狭くなっても、誤り検出回路２１の誤り信
号により発光素子１４の発光量を制御して第２の増幅・
比較回路１６の出力信号のパルス幅を最適化でき、入射
光の光パワーの変＝　１０− 動に関わらず常に正常な復号化を行なうことができる。

また、識別回路１８へ入力するクロック信号２０７は位
相シフト回路１９により遅延されているため、早期にパ
ルス幅の変動を検出することができ、第２の増幅・比較
回路１６の出力信号２０５のパルス幅の最適化を迅速に
行うことができる。

第３図は本発明の他の実施例を示しており、誤り検出回
路２１と発光素子駆動回路１３間にカウンタ等の論理回
路３１を設けており、特定回数誤った場合にのみ発光素
子駆動回路１３の出力電流ピーク値増加制御端子２０３
に信号を送り、発光素子１４のピークパワーを制御する
構成としたものである。

二発明の効果］ 以上説明したように本発明の光受信装置によれは、第１
の増幅・比較手段からの出力パルス幅の変化ご検知して
信号伝達系に介装した発光素子の駆動電流を制御するこ
とにより、入射光パワーが変化して増幅器出力パルス幅
に変動が生じても、正常に復号化できるパルス幅の信号
か再生できるので、広い入射ダイナミックレンジで復号
化機能が保持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の光受信装置の構成を示
す図、第２図は第１図の回路動作を示すタイミングチャ
ート、第３図は本発明の他の実施例の構成を示す図、第
４図は従来の光受信装置の構成を示す図、第５図および
第７図は第４図の回路動作を示すタイミングチャート、
第６図はＣＭＩ符号の一例を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力した光信号を電気信号に変換する受光素子と、前記
   受光素子の出力信号を増幅し識別再生する増幅・比較手
   段と、前記増幅・比較手段の出力信号からタイミング信
   号を抽出するタイミング信号抽出手段と、前記タイミン
   グ信号に基づいて前記増幅・比較手段の出力信号の信号
   レベルを識別する信号識別手段と、前記タイミング信号
   に基づいて前記信号識別手段の出力信号を復号化する信
   号復号化手段と、前記タイミング信号に基づき前記信号
   識別手段の出力信号の符号交換則違反を検出する誤り検
   出手段とを備えた光受信装置におい前記受光素子と前記
   増幅・比較手段間に、前記受光素子の出力信号を増幅し
   識別再生する第２の増幅・比較手段と、電気信号を光信
   号に変換する発光素子と、前記第２の増幅・比較手段と
   前記発光素子間に介装され前記第２の増幅・比較手段の
   出力信号を発光素子駆動電流に変換するとともに前記誤
   り検出手段からの出力信号の情報に基づき前記発光素子
   が所定の発光量となるように前記駆動電流の出力を制御
   する発光素子駆動手段と、前記発光素子の光信号を光／
   電変換する第２の受光素子とを設けたことを特徴とする
   光受信装置。