KR100867915B1

KR100867915B1 - 광 수신 장치

Info

Publication number: KR100867915B1
Application number: KR1020040042257A
Authority: KR
Inventors: 미나또나오끼; 구쯔자와사또꼬
Original assignee: 오끼 덴끼 고오교 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2008-11-10
Also published as: US20040253002A1; JP3712401B2; US7333737B2; CN100433585C; KR20040111015A; JP2005006258A; CN1574707A

Abstract

(과제) 간편, 저렴한 구성으로 시간 게이트를 실현할 수 있으면서 조정 항목이 적은 광 수신 장치를 제공한다.

(해결 수단) 본 발명의 광 수신 장치는 부호화 패턴에 따라 시간적으로 확산되고 있는 광 신호가 입력되고, 복호 패턴에 따라 복호하는 복호 회로와, 복호 광 신호 중에서 유의한 광 펄스가 존재하는 기간을 나타내는 시간 게이트 신호를 생성하여 복호 광 신호의 투과 제어를 행하는 시간 게이트 회로를 구비한다. 시간 게이트 회로는 복호 회로로부터 출력된 복호 광 신호를 2 분기하는 광 분기 수단과, 분기된 일방의 복호 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광/전기 변환 수단과, 그 전기 신호에 동기한 기본 주파수 성분을 주파수로 하는 시간 게이트 신호를 생성하는 시간 게이트 신호 생성 수단과, 분기된 타방의 복호 광 신호를 시간 게이트 신호에 따라 투과 제어를 행하는 게이트 수단을 갖는다.

광 수신 장치

Description

광 수신 장치 {LIGHT RECEIVING DEVICE}

도 1 은 제 1 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도.

도 2 는 시간 확산/파장 호핑 방식의 원리 설명도.

도 3 은 복호 광 신호에 대한 시간 게이트의 원리 설명도.

도 4 는 제 1 실시 형태의 효과의 설명도 (1).

도 5 는 도 4 에서의 실험 사양의 설명도.

도 6 은 제 1 실시 형태의 효과의 설명도 (2).

도 7 은 제 2 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도.

도 8 은 제 3 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도.

도 9 는 다른 실시 형태의 요부를 나타내는 블록도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

500, 500A, 500B : 광 수신 장치

502 : 파이버 블래그 회절 격자 (FBG)

503 : 서큐레이터 504,701 : 광 분기기

505 : 포토 다이오드 508 : 시간 게이트 신호 생성 회로

509 : 이상기 513 : 게이트 회로

514 : 데이터 재생 회로 702 : Q 값 모니터

703 : 이상량 제어기 703A : 지연량 제어기

901 : 위상 비교기

본 발명은 광 수신 장치에 관한 것으로, 예컨대 광 부호 분할 다중 (Optical Code Division Multiplexing; 이하, OCDM 이라고 함) 에서의 복호광의 파형 정형에 적용할 수 있는 것이다.

최근, 광 메트로 액세스 네트워크의 고속, 대용량화에 적합한 다중 방식으로서 OCDM 이 주목받고 있다. OCDM 은 송수신 장치에 있어서, 직교하는 부호 계열을 사용하여 각 채널을 부호화/복호함으로써 다중을 실현하는 방식이다. 부호화/복호의 방식으로서는 직접 확산 방식, 시간 확산 방식, 파장 호핑 방식, 시간 확산/파장 호핑 방식 등이 있다.

먼저, 일본 공개 특허 공보 2000-209186호에 기재되어 있는 시간 확산/파장 호핑 방식에 의한 부호화 및 복호의 과정을 도 2 를 이용하여 설명한다.

송신측에 있어서는 도 2(a1) 에 나타내는 바와 같이 광 신호로 이루어지는 송신 데이터 (201) 가 부호화기 (203) 에 입력된다. 광 신호로 이루어지는 송신 데이터 (201 (202)) 는 소정수로 이루어지는 파장수 (N1 (도 2 에서는 3 개)) 의 파장 λ1 ∼ λ3 을 전기 신호로 이루어지는 송신 데이터에 따라 Return-to-zero (RZ) 포맷으로 강도 변조한 것으로, 도 2(a2) 에 나타내는 바와 같이 데이터 주기 마다의 타임 슬롯 (칩) 에 유효한 데이터가 발생되고 있다. 송신 데이터 (201) 에 포함되는 각 파장 성분을 각각 부호화기 (203) 에 있어서 특정 부호 패턴 (Code1) 에 따라 특정 시간만큼 지연되고 (부호화되고), 도 2(a3) 에 나타내는 바와 같이 시간축 상에서 파형이 확산된 광 신호 (205) 가 된다.

이상과 같이 하여 파장 성분에 따른 지연 시간으로 시간 확산되어 얻어진 광 신호 (205) 는 전송로 (204) 를 통해 복호기 (206) 에 도달한다.

복호기 (206) 에서는 입력된 광 신호 (205) 에서의 각 파장 성분이 특정 부호 패턴 (Code1) 에 따른 특정 시간만큼 지연되고 (복호되고), 도 2(a4) 에 나타내는 바와 같이 시간축 상에서 역확산되고 (각 파장 성분의 지연 시간차가 상쇄되고), 동일 칩 기간에 각 파장 성분이 중첩된 당초의 송신 데이터 (201) 와 동일한 수신 데이터 (207 (208)) 가 얻어진다. 이러한 부호화기 (203) 및 복호기 (206) 의 부호 패턴이 갖추어져 있는 경우의 수신 데이터 (207 (208)) 의 파형은 자기 상관 파형이라 불리고 있다.

또 도 2(b1) ∼ 도 2 (b4) 에는 부호화기 (203) 와 복호기 (206) 에서의 부호 패턴이 다른 경우를 나타내고 있다.

도 2(b1) ∼ 도 2(b4) 와 같이 상이한 부호를 사용한 경우에는 복호기 (206) 의 처리에 의해서도 시간 지연차가 상쇄되지 않고, 도 2(b4) 에 나타내는 바와 같은 낮은 피크를 갖고 시간 축 방향으로 확산된 파형 (수신 데이터) 이 얻어진다. 이러한 부호화기 및 복호기의 부호 패턴이 다른 경우의 수신 데이터의 파형은 상호 상관 파형이라 불리고 있다.

부호 광 신호를 다중한 경우에는 도 2(c5) 에 나타내는 바와 같이 복호기로부터 출력된 수신 데이터 (복호 신호) 에는 자기 상관 파형과 상호 상관 파형의 합이 얻어진다.

시간 확산/파장 호핑 방식 이외의 다른 부호화/복호 방식에서도 동일하게, 수신 데이터 (복호 신호) 에는 자기 상관 파형과 상호 상관 파형의 합이 얻어진다. 상호 상관 파형은 원하는 신호에 대해 간섭하기 때문에, 데이터 식별시의 신호 대 잡음비 (SN 비) 를 열화시킨다.

따라서, SN 비를 향상시키는 수단으로서 광 신호의 단계에서 시간 게이트를 가하여 상호 상관 파형을 제거하는 방법이 이미 제안되어 있다 (비특허 문헌 1; K. Kitayama et. al., “Optical Code Division Multiplexing (OCDM) and Its Applications to Photonic Networks,”IEICE Trans. Fundamentals, vol. E82-A, No. 12, pp. 2616-2625, Dec. 1999).

시간 게이트를 이용한 상호 상관 파형의 제거에 대해 간단히 설명한다. 도 3 에 나타내는 바와 같이 자기 상관 파형 (원하는 신호) 과 상호 상관 파형 (간섭) 의 합으로 표시되는 시간 파형 (304) 이 복호후의 광 신호 (301) 가 된다. 이 시간 파형에 대한 시간 게이트 (302) 에 있어서, 시간 게이트 신호 (305) 에 의해 자기 상관 파형의 피크와 동일 시간에 신호를 통과 (게이트 온) 시키고, 다른 시간은 신호를 차단 (게이트 오프) 시킨다. 이 때, 원하는 신호만 시간 게이트 (302) 를 통과하므로, 간섭이 제거된 광 신호 (306) 가 얻어진다.

상기 비특허 문헌 1 에서는 복호 광 신호를 2 분기시키고, 그 일방의 분기 광 신호로부터 모드 동기 레이저를 사용하여 광 클록을 추출하고, 타방의 복호 광 신호 및 광 클록의 편광면을 제어한 후, 반도체 증폭기로 4 광파 혼합을 발생시켜 시간 게이트를 실현하고 있다. 시간 게이트 후의 광 신호에는 4 광파 혼합에 의한 불필요한 파장 성분이 있으므로, 파장 필터에 의해 원하는 신호만을 추출하고 있다.

상기 기술한 시간 게이트에 의한 간섭 제거에서는 자기 상관 파형의 피크와 게이트 온의 타이밍을 일치시켜 시간 게이트를 통과시킬 필요가 있다. 따라서, 실제의 CCDM 시스템에서는 수신기로 수신 신호의 타이밍을 추출해야 한다. 그러나, 간섭량이 변화하고 있는 부호 다중 신호로부터 원하는 신호의 타이밍을 추출해야 한다. 또한 온도 변동 등 환경에 영향받는 광파이버를 전송시키고 있기 때문에 송신측과 수신측에서 신호 펄스 열의 타이밍이 다르고, 또한 시간과 함께 끊임없이 변화하고 있다. 이러한 상황 하에서의 타이밍 추출이 필요하다.

상기 비특허 문헌 1 에서는 광 신호 처리에 의한 시간 게이트이기 때문에 고속화에 적합하다.

그러나, 시간 게이트를 실현하기 위해서는 다수의 광학 소자를 필요로 하고, 그 결과 시스템이 고가의 것으로 되었다. 또한 복호 광 신호 및 광 클록의 편광면을 원하는 것으로 하는 편광면 제어 소자 등 조정 항목이 많아 초기시의 조정 작업이 번잡하다.

따라서, 간편, 저렴한 구성으로 시간 게이트를 실현할 수 있으면서 조정 항 목이 적은 광 수신 장치가 요망되고 있다.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 송신측에 있어서 부호화 패턴에 따라 시간적으로 확산되고 있는 광 신호가 입력되는 광 수신 장치에 있어서, (1) 입력된 광 신호를 상기 부호화 패턴에 대응하는 복호 패턴에 따라 복호하는 복호 회로와, (2) 이 복호 회로로부터 출력된 복호 광 신호에 기초하여 그 복호 광 신호에서의 유의 (有意) 한 광 펄스가 존재하는 기간을 나타내는 시간 게이트 신호를 생성하여 상기 복호 광 신호의 투과 또는 투과 저지를 행하는 시간 게이트 회로와, (3) 이 시간 게이트 회로를 통한 복호 광 신호로부터 데이터 재생을 행하는 데이터 재생 회로를 구비하고, (2) 상기 시간 게이트 회로가 (2-1) 상기 복호 회로로부터 출력된 복호 광 신호를 2 분기하는 광 분기 수단과, (2-2) 분기된 일방의 복호 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광/전기 변환 수단과, (2-3) 변환된 전기 신호에 동기하여 그 기본 주파수 성분을 주파수로 하는 시간 게이트 신호를 생성하는 시간 게이트 신호 생성 수단과, (2-4) 분기된 타방의 복호 광 신호를 생성된 시간 게이트 신호에 따라 투과 또는 투과 저지를 행하는 게이트 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

발명의 실시 형태

(A) 제 1 실시 형태

이하, 본 발명에 의한 광 수신 장치의 제 1 실시 형태를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1 은 제 1 실시 형태의 광 수신 장치 (500) 의 전체 구성을 나타내는 블 록도이다.

제 1 실시 형태의 광 수신 장치 (500) 는 크게 복호 회로와, 시간 게이트 회로와, 데이터 재생 회로를 갖는다.

전송로 (예컨대 광파이버) 를 통한 OCDM 신호 (501; 도 2(c4) 참조) 의 복호 신호로서 파이버 블래그 회절 격자 (502; FBG) 및 서큐레이터 (503) 가 설치되어 있다.

입력된 OCDM 신호 (501) 는 서큐레이터 (503) 를 통해 파이버 블래그 회절 격자 (502) 에 입력된다. 파이버 블래그 회절 격자 (502) 는 OCDM 신호 (501) 에 포함되어 있는 파장 성분 마다, 그 반사 위치가 다른 것으로, 그 각 반사 위치는 당해 광 수신 장치 (500) 에 할당되어 있는 채널의 복호 패턴 (부호 패턴) 에 따른 것으로 되어 있다. 즉, 파이버 블래그 회절 격자 (502) 로부터 출사된 광 신호가 자기 상관 파형 (원하는 신호) 과 상호 상관 파형 (간섭) 의 합인 복호 광 신호 (도 2 (c5) 참조) 로 되어 있다. 이 복호 광 신호가 서큐레이터 (503) 를 통해 시간 게이트 회로에 입력된다.

시간 게이트 회로는 광 분기기 (504), 포토 다이오드 (505), 증폭기 (506), 로우 패스 필터 (507; LPF), 시간 게이트 신호 생성 회로 (508), 이상기 (509), 증폭기 (510), 바이어스 회로 (511) 및 게이트 회로 (513) 를 갖는다.

광 분기기 (504) 는 복호 광 신호를 2 분기하고, 일방의 분기 복호 광 신호를 게이트 회로 (513) 에 부여하고, 타방의 분기 복호 광 신호를 포토 다이오드 (505) 에 부여한다.

포토 다이오드 (505) 는 복호 광 신호를 전기 신호로 변환하여 증폭기 (506) 에 부여한다.

증폭기 (506) 및 로우 패스 필터 (507; 예컨대 베셀 필터로 이루어짐) 는 전기 신호로 변환된 복호 신호를 증폭함과 동시에 불필요한 성분을 제거하는 등가 처리를 하여 시간 게이트 신호 생성 회로 (508) 에 부여한다.

시간 게이트 신호 생성 회로 (508) 는 예컨대 PLL 회로로 구성되어 있고, 입력된 복호 신호에 동기하고, 또한 그 기본 주파수 성분 (부호 주기의 역수) 을 주파수로 하는 시간 게이트 신호를 생성하여 이상기 (509) 에 부여한다.

이상기 (509) 는 기본적으로는 시간 게이트 신호의 생성 처리계에서의 처리 지연을 보상하기 위한 이상 처리를 행하는 것이다. 이상기 (509) 는 예컨대 수동식 가변 지연기로 구성되어 있고, 시간 게이트 신호의 생성 처리계에서의 처리 지연의 제품 편차를 제거하는 조정도 가능하게 되어 있다.

증폭기 (510) 및 바이어스 회로 (511) 는 게이트 회로 (513) 의 구동기로서 형성되어 있다. 증폭기 (510) 는 생성된 시간 게이트 신호를 증폭하고, 바이어스 회로 (511) 는 증폭 후의 시간 게이트 신호의 직류 레벨을 외부로부터 부여된 바이어스 레벨로 변환하여 게이트 회로 (513) 에 부여한다. 바이어스 레벨은 게이트 회로 (513) 의 구동을 확보할 뿐만 아니라, 시간 게이트 신호의 온 기간의 폭 (게이트 폭) 의 설정에도 기여하고 있다.

게이트 회로 (513) 는 기능적으로는 전기적으로 제어 가능한 광 스위치이고, 예컨대 전계 흡수형 (EA) 변조기를 적용할 수 있다. 게이트 회로 (513) 는 광 분기기 (504) 로부터 복호 광 신호를 시간 게이트 신호가 온인 기간에서 투과시키고, 시간 게이트 신호가 오프 기간에서 투과를 저지하는 것이다. 이 게이트 회로 (513) 로부터 출력된 광 신호는 복호 광 신호로부터 상호 상관 파형 (간섭) 이 제거된 것으로 되어 있다.

게이트 회로 (513) 로부터 출력된 광 신호는 데이터 재생 회로 (514) 에 부여된다. 제 1 실시 형태의 경우, 데이터 재생 구성에는 특징이 없으므로, 데이터 재생 회로 (514) 의 상세 구성의 도시는 생략하고 있다. 데이터 재생 회로 (514) 는 예컨대 게이트 회로 (513) 로부터 출력된 광 신호를 전기 신호로 변환한 후, PLL 회로 등을 이용하여 클록 (516) 을 재생하고, 또한 클록에 동기하여 전기 신호로 변환된 신호와 임계치를 비교하여 데이터 (515) 를 재생한다.

상기 제 1 실시 형태에 의하면 전기 소자를 다용 (多用) 한 간편한 구성에 의해 복호 광 신호로부터 간섭 성분을 제거할 수 있다.

도 4(a) 및 도4(b) 는 각각 게이트 회로 (513) 의 입력 광 파형 (의 아이 패턴) 및 출력 광 파형 (의 아이 패턴) 을 나타내고 있고, 도 5 의 사양에 따르고 있다.

도 4(a) 에 나타내는 바와 같이 게이트 회로 (513) 를 투과하기 전이라면 타 채널의 신호에 의한 간섭 성분 (INF) 이 포함되어 있지만, 게이트 회로 (513) 를 통과함으로써, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이 간섭 성분 (INF) 이 제거되어 있다. 즉 제 1 실시 형태에 따르면 데이터 속도가 10Gbit/s 정도에서 2 다중인 경우에는 충분한 간섭 제거를 달성하고 있다.

도 6 은 재생 데이터 (515) 에서의 비트 오류율의 측정 결과를 나타내고, 횡축은 데이터 재생 회로 (514) 로의 입력광 파워이다. 도 6 에서 흑색의 작은 동그라미 및 백색의 작은 동그라미가 제 1 실시 형태에 의해 시간 게이트 (시간 게이트 폭 30ps) 를 가한 경우이고, 시스템 사양은 도 5 에 나타낸 바와 같다. 백색의 작은 동그라미는 광 송신 장치와 광 수신 장치 (제 1 실시 형태의 광 수신 장치) 를 직결한 경우이고, 흑색의 작은 동그라미는 광 송신 장치와 광 수신 장치 (제 1 실시 형태의 광 수신 장치) 를 80㎞ 의 분산 시트프 광 파이버 (DSF) 를 통해 접속한 경우이고, 모두 흑색의 큰 동그라미가 나타내는 시간 게이트를 가하지 않는 경우 (광 송신 장치와 광 수신 장치를 직결) 보다 비트 오류율이 큰 폭으로 개선되어 있다.

또 백색의 큰 동그라미는 참고를 위해 다중하지 않은 경우의 에러율을 나타내고 있다. 다중수가 2 인 경우, 제 1 실시 형태에 의한 시간 게이트 처리를 함으로써 다중하지 않으면 같은 정도의 비트 오류율을 달성할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 제 1 실시 형태의 시간 게이트를 사용함으로써 다중 (多重) 에 의한 페널티를 저감할 수 있다.

또한 도 6 을 통해서는 시간 게이트를 가함으로써 수신 오류 특성이 6㏈ 개선되어 있고, 나아가 에러 플로어없이 10^－10 이하의 비트 오류율을 달성할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 분산 시프트 광 파이버 (DSF) 의 80㎞ 전송 후라도, 시간 게이트를 가 한 신호의 파워 페널티는 1㏈ 이내로 되어 있어 광 파이버 전송 후의 수신 타이밍의 요동이 흡수되어 있음도 알 수 있다.

(B) 제 2 실시 형태

이어서, 본 발명에 의한 광수신 장치의 제 2 실시 형태를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 7 은 제 2 실시 형태의 광 수신 장치 (500A) 에서의 시간 게이트 회로의 상세 구성을 나타내는 블록도이고, 복호 회로 및 데이터 재생 회로의 도시는 생략하고 있다. 또 도 7 에서 상기 기술한 제 1 실시 형태에 관해 도 1 과 동일, 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙여 나타내고 있다.

도 1 및 도 7 의 비교로 알 수 있는 바와 같이, 제 2 실시 형태의 시간 게이트 회로는 제 1 실시 형태의 구성에 추가하여 광 분기기 (701), Q 값 모니터 (702) 및 이상량 제어기 (703) 를 갖는다.

광 분기기 (701) 는 게이트 회로 (513) 로부터 출력된 광 신호를 2 분기하고, 일방의 분기 광 신호를 도시하지 않은 데이터 재생 회로 (도 1 참조) 에 부여하고, 타방의 분기 광 신호를 Q 값 모니터 (702) 에 부여하는 것이다.

Q 값 모니터 (702) 는 게이트 회로 (513) 에 입력되는 복호 광 신호와 시간 게이트 신호의 타이밍을 평가하는 파라미터의 값을 감시하기 위해 설치되어 있다. Q 값 모니터 (702) 는 시간 게이트 신호 생성 회로 (508) 로부터 출력된 시간 게이트 신호를 클록으로 하여, (1) 식에서 표시하는 Q 값을 감시하는 것으로 (클록 입력마다 새로운 Q 값이 계산된다), 예컨대 시판되고 있는 것을 그대로 적용할 수 있 다.

Q ＝ {s(1)－s(0)}/{σ(1)＋σ(0)} …(1)

s(1) 및 s(0) 은 각각 데이터가「1」또는「0」을 의미하는 레벨 (광 강도) 의 평균값이고, σ(1) 및 σ(0) 은 각각 데이터가 「1」또는「0」을 의미하는 레벨의 표준 편차이다. 즉 데이터가「1」을 취하는 평균 레벨과, 데이터가「0」을 취하는 평균 레벨의 차이가 클수록 (적절한 경우일수록) Q 값은 커진다. 또한 데이터가「1」을 취하는 레벨 변동이나 데이터가「0」을 취하는 레벨 변동이 작을수록 (적절한 경우일수록) Q 값은 커진다.

즉, Q 값이 클수록 게이트 회로 (513) 에 입력되는 복호 광 신호와 시간 게이트 신호의 타이밍이 양호하고, 이 타이밍이 나쁘면 Q 값은 작아진다.

이상량 (移相量) 제어기 (703) 는 Q 값 모니터 (702) 로부터 부여된 Q 값에 기초하여 이상기 (509) 에 제어 신호를 부여하여 시간 게이트 신호 생성 회로 (508) 로부터 출력된 시간 게이트 신호의 위상을 제어하는 것이다. 이상량 제어기 (703) 는 예컨대 통신 개시시나 동기 벗어남의 검출시 등에, 시간 게이트 신호의 이상량을 흔들고, Q 값이 최대가 되는 이상량으로 고정시킨다. 즉, 이상량의 제어 과정은 이상량 소인 과정과 최대 Q 값 검출 과정으로 이루어진다.

제일 처음은 이상량 소인 과정이고, 이 과정에서는 Q 값 모니터 (702) 에서 검출된 Q 값이 어느 임계값에 도달할 때까지 이상기 (509) 의 이상량을 연속적으로 변화시킨다. 여기서의 임계값이란 설계자가 시스템의 사양에 기초하여 결정하는 것이다. 일례로서 Q ＝ 6 으로 한다. 이 값은 도 5 에 나타낸 사양에 의한 통신에서는 수신 데이터 신호의 비트 오류율이 10^－9 에 상당한다. 이상량이 360 도를 초과해도 Q ＝ 6 에 도달하지 않는 경우, 수신 불가로 한다. 그렇지 않은 경우, Q ＝ 6 에 도달한 시점에서 최대 Q 값 검출 과정으로 이행한다. 이 과정에서는 위상 변화에 의한 Q 값 변화분을 검출한다. Q 값이 열화되는 경우, 이상량이 너무 많기 때문에 본래의 위상 위치로 복귀하여 위상 위치를 고정한다. Q 값이 향상되는 경우, 최대 Q 값에 도달하지 않았기 때문에 더욱 이상시켜 최대 Q 값 검출 과정을 반복한다.

제 2 실시 형태에 의해서도 제 1 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 또한 시간 게이트 신호의 타이밍에 대한 피드백 루프를 설치하였으므로, 게이트 회로 (513) 에 입력되는 복호 광 신호와 시간 게이트 신호의 타이밍을 제 1 실시 형태 이상으로 양호한 것으로 할 수 있으며, 그 결과 비트 오류율의 향상을 기대할 수 있다.

제 2 실시 형태에 의하면 상이한 부호로 복호하는 광 수신 장치가 혼재하는 시스템이나, 각 광 수신 장치까지 광 파이버를 둘러치는 길이가 다른 시스템 등, 이종 광 수신 장치가 존재하는 시스템의 경우에 특히 유효하다. 즉, 시간 게이트 신호와 복호 광 신호의 타이밍이 광 수신 장치 마다 다른 경우일지라도 자동 조정 기능에 의해 각 광 수신 장치를 최적화할 수 있다. 상기 기술한 바와 같은 시스템에서 수동 조정을 행하는 경우에는 그 작업량이나 작업 시간이 많아진다.

(C) 제 3 실시 형태

이어서, 본 발명에 의한 광 수신 장치의 제 3 실시 형태를 도면을 참조하면서 간단히 설명한다.

도 8 은 제 3 실시 형태의 광 수신 장치 (500B) 에서의 시간 게이트 회로의 상세 구성을 나타내는 블록도이고, 복호 회로 및 데이터 재생 회로의 도시는 생략하고 있다. 또 도 8 에서 상기 기술한 제 2 실시 형태에 관해 도 7 과 동일, 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙여 나타내고 있다.

제 3 실시 형태의 광 수신 장치 (500B) 에서의 시간 게이트 회로에서는 이상기 (509) 가 생략되고, 그 대신에 광 분기기 (504) 및 포토 다이오드 (505) 의 광로 상에 지연 시간을 지연량 제어기 (703A) 로부터의 제어 신호에 의해 가변할 수 있는 광 지연기 (801) 가 설치되어 있다.

즉, 제 3 실시 형태의 광 수신 장치 (500B) 에서는 게이트 회로 (513) 에 입력되는 시간 게이트 신호의 타이밍 조정을 광 지연기 (801) 에 의해 실행할 수 있도록 하고 있다.

제 3 실시 형태에 의해서도 제 2 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.

(D) 다른 실시 형태

복호 회로의 구성은 제 1 실시 형태에 나타낸 것에 한정되지 않는다. 또한 데이터 재생 회로 (514) 의 상세 구성도 임의적이다.

제 2 실시 형태에서는 이상기 (509) 의 이상량을 제어하고, 제 3 실시 형태에서는 광 지연기 (801) 의 지연량을 제어하여 게이트 회로 (513) 에 입력되는 시 간 게이트 신호의 타이밍 조정을 행하는 것을 나타내는데, 다른 방법으로 타이밍을 조정하도록 해도 된다. 예컨대 시간 게이트 신호 생성 회로 (508) 가 도 9 에 나타내는 바와 같은 PLL 회로로 구성되어 있는 경우이면 루프 필터 (902) 및 전압 제어형 발진기 (903; VCO) 사이에, 직류 레벨로 이루어지는 제어 신호를 루프 필터 (902) 의 출력 신호에 가산하는 가산기 (904) 를 설치하여 시간 게이트 신호 생성 회로 (508) 의 출력 신호 자체의 타이밍을 변화시키도록 해도 된다.

상기 각 실시 형태에서는 게이트 회로 (513) 에 입력되는 시간 게이트 신호의 타이밍을 조정하는 것을 나타내지만, 그 대신에 게이트 회로 (513) 에 입력되는 복호 광 신호의 타이밍을 조정하도록 해도 된다. 예컨대 상기 제 3 실시 형태에서, 광 분기기 (504) 와 포토 다이오드 (505) 사이에 설치한 광 지연기 (801) 를 광 분기기 (504) 와 게이트 회로 (513) 사이에 옮겨 설치해도 된다.

제 2 및 제 3 실시 형태에서는 게이트 회로 (513) 에 입력되는 시간 게이트 신호의 타이밍을 평가하는 파라미터가 Q 값인 것을 나타내지만, 다른 평가 파라미터를 적용하도록 해도 된다. 예컨대 단순한 광 강도 (파워) 를 파라미터로서 타이밍 조정하도록 해도 된다.

본 발명의 기술 사상은 다중된 광 신호를 수신하는 광 수신 장치에 바람직하지만, 다중되어 있지 않은 시간적으로 부호 확산되어 있는 광 신호를 수신하는 광 수신 장치에 대해서도 적용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 간편, 저렴한 구성으로 시간 게이트를 실현할 수 있으면서 조정 항목이 적은 광 수신 장치를 실현할 수 있다.

Claims

송신측에 있어서 부호화 패턴에 따라 시간적으로 확산되고 있는, 광 부호 분할 다중에 따르는 광 신호가 입력되는 광 수신 장치에 있어서,

입력된 광 신호를 상기 부호화 패턴에 대응하는 복호 패턴에 따라 복호하는 복호 회로와,

상기 복호 회로로부터 출력된 복호 광 신호에 기초하여 상기 복호 광 신호에서의 유의(有意)한 광 펄스가 존재하는 기간을 나타내는 시간 게이트 신호를 생성하여 상기 복호 광 신호의 투과 또는 투과 저지를 행하는 시간 게이트 회로와,

상기 시간 게이트 회로를 통한 복호 광 신호로부터 데이터 재생을 행하는 데이터 재생 회로를 구비하고,

상기 시간 게이트 회로는,

상기 복호 회로로부터 출력된 복호 광 신호를 2 분기하는 광 분기 수단과,

분기된 일방의 복호 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광/전기 변환 수단과,

변환된 전기 신호에 동기하여 그 기본 주파수 성분을 주파수로 하는 시간 게이트 신호를 생성하는 시간 게이트 신호 생성 수단과,

분기된 타방의 복호 광 신호를 생성된 시간 게이트 신호에 따라 투과 또는 투과 저지를 행하는 게이트 수단과,

상기 게이트 수단에 입력되는, 타방의 복호 광 신호와 시간 게이트 신호의 타이밍을 일치시키는 타이밍 조정 수단과,

상기 생성된 시간 게이트 신호 또는 타이밍 조정 후의 시간 게이트 신호를 클록으로서, 상기 게이트 수단으로부터 출력된 광 신호를 샘플링한 값에 기초하여, 타방의 복호 광 신호 및 시간 게이트 신호의 타이밍 관계의 평가값으로서, 광 강도의 대소(大小)가 데이터의「0」,「1」에 대응하는 광 신호를 평가할 때의 Q 값을 얻고, 상기 Q 값에 따라 상기 타이밍 조정 수단을 제어하는 타이밍 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
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제 1 항에 있어서,

상기 타이밍 조정 수단은 시간 게이트 신호의 생성 처리 경로에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 타이밍 조정 수단은 전기 신호의 단계에서 타이밍을 조정하는 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 타이밍 조정 수단은 광 신호의 단계에서 타이밍을 조정하는 것을 특징으로 하는 광 수신 장치.
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