TW202145744A

TW202145744A - 光接收裝置

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Publication number: TW202145744A
Application number: TW109117679A
Authority: TW
Inventors: 蔡坤廷; 梁耀文; 莊榮敏; 陳威宏
Original assignee: 美商莫仕有限公司
Priority date: 2020-05-27
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2021-12-01
Also published as: TWI759746B

Abstract

一種光接收裝置包含一轉換模組、一信號產生模組及一控制模組。該轉換模組將一光信號進行光電轉換及放大，以產生一光電流，該信號產生模組提供一增益信號，且根據一指示一預定輸出電壓擺幅的輸入信號對該光電流進行轉阻及放大，以產生一電壓信號，並根據該光電流產生一指示一相關於該光信號之平均光功率的量測信號，該控制模組輸出一可變的控制信號來調整該轉換模組的一增益，以致該轉換模組的一動態範圍隨其自身的該增益的變化而改變。

Description

光接收裝置

本發明是有關於一種裝置，特別是指一種光接收裝置。

現有光通訊系統包含一光發射裝置、一光纖、一光接收裝置、一可調式光衰減器、一分光器，及一光偵測器。

該光發射裝置用來發射出一多階脈衝振幅調變的光信號，並將該光信號依序經由該光纖及該可調式光衰減器傳送至該分光器。該分光器將所接收到的該光信號分成一第一光信號及一第二光信號，並將該等第一及第二光信號分別傳送至該光偵測器及該光接收裝置。該光接收裝置將所接收到的該第二光信號進行光電轉換、放大及解調，以產生一數位資料輸出，以供後級數位電路使用。該光偵測器根據該第一光信號產生一指示該光信號之光功率的量測信號，並將該量測信號傳送至該可調式光衰減器。該可調式光衰減器根據該量測信號而決定是否先將其經由該光纖所接收到的該光信號進行光功率衰減調整後再輸出至該分光器，使得該光接收裝置不會因其自該分光器所接收到的該第二光信號的光功率過大而導致其內部的一半導體光放大器操作在一飽和區，以避免該光接收裝置因該半導體光放大器操作在該飽和區而造成其所產生之該數位資料輸出不準確。

如此一來，現有光通訊系統除了包括該光發射裝置、該光纖及該光接收裝置等基本元件外，還需額外包括該可調式光衰減器、該分光器及該光偵測器，造成現有光通訊系統具有體積較大及所需成本較高。此外，該光接收裝置的一相關於該光信號輸入功率的動態範圍較受限。因此，現有光通訊系統仍有改進的空間。

因此，本發明的一目的，即在提供一種能夠克服先前技術之缺點的光接收裝置。

於是，本發明光接收裝置包含一轉換模組、一信號產生模組，及一控制模組。

該轉換模組用於接收來自一光纖的一光信號，並將該光信號進行光電轉換及放大，以產生一光電流。

該信號產生模組接收一指示一預定輸出電壓擺幅的輸入信號，及電連接該轉換模組以接收該光電流，該信號產生模組提供一指示自身的一總增益的增益信號，且根據該輸入信號對該光電流進行轉阻及放大，以產生一電壓信號，並根據該光電流產生一指示一相關於該光信號之平均光功率的量測信號。

該控制模組電連接該轉換模組及該信號產生模組，並輸出一可變的控制信號至該轉換模組，以調整該轉換模組的一增益，以致該轉換模組的一動態範圍隨其自身的該增益的變化而改變。

本發明的功效在於：藉由該控制模組產生該控制信號來調整該轉換模組的該增益，可使該轉換模組的該動態範圍隨之增加，使得該光信號可經由該光纖傳輸的距離較不受限，進而提升鏈路性能。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

>第一實施例>

參閱圖1，本發明光接收裝置1的一實施例適用於一光通訊系統10。該光通訊系統10包括一光發射裝置2及一光纖3。該光發射裝置2用來發射出一多階脈衝振幅調變（PAM-N）的光信號Ls，並將該光信號Ls經由該光纖3傳送至該光接收裝置1。該光信號Ls為一至少四階的多階脈衝振幅調變信號。在本實施例中，舉該光信號Ls為一四階脈衝振幅調變信號為例，但不限於此。

本實施例之該光接收裝置1包含一轉換模組11、一信號產生模組12、一控制模組13，及一多階脈衝振幅解調器14。

該轉換模組11用於接收來自該光纖3的該光信號Ls，並將該光信號Ls進行光電轉換及放大，以產生一光電流Pc。在本實施例中，該轉換模組11包括一半導體光放大器111、一光帶通濾波器112，及一光偵測器113（photodetector）。

該半導體光放大器111用於接收該光信號Ls，及接收一可變的控制信號Cs。該半導體光放大器111根據該控制信號Cs調整自身的一增益，並將該光信號Ls進行放大，以產生一放大光信號La。該半導體光放大器111的該增益作為該轉換模組11的一增益。詳細來說，該半導體光放大器111的一驅動電流隨該控制信號Cs的變化而改變，而該半導體光放大器111的該增益隨該驅動電流的變化而改變。進一步參閱圖2，其說明在不同驅動電流情況下，該半導體光放大器111的該增益與該光信號Ls之輸入功率間的關係。由圖2可知，若需較大（較小）的該半導體光放大器111的該增益，則根據該控制信號Cs將該驅動電流增加（減小）。

該光帶通濾波器112耦接該半導體光放大器111以接收該放大光信號La，並將該放大光信號La進行帶通濾波，以產生一濾波光信號Lf。詳細來說，該光帶通濾波器112用來供所預偵測之波長的光信號通過，並濾除其他非要偵測之波長的光信號。

該光偵測器113耦接該光帶通濾波器112以接收該濾波光信號Lf，並將該濾波光信號Lf進行光電轉換為該光電流Pc。

該信號產生模組12接收一指示一預定輸出電壓擺幅（output voltage swing）的輸入信號Si，及電連接該轉換模組11之該光偵測器113以接收該光電流Pc。該信號產生模組12提供一指示自身的一總增益的增益信號Gs。該信號產生模組12根據該輸入信號Si對該光電流Pc進行轉阻及放大，以產生一電壓信號Vs，並根據該光電流Pc產生一指示一相關於該光信號Ls之平均光功率的量測信號Ms。該量測信號Ms作為該光接收裝置1的一接收訊號強度指標（Received Signal Strength Indication，RSSI）。該電壓信號Vs為一至少四階的多階脈衝振幅調變信號。在本實施例中，該電壓信號Vs為一四階脈衝振幅調變信號，但不限於此。該信號產生模組12包括一功率偵測器121、一轉阻放大器122、一可變增益放大器123，及一自動增益控制器124。

該功率偵測器121電連接該光偵測器113以偵測該光電流Pc，並據以產生該量測信號Ms。

該轉阻放大器122電連接該光偵測器113以接收該光電流Pc，並將該光電流Pc進行轉阻及放大，以產生一放大電壓信號Va。

該可變增益放大器123接收一指示一可變增益的增益控制信號Ac，且電連接該轉阻放大器122以接收該放大電壓信號Va。該可變增益放大器123根據該增益控制信號Ac將自身的一增益調整為該可變增益，並將該放大電壓信號Va進行放大，以產生該電壓信號Vs。

該自動增益控制器124接收該輸入信號Si，且電連接該可變增益放大器123以接收該電壓信號Vs。該自動增益控制器124提供該增益信號Gs，且該增益信號Gs所指示的該總增益為該轉阻放大器122及該可變增益放大器123之增益總和（於此，該自動增益控制器124預先儲存有該轉阻放大器122之增益，且該轉阻放大器122之增益為定值）。該自動增益控制器124將該電壓信號Vs的一電壓擺幅及該輸入信號Si所指示的該預定輸出電壓擺幅進行比較，以根據比較之結果調整及產生該增益控制信號Ac，並將該增益控制信號Ac輸出至該可變增益放大器123。舉例來說，當該電壓信號Vs的該電壓擺幅小於該預定輸出電壓擺幅時，該自動增益控制器124將該增益控制信號Ac的該可變增益提升，進而該可變增益放大器123的該增益受該增益控制信號Ac的控制而隨之增加，使得該電壓信號Vs的該電壓擺幅逐漸調整至等於該預定輸出電壓擺幅，以確保該電壓信號Vs的輸出大小符合後級電路的需求。

該控制模組13電連接該轉換模組11之該半導體光放大器111及該信號產生模組12之該功率偵測器121與該自動增益控制器124。該控制模組13用於接收該輸入信號Si並輸出至該自動增益控制器124，且還接收分別來自該自動增益控制器124及該功率偵測器121的該增益信號Gs及該量測信號Ms。該控制模組13至少根據該輸入信號Si、該增益信號Gs及該量測信號Ms產生並輸出該控制信號Cs至該半導體光放大器111，以調整該轉換模組11的該半導體光放大器111之該增益，以致該轉換模組11的一動態範圍（Dynamic Range）隨該半導體光放大器111的該增益的變化而改變。

詳細來說，該控制模組13係根據該輸入信號Si、該增益信號Gs、該量測信號Ms，及一相關於該光偵測器113之光電轉換的光響應度，取得一用以判斷該轉換模組11之該半導體光放大器111是否操作在一飽和區的消光比（extinction ratio），並將該消光比與一預設臨界值進行比較，以根據比較之結果調整及產生該控制信號Cs，以致當該消光比小於該預設臨界值時（即，代表該半導體光放大器111操作在該飽和區而非一線性區，如此會導致該放大光信號La的眼圖變形，進而影響後級電路解調的準確度），該半導體光放大器111的該增益受該控制信號Cs控制而降低，使得經調整後的該消光比大於或等於該預設臨界值，以使該半導體光放大器111操作在該線性區。該消光比可由下式(1)獲得：

式(1)，其中，參數ER是該消光比，參數Pavg相關於該量測信號Ms與該光響應度的一比值，參數Oma相關於該輸入信號Si與該增益信號Gs的一比值。

該多階脈衝振幅解調器14電連接該可變增益放大器123以接收該電壓信號Vs，並將該電壓信號Vs進行解調，以產生一資料輸出Do。

參閱圖3及圖4，圖3說明在該半導體光放大器111的該增益為定值時，該資料輸出Do的一誤碼率（Bit Error Rate，BER）與該光信號Ls之輸入功率（其取決於該光纖3的損耗）間的關係。圖4說明在該半導體光放大器111的該增益為定值時，該消光比ER與該光信號Ls之輸入功率間的關係。圖3中，該誤碼率小於等於一預定誤碼率臨界值Pb時，該光通訊系統10具有較佳的鏈路性能，且較佳的在各種光纖傳輸距離上最大化該光接收裝置1的動態範圍（即，該轉換模組11的該動態範圍，圖3符號DR所示）。由於對較小的該光信號Ls之輸入功率（即，Q點之前）而言，該資料輸出Do的該誤碼率是受限於該光通訊系統10的雜訊，而對於較大的該光信號Ls之輸入功率（即，Q點之後），該光通訊系統10的鏈路性能會變差，且該資料輸出Do的該誤碼率受限於該半導體光放大器111所引起的非線性失真（即，該半導體光放大器111操作在該飽和區）。因此，可以透過調整該半導體光放大器111操作於非線性失真的起點位置（即，Q點）來取得最佳鏈路性能的該光信號Ls之輸入功率範圍，以最大化該光接收裝置1的該動態範圍DR。又，如圖4所示，對於該放大光信號La的線性操作，由於較小的該光信號Ls之輸入功率（即，Q點之前）對應到的該半導體光放大器111的該增益為線性變化，因此該消光比ER保持恆定。然而，對於較大的該光信號Ls之輸入功率（即，Q點之後），由於該半導體光放大器111的該增益逐漸變為非線性（即，該半導體光放大器111操作在該飽和區），使得該消光比ER開始小於該預設臨界值。因此，本發明該光接收裝置1藉由判斷該消光比ER是否小於該預設臨界值（即，圖4符號Pt所示），以確定該半導體光放大器111是否操作在該線性區，並於該消光比ER小於該預設臨界值Pt時，將該半導體光放大器111的該增益降低（即，將該半導體光放大器111的該驅動電流減小），使得該半導體光放大器111操作於非線性失真的起點位置Q隨之延後，以致該轉換模組11的該動態範圍隨之增加，使得該光信號Ls可經由該光纖3傳輸的距離較不受限，以提升鏈路傳輸性能。

參閱圖5及圖6，圖5、6分別與圖3、4的差異在於，該半導體光放大器111的該增益非定值。從圖5及圖6的模擬示意圖可知，當該光信號Ls之輸入功率大於一第一輸入功率Q1時，該消光比ER開始小於該預設臨界值Pt。因此，該控制模組13將該半導體光放大器111的該增益降低，使得該半導體光放大器111持續操作於該線性區，且該半導體光放大器111由操作於該線性區轉為該飽和區的起點位置隨之從該第一輸入功率Q1的所在位置延後至一第二輸入功率Q2的所在位置，進而該轉換模組11的一動態範圍DR’跟著增加，如此本發明光接收裝置1確實具有較佳鏈路性能。

需補充說明的是，在其他實施例中，該光接收裝置1還包括一電連接在該多階脈衝振幅解調器14與該控制模組13間的估算模組（圖未示）。該估算模組根據該資料輸出Do產生一估測信號（其相關於該光信號Ls的一誤碼率及一訊雜比(Signal-to-noise ratio，SNR)中之一者）並輸出至該控制模組13，以致該控制模組13還根據該估測信號調整該控制信號Cs。

>第二實施例>

參閱圖7，本發明光接收裝置1的第二實施例與該第一實施例相似，二者不同之處在於，該第二實施例中：(1)以一轉換模組11a取代該第一實施例中的該轉換模組11（見圖1），該轉換模組11a包括一光電轉換器114及一偏壓產生器115；及(2)該功率偵測器121是電連接該光電轉換器114而非該光偵測器113（見圖1）。

該光電轉換器114接收一偏壓電壓Vb，且用於接收來自該光纖3的該光信號Ls。該光電轉換器114根據該偏壓電壓Vb調整自身的一增益（例如，當該偏壓電壓Vb增加，則該光電轉換器114的該增益隨之增加），並將該光信號Ls進行光電轉換及放大，以產生該光電流Pc。在本實施例中，該光電轉換器114的該增益作為該轉換模組11a的一增益。該光電轉換器114由一雪崩光電二極體所製成。

該偏壓產生器115電連接在該光電轉換器114與該控制模組13之間，接收來自該控制模組13的該控制信號Cs，並根據該控制信號Cs調整及產生該偏壓電壓Vb，且將該偏壓電壓Vb輸出至該光電轉換器114。

需說明的是，該控制模組13至少根據該輸入信號Si、該增益信號Gs、該量測信號Ms，及一相關於該光電轉換器114之光電轉換的光響應度取得該消光比ER，且公式(1)中，參數Pavg相關於該量測信號Ms、該光響應度，及該光電轉換器114的該增益。該第二實施例之該光接收裝置1的操作與該第一實施例之該光接收裝置1的作動相似，故於此不再贅述。

>第三實施例>

參閱圖8，本發明光接收裝置1的第三實施例用於另一光通訊系統，該另一光通訊系統為一波長分波多工（Wavelength Division Multiplexing，WDM）傳輸系統。該第三實施例與該第一實施例相似，二者不同之處在於，該第三實施例中：(1)該光信號Ls具有多個各自為一至少四階的多階脈衝振幅調變信號（在本實施例中，舉每一多階脈衝振幅調變信號為一四階脈衝振幅調變信號為例，但不限於此）；(2)多個光電流部分Pc1~Pcn組成該光電流Pc（見圖1），多個增益信號部分Gs1~Gsn組成該增益信號Gs（見圖1），多個量測信號部分Ms1~Msn組成該量測信號Ms，多個電壓信號部分Vs1~Vsn組成該電壓信號Vs；(3)多個輸入信號部分Si1~Sin組成該輸入信號Si（見圖1），該等輸入信號部分Si1~Sin分別指示多個預定輸出電壓擺幅部分，該等預定輸出電壓擺幅部分組成該輸入信號Si所指示的該預定輸出電壓擺幅；(4)以一轉換模組11b、一信號產生模組12a分別取代該第一實施例中的該轉換模組11、該信號產生模組12（見圖1）；及(5)還包含多個多階脈衝振幅解調器14及一估算模組15。

在本實施例中，該轉換模組11b包括一半導體光放大器116、一解多工器117，及多個光偵測器118。需說明的是，由於該半導體光放大器116的作動與圖1之該半導體光放大器111相似，故於此不再贅述。

該解多工器117耦接該半導體光放大器116以接收該放大光信號La，並將該放大光信號La進行解多工，以產生多個分別相關於該光信號Ls之該等多階脈衝振幅調變信號的調整光信號L1~Ln。

該等光偵測器118耦接該解多工器117以分別接收該等調整光信號L1~Ln，並分別將該等調整光信號L1~Ln進行光電轉換為相對應的該等光電流部分Pc1~Pcn。

在本實施例中，該信號產生模組12a包括多個信號產生單元125。需說明的是，由於每一信號產生單元125的細部元件結構及其作動與圖1之該信號產生模組12相似，故於此僅舉最上方的該信號產生單元125為例進行簡單說明。

該信號產生單元125電連接該控制模組13以接收所對應的該輸入信號部分Si1，及電連接所對應的該光偵測器118以接收所對應的該光電流部分Pc1。該信號產生單元125提供所對應的該增益信號部分Gs1，且根據所對應的該輸入信號部分Si1對所對應的該光電流部分Pc1進行放大，以產生所對應的該電壓信號部分Vs1，並根據所對應的該光電流部分Pc1產生該指示所對應的該光電流部分Pc1之平均光功率的量測信號部分Ms1。

該等多階脈衝振幅解調器14分別電連接該等信號產生單元125以分別接收該等電壓信號部分Vs1~Vsn，並將該等電壓信號部分Vs1~Vsn分別進行解調，以分別產生多個資料輸出Do1~Don。

該估算模組15電連接該控制模組13，及電連接該等多階脈衝振幅解調器14以接收該等資料輸出Do1~Don，並根據該等資料輸出Do1~Don產生一估測信號Es並輸出至該控制模組13，以致該控制模組13還根據該估測信號Es調整該控制信號Cs。在本實施例中，該估測信號Es相關於該光信號Ls的該誤碼率及該訊雜比中之一者。

需說明的是，該第三實施例之該光接收裝置1的操作與該第一實施例之該光接收裝置1的作動相似，故於此不再贅述。此外，該控制模組13調整該控制信號Cs的方式有：(1)至少根據該等輸入信號部分Si1~Sin、該等增益信號部分Gs1~Gsn、該等量測信號部分Ms1~Msn，取得多個消光比來調整該控制信號Cs；(2)僅根據其中一信號產生單元125對應輸出的該輸入信號部分、該增益信號部分、該量測信號部分，及一對應的光響應度，取得該消光比來調整該控制信號Cs；(3)僅根據該估測信號Es調整該控制信號Cs；及(4)將方式(2)、(3)所得到的該消光比與該估測信號Es綜合考量以調整該控制信號Cs，但不限於此。

綜上所述，本發明光接收裝置1藉由自身內部的該信號產生模組12(12a)及該控制模組13相配合即可得知該(等)半導體光放大器111(116)或該光電轉換器114是否操作於該飽和區，且該控制模組13會對該(等)半導體光放大器111(116)或該光電轉換器114進行對應的增益控制以避免其操作在該飽和區的問題。如此一來，應用本發明光接收裝置1的光通訊系統可省略現有光通訊系統中所需額外設置的該可調式光衰減器、該分光器及該光偵測器。因此，應用本發明光接收裝置1的光通訊系統相較於現有光通訊系統具有較小體積及較低成本。此外，藉由調整該(等)半導體光放大器111(116)或該光電轉換器114的該增益，更可使該轉換模組11(11a、11b)的該動態範圍隨之增加，使得該光信號Ls可經由該光纖3傳輸的距離較不受限，進而提升鏈路性能。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

1:光接收裝置 10:光通訊系統 11、11a、11b:轉換模組 111、116:半導體光放大器 112:光帶通濾波器 113、118:光偵測器 114:光電轉換器 115:偏壓產生器 117:解多工器 12、12a:信號產生模組 121:功率偵測器 122:轉阻放大器 123:可變增益放大器 124:自動增益控制器 125:信號產生單元 13:控制模組 14:多階脈衝振幅解調器 15:估算模組 2:光發射裝置 3:光纖 Ac:增益控制信號 Cs:控制信號 Do:資料輸出 Do1~Don:資料輸出 DR、DR’:動態範圍 Es:估測信號 Gs:增益信號 Gs1~Gsn:增益信號部分 La:放大光信號 Lf:濾波光信號 L1~Ln:調整光信號 Ls:光信號 Ms:量測信號 Ms1~Msn:量測信號部分 Pb:預定誤碼率臨界值 Pc:光電流 Pc1~Pcn:光電流部分 Pt:預設臨界值 Q:位置 Q1:第一輸入功率 Q2:第二輸入功率 Si:輸入信號 Si1~Sin:輸入信號部分 Va:放大電壓信號 Vb:偏壓電壓 Vs:電壓信號 Vs1~Vsn:電壓信號部分

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，說明本發明光接收裝置用於一光通訊系統之一第一實施例；圖2是一模擬圖，說明該第一實施例之一半導體光放大器在不同驅動電流情況下，其自身的一增益對一輸入功率的變化；圖3是一模擬圖，說明該第一實施例之該半導體光放大器的該增益為定值時，一誤碼率對該輸入功率的變化；圖4是一模擬圖，說明該第一實施例之該半導體光放大器的該增益為定值時，一消光比對該輸入功率的變化；圖5是一模擬圖，說明該第一實施例之該半導體光放大器的該增益非定值時，該誤碼率對該輸入功率的變化；圖6是一模擬圖，說明該第一實施例之該半導體光放大器的該增益非定值時，該消光比對該輸入功率的變化；圖7是一方塊圖，說明本發明光接收裝置之一第二實施例；及圖8是一方塊圖，說明本發明光接收裝置用於另一光通訊系統之一第三實施例。

1:光接收裝置

10:光通訊系統

11:轉換模組

111:半導體光放大器

112:光帶通濾波器

113:光偵測器

12:信號產生模組

121:功率偵測器

122:轉阻放大器

123:可變增益放大器

124:自動增益控制器

13:控制模組

14:多階脈衝振幅解調器

2:光發射裝置

3:光纖

Ac:增益控制信號

Cs:控制信號

Do:資料輸出

Gs:增益信號

La:放大光信號

Lf:濾波光信號

Ls:光信號

Ms:量測信號

Pc:光電流

Si:輸入信號

Va:放大電壓信號

Vs:電壓信號

Claims

一種光接收裝置，包含：一轉換模組，用於接收來自一光纖的一光信號，並將該光信號進行光電轉換及放大，以產生一光電流；一信號產生模組，接收一指示一預定輸出電壓擺幅的輸入信號，及電連接該轉換模組以接收該光電流，該信號產生模組提供一指示自身的一總增益的增益信號，且根據該輸入信號對該光電流進行轉阻及放大，以產生一電壓信號，並根據該光電流產生一指示一相關於該光信號之平均光功率的量測信號；及一控制模組，電連接該轉換模組及該信號產生模組，並輸出一可變的控制信號至該轉換模組，以調整該轉換模組的一增益，以致該轉換模組的一動態範圍隨其自身的該增益的變化而改變。
如請求項1所述的光接收裝置，其中，該轉換模組包括一半導體光放大器，用於接收來自該光纖的該光信號，且電連接該控制模組以接收該控制信號，該半導體光放大器根據該控制信號調整自身的一增益，並將該光信號進行放大，以產生一放大光信號，該半導體光放大器的該增益作為該轉換模組的該增益，一光帶通濾波器，耦接該半導體光放大器以接收該放大光信號，並將該放大光信號進行帶通濾波，以產生一濾波光信號，及一光偵測器，耦接該光帶通濾波器以接收該濾波光信號，並將該濾波光信號進行光電轉換為該光電流。
如請求項1所述的光接收裝置，其中，該轉換模組包括一光電轉換器，接收一偏壓電壓，且用於接收來自該光纖的該光信號，該光電轉換器根據該偏壓電壓調整自身的一增益，並將該光信號進行光電轉換及放大，以產生該光電流，該光電轉換器的該增益作為該轉換模組的該增益，及一偏壓產生器，電連接在該光電轉換器與該控制模組之間，接收來自該控制模組的該控制信號，並根據該控制信號調整及產生該偏壓電壓，且將該偏壓電壓輸出至該光電轉換器。
如請求項3所述的光接收裝置，其中，該光電轉換器由一雪崩光電二極體所製成。
如請求項1所述的光接收裝置，其中，該光信號及該電壓信號各自為一至少四階的多階脈衝振幅調變信號。
如請求項1所述的光接收裝置，其中，該信號產生模組包括一功率偵測器，電連接該轉換模組以偵測該光電流，並據以產生該量測信號且輸出至該控制模組，一轉阻放大器，電連接該轉換模組以接收該光電流，並將該光電流進行轉阻及放大，以產生一放大電壓信號，一可變增益放大器，接收一指示一可變增益的增益控制信號，且電連接該轉阻放大器以接收該放大電壓信號，該可變增益放大器根據該增益控制信號將自身的一增益調整為該可變增益，並將該放大電壓信號進行放大，以產生該電壓信號，及一自動增益控制器，電連接該可變增益放大器及該控制模組以分別接收該電壓信號及該輸入信號，並將該電壓信號的一電壓擺幅及該輸入信號所指示的該預定輸出電壓擺幅進行比較，以根據比較之結果調整及產生該增益控制信號，並將該增益控制信號輸出至該可變增益放大器，該自動增益控制器還提供該增益信號，該增益信號所指示的該總增益為該轉阻放大器及該可變增益放大器之增益總和。
如請求項1所述的光接收裝置，還包含：一多階脈衝振幅解調器，電連接該信號產生模組以接收該電壓信號，並將該電壓信號進行解調，以產生一資料輸出。
如請求項1所述的光接收裝置，其中，該控制模組用於接收該輸入信號並輸出至該信號產生模組，且還接收來自該信號產生模組的該增益信號及該量測信號，該控制模組根據該輸入信號、該增益信號、該量測信號，及一相關於該轉換模組之光電轉換的光響應度，取得一用以判斷該轉換模組是否操作在一飽和區的消光比，並將該消光比與一預設臨界值進行比較，以根據比較之結果調整及產生該控制信號，以致當該消光比小於該預設臨界值時，該轉換模組的該增益受該控制信號控制而降低。
如請求項1所述的光接收裝置，其中，該光信號具有多個各自為一至少四階的多階脈衝振幅調變信號，該光電流具有多個光電流部分，該轉換模組包括一半導體光放大器，用於接收來自該光纖的該光信號，且電連接該控制模組以接收該控制信號，該半導體光放大器根據該控制信號調整自身的一增益，並將該光信號進行放大，以產生一放大光信號，該半導體光放大器的該增益作為該轉換模組的該增益，一解多工器，耦接該半導體光放大器以接收該放大光信號，並將該放大光信號進行解多工，以產生多個分別相關於該等多階脈衝振幅調變信號的調整光信號，及多個光偵測器，耦接該解多工器以分別接收該等調整光信號，並分別將該等調整光信號進行光電轉換為相對應的該等光電流部分。
如請求項9所述的光接收裝置，其中，該預定輸出電壓擺幅具有多個預定輸出電壓擺幅部分，該輸入信號具有多個各自指示該等預定輸出電壓擺幅部分中的一對應者的輸入信號部分，該增益信號具有多個增益信號部分，該電壓信號具有多個電壓信號部分，該信號產生模組包括多個信號產生單元，每一信號產生單元電連接該控制模組以接收所對應的該輸入信號部分，及電連接所對應的該光偵測器以接收所對應的該光電流部分，每一信號產生單元提供所對應的該增益信號部分，且根據所對應的該輸入信號部分對所對應的該光電流部分進行放大，以產生所對應的該電壓信號部分，並根據所對應的該光電流部分產生一指示所對應的該光電流部分之平均光功率的量測信號部分，其中，多個量測信號部分組成該量測信號。
如請求項10所述的光接收裝置，還包含：多個多階脈衝振幅解調器，分別電連接該等信號產生單元以分別接收該等電壓信號部分，並將該等電壓信號部分分別進行解調，以分別產生多個資料輸出；及一估算模組，電連接該控制模組，及電連接該等多階脈衝振幅解調器以接收該等資料輸出，並根據該等資料輸出產生一估測信號並輸出至該控制模組，以致該控制模組還根據該估測信號調整該控制信號，該估測信號相關於該光信號的一誤碼率及一訊雜比中之一者。