JP2988261B2 - 光受信回路 - Google Patents
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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- H01S3/13013—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers by controlling the optical pumping
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S2301/00—Functional characteristics
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S3/0078—Frequency filtering
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信用の光受信回路に
関し、特に光ファイバ増幅器を備えた光受信回路に関す
る。
関し、特に光ファイバ増幅器を備えた光受信回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ファイバ増幅器を備えた光受信
回路の一例を図７に示す。
回路の一例を図７に示す。
【０００３】従来の光受信回路は、図７に示されるよう
に、入力信号光２１を増幅するエルビウムドープ光ファ
イバ３に、励起光を入射する励起用半導体レーザ７が光
合分波器３によって接続されている。なお、エルビウム
ドープ光ファイバの前段には、光の逆行を防ぐために光
アイソレータ１が配置されている。光合分波器３の出力
側には光バンドパスフィルタ４が接続され、さらに光ア
イソレータ５が接続されている。
に、入力信号光２１を増幅するエルビウムドープ光ファ
イバ３に、励起光を入射する励起用半導体レーザ７が光
合分波器３によって接続されている。なお、エルビウム
ドープ光ファイバの前段には、光の逆行を防ぐために光
アイソレータ１が配置されている。光合分波器３の出力
側には光バンドパスフィルタ４が接続され、さらに光ア
イソレータ５が接続されている。
【０００４】エルビウムドープ光ファイバ２によって増
幅された増幅出力信号２２は、光バンドパスフィルタ４
等を通過して受信用フォトディテクタ６で電気信号に変
換されて、さらにプリアンプ８、ポストアンプ９により
増幅されて等化増幅出力信号２３が出力される。この等
化増幅出力信号２３の一部は分岐されて、ピーク値検出
回路１２に入力されピーク値検出出力信号２６が送出さ
れる。このピーク値検出出力信号２６は自動利得制御回
路１５に入力され、駆動回路１６から出力される電流値
を制御する。
幅された増幅出力信号２２は、光バンドパスフィルタ４
等を通過して受信用フォトディテクタ６で電気信号に変
換されて、さらにプリアンプ８、ポストアンプ９により
増幅されて等化増幅出力信号２３が出力される。この等
化増幅出力信号２３の一部は分岐されて、ピーク値検出
回路１２に入力されピーク値検出出力信号２６が送出さ
れる。このピーク値検出出力信号２６は自動利得制御回
路１５に入力され、駆動回路１６から出力される電流値
を制御する。
【０００５】なお、等化増幅出力信号２３の残りは、識
別器１０とタイミング抽出回路１１により抽出されたク
ロック出力信号２５により識別再生されたデータ出力信
号２４として光受信回路より出力される。
別器１０とタイミング抽出回路１１により抽出されたク
ロック出力信号２５により識別再生されたデータ出力信
号２４として光受信回路より出力される。
【０００６】一方、励起用半導体レーザ７は、駆動回路
１６によって供給される注入電流により励起光を出力す
る。ここで、駆動回路１６では自動利得制御（ＡＧＣ）
制御回路１５から出力される制御信号を受けて、励起用
半導体レーザ７に印加する注入電流値が設定される。
１６によって供給される注入電流により励起光を出力す
る。ここで、駆動回路１６では自動利得制御（ＡＧＣ）
制御回路１５から出力される制御信号を受けて、励起用
半導体レーザ７に印加する注入電流値が設定される。
【０００７】次に、光ファイバ増幅器を用いた自動利得
制御動作について説明する。
制御動作について説明する。
【０００８】等化増幅出力信号２３はピーク値検出回路
１２に入力され、等化増幅出力信号２３の出力振幅に応
じたピーク値検出出力信号２６が自動利得制御回路１５
に出力される。これにより、励起用半導体レーザ７、受
信用フォトダイオード６、プリアンプ８及びポストアン
プ９と、ピーク値検出回路１２、自動利得制御回路１５
により、自動利得制御帰還回路が構成され、ピーク値検
出出力信号２６が一定値となるように自動利得制御動作
が行われる。
１２に入力され、等化増幅出力信号２３の出力振幅に応
じたピーク値検出出力信号２６が自動利得制御回路１５
に出力される。これにより、励起用半導体レーザ７、受
信用フォトダイオード６、プリアンプ８及びポストアン
プ９と、ピーク値検出回路１２、自動利得制御回路１５
により、自動利得制御帰還回路が構成され、ピーク値検
出出力信号２６が一定値となるように自動利得制御動作
が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバ増幅
器を備えた光受信回路では、ピーク値検出出力信号のみ
よってこの値が一定値になるように自動利得制御動作を
行うため、自動利得制御特性がピーク値検出回路のマー
ク率特性に依存してしまう。この結果、マーク率の変動
時に増幅用光ファイバから出力されて受信用フォトダイ
オードに入力される入力光の光レベルが変動するという
欠点がある。特に、マーク率変動により光レベルが過小
評価され、励起用半導体レーザへの注入電流が必要以上
に増大して印加される場合があり、最悪時には、過大入
力光によって受信用フォトダイオードの破壊や光雑音の
増大による受信クロック断検出不能に到るという問題点
がある。
器を備えた光受信回路では、ピーク値検出出力信号のみ
よってこの値が一定値になるように自動利得制御動作を
行うため、自動利得制御特性がピーク値検出回路のマー
ク率特性に依存してしまう。この結果、マーク率の変動
時に増幅用光ファイバから出力されて受信用フォトダイ
オードに入力される入力光の光レベルが変動するという
欠点がある。特に、マーク率変動により光レベルが過小
評価され、励起用半導体レーザへの注入電流が必要以上
に増大して印加される場合があり、最悪時には、過大入
力光によって受信用フォトダイオードの破壊や光雑音の
増大による受信クロック断検出不能に到るという問題点
がある。
【００１０】本発明は、上記欠点に鑑みて、マーク率特
性の変動による影響を受けず、常に適正な注入電流が励
起用半導体レーザに印加され、受信用フォトダイオード
の破壊や、光雑音のない光受信回路を提供することにあ
る。
性の変動による影響を受けず、常に適正な注入電流が励
起用半導体レーザに印加され、受信用フォトダイオード
の破壊や、光雑音のない光受信回路を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の光受信回路は上
記課題を解決するために、等化増幅出力信号のマーク率
を検出してマーク率検出出力を出力するマーク率検出回
路を備え、ピーク値検出出力信号に加えマーク率検出出
力信号も参照して、励起用半導体レーザへ注入電流を供
給する駆動回路への制御信号を制御する自動利得制御／
レベル固定制御回路を備えたことを特徴としている。
記課題を解決するために、等化増幅出力信号のマーク率
を検出してマーク率検出出力を出力するマーク率検出回
路を備え、ピーク値検出出力信号に加えマーク率検出出
力信号も参照して、励起用半導体レーザへ注入電流を供
給する駆動回路への制御信号を制御する自動利得制御／
レベル固定制御回路を備えたことを特徴としている。
【００１２】特に、マーク率検出出力の値があらかじめ
設定された範囲内にあるときは、ピーク値検出出力の値
により制御信号を設定し、また範囲外にあるときは制御
信号を一定位置に設定して増幅信号光を制御することを
特徴としている。
設定された範囲内にあるときは、ピーク値検出出力の値
により制御信号を設定し、また範囲外にあるときは制御
信号を一定位置に設定して増幅信号光を制御することを
特徴としている。
【００１３】さらに、制御回路はマーク率検出出力の値
が設定された範囲外であらかじめ設定された数値よりも
大きくなると、注入電流をマーク率が数値を越える直前
の値に固定して増幅信号光の出力レベルの平均値が一定
になるように制御信号を設定することを特徴としてい
る。
が設定された範囲外であらかじめ設定された数値よりも
大きくなると、注入電流をマーク率が数値を越える直前
の値に固定して増幅信号光の出力レベルの平均値が一定
になるように制御信号を設定することを特徴としてい
る。
【００１４】
【作用】本発明は、ピーク値検出回路と並列にマーク率
検出回路を備え、等化増幅出力信号のピーク値のみなら
ず平均値も参照し、平均値が０．５から大きくずれてい
るときにはピーク値によらずに励起用半導体レーザへの
注入電流を設定することができるので、マーク率変動に
よる影響を受けず安定した動作が可能になる。特に、マ
ーク率がある一定以上になると励起用半導体レーザへの
注入電流を一定にするので、過大入力光による受信用フ
ォトダイオードの破壊や光雑音の発生を回避できる。
検出回路を備え、等化増幅出力信号のピーク値のみなら
ず平均値も参照し、平均値が０．５から大きくずれてい
るときにはピーク値によらずに励起用半導体レーザへの
注入電流を設定することができるので、マーク率変動に
よる影響を受けず安定した動作が可能になる。特に、マ
ーク率がある一定以上になると励起用半導体レーザへの
注入電流を一定にするので、過大入力光による受信用フ
ォトダイオードの破壊や光雑音の発生を回避できる。
【００１５】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
【００１６】図１は、本発明の光受信回路の一実施例の
ブロック図である。図７に示される従来の一実施例のブ
ロック図との相違点は、図１に示される本発明の一実施
例のブロック図では、分岐された等化増幅出力２３の一
部がピーク値検出回路１２のみならず、これと並列に配
置されたマーク率検出回路１３にも入力され、ピーク値
検出出力２６とマーク率検出出力２７の両方が制御回路
に入力される点である。さらに、制御回路は自動利得制
御／レベル固定制御回路１４からなり、自動利得制御を
行う機能に加えて、制御信号のレベルを固定する機能を
備えている点で異なる。光受信回路のその他の構成およ
び動作は受信信号光２１のマーク率依存特性を除いて、
従来構成と同じである。
ブロック図である。図７に示される従来の一実施例のブ
ロック図との相違点は、図１に示される本発明の一実施
例のブロック図では、分岐された等化増幅出力２３の一
部がピーク値検出回路１２のみならず、これと並列に配
置されたマーク率検出回路１３にも入力され、ピーク値
検出出力２６とマーク率検出出力２７の両方が制御回路
に入力される点である。さらに、制御回路は自動利得制
御／レベル固定制御回路１４からなり、自動利得制御を
行う機能に加えて、制御信号のレベルを固定する機能を
備えている点で異なる。光受信回路のその他の構成およ
び動作は受信信号光２１のマーク率依存特性を除いて、
従来構成と同じである。
【００１７】まず、自動利得制御／レベル固定制御回路
１４におけるレベル固定動作について説明する。等化増
幅出力信号２３を入力とするマーク率検出力回路１３の
出力信号２６により、自動利得制御／レベル固定制御回
路１４は自動利得制御を行うか、励起用半導体レーザ７
への注入電流を一定値とするかの選択がなされる。注入
電流が一定値に設定された場合は、出力レベルの平均値
が固定されるレベル固定制御が行われることになる。
１４におけるレベル固定動作について説明する。等化増
幅出力信号２３を入力とするマーク率検出力回路１３の
出力信号２６により、自動利得制御／レベル固定制御回
路１４は自動利得制御を行うか、励起用半導体レーザ７
への注入電流を一定値とするかの選択がなされる。注入
電流が一定値に設定された場合は、出力レベルの平均値
が固定されるレベル固定制御が行われることになる。
【００１８】次に、受信信号光２１のマーク率に対する
回路動作について説明する。
回路動作について説明する。
【００１９】図２は、ピーク値検出回路１２の動作例を
示している。回路が理想的な場合には、破線に示すよう
にピーク値検出回路出力電圧はマーク率に依存せず一定
値となる。しかしながら、実際の回路ではマーク率の低
い（又は高い）場合、整流効率が低下するためピーク値
検出回路の出力電圧はマーク率に依存する。マーク率の
低い（又は高い）場合、マーク率０．５のピーク値検出
回路出力電圧より低い出力電圧となる。
示している。回路が理想的な場合には、破線に示すよう
にピーク値検出回路出力電圧はマーク率に依存せず一定
値となる。しかしながら、実際の回路ではマーク率の低
い（又は高い）場合、整流効率が低下するためピーク値
検出回路の出力電圧はマーク率に依存する。マーク率の
低い（又は高い）場合、マーク率０．５のピーク値検出
回路出力電圧より低い出力電圧となる。
【００２０】図３は、マーク率検出回路１３の動作例を
示している。ピーク値検出回路動作が理想的な場合には
破線に示すように、マーク率検出回路出力電圧はマーク
率に対して線形となるが、実際の回路ではマーク率の低
い（又は高い）場合、ピーク値検出回路１２の整流効率
の低下を補償する方向に自動利得制御が働き、受信用フ
ォトダイオード６への入力光レベル、すなわち増幅信号
光２２の強度が増加する。このため、マーク率検出回路
の出力電圧は実線で示すように、ピーク値検出回路が理
想的な場合に比べて大きくなる。なお、マーク率検出回
路１３の出力電圧がマーク率に対して単調に増加（又は
減少）する限り、このマーク率検出回路によりマーク率
を検出することは可能である。
示している。ピーク値検出回路動作が理想的な場合には
破線に示すように、マーク率検出回路出力電圧はマーク
率に対して線形となるが、実際の回路ではマーク率の低
い（又は高い）場合、ピーク値検出回路１２の整流効率
の低下を補償する方向に自動利得制御が働き、受信用フ
ォトダイオード６への入力光レベル、すなわち増幅信号
光２２の強度が増加する。このため、マーク率検出回路
の出力電圧は実線で示すように、ピーク値検出回路が理
想的な場合に比べて大きくなる。なお、マーク率検出回
路１３の出力電圧がマーク率に対して単調に増加（又は
減少）する限り、このマーク率検出回路によりマーク率
を検出することは可能である。
【００２１】次に受信信号光２１のマーク率に対する動
作について、従来の構成例と比較して説明する。
作について、従来の構成例と比較して説明する。
【００２２】図４は、受信信号光２１のマーク率に対す
る受信用フォトダイオードへ入力される増幅信号光２２
の入力光レベルを示している。従来の構成例の動作例は
破線で、本発明の構成例の動作例は実線で示されてい
る。自動利得制御動作のみの従来の構成例では、入力信
号光２１のマーク率が０．５から離れるに従い、ピーク
値検出回路出力２８のレベルが小さくなるため、光ファ
イバ増幅器の利得が大きくなる。マーク率が“０”また
は“１”に近づくにつれて、受信用フォトダイオード６
へ入力される増幅信号光２２の入力光レベルが大きくな
る。
る受信用フォトダイオードへ入力される増幅信号光２２
の入力光レベルを示している。従来の構成例の動作例は
破線で、本発明の構成例の動作例は実線で示されてい
る。自動利得制御動作のみの従来の構成例では、入力信
号光２１のマーク率が０．５から離れるに従い、ピーク
値検出回路出力２８のレベルが小さくなるため、光ファ
イバ増幅器の利得が大きくなる。マーク率が“０”また
は“１”に近づくにつれて、受信用フォトダイオード６
へ入力される増幅信号光２２の入力光レベルが大きくな
る。
【００２３】本実施例では、マーク率が０．５近傍にお
いて自動利得制御動作が行われ、一方、あらかじめ設定
された範囲外にある場合、すなわちマーク率が“０”ま
たは“１”の近傍ではレベルを固定するレベル固定動作
が行われる（図３、５ではマーク率がＴＨ１より低い場
合とＴＨ２より大きい場合）。本実施例では、この範囲
の具体的な数値として０．２５−０．７５に設定されて
いる。概ねこの範囲ではピーク値検出出力の値のみによ
って励起光強度を設定してよいが、この範囲を越えると
きは、マーク率を参照して励起光の強度を設定する方が
よい。なお、本実施例では、マーク率の設定範囲を上述
の通りとしたが、これに限らず０．５を中心として設定
範囲を変化させてもよい。
いて自動利得制御動作が行われ、一方、あらかじめ設定
された範囲外にある場合、すなわちマーク率が“０”ま
たは“１”の近傍ではレベルを固定するレベル固定動作
が行われる（図３、５ではマーク率がＴＨ１より低い場
合とＴＨ２より大きい場合）。本実施例では、この範囲
の具体的な数値として０．２５−０．７５に設定されて
いる。概ねこの範囲ではピーク値検出出力の値のみによ
って励起光強度を設定してよいが、この範囲を越えると
きは、マーク率を参照して励起光の強度を設定する方が
よい。なお、本実施例では、マーク率の設定範囲を上述
の通りとしたが、これに限らず０．５を中心として設定
範囲を変化させてもよい。
【００２４】次に、図５に示される本発明の他の実施例
について説明する。本実施例は、図１に示される構成と
比較して、光アイソレータ５の出力側に光分岐器１７が
配置され、さらに受信器１８が配置されマーク率検出回
路１３がこの受信器１８に接続されている点で相違して
いる。光分岐器１７では増幅された受信信号光の一部が
モニタ入力光２８として分岐され、新たに設けられた受
信器１８に受信されモニタ用電気信号２７に変換されて
マーク率検出回路１３に入力される。マーク率検出回路
１３では、図１に示される構成と同様マーク率が検出さ
れ、自動利得制御／レベル固定制御回路１４に入力され
る。自動利得制御／レベル固定制御回路での動作は図１
に示される構成におけるのと同じである。
について説明する。本実施例は、図１に示される構成と
比較して、光アイソレータ５の出力側に光分岐器１７が
配置され、さらに受信器１８が配置されマーク率検出回
路１３がこの受信器１８に接続されている点で相違して
いる。光分岐器１７では増幅された受信信号光の一部が
モニタ入力光２８として分岐され、新たに設けられた受
信器１８に受信されモニタ用電気信号２７に変換されて
マーク率検出回路１３に入力される。マーク率検出回路
１３では、図１に示される構成と同様マーク率が検出さ
れ、自動利得制御／レベル固定制御回路１４に入力され
る。自動利得制御／レベル固定制御回路での動作は図１
に示される構成におけるのと同じである。
【００２５】上述の本発明の他の実施例における自動利
得制御／レベル固定制御回路の動作について説明する。
増幅用光ファイバ２から出力された増幅光は、光分岐器
１７により一部が分岐されてモニタ用フォトダイオード
１８に入力されモニタ電気信号２９に変換される。モニ
タ電気信号２９は、さらにマーク率検出回路１３に入力
され、ここで検出されたマーク率検出出力２７は自動利
得制御／レベル固定制御回路１４に入力される。
得制御／レベル固定制御回路の動作について説明する。
増幅用光ファイバ２から出力された増幅光は、光分岐器
１７により一部が分岐されてモニタ用フォトダイオード
１８に入力されモニタ電気信号２９に変換される。モニ
タ電気信号２９は、さらにマーク率検出回路１３に入力
され、ここで検出されたマーク率検出出力２７は自動利
得制御／レベル固定制御回路１４に入力される。
【００２６】励起用半導体レーザ７、自動利得制御／レ
ベル固定制御回路１４、励起用半導体レーザ駆動回路１
６は帰還回路を構成し、モニタ用入力光２８が一定値に
なるように動作する。図６は、本実施例及び図７に示さ
れる従来の構成のそれぞれにおける受信信号光２１のマ
ーク率に対する受信フォトディテクタ入力光２２のレベ
ルを示している。ここでは、本発明の構成例における動
作は実線で、従来の構成は破線で示されている。
ベル固定制御回路１４、励起用半導体レーザ駆動回路１
６は帰還回路を構成し、モニタ用入力光２８が一定値に
なるように動作する。図６は、本実施例及び図７に示さ
れる従来の構成のそれぞれにおける受信信号光２１のマ
ーク率に対する受信フォトディテクタ入力光２２のレベ
ルを示している。ここでは、本発明の構成例における動
作は実線で、従来の構成は破線で示されている。
【００２７】自動利得制御動作のみの従来の構成例では
受信信号２１のマーク率が１／２から離れるに従ってピ
ーク値検出出力２６のレベルが小さくなるため、光ファ
イバ増幅器の利得が大きくなる。そして、マーク率が”
０”または”１”に近づくにつれて受信フォトディテク
タ入力光２２のレベルが非常に大きくなる。
受信信号２１のマーク率が１／２から離れるに従ってピ
ーク値検出出力２６のレベルが小さくなるため、光ファ
イバ増幅器の利得が大きくなる。そして、マーク率が”
０”または”１”に近づくにつれて受信フォトディテク
タ入力光２２のレベルが非常に大きくなる。
【００２８】これに対して、本発明の構成ではマーク率
が０．５近傍でも自動利得制御動作を行い、あらかじめ
設定された値を越えて、マーク率が”０”または”１”
の近くにあるときはレベル固定動作を行う。これによ
り、受信信号光２１のマーク率が”０”または”１”に
なったとしても受信フォトディテクタ入力光２２が過大
レベルになることはない。
が０．５近傍でも自動利得制御動作を行い、あらかじめ
設定された値を越えて、マーク率が”０”または”１”
の近くにあるときはレベル固定動作を行う。これによ
り、受信信号光２１のマーク率が”０”または”１”に
なったとしても受信フォトディテクタ入力光２２が過大
レベルになることはない。
【００２９】本発明の最初の実施例の構成では、マーク
率検出を電気信号により行うので、構成全体の集積化に
適している。また、光の受信レベルが低い場合でも高感
度を維持することができるという点で優れる。一方、他
の実施例に示した構成では、電気信号に変換した後のポ
スト増幅等が必ずしも必要なく、誤差の少ないマーク率
検出が可能になるという点で優れている。また、最初の
実施例に比べ、受信フォトディテクタの飽和防止と保護
という点でも優れている。
率検出を電気信号により行うので、構成全体の集積化に
適している。また、光の受信レベルが低い場合でも高感
度を維持することができるという点で優れる。一方、他
の実施例に示した構成では、電気信号に変換した後のポ
スト増幅等が必ずしも必要なく、誤差の少ないマーク率
検出が可能になるという点で優れている。また、最初の
実施例に比べ、受信フォトディテクタの飽和防止と保護
という点でも優れている。
【００３０】いずれの構成によっても、単にピーク値検
出のみによらず、マーク率検出回路も帰還回路に配置し
てマーク率も参照することにより、マーク率が変動の影
響を受けないので、受信用フォトダイオードへの増幅信
号光が入力レベルが過大になって受信用フォトダイオー
ドが破壊されたり、光雑音が発生したりするのを効果的
に回避することができる。
出のみによらず、マーク率検出回路も帰還回路に配置し
てマーク率も参照することにより、マーク率が変動の影
響を受けないので、受信用フォトダイオードへの増幅信
号光が入力レベルが過大になって受信用フォトダイオー
ドが破壊されたり、光雑音が発生したりするのを効果的
に回避することができる。
【００３１】なお、上述の本発明に係る実施例の構成は
いずれもエルビウムドープ光ファイバ２への励起光は後
方入射の例であるが、前方入射であっても同様の効果を
得ることができる。この場合には、光合分波器３の後段
にエルビウムドープ光ファイバ２が配置されることにな
る。
いずれもエルビウムドープ光ファイバ２への励起光は後
方入射の例であるが、前方入射であっても同様の効果を
得ることができる。この場合には、光合分波器３の後段
にエルビウムドープ光ファイバ２が配置されることにな
る。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光受信回
路は、マーク率を検出するマーク率検出回路を備え、マ
ーク率に応じて自動利得制御動作とレベル固定動作を選
択して励起用半導体レーザの励起光出力が制御されるた
め、等化増幅出力信号のマーク率が変動した場合でも、
過大入力光による受信用フォトダイオードの破壊や光雑
音の増大による受信クロック断検出不能を防止すること
が可能になる。
路は、マーク率を検出するマーク率検出回路を備え、マ
ーク率に応じて自動利得制御動作とレベル固定動作を選
択して励起用半導体レーザの励起光出力が制御されるた
め、等化増幅出力信号のマーク率が変動した場合でも、
過大入力光による受信用フォトダイオードの破壊や光雑
音の増大による受信クロック断検出不能を防止すること
が可能になる。
【図１】本発明の光受信回路の一実施例のブロック図で
ある。
ある。
【図２】ピーク値検出回路の動作例を示すグラフであ
る。
る。
【図３】マーク率検出回路の動作例を示すグラフであ
る。
る。
【図４】本発明の自動利得制御／レベル固定動作の一例
である。
である。
【図５】本発明の光受信回路の他の実施例のブロック図
である。
である。
【図６】本発明の他の実施例における自動利得制御／レ
ベル固定動作の一例である。
ベル固定動作の一例である。
【図７】従来の光受信回路の一例のブロック図である。
１，５ 光アイソレータ ２ エルビウムドープ増幅用光ファイバ ３ 光合波器 ４ 光バンドパスフィルタ ６ 受信用フォトディテクタ ７ 励起用半導体レーザ ８ 増幅用プリアンプ ９ 増幅用ポストアンプ １０ 識別器 １１ タイミング抽出回路 １２ ピーク値検出回路 １３ マーク率検出回路 １４ 自動利得制御／レベル固定制御回路 １５ 自動利得制御回路 １６ 励起用半導体レーザ駆動回路 １７ 光分岐器 １８ モニタ用フォトダイオード ２１ 入力信号光 ２２ 受信フォトディテクタ入力光 ２３ 等化増幅出力信号 ２４ データ出力信号 ２５ クロック出力信号 ２６ ピーク値検出出力 ２７ マーク率検出出力 ２８ モニタ用入力光 ２９ モニタ用電気信号
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/04 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｓ 10/06 Ｈ０１Ｓ 3/094 Ｓ 10/14 Ｈ０４Ｌ 25/02 ３０３ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04L 25/00 H01S 3/07 H01S 3/094 H01S 3/10 H01S 3/131 H04B 10/00
Claims (13)
- 【請求項１】 増幅用光ファイバと該増幅用光ファイバ
に励起光を入力する励起用半導体レーザを含み、受信信
号光を増幅して増幅光を出力する手段と、 前記増幅光を電気信号に変換する手段と、 前記励起光の出力を制御する制御信号を前記励起用半導
体レーザに出力する制御手段を備え、 前記制御信号は前記電気信号のマーク率があらかじめ定
められた範囲のなかにあるときはピーク値に基づいて制
御信号が設定され、 前記範囲の外にあるときは前記制御信号を一定とするよ
うに設定されることを特徴とする光受信回路。 - 【請求項２】 励起光を出力する励起用半導体レーザ
と、 外部から入力される制御電流により前記励起用半導体レ
ーザへの注入電流を制御して、前記励起用半導体レーザ
を駆動する駆動回路と、 前記励起光が入力され入力信号光を増幅して増幅信号光
を出力する増幅用光ファイバと、 前記増幅信号光を等化出力信号に変換して出力する受信
器と、 前記等化出力信号を増幅して等化増幅出力信号を出力す
る増幅器と、 前記等化増幅出力信号が分岐されて一部が入力されて前
記データ信号のピーク値を検出してピーク値検出出力を
出力するピーク値検出回路と、 前記等化増幅出力信号が分岐されて一部が入力されて前
記データ信号の平均値を検出してマーク率検出出力を出
力するマーク率検出回路と、 前記ピーク値検出出力とマーク率検出出力が入力され、
前記駆動回路への前記制御電流を制御する制御回路とを
備えた光受信回路であって、 前記マーク率検出出力があらかじめ設定された範囲内で
あるとき、前記ピーク値検出出力の値によって前記制御
電流が制御され、 前記範囲外のとき、前記制御電流を一定にして、前記増
幅信号光を制御することを特徴とする光受信回路。 - 【請求項３】 前記制御回路は、前記マーク率検出出力
の値があらかじめ設定された範囲外になると、前記注入
電流が前記マーク率が前記範囲を越える直前の値に固定
して前記増幅信号光の出力レベルの平均値が一定になる
ように前記制御信号を設定することを特徴とする請求項
２記載の光受信回路。 - 【請求項４】 あらかじめ設定された前記範囲は、０．
２５から０．７５の範囲であることを特徴とする請求項
３記載の光受信回路。 - 【請求項５】 前記増幅用光ファイバは、エルビウムド
ープ光ファイバであることを特徴とする請求項３記載の
光受信回路。 - 【請求項６】 前記増幅用光ファイバは、前記入力信号
光が入射される側と反対側に配置された光合波器により
前記励起光が入射されることを特徴とする請求項２記載
の光受信回路。 - 【請求項７】 前記増幅用光ファイバは、前記入力信号
光が入射される側に配置された光合波器により前記励起
光が入射されることを特徴とする請求項２記載の光受信
回路。 - 【請求項８】 励起光を出力する励起用半導体レーザ
と、 外部から入力される制御電流により前記励起用半導体レ
ーザへの注入電流を制御して、前記励起用半導体レーザ
を駆動する駆動回路と、 前記励起光が入力され入力信号光を増幅して増幅信号光
を出力する増幅用光ファイバと、 前記増幅信号光の一部を分岐して分岐増幅光を出力する
光分岐器と、 前記分岐増幅光をモニタ電流に変換して出力するモニタ
用受信器と、 前記増幅信号光を等化出力信号に変換して出力する受信
器と、 前記等化出力信号を増幅して等化増幅出力信号を出力す
る増幅器と、 前記等化増幅出力信号が入力されて前記データ信号のピ
ーク値を検出してピーク値検出出力を出力するピーク値
検出回路と、 前記モニタ電流が入力されて前記データ信号の平均値を
検出してマーク率検出出力を出力するマーク率検出回路
と、 前記ピーク値検出出力とマーク率検出出力が入力され、
前記駆動回路への前記制御電流を制御する制御回路とを
備えた光受信回路であって、 前記マーク率検出出力があらかじめ設定された範囲内で
あるとき、前記ピーク値検出出力の値によって前記制御
電流が制御され、 前記範囲外のとき、前記制御電流を一定にして、前記増
幅信号光を制御することを特徴とする光受信回路。 - 【請求項９】 前記制御回路は、前記マーク率検出出力
の値があらかじめ設定された範囲外になると、前記注入
電流が前記マーク率が前記範囲を越える直前の値に固定
して前記増幅信号光の出力レベルの平均値が一定になる
ように前記制御信号を設定することを特徴とする請求項
８記載の光受信回路。 - 【請求項１０】 あらかじめ設定された前記範囲は、
０．２５から０．７５の範囲であることを特徴とする請
求項９記載の光受信回路。 - 【請求項１１】 前記増幅用光ファイバは、エルビウム
ドープ光ファイバであることを特徴とする請求項９記載
の光受信回路。 - 【請求項１２】 前記増幅用光ファイバは、前記入力信
号光が入射される側と反対側に配置された光合波器によ
り前記励起光が入射されることを特徴とする請求項８記
載の光受信回路。 - 【請求項１３】 前記増幅用光ファイバは、前記入力信
号光が入射される側に配置された光合波器により前記励
起光が入射されることを特徴とする請求項８記載の光受
信回路。_
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154484A JP2988261B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-07-06 | 光受信回路 |
| US08/421,601 US5517351A (en) | 1994-04-26 | 1995-04-13 | Optical receiver apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8813594 | 1994-04-26 | ||
| JP6-88135 | 1994-04-26 | ||
| JP6154484A JP2988261B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-07-06 | 光受信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0818609A JPH0818609A (ja) | 1996-01-19 |
| JP2988261B2 true JP2988261B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=26429579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6154484A Expired - Lifetime JP2988261B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-07-06 | 光受信回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5517351A (ja) |
| JP (1) | JP2988261B2 (ja) |
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| JP3442897B2 (ja) * | 1995-03-08 | 2003-09-02 | Ｋｄｄｉ株式会社 | 範囲別利得制御光増幅器及び範囲別光増幅器利得制御方法及び光受信器及び光中継器 |
| JP2687933B2 (ja) * | 1995-06-09 | 1997-12-08 | 日本電気株式会社 | 光直接増幅器 |
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| JP2000354005A (ja) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Fujitsu Ltd | 利得等化方法、光増幅装置および光伝送システム |
| US6980747B1 (en) * | 2000-11-28 | 2005-12-27 | Harris Corporation | Optically amplified receiver |
| US6522461B1 (en) * | 2000-12-22 | 2003-02-18 | Ciena Corporation | Optical pre-amplifier apparatus and method for receiver performing gain control according to LOS declaration |
| US6424458B1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-23 | Ciena Corporation | Optical pre-amplifier apparatus and method for receiver performing windowed and gain change rate control |
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| JP2004055637A (ja) * | 2002-07-17 | 2004-02-19 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
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| US7877019B2 (en) * | 2002-10-16 | 2011-01-25 | Tyco Electronics Subsea Communications Llc | Optical receiver including a system and method of controlling gain of an optical amplifier |
| US7394995B2 (en) * | 2004-04-01 | 2008-07-01 | Avanex Corporation | System and method for a compact optical receiver with wide dynamic range |
| JP6079066B2 (ja) * | 2012-08-31 | 2017-02-15 | 富士通株式会社 | 受信装置及び受信方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5531323A (en) * | 1978-08-29 | 1980-03-05 | Fujitsu Ltd | Automatic gain control system for optical communication reception system |
| DE4106778A1 (de) * | 1991-03-04 | 1992-09-10 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Optisch-elektrisch-wandler mit erweitertem dynamikbereich |
| JPH06112905A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-22 | Nec Corp | 光直接増幅器 |
| JPH0816761B2 (ja) * | 1993-04-13 | 1996-02-21 | 日本電気株式会社 | 光増幅器制御回路 |
-
1994
- 1994-07-06 JP JP6154484A patent/JP2988261B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-04-13 US US08/421,601 patent/US5517351A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0818609A (ja) | 1996-01-19 |
| US5517351A (en) | 1996-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990907 |