JP5131034B2 - 光信号受信装置、光信号減衰制御方法及び光信号減衰制御回路 - Google Patents

Description

本発明は、光波長多重装置における、光信号減衰をおこなう可変光減衰器を制御する光信号受信装置、光信号減衰制御方法及び光信号減衰制御回路に関する。

インターネットなどのコンピュータネットワーク通信の重要性が飛躍的に増し、コンピュータネットワーク通信の通信速度も、更なる高速化が求められてきている。例えば、インターネットは、基幹伝送路としてバックボーン回線を有するが、バックボーン回線には、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）と呼ばれる広帯域の光通信技術が利用されることが一般的になってきている。

そして、ＷＤＭ回線及びクライアント回線を接続する光インターフェース装置のＷＤＭ回線側には、光多重分離装置が配置される。光多重分離装置は、クライアント回線からの光信号を多重化してＷＤＭ回線に送出し、ＷＤＭ回線からの光信号を多重分離して各光インターフェース装置へ分配する機能を有する。

そして、光多重分離装置には、長距離のＷＤＭ回線を経由して到達してきた光信号の減衰を復旧させるために、光信号の多重分離をおこなう前段に、光信号を増幅させる増幅器が設けられている。このようにして増幅された光信号が、多重分離されて、各光インターフェース装置へと入力される。

しかし、増幅された光信号が、過大に増幅されて光インターフェース装置へ入力されると、光インターフェース装置が有する光モジュールなどのＬＳＩ（Large Scale Integration）に負荷をかけることとなる。負荷が過大であれば、電子部品に異常を来し、最悪、光インターフェース装置の故障を招くことになる。

そこで、従来技術では、ＶＯＡ（Variable Optical Attenuator）と呼ばれる可変光減衰器を最前段に設け、光インターフェース装置へ入力される光信号の信号レベルを、適切な信号レベルまで低減するように制御していた。

また、従来技術では、ＶＯＡを、光多重分離装置において、光信号を増幅させる増幅器の後段、かつ、光信号の多重分離をおこなう前段に設け、多重分離する以前の光信号の信号レベルを、一括して、適切な信号レベルまで低減するように制御していた。

特開２０００−２４４４１７号公報 特開２００４−２３２９５号公報 特開２００４−２９７７９０号公報

しかしながら、上記従来技術では、以下の問題点があった。すなわち、光信号の信号レベルが増加すると、光モジュールの出力電位が上昇して所定電圧以上になると、トランジスタのベース電位が上昇してＶＯＡの電流が増加することによって、光信号の信号レベルを減衰させていた。なお、光インターフェース装置の電源がオフの場合、ＶＯＡに電流が供給されないため、光信号の信号レベルの減衰量は０［ｄＢ］である。

ここで、光信号の信号レベルが最大状態で入力されている状態で、光インターフェース装置の電源がオンされた場合を想定すると、ＶＯＡが定常状態で機能するようになるまでの間、光モジュールの最大受信パワーを超えた信号レベルの光信号が、光モジュールに入力されてしまうことになる。よって、光インターフェース装置の電源オン時に、光モジュールにダメージを与える可能性があるという問題点があった。

また、電源はオンである状態で、光信号が入力断である場合には、制御論理上、ＶＯＡによる光信号の信号レベルの減衰量は０［ｄＢ］である。このため、光信号が入力断から復旧して、光モジュールへそのまま光信号が入力される。光信号の信号レベルが、光モジュールの最大受信パワーを超えた信号レベルである場合には、光モジュールにダメージを与える可能性があるという問題点があった。

本発明は、上記問題点（課題）を解消するためになされたものであって、光インターフェース装置の電源がオン時、及び、光信号の入力断からの復旧時において、ＶＯＡを正常に機能させて、光モジュールの損傷を防止する光信号受信装置、光信号減衰制御方法及び光信号減衰制御回路を提供することを目的とする。

上述した問題を解決し、目的を達成するため、光信号受信装置、光信号減衰制御方法及び光信号減衰制御回路の一観点において、光信号受信部の前段において、自装置への入力光信号の信号レベルを、予め定められた最大減衰量を上限とする可変減衰量だけ減衰制御し、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時において、可変減衰量が最大減衰量となるように制御することを要件とする。

開示の光信号受信装置、光信号減衰制御方法及び光信号減衰制御回路によれば、光信号が最大の時に光信号受信装置の電源が投入された場合、又は、光信号受信装置の電源が投入されている状態で、光信号断が復旧された場合に、最大出力の光信号が光信号受信装置に入力されることによって、光信号受信装置の光モジュールなどの集積回路が損傷を被ることを回避することが可能になるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照し、光信号受信装置、光信号減衰制御方法及び光信号減衰制御回路にかかる実施形態の一例を詳細に説明する。

［第一実施形態の一例］
先ず、第一実施形態の一例について説明する。第一実施形態の一例は、ＷＤＭ回線から光インターフェース装置へ最大出力の光信号が入力されている状態で、光インターフェース装置若しくは光インターフェースユニットの電源をオンにした場合を前提とする。この場合に、光インターフェース装置の電子部品が、最大出力の光信号の出力によって故障することを防止するために、最大出力の光信号の出力を抑制することを目的とする。

図１は、第一実施形態の一例にかかる光波長多重システムの構成を示すブロック図である。光波長多重システムは、クライアント回線側に、光インターフェース装置１０ａを配し、ＷＤＭ回線側に、光波長多重分離装置２０を配した構成となっている。

光インターフェース装置１０ａは、ｎ個（ｎは、１≦ｎなる自然数）光インターフェースユニット１ａ、２ａ、・・・ｎａを有する。各光インターフェースユニットは、同一構成及び同一機能を有するので、ここでは、光インターフェースユニット１ａに代表させて、光インターフェースユニットの構成及び機能について説明をおこなう。

光インターフェースユニット１ａは、ＶＯＡ１２と、光波長多重分離装置２０側に配置されるＭＳＡ（Multi Source Agreement）１３と、Framer and Digital Wrapper LSI１４と、クライアント回線側に配置されるＭＳＡ１５と、ＶＯＡ最大減衰制御回路１６とを有する。

ＶＯＡ１２は、従来技術と同一の可変光減衰器である。ＭＳＡ１３及びＭＳＡ１５は、光信号を電気信号に変換するＯ（Optical signal）／Ｅ（Electrical signal）変換回路、電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換回路、データにクロックが重畳されている信号のクロックとデータとを分離するＣＤＲ（Clock Data Recovery）、シリアル信号とパラレル信号の相互変換を行うＳＥＲＤＥＳ（SERializer／DESerializer）が一体化された光モジュールである。

Framer and Digital Wrapper LSI１４は、電気信号に変換されたクライアント回線側からの入力信号を処理して、電気信号のヘッダ情報を監視し、クライアント回線側からの入力信号断を検知する。さらに、電気信号のフレームの前後にチャネルヘッダおよびＦＥＣ（Forward Error Correction）を付加するＤＷ（Digital Wrapper）処理を行なって、ＭＳＡ１３へと受け渡す。

また、Framer and Digital Wrapper LSI１４は、電気信号に変換されたＷＤＭ回線側からの入力信号を処理して、電気信号のヘッダ情報を監視し、ＷＤＭ回線側からの入力信号断を検知する。さらに、電気信号のフレームの前後に付加されているチャネルヘッダおよびＦＥＣを除去するＤ−ＤＷ（Decoding-Digital Wrapper）処理を行なって、ＭＳＡ１５へと受け渡す。なお、ＶＯＡ最大減衰制御回路１６の詳細は、図２を参照して後述する。

光波長多重分離装置２０は、クライアント回線から、光インターフェース装置１０ａのｎ個の光インターフェースユニット１ａ、２ａ、・・・、ｎａを経由して送られてきた光信号を波長多重するＭＵＸ（MUltipleXer)２１を有する。また、ＭＵＸ２１によって波長多重された光信号を、ＭＵＸ２１の後段で増幅するＰｏｓｔ ＡＭＰ（AMPlifier）２２を有する。Ｐｏｓｔ ＡＭＰ（AMPlifier）２２によって増幅された光信号が、ＷＤＭ回線へと送出されることとなる。

また、光波長多重分離装置２０は、ＷＤＭ回線から送られてきた、波長多重されている光信号を、後述のＤＭＵＸ（DeMUltipleXer)２４による処理の前段で増幅するＰｒｅ ＡＭＰ２３を有する。また、Ｐｒｅ ＡＭＰ２３によって増幅された光信号の波長多重を分離するＤＭＵＸ２４を有する。ＤＭＵＸ２４によって多重分離された光信号が、光インターフェース装置１０ａのｎ個の光インターフェースユニット１ａ、２ａ、・・・、ｎａへと、それぞれ入力されることとなる。

次に、図１に示したＶＯＡ最大減衰制御回路１６の構成について説明する。図２は、第一実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路１６の構成を示すブロック図である。同図に示すように、ＶＯＡ最大減衰制御回路１６は、ＭＳＡ１３から出力される電気信号の電位であるＲｘＰＯＷＭＯＮが非反転入力され、基準電圧がＶｒｅｆ１である接地電源１６ｂからの電位が反転入力されるオペアンプ１６ａを有する。

オペアンプ１６ａの出力は、エミッタフォロワ型のＮＰＮトランジスタであるトランジスタ１６ｃのベースへと入力される。トランジスタ１６ｃのコレクタは、＋５［Ｖ］の電源に接続されている。また、トランジスタ１６ｃのエミッタは、ＶＯＡ１２に接続されている。

オペアンプ１６ａは、図２に示すＯＰＴｉｎ（光入力パワー１）が増加すると、ＭＳＡ１３のＲｘＰＯＷＭＯＮの出力の電位が上昇して、オペアンプ１６ａの基準電位Ｖｒｅｆ１［Ｖ］以上になる。すると、トランジスタ１６ｃのベースの電位をＶ１［Ｖ］へと上昇させ図２に示す電流Ｉ１をＶＯＡ１２に入力させて、ＶＯＡ１２への電流を増加させることによって、ＷＤＭ回線からの光信号入力を減衰させることとなる。

なお、ＷＤＭ回線からの光信号入力を減衰させるための電流量は、後述する、図３に示すＶＯＡ１２の等価回路内の抵抗１２ａで決定される。また、ＶＯＡ１２は、抵抗１２ａを介して、−５．２［Ｖ］の電位の電源に接続されている。

しかし、光インターフェース装置１０ａ若しくは個々の光インターフェースの電源がオフ状態からオン状態へ移行された瞬間には、ＯＰＴｉｎは０［ｄＢｍ］である。図１１−１に示すように、ＯＰＴｉｎ［ｄＢｍ］の出力と、ＭＳＡ１３のＲｘＰＯＷＭＯＮ［Ｖ］との関係は、正比例の関係にあるためである。また、図１１−２に示すように、ＶＯＡ１２へ入力される電流［ｍＡ］と、光入力信号のパワーの減衰量［ｄＢ］とは、正比例の関係にある。

このため、図９に示すような、オペアンプ１６ａ、接地電源１６ｂ、トランジスタ１６ｃのみの従来技術のＶＯＡ最大減衰量制御回路１９の構成であっては、図１１−３に示すように、電源オン時において、ＷＤＭ回線からの光信号入力の最大入力パワーを減衰させることができなかった。

このため、図１０−１に示すように、光インターフェース装置１０ａ若しくは個々の光インターフェースの電源がオフ状態からオン状態へ移行された瞬間からのある一定期間にわたり、ＭＳＡ１３に最大出力のＯＰＴｉｎが印可されるため、ＭＳＡ１３に損傷を与える可能性があった。

そこで、第一実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路１６は、さらに次の構成を有することとした。すなわち、＋５［Ｖ］の電源の電位を降下させる抵抗１６ｄ及び抵抗１６ｆと、エミッタフォロワ型のＰＮＰトランジスタであるトランジスタ１６ｅと、コンデンサ１６ｇとを有する。

光インターフェース装置１０ａ若しくは個々の光インターフェースの電源がオフ状態からオン状態へ移行された瞬間は、コンデンサ１６ｇのチャージが０［Ｖ］のため、トランジスタ１６ｅにより、電源のオン状態への移行とともに、ＶＯＡ１２に、図２に示す電流Ｉ２が供給される。

これにより、ＶＯＡ１２は、減衰量が最大状態となる。コンデンサ１６ｇが徐々に充電されると、トランジスタ１６ｅのベース電位は、最終的に＋５［Ｖ］になり、電流Ｉ２は、０［Ａ］になる。その後は、オペアンプ１６ａによるＶＯＡ１２の最大減衰制御へと移行する。

すなわち、電源投入直後は、トランジスタ１６ｅのベース電位０［Ｖ］として電流を最大とし、ＶＯＡ１２の光信号入力の減衰量を最大減衰量に制御し、トランジスタ１６ｅのベース電位を除々に上げることで、電流Ｉ２による減衰量を徐々に減らすこととなる。

なお、電流Ｉ２は、ＶＯＡ最大減衰制御回路１６が動作する前に、急激にオフすると、結果として、最大出力のＯＰＴｉｎがＭＳＡ１３に入力されるため、徐々に減少させ必要がある。このため、抵抗１６ｆ及びコンデンサ１６ｇの時定数は、オペアンプ１６ａの応答速度よりも遅く設定する必要がある。

なお、図３に示すように、ＶＯＡ１２の、光信号入力を減衰させるための等価回路は、抵抗１２ａと、コイル１２ｂとを線形に組み合わせた回路になる。ＶＯＡ１２に供給され、抵抗１２ａに印可された電流を、抵抗１２ａによって電圧降下させた後に、コイル１２ｂによる逆起電力によって減衰させる。抵抗１２ａに印可される電流が大きいほど、コイル１２ｂによる逆起電力の影響が小さくなることから、ＶＯＡ１２に供給される電流が大きければ大きいほど、ＷＤＭ回線側からの光信号入力の減衰量が大きくなる。

次に、第一実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路によるＶＯＡ減衰量を説明する。図４は、第一実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路によるＶＯＡ減衰量を示す図である。

図４に示すように、電源投入の前後において、光入力パワー１［ｄＢｍ］は、最大値Ｐｍａｘである。このとき、光インターフェース装置若しくは光インターフェースユニットの電源をオン（電源投入）すると、図２に示すコンデンサ１６ｇが徐々に蓄電されることから、図２に示す電位Ｖ２出示されるトランジスタ１６ｅのベース電位は、徐々に＋５［Ｖ］に至って定常状態となる。一方、電位Ｖ２の変化に伴って、トランジスタ１６ｅのコレクタ出力である電流Ｉ２は、電源投入時に瞬間的に最大となり、以後徐々に減少していく。

また、ＭＳＡ１３のＲｘＰＯＷＭＯＮの出力の電位は、電源投入時から徐々に上昇していく。これに伴い、図２に示すトランジスタ１６ｃのエミッタ出力である電流Ｉ１の出力も、徐々に上昇していく。

図４に示すように、電源投入時の瞬間的な光入力パワー１の最大入力を、ＶＯＡ１２へ電流Ｉ２を入力させることによって、ＶＯＡ減衰量を最大限にして、光入力パワー１を最大限に減衰させる。そして、電源投入以降は、電流Ｉ２による光入力パワー１の減衰量は、徐々に低下してゆく。電源投入以降、ＶＯＡ１２へ電流Ｉ１を徐々に入力させていくことによって、電流Ｉ１による光入力パワー１の減衰制御へと徐々に移行させることとなる。

以上の第一実施形態の一例によれば、ＯＰＴｉｎ［ｄＢｍ］は、電源投入時から、０［ｄＢｍ］から徐々に立ち上がってゆくようになるので、ＭＳＡ１３へのＯＰＴｉｎ［ｄＢｍ］入力パワーを、最大入力パワーから低減して、ＭＳＡ１３の損傷を回避することが可能になる。

以上の第一実施形態の一例によれば、光信号が最大の時に、光インターフェース装置１０ａ若しくは光インターフェースユニット１ａの電源が投入された場合に、最大出力の光信号（ＯＰＴｉｎ）がＭＳＡ１３に入力されることによって、ＭＳＡ１３が損傷を被ることを回避することが可能になるという効果を奏する。

［第二実施形態の一例］
次に、第二実施形態の一例について説明する。第二実施形態の一例は、ＷＤＭ回線から光インターフェース装置への光信号の入力断の復旧時を前提とする。この場合に、光インターフェース装置の電子部品が、最大出力の光信号の出力によって故障することを防止するために、最大出力の光信号の出力を抑制することを目的とする。

図５は、第二実施形態の一例にかかる光波長多重システムの構成を示すブロック図である。第二実施形態の一例にかかる光インターフェース装置１０ｂは、第一実施形態の一例にかかる光インターフェース装置１０ａと比較して、ＶＯＡ最大減衰制御回路１６に代えてＶＯＡ最大減衰制御回路１７を有し、かつ、ＶＯＡ１２の前段にＴＡＰＤ（Top-Absorption Photo Diode）１１を有する。これら以外の構成は、第一実施形態の一例にかかる光インターフェース装置１０ａと同一であるので、説明を省略する。また、ＴＡＰＤ１１及びＶＯＡ最大減衰制御回路１７の説明は、図６を参照して後述する。

なお、ＴＡＰＤ１１に代えて、光パワーを監視（光パワーの入力断及び入力断からの復旧を関し）することが可能であるその他の素子を使用してもよい。また、ＴＡＰＤ１１は、ＶＯＡ最大減衰制御回路１７外に配置することとしているが、これに限らず、ＶＯＡ最大減衰制御回路１７内に配置することとしてもよい。

ＴＡＰＤ１１は、光信号の入力を監視するフォトダイオード素子である。ＴＡＰＤ１１は、抵抗１１ａを介して接地されている。ＴＡＰＤ１１は、光信号入力の電位Ｖ４を、ＶＯＡ最大減衰制御回路１７へと入力する。

図６に示すように、ＶＯＡ最大減衰制御回路１７は、オペアンプ１６ａと、接地電源１６ｂと、トランジスタ１６ｃとを有する。これらは、図２に示した第一実施形態の一例のＶＯＡ最大減衰制御回路１６の、オペアンプ１６ａと、接地電源１６ｂと、トランジスタ１６ｃとに、それぞれ相当し、同一の機能を有する。

しかし、光インターフェース装置１０ａ若しくは個々の光インターフェースの電源を投入した状態で、光入力が無い場合には、制御論理上、ＶＯＡ１２の減衰量が０［ｄＢ］となる。このため、図１０−２に示すように、光信号が入力されるとＭＳＡ１３へそのまま最大の光入力パワー１がある一定期間にわたり、ＭＳＡ１３に最大出力のＯＰＴｉｎが印可されるため、ＭＳＡ１３に損傷を与える可能性があった。

そこで、第二実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路１７は、さらに次の構成を有することとした。すなわち、＋５［Ｖ］の電源の電位を電圧降下させる抵抗１７ｄと、エミッタフォロワ型のＰＮＰトランジスタであるトランジスタ１７ｅと、コンデンサ１７ｆと、ＴＡＰＤ１１からの電位Ｖ４［Ｖ］が非反転入力され、接地電源１７ｉからの電位が反転入力されるオペアンプ１７ｈと、オペアンプ１７ｈの直後に配置される抵抗１７ｇとを有する。

電源起動した状態で光入力が無い場合、ＴＡＰＤ１１の出力は、０［Ａ］になり、図６に示す電位Ｖ３を低下させ、トランジスタ１７ｅのコレクタ電流Ｉ３を増加させる。このため、ＶＯＡ１２は、減衰量が大きい状態で待機する。このとき、光信号入力が入力断から復旧した場合に、図６に示す電位Ｖ４が上昇し、ある閾値以上に至ると、電流Ｉ３は流れなくなる。なお、電源投入時と同様の理由により、電流Ｉ３を急激にオフさせないように、電位Ｖ３に時定数を持たせ、徐々に減少させるようにすることが必要である。また、図６にしめす電位Ｖ４は、Ｖｒｅｆ２を超える値である必要がある。

次に、第二実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路によるＶＯＡ減衰量を説明する。図７は、第二実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路によるＶＯＡ減衰量を示す図である。

図７に示すように、光インターフェース装置若しくは光インターフェースユニットの電源をオン状態で、光入力パワー１［ｄＢｍ］のＰｍａｘへの立ち上がりの瞬間において、ＴＡＰＤ１１の出力電位Ｖ４は、Ｖｒｅｆ２を超える値まで立ち上がる。

そして、図６に示すコンデンサ１７ｆが徐々に蓄電されることから、図６に示す電位Ｖ３で示されるトランジスタ１７ｅのベース電位は、徐々に＋５［Ｖ］に至って定常状態となる。一方、電位Ｖ３の変化に伴って、トランジスタ１７ｅのコレクタ出力である電流Ｉ３は、電源投入時に瞬間的に最大となり、以後徐々に減少していく。

また、ＭＳＡ１３のＲｘＰＯＷＭＯＮの出力の電位は、電源投入時から徐々に上昇していく。これに伴い、図６に示すトランジスタ１６ｃのエミッタ出力である電流Ｉ１の出力も、徐々に上昇していく。

図６に示すように、光入力断復旧時の瞬間的な光入力パワー１の最大入力を、ＶＯＡ１２へＩ３を入力させることによって、ＶＯＡ減衰量を最大限にして、光入力パワー１を最大限に減衰させる。そして、光入力断復旧以降は、Ｉ３による光入力パワー１の減衰量は、徐々に低下してゆく。光入力断復旧以降、ＶＯＡ１２へＩ１を徐々に入力させていくことによって、Ｉ１による光入力パワー１の減衰制御へと徐々に移行させることとなる。

以上の第二実施形態の一例によれば、ＯＰＴｉｎ［ｄＢｍ］は、光入力断復旧時から、０［ｄＢｍ］から徐々に立ち上がってゆくようになるので、ＭＳＡ１３へのＯＰＴｉｎ［ｄＢｍ］入力パワーを、最大入力パワーから低減して、ＭＳＡ１３の損傷を回避することが可能になる。

以上の第二実施形態の一例によれば、光インターフェース装置１０ｂ若しくは光インターフェースユニット１ｂの電源が投入されている状態で、光信号断が復旧された場合に、最大出力の光信号（ＯＰＴｉｎ）がＭＳＡ１３に入力されることによって、ＭＳＡ１３が損傷を被ることを回避することが可能になるという効果を奏する。

［第三実施形態の一例］
電源投入時にＭＳＡ１３へのＯＰＴｉｎ［ｄＢｍ］入力パワーを、最大入力パワーから低減する構成及び機能と、光入力断復旧時にＭＳＡ１３へのＯＰＴｉｎ［ｄＢｍ］入力パワーを、最大入力パワーから低減する構成及び機能は、それぞれ独立である。

従って、図８に示すように、第一実施例の一例にかかる構成及び第二実施例の一例にかかる構成を、同じ回路内に配置して接続すると、第三実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路１８を構成することができる。

ＶＯＡ最大減衰制御回路１８は、電源投入時及び光入力断復旧時から、ＯＰＴｉｎ［ｄＢｍ］が０［ｄＢｍ］から徐々に立ち上がってゆくようになる。よって、いずれの場合でも、ＭＳＡ１３へのＯＰＴｉｎ［ｄＢｍ］入力パワーを、最大入力パワーから低減して、ＭＳＡ１３の損傷を回避することが可能になる。

以上の第三実施形態の一例によれば、光信号が最大の時に、光インターフェース装置１０ｃ若しくは光インターフェースユニット１ｃの電源が投入された場合、又は、光インターフェース装置１０ｃ若しくは光インターフェースユニット１ｃの電源が投入されている状態で、光信号断が復旧された場合に、最大出力の光信号（ＯＰＴｉｎ）がＭＳＡ１３に入力されることによって、ＭＳＡ１３が損傷を被ることを回避することが可能になるという効果を奏する。

以上、実施形態の一例を説明したが、本発明は、これらに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で、更に種々の異なる実施形態で実施されてもよいものである。また、実施形態に記載した効果は、これに限定されるものではない。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

以上の、第一実施形態の一例〜第三実施形態の一例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）光信号受信部の前段に配置され、自装置への入力光信号の信号レベルを、予め定められた最大減衰量を上限とする可変減衰量だけ減衰制御する可変光減衰制御部と、
自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時において、前記可変減衰量が前記最大減衰量となるように前記可変光減衰制御部を制御する減衰量制御部と
を有することを特徴とする光信号受信装置。

（付記２）前記減衰量制御部は、自装置への電源投入後又は自装置への光信号入力断からの復旧後において、前記光信号受信部へ前記入力光信号が入力されると、前記可変減衰量を、漸次、前記最大減衰量から減少させ、前記入力光信号に基づく可変減衰量へと移行制御することを特徴とする付記１記載の光信号受信装置。

（付記３）自装置への光信号入力を監視する光信号入力監視部をさらに有し、
前記減衰量制御部は、前記光信号入力監視部によって自装置への光信号入力断からの復旧が検知されると、前記可変減衰量を、漸次、前記最大減衰量から減少させ、前記入力光信号に基づく可変減衰量へと移行制御することを特徴とする付記２記載の光信号受信装置。

（付記４）前記減衰量制御部は、
第一のＰＮＰトランジスタと、
前記第一のＰＮＰトランジスタのエミッタに接続されるエミッタ接地型電流源と、
前記第一のＰＮＰトランジスタのベースと、接地との間に配置されるコンデンサと、
前記第一のＰＮＰトランジスタのベースと、正極電源との間に配置される抵抗と
を含むことを特徴とする付記１、２又は３記載の光信号受信装置。

（付記５）前記減衰量制御部は、
第二のＰＮＰトランジスタと、
前記第二のＰＮＰトランジスタのエミッタに接続されるエミッタ接地型電流源と、
前記第二のＰＮＰトランジスタのベースに接続されるベース抵抗と、
前記第二のＰＮＰトランジスタのベース接続されるベース接地型電源と、
前記第二のＰＮＰトランジスタのベースと、前記ベース接地型電源との間に配置されるコンデンサと、
前記光信号入力監視部によって監視される入力光信号を増幅させて、前記第二のＰＮＰトランジスタのベース抵抗を介して、前記第二のＰＮＰトランジスタのベースへ入力する増幅器と
を含むことを特徴とする付記２、３又は４記載の光信号受信装置。

（付記６）光信号受信ステップの前段におこなわれ、自装置への入力光信号の信号レベルを、予め定められた最大減衰量を上限とする可変減衰量だけ減衰制御する可変光減衰制御ステップと、
自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時において、前記可変減衰量が前記最大減衰量となるように制御する減衰量制御ステップと
を含むことを特徴とする光信号減衰制御方法。

（付記７）前記減衰量制御ステップは、自装置への電源投入後又は自装置への光信号入力断からの復旧後において、前記光信号受信ステップによって前記入力光信号が入力されると、前記可変減衰量を、漸次、前記最大減衰量から減少させ、前記入力光信号に基づく可変減衰量へと移行制御することを特徴とする付記６記載の光信号減衰制御方法。

（付記８）自装置への光信号入力を監視する光信号入力監視ステップをさらに含み、
前記減衰量制御ステップは、前記光信号入力監視ステップによって自装置への光信号入力断からの復旧が検知されると、前記可変減衰量を、漸次、前記最大減衰量から減少させ、前記入力光信号に基づく可変減衰量へと移行制御することを特徴とする付記７記載の光信号減衰制御方法。

（付記９）光信号受信部の前段に配置され、自装置への入力光信号の信号レベルを、予め定められた最大減衰量を上限とする可変減衰量だけ減衰制御する可変光減衰制御部と、
自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時において、前記可変減衰量が前記最大減衰量となるように前記可変光減衰制御部を制御する減衰量制御部と
を有することを特徴とする光信号減衰制御回路。

（付記１０）前記減衰量制御部は、自装置への電源投入後又は自装置への光信号入力断からの復旧後において、前記光信号受信部へ前記入力光信号が入力されると、前記可変減衰量を、漸次、前記最大減衰量から減少させ、前記入力光信号に基づく可変減衰量へと移行制御することを特徴とする付記９記載の光信号減衰制御回路。

（付記１１）自装置への光信号入力を監視する光信号入力監視部をさらに有し、
前記減衰量制御部は、前記光信号入力監視部によって自装置への光信号入力断からの復旧が検知されると、前記可変減衰量を、漸次、前記最大減衰量から減少させ、前記入力光信号に基づく可変減衰量へと移行制御することを特徴とする付記１０記載の光信号減衰制御回路。

（付記１２）前記減衰量制御部は、
第一のＰＮＰトランジスタと、
前記第一のＰＮＰトランジスタのエミッタに接続されるエミッタ接地型電流源と、
前記第一のＰＮＰトランジスタのベースと、接地との間に配置されるコンデンサと、
前記第一のＰＮＰトランジスタのベースと、正極電源との間に配置される抵抗と
を含むことを特徴とする付記９、１０又は１１記載の光信号減衰制御回路。

（付記１３）前記減衰量制御部は、
第二のＰＮＰトランジスタと、
前記第二のＰＮＰトランジスタのエミッタに接続されるエミッタ接地型電流源と、
前記第二のＰＮＰトランジスタのベースに接続されるベース抵抗と、
前記第二のＰＮＰトランジスタのベースに接続されるベース接地型電源と、
前記第二のＰＮＰトランジスタのベースと、前記ベース接地型電源との間に配置されるコンデンサと、
前記光信号入力監視部によって監視される入力光信号を増幅させて、前記ベース抵抗を介して、前記第二のＰＮＰトランジスタのベースへ入力する増幅器と
を含むことを特徴とする付記１１又は１２記載の光信号減衰制御回路。

第一実施形態の一例にかかる光波長多重システムの構成を示すブロック図である。 第一実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路の構成を示すブロック図である。 ＶＯＡの構成を示すブロック図である。 第一実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路によるＶＯＡ減衰量を示す図である。 第二実施形態の一例にかかる光波長多重システムの構成を示すブロック図である。 第二実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路の構成を示すブロック図である。 第二実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路によるＶＯＡ減衰量を示す図である。 第三実施形態の一例にかかるＶＯＡ最大減衰制御回路の構成を示すブロック図である。 従来技術のＶＯＡ最大減衰量制御回路の構成を示すブロック図である。 従来技術のＶＯＡ最大減衰量制御回路の電源投入時動作を示す図である。 従来技術のＶＯＡ最大減衰量制御回路の光入力断からの復旧時動作を示す図である。 従来技術のＶＯＡ最大減衰量制御回路によるＯＰＴｉｎとＲｘＰＯＷＭＯＮの関係を示す図である。 従来技術のＶＯＡ最大減衰量制御回路によるＶＯＡの特性を示す図である。 従来技術のＶＯＡ最大減衰量制御回路による光入力パワー１とＯＰＴｉｎの関係を示す図である。

符号の説明

１ａ、２ａ、・・・、ｎａ 光インターフェースユニット
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 光インターフェース装置
１１ ＴＡＰＤ
１１ａ 抵抗
１２ａ 抵抗
１２ｂ コイル
１３ ＭＳＡ
１４ Framer and Digital Wrapper LSI
１５ ＭＳＡ
１６ ＶＯＡ最大減衰制御回路
１６ａ オペアンプ
１６ｂ 接地電源
１６ｃ トランジスタ
１６ｄ 抵抗
１６ｅ トランジスタ
１６ｆ 抵抗
１６ｇ コンデンサ
１７ ＶＯＡ最大減衰制御回路
１７ｄ 抵抗
１７ｅ トランジスタ
１７ｆ コンデンサ
１７ｇ 抵抗
１７ｈ オペアンプ
１７ｉ 接地電源
１８ ＶＯＡ最大減衰制御回路
２０ 光波長多重分離装置
２１ ＭＵＸ
２２ Ｐｏｓｔ ＡＭＰ
２３ Ｐｒｅ ＡＭＰ
２４ ＤＭＵＸ

Claims (9)

1. 光信号受信部の前段に配置され、入力される電流量に応じて、自装置への入力光信号の信号レベルを、予め定められた最大減衰量を上限とする可変減衰量だけ減衰制御する可変光減衰制御部と、
   前記入力光信号の電位と、所定の基準電位である所定の接地電源の反転入力とを比較し、いずれか大きい方である所定電位を出力する比較器と、
   ベースが前記比較器の出力端に接続され、コレクタが第１の電源に接続され、エミッタが前記可変光減衰制御部に接続され、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記比較器により入力される前記所定電位の逓昇に応じて電流量が０から逓増して所定の電流量で定常状態となる第１の電流を当該エミッタから前記可変光減衰制御部へ入力するＮＰＮトランジスタと、
   エミッタが第２の電源との間に配置される抵抗に接続され、ベースが第３の電源及び接地されたコンデンサに接続され、コレクタが前記可変光減衰制御部に接続され、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記第３の電源による前記コンデンサの充電量の逓増に応じて電流量が所定の最大値から逓減して定常状態で０となる第２の電流を当該コレクタから前記可変光減衰制御部へ入力するＰＮＰトランジスタと
   を有することを特徴とする光信号受信装置。
2. 光信号受信部の前段に配置され、入力される電流量に応じて、自装置への入力光信号の信号レベルを、予め定められた最大減衰量を上限とする可変減衰量だけ減衰制御する可変光減衰制御部と、
   前記入力光信号の電位と、第１の基準電位である第１の接地電源の反転入力とを比較し、いずれか大きい方である第１の電位を出力する第１の比較器と、
   ベースが前記第１の比較器の出力端に接続され、コレクタが第１の電源に接続され、エミッタが前記可変光減衰制御部に接続され、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記第１の電位の逓昇に応じて電流量が０から逓増して所定の電流量で定常状態となる第１の電流を当該エミッタから前記可変光減衰制御部へ入力するＮＰＮトランジスタと、
   前記入力光信号の電位と、第２の基準電位である第２の接地電源の反転入力とを比較し、いずれか大きい方である第２の電位を出力する第２の比較器と、
   エミッタが第２の電源との間に配置される第１の抵抗に接続され、ベースが第３の電源との間に配置されるコンデンサ及び前記第２の比較器の出力端との間に配置される第２の抵抗に接続され、コレクタが前記可変光減衰制御部に接続され、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記第３の電源による前記コンデンサの充電量の逓増に応じて電流量が所定の最大値から逓減して定常状態で０となる第２の電流を当該コレクタから前記可変光減衰制御部へ入力するＰＮＰトランジスタと
   を有することを特徴とする光信号受信装置。
3. 前記可変光減衰制御部は、自装置への電源投入後又は自装置への光信号入力断からの復旧後において、前記光信号受信部へ前記入力光信号が入力されると、当該可変光減衰制御部へ入力される電流量に応じて、前記可変減衰量を、漸次、前記最大減衰量から減少させ、前記入力光信号に基づく可変減衰量へと移行制御する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の光信号受信装置。
4. 前記光信号入力を監視する光信号入力監視部
   をさらに有し、
   前記可変光減衰制御部は、前記光信号入力監視部によって自装置への光信号入力断からの復旧が検知されると、当該可変光減衰制御部へ入力される電流量に応じて、前記可変減衰量を、漸次、前記最大減衰量から減少させ、前記入力光信号に基づく可変減衰量へと移行制御する
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の光信号受信装置。
5. 光信号受信装置がおこなう光信号減衰制御方法であって、
   比較器が、光信号受信部の前段で受信した入力光信号の電位と、所定の基準電位である所定の接地電源の反転入力とを比較し、いずれか大きい方である所定電位をＮＰＮトランジスタのベースへ入力する電位入力ステップと、
   第１の電源が、当該第１の電源の出力を前記ＮＰＮトランジスタのコレクタへ入力する第１の電源入力ステップと、
   前記ＮＰＮトランジスタが、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記電位入力ステップにより入力される前記所定電位の逓昇に応じて電流量が０から逓増して所定の電流量で定常状態となる第１の電流を当該ＮＰＮトランジスタのエミッタから可変光減衰制御部へ入力する第１の電流入力ステップと、
   第２の電源が、当該第２の電源の出力を抵抗を介してＰＮＰトランジスタのエミッタへ入力する第２の電源入力ステップと、
   第３の電源及び接地されたコンデンサが、当該第３の電源及び当該コンデンサの出力を前記ＰＮＰトランジスタのベースへ入力する第３の電源入力ステップと、
   前記ＰＮＰトランジスタが、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記第３の電源による前記コンデンサの充電量の逓増に応じて電流量が所定の最大値から逓減して定常状態で０となる第２の電流を当該ＰＮＰトランジスタのコレクタから前記可変光減衰制御部へ入力する第２の電流入力ステップと、
   前記可変光減衰制御部が、入力された電流量に応じて、前記入力光信号の信号レベルを、予め定められた最大減衰量を上限とする可変減衰量だけ減衰制御する可変光減衰制御ステップと
   を含むことを特徴とする光信号減衰制御方法。
6. 光信号受信装置がおこなう光信号減衰制御方法であって、
   第１の比較器が、光信号受信部の前段で受信した入力光信号の電位と、第１の基準電位である第１の接地電源の反転入力とを比較し、いずれか大きい方である第１の電位をＮＰＮトランジスタのベースへ入力する第１の電位入力ステップと、
   第１の電源が、当該第１の電源の出力を前記ＮＰＮトランジスタのコレクタへ入力する第１の電源入力ステップと、
   前記ＮＰＮトランジスタが、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記第１の電位入力ステップにより入力される前記第１の電位の逓昇に応じて電流量が０から逓増して所定の電流量で定常状態となる第１の電流を当該ＮＰＮトランジスタのエミッタから可変光減衰制御部へ入力する第１の電流入力ステップと、
   第２の電源が、当該第２の電源の出力を第１の抵抗を介してＰＮＰトランジスタのエミッタへ入力する第２の電源入力ステップと、
   第３の電源が、当該第３の電源の出力をコンデンサを介して前記ＰＮＰトランジスタのベースへ入力する第３の電源入力ステップと、
   第２の比較器が、前記光信号入力を監視し、前記光信号入力の電位を出力する光信号入力監視部により出力される前記入力光信号の電位と、第２の基準電位である第２の接地電源の反転入力とを比較し、いずれか大きい方である第２の電位を第２の抵抗を介して前記ＰＮＰトランジスタのベースへ入力する第２の電位入力ステップと、
   前記ＰＮＰトランジスタが、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記第３の電源による前記コンデンサの充電量の逓増に応じて電流量が所定の最大値から逓減して定常状態で０となる第２の電流を当該ＰＮＰトランジスタのコレクタから前記可変光減衰制御部へ入力する第２の電流入力ステップと、
   前記可変光減衰制御部が、入力される電流量に応じて、前記入力光信号の信号レベルを、予め定められた最大減衰量を上限とする可変減衰量だけ減衰制御する可変光減衰制御ステップと
   を含むことを特徴とする光信号減衰制御方法。
7. 光信号受信部の前段に配置され、入力される電流量に応じて、自装置への入力光信号の信号レベルを、予め定められた最大減衰量を上限とする可変減衰量だけ減衰制御する可変光減衰制御部と、
   前記入力光信号の電位と、所定の基準電位である所定の接地電源の反転入力とを比較し、いずれか大きい方である所定電位を出力する比較器と、
   ベースが前記比較器の出力端に接続され、コレクタが第１の電源に接続され、エミッタが前記可変光減衰制御部に接続され、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記所定電位の逓昇に応じて電流量が０から逓増して所定の電流量で定常状態となる第１の電流を当該エミッタから前記可変光減衰制御部へ入力するＮＰＮトランジスタと、
   エミッタが第２の電源との間に配置される抵抗に接続され、ベースが第３の電源及び接地されたコンデンサに接続され、コレクタが前記可変光減衰制御部に接続され、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記第３の電源による前記コンデンサの充電量の逓増に応じて電流量が所定の最大値から逓減して定常状態で０となる第２の電流を当該コレクタから前記可変光減衰制御部へ入力するＰＮＰトランジスタと
   を有することを特徴とする光信号減衰制御回路。
8. 光信号受信部の前段に配置され、入力される電流量に応じて、自装置への入力光信号の信号レベルを、予め定められた最大減衰量を上限とする可変減衰量だけ減衰制御する可変光減衰制御部と、
   前記入力光信号の電位と、第１の基準電位である第１の接地電源の反転入力とを比較し、いずれか大きい方である第１の電位を出力する第１の比較器と、
   ベースが前記第１の比較器の出力端に接続され、コレクタが第１の電源に接続され、エミッタが前記可変光減衰制御部に接続され、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記第１の電位の逓昇に応じて電流量が０から逓増して所定の電流量で定常状態となる第１の電流を当該エミッタから前記可変光減衰制御部へ入力するＮＰＮトランジスタと、
   前記光信号入力を監視し、前記光信号入力の電位を出力する光信号入力監視部により出力される前記入力光信号の電位と、第２の基準電位である第２の接地電源の反転入力とを比較し、いずれか大きい方である第２の電位を出力する第２の比較器と、
   エミッタが第２の電源との間に配置される第１の抵抗に接続され、ベースが第３の電源との間に配置されるコンデンサ及び前記第２の比較器の出力端との間に配置される第２の抵抗に接続され、コレクタが前記可変光減衰制御部に接続され、自装置への電源投入時又は自装置への入力光信号断復旧時を始点として、前記第３の電源による前記コンデンサの充電量の逓増に応じて電流量が所定の最大値から逓減して定常状態で０となる第２の電流を当該コレクタから前記可変光減衰制御部へ入力するＰＮＰトランジスタと
   を有することを特徴とする光信号減衰制御回路。
9. 前記可変光減衰制御部は、自装置への電源投入後又は自装置への光信号入力断からの復旧後において、前記光信号受信部へ前記入力光信号が入力されると、当該可変光減衰制御部へ入力される電流量に応じて、前記可変減衰量を、漸次、前記最大減衰量から減少させ、前記入力光信号に基づく可変減衰量へと移行制御する
   ことを特徴とする請求項７又は８記載の光信号減衰制御回路。

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