JP5132543B2

JP5132543B2 - 光受信器

Info

Publication number: JP5132543B2
Application number: JP2008335083A
Authority: JP
Inventors: 雅樹野田; 正道野上; 潤一中川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP2010157911A

Description

本発明は、異なる伝送速度のバースト信号が時分割多重によって混在するPON（Passive Optical Networks）システムにおいて、加入者側装置から伝送された光バースト信号を受信する光受信器に関する。

従来、マルチメディアサービスを各家庭まで伝送するアクセス系ネットワークでは、光ファイバを用いた公衆回線網を実現する方式として、PONシステムと呼ばれるポイント・トゥ・マルチポイントのアクセス系光通信システムが広く用いられる。

PONシステムは、多重分岐器である光スターカプラを介して接続される複数の加入者端末装置であるONU（Optical Network Unit）と、局側装置である1台のOLT（Optical Line Terminal）とによって構成され、複数のONUに対して、伝送路である光ファイバとOLTの大部分が共有できるため、ネットワーク構築に伴う運用コストの低減を期待できとともに、受動部品である光スターカプラには給電が不要であり屋外設置が容易なため、信頼性も高いという利点があることから、ブロードバンドネットワークを実現する切り札として近年活発に導入が進められている。

例えば、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.）８０２．３ａｈで規格化されている、伝送速度が1.25Gbit/sのGE-PON（Gigabit Ethernet（登録商標）−Passive Optical Network）システムでは、OLTからONUへの下り方向の通信に光波長1480〜1500nm帯を用いた同報通信方式が採用され、各ONUは、割り当てられたタイムスロットの自局宛データのみ取り出す。一方、各ONUからOLTへの上り方向の通信には、光波長1260〜1360nm帯を用いており、各ONUのデータが衝突しないように送出タイミングを制御する時分割多重通信方式が採用されている。

また、IEEE802.3avでは、伝送速度が10.3Gbit/sの10G-EPON（10 Giga bit-Ethernet（登録商標）Passive Optical Network）システムの規格化に向けた標準化活動が行われている。現状、草案段階ではあるが、10G-EPONでは、OLTからONUへの下り方向の通信には、光波長1574〜1580nm帯を用いた同報通信方式が採用され、各ONUは、割り当てられたタイムスロットの自局宛データのみ取り出す。一方、各ONUからOLTへの上り方向の通信には、光波長1260〜1280nm帯を用いており、上述同様に、時分割多重通信方式が採用されている。

10G-EPONシステムの導入にあたっては、GE-PONシステム用として既に敷設されている光ファイバ網などの既存インフラストラクチャを有効活用することによって、同一の光ファイバ網に、GE-PONシステムおよび10G-EPONシステムを混在収容し、運用コストの低減化を図る方策がIEEE802.3avで議論されている。このシステムは、各ONUからOLTへの上り方向の光波長がオーバラップしているため、1.25Gbit/sのバースト信号と10.3Gbit/sのバースト信号とが時分割多重されるシステム構成となる。そのため、異なる伝送速度のバースト信号を受信可能な光受信器を内蔵したOLTの実現が望まれている。

また、各ONUと光スターカプラとの間は、加入者ごとに異なる距離で接続されるので、各ONUからOLTへの上り方向の光信号受信レベルが受信パケット毎に異なる。そのため、光受信器には、受光レベルが異なるバースト信号を安定的に再生する広いダイナミックレンジ特性が要求される。したがって、光受信器には、受光レベルに応じて変換利得を変化させるAGC（Automatic Gain Control）回路と、識別再生する際の閾値電圧を生成するATC（Automatic Threshold Control）回路が備えられているのが一般的である。

AGC回路には、バースト信号を受信した後から変換利得が安定収束するまでの時定数が存在する。また、ATC回路には、バースト信号を受信した後から、閾値電圧が安定収束するまでの時定数が存在する。すなわち、光受信器は、バースト信号を受信した後に、安定的にデータ再生するまでに所望の時間を要する。この時間は、IEEE802.3ahおよびIEEE802.3avにおいて「Receiver Settling Time」として規格化されている。その規格値は、GE-PONシステムの規格であるIEEE802.3ahでは400ns、10G-EPONシステムの規格であるIEEE802.3avでは800ns（草案）である。

各バースト信号は、Receiver Settling Time以上の長さのオーバヘッド領域およびデータ領域で構成されている。また、システム全体のスループットを向上させるためには、このオーバヘッド領域が短い方が望ましい。ここで、受信信号の平均値検出結果に基づいて動作するAGC回路およびATC回路においては、受信信号の符号列に含まれる同符号連続時間と、変換利得または閾値電圧が安定収束するまでの時定数とが、トレードオフの関係にある。例えば、各バースト信号内の同符号連続時間が長い場合には、同符号が連続した際の平均値検出結果の変動を抑制するため、時定数を長くする必要がある。一方、同符号連続時間が短い場合には、平均値検出結果の変動に大きな影響を及ぼすことがないため、時定数を短くしてもよい。

また、GE-PONシステムでは、連続した符合が続かないようにするため「8B/10B」と称される符号変換が行われており、変換された符号列には、最大5bitの同符号連続、すなわち4nsの同符号連続時間が存在する。一方、10G-EPONシステムでは「64B/66B」と称される符号変換が行われており、変換された符号列には、最大66bitの同符号連続、すなわち6.4nsの同符号連続時間が存在する。このように各システムは、考慮すべき最大同符号連続時間が異なるため、AGCとATCの最適な時定数も異なる。

光受信器には様々な方式が提案されているが、例えば下記特許文献１に示される光受信器は、受信信号の伝送速度を判定するビットレート判定回路を備え、このビットレート判定回路の判定結果に基づいて、前置増幅回路の利得および帯域をフィードバック制御することによって、伝送速度に応じて最適な受信感度を得る方式が開示されている。

また、下記特許文献２に示される光受信器には、上述同様に、受信信号の伝送速度を判定する伝送速度検出/制御回路を備え、検出した伝送速度に基づいて、前置増幅器を構成している可変抵抗器の抵抗値と、前置増幅器の出力に直列接続された可変等化フィルターの帯域値とを制御することによって、伝送速度に応じて最適な受信感度を得る方式が開示されている。

ＷＯ２００５／０７８９６９号特開２００７−００５８７５号公報

しかしながら、上記特許文献１または特許文献２に示される光受信器では、連続信号に対しては、伝送速度に応じて最適な受信感度を得ることができるが、バースト信号に対しては、バースト信号に対応するAGCの技術および時定数ならびにATCの技術および時定数に関して開示も示唆もされていない。つまり、これらの光受信器をPONシステムの上り方向の光受信器として適用した際、異なる受光レベルのバースト信号を安定的に再生可能なダイナミックレンジが狭く、また、オーバヘッド領域が必要以上に長いためシステム全体のスループットが低下する場合があるという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる伝送速度のバースト信号が時分割多重によって混在するPONシステムにおいて、伝送速度に応じて最適な受信感度が得られ、異なる受光レベルのパケットを安定に再生する広ダイナミックレンジ特性を有し、かつ高速応答性と同符号連続耐性とを兼ね備えることによって、高スループット特性を実現することができる光受信器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光受信器は、光伝送路を介して複数の加入者側装置から伝送された光バースト信号を受信する光受信器において、受信した光バースト信号を電流信号に変換する受光素子と、前記電流信号を第１の電圧信号に変換し、前記光バースト信号の伝送速度に基づいて利得制御を行うプリアンプと、
前記伝送速度に基づいて自己の時定数を変化させ、前記第１の電圧信号の平均電圧を検出して第１の平均電圧として出力する第１の検出回路と、前記第１の平均電圧によって前記プリアンプの利得を連続的に制御する制御部と、前記伝送速度に基づいて通過帯域を変化させ、前記第１の電圧信号を入力として第２の電圧信号を出力するローパスフィルタと、
前記伝送速度に基づいて自己の時定数を変化させ、前記第２の電圧信号の平均電圧を検出して第２の平均電圧として出力する第２の検出回路と、前記第２の電圧信号と前記第２の平均電圧との差電圧を増幅して出力する差動増幅器と、を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる光受信器によれば、バースト信号の伝送速度に応じて変換利得を変えるプリアンプ、雑音等化帯域を変える帯域可変ローパスフィルタ、AGCの時定数を変える利得制御用時定数可変平均値検出／制御回路、およびATCの時定数を変える閾値制御用時定数可変平均値検出回路を備え、最適な受信感度が得られ、かつ、異なる受光レベルのパケットを安定に再生する広ダイナミックレンジ特性を有するようにしたので、異なる伝送速度のバースト信号が時分割多重によって混在するPONシステムにおいて、高スループット特性を実現することができるという効果を奏する。

以下に、添付図面を参照して、本発明にかかる光受信器の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
（光受信器の構成）
図１は、実施の形態１にかかる光受信器の構成を示す図である。光受信器は、主たる構成部として、プリアンプ１１、カソードが電源に接続されアノードがプリアンプ１１の入力端に接続されている受光素子１０、プリアンプ１１の利得制御（AGC）を行う利得制御用時定数可変平均値検出／制御回路（以下単に「制御回路」と称する）１２、雑音等化を行う帯域可変ローパスフィルタ（以下単に「ＬＰＦ」と称する）１３、閾値制御（ATC）を行う閾値制御用時定数可変平均値検出回路（以下単に「検出回路」と称する）１４、および差動増幅回路であるリミッティングアンプ１５を有して構成されている。

可変抵抗素子２１および可変抵抗素子２２は、プリアンプ１１の変換利得を決定する帰還抵抗を構成する可変抵抗である。可変抵抗素子２１は、利得制御用時定数可変平均値検出／制御回路１２の制御電圧に応じて連続的にその抵抗値が変化する可変抵抗素子であり、可変抵抗素子２２は、受信バースト信号の伝送速度に応じて制御される可変抵抗素子である。

（光受信器の動作）
つぎに、光受信器の動作について説明する。受光素子１０は、受信した光バースト信号の受光レベルに応じた電流信号を出力する。プリアンプ１１は、受光素子１０から出力された電流信号を第１の電圧信号である電圧信号に変換して出力する。プリアンプ１１から出力された電圧信号の一方は、ＬＰＦ１３によって雑音等化され、他方は、制御回路１２によって入力信号に対する平均電圧が検出され、所望の電圧値に変換された後、可変抵抗素子２１に印加される。可変抵抗素子２１の抵抗値は、制御回路１２の制御電圧によって連続的に変化し、受光レベルが高いほど小さくなる。すなわち、プリアンプ１１の変換利得が小さくなるように動作する。ＬＰＦ１３から出力された第２の電圧信号の一方は、リミッティングアンプ１５の一端に入力され、他方は、第２の検出回路である検出回路１４によって、入力信号に対する閾値電圧（平均電圧）が検出され、リミッティングアンプ１５の他端に入力される。リミッティングアンプ１５は、ＬＰＦ１３および検出回路１４から出力された閾値電圧および第２の電圧信号との差電圧を増幅して出力する。なお、制御回路１２は、平均電圧を検出する第１の検出回路と、可変抵抗素子２１を制御する制御部とに分けて構成されてもよい。

また、可変抵抗素子２２、制御回路１２、ＬＰＦ１３、および検出回路１４は、外部から入力されるレート切替信号に応じて、抵抗値、時定数、および通過帯域が変化するように動作する。このレート切替信号は、伝送速度に応じた多値信号であり、伝送速度が異なる各バースト信号を受信する直前または直後に、上述した各部に入力されるものとする。

図２は、光受信器に入力されるレート切替信号によって状態変化する各部の動作を説明するタイミングチャートである。可変抵抗素子２２およびＬＰＦ１３は、上記特許文献２と同様に、受信バースト信号の伝送速度、すなわち、レート切替信号に応じて最適な受信感度が得られるように動作する。具体的には、レート切替信号がHighの場合、可変抵抗素子２２の抵抗値は大きくなるように変化し、ＬＰＦ１３の通過帯域は狭くなるように変化するので、伝送速度1.25Gbit/sのバースト信号に対応する最適な受信感度が得られる。一方、レート切替信号がLowの場合、可変抵抗素子２２の抵抗値は小さくなるように変化し、ＬＰＦ１３の通過帯域は広くなるように変化するので、伝送速度10.3Gbit/sのバースト信号に対応する最適な受信感度が得られる。なお、可変抵抗素子２１は、同じ伝送速度のバースト信号の受信レベルが異なる場合であっても、最適な受信感度が得られるように動作する。

制御回路１２および検出回路１４は、レート切替信号および符号列に応じて、高速応答性と同符号連続耐性とを両立する最適な時定数となるよう動作する。具体的には、レート切替信号がHighの場合、制御回路１２および検出回路１４の時定数は短くなるように変化し、伝送速度1.25Gbit/sのバースト信号および符号列に対応する最適な時定数（例えば、300ns〜400ns）が得られる。一方、レート切替信号がLowの場合、制御回路１２および検出回路１４の時定数は短くなるように変化し、伝送速度10.3Gbit/sのバースト信号および符号列に対応する最適な時定数（例えば、600ns〜800ns）が得られる。なお、時定数は、バースト信号を受信した後から、上述した第１の電圧信号の波形および第２の電圧信号の波形が安定収束するまでの時間を示す。

図３は、光受信器の出力信号と受信バースト信号との関係を説明するタイミングチャートである。GE-PONシステムと10G-EPONシステムを混在収容するシステムにおいて、本実施の形態にかかる光受信器は、1.25Gbit/sのバースト信号を受信した場合（図３上側参照）、出力信号のReceiver Settling Timeが、例えば、300ns〜400ns程度となるように動作し（図３下側参照）、10.3Gbit/sのバースト信号を受信した場合、Receiver Settling Timeが、例えば、600ns〜800ns程度となるように動作する。

以上説明したように、本実施の形態にかかる光受信器は、バースト信号の伝送速度および受信レベルに応じて変換利得を変えるプリアンプ１１と、バースト信号の伝送速度に応じて雑音等化帯域を変えるＬＰＦ１３とを備えるので、伝送速度に応じて最適な受信感度が得られ、かつ、異なる受光レベルのパケットを安定に再生する広ダイナミックレンジ特性を有するように動作する。また、バースト信号の伝送速度に応じてAGCの時定数を変える制御回路１２と、バースト信号の伝送速度に応じてATCの時定数を変える検出回路１４とを備えるので、伝送速度に応じて最適な時定数が得られるように動作する。その結果、本実施の形態にかかる光受信器は、異なる伝送速度のバースト信号が時分割多重によって混在するPONシステムにおいて、高スループット特性を実現可能である。

実施の形態２．
実施の形態１にかかる光受信器は、レート切替信号を外部から供給していたが、本実施の形態にかかる光受信器は、レート切替信号を生成・出力する伝送速度検出／制御回路１６を有して構成されている。以下、第１の実施の形態にかかる光受信器と同様の部分については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図４は、実施の形態２にかかる光受信器の構成を示す図である。伝送速度検出／制御回路１６は、生成したレート切替信号を、可変抵抗素子２２、制御回路１２、ＬＰＦ１３、および検出回路１４に出力可能なように、プリアンプ１１および制御回路１２の出力部ならびにＬＰＦ１３の入力部に接続されている。伝送速度検出／制御回路１６は、検出されたバースト信号の伝送速度に応じて実施の形態１と同様に、可変抵抗素子２２の抵抗値と、ＬＰＦ１３の通過帯域と、制御回路１２および検出回路１４の時定数とを最適制御するように動作する。なお、図４においては、伝送速度検出／制御回路１６は、プリアンプ１１の出力部に接続されているが、光受信器の内部であれば、その接続箇所を限定するものではない。

このように、本実施の形態にかかる光受信器は、受信するバースト信号の伝送速度を光受信器本体で検出し、レート切替信号を自己生成できるようにしたので、外部から供給される制御信号に依存することなく、実施の形態１にかかる光受信器と同様の高スループット特性を実現可能である。

実施の形態３．
図５は、実施の形態３にかかる光受信器における制御回路の第１の検出回路、ＬＰＦ、および検出回路の構成を示す図である。図５に示される回路は、1.25Gbit/s用ＬＰＦを構成する抵抗素子８１、10.3Gbit/s用ＬＰＦを構成する抵抗素子８２、およびレート切替信号に応じて導通経路が切り替わるスイッチ８４、ならびに1.25Gbit/sおよび10.3Gbit/s用ＬＰＦを構成する共通の容量素子８３を有して構成されている。

図５に示される回路は、レート切替信号に応じて、スイッチ８４の下側の経路が導通状態の場合には、抵抗素子８１および容量素子８３で1.25Gbit/s用ＬＰＦ８５を構成する。また、スイッチ８４の上側の経路が導通状態の場合には、抵抗素子８２および容量素子８３で10.3Gbit/s用ＬＰＦ８６を構成する。なお、図５に示される回路は、伝送速度が1.25Gbit/sと10.3Gbit/sの２通りのバースト信号に対応しているが、その他の伝送速度や３通り以上のバースト信号に対応する構成であってもよい。また、図５には、１次のＬＰＦを例示したが、高次のＬＰＦでもかまわない。

図６は、図５に示された回路の構成要素を変更した回路構成を示す図である。図６に示される回路は、図５の回路の説明を容易化・補足するための比較対象であり、図５の回路に対し、1.25Gbit/s用ＬＰＦを構成する容量素子８７と、10.3Gbit/s用ＬＰＦを構成する容量素子８８とを有して構成されている。以下、図５に示された回路と同様の部分については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態を示す図５と図６とを比較すると、図５の回路は、レート切替信号に応じて導通経路が切り替わるスイッチ８４が出力側の1ヶ所のみに配設されている。また、ＬＰＦ８５、８６を構成している容量素子８３が異なる伝送速度に対して共有化されている。ここで、IC内にMIMキャパシタなどを用いて容量素子を構成する場合、一般的に、容量素子のレイアウト面積は、抵抗素子に比して非常に大きくなる。そのため、図６に示される回路のように、ＬＰＦ８５、８６を構成する抵抗素子８１、８２および容量素子８７、８８を伝送速度毎に配設した場合、ICのチップサイズが大きくなり、小型化、経済化の観点で不利となる。

このように、本実施の形態にかかる制御回路１２の第１の検出回路、ＬＰＦ１３、および検出回路１４は、抵抗素子８１または抵抗素子８２および容量素子８３からなるＬＰＦ８５、８６で構成され、受信バースト信号の伝送速度によらず、一つの容量素子８３を共有している。したがって、実施の形態１または２で得られる効果に加えて、小型で経済性に優れた光受信器を実現可能である。

実施の形態４．
図７は、実施の形態４にかかる光受信器における制御回路の第１の検出回路、ＬＰＦ、および検出回路の構成を示す図である。図７に示される回路は、抵抗素子８１、抵抗素子８２、スイッチ８４、容量素子８７、および容量素子８８、ならびにＬＰＦ８５およびＬＰＦ８６を構成する共通の誘導素子８９を有して構成されている。

図７に示される回路は、レート切替信号に応じて、スイッチ８４の左側の経路が導通状態の場合には、誘導素子８９および容量素子８７で1.25Gbit/s用ＬＰＦ８５を構成する。また、スイッチ８４の右側の経路が導通状態の場合には、誘導素子８９および容量素子８８で10.3Gbit/s用ＬＰＦ８６を構成する。なお、図７に示される回路は、伝送速度が1.25Gbit/sと10.3Gbit/sの２通りのバースト信号に対応しているが、その他の伝送速度や３通り以上のバースト信号に対応する構成であってもよい。また、図７に示される回路は、１次ＬＰＦの例を示したが、高次ＬＰＦとして構成してもよい。

図８は、図７に示された回路の構成要素を変更した回路構成を示す図である。図８に示される回路は、図７の回路の説明を容易化・補足するための比較対象であり、図７の回路に対し、1.25Gbit/s用ＬＰＦを構成する誘導素子９０と、10.3Gbit/s用ＬＰＦを構成する誘導素子９１とを有して構成されている。以下、図７に示された回路と同様の部分については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態における図７と図８とを比較すると、図７の回路は、レート切替信号に応じて導通経路が切り替わるスイッチ８４が出力側の1ヶ所のみに配設されている。また、ＬＰＦ８５、８６を構成している誘導素子８９が異なる伝送速度に対して共有化されている。ここで、IC内にスパイラルインダクタなどを用いて誘導素子を構成する場合、一般的に、誘導素子のレイアウト面積は、抵抗素子や容量素子に比して非常に大きくなる。そのため、図８に示される回路のように、ＬＰＦ８５、８６を構成する誘導素子９０、９１および容量素子８７、８８を伝送速度毎に配設した場合、ICのチップサイズが大きくなり、小型化、経済化の観点で不利となる。

このように、本実施の形態にかかる制御回路１２の第１の検出回路、ＬＰＦ１３、および検出回路１４は、容量素子８７または容量素子８８および誘導素子８９からなるＬＰＦ８５、８６で構成され、受信バースト信号の伝送速度によらず、一つの誘導素子８９を共有している。したがって、実施の形態１または２で得られる効果に加えて、小型で経済性に優れた光受信器を実現可能である。

実施の形態５．
図９は、実施の形態５にかかる光受信器における制御回路の第１の検出回路、ＬＰＦ、および検出回路の構成を示す図である。図９に示される回路は、制御電圧によって抵抗値が連続的に変化する可変抵抗素子９２、制御電圧によって容量値が連続的に変化する可変容量素子９３、および、入力信号を所望のレベルに変換して出力するレベル変換回路９４を有して構成されている。また、レート切替信号は受信したバースト信号の伝送速度に応じて連続的に変化する電圧信号であり、伝送速度と電圧値が一対一の関係にあるものとする。なお、可変抵抗素子９２の例としてMOSFET、可変容量素子９３の例としてバラクタダイオードなどが考えられるが、これらに限定するものではない。また、図９には、１次のＬＰＦを例示したが、高次のＬＰＦでもかまわない。

ここで、受信したバースト信号の伝送速度に応じて連続的に変化するレート切替信号は、可変抵抗素子９２が所望の抵抗値となり、また、可変容量素子９３が所望の容量値となるように、レベル変換回路９４によってそれぞれレベル変換される。レベル変換回路９４は、レベル変換されたレート切替信号によって、可変抵抗素子９２の抵抗値および可変容量素子９３の容量値のうち少なくとも一つを制御するように動作する。

図９に示される回路は、複数の伝送速度に対して、一対の可変抵抗素子９２と可変容量素子９３によってＬＰＦを構成しているため、実施の形態３および実施の形態４で示した回路よりも、さらに小型化、経済化が図れる。また、1.25Gbit/sおよび10.3Gbit/sに加えて、さらに多数の伝送速度が異なるバースト信号を時分割多重する場合には、その効果は大きなものとなる。

このように、本実施の形態にかかる制御回路１２の第１の検出回路、ＬＰＦ１３、および検出回路１４は、制御電圧によって抵抗値が連続的に変化する可変抵抗素子９２と、制御電圧によって容量値が連続的に変化する可変容量素子９３とからなるＬＰＦで構成されているので、実施の形態１または２で得られる効果に加えて、一層小型で経済性に優れた光受信器を実現可能である。

また、実施の形態１〜５に示した光受信器の構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。

以上のように、本発明にかかる光受信器は、GE-PONシステムと10G-EPONシステムを混在収容するシステムに適用可能であり、特に、複数の受信バースト信号の伝送速度に対して、スループットを高めることができる発明として有用である。

実施の形態１にかかる光受信器の構成を示す図である。光受信器に入力されるレート切替信号によって状態変化する各部の動作を説明するタイミングチャートである。光受信器の出力信号と受信バースト信号との関係を説明するタイミングチャートである。実施の形態２にかかる光受信器の構成を示す図である。実施の形態３にかかる光受信器における制御回路の第１の検出回路、ＬＰＦ、および検出回路の構成を示す図である。図５に示された回路の構成要素を変更した回路構成を示す図である。実施の形態４にかかる光受信器における制御回路の第１の検出回路、ＬＰＦ、および検出回路の構成を示す図である。図７に示された回路の構成要素を変更した回路構成を示す図である。実施の形態５にかかる光受信器における制御回路の第１の検出回路、ＬＰＦ、および検出回路の構成を示す図である。

符号の説明

１０受光素子
１１プリアンプ
１２利得制御用時定数可変平均値検出／制御回路（第１の検出回路、制御部）
１３帯域可変ローパスフィルタ（ローパスフィルタ）
１４閾値制御用時定数可変平均値検出回路（第２の検出回路）
１５リミッティングアンプ
１６伝送速度検出／制御回路
２１，２２，９２可変抵抗素子
８１，８２抵抗素子
８３，８７，８８容量素子
８４スイッチ
８５ 1.25Gbit/s用ローパスフィルタ
８６ 10.3Gbit/s用ローパスフィルタ
８９，９０，９１誘導素子
９３可変容量素子
９４レベル変換回路

Claims

光伝送路を介して複数の加入者側装置から伝送された光バースト信号を受信する光受信器において、
受信した光バースト信号を電流信号に変換する受光素子と、
前記電流信号を第１の電圧信号に変換し、前記光バースト信号の伝送速度に基づいて利得制御を行うプリアンプと、
前記伝送速度に基づいて自己の時定数を変化させ、前記第１の電圧信号の平均電圧を検出して第１の平均電圧として出力する第１の検出回路と、
前記第１の平均電圧によって前記プリアンプの利得を連続的に制御する制御部と、
前記伝送速度に基づいて通過帯域を変化させ、前記第１の電圧信号を入力として第２の電圧信号を出力するローパスフィルタと、
前記伝送速度に基づいて自己の時定数を変化させ、前記第２の電圧信号の平均電圧を検出して第２の平均電圧として出力する第２の検出回路と、
前記第２の電圧信号と前記第２の平均電圧との差電圧を増幅して出力する差動増幅器と、
を備えたことを特徴とする光受信器。
前記伝送速度を検出する伝送速度検出部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光受信器。
前記第１の検出回路、前記第２の検出回路、および前記ローパスフィルタは、
容量素子および複数の抵抗素子で構成され、前記伝送速度に基づいて前記複数の抵抗素子の抵抗値を切替えることを特徴とする請求項１または２に記載の光受信器。
前記第１の検出回路、前記第２の検出回路、および前記ローパスフィルタは、
誘導素子および複数の容量素子で構成され、前記伝送速度に基づいて前記複数の容量素子の抵抗値を切替えることを特徴とする請求項１または２に記載の光受信器。
前記第１の検出回路、前記第２の検出部、および前記ローパスフィルタは、
可変抵抗素子および可変容量素子で構成され、前記伝送速度に基づいて、前記可変抵抗素子の抵抗値および前記可変容量素子のうち少なくとも一つを制御すること、
を特徴とする請求項１または２に記載の光受信器。