JPH07240673A

JPH07240673A - 監視制御信号検出回路

Info

Publication number: JPH07240673A
Application number: JP6028706A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogawa; 太史小川; Yoshihiro Saito; 芳広齋藤; Makoto Miyoshi; 誠三好; Kazuya Amagi; 和哉天城; Satoshi Miyazaki; 聡宮崎; Katsumi Kikawa; 克己木川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】光通信システムに於ける監視制御信号を受信
検出する監視制御信号検出回路に関し、入力光信号レベ
ルの変動に対しても確実に監視制御信号を検出する。【構成】高速の主信号に低速の監視制御信号を重畳し
た光信号を電気信号に変換する光電変換素子１と、この
光電変換素子１の出力電流の中の直流分をコンデンサ４
と抵抗５の並列回路等によって検出し、電流電圧変換部
６によって利得制御電圧を出力する直流分検出部２と、
この直流分検出部２からの利得制御電圧を加えて、前記
光電変換素子１の出力信号を増幅する可変利得増幅器３
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムに於け
る監視制御信号を受信検出する監視制御信号検出回路に
関する。光通信システムに於ける端局間や端局と中継器
との間等に於いて各種の監視制御信号を伝送する必要が
ある。その場合に、主信号は２．４Ｇｂｐｓ等の高速信
号であるから、低速の監視制御信号を振幅変調等により
重畳して伝送することになる。従って、主信号から監視
制御信号を分離して検出することになる。この監視制御
信号は、中継制御等の為に、入力光信号レベルの変動に
よっても確実に検出できることが要望されている。

【０００２】

【従来の技術】図１４は従来例の監視制御信号検出回路
の説明図であり、８１は光電変換素子としてのｐｉｎダ
イオード等のフォトダイオード、８２は抵抗、８３，８
５はコンデンサ、８４はバンドパスフィルタ、８６は増
幅器、８７はピーク検波回路、８８は比較器である。

【０００３】例えば、ＳＤＨ（Ｓynchronous Ｄigital
Ｈierarchy）伝送システムのＳＴＭ−１６（２．４Ｇ
ｂｐｓ）、或いは、ＳＯＮＥＴ（Ｓynchronous Ｏptic
alＮetwork）のＯＣ−４８（２．４Ｇｂｐｓ）を主信号
とし、数ｋｂｐｓ〜数１０Ｍｂｐｓの監視制御信号を重
畳して伝送し、Ｅｒドープ等の希土類ドープの光増幅器
により増幅して中継伝送するシステムが知られており、
分岐した一部の光信号をフォトダイオード８１に入力し
て、監視制御信号を検出するものである。即ち、主信号
に監視制御信号が重畳された信号が抵抗８２の両端に現
れることになる。そして、コンデンサ８３，８５とバン
ドパスフィルタ８４とを介して監視制御信号の成分が増
幅器８６に加えられて増幅され、ピーク検波回路８７に
よってピーク検波され、比較器８８に於いて閾値Ｖthと
比較されて、監視制御信号が検出される。

【０００４】フォトダイオード８１により変換された電
気信号は、例えば、図１５の（ａ）に示すように、主信
号ＭＳに監視制御信号ＳＶが重畳されたものとなる。そ
して、バンドパスフィルタ８４によって監視制御信号Ｓ
Ｖを抽出し、比較器８８に於いて図１５の（ｂ）に示す
ように閾値Ｖthと比較し、監視制御信号ＳＶを検出する
ものである。

【０００５】又光信号の送信側の半導体レーザの劣化や
光伝送路の障害等によって光信号レベルが低下した場
合、監視制御信号ＳＶの振幅レベルも低下することにな
る。例えば、図１５の（ｃ）に示すように、比較器８８
に加える固定レベルの閾値Ｖthより低下すると、監視制
御信号ＳＶを検出できないことになる。そこで、増幅器
８６を可変利得増幅器とし、出力信号レベルを所定値に
維持することが考えられる。

【０００６】図１６は従来例の可変利得増幅部の説明図
であり、９１前置増幅器、９２は可変利得増幅器、９３
は出力増幅器、９４は交流増幅器、９５は直流増幅器、
９６は直流フィードバック部、９７，９８はコンデンサ
である。図１４の増幅器８６を図１６の可変利得増幅部
により構成することになる。

【０００７】出力増幅器９３の出力信号は、交流増幅器
９４により増幅されて、コンデンサ９８と直流増幅器９
５の入力段とにより交流成分の平均値としての直流分が
求められ、直流増幅器９５により増幅されて、利得制御
信号となる。この利得制御信号は可変利得増幅器９２の
利得制御用として加えられる。又直流フィードバック部
９６を介して直流分が前置増幅器９１にフィードバック
される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、送信側
の半導体レーザの劣化等によって受信光信号レベルが低
下すると、主信号に重畳した監視制御信号ＳＶの検出が
困難となる。監視制御信号ＳＶは、前述のように、端局
間の連絡や中継器の監視及び制御に用いられるものであ
り、監視制御信号ＳＶの検出ができないと、正常な中継
伝送が困難となり、最悪の場合は光通信システムがダウ
ンすることになる。なお、監視制御信号ＳＶの変調度を
大きくすることも考えられるが、主信号のＳ／Ｎの劣化
の要因となるから、監視制御信号ＳＶの振幅にも限度が
ある。通常は、監視制御信号ＳＶは、主信号の振幅の数
％程度に制限されている。

【０００９】又図１６に示すように、可変利得増幅部を
用いることにより、入力光信号レベルの変動に対して、
受信出力信号レベルを一定に維持することが考えられ
る。しかし、従来例の可変利得増幅部は、低速の監視制
御信号の成分の出力レベルを一定に維持する為のフィー
ドバックループを設けることになり、時定数を長くする
為に、コンデンサ９８，９７として大きな容量が必要と
なる。従って、小型化が容易でなく、且つ半導体集積回
路化が困難であった。又フィードバックループによる発
振等の不安定動作が生じる問題があった。本発明は、入
力光信号のレベル変動に対しても安定に監視制御信号を
検出することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１を参照し
て説明すると、（１）高速の主信号に低速の監視制御信
号を重畳した光信号を受信し、この光信号を電気信号に
変換して監視制御信号を検出する監視制御信号検出回路
に於いて、光信号を電気信号に変換する光電変換素子１
と、この光電変換素子１の出力信号の中の直流分を検出
する直流分検出部２と、この直流分検出部２による直流
分を利得制御電圧として、光電変換素子１の出力信号の
増幅利得を制御する可変利得増幅部３とを備えている。
又４はコンデンサ、５は抵抗、６は電流電圧変換部、７
は可変抵抗、８は抵抗である。

【００１１】（２）又直流分検出部２は、光電変換素子
１の出力電流の平均値を求めて利得制御電圧に変換する
コンデンサ４と抵抗５との並列回路と電流電圧変換部６
とから構成することができる。

【００１２】（３）又電流電圧変換部６は、コンデンサ
４と抵抗５との並列回路の端子電圧の入力部と、変換利
得を制御する可変抵抗７を接続した入力部とを差動対構
成とすることができる。

【００１３】（４）又高速の主信号に抵抗の監視制御信
号を重畳した光信号を受信し、この光信号を電気信号に
変換して前記監視制御信号を検出する監視制御信号検出
回路に於いて、光信号を電気信号に変換する光電変換素
子１と、光電変換素子１の出力信号の中の直流分を検出
する直流分検出部２と、この直流分検出部２による直流
分を閾値として、光電変換素子１の出力信号と比較して
監視制御信号を検出する比較部とを備えることができ
る。

【００１４】（５）又高速の主信号に低速の監視制御信
号を重畳した光信号を受信し、この光信号を電気信号に
変換して前記監視制御信号を検出する監視制御信号検出
回路に於いて、光信号を電気信号に変換する光電変換素
子１と、光電変換素子１の出力信号の中の直流分を検出
する直流分検出部２と、この直流分検出部２による直流
分を反転した値として光電変換素子１の出力信号に加算
し、この加算出力信号と一定の閾値とを比較して監視制
御信号を検出する比較部とを備えることができる。

【００１５】

【作用】

（１）光電変換素子１は、監視制御信号が重畳された主
信号で変調された光信号を電気信号に変換するものであ
り、主信号成分及び監視制御信号成分を含む交流成分が
抵抗８の電圧降下として現れ、主信号成分は図示を省略
した浮遊容量或いはバンドパスフィルタ等によって減衰
され、主として監視制御信号成分が可変利得増幅部３に
より増幅される。又直流分検出部２は、監視制御信号が
重畳された主信号の平均値等によって入力光信号のレベ
ルに相当する直流分を検出する。この直流分によって可
変利得増幅部３の増幅利得を制御する。即ち、フィード
フォワードにより可変利得増幅部３を制御することによ
り安定な利得制御が可能となる。

【００１６】（２）又直流分検出部２は、光電変換素子
１に直列に接続したコンデンサ４と抵抗５との並列回路
により、光電変換素子１に流れる電流の平均値としての
直流分を求め、電流電圧変換部６により利得制御電圧に
変換して、可変利得増幅部３の利得を制御し、光電変換
素子１の出力信号の増幅出力レベルを一定に維持するも
のである。従って、一定の閾値で比較しても安定に監視
制御信号を検出することができる。

【００１７】（３）又コンデンサ４と抵抗５との並列回
路の端子電圧を入力する入力部と、変換利得を制御する
可変抵抗７を接続した入力部とを差動対構成とし、可変
抵抗７を調整することにより、電流電圧変換部６の変換
利得を広範囲に変更することができる。

【００１８】（４）又直流分検出部２によって得られた
直流分は、入力光信号のレベルに比例したものとなるか
ら、監視制御信号を検出する為の閾値とする。従って、
可変利得増幅部３を利得固定の増幅部としても、監視制
御信号の検出の為の閾値を入力光信号レベルの変動に追
従して自動的に変更できるから、安定に監視制御信号を
検出することができる。

【００１９】（５）又直流分検出部２によって得られた
直流分は、前述のように、入力光信号のレベルに比例し
たものとなるから、その直流分を判定した値、即ち、入
力光信号レベルが低下した時には、その値を大きくし、
入力光信号レベルが上昇した時には、その値を小さくす
るように変更して、光電変換素子１の出力信号に加算す
る。従って、監視制御信号を検出する比較部の閾値を固
定し、可変利得増幅部３を固定利得の増幅部としても、
入力光信号レベルの変動に追従して比較部に入力する監
視制御信号成分のレベルを自動的に変更することができ
る。

【００２０】

【実施例】図２は本発明の第１の実施例の説明図であ
り、１１は光電変換素子を構成するｐｉｎダイオード等
のフォトダイオード、１２は直流分検出部、１３は可変
利得増幅器、１４はコンデンサ、１５は抵抗、１６は電
流電圧変換部、１７は可変抵抗、１８，２０，２３は抵
抗、１９，２１，２４，２５はコンデンサ、２２はバン
ドパスフィルタ、２６は前置増幅器、２７は出力増幅
器、２８は直流フィードバック部である。なお、閾値と
比較する比較部は図示を省略している。

【００２１】フォトダイオード１１には、監視制御信号
を主信号に重畳した光信号が光伝送路を介して入力さ
れ、光信号レベルに対応した主信号成分と監視制御信号
成分とを含む電流が流れる。この電流が直流分検出部１
２に流れて、コンデンサ１４と抵抗１５との並列回路の
抵抗１５の両端に直流分が現れる。この抵抗１５は、電
流電圧変換部１６の入力段の抵抗と兼用することができ
る。この電流電圧変換部１６は、主信号成分と監視制御
信号成分とを含む電流の平均値に相当する直流分を電圧
に変換して、可変利得増幅器１３の利得制御電圧とする
ものである。即ち、フィードフォワード制御により利得
制御を行うものである。従って、フィードバック制御に
よる場合のように不安定動作による発振等は生じない。

【００２２】又この可変利得増幅器１３と前置増幅器２
６と出力増幅器２７と直流フィードバック部２８とを含
む構成が、図１の可変利得増幅部３に相当する。又フォ
トダイオード１１と直列に抵抗２０，１８が接続され、
抵抗１８に並列にコンデンサ１９が接続され、抵抗２０
には主信号成分と監視制御信号成分とが現れ、これらの
交流分は、コンデンサ２１を介してバンドパスフィルタ
２２に加えられる。このバンドパスフィルタ２２は、監
視制御信号成分のみを通過させる帯域に設定されてい
る。従って、主信号成分を除く監視制御信号成分のみが
コンデンサ２４を介して前置増幅器２６に加えられる。
そして、前述のように可変利得増幅器１３により出力信
号レベルが一定となるように、入力信号レベルに対応し
て増幅される。又抵抗１８とコンデンサ１９との並列回
路は、入力光信号断等の監視用の信号を抽出する為のも
のであり、省略することも可能である。

【００２３】図３は電流電圧変換部の入力部の説明図で
あり、図２の電流電圧変換部１６の入力部分を示す。同
図に於いて、３０はフォトダイオード１１を含む電流
源、Ｑ１〜Ｑ７はトランジスタ、Ｒ１〜Ｒ３は抵抗、３
１は出力端子、Ｇはアース端子、ＶＥＥは−５Ｖ等の電
源電圧を示す。又トランジスタＱ４〜Ｑ７はダイオード
接続され、トランジスタＱ１，Ｑ２はダーリントン接続
されている。

【００２４】電流源３０は、フォトダイオード１１を含
むものであるから、入力光信号レベルと出力電流とは完
全な直線性を有するものではない。そこで、ダイオード
接続のトランジスタＱ５を電流源３０と出力端子３１と
の間に接続して補正するものである。

【００２５】図４は電流電圧変換特性説明図であり、電
流源３０の電流を入力電流として、対数目盛りの横軸と
し、出力端子３１の出力電圧を縦軸として示すものであ
る。ダイオード接続のトランジスタＱ５によって補正し
たことにより、入力電流に対する出力電圧の直線性を改
善することができた。

【００２６】図５は電流電圧変換部の説明図であり、図
３と同一符号は同一部分を示し、Ｑ８〜Ｑ２２はトラン
ジスタ、Ｒ４は可変抵抗、Ｒ５〜Ｒ１７は抵抗、３２，
３３は入力部、３４は出力端子、Ｅｒ１は基準電圧であ
る。

【００２７】入力部３２は、図３に示す構成に相当す
る。このトランジスタＱ１〜Ｑ７からなる入力部３２と
同一構成のトランジスタＱ８〜Ｑ１４からなる入力部３
３を設け、入力部３２，３３の出力信号を、差動対を構
成するトランジスタＱ１５，Ｑ１６のベースに入力す
る。このトランジスタＱ１５，Ｑ１６のエミッタとそれ
ぞれ抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を介してトランジスタＱ１７の
コレクタに接続し、このトランジスタＱ１７のエミッタ
に抵抗Ｒ１３を介して電源端子ＶＥＥに接続し、ベース
に基準電圧Ｅｒ１を加える。従って、差動対を構成する
トランジスタＱ１５，Ｑ１６に流れる電流は、基準電圧
Ｅｒ１によって設定することができる。又入力部３３の
可変抵抗Ｒ４は、図１の可変抵抗７に相当するもので、
電流電圧の変換利得を設定することができる。

【００２８】又差動対のトランジスタＱ１５，Ｑ１６の
コレクタをそれぞれトランジスタＱ１８，Ｑ１９のベー
スに接続し、トランジスタＱ１８，Ｑ１９のエミッタ
に、トランジスタＱ２０，Ｑ２１のコレクタを接続し、
そのエミッタに抵抗Ｒ１４，Ｒ１５を介して電源端子Ｖ
ＥＥを接続し、トランジスタＱ２０，Ｑ２１のエミッタ
に抵抗Ｒ１４，Ｒ１５を介して電源端子ＶＥＥを接続す
る。又アース端子Ｇと電源端子ＶＥＥとの間に抵抗Ｒ１
７とトランジスタＱ２２と抵抗Ｒ１６とを接続し、トラ
ンジスタＱ２２のベースとコレクタとを接続すると共
に、トランジスタＱ２０，Ｑ２１のベースを共通に接続
する。又トランジスタＱ１８，Ｑ１９のエミッタに出力
端子３４を接続し、この出力端子から利得制御電圧を出
力し、可変利得増幅器１３（図２参照）に加える。

【００２９】図６は電流電圧変換部の特性説明図であ
り、ダイナミックレンジが約１０ｄＢの入力電流に対す
る電流電圧変換部の特性は、出力端子３４でみると、直
線ａ，ｂのようになる。この場合、電源電圧を−６Ｖと
した。

【００３０】この場合、入力光信号レベルが何らかの原
因により低くなると、フォトダイオード１１（図２参
照）の出力電流が減少する。即ち、電流源３０の電流が
減少し、それによって、入力部３２の出力電圧が上昇す
る。可変利得増幅器１３（図２参照）は、利得制御電圧
を高くすると増幅利得が高くなる特性を有する場合、図
示のように、電流源３０からの入力電流が減少した時
に、出力端子３４からの利得制御電圧を高くする必要が
ある。

【００３１】入力部３３の出力電圧は可変抵抗Ｒ４によ
って定まる一定の値であり、入力部３２の出力電圧は、
前述のように、入力光信号レベルに比例したものとな
り、差動対のトランジスタＱ１５，Ｑ１６によって増幅
され、出力端子３４から図６の直線ｂに示す特性の利得
制御電圧を得ることができる。

【００３２】図７は可変利得増幅器の説明図であり、３
５は利得制御電圧の入力端子、３６は監視制御信号の入
力端子、３７は出力端子、Ｑ３１〜Ｑ４２はトランジス
タ、Ｒ２１〜Ｒ３４は抵抗、Ｇはアース端子、ＶＥＥは
電源端子である。

【００３３】入力端子３６に監視制御信号成分を含む相
補信号が入力され、トランジスタＱ３１〜Ｑ３４のベー
スに加えられる。差動対を構成するトランジスタＱ３
１，Ｑ３２は、トランジスタＱ３５のコレクタに、又差
動対を構成するトランジスタＱ３３，Ｑ３４はそれぞれ
抵抗Ｒ２８，Ｒ２９を介してトランジスタＱ３６のコレ
クタにそれぞれ接続され、トランジスタＱ３５，Ｑ３６
のエミッタは抵抗Ｒ２２，Ｒ２３を介してトランジスタ
Ｑ３７のコレクタに接続され、このトランジスタＱ３７
のエミッタに抵抗Ｒ３４を介して電源端子ＶＥＥが接続
され、ベースに基準電圧Ｅｒ２が加えられる。

【００３４】又差動対のトランジスタＱ３５，Ｑ３６の
ベース間に抵抗Ｒ２１が接続され、又抵抗Ｒ２４，Ｒ２
５を介して利得制御電圧の入力端子３５に接続される。
又トランジスタＱ３１，Ｑ３４のコレクタにトランジス
タＱ３９のベースが接続され、トランジスタＱ３２，Ｑ
３３のコレクタにトランジスタＱ３８のベースが接続さ
れ、トランジスタＱ３８，Ｑ３９のエミッタに監視制御
信号成分の増幅出力信号を出力する出力端子３７が接続
されている。又トランジスタＱ３８，Ｑ３９のエミッタ
にトランジスタＱ４０，Ｑ４１と抵抗Ｒ３０，Ｒ３１と
を介して電源端子ＶＥＥが接続され、アース端子Ｇと電
源端子ＶＥＥとの間に抵抗Ｒ３３とトランジスタＱ４２
と抵抗Ｒ３２とが接続され、トランジスタＱ４２はベー
スとコレクタとが接続されると共に、トランジスタＱ４
０，Ｑ４１のベースが共通に接続されている。

【００３５】利得制御電圧の入力端子３５に、図５の出
力端子３４を接続することにより、電流源３０の電流、
即ち、入力光信号レベルに対応して可変利得増幅器の利
得が制御され、利得制御電圧が高い程、増幅利得が大き
くなる。従って、監視制御信号成分の増幅出力レベル
を、入力光信号レベルの変動に拘らずほぼ一定に維持す
ることができる。それによって、後段の比較器に於いて
一定の閾値により比較して、監視制御信号を検出するこ
とができる。

【００３６】図８は可変利得増幅器の入力電圧の説明
図、図９は可変利得増幅器の出力電圧の説明図であり、
横軸は時間〔ｓ〕、縦軸は電圧〔Ｖ〕を示し、前述の可
変利得増幅器の特性についてのシミュレーション結果を
示す。即ち、図８に示すように各種の振幅の信号を入力
し、その振幅に対応した直流電流を入力することによ
り、図９に示すように、入力信号の振幅の大小に拘ら
ず、ほぼ同一の振幅の出力信号が得られた。

【００３７】図１０は本発明の第２の実施例の説明図で
あり、４１は光電変換素子としてのフォトダイオード、
４２は直流分検出部、４３は増幅器、４４，４７，４９
はコンデンサ、４５，４６は抵抗、４８はバンドパスフ
ィルタ、５０はピーク検波回路、５１はローパスフィル
タ、５２は比較部である。

【００３８】フォトダイオード４１と抵抗４６と直流分
検出部４２とが直列に接続され、この直流分検出部４２
は、コンデンサ４４と抵抗４５とからなる場合を示す。
主信号に監視制御信号が重畳された入力光信号がフォト
ダイオード４１に入力されると、それに対応した電流が
流れ、抵抗４６には主信号成分と監視制御信号成分とが
現れ、コンデンサ４７を介してバンドパスフィルタ４８
に加えられ、コンデンサ４９とを介して監視制御信号成
分のみが増幅器４３に加えられる。

【００３９】増幅器４３により増幅された監視制御信号
成分は、ピーク検波回路５０によりピーク検波され、ロ
ーパスフィルタ５１によって高域のノイズ成分が除去さ
れて比較部５２に加えられる。又直流分検出部４２に
は、主信号成分と監視制御信号成分との電流が流れ、抵
抗４５の両端には直流分が現れる。この直流分を閾値Ｖ
ｔｈ１として、比較部５２に加える。

【００４０】図１１は本発明の第２の実施例の動作説明
図であり、（ａ）に示すように、直流分ＤＣ１に対して
閾値Ｖth１を比較部５２内で形成する。例えば、直流分
ＤＣ１の一定倍率で閾値Ｖth１を設定する。これは、所
定の固定利得の直流増幅器を設けることによって容易に
設定することができる。或いは、直流分ＤＣ１を閾値Ｖ
th１とし、増幅器４３の利得を設定することにより、監
視制御信号の振幅のほぼ中心に閾値Ｖth１を設定するよ
うに構成することもできる。従って、比較部５２に於い
て監視制御信号を検出することができる。

【００４１】又、図１１の（ｂ）に示すように、入力光
信号レベルの低下に伴って、直流分がＤＣ１’に示すよ
うに低下した場合、監視制御信号成分の振幅も小さくな
る。しかし、閾値を直流分に比例した値とするものであ
るから、直流分がＤＣ１からＤＣ１’に変化すると、閾
値はＶth１からＶth１’となる。従って、比較部５２に
於いて確実に監視制御信号を検出することができる。こ
の実施例に於いては、増幅器４３は固定の増幅利得の構
成でも良いことになる。又直流分検出部４２は、閾値を
出力する電流電圧変換部等により構成することも可能で
ある。

【００４２】図１２は本発明の第３の実施例の説明図で
あり、６１は光電変換素子としてのフォトダイオード、
６２は直流分検出部、６３は増幅器、６４，６７，６９
はコンデンサ、６５，６６は抵抗、６８はバンドパスフ
ィルタ、７０はピーク検波回路、７１はローパスフィル
タ、７２は比較部、７３は反転増幅器、７４は加算器で
ある。

【００４３】バンドパスフィルタ６８，増幅器６３，ピ
ーク検波回路７０，ローパスフィルタ７１については、
前述の実施例と同様である。この実施例は、比較部７２
に加える閾値Ｖth２を固定の値とし、入力光信号レベル
に対応して、即ち、直流分検出部６２により検出した直
流分に応じて、監視制御信号成分を含む信号のレベルを
制御するものである。

【００４４】反転増幅器７３は、直流分検出部６２によ
り検出した直流分に相当する値を反転して出力し、加算
器７４に加えて、監視制御信号成分を含む信号にバイア
ス値として加える。即ち、入力光信号レベルが低下する
と、直流分が低下するから、反転増幅器７３の出力が増
大し、比較部７２に入力される監視制御信号成分を含む
信号のレベルをほぼ一定に維持する。

【００４５】図１３は本発明の第３の実施例の動作説明
図であり、（ａ）に示すように、直流分ＤＣ２に対して
バイアス値Ａ２を加算し、一定の閾値Ｖth２により監視
制御信号を検出することができる。そして、入力光信号
レベルが低下し、それによって、直流分検出部６２によ
り検出した直流分が、（ｂ）に示すように、ＤＣ２’に
低下したとすると、反転増幅器７３の出力のバイアス値
がＡ２からＡ２’に増加する。このバイアス値Ａ２’を
直流分ＤＣ２’の監視制御信号成分を含む信号に加算す
るから、点線で示す波形となり、一定の閾値Ｖth２によ
って監視制御信号を検出することができる。

【００４６】従って、反転増幅器７３は、ＤＣ２＋Ａ２
＝ＤＣ２’＋Ａ２’の関係が得られるように、直流分検
出部６２により検出した直流分に反比例するようなバイ
アス値を出力する構成とするものである。又直流分の基
準値を定めて、入力光信号レベルの変動に対応した直流
分の差分値を基にバイアス値を出力する構成とすること
も可能である。この場合、正負のバイアス値とすること
ができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、（１）
光電変換素子１の出力電流の中の直流分を直流分検出２
により検出し、この直流分を利得制御電圧として可変利
得増幅部３を制御し、光電変換素子１の出力信号を増幅
することにより、入力光信号のレベル変動に対しても、
監視制御信号成分の出力レベルが一定となるように増幅
することが可能となり、固定の閾値でもって比較するこ
とにより、確実に監視制御信号を検出することができ
る。又フィードフォワード制御であるから、安定動作が
可能となる利点があり、且つフィードバックループの比
較的大容量のコンデンサ等を必要としないので、半導体
集積回路化も容易となる利点がある。

【００４８】（２）又直流分検出部２を、コンデンサ４
と抵抗５と電流電圧変換部６とにより構成し、直流分を
検出し、且つ可変利得増幅部３の特性に対応した利得制
御電圧に変換して出力することができる利点がある。又
抵抗５は電流電圧変換部６の入力部の抵抗を兼用するこ
とができる。

【００４９】（３）又電流電圧変換部６は、可変抵抗７
でもって変換利得を比較的大幅に調整が可能となり、可
変利得増幅部３の特性に対応した出力特性の電流電圧変
換部６を容易に構成することができる利点がある。

【００５０】（４）又直流分検出部２により検出した直
流分を監視制御信号を検出する為の閾値とすることによ
り、入力光信号レベルの変動に追従した閾値を形成する
ことができる。従って、確実に監視制御信号を検出する
ことができる利点がある。

【００５１】（５）又直流分検出部２により検出した直
流分を反転して、監視制御信号成分を含む信号に対する
バイアス値とし、固定の閾値が、入力光信号レベルの変
動によっても、監視制御信号成分の振幅の中心近傍とな
るように制御することができる。従って、確実に監視制
御信号を検出することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の第１の実施例の説明図である。

【図３】電流電圧変換部の入力部の説明図である。

【図４】電流電圧変換特性説明図である。

【図５】電流電圧変換部の説明図である。

【図６】電流電圧変換部の特性説明図である。

【図７】可変利得増幅器の説明図である。

【図８】可変利得増幅器の入力電圧の説明図である。

【図９】可変利得増幅器の出力電圧の説明図である。

【図１０】本発明の第２の実施例の説明図である。

【図１１】本発明の第２の実施例の動作説明図である。

【図１２】本発明の第３の実施例の説明図である。

【図１３】本発明の第３の実施例の動作説明図である。

【図１４】従来例の監視制御信号検出回路の説明図であ
る。

【図１５】監視制御信号の説明図である。

【図１６】従来例の可変利得増幅部の説明図である。

【符号の説明】

１光電変換素子２直流分検出部３可変利得増幅部４コンデンサ５抵抗６電流電圧変換部７可変抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者天城和哉神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者宮崎聡神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者木川克己神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高速の主信号に低速の監視制御信号を重
畳した光信号を受信し、該光信号を電気信号に変換して
前記監視制御信号を検出する監視制御信号検出回路に於
いて、前記光信号を電気信号に変換する光電変換素子（１）
と、該光電変換素子（１）の出力電流の中の直流分を検出す
る直流分検出部（２）と、該直流分検出部（２）による直流分を利得制御電圧とし
て、前記光電変換素子（１）の出力信号の増幅利得を制
御する可変利得増幅部（３）とを備えたことを特徴とす
る監視制御信号検出回路。
【請求項２】前記直流分検出部（２）は、前記光電変
換素子（１）の出力電流の平均値を求めて利得制御電圧
に変換するコンデンサ（４）と抵抗（５）との並列回路
と電流電圧変換部（６）とから構成されていることを特
徴とする請求項１記載の監視制御信号検出回路。
【請求項３】前記電流電圧変換部（６）は、前記コン
デンサ（４）と抵抗（５）との並列回路の端子電圧の入
力部と、変換利得を制御する可変抵抗（７）を接続した
入力部とを差動対構成としたことを特徴とする請求項２
記載の監視制御信号検出回路。
【請求項４】高速の主信号に抵抗の監視制御信号を重
畳した光信号を受信し、該光信号を電気信号に変換して
前記監視制御信号を検出する監視制御信号検出回路に於
いて、前記光信号を電気信号に変換する光電変換素子（１）
と、該光電変換素子（１）の出力電流の中の直流分を検出す
る直流分検出部（２）と、該直流分検出部（２）による直流分を閾値として、前記
光電変換素子（１）の出力信号と比較して前記監視制御
信号を検出する比較部とを備えたことを特徴とする監視
制御信号検出回路。
【請求項５】高速の主信号に抵抗の監視制御信号を重
畳した光信号を受信し、該光信号を電気信号に変換して
前記監視制御信号を検出する監視制御信号検出回路に於
いて、前記光信号を電気信号に変換する光電変換素子（１）
と、該光電変換素子（１）の出力電流の中の直流分を検出す
る直流分検出部（２）と、該直流分検出部（２）による直流分を反転した値として
前記光電変換素子（１）の出力信号に加算し、該加算出
力信号と一定の閾値とを比較して前記監視制御信号を検
出する比較部とを備えたことを特徴とする監視制御信号
検出回路。