JPH09307505A - バースト伝送用光送信装置 - Google Patents
バースト伝送用光送信装置Info
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- JPH09307505A JPH09307505A JP8118001A JP11800196A JPH09307505A JP H09307505 A JPH09307505 A JP H09307505A JP 8118001 A JP8118001 A JP 8118001A JP 11800196 A JP11800196 A JP 11800196A JP H09307505 A JPH09307505 A JP H09307505A
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Abstract
個数を減らしても、高精度に0側レベルを検出してデュ
ーティを劣化させることなく伝送信号を送信できるバー
スト伝送用光送信装置を提供すること。 【解決手段】 ダミーパルス列信号を伝送する際には、
モニターフォトダイオード12でモニターしたダミーパ
ルス列のデューティ劣化量に応じて生成したデューティ
制御信号20aをデューティ調整回路40にフィードパ
ックし、データ信号13bを伝送する際には、その時点
でのデューティ制御信号20aを保持してデューティ劣
化を防ぐためのデューティ調整を実行するように構成さ
れて成る。
Description
信装置は光伝送装置に関し、特に、バースト状の光信号
(則ち、光バースト伝送信号)をデューティを劣化させ
ることなく送信できるバースト伝送用光送信装置に関す
る。
としては、例えば、図11に示すようなものがある。図
11中、1は伝送信号を光信号に変換するための光信号
源である半導体レーザ(LD:Laser Diod
e)、2は光信号としての伝送信号を光電変換してモニ
ターするモニターフォトダイオード(PD:Photo
Diode)、3はモニターフォトダイオード2で光
電変換された電流信号(則ち、モニター信号2a)を電
圧信号に変換(則ち、電流電圧変換)する前置増幅回
路、4は半導体レーザ1を駆動して伝送信号の光信号へ
の変換を実行するためのLDドライバ回路、5は伝送信
号の光信号への変換時の信号デューティを制御するため
のデューティ調整回路である。
いるが、バースト伝送用光送信装置を低コストで実現す
るには、あらゆる環境で、無調整で動作することが重要
である。しかしながら、レーザー発振の原理上、半導体
レーザ1は、電流を印加した後、印加電流が閾値を越え
てレーザー発振が開始されるまでに有限の発振遅延時間
を必要とする。このため、半導体レーザ1のパルス応答
特性において、印加パルスの立ち上がりとこれに応答す
る発光パルスの立ち上がりとの間に一定の遅延時間が発
生する。また、デューティ調整手段を用いて、半導体レ
ーザ1の1つの動作環境(具体的には、温度など)に対
してデューティを100%に調整しても、動作環境が変
化することにより閾値電流が変化しその結果として発振
遅延時間が変化すると、光伝送波形のデューティが10
0%からずれてしまっていた。
号を送信する場合、LDドライバ回路4にデューティ1
00%の波形を入力しても、半導体レーザ1の光出力信
号のデューティが半導体レーザ1の遅延時間に応じて1
00%より小さくなり、所謂、デューティ劣化が生じて
しまう。このようなデューティ劣化が光出力信号に発生
すると、図12に示すように、受信装置(図示せず)で
受信する伝送信号のアイパターンが潰れてしまい、その
結果、バースト伝送における符号誤り率特性が劣化して
しまう。
9においては、デューティ調整回路5で予めLDドライ
バ回路4の入力波形のデューティを遅延時間を補償する
分だけ大きくして光出力信号のデューティ補償を行って
いた。またデューティ調整回路5においては、その初期
調整時にある動作環境に対する遅延時間の補償量を行っ
た後は遅延時間を補償量は固定とされていた。
ことにより、光出力信号のデューティを100%に近づ
け、受信装置(図示せず)への悪影響が低減されてい
た。具体的には、半導体レーザ1の動作温度が高くなる
に従って半導体レーザ1の閾値電流が大きくなると、発
振遅延時間が大きくなるので、光出力信号(則ち、伝送
信号)のデューティは小さくなる。また半導体レーザ1
の動作温度が低くなると、半導体レーザ1の発振遅延時
間が小さくなるので、光出力信号のデューティは大きく
なる。しかしいずれの場合も受信するアイパターンは潰
れてしまい、符号誤り率特性は劣化し、その結果、受信
装置(図示せず)の最小受信レベルの低下をもたらす。
にレベルの異なるパケット状の信号であるために、振幅
の情報のみをもとに識別レベルを設定しなければなら
ず、送信装置で生じたデューティ劣化を補正することが
できない。また受信された伝送信号は、送信された伝送
信号のデューティ劣化に加えて受信装置(図示せず)の
デューティ劣化が加わり、著しくデューティの悪い伝送
信号となる。従って、バースト伝送で用いるバースト伝
送用光送信装置では、動作温度にかかわらす、デューテ
ィ劣化のない光バースト伝送信号を出力する必要があっ
た。
うな従来のバースト伝送用光送信装置9では、半導体レ
ーザ1の動作温度の変化、経時変化等の変動によって発
振遅延時間は変化するにも関わらず、デューティ調整回
路5の初期調整時に遅延時間を補償量を行った後は遅延
時間を補償量は固定とされていたため、光出力信号のデ
ューティ劣化を十分に補償することが難しく、その結
果、半導体レーザ1の動作温度等の変動に伴う符号誤り
率特性の劣化を十分に防ぐことが難しいという問題点が
あった。
してなされたもので、モニターフォトダイオードでモニ
ターした出力信号(則ち、モニターした伝送信号)のデ
ューティ劣化量に応じて生成したデューティ制御信号を
デューティをデューティ調整回路にフィードバックして
デューティ調整を補正することで、出力信号(則ち、伝
送信号)のデューティ劣化を防止することができるバー
スト伝送用光送信装置を提供することを目的としてい
る。
ト伝送用光送信装置(10)における前記光伝送信号
は、伝送信号の先頭部分に配置されたダミーパルス列信
号とダミーパルス列信号に続いて配置されたデータ信号
とから構成されている。前記フィードバックループは、
サンプルホールド回路(30)と高速デューティ変動検
出回路(20)とを備えて成る。サンプルホールド回路
(30)は、前記ダミーパルス列信号をモニターする際
に、ダミーパルス列信号に対するデューティ制御信号
(20a)を前記デューティ調整回路(40)に出力し
てダミーパルス列信号に対するデューティ補正を実行
し、前記データ信号が伝送される際に、ホールド制御信
号(17)に応じてダミーパルス列信号に対するデュー
ティ制御信号(20a)を保持し保持したデューティ制
御信号(20a)を前記デューティ調整回路(40)に
出力してダミーパルス列信号に続くデータ信号に対する
デューティ補正を実行するものである。高速デューティ
変動検出回路(20)は、前記ダミーパルス列信号をモ
ニターした際に、ダミーパルス列信号に対する前記デュ
ーティ劣化量を検出して前記デューティ制御信号(20
a)を生成するものである。
(20)を設け、光波形のデューティをモニターしてフ
ィードバックをかけることにより、LDドライバ回路
(15)から半導体レーザ(11)まで含めたダミーパ
ルス列信号のデューティ変動をキヤンセルして出力波形
のデューティをほぼ100%にするすることができる。
またサンプルホールド回路(30)を用いてダミーパル
ス列信号が入力した時点でのデューティ制御信号を保持
することで、これに続くデータ信号でも、ダミーパルス
列信号で設定したデューティ制御信号(20a)をもと
にデューティが決定でき、出力デューティはほぼ100
%にするデューティ補正が実行できる。しかも、パケッ
トごとにデューティ調整の最適点を求めるため条件変動
にも影響を受けにくく、非常に信頼性の高いバースト伝
送用光送信装置(10)を実現することができる。
置(10)では、前記ダミーパルス列信号のマーク率を
1/2としている。このようなマーク率が1/2のダミ
ーパルス列信号を用いたとき、ダミーパルス列信号の平
均値、則ち低周波成分が振幅の中央となるように制御す
ることによりデューティは100%となるため、フィー
ドバックが容易となり、出力デューティをさらに100
%に近づけるデューティ補正が実行できる。
置(10)は、請求項1、または2に記載のバースト伝
送用光送信装置(10)である。前記高速デューティ変
動検出回路(20)は、前記伝送されたダミーパルス列
信号の低周波成分を検出し比較して前記デューティ制御
信号(20a)を生成することにより、前記デューティ
劣化量を検出するものである。
(20)を設け、光波形のデューティをモニターしてフ
ィードバックをかけることにより、ダミーパルス列信号
の出力波形のデューティをほぼ100%に調整すること
ができる。またデューティ制御信号(20a)を設ける
ことによって、ダミーパルス列信号が終了するまでにデ
ューティが100%となるレベルで系を安定にできる。
そして、ダミーパルス列信号が終了するまでのある時点
で、外部よりホールド制御信号17を受け、その時点の
デューティ制御信号(20a)を保持することが可能と
なり、どのような伝送信号(特に、データ信号)を受け
ても、デューティ制御信号(20a)は適正値から変動
せずに、データ信号の出力波形のデューティを適正にす
ることができるようになる。
置(10)は、請求項1乃至3に記載のバースト伝送用
光送信装置(10)である。前記高速デューティ変動検
出回路(20)は、自動閾値制御回路(22)と差動増
幅回路(23)と直流比較回路(24)とを備えて成
る。自動閾値制御回路(22)は、前記伝送されたダミ
ーパルス列信号の振幅中央に閾値レベル(16)を設定
して閾値レベル(16)に応じた閾値信号(22a)を
生成するものである。差動増幅回路(23)は、前記伝
送されたダミーパルス列信号と前記閾値信号(22a)
とを差動増幅して正相差動出力信号(23a)と逆相差
動出力信号(23b)とを生成するものである。直流比
較回路(24)は、正相差動出力信号(23a)の低周
波成分(則ち、平均値)と逆相差動出力信号(23b)
の低周波成分とを比較して前記デューティ制御信号(2
0a)を生成するものである。
(20)を設け、光波形のデューティをモニターしてフ
ィードバックをかけることにより、ダミーパルス列信号
の出力波形のデューティをほぼ100%に調整すること
ができる。またデューティ制御信号(20a)を設ける
ことによって、ダミーパルス列信号が終了するまでにデ
ューティが100%となるレベルで系を安定にできる。
そして、ダミーパルス列信号が終了するまでのある時点
で、外部よりホールド制御信号17を受け、その時点の
デューティ制御信号(20a)を保持することが可能で
あり、どのような伝送信号(特に、データ信号)を受け
ても、デューティ制御信号(20a)は適正値から変動
せずに、データ信号の出力波形のデューティを適正にす
ることができるようになる。
置(10)は、請求項4に記載のバースト伝送用光送信
装置(10)である。自動閾値制御回路(22)は、下
側ピークレベル検出回路(22B)と上側ピークレベル
検出回路(22A)と分圧回路(22C)とを備えて成
る。下側ピークレベル検出回路(22B)は、前記伝送
されたダミーパルス列信号の1側レベルを検出して下側
ピークレベル信号(22B−1)を生成するものであ
る。
は、0側レベル(30a)を検出して上側ピークレベル
信号(22B−2)を生成するものである。分圧回路
(22C)は、下側ピークレベル信号(22B−1)と
上側ピークレベル信号(22B−2)との所定の分圧比
から閾値レベル(16)にかかる閾値信号(22a)を
生成するものである。
とにより、これに続くデータ信号でも、ダミーパルス列
信号で設定したデューティ制御信号(20a)をもとに
デューティが決定でき、出力デューティはほぼ100%
にするデューティ補正が実行できる。またデューティ制
御信号(20a)を設けることによって、ダミーパルス
列信号が終了するまでにデューティが100%となるレ
ベルで系を安定にできる。そして、ダミーパルス列信号
が終了するまでのある時点で、外部よりホールド制御信
号17を受け、その時点のデューティ制御信号(20
a)を保持することが可能となり、どのような伝送信号
(特に、データ信号)を受けても、デューティ制御信号
(20a)は適正値から変動せずに、データ信号の出力
波形のデューティを適正にすることができるようにな
る。
置(10)は、請求項4に記載のバースト伝送用光送信
装置(10)である。自動閾値制御回路(22)は請求
項4に記載の自動閾値制御回路(22)であって、前記
下側ピークレベル検出回路(22B)と前記基準レベル
発生回路(22D)と分圧回路(22C)とを備えて成
る。前記下側ピークレベル検出回路(22B)は、前記
下側ピークレベル信号(22B−1)を生成するもので
ある。前記基準レベル発生回路(22D)は、無信号時
の0側レベル信号(30a)に相当する前記基準レベル
信号(22D−1)を生成するものである。分圧回路
(22C)は、下側ピークレベル信号(22B−1)と
基準レベル信号(22D−1)との所定の分圧比から閾
値レベル(16)にかかる閾値信号(22a)を生成す
るものである。
けることにより、基準レベル信号(22D−1)が伝送
信号の0側レベル(30a)には完全にはー致しないた
めに閾値レベル16の誤差は増すものの、複雑なピーク
検出回路の個数を減らして、高精度の0側レベルの検出
を行うことができる。
置(10)は、請求項4に記載のバースト伝送用光送信
装置(10)である。自動閾値制御回路(22)は請求
項4に記載の自動閾値制御回路(22)であって、前記
下側ピークレベル検出回路(22B)と上側レベルホー
ルド回路(22E)と分圧回路(22C)とを備えて成
る。前記下側ピークレベル検出回路(22B)は、前記
下側ピークレベル信号(22B−1)を生成するもので
ある。上側レベルホールド回路(22E)は、上側レベ
ル保持信号(22E−2)が入力された時点での無信号
時の0側レベルの信号(30a)を保持するものであ
る。分圧回路(22C)は、下側ピークレベル信号(2
2B−1)と上側レベル保持信号(22E−2)のレベ
ルとの所定の分圧比から閾値レベル(16)にかかる閾
値信号(22a)を生成するものである。
けることにより、外部からの上側レベル保持信号(22
E−2)が必要となるものの、複雑なピーク検出回路の
個数を減らして、高精度の0側レベルの検出を行うこと
ができる。請求項8に記載のバースト伝送用光送信装置
(10)は、請求項1乃至3に記載のバースト伝送用光
送信装置(10)である。前記高速デューティ変動検出
回路(20)は、直流比較回路(24)とリファレンス
レベル発生回路(26)と前置増幅回路(14)とを備
えて成る。前置増幅回路(14)は、前記伝送されたダ
ミーパルス列信号を増幅するものである。前記リファレ
ンスレベル発生回路(26)は、所定のリファレンスレ
べル信号(26a)を生成するものである。前記直流比
較回路(24)は、増幅したダミーパルス列信号の低周
波成分(則ち、平均値)とリファレンスレべル信号(2
6a)とを比較して前記デューティ制御信号(20a)
を生成するものである。
とにより、これに続くデータ信号でも、ダミーパルス列
信号で設定したデューティ制御信号(20a)をもとに
デューティが決定でき、出力デューティはほぼ100%
にするデューティ補正が実行できる。
置(10)は、請求項4乃至8に記載のバースト伝送用
光送信装置(10)であって、自動出力調整回路(5
0)を備えて成り、自動出力調整回路(50)で制御さ
れることが予想される振幅レベルに基づいてレファレン
スレベル信号(26a)に相当するレベルを生成するも
のである。
(20)を設け、光波形のデューティをモニターしてフ
ィードバックをかけることにより、ダミーパルス列信号
の出力波形のデューティをほぼ100%に調整すること
ができる。また自動出力調整回路(50)は、伝送信号
を光信号に変換するために、半導体レーザ(11)を駆
動してその光出力の振幅を一定レベルに制御するため
に、LD駆動信号(15a)の電流振幅を制御するもの
である。
ースト伝送用光送信装置(10)に設けることにより、
リファレンスレベル(26a)を確実にモニター信号の
中央に設定することができるようになる。
要構成を説明する。図1は本発明のバースト伝送用光送
信装置10のブロック図である。図2は本発明の第一の
実施の形態にかかるバースト伝送用光送信装置10で送
信される伝送信号のデータ構造を示す図である。
ーザ(図1中に示すLD:Laser Diode)、
12は伝送信号の一部をモニターして伝送信号と相似関
係にあるモニターされた電流信号を生成するするフォト
ダイオード(図1中に示すPD:Photo Diod
e)、14はモニターフォトダイオードの電流信号を電
圧に変換する前置増幅回路、15は半導体レーザ11を
駆動するLDドライバ回路、40はデューティ調整回
路、20は高速デューティ変動検出回路、30はサンプ
ルホールド回路である。
信装置10は、図1に示すように、伝送信号のデューテ
ィを所定のデューティに補正するためのデューティ調整
回路40とデューティ調整回路40に接続されたフィー
ドバックループとを備えて成り、デューティ調整回路4
0によってデューティ補正された伝送信号を光信号に変
換してバースト伝送するものである。
ように、高速デューティ変動検出回路20とサンプルホ
ールド回路30から構成されており、伝送信号をフォト
ダイオードでモニターした電流信号のデューティ劣化量
を検出してデューティ劣化量を補正するためのデューテ
ィ制御信号20aを生成するとともに、デューティ制御
信号20aをデューティ調整回路40に出力してデュー
ティ補正を実行するものである。
ことによって、LDドライバ回路15から半導体レーザ
11まで含めたダミーパルス列信号のデューティ変動を
キヤンセルすることができ、しかも、バースト伝送にお
けるパケットごとにデューティ調整の最適点を求めるた
め条件変動にも影響を受けにくく、非常に信頼性の高い
バースト伝送用光送信装置10を実現することができ
る。
すように、伝送信号の先頭部分に配置されたダミーパル
ス列信号とダミーパルス列信号に続いて配置されたデー
タ信号とから構成されている。具体的には、伝送信号に
はデータ信号の前に、マーク率1/2のダミーパルス列
信号を付加する。ダミーパルス列信号にパタ一ンとして
は、デューティ劣化が低周波成分の変動として顕著に現
れるよう、1,0交番波形が好ましい。
ス列信号を用いることにより、ダミーパルスの平均値則
ち低周波成分が振幅の中央となるように制御すれば、デ
ューティが100%となるため、フィードバックが容易
となり、出力デューティをさらに100%に近づけるデ
ューティ補正が実行できる。
ターフォトダイオード12のダミーパルスの波形から伝
送信号の波形のデューティ変動を低周波成分の変動とし
て高速で検出し、その変動量から、出力にデューティ制
御信号20aを出力するものである。デューティ制御信
号をデューテイ調整回路40にフィードバックすること
で、デューティ劣化を補正するようにデューティの調整
を行うことができる。
ーしてフィードバックをかけることにより、ダミーパル
ス列信号出力波形のデューティをほぼ100%に調整す
ることができる。しかしこのままでは、高速デューティ
変動検出回路20の応答が速いために、データ信号で1
(または0)の符号が連続した時には、ダミーパルス列
信号のデューティ変動は検出されず、デューティ制御信
号20aのレベルが誤ってしまう。それを防ぐために、
ダミーパルス列信号で出力デューティが適正になるよう
デューティ制御信号20aを設定し、情報の含まれるデ
ータ信号ではデューティ制御信号20aをサンプルホー
ルド回路で保持して、デューティ制御信号20aのレベ
ルを適正値で固定している。
ス列信号で設定したデューティ制御信号20aの値をも
とにデューティが決定され、出力デューティはほぼ10
0%にすることができる。木発明によれぱ、LDドライ
バ回路15から半導体レーザまで含めたデューティ変動
をキヤンセルすることができ、しかも、パケットごとに
デューティ調整の最適点を求めるため条件変動にも影響
を受けにくく、非常に信頼性の高いバースト伝送用光送
信装置10を実現する事ができる。
説明する。図3は本発明の第一の実施の形態にかかるバ
ースト伝送用光送信装置10のブロック図である。図4
は本発明の第一の実施の形態にかかるバースト伝送用光
送信装置10内部での信号処理を説明する図であり、図
4(a)はモニターフォトダイオード12でモニターさ
れたされた伝送信号の波形、図4(b)は前置増幅回路
14で電流電圧変換されたされた伝送信号の波形、図4
(c)は自動閾値制御ATC回路で生成された閾値信号
22aの波形、図4(d)は差動増幅回路23で生成さ
れた正相差動出力信号23aの波形と逆相差動出力信号
23bの波形、図4(e)は正相差動出力信号23aお
よび逆相差動出力信号23bの低周波レベル24D−
a,24D−bの波形を示している。
出力信号(図4(b)参照)の振幅中央に閾値信号22
aを設定する自動閾値制御(図3中に示すATC:Au
tomatic Threshold Contro
l)回路、23は伝送信号を閾値信号22aを中心に差
動増幅する差動増幅回路、24は差動増幅回路23の差
動出力(図4中に示す正相差動出力信号23a、逆相差
動出力信号23b)の低周波成分(則ち、平均値)を比
較する直流比較回路、30はサンプルホールド回路であ
る。
ィードバックループは、サンプルホールド回路30と高
速デューティ変動検出回路20とを備えて成る。高速デ
ューティ変動検出回路20は、自動閾値制御回路22と
差動増幅回路23と直流比較回路24とで構成され、ダ
ミーパルス列信号をモニターした際に、ダミーパルス列
信号に対するデューティ劣化量を検出してデューティ制
御信号20aを生成するものである。具体的には、伝送
信号のデューティ変動を平均値(低周波成分)の変動と
して検出することができる。
すように、伝送されたダミーパルス列信号の振幅中央に
閾値レベル16を設定して閾値レベル16に応じた閾値
信号22aを生成するものである。差動増幅回路23
は、図4(d)に示すように、伝送されたダミーパルス
列信号と閾値信号22aとを差動増幅して正相差動出力
信号23aと逆相差動出力信号23bとを生成するもの
である。
うに、正相差動出力信号23aの低周波成分と逆相差動
出力信号23bの低周波成分とを比較してデューティ制
御信号20aを生成するものである。このような高速デ
ューティ変動検出回路20を設け、光波形のデューティ
をモニターしてフィードバックをかけることにより、ダ
ミーパルス列信号の出力波形のデューティをほぼ100
%に調整することができる。このようなデューティ制御
信号20aを設けることによって、ダミーパルス列信号
が終了するまでにデューティが100%となるレベルで
系を安定にできる。そして、ダミーパルス列信号が終了
するまでのある時点で、外部よりホールド制御信号17
を受け、その時点のデューティ制御信号20aを保持す
ることが可能となり、どのような伝送信号、特に、デー
タ信号を受けても、デューティ制御信号20aは適正値
から変動せずに、データ信号の出力波形のデューティを
適正にすることができるようになる。
制御回路22で設定された閾値信号22aを中心にし
て、差動増幅回路23で差動増幅される。その結果、差
動増幅回路23の出力には、前置増幅回路14の入力信
号と、即ち半導体レーザ11の出力波形と、デューティ
が等しい差動信号を得ることができる。
波成分)は、伝送信号のデューティが100%であれば
同じレベルとなるが、デューティが劣化するほどレベル
差を生じる。このレベル差を、適当な利得を持つ直流比
較回路24で比較し、デューティ制御信号20aとして
取り出すことができる。
ス列信号を出力する際には、デューティ制御信号24a
をそのまま通過させ、がデューティ調整回路40に出力
してダミーパルス列信号に対するデューティ補正を実行
し、データ信号がバースト伝送される際に、ホールド制
御信号17に応じてダミーパルス列信号に対するデュー
ティ制御信号24aを保持し、保持したデューティ制御
信号20aをデューティ調整回路40に出力してダミー
パルス列信号に続くデータ信号に対するデューティ補正
を実行するものである。
整回路40にフィードバックされるが、フィードバック
ループに時定数は十分に速く設計してあるので、ダミー
パルス列信号が終了するまでに、デューティが100%
となるレベルで、系は安定する。そして、ダミーパルス
列信号が終了するまでのある時点で、外部よりホールド
制御信号17を受け、その時点のデューティ制御信号2
0aを保持する。どのような伝送信号(特に、データ信
号)を受けても、デューティ制御信号20aは適正値か
ら変動せず、結果、データ信号の出力波形のデューティ
を適正にすることができる。
形態に用いられる直流比較回路24を説明する。図5
(a)は本発明の直流比較回路24の第一の実施の形態
を示す回路図であり、図5(b)は本発明の直流比較回
路24の第二の実施の形態を示す回路図であり、図5
(c)は本発明の直流比較回路24の第三の実施の形態
を示す回路図であり、図5(d)は直流比較回路24の
周波数特性を示す図である。
うに、十分な利得をもつ比較回路24Aとその差動入力
に接続された低域通過フィルタ24Dから構成されてい
る。低域通過フィルタ24Dは、比較回路24Aの差動
入力に各々接続された抵抗24B−1、24B−2、お
よび差動入力間に接続されたコンデンサー24C−1と
から構成されている。
は、比較回路24Aの差動入力に各々接続された抵抗2
4B−4,24B−5、および各差動入力とアースとの
間にそれぞれ接続されたコンデンサー24C−2,24
C−3とから構成されている。
は、比較回路24Aの差動入力に各々接続された抵抗2
4B−1,24B−2、および差動入力間に接続された
コンデンサー24C−1とから構成されている。さらに
比較回路24Aの出力に抵抗24B−3とコンデンサー
24C−4とを接続することで、所定の特性を得る回路
構成を有する。なお、比較回路24Aの入力には図5
(b)に示す直流比較回路24と同じ抵抗とコンデンサ
ーを接続し、出力には図5(c)に示す直流比較回路2
4と同様の抵抗とコンデンサーを接続することも無論可
能である。
(d)に示す。まず、比較回路24Aの直流利得は20
〜60dB程度に大きく取る。また、ダミーパルス列信
号の継続している期間に応答するように、時定数を短く
する。具体的には、伝送信号のビットレートをA[bp
s]に対して、1,0交番波形の基底周波数はおおよそ
A/2[Hz]となるため、ダミーパルス列信号B[b
it]以内で応答させて保持しようとするならば、おお
よそ周波数A/2B[Hz]で利得が0dBとなるよう
に直流比較回路24の時定数を設定すればよい。実際に
は応答の速度に応じて、利得が0dBとなる周波数をA
/2B[Hz]の3倍から1/3倍に設計すればよい。
形態に用いられる自動閾値制御回路22を説明する。図
6(a)は本発明の自動閾値制御ATC回路の第一の実
施の形態を示す回路図であり、図6(b)は本発明の自
動閾値制御ATC回路の第二の実施の形態を示す回路図
であり、図6(c)は本発明の自動閾値制御ATC回路
の第三の実施の形態を示す回路図である。
レベル検出回路、22Bは下側ピークレベル検出回路、
22Cは分圧回路である。自動閾値制御回路22は、下
側ピークレベル検出回路22Bと上側ピークレベル検出
回路22Aと分圧回路22Cとを備えて成る。
されたダミーパルス列信号の1側レベルを検出して下側
ピークレベル信号22B−1を生成するものである。上
側ピークレベル検出回路22Aは、0側レベルを検出し
て上側ピークレベル信号22B−2を生成するものであ
る。
22B−1と上側ピークレベル信号22B−2との所定
の分圧比から閾値信号22aを生成するものである。上
側ピークレベル検出回路22Aと下側ピークレベル検出
回路22Bとで入力信号の上側(即ち0側)と下側〈即
ち1側)のピークレベルを検出し、この下側ピークレベ
ルの信号22B−1と上側ピークレベル信号22B−2
とを分圧回路22Cに入力する。結果、分圧回路22C
でその中間レベルを求めることで、振幅中央に閾値レベ
ル信号22aが設定される。
は、下側ピークレベル検出回路22Bと基準レベル発生
回路22Dと分圧回路22Cとを備えて成る。下側ピー
クレベル検出回路22Bは、下側ピークレベル信号22
B−1を生成するものである。
0側レベル信号30aに相当する基準レベル信号22D
−1を生成するものである。分圧回路22Cは、下側ピ
ークレベル信号22B−1と基準レベル信号22D−1
との所定の分圧比から閾値信号22aを生成するもので
ある。
路22B22Bで入力信号の下側(即ち1側)のピーク
レベルを検出し、この下側ピークレベルの信号22B−
1と基準レベルの信号22D−1とを分圧回路22Cに
入力する。基準レベル発生回路22Dには、例えぱ、使
用する前置増幅回路14と同じ構造を持つダミー前置増
幅回路を用いる。このような構成としたとき、基準レベ
ル信号22D−1は伝送信号の0側レベルには完全には
ー致しないために閾値レベル22aの誤差は増すが、複
雑なピーク検出回路の個数を減らして、高精度の0側レ
ベルの検出を行うことができる。
は、下側ピークレベル検出回路22Bと上側レベルホー
ルド回路22Eと分圧回路22Cとを備えて成る。下側
ピークレベル検出回路22Bは、下側ピークレベル信号
22B−1を生成するものである。
力される上側レベル保持信号22E−2に応じて無信号
時の0側レベルの信号22E−1を保持するものであ
る。分圧回路22Cは、下側ピークレベル信号22B−
1と上側ホールドレベルの信号22E−2のレベルとの
所定の分圧比から閾値信号22aを生成するものであ
る。
路22Bで入力信号の下側(即ち1側)のピークレベル
を検出し、この下側ピークレベルの信号22B−1と無
信号時に上側レベルホールド回路22Eで保持した上側
レベル保持信号22E−2とを分圧回路22Cに入力す
る。この場合、外部からの上側レベル保持信号22E−
2が必要になるが、複雑な構成のピーク検出回路の個数
を減らすことができる。
第一実施の形態に用いられるデューティ調整回路40を
説明する。図7は本発明のデューティ調整回路40の実
施の形態を説明した回路図である。図8は本発明のデュ
ーティ調整回路40内部での信号処理を説明する図であ
り、図8(a)は入力される伝送信号の波形、図8
(b)はデューティ制御信号20aの波形と低域通過フ
ィルタで処理されたLPF信号41aの波形、図8
(c)および図8(d)は差動増幅回路23で差動増幅
処理されたデューティ制御信号42aの波形を示してい
る。
(LPF)、42は差動増幅回路である。入力信号(図
8(a)に示すダミーパルス列信号)は低域通過フィル
タ41を通して、立上り、立下がりをなまらせたLPF
信号41aを、デューティ制御信号22aを中心に差動
増幅する。デューティ制御信号22aが高いと差動増幅
回路42で生成されるデューティ制御信号42aのデュ
ーティは小さくなり(図8(b)および(c)参照)、
低いとデューティ制御信号42aのデューティは大きく
なる(図8(b)および(d)参照)。このように、デ
ューティ制御信号22aの電圧を変化することで、出力
波形のデューティを変化することができる。
施の形態を説明する。図9は本発明の第二の実施の形態
にかかるバースト伝送用光送信装置10のブロック図で
ある。本発明の第一の実施の形態では、モニターフォト
ダイオード12の出力を差動信号(則ち、正相差動出力
信号23aと逆相差動出力信号23b)に変換した例を
示したが、第二の実施の形態ではシングルエンド出力の
まま、低周波成分を比較することでも周様の効果をある
ことができる。
発生回路、24は増幅回路26出力の低周波成分をリフ
ァレンスレベル26aと比較する直流比較回路、30は
サンプルホールド回路である。直流比較回路24と増幅
回路25とリファレンスレベル発生回路26とで高速デ
ューティ変動検出回路20を構成する。
ーされた電流信号と、モニターされた伝送信号(電流信
号)の平均レベルとが等しくなるよう設計したリファレ
ンスレべルの信号26aを比較する点が第一の実施の形
態の場合と異なる。これ以外の点については第一の実施
の形態と同様である。
でリファレンスレべル信号26aをモニターされた電流
信号の平均にー致させることは難しく、結果、フィード
バックの精度は低下する半面、構成要素は減り、回路を
大幅に簡略することが可能となる。
実施の形態を説明する。図10は本発明の第三の実施の
形態にかかるバースト伝送用光送信装置10のブロック
図である。図10において、26はリファレンスレベル
発生回路、24は増幅回路25出力の低周波成分をリフ
ァレンスレベル26aと比較する直流比較回路、30は
サンプルホールド回路、50は自動出力制御(APC:
Auto Power Control)回路である。
直流比較回路24と増幅回路25とリファレンスレベル
発生回路26とで高速デューティ変動検出回路20を構
成する。なお、レファレンスレベル発生回路26と、自
動出力調整回路50は同一のAPC基準レベル信号50
aをもとに制御を行うものとする。
を含んでいる点が第一の実施の形態の場合と異なる。こ
れ以外の点については第一の実施の形態と同様である。
自動出力調整回路50は、伝送信号を光信号に変換する
ために、半導体レーザ11を駆動してその光出力の振幅
を一定レベルに制御するためのLD駆動信号15aの電
流値を制御するためのものである。
調整回路50によりある一定レベルに制御されるため、
前置増幅回路14の出力であるモニターされた電流信号
(則ち、伝送信号)の最終的な振幅レベル、およびその
中央のレベルは既知である。従って、その中央のレベル
とリファレンスレベル26aが合うようにリファレンス
レベル発生回路26を設計している。
信号50aをもとに制御するため、このAPC基準レベ
ル信号50aをもとにしてリファレンスレベル26aを
生成することは容易である。第三の実施の形態では、デ
ューティ制御と、出力制御の2つのフィードバックルー
プが存在するために、時定数の設計が難しくなるという
問題もあるが、図9の実施例とは異なり、リファレンス
レベル26aは確実にモニターされた伝送信号の中央に
設定することができる。
装置によれば、LDドライバ回路から半導体レーザまで
含めたダミーパルス列信号のデューティ変動をキヤンセ
ルすることができ、しかも、パケットごとにデューティ
調整の最適点を求めるため条件変動にも影響を受けにく
く、非常に信頼性の高いバースト伝送用光送信装置を実
現することができる。またダミーパルス列信号を用いる
ことにより、これに続くデータ信号でも、ダミーパルス
列信号で設定したデューティ制御信号をもとにデューテ
ィが決定でき、出力デューティはほぼ100%にするデ
ューティ補正が実行できる。
置によれば、マーク率が1/2のダミーパルス列信号を
用いることにより、ダミーパルスの平均値則ち低周波成
分が振幅の中央となるように制御すれば、デューティが
100%となるため、フィードバックが容易となり、出
力デューティをさらに100%に近づけるデューティ補
正が実行できる。
置によれば、デューティ制御信号を設けることによっ
て、ダミーパルス列信号が終了するまでにデューティが
100%となるレベルで系を安定にできる。そして、ダ
ミーパルス列信号が終了するまでのある時点で、外部よ
りホールド制御信号を受け、その時点のデューティ制御
信号を保持することが可能となり、どのような伝送信号
特に、データ信号を受けても、デューティ制御信号は適
正値から変動せずに、データ信号の出力波形のデューテ
ィを適正にすることができるようになる。
置によれば、デューティ制御信号を設けることによっ
て、ダミーパルス列信号が終了するまでにデューティが
100%となるレベルで系を安定にできる。そして、ダ
ミーパルス列信号が終了するまでのある時点で、外部よ
りホールド制御信号を受け、その時点のデューティ制御
信号を保持することが可能となり、どのような伝送信号
特に、データ信号を受けても、デューティ制御信号は適
正値から変動せずに、データ信号の出力波形のデューテ
ィを適正にすることができるようになる。
置によれば、ダミーパルス列信号を用いることにより、
これに続くデータ信号でも、ダミーパルス列信号で設定
したデューティ制御信号をもとにデューティが決定で
き、出力デューティはほぼ100%にするデューティ補
正が実行できる。またデューティ制御信号を設けること
によって、ダミーパルス列信号が終了するまでにデュー
ティが100%となるレベルで系を安定にできる。そし
て、ダミーパルス列信号が終了するまでのある時点で、
外部よりホールド制御信号を受け、その時点のデューテ
ィ制御信号を保持することが可能であり、どのような伝
送信号(特に、データ信号)を受けても、デューティ制
御信号は適正値から変動せずに、データ信号の出力波形
のデューティを適正にすることができるようになる。
置によれば、基準レベル信号を用いることにより、基準
レベル信号が伝送信号の0側レベルには完全にはー致し
ないために閾値レベルの誤差は増すものの、複雑なピー
ク検出回路の個数を減らして、高精度の0側レベルの検
出を行うことができる。
置によれば、基準レベル信号を用いることにより、外部
からの上側レベル保持信号が必要となるものの、複雑な
ピーク検出回路の個数を減らして、高精度の0側レベル
の検出を行うことができる。請求項8に記載のバースト
伝送用光送信装置によれば、ダミーパルス列信号を用い
ることにより、これに続くデータ信号でも、ダミーパル
ス列信号で設定したデューティ制御信号をもとにデュー
ティが決定でき、出力デューティはほぼ100%にする
デューティ補正が実行できる。また、ATC回路と差動
増幅回路とに代えて、リファレンスレベル発生回路を用
いることで、回路構成をより簡略化することができる。
置によれば、自動出力調整回路をバースト伝送用光送信
装置に設けることにより、リファレンスレベルを確実に
モニター信号の中央に設定することができるようにな
る。
図である。
送信装置で送信される伝送信号のデータ構造を示す図で
ある。
送用光送信装置のブロック図である。
送用光送信装置内部での信号処理を説明する図であり、
同図(a)はモニターフォトダイオード(PD)でモニ
ターされたされた伝送信号の波形、同図(b)は前置増
幅回路で電流電圧変換されたされた伝送信号の波形、同
図(c)は自動閾値制御(ATC)回路で生成された閾
値信号の波形、同図(d)は差動増幅回路で生成された
正相差動出力信号の波形と逆相差動出力信号の波形、同
図(e)は正相差動出力信号および逆相差動出力信号の
低周波レベルの波形を示している。
施の形態を示す回路図であり、同図(b)は本発明の直
流比較回路の第二の実施の形態を示す回路図であり、同
図(c)は本発明の直流比較回路の第三の実施の形態を
示す回路図であり、同図(d)は直流比較回路の周波数
特性を示す図である。
回路の第一の実施の形態を示す回路図であり、同図
(b)は本発明の自動閾値制御(ATC)回路の第二の
実施の形態を示す回路図であり、同図(c)は本発明の
自動閾値制御(ATC)回路の第三の実施の形態を示す
回路図である。
明した回路図である。
を説明する図であり、同図(a)は入力される伝送信号
の波形、同図(b)はデューティ制御信号の波形と低域
通過フィルタで処理されたLPF信号の波形、同図
(c)および同図(d)は差動増幅回路で差動増幅処理
されたLD駆動信号の波形を示している。
送用光送信装置のブロック図である。
伝送用光送信装置のブロック図である。
図である。
送される伝送信号のアイパターンである。
4B−5 抵抗 24C−1,24C−2,24C−3,24C−4 コ
ンデンサー 24D 低域通過フィルタ 25 増幅回路 26 リファレンスレベル発生回路 30 サンプルホールド回路 40 デューティ調整回路 41 低域通過フィルタ 42 差動増幅回路 50 自動出力調整(APC)回路
Claims (9)
- 【請求項1】 前記伝送信号は、当該伝送信号の先頭部
分に配置されたダミーパルス列信号と当該ダミーパルス
列信号に続いて配置されたデータ信号とから構成され、 前記フィードバックループは、 前記ダミーパルス列信号が伝送される際に、当該ダミー
パルス列信号に対するデューティ制御信号を前記デュー
ティ調整回路に出力して当該ダミーパルス列信号に対す
るデューティ補正を実行し、前記データ信号が伝送され
る際に、ホールド制御信号に応じて当該デューティ制御
信号を保持し当該保持したデューティ制御信号を前記デ
ューティ調整回路に出力して当該ダミーパルス列信号に
続く当該データ信号に対するデューティ補正を実行する
サンプルホールド回路と、 前記ダミーパルス列信号が伝送される際に、当該ダミー
パルス列信号に対する前記デューティ劣化量を検出して
前記デューティ制御信号を生成する高速デューティ変動
検出回路と、 を備えて成ることを特徴とする請求項1に記載のバース
ト伝送用光送信装置。 - 【請求項2】 前記ダミーパルス列信号のマーク率は1
/2である、 ことを特徴とする請求項1に記載のバースト伝送用光送
信装置。 - 【請求項3】 前記高速デューティ変動検出回路は、前
記伝送されたダミーパルス列信号の低周波成分を検出し
比較して前記デューティ制御信号を生成することによ
り、前記デューティ劣化量を検出する、 ことを特徴とする請求項1、または2に記載のバースト
伝送用光送信装置。 - 【請求項4】 前記高速デューティ変動検出回路は、前
記伝送されたダミーパルス列信号の振幅中央に閾値レベ
ルを設定して当該閾値レベルに応じた閾値信号を生成す
る自動閾値制御回路と、前記伝送されたダミーパルス列
信号と前記閾値信号とを差動増幅して正相差動出力信号
と逆相差動出力信号とを生成する差動増幅回路と、当該
正相差動出力信号の低周波成分と当該逆相差動出力信号
の低周波成分とを比較して前記デューティ制御信号を生
成する直流比較回路と、 を備えて成ることを特徴とする請求項1乃至3に記載の
バースト伝送用光送信装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の自動閾値制御回路は、
前記伝送されたダミーパルス列信号の1側レベルを検出
して下側ピークレベル信号を生成する下側ピークレベル
検出回路と、0側レベルを検出して上側ピークレベル信
号を生成する上側ピークレベル検出回路と、下側ピーク
レベル信号と上側ピークレベル信号との所定の分圧比か
ら閾値レベルにかかる閾値信号を生成する分圧回路と、 を備えて成ることを特徴とするバースト伝送用光送信装
置。 - 【請求項6】 請求項4に記載の自動閾値制御回路は、
前記下側ピークレベル信号を生成する前記下側ピークレ
ベル検出回路と、無信号時の0側レベル信号に相当する
前記基準レベル信号を生成する前記基準レベル発生回路
と、当該下側ピークレベル信号と当該基準レベル信号と
の所定の分圧比から前記閾値信号を生成する分圧回路
と、 を備えて成ることを特徴とするバースト伝送用光送信装
置。 - 【請求項7】 請求項4に記載の自動閾値制御回路は、
前記下側ピークレベル信号を生成する前記下側ピークレ
ベル検出回路と、上側レベル保持信号に応じて無信号時
の0側レベルの信号を保持する上側ホールド回路と、下
側ピークレベル信号と上側ホールドレベルの信号レベル
との所定の分圧比から前記閾値信号を生成する分圧回路
と、 を備えて成ることを特徴とするバースト伝送用光送信装
置。 - 【請求項8】 前記高速デューティ変動検出回路は、前
記伝送されたダミーパルス列信号を増幅する前置増幅回
路と、所定のリファレンスレべル信号を生成するリファ
レンスレベル発生回路と、増幅したダミーパルス列信号
の低周波成分とリファレンスレべル信号とを比較して前
記デューティ制御信号を生成する直流比較回路と、 を備えて成ることを特徴とする請求項1乃至3に記載の
バースト伝送用光送信装置。 - 【請求項9】 伝送信号を光信号に変換するために、半
導体レーザを駆動してその光出力の振幅を一定レベルに
制御するためのLD駆動信号の電流値を制御する自動出
力調整回路を備えて成り、当該自動出力調整回路で制御
されることが予想される振幅レベルに基づいて前記リフ
ァレンスレべル信号を生成する、 ことを特徴とする請求項4乃至8に記載のバースト伝送
用光送信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11800196A JP3535310B2 (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | バースト伝送用光送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11800196A JP3535310B2 (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | バースト伝送用光送信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09307505A true JPH09307505A (ja) | 1997-11-28 |
JP3535310B2 JP3535310B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=14725602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11800196A Expired - Lifetime JP3535310B2 (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | バースト伝送用光送信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3535310B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1041691A2 (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-04 | Fujitsu Limited | An optical transmission circuit using a semiconductor laser |
JP2008300952A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Denso Corp | Ask受信回路 |
JP2010245784A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Ntt Electornics Corp | バースト光送信装置 |
JP5822038B1 (ja) * | 2015-02-20 | 2015-11-24 | 沖電気工業株式会社 | 光送信器、加入者側装置、及び光源の温度変化抑制方法。 |
-
1996
- 1996-05-13 JP JP11800196A patent/JP3535310B2/ja not_active Expired - Lifetime
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EP1041691A3 (en) * | 1999-03-29 | 2001-01-17 | Fujitsu Limited | An optical transmission circuit using a semiconductor laser |
US6795656B1 (en) | 1999-03-29 | 2004-09-21 | Fujitsu Limited | Optical transmission circuit using a semiconductor laser |
JP2008300952A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Denso Corp | Ask受信回路 |
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JP5822038B1 (ja) * | 2015-02-20 | 2015-11-24 | 沖電気工業株式会社 | 光送信器、加入者側装置、及び光源の温度変化抑制方法。 |
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