JPS628980B2 - - Google Patents

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JPS628980B2
JPS628980B2 JP56184506A JP18450681A JPS628980B2 JP S628980 B2 JPS628980 B2 JP S628980B2 JP 56184506 A JP56184506 A JP 56184506A JP 18450681 A JP18450681 A JP 18450681A JP S628980 B2 JPS628980 B2 JP S628980B2
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JP
Japan
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pulse
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amplifier
image signal
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JP56184506A
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English (en)
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JPS5887931A (ja
Inventor
Michuki Takemata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP56184506A priority Critical patent/JPS5887931A/ja
Publication of JPS5887931A publication Critical patent/JPS5887931A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/691Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver
    • H04B10/6911Photodiode bias control, e.g. for compensating temperature variations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、画像信号をパルス周波数変調、パル
ス間隔変調又はパルス幅変調によつて光伝送する
場合の光受信レベル断検出方式に関する。
光フアイバ通信方式においても、メタリツクケ
ーブル通信方式と同様に、伝送路である光フアイ
バケーブルの障害を迅速に発見するために、光受
信レベルを監視し、光入力の断又は異常低下時に
警報を発生させるのが一般的である。
一方、画像信号をパルス周波数変調(以下
PFM)、パルス間隔変調(PIM)又はパルス幅変
調(PWM)で予変調した電気的パルスを光パル
スに変換して送受する光通信方式においては、光
受信レベル(Pr)の変動を補償して受信パルス
のピーク値が一定となるように、アバランシエ・
フオト・ダイオード(以下APDという)の電流
増倍率(M)を制御するようにしたいわゆるFull
−AGC方式が主として用いられている。すなわ
ち、Pr・Mが一定になるように制御される。こ
のような方式においては、光受信レベルが断にな
つた時は、電流増倍率Mを増加させるように
APDのバイアス電圧が増加してAPDのブレーク
ダウンの電圧の近傍まで増加する。そのため、
APDは大きなマイクロプロズマ雑音を発生す
る。該マイクロプラズマ雑音は、復調出力雑音と
して通常の信号振幅の2〜3倍の振幅になつて現
われる。従つてこのような光受信装置の後に直接
強度変調方式(以下D−IMという)の光送信装
置が直列に接続されるような場合は、前記雑音に
より光送信装置の発光素子を破損させる恐れがあ
る。このためにも、光受信レベル断を迅速に検出
し、警報と同時に光受信装置の出力を停止させる
必要があり、それによつて本装置の各種通信シス
テムへの適用範囲を拡大することが可能となる。
〓〓〓〓
以上のように、光受信レベル断の検出の意義は
大であるが、レベル断の検出は、温度変化、入力
信号の有無等によつて検出レベルが変化してはな
らず、又通常の通信の最低受信レベルを制限する
ものであつてはならない。また、検出レベルの設
定に自由度があることが必要である。
従来、光受信レベル断を検出するために、第1
図に示すように、APDのバイアス電圧又はAGC
回路のAGC電圧を検出して、これらが一定値以
上になつた時に警報を発するようにしている。す
なわち、APD1の電気出力は増幅器2で増幅器
され、ピーク値検出器3によつてピーク値が検出
され、ピーク電圧の大小に応じた出力V1がDC/
DCコンバータ4に与えられ、DC/DCコンバー
タ4は入力電圧に応じてAPD1にバイアス電圧
を与えてMを制御する。従つて、光受信レベルが
大になつたときは、ピーク値検出器3の出力電圧
V1又はDC/DCコンバータ4の分圧電圧V2が大
となるからこれらを検出することによつて光受信
レベル断を検出することが可能である。
上述の従来方式は、D−IM方式のように通常
使用するAPDの電流増倍率Mの範囲が5〜40程
度であつて、APDのブレークダウン電圧との間
に10ボルト以上の差がある場合は問題なく使用で
きる。しかし、PFM、PIM、PWM等のパルス変
調方式のように、最低受光レベルが低く、通常使
用するMの範囲が10〜200と広範囲であつて、バ
イアス電圧の上限がブレークダウン電圧の極く近
傍まで達するような方式においては、温度特性等
による変動も考慮すると、バイアス電圧で光入力
の有無を判別することは極めて困難である。その
上、入力画像信号の平均画像レベルの変動によ
り、APDの平均光電流(Ip)が変化すると、抵
抗Rの電圧降下(VR=Ip・R)が変化するため
判定レベルに誤差が生じるという欠点もある。
上述の欠点を避けるために、送信側から信号と
一緒にパイロツト信号を送出し、受信側でこのパ
イロツト信号のレベルが一定値以下の時に警報を
発生させる方式もある。しかし、この場合は、パ
イロツト信号を重畳する必要がある上、光受信レ
ベル断のときに前述のFull−AGC機能により
APDが発生するマイクロプラズマ雑音と、上記
パイロツト信号とを判別することが困難であると
いう欠点がある。上記マイクロプラズマ雑音は低
周波成分ほど大きいからである。
本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、
周囲温度や入力画像信号の平均画像レベルの変動
による影響を受けず、確実に光受信レベル断を検
出することが可能な光受信レベル断検出方式を提
供することにある。
本発明の検出方式は、基底帯域の画像信号をパ
ルス周波数変調、パルス間隔変調又はパルス幅変
調によつて予変調した電気パルスを光パルスに変
換して送信し、受信側にアバランシエ・フオト・
ダイオードと、該アバランシエ・フオト・ダイオ
ードの出力信号を増幅する増幅器と、該増幅器の
出力パルスのピーク値が一定になるように前記ア
バランシエ・フオト・ダイオードの電流増倍率を
制御する利得制御手段とを備えて、前記増幅器の
出力パルスを識別再生および復調して画像信号を
再生する光パルス通信方式において、送信側で画
像信号の水平同期信号の先端レベルを一定値にク
ランプし、受信側では前記増幅器の出力に接続さ
れ該増幅器の出力するキヤリアパルスのうち前記
クランプレベルに対応する繰り返し周波数だけを
通過させる帯域通過波器と、該帯域通過波器
の出力レベルを検出するレベル検出器とを備え
て、該レベル検出器の検出レベルによつて光受信
レベル断を検出することを特徴とする。
次に、本発明について、図面を参照して詳細に
説明する。
第2図aは、本発明をPFM変調方式に適用し
た一実施例における送信側画像信号の水平同期信
号を一定レベルにクランプした場合の信号振幅
と、送信出力パルスの繰り返し周波数との関係を
示す図である。すなわち、本実施例においては水
平同期信号の先端は一定レベルVcにクランプさ
れている。従つて、出力パルスの周波数はc
必ず含んでいる。また、画像信号の黒レベルV
B、白レベルVWに対しては、それぞれ周波数B
およびWが対応している。第2図bは、送信出
力信号の周波数成分の大略を示す図であり、基底
帯域画像信号の最高周波数A以下の成分および
前記水平同期信号の先端レベルVCに対応する周
波数cの成分並びに黒レベルと白レベル間の信
号に対する周波数BW間の成分に大別され
る。また、入力画像信号がない場合の成分は、同
図cに示すように周波数cの成分のみとなる。
〓〓〓〓
第3図は、本実施例の受信側の構成の一例を示
すブロツク図である。すなわち、光伝送路を介し
て受信装置に入力した微弱な光キヤリアパルス
は、APD1によつて電気のキヤリアパルスに増
幅変換され、更に増幅器2で増幅される。増幅器
2の出力するキヤリアパルスのピーク値は、ピー
ク検出回路3によつてレベル判定され、一定値と
の差に応じた電圧がDC/DCコンバータ4に与え
られる。DC/DCコンバータ4は、該電圧を適宜
変換してAPD1にバイアス電圧を供給すること
により、APD1の電流増倍率Mを変化させる。
本実施例ではピーク検出器3とDC/DCコンバー
タ4とで利得制御手段を構成している。上述の一
連のAGCループにより、増幅器2の出力するキ
ヤリアパルスの振幅は、受光レベルによらず一定
に制御される(すなわちFull−AGC制御がされ
る)。そして、増幅器2の出力キヤリアパルス
は、識別再生回路7によつて識別再生され、波形
整形されてゲート8に送られ、ゲート8の出力を
復調器9で復調して元のアナログ信号すなわち画
像信号を復元し、画像信号増幅器10を介して出
力する。一方、前記増幅器2の出力するキヤリア
パルス列から帯域通過波器5によつて、前記周
波数cに相当する周波数を抽出し、レベル検出
回路6によつてレベル判定する。該レベルが一定
レベル以下のときは警報回路11により光受信レ
ベル断警報を発生させると共に、ゲート8を閉じ
る。従つて、光受信レベル断のときは、ゲート8
が閉じることによつて前記マイクロプラズマ雑音
が復調器9に入力しない。正常時においては、増
幅器2の出力周波数成分は、大略第4図に示すよ
うに、周波数A以下の成分と、周波数cの成分
と、周波数BWの成分と雑音レベル成分Nが
存在するが、前記レベル検出回路の入力は殆んど
周波数Cの成分である。該周波数Cの成分は、
画像信号が送られていないときでも存在する(た
だし水平同期信号は送られているものとする)。
また、光入力断のときの周波数成分は大略第5図
に示すように、低周波領域での増加が著しく、周
波数cの成分の上昇は比較的少ない。従つて、
入力断時の周波数cのレベルは、平常時より十
分低いから容易にかつ確実に検出することが可能
である。前述の従来例でパイロツト信号を用いた
場合は、復調後のパイロツトレベルを検出するも
のであり、低周波領域であるから雑音とのレベル
差が小さいため前述のように判別が困難である。
以上は、PFM変調調方式の場合について説明
したが、PIM又はPWM変調方式の場合であつて
も、同様な構成で同様な効果を奏する。すなわ
ち、水平同期信号の周波数である15.75キロヘル
ツ毎にクランプレベルに対応した一定のパルス間
隔又はパルス幅を有するキヤリアパルスが存在す
るからである。従つて、該キヤリアパルスのレベ
ルを検出することにより入力断を検出することが
可能である。
以上のように、本発明においては、送信側で基
底帯域画像信号の水平同期信号の先端レベルを一
定レベルにクランプしてパルス変調し、光パルス
に変換送出し、受信側においては、アバランシ
エ・フオト・ダイオードの出力するキヤリアパル
スを一定レベルに増幅した信号成分から、前記ク
ランプレベルに対応する繰り返し周波数の成分を
抽出してレベル検出するように構成したから、温
度変化や入力信号の有無によつて判定レベルを誤
らない。すなわち、光受信レベル断を確実に検出
することができる効果を有する。なお、検出レベ
ルは、任意に設定することが可能であるから、自
由度が大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光受信レベル断検出のための検
出部を示す図、第2図aは本発明の一実施例にお
いて画像信号の水平同期信号をクランプした場合
の信号振幅と出力パルス繰返し周波数との関係を
示す図、同図bは上記実施例の送信出力の周波数
成分を示す図、同図cは画像信号がない場合の送
信出力の周波数成分を示す図、第3図は本発明の
一実施例における受信側の構成を示すブロツク
図、第4図は上記実施例の正常時における増幅器
出力の周波数成分の一例を示す図、第5図は上記
実施例における光受信レベル断時の増幅器出力の
周波数成分の一例を示す図である。 図において、1……アバランシエ・フオト・ダ
イオード、2……増幅器、3……ピーク検出回
路、4……DC/DCコンバータ、5……帯域通過
波器、6……レベル検出回路、7……識別再生
回路、8……ゲート回路、9……復調回路、10
……画像信号増幅回路、11……警報発生回路。 〓〓〓〓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基底帯域の画像信号をパルス周波数変調、パ
    ルス間隔変調又はパルス幅変調によつて予変調し
    た電気パルスを光パルスに変換して送信する送信
    手段を備え、 この光パルスに入射するアバランシエ・フオ
    ト・ダイオードと、該アバランシエ・フオト・ダ
    イオードの出力信号を増幅する増幅器と、該増幅
    器の出力パルスのピーク値が一定になるように前
    記アバランシエ・フオト・ダイオードの電流増倍
    率を制御する利得制御手段と、前記増幅器の出力
    パルスを識別再生および復調して画像信号を再生
    する手段とを含む受信手段を備えた光パルス通信
    方式において、 前記送信手段には、画像信号の水平同期信号の
    先端レベルを一定値にクランプする手段を備え、 前記受信手段には、前記増幅器の出力に接続さ
    れ該増幅器の出力するキヤリアパルスのうち前記
    クランプレベルに対応する繰り返し周波数を通過
    させる帯域通過波器と、該帯域通過波器の出
    力レベルを検出するレベル検出器と、該レベル検
    出器の検出レベルによつて光受信レベル断を検出
    する手段とを備えた ことを特徴とする光受信レベル断検出方式。
JP56184506A 1981-11-19 1981-11-19 光受信レベル断検出方式 Granted JPS5887931A (ja)

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JP56184506A JPS5887931A (ja) 1981-11-19 1981-11-19 光受信レベル断検出方式

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JPS5887931A JPS5887931A (ja) 1983-05-25
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS601938A (ja) * 1983-06-17 1985-01-08 Hitachi Cable Ltd 光受信回路
JPS60150338A (ja) * 1984-01-18 1985-08-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光出力自動調整装置
JPH0746794B2 (ja) * 1984-05-18 1995-05-17 富士通株式会社 光通信方式

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JPS5887931A (ja) 1983-05-25

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