JPH10322402A - 光受信器 - Google Patents

光受信器

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JPH10322402A
JPH10322402A JP9141196A JP14119697A JPH10322402A JP H10322402 A JPH10322402 A JP H10322402A JP 9141196 A JP9141196 A JP 9141196A JP 14119697 A JP14119697 A JP 14119697A JP H10322402 A JPH10322402 A JP H10322402A
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    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光受信器のタイミング抽出回路の温度変化に
よる位相変動を補償する手段の低消費電力化を図る。 【解決手段】 データ信号を抽出するタイミング信号1
1は、データをタイミング抽出回路である波形整形回路
5、SAWフィルタ6、リミッタアンプ7を通すことに
より抽出されるが、コンパレータ10から出力される再
生タイミング信号のデューティー比は制御回路9から出
力される閾値電圧によって決定される。この閾値電圧が
温度依存性を持つように、電源電圧とサーミスタ及び抵
抗で構成される制御回路9により閾値電圧を生成する。
従って、コンパレータ10から出力される再生タイミン
グ信号であるクロックパルスのデューティー比は温度に
より制御され、タイミング信号の温度による位相変動が
補償された再生タイミング信号が出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光受信器に関し、
特にタンク方式のタイミング抽出回路の温度変化による
位相変動を補償する回路を有する光受信器に関する。
【0002】
【従来の技術】光入力信号を電気信号に変換し、増幅、
波形整形する波形等化(Reshaping)と、波形
等化後の信号から“1”,“0”を識別して送信パルス
と同じ信号に再生する識別再生(Regenerati
ng)と、識別再生に必要な送信パルスの正しい位相再
生を行ってタイミング信号を再生するタイミング再生
(Retiming)の3R機能を有する光中継器にお
いて、再生用のタイミング信号抽出に必要な同調回路
(タンク回路)を形成する弾性表面波フィルタ(以下、
SAWフィルタという)の温度を制御してタイミング信
号の位相を調整する技術が特開平3−258034号公
報に記載されている。この従来技術について図4乃至図
5を用いて説明する。
【0003】図4において、光中継器は、光信号を電気
信号45に変換して波形等化を行う光受信回路41と、
電気信号45に対して識別再生を施す識別再生回路42
と、送信パルスの位相を抽出し、クロック信号であるタ
イミング信号46を識別再生回路42に供給するタイミ
ング抽出回路43と、電気信号を再度光信号に変換して
送出する光送信回路44からなっている。
【0004】タイミング抽出回路43は、タイミング信
号として出力する再生出力パルスのジッタを抑圧するた
めに全波整流回路と同調回路により光受信回路41の出
力する等化波形列からパルス繰り返し周波数成分を抽出
し、振幅制限増幅回路によって広範囲のマーク率に対し
ても振幅と位相誤差の少ないタイミング信号を得てい
る。また、前記同調回路には、SAWフィルタが用いら
れており、前記タイミング信号抽出に必要な同調回路を
形成するSAWフィルタの温度を制御して前記タイミン
グ信号の位相調整が行われている。
【0005】図5は、図4に示す光中継器のタイミング
抽出回路43のタイミング信号抽出に利用する同調回路
を形成するSAWフィルタの位相を制御する構成を示し
ており、一体型として構成されているSAWフィルタ5
1とペルチェ素子52及びサーミスタ53、並びに制御
回路54を備え、制御回路54には参照電圧55が供給
されている。
【0006】SAWフィルタ51は温度に比例して位相
が変化するので、位相を所望の値とするには温度を可変
として設定すればよい。そこで、制御回路54によって
外部から供給される参照電圧55に対応した温度にペル
チェ素子52とサーミスタ53を制御し、SAWフィル
タ51の温度を、所望の位相が確保されるように設定す
る。こうして、参照電圧55を調整することによりSA
Wフィルタ51の温度を設定し、タイミング抽出回路4
3の出力するタイミング信号46の位相を調整すること
ができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の位相調整回
路においては、ペルチェ素子を用いて温度補償を行って
いるので素子の加熱あるいは冷却に伴う消費電力が大き
く、低消費電力化が求められている伝送速度がギガビッ
ト/秒以下の光受信器への適用は困難であり、また、S
AWフィルタの出力位相のみを制御しているので、SA
Wフィルタ以外の回路素子によって生じる位相変動は補
償できないという問題があった。
【0008】本発明の目的は、光受信器のタイミング抽
出回路の周囲温度による位相変動の補償を低消費電力で
行うとともに、タイミング信号再生回路全体の温度によ
る位相変動を補償することができる光受信器を提供する
ことである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のタイミング信号
再生手段は、タイミング信号抽出回路によって抽出さ
れ、リミッタアンプによって台形波状のパルス信号に変
換された抽出タイミング信号と周囲温度の変動に応じて
変化するように生成された閾値電圧とを比較するコンパ
レータを備え、該コンパレータの出力を再生タイミング
信号として前記識別再生手段に供給することを特徴とす
るものである。
【0010】また、コンパレータの閾値電圧として、温
度検出用のサーミスタと抵抗を用いて構成される制御回
路から与えられる電圧を用いることにより、加熱あるい
は冷却等を行うことなく温度変化による位相変動を補償
することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態を示
すブロック図である。図1において、光入力信号は受光
素子1において光信号から電気信号(電流)に変換さ
れ、更に前置増幅回路2において電流から電圧に変換さ
れる。この電圧信号は等化増幅回路3で等化増幅されデ
ータ信号4として識別再生回路12に供給されるととも
にこのデータ信号4はタイミング抽出のための波形整形
回路5へも供給される。
【0012】波形整形回路5で波形整形されたデータ信
号は同調回路であるSAWフィルタ6に入力され、タイ
ミング成分が抽出される。更にこの信号はリミッタアン
プ7により増幅されてコンパレータ10の一方の入力端
子に供給される。コンパレータ10の他方の入力端子に
は、電源電圧とサーミスタ8及び抵抗からなる分圧回路
によって構成された制御回路9から出力される電圧が閾
値電圧として供給されている。コンパレータ10の出力
は再生タイミング信号11として識別再生回路12に供
給される。識別再生回路12は、再生タイミング信号1
1をクロック信号として、等化増幅回路3から入力され
るデータ信号4の識別再生を行う。
【0013】次に、本発明の動作を図1〜2を参照して
説明する。タイミング信号11は、データをタイミング
抽出回路である波形整形回路5、SAWフィルタ6、リ
ミッタアンプ7を通すことで抽出されるが、コンパレー
タ10から出力される再生タイミング信号のデューティ
ー比は制御回路9から出力される閾値電圧によって決定
される。
【0014】この閾値電圧が温度依存性を持つように、
電源電圧とサーミスタ及び抵抗で構成される制御回路9
により閾値電圧を生成する。従って、コンパレータ10
から出力される再生タイミング信号であるクロックパル
スのデューティー比は温度により制御され、タイミング
信号の周囲温度による位相変動が補償された再生タイミ
ング信号が出力される。閾値電圧の設定は、予め何点か
の温度におけるタイミング信号の位相変動を測定してお
き、その変動を抑えるようにサーミスタ8と抵抗の値を
決定すればよい。
【0015】図2において、データ信号(A)の識別再
生を行うのに最適なタイミング信号の位相をT0とする
と、室温時には、リミッタアンプ出力(B)は、Vre
f21を閾値電圧とするコンパレータに入力されてその
デューティー比が制御され、コンパレータ11からはパ
ルス信号(C)が出力される。このとき、閾値電圧Vr
ef21はリミッタアンプ出力(B)の振幅の中心の電
圧に設定されているため、コンパレータ出力(C)の位
相は最適位相T0と一致し、デューティー比は変化しな
い。
【0016】一方、高温時においては、リミッタアンプ
出力(D)は、位相がT1へと変化するので、そのとき
は閾値電圧を高温時のリミッタアンプ出力(D)の位相
T0における電圧値Vref22とする。従ってコンパ
レータ10の閾値電圧が低下するため、コンパレータ出
力(E)のデューティー比が変化し、位相がT0となる
ように制御される。これにより、データ信号とタイミン
グ信号の温度による位相関係の変化が補償される。
【0017】
【実施例】本発明の一実施例について、図3を参照して
説明する。制御回路10は、サーミスタ31と抵抗32
〜34からなる回路網によって構成されている。サーミ
スタ31は、50kΩ(@+25°C)、B定数395
0である。抵抗32は750Ω、抵抗33は4.7k
Ω、抵抗34は500Ωである。電源電圧は5Vであ
る。
【0018】この場合、コンパレータ10の閾値電圧
は、低温で4.47V、室温で4.69V、高温で4.
71Vとなる。コンパレータの閾値電圧を固定した場合
には、リミッタアンプ出力の位相変動は低温と高温の間
で100psあるが、閾値電圧を前記のように変動させ
ることにより、位相変動が補償されたタイミング信号を
出力することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明は、温度変化に対してタイミング
信号の波形を調整し、位相の変動を補償する制御回路を
用いているので、従来例のような加熱冷却手段を必要と
せず、比較的簡単な構成により、タイミング抽出回路に
おける温度変化による位相の変動を補償することができ
る。
【0020】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】本発明の動作を示すタイムチャートである。
【図3】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図4】従来の光受信器のブロック図である。
【図5】従来の位相調整回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 受光素子 2 前置増幅回路 3 等化増幅回路 4 データ信号 5 波形整形回路 6,41 SAWフィルタ 7 リミッタアンプ 8,31,43 サーミスタ 9 制御回路 10 コンパレータ 11,56 タイミング信号 12,52 識別再生回路 32,33,34 抵抗 42 ペルチェ素子 44 制御回路 51 光受信回路 53 タイミング抽出回路 54 光送信回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号光を電気信号に変換する手段
    と、該変換された電気信号を増幅し、波形整形する波形
    等化手段と、波形等化後の信号から“1”,“0”のデ
    ータを識別して再生する識別再生手段と、識別再生に必
    要なタイミング信号を再生するタイミング信号再生手段
    とを有する光受信器において、 前記タイミング信号再生手段は、前記波形等化手段の出
    力信号からタイミング信号を抽出するタイミング信号抽
    出回路と、該タイミング信号抽出回路の出力を増幅する
    リミッタアンプと、該リミッタアンプの出力信号を閾値
    電圧と比較し、その出力を再生タイミング信号として前
    記識別再生手段に供給するコンパレータとを備えてお
    り、かつ、前記閾値電圧を周囲温度の変動に応じて変化
    させることにより、前記再生タイミング信号の位相を制
    御するように構成したことを特徴とする光受信器。
  2. 【請求項2】 前記タイミング信号抽出回路は、同調回
    路として機能する弾性表面波フィルタによって構成され
    ていることを特徴とする請求項1記載の光受信器。
  3. 【請求項3】 前記閾値電圧を発生する閾値電圧発生回
    路は、電源電圧を分圧する、サーミスタと抵抗とからな
    る回路網によって構成されていることを特徴とする請求
    項1又は2記載の光受信器。
  4. 【請求項4】 前記再生タイミング信号の位相は、前記
    コンパレータから出力されるパルス信号のデューティー
    比を変化させることにより制御されていることを特徴と
    する請求項1、2又は3記載の光受信器。
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