JPH1168674A - 光受信器 - Google Patents
光受信器Info
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- JPH1168674A JPH1168674A JP9217745A JP21774597A JPH1168674A JP H1168674 A JPH1168674 A JP H1168674A JP 9217745 A JP9217745 A JP 9217745A JP 21774597 A JP21774597 A JP 21774597A JP H1168674 A JPH1168674 A JP H1168674A
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- circuit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】受信する光信号の伝送距離によらず常に最適な
識別再生点で識別再生を行うことができ、これにより長
距離用から短距離用への転用が手軽に行える光受信器を
提供する。 【解決手段】本発明の光受信器は、データ信号を識別再
生し出力する第１および第２識別再生回路６，１１と、
クロック信号を出力する第１および第２位相調整回路１
０，１２とを備えている。そして、両識別再生回路６，
１１の出力を誤り検出回路１３で比較し、その結果に応
じた第１の制御信号を第１位相調整回路１０に帰還す
る。さらに第１の制御信号に低周波発振器１６の出力を
加算することで第２の制御信号を生成し、この第２の制
御信号に基づいて第２識別再生回路１１の識別再生点を
所定の範囲内で移動させることで最適な識別再生点を求
めるようにした。
識別再生点で識別再生を行うことができ、これにより長
距離用から短距離用への転用が手軽に行える光受信器を
提供する。 【解決手段】本発明の光受信器は、データ信号を識別再
生し出力する第１および第２識別再生回路６，１１と、
クロック信号を出力する第１および第２位相調整回路１
０，１２とを備えている。そして、両識別再生回路６，
１１の出力を誤り検出回路１３で比較し、その結果に応
じた第１の制御信号を第１位相調整回路１０に帰還す
る。さらに第１の制御信号に低周波発振器１６の出力を
加算することで第２の制御信号を生成し、この第２の制
御信号に基づいて第２識別再生回路１１の識別再生点を
所定の範囲内で移動させることで最適な識別再生点を求
めるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
をオンオフすることで直接的に強度変調された光信号か
らディジタルデータを識別再生する光受信器に関する。
をオンオフすることで直接的に強度変調された光信号か
らディジタルデータを識別再生する光受信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザダイオードをオンオフする
ことで直接的に強度変調された光信号を伝送する光ファ
イバ通信システムにおいては、伝送距離に応じて、光送
信器の光出力レベルや光受信器の受光電力範囲が異なっ
てくる。ところが、実際には各システム毎に光出力レベ
ルや受光電力範囲を最適に設計するのではなく、例えば
長距離用と短距離用の２種類程度の光送信器と光受信器
を標準品として準備しておき、適用するシステムに応じ
て選択することが一般的である。
ことで直接的に強度変調された光信号を伝送する光ファ
イバ通信システムにおいては、伝送距離に応じて、光送
信器の光出力レベルや光受信器の受光電力範囲が異なっ
てくる。ところが、実際には各システム毎に光出力レベ
ルや受光電力範囲を最適に設計するのではなく、例えば
長距離用と短距離用の２種類程度の光送信器と光受信器
を標準品として準備しておき、適用するシステムに応じ
て選択することが一般的である。
【０００３】長距離用の光送信器では、光ファイバの損
失を補償するために光出力は大きく設定され、分散の影
響を受け難くするためにチャーピングを抑えるよう消光
比は小さく設定される。一方、短距離用の光送信器では
伝送距離が短くて光ファイバの損失が小さくても、光受
信器が飽和することなく受信できるように、光出力レベ
ルは小さく設定され、分散の影響を受けないために消光
比は大きく設定される。
失を補償するために光出力は大きく設定され、分散の影
響を受け難くするためにチャーピングを抑えるよう消光
比は小さく設定される。一方、短距離用の光送信器では
伝送距離が短くて光ファイバの損失が小さくても、光受
信器が飽和することなく受信できるように、光出力レベ
ルは小さく設定され、分散の影響を受けないために消光
比は大きく設定される。
【０００４】このように、両光送信器は、必要とされる
条件が異なるために特性が異なるレーザダイオードを使
用したり、レーザダイオードの駆動条件も異なる場合が
多い。
条件が異なるために特性が異なるレーザダイオードを使
用したり、レーザダイオードの駆動条件も異なる場合が
多い。
【０００５】一方、光受信器の場合、長距離用は光ファ
イバの損失を補償するために受光感度が高い設計がなさ
れ、短距離用は光ファイバの損失が小さいので過大な受
光電力でも受信できるように受光感度は低く設計されて
いる。
イバの損失を補償するために受光感度が高い設計がなさ
れ、短距離用は光ファイバの損失が小さいので過大な受
光電力でも受信できるように受光感度は低く設計されて
いる。
【０００６】このように、光受信器は長距離用と短距離
用とで異なる設計がなされているが、異なる部分は受光
電力範囲であり、例えば長距離用光受信器であっても光
アッテネータを挿入して受光電力を調節することにより
短距離用システムにも適用することが可能である。
用とで異なる設計がなされているが、異なる部分は受光
電力範囲であり、例えば長距離用光受信器であっても光
アッテネータを挿入して受光電力を調節することにより
短距離用システムにも適用することが可能である。
【０００７】すなわち、受信感度が高い長距離用光受信
器を標準品として準備しておき、適用するシステムの伝
送距離に応じて光アッテネータを選ぶことで、一つの光
受信器で広範囲に渡る伝送距離に対応することができる
ようになる。
器を標準品として準備しておき、適用するシステムの伝
送距離に応じて光アッテネータを選ぶことで、一つの光
受信器で広範囲に渡る伝送距離に対応することができる
ようになる。
【０００８】ところが、従来の光受信器では、光アッテ
ネータを挿入して長距離用と短距離用を共通化しようと
すると、長距離用の識別回路設定点と短距離用の識別回
路設定点とが一致しないために、長距離用に最適調整す
ると短距離用は最適調整時よりも特性が悪くなるという
問題点があった。以下に、従来の光受信器の構成と共に
この問題点について説明する。
ネータを挿入して長距離用と短距離用を共通化しようと
すると、長距離用の識別回路設定点と短距離用の識別回
路設定点とが一致しないために、長距離用に最適調整す
ると短距離用は最適調整時よりも特性が悪くなるという
問題点があった。以下に、従来の光受信器の構成と共に
この問題点について説明する。
【０００９】図８は従来の光受信器の構成を示す機能ブ
ロック図である。図８において、光伝送路（図示せず）
を介して到来した光信号は、フォトダイオード（ＰＤ）
１により光電変換されたのち、前置増幅器２によって電
圧信号に変換されて可変利得増幅器３に入力される。可
変利得増幅器３の出力の一部はピーク検出回路８に導か
れる。このピーク検出回路８は、可変利得増幅器３の出
力のピークレベルを検出するもので、その検出出力は誤
差増幅器９により増幅され、利得制御信号として可変利
得増幅器３にフィードバックされる。これにより可変利
得増幅器３の出力は自動利得制御（ＡＧＣ：automatic
gain control）され、可変利得増幅器３からは常に一定
の振幅の信号が出力される。
ロック図である。図８において、光伝送路（図示せず）
を介して到来した光信号は、フォトダイオード（ＰＤ）
１により光電変換されたのち、前置増幅器２によって電
圧信号に変換されて可変利得増幅器３に入力される。可
変利得増幅器３の出力の一部はピーク検出回路８に導か
れる。このピーク検出回路８は、可変利得増幅器３の出
力のピークレベルを検出するもので、その検出出力は誤
差増幅器９により増幅され、利得制御信号として可変利
得増幅器３にフィードバックされる。これにより可変利
得増幅器３の出力は自動利得制御（ＡＧＣ：automatic
gain control）され、可変利得増幅器３からは常に一定
の振幅の信号が出力される。
【００１０】この可変利得増幅器３の出力は、クランプ
回路４により直流再生されて識別再生回路６に入力され
る。また可変利得増幅器３の出力はタイミング抽出回路
５にも入力されてタイミング抽出がなされ、この出力は
位相調整回路１０により位相調整され、クロック信号と
して外部に出力されると共に識別再生回路６に入力され
る。
回路４により直流再生されて識別再生回路６に入力され
る。また可変利得増幅器３の出力はタイミング抽出回路
５にも入力されてタイミング抽出がなされ、この出力は
位相調整回路１０により位相調整され、クロック信号と
して外部に出力されると共に識別再生回路６に入力され
る。
【００１１】識別再生回路６ではクランプ回路４から与
えられる信号に対して識別基準電圧源７が発生する識別
基準電圧Ｖｔｈによる電圧識別、および位相調整回路１
０から与えられるクロック信号によるタイミング再生が
なされ、これにより受信光信号から二値のデータ信号を
識別再生することが可能となる。
えられる信号に対して識別基準電圧源７が発生する識別
基準電圧Ｖｔｈによる電圧識別、および位相調整回路１
０から与えられるクロック信号によるタイミング再生が
なされ、これにより受信光信号から二値のデータ信号を
識別再生することが可能となる。
【００１２】ところで、クランプ回路４の出力信号は図
９に示すような波形となる。これは等化波形と呼ばれて
いる。この等化波形の形状が良好な場合には、識別基準
電圧Ｖｔｈは通常は符号誤りを小さくし、電圧識別の余
裕を大きくするために、発光側（Ｈｉｇｈレベル）と非
発光側（Ｌｏｗレベル）の中央付近に設定される。タイ
ミング再生のために入力されるクロック信号の位相に関
しても、等化波形の１タイムスロットの中央付近になる
ように位相調整回路１０が設定されている。この識別基
準電圧Ｖｔｈとクロック信号の入力位相とが直交する点
が識別再生回路６の識別点となる。
９に示すような波形となる。これは等化波形と呼ばれて
いる。この等化波形の形状が良好な場合には、識別基準
電圧Ｖｔｈは通常は符号誤りを小さくし、電圧識別の余
裕を大きくするために、発光側（Ｈｉｇｈレベル）と非
発光側（Ｌｏｗレベル）の中央付近に設定される。タイ
ミング再生のために入力されるクロック信号の位相に関
しても、等化波形の１タイムスロットの中央付近になる
ように位相調整回路１０が設定されている。この識別基
準電圧Ｖｔｈとクロック信号の入力位相とが直交する点
が識別再生回路６の識別点となる。
【００１３】ところが、レーザダイオードを直接オンオ
フする光送信器の光出力波形においては、光出力波形の
立上がり部分と立下り部分は非対称であり、特に立上が
り部分には緩和振動と呼ばれるオーバーシュートが見ら
れる。図１０（ａ）は短距離用送信器の光出力波形の例
であり、消光比が大きく設定されている。一方、図１０
（ｂ）は長距離用光送信器の光出力波形の例であり、消
光比が小さく設定されていて、緩和振動も小さく抑えら
れている。どちらの波形を受信しても等化波形は図９の
ように見えるが、誤り率が等しい箇所を示す等誤り率円
を用いて表現すると図１１に示すようになり、両者に違
いが現れる。
フする光送信器の光出力波形においては、光出力波形の
立上がり部分と立下り部分は非対称であり、特に立上が
り部分には緩和振動と呼ばれるオーバーシュートが見ら
れる。図１０（ａ）は短距離用送信器の光出力波形の例
であり、消光比が大きく設定されている。一方、図１０
（ｂ）は長距離用光送信器の光出力波形の例であり、消
光比が小さく設定されていて、緩和振動も小さく抑えら
れている。どちらの波形を受信しても等化波形は図９の
ように見えるが、誤り率が等しい箇所を示す等誤り率円
を用いて表現すると図１１に示すようになり、両者に違
いが現れる。
【００１４】図１１（ａ）は短距離用光送信器の出力光
を受信したときの等化波形の等誤り率円を示したもの
で、例えば内側の破線は誤り率が１０-10 、外側の破線
は誤り率が１０-6を示している。このように等誤り率円
は等化波形に対して均等に開いておらず、特に左上側の
立上がり部分が大きく浸蝕されている。これは図１０
（ａ）の光出力波形の緩和振動が影響しているためであ
り、等化波形においてはジッタ成分が大きくなる形で影
響が現れている。このため、タイミング再生する際の最
適な識別点は１タイムスロットの中央よりもやや後寄り
に位置することになる。
を受信したときの等化波形の等誤り率円を示したもの
で、例えば内側の破線は誤り率が１０-10 、外側の破線
は誤り率が１０-6を示している。このように等誤り率円
は等化波形に対して均等に開いておらず、特に左上側の
立上がり部分が大きく浸蝕されている。これは図１０
（ａ）の光出力波形の緩和振動が影響しているためであ
り、等化波形においてはジッタ成分が大きくなる形で影
響が現れている。このため、タイミング再生する際の最
適な識別点は１タイムスロットの中央よりもやや後寄り
に位置することになる。
【００１５】一方、図１１（ｂ）は長距離用光送信器の
出力光を受信したときの等化波形の等誤り率円を示した
ものである。等誤り率円は消光比が小さい分だけ破線下
側（非発光側）が持ち上がっているが、位相方向に関し
てはほぼ均等に開いている。これは、図１０（ｂ）の光
出力波形の緩和振動が小さく抑えられており、等化波形
においてもジッタ成分が小さくなっていることによる。
このため、タイミング再生する際の最適な識別点は１タ
イムスロットの中央付近に位置することになる。
出力光を受信したときの等化波形の等誤り率円を示した
ものである。等誤り率円は消光比が小さい分だけ破線下
側（非発光側）が持ち上がっているが、位相方向に関し
てはほぼ均等に開いている。これは、図１０（ｂ）の光
出力波形の緩和振動が小さく抑えられており、等化波形
においてもジッタ成分が小さくなっていることによる。
このため、タイミング再生する際の最適な識別点は１タ
イムスロットの中央付近に位置することになる。
【００１６】このことは、長距離用に最適設計された光
受信器を短距離用に転用するためには、光アッテネータ
を用いて受光電力を調節するのみでは足りず、１タイム
スロットの中での識別再生点の位置をも変化させなけれ
ばならない事を意味する。すなわち送信距離に応じて光
送信器の出力波形が変化するため、これに応じて受信側
での識別再生点の位置も変化させなければならない。
受信器を短距離用に転用するためには、光アッテネータ
を用いて受光電力を調節するのみでは足りず、１タイム
スロットの中での識別再生点の位置をも変化させなけれ
ばならない事を意味する。すなわち送信距離に応じて光
送信器の出力波形が変化するため、これに応じて受信側
での識別再生点の位置も変化させなければならない。
【００１７】ところが、図８に示す従来の光受信器は、
識別再生点の位置を変化させる機能を備えていない。こ
のため、例えば長距離用の光送信器に対して最適に設定
された光受信器を短距離用の光送信器に転用する場合、
最適でない位置で識別再生を行うことになり、符号誤り
率が増えるという問題を有していた。
識別再生点の位置を変化させる機能を備えていない。こ
のため、例えば長距離用の光送信器に対して最適に設定
された光受信器を短距離用の光送信器に転用する場合、
最適でない位置で識別再生を行うことになり、符号誤り
率が増えるという問題を有していた。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の光送信器では、伝送路における分散の影響などを考慮
して、長距離用と短距離用とで出力光信号の波形が互い
に異なるものとなっている。これに伴い、光受信器でも
長距離用と短距離用とで最適な識別再生点が異なってい
る。ところが、従来の光受信器では識別再生点が固定的
に設定されていた。このため、システム設計の際に、長
距離用の光受信器を短距離用の光受信器として転用した
いという要求があるにも拘らず、受信レベルの調整を行
うだけでは符号誤り率の増加が避けられず、不便であっ
た。
の光送信器では、伝送路における分散の影響などを考慮
して、長距離用と短距離用とで出力光信号の波形が互い
に異なるものとなっている。これに伴い、光受信器でも
長距離用と短距離用とで最適な識別再生点が異なってい
る。ところが、従来の光受信器では識別再生点が固定的
に設定されていた。このため、システム設計の際に、長
距離用の光受信器を短距離用の光受信器として転用した
いという要求があるにも拘らず、受信レベルの調整を行
うだけでは符号誤り率の増加が避けられず、不便であっ
た。
【００１９】本発明は上記事情によりなされたもので、
その目的は、受信する光信号の伝送距離によらず常に最
適な識別再生点で識別再生を行うことができ、これによ
り長距離用から短距離用への転用が手軽に行える光受信
器を提供することにある。
その目的は、受信する光信号の伝送距離によらず常に最
適な識別再生点で識別再生を行うことができ、これによ
り長距離用から短距離用への転用が手軽に行える光受信
器を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、光伝送路を介して到来した光信号を電気信
号に変換する光電変換器と、前記電気信号からクロック
信号を抽出するクロック信号抽出手段と、前記クロック
信号に基づいて、前記電気信号から二値のデータ信号を
それぞれ識別再生する第１及び第２の識別再生回路と、
前記第１及び第２の識別再生回路の出力をビット毎に比
較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づい
て、第１の制御信号を生成する第１制御信号生成手段
と、前記第１の制御信号により駆動され、前記第１の識
別再生回路に与えられるクロック信号の位相を調整する
第１の位相調整回路と、前記第１の制御信号に、外部か
ら与えられる付加信号を重畳することで第２の制御信号
を生成する第２制御信号生成手段と、前記第２の制御信
号により駆動され、前記第２の識別再生回路に与えられ
るクロック信号の位相を調整する第２の位相調整回路と
を具備して構成される。
に本発明は、光伝送路を介して到来した光信号を電気信
号に変換する光電変換器と、前記電気信号からクロック
信号を抽出するクロック信号抽出手段と、前記クロック
信号に基づいて、前記電気信号から二値のデータ信号を
それぞれ識別再生する第１及び第２の識別再生回路と、
前記第１及び第２の識別再生回路の出力をビット毎に比
較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づい
て、第１の制御信号を生成する第１制御信号生成手段
と、前記第１の制御信号により駆動され、前記第１の識
別再生回路に与えられるクロック信号の位相を調整する
第１の位相調整回路と、前記第１の制御信号に、外部か
ら与えられる付加信号を重畳することで第２の制御信号
を生成する第２制御信号生成手段と、前記第２の制御信
号により駆動され、前記第２の識別再生回路に与えられ
るクロック信号の位相を調整する第２の位相調整回路と
を具備して構成される。
【００２１】上記構成によれば、第２の識別再生回路に
与えられるクロックの位相が付加信号に応じて変化する
ため、第１の識別再生回路とは異なる識別再生点でデー
タの識別再生が行われることになる。このため両者が出
力するデータに差が生じ、比較手段がこれを検知する。
これに応じてこの差を最小にするための第１の制御信号
が第１の位相調整回路に与えられる。このため受信光信
号の波形が変化することにより最適な識別再生点が移動
しても、第１の識別再生回路に与えられるクロック位相
の位置は常に最適に保たれることになり、最も誤り率の
少ない識別再生を行うことが可能となる。
与えられるクロックの位相が付加信号に応じて変化する
ため、第１の識別再生回路とは異なる識別再生点でデー
タの識別再生が行われることになる。このため両者が出
力するデータに差が生じ、比較手段がこれを検知する。
これに応じてこの差を最小にするための第１の制御信号
が第１の位相調整回路に与えられる。このため受信光信
号の波形が変化することにより最適な識別再生点が移動
しても、第１の識別再生回路に与えられるクロック位相
の位置は常に最適に保たれることになり、最も誤り率の
少ない識別再生を行うことが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、図１において図８と
同一部分には同一の符号を付して示し、重複する説明は
省略する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係る光
受信器の構成を示す機能ブロック図である。本図に示す
光受信器は、図８に示す従来の光受信器の構成に加え、
第２識別再生回路１１と、第２位相調整回路１２と、誤
り検出回路１３と、第１加算器１４と、第２加算器１５
と、低周波発振器１６と、位相設定電圧源１７とを具備
している。なお図１における第１識別再生回路６および
第１位相調整回路１０は、図８における識別再生回路６
および位相調整回路１０に相当する。
施の形態を詳細に説明する。なお、図１において図８と
同一部分には同一の符号を付して示し、重複する説明は
省略する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係る光
受信器の構成を示す機能ブロック図である。本図に示す
光受信器は、図８に示す従来の光受信器の構成に加え、
第２識別再生回路１１と、第２位相調整回路１２と、誤
り検出回路１３と、第１加算器１４と、第２加算器１５
と、低周波発振器１６と、位相設定電圧源１７とを具備
している。なお図１における第１識別再生回路６および
第１位相調整回路１０は、図８における識別再生回路６
および位相調整回路１０に相当する。
【００２３】クランプ回路４の出力は二分岐され、それ
ぞれ第１識別再生回路６と第２識別再生回路１１とに入
力される。また第１識別再生回路６と第２識別再生回路
１１は、識別基準電圧源７から与えられる共通の識別基
準電圧Ｖｔｈをもとにクランプ回路４の出力信号を電圧
識別するものである。これらの識別再生回路６，１１
は、例えば図２に示すように、クランプ回路４の出力を
コンパレータ１８に入力してＶｔｈと比較し、その出力
をＤ−フリップフロップ回路（Ｄ型Ｆ／Ｆ）１９でラッ
チするようにした回路で実現することができる。
ぞれ第１識別再生回路６と第２識別再生回路１１とに入
力される。また第１識別再生回路６と第２識別再生回路
１１は、識別基準電圧源７から与えられる共通の識別基
準電圧Ｖｔｈをもとにクランプ回路４の出力信号を電圧
識別するものである。これらの識別再生回路６，１１
は、例えば図２に示すように、クランプ回路４の出力を
コンパレータ１８に入力してＶｔｈと比較し、その出力
をＤ−フリップフロップ回路（Ｄ型Ｆ／Ｆ）１９でラッ
チするようにした回路で実現することができる。
【００２４】一方、タイミング抽出回路５にて再生され
たクロック信号も二分岐され、それぞれ第１位相調整回
路１０および第２位相調整回路１２に入力される。これ
らの位相調整回路１０，１２は、外部から与えられる制
御電圧によりクロック信号の位相を変化させるもので、
例えばタンク回路などで実現することができる。
たクロック信号も二分岐され、それぞれ第１位相調整回
路１０および第２位相調整回路１２に入力される。これ
らの位相調整回路１０，１２は、外部から与えられる制
御電圧によりクロック信号の位相を変化させるもので、
例えばタンク回路などで実現することができる。
【００２５】第１位相調整回路１０から出力されたクロ
ック信号は第１識別再生回路６に入力され、このときの
位相条件でクランプ回路４の出力信号はタイミング再生
される。なお、第１位相調整回路１０から出力されたク
ロック信号の一部はクロック信号出力としてそのまま外
部に出力される。一方、第２位相調整回路１２から出力
されたクロック信号は第２識別再生回路１１に入力さ
れ、このときの位相条件でクランプ回路４の出力信号は
タイミング再生される。
ック信号は第１識別再生回路６に入力され、このときの
位相条件でクランプ回路４の出力信号はタイミング再生
される。なお、第１位相調整回路１０から出力されたク
ロック信号の一部はクロック信号出力としてそのまま外
部に出力される。一方、第２位相調整回路１２から出力
されたクロック信号は第２識別再生回路１１に入力さ
れ、このときの位相条件でクランプ回路４の出力信号は
タイミング再生される。
【００２６】第１識別再生回路６と第２識別再生回路１
１とから出力されるデータ信号は共に誤り検出回路１３
に入力されて両者は各ビット毎に比較される。この結果
が不一致の場合は符号誤りとして検出され、誤り検出回
路１３からは誤り率に比例したレベルの信号が出力され
る。なお、誤り検出回路１３は例えば排他的論理和回路
（ＥＸ−ＯＲ回路）で実現することができる。
１とから出力されるデータ信号は共に誤り検出回路１３
に入力されて両者は各ビット毎に比較される。この結果
が不一致の場合は符号誤りとして検出され、誤り検出回
路１３からは誤り率に比例したレベルの信号が出力され
る。なお、誤り検出回路１３は例えば排他的論理和回路
（ＥＸ−ＯＲ回路）で実現することができる。
【００２７】誤り検出回路１３の出力信号は第１加算器
１４に入力されて位相設定電圧源１７の位相設定電圧Ｖ
ｐと加算され、この加算結果は第１位相調整回路１０に
入力される。また第１加算器１４の出力電圧は第２加算
器１５にも入力され、ここで低周波発振器１６が発生す
る低周波信号と加算され、ジッタが付加される。この出
力は第２位相調整回路１２に入力される。このように、
識別再生回路６，１１の出力データ信号の符号誤りを検
出して位相調整回路１０，１２の位相を制御する制御系
をなしている。
１４に入力されて位相設定電圧源１７の位相設定電圧Ｖ
ｐと加算され、この加算結果は第１位相調整回路１０に
入力される。また第１加算器１４の出力電圧は第２加算
器１５にも入力され、ここで低周波発振器１６が発生す
る低周波信号と加算され、ジッタが付加される。この出
力は第２位相調整回路１２に入力される。このように、
識別再生回路６，１１の出力データ信号の符号誤りを検
出して位相調整回路１０，１２の位相を制御する制御系
をなしている。
【００２８】次に、以上のように構成された光受信器の
位相制御動作を説明する。まず、第１識別再生回路６に
入力されるクロック信号は、図３に示すように等化波形
１タイムスロットの中央付近に初期設定される。この初
期値は位相設定電圧源１７により与えられ、その電圧値
に応じた移相量を第１位相調整回路１０が実現し、第１
識別再生回路６の入力位相条件が図３のように決まる。
第２識別再生回路１１に入力されるクロック信号も同様
に位相設定電圧源１７により与えられるが、第２位相調
整回路１２に入力される制御電圧は第１加算器１４の出
力電圧に低周波発振器１６の出力電圧が加算されたもの
になっている。
位相制御動作を説明する。まず、第１識別再生回路６に
入力されるクロック信号は、図３に示すように等化波形
１タイムスロットの中央付近に初期設定される。この初
期値は位相設定電圧源１７により与えられ、その電圧値
に応じた移相量を第１位相調整回路１０が実現し、第１
識別再生回路６の入力位相条件が図３のように決まる。
第２識別再生回路１１に入力されるクロック信号も同様
に位相設定電圧源１７により与えられるが、第２位相調
整回路１２に入力される制御電圧は第１加算器１４の出
力電圧に低周波発振器１６の出力電圧が加算されたもの
になっている。
【００２９】このため、第２位相調整回路１２に入力さ
れる電圧は、図５に示すように時間と共に正弦的に変化
し、その結果第２位相調整回路１２の移相量も変化す
る。よって、第２識別再生回路１１に入力されるクロッ
ク信号はジッタを付加されたものになる。これにより第
２識別再生回路１１は第１識別再生回路６における初期
設定値±ジッタ量だけ広い位相範囲をカバーすることに
なる。
れる電圧は、図５に示すように時間と共に正弦的に変化
し、その結果第２位相調整回路１２の移相量も変化す
る。よって、第２識別再生回路１１に入力されるクロッ
ク信号はジッタを付加されたものになる。これにより第
２識別再生回路１１は第１識別再生回路６における初期
設定値±ジッタ量だけ広い位相範囲をカバーすることに
なる。
【００３０】このとき、図４に示す光波形のように位相
方向の余裕が十分に大きいときは符号誤りは発生せず、
第１識別再生回路６の出力データと第２識別再生回路１
１の出力データが常に一致するため、誤り検出回路１３
は出力をせず、制御系は初期状態で安定になっている。
方向の余裕が十分に大きいときは符号誤りは発生せず、
第１識別再生回路６の出力データと第２識別再生回路１
１の出力データが常に一致するため、誤り検出回路１３
は出力をせず、制御系は初期状態で安定になっている。
【００３１】次に、図６に示すように位相方向の最適値
が中央付近よりも後寄りの光波形が入力された場合の動
作を説明する。第１識別再生回路６に入力されるクロッ
ク信号の位相初期設定値は入力光波形には無関係に等化
波形１タイムスロットの中央付近に設定されているが、
この位相設定点は等誤り率円（図中破線）の中央からず
れているため、最適点ではない。このような状態で、第
２識別再生回路１１に入力されるクロック信号の位相が
最も前寄りになると、第２識別再生回路１１の識別点は
等誤り率円の円周付近となる。このとき第２識別再生回
路１１の出力データには符号誤りが含まれるようにな
る。この符号誤りは誤り検出回路１３で検出され、この
誤り検出回路１３は誤り率に比例したレベルの信号を第
１加算器１４へ出力する。
が中央付近よりも後寄りの光波形が入力された場合の動
作を説明する。第１識別再生回路６に入力されるクロッ
ク信号の位相初期設定値は入力光波形には無関係に等化
波形１タイムスロットの中央付近に設定されているが、
この位相設定点は等誤り率円（図中破線）の中央からず
れているため、最適点ではない。このような状態で、第
２識別再生回路１１に入力されるクロック信号の位相が
最も前寄りになると、第２識別再生回路１１の識別点は
等誤り率円の円周付近となる。このとき第２識別再生回
路１１の出力データには符号誤りが含まれるようにな
る。この符号誤りは誤り検出回路１３で検出され、この
誤り検出回路１３は誤り率に比例したレベルの信号を第
１加算器１４へ出力する。
【００３２】第１加算器１４は、位相設定電圧源１７の
位相設定電圧Ｖｐに誤り検出回路１３の出力を加算して
出力する。この第１加算器１４の出力は、第１位相調整
回路１０に与えられる。これに応じて、第１位相調整回
路１０はクロック信号の位相を初期設定値よりも後寄り
に変化させる。これにより、第１識別再生回路６の識別
再生点も１タイムスロットの後部よりに移動する。
位相設定電圧Ｖｐに誤り検出回路１３の出力を加算して
出力する。この第１加算器１４の出力は、第１位相調整
回路１０に与えられる。これに応じて、第１位相調整回
路１０はクロック信号の位相を初期設定値よりも後寄り
に変化させる。これにより、第１識別再生回路６の識別
再生点も１タイムスロットの後部よりに移動する。
【００３３】一方、第１加算器１４の出力は第２加算器
１５にも入力されている。この第２加算器１５は、第１
加算器１４の出力に低周波発振器１６の出力を加算する
もので、その出力は第２位相調整回路１２に与えられ
る。これに応じて第２位相調整回路１２は、クロック信
号の位置を正弦的に変化させる。これにより第２識別再
生回路１１の識別再生点は、第１識別再生回路６での識
別再生点の位置を中心として前後に移動する。このとき
の位相関係を図７に示す。
１５にも入力されている。この第２加算器１５は、第１
加算器１４の出力に低周波発振器１６の出力を加算する
もので、その出力は第２位相調整回路１２に与えられ
る。これに応じて第２位相調整回路１２は、クロック信
号の位置を正弦的に変化させる。これにより第２識別再
生回路１１の識別再生点は、第１識別再生回路６での識
別再生点の位置を中心として前後に移動する。このとき
の位相関係を図７に示す。
【００３４】このようにして一連の制御動作は符号誤り
が最も小さくなるまで続き、第１識別再生回路６に入力
されるクロック信号の位相条件が常に最適になるように
動作する。
が最も小さくなるまで続き、第１識別再生回路６に入力
されるクロック信号の位相条件が常に最適になるように
動作する。
【００３５】このように、データ信号を識別再生する第
１識別再生回路６とは別に第２識別再生回路１１を設
け、この第２識別再生回路１１に入力されるクロック信
号にジッタを付加する。そして、両識別再生回路６，１
１の出力を誤り検出回路１３で比較し、誤りが最も少な
くなるように第１識別再生回路６の識別再生点を調整す
るようにした。これにより、光送信器の伝送距離の長短
による出力波形の違いに依存すること無く、常に最適な
位相条件で識別再生を行うことが可能となる。
１識別再生回路６とは別に第２識別再生回路１１を設
け、この第２識別再生回路１１に入力されるクロック信
号にジッタを付加する。そして、両識別再生回路６，１
１の出力を誤り検出回路１３で比較し、誤りが最も少な
くなるように第１識別再生回路６の識別再生点を調整す
るようにした。これにより、光送信器の伝送距離の長短
による出力波形の違いに依存すること無く、常に最適な
位相条件で識別再生を行うことが可能となる。
【００３６】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば低周波発振器１６に代えてパルス
発生器を用い、第２位相調整回路１２に与えられる制御
信号をパルス的に変動させるようにしても良い。この様
にしても同様の効果を達成できる。
ものではない。例えば低周波発振器１６に代えてパルス
発生器を用い、第２位相調整回路１２に与えられる制御
信号をパルス的に変動させるようにしても良い。この様
にしても同様の効果を達成できる。
【００３７】また、第１加算器１４の出力に対してリミ
ッタを設け、第１加算器１４の出力信号が過度に大きく
なることを防ぐようにしても良い。こうすることで第１
識別再生回路６および第２識別再生回路１１における識
別再生点が過度に移動して識別不能になることを防ぐこ
とができ、より効果的である。
ッタを設け、第１加算器１４の出力信号が過度に大きく
なることを防ぐようにしても良い。こうすることで第１
識別再生回路６および第２識別再生回路１１における識
別再生点が過度に移動して識別不能になることを防ぐこ
とができ、より効果的である。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、第
２識別再生回路に入力されるクロック信号にジッタを付
加し、この第２識別再生回路と第１識別再生回路とから
出力される識別再生信号を比較し、その結果に基づいて
第１識別再生回路に入力されるクロック信号の位相を制
御するようにしているので、受信光信号の伝送距離が変
化することにより最適な識別再生点が移動しても、第１
の識別再生回路に与えられるクロック位相の位置は常に
最適に保たれることになる。このため受信する光信号の
伝送距離によらず常に最適な識別再生点で識別再生を行
うことができ、長距離用から短距離用への転用が手軽に
行える光受信器を提供することが可能となる。
２識別再生回路に入力されるクロック信号にジッタを付
加し、この第２識別再生回路と第１識別再生回路とから
出力される識別再生信号を比較し、その結果に基づいて
第１識別再生回路に入力されるクロック信号の位相を制
御するようにしているので、受信光信号の伝送距離が変
化することにより最適な識別再生点が移動しても、第１
の識別再生回路に与えられるクロック位相の位置は常に
最適に保たれることになる。このため受信する光信号の
伝送距離によらず常に最適な識別再生点で識別再生を行
うことができ、長距離用から短距離用への転用が手軽に
行える光受信器を提供することが可能となる。
【図１】 本発明の第１実施形態に係る光受信器の構成
を示す機能ブロック図。
を示す機能ブロック図。
【図２】 本発明の第１実施形態に係る第１識別再生回
路６または第２識別再生回路１１の構成例を示す回路
図。
路６または第２識別再生回路１１の構成例を示す回路
図。
【図３】 本発明の第１実施形態に係る第１識別再生回
路６に入力されるクロック信号の位相の初期設定状態を
示す図。
路６に入力されるクロック信号の位相の初期設定状態を
示す図。
【図４】 本発明の第１実施形態に係る第２識別再生回
路１１に入力されるクロック信号の位相が変化する様子
を示す図。
路１１に入力されるクロック信号の位相が変化する様子
を示す図。
【図５】 本発明の第１実施形態に係る第２位相調整回
路１２に与えられる制御電圧の変化を示す図。
路１２に与えられる制御電圧の変化を示す図。
【図６】 本発明の第１実施形態に係るクロック信号の
位相が最適に制御される前の識別再生点の移動範囲を示
す図。
位相が最適に制御される前の識別再生点の移動範囲を示
す図。
【図７】 本発明の第１実施形態に係るクロック信号の
位相が最適に制御された後の識別再生点の移動範囲を示
す図。
位相が最適に制御された後の識別再生点の移動範囲を示
す図。
【図８】 従来の光受信器の構成例を示す機能ブロック
図。
図。
【図９】 従来の光受信器における識別再生回路６のク
ロック入力位相を示す図。
ロック入力位相を示す図。
【図１０】 短距離用及び長距離用光送信器の出力光波
形を示す図。
形を示す図。
【図１１】 短距離用及び長距離用光送信器の等誤り率
円の一例を示す図。
円の一例を示す図。
【符号の説明】 １…フォトダイオード（ＰＤ） ２…前置増幅器 ３…可変利得増幅器 ４…クランプ回路 ５…タイミング抽出回路 ６…第１識別再生回路 ７…識別基準電圧源 ８…ピーク検出回路 ９…誤差増幅器 １０…第１位相調整回路 １１…第２識別再生回路 １２…第２位相調整回路 １３…誤り検出回路 １４…第１加算器 １５…第２加算器 １６…低周波発振器 １７…位相設定電圧源 １８…コンパレータ １９…Ｄ型フリップフロップ（Ｄ型Ｆ／Ｆ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/00
Claims (7)
- 【請求項１】光伝送路を介して到来した光信号を電気信
号に変換する光電変換器と、 前記電気信号からクロック信号を抽出するクロック信号
抽出手段と、 前記クロック信号に基づいて、前記電気信号から二値の
データ信号をそれぞれ識別再生する第１及び第２の識別
再生回路と、 前記第１及び第２の識別再生回路の出力をビット毎に比
較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて、第１の制御信号を
生成する第１制御信号生成手段と、 前記第１の制御信号により駆動され、前記第１の識別再
生回路に与えられるクロック信号の位相を調整する第１
の位相調整回路と、 前記第１の制御信号に、外部から与えられる付加信号を
重畳することで第２の制御信号を生成する第２制御信号
生成手段と、 前記第２の制御信号により駆動され、前記第２の識別再
生回路に与えられるクロック信号の位相を調整する第２
の位相調整回路とを具備することを特徴とする光受信
器。 - 【請求項２】前記付加信号は、前記データ信号のビット
レートよりも充分に周波数の低い低周波信号であること
を特徴とする請求項１記載の光受信器。 - 【請求項３】前記付加信号は、前記データ信号のビット
レートよりも充分にパルスレートの低いパルス信号であ
ることを特徴とする請求項１記載の光受信器。 - 【請求項４】前記第１及び第２の識別再生回路は、前記
電気信号を、予め基準となる電圧が与えられたコンパレ
ータ回路に入力し、その出力を前記クロック信号が与え
られたＤ型フリップフロップ回路でラッチして出力する
ものであることを特徴とする請求項１記載の光受信器。 - 【請求項５】前記比較手段は、排他的論理和回路に前記
第１及び第２の識別再生回路の出力を与えることで両識
別再生回路の出力の不一致を検出するものであることを
特徴とする請求項１記載の光受信器。 - 【請求項６】前記第１制御信号生成手段は、予め基準と
なる電圧が与えられた第１の演算増幅器に、前記比較手
段の比較結果を入力することで前記第１の制御信号を生
成するものであることを特徴とする請求項１記載の光受
信器。 - 【請求項７】前記第２制御信号生成手段は、前記付加信
号が与えられた第２の演算増幅器に、前記第１の制御信
号を入力することで前記第２の制御信号を生成するもの
であることを特徴とする請求項１記載の光受信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21774597A JP3589836B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 光受信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21774597A JP3589836B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 光受信器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1168674A true JPH1168674A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3589836B2 JP3589836B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=16709095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21774597A Expired - Fee Related JP3589836B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 光受信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3589836B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006166387A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Korea Electronics Telecommun | 光学的制限増幅を用いた超高速光受信装置 |
| US7340186B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-03-04 | Fujitsu Limited | Discrimination phase margin monitor circuit, transmitting/receiving device and communication system |
| WO2008126429A1 (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Nec Corporation | クロック・データ再生回路およびその制御方法 |
| JP2010288219A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Fujitsu Optical Components Ltd | 光受信装置及びジッタトレランス制御方法 |
-
1997
- 1997-08-12 JP JP21774597A patent/JP3589836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7340186B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-03-04 | Fujitsu Limited | Discrimination phase margin monitor circuit, transmitting/receiving device and communication system |
| JP2006166387A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Korea Electronics Telecommun | 光学的制限増幅を用いた超高速光受信装置 |
| WO2008126429A1 (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Nec Corporation | クロック・データ再生回路およびその制御方法 |
| JP4706885B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2011-06-22 | 日本電気株式会社 | クロック・データ再生回路およびその制御方法 |
| US8238503B2 (en) | 2007-03-30 | 2012-08-07 | Nec Corporation | Clock data recovering circuit and control method of the clock data recovering circuit |
| JP2010288219A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Fujitsu Optical Components Ltd | 光受信装置及びジッタトレランス制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3589836B2 (ja) | 2004-11-17 |
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