(57)【要約】【課題】変換回路の変換利得調整の応答性を向上させ、高速のバースト光信号を受信できるバースト光受信装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るバースト光受信装置は、バースト光信号Ｌを受光し、電流信号Ｉ１を出力する受光素子１１と、受光素子１１の電流信号Ｉ１を電圧信号Ｖ６に変換する変換回路１３と、受光素子１１の電流信号Ｉ１を複製したモニタ信号Ｉ２を出力するカレントミラー回路１２と、受光素子１１の電流信号Ｉ１を微分した微分信号Ｖ３を出力する微分回路２１と、カレントミラー回路１２が出力するモニタ信号Ｉ２及び微分回路２１が出力する微分信号Ｖ３に基づき、変換回路１３の変換利得を調整する制御回路１４と、を備える。【選択図】図４
2010246041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バースト光信号を受光し、電流信号を出力する受光素子と、
前記受光素子の電流信号を電圧信号に変換する変換回路と、
前記受光素子の電流信号を複製したモニタ信号を出力するカレントミラー回路と、
前記受光素子の電流信号を微分した微分信号を出力する微分回路と、
前記カレントミラー回路が出力するモニタ信号及び前記微分回路が出力する微分信号に基づき、前記変換回路の変換利得を調整する制御回路と、
を備えるバースト光受信装置。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記カレントミラー回路からのモニタ信号を積分する積分回路と、
前記積分回路の出力と前記微分回路からの微分信号とを加算する加算回路と、
を有していることを特徴とする請求項１に記載のバースト光受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バースト状の光信号を受信するバースト光受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来のバースト光受信装置を説明するブロック図である。従来のバースト光受信装置は、バースト光信号を受光し、電流信号Ｉ１を出力する受光素子１１と、電流信号Ｉ１を電圧信号Ｖ６に変換する変換回路１３と、電流信号Ｉ１を複製したモニタ信号Ｉ２を出力するカレントミラー回路１２と、モニタ信号Ｉ２に基づき変換回路１３の変換利得を制御信号Ｖ５で調整する制御回路１４と、を備える（例えば、特許文献１を参照。）。制御回路１４は、積分回路２２と増幅回路２４を有する。積分回路２２は、モニタ信号Ｉ２を積分した積分信号Ｖ４を出力する。増幅回路２４は、積分信号Ｖ４から制御信号Ｖ５を作り出す。また、制御回路１４は、リセット端子１５を持ち、バースト光信号Ｌのバースト区間が終了する度に制御信号Ｖ５をリセットするリセット動作を行う。
【０００３】
各バースト光送信装置との距離によりバースト光受信装置が受信するバースト光信号Ｌの光強度が変わる。従来のバースト光受信装置は、制御回路１４がモニタ信号Ｉ２の大きさ、すなわちバースト光信号Ｌの光強度に基づいて変換回路１３の変換利得を調整する。従来のバースト光受信装置は、光強度の大きいバースト光信号Ｌを受信した場合でも波形歪みを抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３３２９３０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２は、従来のバースト光受信装置がバースト光信号Ｌを受信するとき、各構成要素が出力する信号波形を説明するタイミングチャートである。（Ｌ）はバースト光信号Ｌの波形、（１）は受光素子１１が出力する電流信号Ｉ１の波形、（２）はカレントミラー回路１２が出力するモニタ信号Ｉ２の波形、（４）は積分回路２２が出力する積分信号Ｖ４の波形、（５）は制御回路１４が出力する制御信号Ｖ５の波形である。受光素子１１はバースト光信号Ｌを受信すると電流信号Ｉ１を出力する（図２（１））。カレントミラー回路１２は電流信号Ｉ１を複製したモニタ信号Ｉ２を出力する（図２（２））。カレントミラー回路１２の応答速度が遅いことから図２（２）のようにモニタ信号Ｉ２は電流信号Ｉ１に対して遅延することになる。
【０００６】
積分回路２２にはモニタ信号Ｉ２が入力されるため、積分信号Ｖ４も遅延し（図２（４））、増幅回路２４には積分信号Ｖ４が入力されるため、制御信号Ｖ５も遅延する（図２（５））。バースト光信号Ｌが低速の場合は制御信号Ｖ５の遅延の影響は少ないが、バースト光信号が高速になると制御信号Ｖ５の遅延の影響が大きくなる。
【０００７】
図３は、バースト区間が１００μｓｅｃで光強度−６ｄＢｍのバースト光信号の直後に光強度−２６ｄＢｍのバースト光信号を受信したときの従来のバースト光受信装置の出力応答を説明する図である。（ａ）は光強度−６ｄＢｍのバースト光信号の先頭時の出力応答を説明する図であり、（ｂ）は光強度−２６ｄＢｍのバースト光信号の先頭時の出力応答を説明する図である。出力が安定するまで、光強度−６ｄＢｍのバースト光信号では１０００ｎｓｅｃかかり、光強度−２６ｄＢｍのバースト光信号では１４００ｎｓｅｃかかっている。
【０００８】
このように、従来のバースト光受信装置は、例えば１０Ｇ−ＥＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ）などの高速バースト光信号を使用する光伝送システムへの適用が困難という課題があった。そこで、本発明は、変換回路の変換利得調整の応答性を向上させ、高速のバースト光信号を受信できるバースト光受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るバースト光受信装置は、受光素子からの電流信号を微分した微分信号を利用することとした。
【００１０】
具体的には、本発明に係るバースト光受信装置は、バースト光信号を受光し、電流信号を出力する受光素子と、前記受光素子の電流信号を電圧信号に変換する変換回路と、前記受光素子の電流信号を複製したモニタ信号を出力するカレントミラー回路と、前記受光素子の電流信号を微分した微分信号を出力する微分回路と、前記カレントミラー回路が出力するモニタ信号及び前記微分回路が出力する微分信号に基づき、前記変換回路の変換利得を調整する制御回路と、を備える。
【００１１】
本バースト光受信装置は、モニタ信号と微分信号とを利用し、変換回路の変換利得の調整を行っている。バースト光信号の強度が変わったとき、すなわち、バースト区間の先頭では、微分信号が大きくなり応答の遅いモニタ信号を補填することができる。従って、本発明は、変換回路の変換利得調整の応答性を向上させ、高速のバースト光信号を受信できるバースト光受信装置を提供することができる。
【００１２】
本発明に係るバースト光受信装置の前記制御回路は、前記カレントミラー回路からのモニタ信号を積分する積分回路と、前記積分回路の出力と前記微分回路からの微分信号とを加算する加算回路と、を有していることが好ましい。積分回路の後段で微分信号を加算するため、応答性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、変換回路の変換利得調整の応答性を向上させ、高速のバースト光信号を受信できるバースト光受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来のバースト光受信装置を説明するブロック図である。
【図２】従来のバースト光受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】従来のバースト光受信装置の出力応答を説明する図である。
【図４】本発明に係るバースト光受信装置を説明するブロック図である。
【図５】本発明に係るバースト光受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】本発明に係るバースト光受信装置の出力応答を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、具体的に実施形態を示して本発明を詳細に説明するが、本願の発明は以下の記載に限定して解釈されない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１６】
図４は、本実施形態のバースト光受信装置を説明するブロック図である。本バースト光受信装置は、バースト光信号Ｌを受光し、電流信号Ｉ１を出力する受光素子１１と、受光素子１１の電流信号Ｉ１を電圧信号Ｖ６に変換する変換回路１３と、受光素子１１の電流信号Ｉ１を複製したモニタ信号Ｉ２を出力するカレントミラー回路１２と、受光素子１１の電流信号Ｉ１を微分した微分信号Ｖ３を出力する微分回路２１と、カレントミラー回路１２が出力するモニタ信号Ｉ２及び微分回路２１が出力する微分信号Ｖ３に基づき、変換回路１３の変換利得を調整する制御回路１４と、を備える。
【００１７】
受光素子１１は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）である。カレントミラー回路１２は、電流信号Ｉ１を複製したモニタ信号Ｉ２を出力する。変換回路１３は、電流を電圧に変換する回路であり、例えば、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）である。微分回路２１は、電流信号Ｉ１を微分した微分信号Ｖ３を出力する。
【００１８】
制御回路１４は、積分回路２２、加算回路２３及び増幅回路２４を有する。積分回路２２は、モニタ信号Ｉ２を積分した積分信号Ｖ４を出力する。加算回路２３は微分回路２１からの微分信号Ｖ３と積分回路２２からの積分信号Ｖ４とを加算する。増幅回路２４は、加算回路２３の出力から制御信号Ｖ５を作り出す。
【００１９】
図１及び図２で説明したように、制御回路１４は、加算回路２３の出力のうち積分信号Ｖ４の成分で変換回路１３の変換利得を調整して電圧信号Ｖ６の波形歪みを抑えることができる。次に、微分信号Ｖ３を積分信号Ｖ４に加算することで制御信号Ｖ５の遅延を低減できることを図５を用いて説明する。
【００２０】
図５は、本実施形態のバースト光受信装置がバースト光信号を受信するとき、各構成要素が出力する信号波形を説明するタイミングチャートである。（Ｌ）はバースト光信号Ｌの波形、（１）は受光素子１１が出力する電流信号Ｉ１の波形、（２）はカレントミラー回路１２が出力するモニタ信号Ｉ２の波形、（３）は微分回路２１が出力する微分信号Ｖ３の波形、（４）は積分回路２２が出力する積分信号Ｖ４の波形、（５）は制御回路１４が出力する制御信号Ｖ５の波形である。受光素子１１はバースト光信号Ｌを受信すると図２で説明したような電流信号Ｉ１（図５（１））及びモニタ信号Ｉ２（図５（２））が生成される。微分回路２１は、電流信号Ｉ１を微分して微分信号Ｖ３を出力する（図５（３））。積分回路２２はモニタ電流Ｉ２を積分して積分信号Ｖ４を出力する（図５（４））。
【００２１】
図２で説明したように積分信号Ｖ４は電流信号Ｉ１に比べて遅延している。そこで、加算回路２３で積分信号Ｖ４に微分信号Ｖ３を加算することで、積分信号Ｖ４の遅延分を補填できる。このため、本実施形態のバースト光受信装置は、図１のバースト光受信装置に比べて制御信号Ｖ５の遅延を短くすることができる。図５（５）のような制御信号Ｖ５を使用して変換回路１３の変換利得を調整するため、本実施形態のバースト光受信装置は、バースト光信号Ｌの強度変化に追従して変換回路１３の変換利得を調整することができる。
【００２２】
図６は、図３と同様にバースト区間が１００μｓｅｃで光強度−６ｄＢｍのバースト光信号の直後に光強度−２６ｄＢｍのバースト光信号を受信したときの本実施形態のバースト光受信装置の出力応答を説明する図である。（ａ）は光強度−６ｄＢｍのバースト光信号の先頭時の出力応答を説明する図であり、（ｂ）は光強度−２６ｄＢｍのバースト光信号の先頭時の出力応答を説明する図である。出力が安定するまで、光強度−６ｄＢｍのバースト光信号及び光強度−２６ｄＢｍのバースト光信号の双方とも６００ｎｓｅｃであり、従来のバースト光受信装置の安定時間より短くなっている。
【００２３】
また、本実施形態のバースト光受信装置は、バースト光信号Ｌに対する制御信号Ｖ５の応答性を向上させたため、リセット動作が不要である。このため、本実施形態のバースト光受信装置は、従来制御回路１４に入力していたリセット信号を生成する回路も不要とすることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１１：受光素子
１２：カレントミラー回路
１３：変換回路
１４：制御回路
１５：リセット端子
１７：出力端子
２１：微分回路
２２：積分回路
２３：加算回路
２４：増幅回路
Ｌ：バースト光信号
Ｉ１：電流信号
Ｉ２：モニタ信号
Ｖ３：微分信号
Ｖ４：積分信号
Ｖ５：制御信号
Ｖ６：電圧信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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