(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる波長の光を使用する複数の光送信器および監視制御用光送信器を含む光送信部と、光ファイバ伝送路の両端に配置されたＷＤＭカプラを含む伝送部と、複数の光受信器および監視用光受信器を含む光受信部とを有するＷＤＭシステムの光受信器において、
前記ＷＤＭカプラを介して受信する光信号を分岐する光カプラと、該カプラにより分岐された一方の光を増幅する光アンプと、該光アンプの出力側に接続される識別再生部と、前記光カプラによる分岐された他方の光を電気信号に変換する光―電気変換回路と、該光―電気変換回路の出力側に接続されたローパスフィルタと、該ローパスフィルタの出力信号および前記監視用光受信器の出力信号の位相差を検出する位相差検出回路と、該位相差検出回路の出力を入力とし前記識別再生部の閾値を制御する閾値調整回路とを備えることを特徴とする光受信器。
【請求項２】
前記ＷＤＭシステムに使用される前記複数の光受信器を同一構成とすることを特徴とする請求項１に記載の光受信器。
【請求項３】
前記光アンプと前記識別再生部間に受光部および等化増幅部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光受信器。
【請求項４】
前記識別再生部として、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）を使用する識別再生回路を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の光受信器。
【請求項５】
前記伝送する光信号を１．５μｍ帯とし、前記伝送路に１．３μｍ帯零分散ファイバを使用することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光受信器。
【請求項６】
それぞれ異なる波長の光を使用する複数の光送信器および監視制御用光送信器を含む光送信部と、光ファイバ伝送路の両端に配置されたＷＤＭカプラを含む伝送部と、複数の光受信器および監視用光受信器を含む光受信部とを有するＷＤＭシステムの光受信方法において、
ＷＤＭカプラを介して受信する光信号を光カプラにより分岐し、分岐された一方の光を増幅した後、識別再生し、前記光カプラによる分岐された他方の光を電気信号に変換してローパスフィルタに通し、該ローパスフィルタの出力信号および監視用光受信器の出力信号の位相差に基づいて前記識別再生の閾値を制御することを特徴とする光受信方法。
【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、特に光ファイバーを使用する光通信システムにおける閾値を自動的に調整する自動閾値調整回路を備える光受信器及び光受信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバを使用する光通信は、大通信容量、優れた対ノイズ特性等により従来の電気通信に代わり加入者電話、データ通信およびＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等の分野で急速に普及しつつある。
【０００３】
斯かる技術分野における従来技術は、例えば特開２０００−２３６２９８号公報の「自動分散補償回路およびそれを用いた光伝送システム」、特開平１１−６８６５７号公報の「波長分散制御のための方法と装置および分散量検出方法」特開昭６２−１３４５３５号公報の「ファイバオプチック分散方法および装置」および特開平１０−１６３９６２号公報の「自動分散補償式光伝送システム」等に開示されている。
【０００４】
Ｄ−ＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムにおいては、３０〜１００程度の異なる波長の光信号が、それぞれ異なった劣化（又は受信エラー等）を持って光受信器に入力される。これに対して、受信器では、基本的に全て同一構成および調整で実現するのが好ましい。しかし、従来技術では、特定（又は基本）波長の信号で調整されるため、その他の波長の信号を受信する場合には、基本波長の信号に比較して劣化が大きい場合があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
例えば基幹系光通信において、伝送路に１．３μｍ零分散ファイバを使用し、１．５μｍ帯の光信号を伝送する場合に、約１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散を持つことが知られている。この分散の影響による光信号の劣化のため、長距離伝送において光信号を正しく送受信できない場合がある。特に、Ｄ−ＷＤＭの場合には、１ｎｍ以下の間隔で３０〜１００以上の光信号を一括して送信するので、送信する光信号の波長が多岐にわたる。そのため、伝送距離又は波長により、それぞれの光信号が分散の影響で受ける劣化の程度が異なってしまう。伝送路の分散をある波長を基準に０になるように補償を行ったとしても、その他の波長では基準とした光信号との波長差の分だけ分散が残ってしまう。これにより引き起こされる光波形の劣化の程度によって、受信器の識別再生部での劣化が生じ、正しく信号を伝送できないといった問題があった。
【０００６】
【発明の目的】
従って、本発明の目的は、上述した課題を解決又は軽減し、波長分散による劣化の程度に合わせて識別再生部の閾値を制御することにより受信劣化を防ぐ光受信器及び光受信方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光受信器は、それぞれ異なる波長の光を使用する複数の光送信器および監視用光送信器を含む光送信部と、光ファイバ伝送路の両端にＷＤＭカプラを含む伝送部と、複数の光受信部および監視用光受信器を含む光受信部とを有するＷＤＭシステムの光受信器であって、ＷＤＭカプラを介して受信する光信号を分岐する光カプラと、この光カプラにより分岐された一方の光を増幅する光アンプと、この光アンプの出力側に接続される識別再生部と、光アンプにより分岐された他方の光を電気信号に変換する光―電気変換回路と、この光―電気変換回路の出力側に接続されたローパスフィルタと、このローパスフィルタの出力信号および上述した監視用光受信器の出力信号の位相差を検出する位相差検出回路と、この位相差検出回路の出力を入力とし識別再生部の閾値を制御する閾値調整回路を備える。
【０００８】
また、本発明の光受信器の好適実施形態によると、ＷＤＭシステムに使用される複数の光受信器を同一構成とする。光アンプと識別再生部間に受光部および等化増幅器を備える。識別再生部として、ＰＬＬを使用する識別再生回路を用いる。伝送する光信号を１．５μｍ帯とし、伝送路に１．３μｍ帯零分散ファイバを使用する。
【０００９】
更に、本発明の光受信方法は、それぞれ異なる波長の光を使用する複数の光送信器および監視制御用光送信器を含む光送信部と、光ファイバ伝送路の両端に配置されたＷＤＭカプラを含む伝送部と、複数の光受信器および監視用光受信器を含む光受信部とを有するＷＤＭシステムの光受信方法において、ＷＤＭカプラを介して受信する光信号を光カプラにより分岐し、分岐された一方の光を増幅した後、識別再生し、前記光カプラによる分岐された他方の光を電気信号に変換してローパスフィルタに通し、該ローパスフィルタの出力信号および監視用光受信器の出力信号の位相差に基づいて前記識別再生の閾値を制御する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による光受信器及び光受信方法の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
先ず、図１は、本発明による光受信器及び光受信方法が適用可能な光伝送システムのシステム構成図である。この光伝送システムは、光送信部、光伝送部および光受信部により構成される。光送信部は、複数の光送信器１、２、監視制御用光送信器３および低周波重畳回路４を含んでいる。光伝送部は、ＷＤＭカプラ５、伝送路（光ファイバー）６およびＷＤＭカプラ７を含んでいる。また、光受信部は、複数の光受信器１０、２０および監視用光受信器３０を含んでいる。
【００１２】
図１の光伝送システムは、監視制御用の第１光信号波と、光主信号用の第２信号波を持つＷＤＭシステムの場合について説明する。尚、これは本発明の単なる例示であり、本発明は波長数に制限はない。光送信部の光送信器１は、例えば１．５５２μｍの光主信号を送信する。光送信器２は、例えば１．６００μｍの光主信号を送信する。また、監視制御用光送信器３は、例えば１．５２０μｍの光信号を送信する。低周波重畳回路４は、光送信器１および２の光主信号に、それぞれ監視制御用の低周波のパルス信号を重畳する。また、図１に示す如く、光送信器１、２は、光アンプ（増幅器）１ａ、２ａを含み、それぞれの光主信号と監視制御用の光信号を増幅する。そして、光伝送部のＷＤＭカプラ５は、これら光送信器１、２および監視制御用光送信器３からの光波長を合成する。
【００１３】
送信された光信号は、光ファイバを使用する伝送路６（この例では８０ｋｍ）を伝搬される。そして、ＷＤＭカプラ７にて分岐され、それぞれ光受信器１０、２０、３０に入力される。
【００１４】
次に、図２は、図１中に示される本発明による光受信器（例えば光受信器１０）の第１実施形態の構成を示すブロック図である。尚、光受信器１０および２０は同一構成である。また、監視用光受信器３０は、監視制御信号用であり、光カプラ１０１、光−電気変換する光−電気変換回路１０３およびそこから低周波信号を抽出するローパスフィルタ１０４については同様である。光波長数を増やした場合には、光受信器１０、２０等の数も増加する。
【００１５】
光受信器１０は、光カプラ１０１、光アンプ１０２、光―電気変換回路１０３、ローパスフィルタ１０４、位相差検出回路１０５、受光部１０６、等化増幅部１０７、ＣＬＫ（クロック）用フィルタ１０８、識別再生部１０９および閾値調整回路１１０により構成されている。ここで、光カプラ１０１は、入力された光信号を分岐する。光―電気変換回路１０３は、光カプラ１０１により分岐された光信号を光−電気変換する。ローパスフィルタ１０４、光−電気変換回路１０３により電気信号に変換された信号から重畳した低周波信号を抽出する。位相差検出回路１０５は、ローパスフィルタ１０４によって検出された位相と、受信器３０にて検出された位相とを比較する。
【００１６】
次に、本発明による光受信器の動作を、図１乃至図３を参照して説明する。ここでは、監視制御用の光信号、第１光信号波および第２光信号波のＷＤＭシステムの構成について説明する。１．５５０μｍの光主信号を送信する光送信器１と、１．６００μｍの光主信号を送信する光送信器２と、監視制御用の１．５２０μｍの光信号を送信する監視制御用光送信器３には、それぞれ同期のとれた低周波のパルス信号を重畳する低周波重畳回路４にて低周波の信号を重畳する。これらの光主信号は光アンプ１ａ、２ａを経て、また監視制御用の光信号はそのままＷＤＭカプラ５に入力される。低周波信号の重畳された、それぞれの光信号の位相関係は、図１中のＡに示す。送信された光信号は、光ファイバーを使用する伝送路６の８０ｋｍを伝搬される。そして、ＷＤＭカプラ７にて分岐された後の位相関係は、それぞれ伝送路の分散の影響を受けてＡ’のようになる。
【００１７】
光受信器１０、２０に入力される光信号は、それぞれ基準にとった１．５２０μｍと比較して１１８ｎｓｅｃ（ナノ秒）および４６ｎｓｅｃの位相差を生じる。この位相差は、通常の位相差検出回路で検出するには十分な値である。受信器１０では、入力された光を光カプラ１０１にて分岐する。光カプラ１０１により分岐された一方は、主信号として光アンプ１０２にて増幅され、受光部１０６へ入力される。ここから等化増幅部１０７で等化増幅およびＣＬＫ用フィルタ１０８でＣＬＫ抽出を行い、識別再生部１０９へ入力される。光カプラ１０１で分岐された他方の光信号は、光−電気変換する光−電気変換回路１０３により電気信号に変換され、ローパスフィルタ１０４にて重畳した低周波信号を抽出する。ここで、検出された位相は、同様に検出された光受信器３０の信号の位相と位相差検出回路１０５にて比較される。
【００１８】
図３は、分散と最適な識別レベルの関係を簡単に示す説明図である。図３（ａ）は分散０の場合を示し、（ｂ）は分散が小さい場合を示し、（ｃ）は分散が大きい場合を示す。一般に、分散による波形劣化では、図３（ａ）〜（ｃ）から明らかな如く、識別の最適値は「０」側近づく傾向がある。従って、位相差検出回路１０５で示された値に基づき、閾値調整回路１１０にて識別再生部１０９の電圧を調整する。これにより、如何なる波長の光信号を使用する場合でも常に、最適な識別レベルを維持することが可能である。
【００１９】
次に、図４は、本発明による光受信器の第２実施形態の構成図を示す。尚、この光受信器１０’において、図３に示す光受信器１０の構成要素に対応する構成要素には、便宜上、同様の参照符号を使用する。光受信器１０’は、光カプラ１０１、光アンプ１０２、光―電気変換回路１０３、ローパスフィルタ１０４、位相差検出回路１０５、受光部１０６およびＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）を使用する識別再生回路１２０により構成される。この他の実施形態では、  主信号部分が、フィルタを使用するクロック抽出による等化増幅と識別再生回路ではなく、これに代わりＰＬＬを使用する識別再生回路１２０としている。
【００２０】
以上、本発明による光受信器及び光受信方法の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、本発明の光受信器及び光受信方法によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、伝送路が切り替わり分散量が変化した場合でも、最適値に合わせて識別再生部の閾値を自動的に調整することが可能である。従って、受信波長によって個別に閾値を調整する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光受信器及び光受信方法を適用し得るＷＤＭシステムのシステム構成図である。
【図２】図１中に示される本発明による光受信器の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す光受信器の動作説明図である。
【図４】本発明による光受信器の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、２      光送信器
３          監視制御用光送信器
４          低周波重畳回路
５、７      ＷＤＭカプラ
６          伝送路（光ファイバ）
１０、２０  光受信器
３０        監視用光受信器
１０１      光カプラ
１０２      光アンプ
１０３      光―電気変換回路
１０４      ローパスフィルタ
１０５      位相差検出回路
１０６      受光部
１０７      等化増幅部
１０９      識別再生部
１１０      閾値調整回路
１２０      ＰＬＬを使用する識別再生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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