(57)【要約】【課題】光入力信号を減衰させる光可変減衰器を制御回路によって制御する光インタフェース回路において、位相回りによる発振動作を防ぐ。【解決手段】光入力信号ISを減衰させる光可変減衰器400を制御回路500によって制御する光インタフェース回路1000において、制御回路500と光可変減衰器400との間に、光可変減衰器400に含まれるコイル(インダクタンスL)と微分回路を形成する抵抗R1を設ける。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入力信号を減衰させる光可変減衰器を制御回路によって制御する光インタフェース回路において、
該制御回路と該光可変減衰器との間に、該光可変減衰器に含まれるコイルと微分回路を形成する抵抗を設けたことを特徴とする光インタフェース回路。
【請求項２】
請求項１において、
該光可変減衰器の出力を電気信号に変換して積分することにより光受信レベルモニタ信号として該制御回路に与える光モジュール回路をさらに備えたことを特徴とする光インタフェース回路。
【請求項３】
請求項２において、
該制御回路が、該光受信レベルモニタ信号を入力して、該光受信レベルモニタ信号が大きくなると該光可変減衰器への制御電流を増加させる回路を含むことを特徴とした光インタフェース回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光インタフェース回路に関し、特に光波長多重分離装置に接続される光インタフェース装置内の光インタフェースユニットに用いられる光インタフェース回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図3は、従来より一般的に知られている光波長分割多重(WDM)伝送装置の構成を示したものである。このWDM伝送装置は、光インタフェース装置1と光波長多重分離装置2とで構成されている。光インタフェース装置1には、クライアント回線CL1〜CLn(以下、符号CLで総称することがある。)に対応して各光インタフェースユニット10_1〜10_n(以下、符号10で総称することがある。)が設けられている。これらの光インタフェースユニット10_1〜10_nの光出力信号OS1〜Osnは光波長多重分離装置2を構成する光多重部21で多重され且つアンプ22によって増幅された信号OSとしてWDM回線WLへ送出される。
【０００３】
また、WDM回線WLからの光入力信号ISはアンプ23によって増幅され且つ光分離部24で信号IS1〜ISnに分離された後、各光インタフェースユニット10_1〜10_nに送られるように構成されている。
【０００４】
各光インタフェースユニット10は、クライアント回線CLからの入力信号を受信する光モジュール(MSA)100_1〜100_n(以下、符号100で総称することがある。)と、この光モジュール100で受信された信号をフレーム化するフレーマー200_1〜200_n(以下、符号200で総称することがある。)と、このフレーマー200の出力信号の波長変換を行なって光波長多重分離装置2に送る光モジュール(MSA)300_1〜300_n(以下、符号300で総称することがある。)と、光波長多重分離装置2の光分離部24からの光入力信号ISに最適な光減衰を行なって光モジュール300へ与える光可変減衰器(VOA)400_1〜400_n(以下、符号400で総称することがある。)とで構成されている。
【０００５】
なお、光モジュール300に送られた信号は、フレーマー200及び光モジュール100を経由して元の入力信号の形式に変換され、クライアント回線CLに送られるように接続されている。
【０００６】
図4は、図3に示した光インタフェースユニット10における光可変減衰器400と光モジュール300との接続回路(以下、光インタフェース回路と称することがある。)の具体的な構成例を示す。
【０００７】
この構成例では、光可変減衰器400と光モジュール300と制御回路500とでフィードバック回路を構成しており、制御回路500は、電源端子(＋5.0V, −5.2V)の間において光可変減衰器400と抵抗R1とに直列接続されて光入力信号ISを制御するものである。
【０００８】
このような光インタフェース回路1000の動作を図5及び6を参照して以下に説明する。
【０００９】
まず、光入力信号ISを光可変減衰器400が受けた時、この光可変減衰器400は最初はオープン状態にあるため、光入力信号ISのレベルに比例した出力信号、すなわち光モジュール300への入力信号Pinを発生する(図5の特性α)。
【００１０】
光モジュール入力信号Pinは、光モジュール300を構成する光／電気変換部310において電気信号Poutに変換されて図3に示したフレーマー200へ送られると共に、積分器であるモニタ変換部320において積分される。このモニタ変換部320の出力信号(以下、光受信レベルモニタ信号)Pmonが制御回路500に与えられると、この制御回路500は３段構成のオペアンプ510〜530によって光受信レベルモニタ信号Pmonに比例して増大する出力電圧Vo3を発生してトランジスタ540のベースBに与える。このようなベース電圧Vo3を受けたトランジスタ540は、図5の特性αに沿って一定の基準電圧Vrefに至るまで光モジュール入力信号Pinを増大させて行くように光可変減衰器400に電流を与える。
【００１１】
ここで、制御回路500の構成について説明する。１段目のオペアンプ510は、抵抗R3及びR4により、以下の式(1)に示す通り入力電圧Vi(光受信レベルモニタ信号Pmon)に比例した電圧Vo1を発生する。
【００１２】
【数１】
2008176225.tif 000003
【００１３】
また、２段目のオペアンプ520は、抵抗R7とR8により分圧された基準電圧Vrefを有し、その出力電圧Vo2は以下の式(2)により基準電圧Vrefを中心にして変動する電圧となる。
【００１４】
【数２】
2008176225.tif 000004
【００１５】
さらに、３段目のオペアンプ530は、２段目のオペアンプ520の出力電圧Vo2を受けて、以下の式(3)に示す通り出力電圧Vo2に比例した電圧Vo3を発生する。
【００１６】
【数３】
2008176225.tif 000005
【００１７】
従って、光モジュール入力信号Pinは、図5の特性αで示す如く、光入力信号ISの増加に比例して基準電圧Vrefまでは増加するが、これを超えた後は、特性βで示す如く一定となる。これは、電圧Vo1が基準電圧Vrefを超えた後、上記の式(2)に示した通り電圧Vo2が徐々に低下し、これに伴って電圧Vo3が上昇するが、同図に点線特性γで示す如く、光可変減衰器400の光減衰量Lossが光入力信号ISの増大に伴って比例して増大し、光モジュール入力信号Pinの増加分を相殺するためである。
【００１８】
一方、図4に示した光インタフェース回路1000の場合、図6に示すような光伝達特性並びに位相変化特性を示す。ここで、図6においては、図4に示す点Xからの光モジュール入力信号Pinの周波数を100Hzから1MHzまで順次変化させた場合の点Yにおける光可変減衰器400の出力信号の光伝達特性並びに位相変化特性を扱い、光可変減衰器400におけるコイルのインダクタンスLと抵抗R1による積分回路のカットオフ周波数fc1(1kHz)が、光モジュール300における積分器であるモニタ変換部320の積分機能によるカットオフ周波数fc2(約50kHz)より低く設計されているものとする。
【００１９】
図4に示したフィードバックループは、インダクタンスLと抵抗R1による積分回路と、モニタ変換部320の２つの積分機能が含まれているため、図6に実線で示す光伝達特性Iに関しては、インダクタンスLと抵抗R1による積分回路のカットオフ周波数fc1である1kHz近辺での変曲点と、モニタ変換部320の積分機能によるカットオフ周波数fc2である約50kHz近辺での変曲点とが存在する。
【００２０】
このような積分機能によるカットオフ周波数fc1及びfc2の存在に伴い、点線で示す位相変化特性IIに関しては、まず低周波数帯域においてカットオフ周波数fc1のみで動作し、カットオフ周波数fc1とfc2が混在し始める時に変曲点Aを生じ、さらにカットオフ周波数fc1の影響が無くなる時に変曲点Bが生じ、その後はカットオフ周波数fc2のみが残ることとなる(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献１】特開平10-51057号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上記の従来例では、２つの積分機能を用いて光入力信号を減衰させているため、利得が存在する間は位相が変化して行き、180°まで達して正帰還となり発振を引き起こしてしまうという課題があった。
【００２２】
従って、本発明は、光入力信号を減衰させる光可変減衰器を制御回路によって制御する光インタフェース回路において、位相回りによる発振動作を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
[1]上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る光インタフェース回路は、該制御回路と該光可変減衰器との間に、該光可変減衰器に含まれるコイルと微分回路を形成する抵抗を設けたことを特徴とする。
【００２４】
すなわち、本発明では、光可変減衰器を抵抗との関係で従来の積分器から微分器構成に変更したことにより、ループ位相余裕が生じて発振動作を抑圧できることとなる。
【００２５】
[2]また、上記[1]において、該光可変減衰器の出力を電気信号に変換して積分することにより光受信レベルモニタ信号として該制御回路に与える光モジュール回路をさらに備えても良い。
【００２６】
[3]また、上記[2]において、該制御回路が、該光受信レベルモニタ信号を入力して、該光受信レベルモニタ信号が大きくなると該光可変減衰器への制御電流を増加させる回路を含むようにしても良い。
【００２７】
[4]また、上記[3]において、該制御回路が、基準電圧を有し、この基準電圧を該光受信レベルモニタ信号が超えた時、該光可変減衰器の出力を一定にするようにしても良い。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、光可変減衰器における積分機能を無くして位相回りによる発振を防ぐことができ、以て安定した光減衰動作を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図1は、本発明に係る光インタフェース回路1000の実施例を示したものである。この実施例においては、図3に示した従来例と比較して抵抗R1が光可変減衰器400と負電源電圧(−5.2V)との間では無く、制御回路500のトランジスタ540との間に接続されている点が異なっている。
【００３０】
これにより、図1の抵抗R1と光可変減衰器400とは微分回路を構成することになる。
【００３１】
このような構成の光インタフェース回路1000の光伝達特性並びに位相変化特性が図2に示されている。ここで、図2においては、図6と同様、図1に示す点X-Y間の光伝達特性並びに位相変化特性を扱い、抵抗R1と光可変減衰器400におけるコイルのインダクタンスLによる微分回路のカットオフ周波数fc1(1kHz)が、光モジュール300における積分器であるモニタ変換部320の積分機能によるカットオフ周波数fc2(約50kHz)より低く設計されているものとする。
【００３２】
同図に実線で示す光伝達特性Iに関しては、抵抗R1とインダクタンスLによりそのカットオフ周波数fc1＝“1kHz”近辺まで上昇し、この後は50Hz近辺まで一定の利得を発生するが、モニタ変換部320の積分機能によりそのカットオフ周波数fc2＝“50kHz”近辺から徐々に利得が低下する特性を呈する。
【００３３】
ここで、光伝達特性Iが、図6に示した従来の特性とは異なり、カットオフ周波数fc1近辺まで上昇する特性を呈するのは、抵抗R1とインダクタンスLとで構成される微分回路がハイパスフィルタとして機能するためである。
【００３４】
一方、点線で示す位相変化特性IIに関しては、変曲点Aから変曲点Bに関してはカットオフ周波数fc1とfc2が混在した形で位相変化し、変曲点Bにおいてカットオフ周波数fc1の影響が終わり、その後は500kHz近辺まで位相変化を呈し、この500kHz近辺の変曲点Cにおいてカットオフ周波数fc2の影響が終わり、その後は位相変化が無くなるため、一定の位相状態(−135°)が得られる。
【００３５】
このようにして、位相が180°回転することが無く、45°(＝180°−135°)の位相余裕が生じるので、発振動作を抑圧できることとなる。
【００３６】
なお、上記実施例によって本発明は限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、当業者によって種々の変更が可能なことは明らかである。
【００３７】
（付記１）
光入力信号を減衰させる光可変減衰器を制御回路によって制御する光インタフェース回路において、
該制御回路と該光可変減衰器との間に、該光可変減衰器に含まれるコイルと微分回路を形成する抵抗を設けたことを特徴とする光インタフェース回路。
（付記２）付記１において、
該光可変減衰器の出力を電気信号に変換して積分することにより光受信レベルモニタ信号として該制御回路に与える光モジュール回路をさらに備えたことを特徴とする光インタフェース回路。
（付記３）付記２において、
該制御回路が、該光受信レベルモニタ信号を入力して、該光受信レベルモニタ信号が大きくなると該光可変減衰器への制御電流を増加させる回路を含むことを特徴とした光インタフェース回路。
（付記４）付記３において、
該制御回路が、基準電圧を有し、この基準電圧を該光受信レベルモニタ信号が超えた時、該光可変減衰器の出力を一定にすることを特徴とした光インタフェース回路。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る光インタフェース回路の実施例を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る光インタフェース回路の光伝達特性及び位相変化特性を示したグラフ図である。
【図３】ＷＤＭ伝送装置の一般的な構成例を示したブロック図である。
【図４】光インタフェース回路の従来例を示したブロック図である。
【図５】従来の光インタフェース回路の動作例を示したグラフ図である。
【図６】従来の光インタフェース回路の光伝達特性及び位相変化特性を示したグラフ図である。
【符号の説明】
【００３９】
1  光インタフェース装置
2  光波長多重分離装置
10, 10_1〜10_n  光インタフェースユニット
21  光多重部
22, 23  アンプ
24  光分離部
100, 100_1〜100_n, 300, 300_1〜300_n  光モジュール(MSA)
200, 200_1〜200_n  フレーマー
310  光／電気変換部
320  モニタ変換部(積分器)
400, 400_1〜400_n  光可変減衰器(VOA)
500  制御回路
510〜530  オペアンプ
540  トランジスタ
CL, CL1〜CLn  クライアント回線
WL  WDM回線
IS, IS1〜ISn  光入力信号
OS, OS1〜OSn  光出力信号
λ1〜λn  波長
Pin  光モジュール入力信号
Pout  光モジュール出力信号
Pmon  光受信レベルモニタ信号
R1〜R12  抵抗
L  インダクタンス(コイル)
Vi  入力電圧
Vo1〜Vo3  出力電圧
Vref  基準電圧
fc1, fc2  カットオフ周波数
A〜C  変曲点
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【図１】
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【図２】
2008176225.tif 000007
【図３】
2008176225.tif 000008
【図４】
2008176225.tif 000009
【図５】
2008176225.tif 000010
【図６】
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