(57)【要約】    【課題】  光伝送システム於ける光電気変換部に於いて、光伝送条件に最適なバイアスを設定することで、光伝送条件に拘らず、最適な増幅特性が得られる様にする。    【解決手段】  光ケーブル３を介して入力される光信号を光電変換するフォトダイオード１３と、該フォトダイオードから出力されるＲＦ信号をバイアス電圧に基づき増幅処理する電力増幅部１４と、前記フォトダイオードから出力される電圧に基づき前記バイアス電圧を発生するバイアス設定部２５を具備する。    【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ケーブルを介して入力される光信号を光電変換するフォトダイオードと、該フォトダイオードから出力されるＲＦ信号をバイアス電圧に基づき増幅処理する電力増幅部と、前記フォトダイオードから出力される電圧に基づき前記バイアス電圧を発生するバイアス設定部を具備することを特徴とする光伝送システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ケーブルでの伝送損失を考慮し、伝送損失の大小に拘らず最適な歪み、雑音特性が得られる様にした光伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
データ送信システムに於いて、高速低損失で大容量のデータの送受信を可能とする光ケーブルが使用された光伝送システムが普及しており、光伝送システムは電気信号を光信号に変換する電気光変換部、光信号を電気信号に変換する光電気変換部を具備している。
【０００３】
図６は、従来の光伝送システムの概略を示している。
【０００４】
図中、１は光伝送システムに於ける親局、２は子局を示し、前記親局１と前記子局２とは伝送経路である光ケーブル３，４により接続されている。尚、前記光ケーブル３は下り伝送路、前記光ケーブル４は上り伝送路を示している。
【０００５】
前記親局１は親局電気光変換部５、親局光電気変換部６を具備し、前記子局２は子局光電気変換部７、子局電気光変換部８を具備し、前記親局電気光変換部５と前記子局光電気変換部７とが前記光ケーブル３により接続され、前記親局光電気変換部６と前記子局電気光変換部８とが前記光ケーブル４により接続されている。
【０００６】
前記親局電気光変換部５は受信した無線周波数信号（以下ＲＦ信号）を電力増幅部１１で増幅を行った後、ＲＦ信号をレーザダイオード（以下ＬＤ）１２に入力し、該ＬＤ１２は前記ＲＦ信号を光信号に変換し前記光ケーブル３に送出する。
【０００７】
該光ケーブル３により伝送された光信号は、前記子局光電気変換部７で受信され、受信された光信号はフォトダイオード（以下ＰＤ）１３によりＲＦ信号に変換し、電力増幅部１４に於いて増幅等所要の処理を行った後、光損失補正用の可変減衰器１５を経て前記子局光電気変換部７の利得が一定となる様に調整されて出力される。
【０００８】
前記子局２の前記子局電気光変換部８は前記親局電気光変換部５と同様な構成を有し、又前記親局１の前記親局光電気変換部６は前記子局光電気変換部７と同様な構成を有し、前記子局２で受信されたＲＦ信号は、前記子局電気光変換部８で光信号に変換され、光信号は前記光ケーブル４を経て前記親局１に伝送され、前記親局光電気変換部６に於いてＲＦ信号に変換される。
【０００９】
光ケーブルは伝送損失が小さく、長距離伝送に利用される。光の伝送損失は通常固定値ではなく、０ｄＢ〜ＮｄＢの様に範囲を有している。又、光のパワーｄＢｍと電気のパワーｄＢｍでは、１：２の関係があり、光のパワーの０ｄＢ〜ＮｄＢの伝送損失は、電気のパワーの０ｄＢ〜２ＮｄＢの広いダイナミックレンジを持つことになる。前記光のパワーｄＢｍと電気のパワーｄＢｍ間の利得の差は前記可変減衰器１５によって吸収される。
【００１０】
一方、前記ＰＤ１３で変換された直後のＲＦ信号は、前記電力増幅部１４に入力される。従って、該電力増幅部１４では前記光のパワーｄＢｍと電気のパワーｄＢｍ間の利得調整されない状態の広いダイナミックレンジを持つＲＦ信号について増幅等の信号処理を行う様になっている。
【００１１】
又、前記電力増幅部１４、特に該電力増幅部１４に於ける初段の増幅器の増幅特性は、装置全体の特性を大きく左右する。
【００１２】
上記した従来の光伝送システムでは、前記子局光電気変換部７での信号処理、特に初段の増幅では上記した広いダイナミックレンジに対して、雑音特性がよく取れる様な１点に絞ってバイアス値を決定している。
【００１３】
この為、全ての範囲での光伝送条件に適応したバイアス値とはなってなく、初段増幅器は必ずしも最適な増幅特性になっているとは言えなかった。
【００１４】
図７は従来の初段の増幅器に於けるＡＣＬＲ特性（隣接チャネル漏洩電力）を示しており、光伝送損失が小さい状態（図７中、破線で囲った部分）では、入力電力が大きくなり、歪みを発生している。
【００１５】
尚、光伝送システム、及び光受信装置として、特許文献１に示されるものがある。
【００１６】
【特許文献１】特開２００６−２０３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は斯かる実情に鑑み、光電気変換部に於いて、距離等光伝送条件に最適なバイアスを設定することで、光伝送条件に拘らず、最適な増幅特性が得られる様にしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、光ケーブルを介して入力される光信号を光電変換するフォトダイオードと、該フォトダイオードから出力されるＲＦ信号をバイアス電圧に基づき増幅処理する電力増幅部と、前記フォトダイオードから出力される電圧に基づき前記バイアス電圧を発生するバイアス設定部を具備する光伝送システムに係るものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、光ケーブルを介して入力される光信号を光電変換するフォトダイオードと、該フォトダイオードから出力されるＲＦ信号をバイアス電圧に基づき増幅処理する電力増幅部と、前記フォトダイオードから出力される電圧に基づき前記バイアス電圧を発生するバイアス設定部を具備するので、前記電力増幅部に印加されるバイアス電圧は、該電力増幅部に入力される信号に適した電圧値であり、前記電力増幅部には光伝送条件に最も最適なバイアス電圧が与えられ、歪み、雑音特性が最適化されるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２１】
図１に於いて、本発明に係る光伝送システムの概略を説明する。尚、図１中、図６中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００２２】
親局１は親局電気光変換部２１、親局光電気変換部２２を具備し、子局２は子局光電気変換部２３、子局電気光変換部２４を具備し、前記親局電気光変換部２１と前記子局光電気変換部２３とが光ケーブル３により接続され、前記親局光電気変換部２２と前記子局電気光変換部２４とは光ケーブル４により接続されている。
【００２３】
前記親局電気光変換部２１、前記親局光電気変換部２２及び前記子局電気光変換部２４は、図６で示した親局電気光変換部５、親局光電気変換部６、子局電気光変換部８と同等であるので以下説明を省略する。
【００２４】
前記子局光電気変換部２３について説明する。
【００２５】
該子局光電気変換部２３はＰＤ１３、電力増幅部１４、可変減衰器１５及びバイアス設定部２５を具備し、前記ＰＤ１３には前記光ケーブル３により伝送された光信号が入力され、前記ＰＤ１３は光信号をＲＦ信号に光電変換する。ＲＦ信号は前記電力増幅部１４により増幅等所要の信号処理を行う。尚、図中には該電力増幅部１４を構成する初段の増幅器を示している。
【００２６】
前記電力増幅部１４で増幅されたＲＦ信号は、前記可変減衰器１５により光信号とＲＦ信号間のダイナミックレンジの相違に基づく利得の差を補正し、前記子局光電気変換部２３の利得が一定となる様に調整する。
【００２７】
又、前記電力増幅部１４に印加されるバイアス電圧は、前記バイアス設定部２５によって設定される。
【００２８】
該バイアス設定部２５はＡＤ変換器２６、演算部（ＣＰＵ）２７、記憶部２８、ＤＡ変換器２９、増幅器３０を具備している。
【００２９】
図２は、光伝送損失と受光電圧との関係を示している。又、受光電圧に対して前記電力増幅部１４に印加する適正なバイアス電圧を示している。尚、適正なバイアス電圧は、実験、計算等により予め求めておく。受光電圧と適正バイアス電圧との関係についてのテーブルデータ（光伝送損失補正バイアステーブル）を前記記憶部２８に格納させておく。
【００３０】
前記ＰＤ１３からの出力信号（ＲＦ信号）を一部分岐し、前記ＡＤ変換器２６に入力する。該ＡＤ変換器２６ではＡ／Ｄ変換してデジタルの検出信号として前記演算部２７に送出する。該演算部２７では検出信号（受光電圧）と前記テーブルデータとを比較し、検出した受光電圧に対応するバイアス電圧を演算し、前記ＤＡ変換器２９に出力する。該ＤＡ変換器２９ではＤ／Ａ変換したアナログバイアス信号を前記増幅器３０に送出する。
【００３１】
而して、前記バイアス設定部２５は前記ＰＤ１３が出力する電圧に基づきバイアス電圧を発生し、前記電力増幅部１４に印加する。
【００３２】
前記増幅器３０は、アナログバイアス信号を増幅して前記ＰＤ１３が出力する受光電圧に対応した適正なバイアス電圧を前記電力増幅部１４に印加する。前記ＰＤ１３から出力されるＲＦ信号は前記電力増幅部１４で電圧に適正な増幅率で増幅される。前記電力増幅部１４から出力されたＲＦ信号は、前記可変減衰器１５により前記子局光電気変換部２３の利得が一定となる様に調整される。
【００３３】
上記した実施の形態に於いて、前記親局光電気変換部２２に対しても前記バイアス設定部２５を設けてもよい。
【００３４】
図３は、本発明を実施した場合のＡＣＬＲ特性を示しており、光伝送損失が小さい状態（図３中、破線で囲った部分）での歪みが解消されている。
【００３５】
次に、前記バイアス設定部２５によるバイアス電圧の設定の具体例を説明する。
【００３６】
図２で示す光伝送損失補正バイアステーブルは、簡略化して前記記憶部２８に格納させておくことができる。簡略化した光伝送損失補正バイアステーブルを図４に示す。
【００３７】
図４に示される光伝送損失補正バイアステーブルでは、所要のステップに設定した受光電圧、例えば０．５Ｖのステップで受光電圧を設定し、各ステップに対応するバイアス値を設定する。該バイアス値は、予め得た回路特性、或は実測値に基づき求める。
【００３８】
図５は前記バイアス設定部２５が図４で示す光伝送損失補正バイアステーブルに基づきバイアス電圧値を設定する流れを示している。
【００３９】
前記ＰＤ１３が光信号を受光して受光電圧が出力されると、前記演算部２７は前記記憶部２８から光伝送損失補正バイアステーブルを読込み、該光伝送損失補正バイアステーブルから受光電圧に対応するバイアス値を求める。求められたバイアス値は、前記増幅器３０を経て前記電力増幅部１４に出力される。
【００４０】
尚、出力された受光電圧が、前記光伝送損失補正バイアステーブルで設定した受光電圧と合致していない場合、例えば受光電圧が０．６Ｖであった場合は、前記演算部２７は０．５Ｖに対するバイアス値、１．０Ｖに対するバイアス値を読込み、０．５Ｖと１．０Ｖとの間を案分する等の補間処理により、０．６Ｖに対するバイアス値を演算により求める。
【００４１】
而して、受光電圧が０．６Ｖの場合でも前記バイアス設定部２５は適正なバイアス値を出力する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る光伝送システムの概略構成図である。
【図２】該実施の形態に使用される光伝送損失補正バイアステーブルを示す図である。
【図３】該実施の形態に於けるＡＣＬＲ特性を示す線図である。
【図４】簡略化した光伝送損失補正バイアステーブルを示す図である。
【図５】簡略化した光伝送損失補正バイアステーブルによりバイアス値を求める流れを示すフローチャートである。
【図６】従来の光伝送システムの概略構成図である。
【図７】従来の光伝送システムに於けるＡＣＬＲ特性を示す線図である。
【符号の説明】
【００４３】
１              親局
２              子局
３              光ケーブル
４              光ケーブル
１３            ＰＤ
１４            電力増幅部
１５            可変減衰器
２１            親局電気光変換部
２２            親局光電気変換部
２３            子局光電気変換部
２４            子局電気光変換部
２５            バイアス設定部
２７            演算部
２８            記憶部 
【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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【図７】
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