(57)【要約】【課題】光送信器から出力される多値光信号の消光比を検出して多値レベルを設定することで、各多値レベルでＳ／Ｎが等しい、多値振幅変調された光信号が得られる光送信器、光受信器、及び光伝送システムを提供する。【解決手段】本発明に係る光送信器は、送信データを出力するデータ送信部と、光信号の多値レベルを設定する多値レベル設定部と、多値レベル設定部の出力に基づいてデータ送信部の出力を多値振幅信号に変換する駆動部と、駆動部の出力信号を光信号に変換する発光部とを備える。本発明に係る光受信器は、発光部からの光信号を受光する受光部と、受光部の出力信号から光信号の消光比を検出する第１の消光比検出部と、消光比検出部の出力から受光部からの出力信号の多値レベルを判定するための識別レベルを設定する識別レベル設定部と、識別レベル設定部の出力に基づいて受光部からの出力信号の多値レベルを判定する多値レベル判定部とを備える。【選択図】図１
2008113386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値振幅変調された光信号を出力する光送信器であって、
送信データを出力するデータ送信部と、
前記光信号の消光比を設定する消光比設定部と、
前記消光比設定部からの入力に基づいて、前記光信号の多値レベルを設定する多値レベル設定部と、
前記多値レベル設定部の出力に基づいて、前記データ送信部の出力を多値振幅信号に変換する駆動部と、
前記駆動部の出力信号を光信号に変換する発光部とを備える、光送信器。
【請求項２】
多値振幅変調された光信号を受信する光受信器であって、
前記光信号を受光する受光部と、
前記受光部の出力信号から、前記光信号の消光比を検出する第１の消光比検出部と、
前記消光比検出部の出力から、前記受光部からの出力信号の多値レベルを判定するための識別レベルを設定する識別レベル設定部と、
前記識別レベル設定部の出力に基づいて、前記受光部からの出力信号の多値レベルを判定する多値レベル判定部とを備える、光受信器。
【請求項３】
前記光信号は、所定の間隔で多値振幅変調され、前記所定の間隔は前記発光部の出力パワーが大きい多値レベルほど、隣接する多値レベルとの間隔が大きいことを特徴とする、請求項１記載の光送信器。
【請求項４】
前記光信号は、所定の間隔で多値振幅変調され、前記所定の間隔は前記発光部の出力パワーが大きい多値レベルほど、隣接する多値レベルとの間隔が大きいことを特徴とする、請求項２記載の光受信器。
【請求項５】
前記消光比設定部は、前記発光部の出力を検知する出力光検知部と、前記出力光検知部の出力から、前記発光部の出力の消光比を検出する第２の消光比検出部とを有し、
前記多値レベル設定部は、前記第２の消光比検出部からの出力に基づいて、多値レベルを設定することを特徴とする、請求項１または３記載の光送信器。
【請求項６】
前記多値レベル設定部は、前記第２の消光比検出部の出力と、前記発光部の出力パワーを設定する発光パワー設定部の出力に基づいて、前記多値レベルを設定することを特徴とする、請求項５記載の光送信器。
【請求項７】
前記発光パワー設定部は、前記光受信器の受光パワーに基づいて、前記発光部の出力パワーを設定することを特徴とする、請求項６記載の光送信器。
【請求項８】
前記発光パワー設定部は、前記出力光検知部の出力から、前記光信号の発光パワーを検知する発光パワー検出部を有し、
前記発光パワー設定部の出力は、前記発光パワー検出部の出力に基づいて調整することを特徴とする、請求項６記載の光送信器。
【請求項９】
前記受光部は、アバランシェフォトダイオードであることを特徴とする、請求項２または４記載の光受信器。
【請求項１０】
多値振幅変調された光信号を伝送する光伝送システムにおいて、
前記光送信器の伝送速度を設定する第１の速度調停部と、
前記第１の速度調停部の出力に基づいた伝送速度で、送信データを出力するデータ送信部と、
前記光信号の消光比を設定する消光比設定部と、
前記消光比設定部からの入力に基づいて、前記光信号の多値レベルを設定する多値レベル設定部と、
前記多値レベル設定部の出力に基づいて、前記データ送信部の出力を多値信号に変換する駆動部と、
前記駆動部の出力信号を光信号に変換する発光部とを有する光送信器と、
前記光受信器の伝送速度を設定する第２の速度調停部と、
前記発光部からの光信号を受光する受光部と、
前記受光部の出力信号から、前記光信号の消光比を検出する消光比検出部と、
前記消光比検出部の出力と、前記第２の速度調停部の出力から、前記受光部からの出力信号の多値レベルを判定するための識別レベルを設定する識別レベル設定部と、
前記識別レベル設定部の出力に基づいて、前記受光部からの出力信号の多値レベルを判定する多値レベル判定部とを有する光受信器と、を備え、
第１の速度調停部と第２の速度調停部で、光送信器と光受信器間の伝送速度を決定することを特徴とする、光伝送システム。
【請求項１１】
前記光信号は、所定の間隔で多値振幅変調され、前記所定の間隔は前記発光部の出力パワーが大きい多値レベルほど、隣接する多値レベルとの間隔が大きいことを特徴とする、請求項１０記載の光伝送システム。
【請求項１２】
前記消光比設定部は、前記発光部の出力を検知する出力光検知部と、前記出力光検知部の出力から、前記発光部の出力の消光比を検出する第２の消光比検出部とを有し、
前記多値レベル設定部は、前記第２の消光比検出部からの出力と、前記第１の速度調停部の出力に基づいて、多値レベルを設定することを特徴とする、請求項１０または１１記載の光伝送システム。
【請求項１３】
前記多値レベル設定部は、前記第２の消光比検出部の出力と、前記発光部の出力パワーを設定する発光パワー設定部の出力と、前記第１の速度調停部の出力に基づいて、前記多値レベルを設定することを特徴とする、請求項１２記載の光伝送システム。
【請求項１４】
前記発光パワー設定部は、前記光受信器の受光パワーに基づいて、前記発光部の出力パワーを設定することを特徴とする、請求項１３記載の光伝送システム。
【請求項１５】
前記発光パワー設定部は、前記出力光検知部の出力から、前記光信号の発光パワーを検知する発光パワー検出部を有し、
前記発光パワー設定部の出力は、前記発光パワー検出部の出力に基づいて調整することを特徴とする、請求項１３記載の光伝送システム。
【請求項１６】
前記受光部は、アバランシェフォトダイオードであることを特徴とする、請求項１０〜１５のいずれかに記載の光伝送システム。
【請求項１７】
前記発光部は、複数の発光素子を有し、
前記駆動部は、複数の出力を有し、各出力は１つの多値レベルに対して１つの出力のみがＯＮになり、その他の出力はＯＦＦになり、かつ各出力が前記発光部の各１つ以上の発光素子と接続されることを特徴とする、請求項１、３、５〜８のいずれかに記載の光送信器。
【請求項１８】
前記発光部は、複数の発光素子を有し、
前記駆動部は、複数の出力を有し、各出力は１つの多値レベルに対して１つの出力のみがＯＮになり、その他の出力はＯＦＦになり、かつ各出力が前記発光部の各１つ以上の発光素子と接続されることを特徴とする、請求項１０〜１６のいずれかに記載の光伝送システム。
【請求項１９】
前記駆動部は、複数の電流源を有し、
前記複数の電流源は、前記発光部にそれぞれ電流を出力し、
前記多値レベル設定部は、前記複数の電流源の電流量を調整し、
前記データ送信部の出力に応じて、前記複数の電流源のＯＮ／ＯＦＦの組合せが前記多値レベル毎に異なることを特徴とする、請求項１、３、５〜８のいずれかに記載の光送信器。
【請求項２０】
前記駆動部は、複数の電流源を有し、
前記複数の電流源は、前記発光部にそれぞれ電流を出力し、
前記多値レベル設定部は、前記複数の電流源の電流量を調整し、
前記データ送信部の出力に応じて、前記複数の電流源のＯＮ／ＯＦＦの組合せが前記多値レベル毎に異なることを特徴とする
、請求項１０〜１６のいずれかに記載の光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多値振幅変調された光信号を伝送する光送信器、光受信器、それを用いた光伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光送受信器では、２値信号を用いたデジタル伝送が主流である。最近では、ブロードバンド伝送が盛んに行われるようになり、高精細な映像信号が伝送されるようになってきており、より高速が伝送速度が求められている。光通信では、電気信号を、レーザなどを用いて高速変調された光信号に変換し、光ファイバや空間中を伝送して、受光素子を用いて電気信号に変換することで、異なる２点間のデータ伝送が行われる。現在は２値信号でのデジタル伝送が一般的であるが、光通信においても、伝送速度を上げるため、またその伝送効率を上げるため、また低コスト化を睨んでより低速な発受光素子を使用するために、多値伝送を用いた伝送方式が検討されている。光通信で多値伝送をする場合には、多値振幅変調の適用が一般に考えられる。その場合、図１３に示すように、多値振幅信号の各多値レベルの間隔は等間隔になるように設定される。これは電気回路において、電気信号で多値振幅信号を変調、復調する回路構成を考えた場合、簡単な構成で実現できるためである。特許文献１では、図１３に示すような各多値レベルが等間隔である多値振幅変調された光信号を得るための構成が示されている。
【特許文献１】特願２００２−３６１０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、光受信器の受光感度を上げるために、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）を使用する場合には、前記のような各多値レベルが等間隔である多値振幅変調された信号では問題が生じる。増倍効果のないＰＤ（フォトダイオード）を用いた光受信器では、雑音電力は前置増幅器の熱雑音が支配的となるため、各多値レベルが等間隔であれば、どの多値レベルにおいてもＳ／Ｎは等しい。しかし、増倍率の大きいＡＰＤを用いた光受信器では、受光パワーが大きいほど、雑音電力が大きくなるため、光パワーの大きい多値レベルほど、隣接する多値レベルとの間隔は大きく設定しないと、Ｓ／Ｎが等しくならず、結果として光受信器の性能が劣化する、という課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、光送信器から出力される多値光信号の消光比を検出して多値レベルを設定することで、各多値レベルでＳ／Ｎが等しい、多値振幅変調された光信号が得られる光送信器、光受信器、及び光伝送システム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】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の光送信器は、多値振幅変調された光信号を出力する光送信器であって、送信データを出力するデータ送信部と、前記光信号の消光比を設定する消光比設定部と、前記消光比設定部からの入力に基づいて、前記光信号の多値レベルを設定する多値レベル設定部と、前記多値レベル設定部の出力に基づいて、前記データ送信部の出力を多値振幅信号に変換する駆動部と、前記駆動部の出力信号を光信号に変換する発光部とを備えることを特徴としている。
【０００６】
更に本発明の光受信器は、多値振幅変調された光信号を受信する光受信器であって、前記光信号を受光する受光部と、前記受光部の出力信号から、前記光信号の消光比を検出する第１の消光比検出部と、前記消光比検出部の出力から、前記受光部からの出力信号の多値レベルを判定するための識別レベルを設定する識別レベル設定部と、前記識別レベル設定部の出力に基づいて、前記受光部からの出力信号の多値レベルを判定する多値レベル判定部とを備えることを特徴としている。
【０００７】
更に本発明の光送信器及び光受信器は、前記光信号は、所定の間隔で多値振幅変調され、前記所定の間隔は前記発光部の出力パワーが大きい多値レベルほど、隣接する多値レベルとの間隔が大きいことを特徴としている。
【０００８】
更に本発明の光送信器は、前記消光比設定部は、前記発光部の出力を検知する出力光検知部と、前記出力光検知部の出力から、前記発光部の出力の消光比を検出する第２の消光比検出部とを有し、前記多値レベル設定部は、前記第２の消光比検出部からの出力に基づいて、多値レベルを設定することを特徴としている。
【０００９】
更に本発明の光送信器は、前記多値レベル設定部は、前記第２の消光比検出部の出力と、前記発光部の出力パワーを設定する発光パワー設定部の出力に基づいて、前記多値レベルを設定することを特徴としている。
【００１０】
更に本発明の光送信器は、前記発光パワー設定部は、前記光受信器の受光パワーに基づいて、前記発光部の出力パワーを設定することを特徴としている。
【００１１】
更に本発明の光送信器は、前記発光パワー設定部は、前記出力光検知部の出力から、前記光信号の発光パワーを検知する発光パワー検出部を有し、前記発光パワー設定部の出力は、前記発光パワー検出部の出力に基づいて調整することを特徴としている。
【００１２】
更に本発明の光受信器は、前記受光部は、アバランシェフォトダイオードであることを特徴としている。
【００１３】
更に本発明の光伝送システムは、多値振幅変調された光信号を伝送する光伝送システムにおいて、前記光送信器の伝送速度を設定する第１の速度調停部と、前記第１の速度調停部の出力に基づいた伝送速度で、送信データを出力するデータ送信部と、前記光信号の消光比を設定する消光比設定部と、前記消光比設定部からの入力に基づいて、前記光信号の多値レベルを設定する多値レベル設定部と、前記多値レベル設定部の出力に基づいて、前記データ送信部の出力を多値信号に変換する駆動部と、前記駆動部の出力信号を光信号に変換する発光部とを有する光送信器と、前記光受信器の伝送速度を設定する第２の速度調停部と、前記発光部からの光信号を受光する受光部と、前記受光部の出力信号から、前記光信号の消光比を検出する消光比検出部と、前記消光比検出部の出力と、前記第２の速度調停部の出力から、前記受光部からの出力信号の多値レベルを判定するための識別レベルを設定する識別レベル設定部と、前記識別レベル設定部の出力に基づいて、前記受光部からの出力信号の多値レベルを判定する多値レベル判定部とを有する光受信器と、を備え、第１の速度調停部と第２の速度調停部で、光送信器と光受信器間の伝送速度を決定することを特徴としている。
【００１４】
更に本発明の光伝送システムは、前記光信号は、所定の間隔で多値振幅変調され、前記所定の間隔は前記発光部の出力パワーが大きい多値レベルほど、隣接する多値レベルとの間隔が大きいことを特徴としている。
【００１５】
更に本発明の光伝送システムは、前記消光比設定部は、前記発光部の出力を検知する出力光検知部と、前記出力光検知部の出力から、前記発光部の出力の消光比を検出する第２の消光比検出部とを有し、前記多値レベル設定部は、前記第２の消光比検出部からの出力と、前記第１の速度調停部の出力に基づいて、多値レベルを設定することを特徴としている。
【００１６】
更に本発明の光伝送システムは、前記多値レベル設定部は、前記第２の消光比検出部の出力と、前記発光部の出力パワーを設定する発光パワー設定部の出力と、前記第１の速度調停部の出力に基づいて、前記多値レベルを設定することを特徴としている。
【００１７】
更に本発明の光伝送システムは、前記発光パワー設定部は、前記光受信器の受光パワーに基づいて、前記発光部の出力パワーを設定することを特徴としている。
【００１８】
更に本発明の光伝送システムは、前記発光パワー設定部は、前記出力光検知部の出力から、前記光信号の発光パワーを検知する発光パワー検出部を有し、前記発光パワー設定部の出力は、前記発光パワー検出部の出力に基づいて調整することを特徴としている。
【００１９】
更に本発明の光伝送システムは、前記受光部は、アバランシェフォトダイオードであることを特徴としている。
【００２０】
更に本発明の光送信器及び光伝送システムは、前記発光部は、複数の発光素子を有し、前記駆動部は、複数の出力を有し、各出力は１つの多値レベルに対して１つの出力のみがＯＮになり、その他の出力はＯＦＦになり、かつ各出力が前記発光部の各１つ以上の発光素子と接続されることを特徴としている。
【００２１】
更に本発明の光送信器及び光伝送システムは、前記駆動部は、複数の電流源を有し、前記複数の電流源は、前記発光部にそれぞれ電流を出力し、前記多値レベル設定部は、前記複数の電流源の電流量を調整し、前記データ送信部の出力に応じて、前記複数の電流源のＯＮ／ＯＦＦの組合せが前記多値レベル毎に異なることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、光送信器から出力される多値光信号の消光比を検出して多値レベルを設定することで、各多値レベルでＳ／Ｎが等しい、多値振幅変調された光信号が得られる光送信器、光受信器、及び光伝送システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光送信器と光受信器のブロック図である。実施の形態１は、光送信器１、光受信器２、発光部１０、駆動部１１、消光比設定部１２、データ送信部１３、多値レベル設定部１５、受光部２０、増幅部２１、消光比検出部２２、データ受信部２３、多値レベル判別部２５、識別レベル設定部２８より成る。光送信器１と光受信器２は、光信号によってデータ信号を伝送する機器である。消光比設定部１２は、光信号９の消光比の値を設定し、その消光比の値を多値レベル設定部１５に入力する。前述のとおり、消光比が異なると、多値振幅変調される信号の各多値レベルの間隔が異なる設定となるため、消光比設定部１２からの入力により、多値レベル設定部１５は各多値レベルを、各多値レベルにおいてＳ／Ｎが等しくなるように設定する。多値レベル設定部１５は、ＡＰＤを用いた光受信器において、光パワーがＮ倍になると信号電力パワーはＮの２乗倍、雑音はＮ倍となる特性であるから、消光比の値から、多値数に応じて各多値レベルを設定する。例として、図１２に、消光比が無限大の時と約７ｄＢの時の多値レベルの設定を示す（図１２では、各多値レベル間のＳ／Ｎを求める際に、簡単のため発光パワーの大きい方で生じる雑音電力を用いて算出している。）。消光比が無限大の場合、各多値レベル間の比は、発光パワーが下から順に、１：１．６：２とした時に各多値レベル間のＳ／Ｎが等しくなる。消光比が約７ｄＢの場合には、下から順に、１：１．３：１．６と、異なる比率に設定することで、Ｓ／Ｎが等しくなる。駆動部１１は、多値レベル設定部１５からの入力に基づいて、データ送信部１３からのデータ信号を多値振幅信号に変換し、発光部１０へ出力する。発光部１０は、駆動部１１からの入力信号を電気／光変換し、光受信器２へ光を出力する。一方、光受信器２は、受光部２０で光／電気変換し、電気信号に変換する。消光比検出部２２は、受光部２０からの入力で受光している光信号９の消光比を検出し、識別レベル設定部２８へ出力する。識別レベル設定部２８は、検出された消光比から、多値数に応じて、多値振幅変調された信号をデータ識別するための識別レベルを決定し、多値レベル判定部２５に出力する。受光部２０で電気信号に変換された信号は、増幅部２１で増幅された後、多値レベル判定部２５に入力される。多値レベル判定部２５に入力された信号は、識別レベル設定部２８により設定された識別レベルによってデータ識別されて、データ信号に変換されてデータ受信部２３に出力される。以上の構成とすることで、光送信器と光受信器は、消光比に応じて各多値レベルを設定、判定することができ、ＡＰＤを用いた光受信器におけるＳ／Ｎを最適に設定することが可能となる。
【００２５】
以上より、ＡＰＤを用いる光送受受信器で、多値振幅変調された光信号を伝送する場合において、ＡＰＤの雑音特性に応じた最適な多値振幅変調信号を得ることができる。
【００２６】
なお、多値レベル設定部はＳ／Ｎが等しくなるように設定したが、各多値レベルにおける誤り率が等しくなる設定であってもよい。
【００２７】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２の光送信器と光受信器のブロック図である。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２８】
実施の形態１では、光送信器１において消光比を設定する構成であったが、発光部１０の電流−光パワー特性の温度による変動、電源電圧変動などがあった場合、想定している消光比とは異なる値で光信号が出力され、最適なＳ／Ｎ（または誤り率）が得られない可能性がある。そこで、発光部１０の出力の一部を、受光部１６で検出し、その検出結果から消光比検出部１４は消光比の値を検出する。ここで検出する消光比とは、各多値レベルのうち、一番小さい光パワーのレベルと、一番大きい光パワーのレベルとの比である。その検出結果を基に、多値レベル設定部１５は、多値レベル設定部１５は一番小さい光パワーのレベルと、一番大きい光パワーのレベルの間の、各多値レベルを設定する。
【００２９】
以上より、発光部１０の出力をモニターすることで、光出力信号の消光比が変動した場合においても、光受信器２において最適なＳ／Ｎ（または誤り率）となるよう設定することができる。
【００３０】
（実施の形態３）
図３、４、５は、本発明の実施の形態３の光送信器と光受信器を示すブロック図である。図３、４、５において、図１、２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３１】
図３において、発光パワー設定部１７は、光送信器１の発光パワーを必要に応じて変更するため、多値レベルの一番小さい光パワーのレベルと、一番大きい光パワーのレベルとを、多値レベル設定部１５に指定する。このとき、発光パワーをある時点より大きくすることを考える。発光パワーを大きくするとき、多値レベルの一番小さい光パワーのレベルと、一番大きい光パワーのレベルとを同じ比率で上げると効率が悪いため、多値レベルの一番小さい光パワーのレベルはそのままで、一番大きい光パワーのレベルを大きくすることが考えられる。そのため、発光パワー設定部１７によって発光パワーを変化させると、光信号９の消光比が変動することになり、上述のとおり、各多値レベルでのＳ／Ｎ（または誤り率）が変動してしまう。このため、実施の形態３では、発光パワー設定部１７の出力と、光信号９の消光比を検出している消光比検出部１４の出力とから、多値レベル設定部１５が多値レベルを設定する構成とした。
【００３２】
また、図４において、光受信器２の受光パワーを受光パワー検出部２４で検出し、その結果を発光パワー設定部１７にフィードバックする構成とすることで、例えば受光パワーが小さい場合には、発光パワーを上げて受光パワーが大きくなるように、発光パワー設定部１７は必要なだけの発光パワーとなるように設定することが可能となる。
【００３３】
また、図５において、発光部１０の出力の一部を受光部１６でモニターし、その出力から発光パワーを検知して、発光パワー設定部１７が出力を調整する構成とすることで、発光部１０の出力パワーが変動した場合においても、発光パワーを所望の値に設定することが可能となる。
【００３４】
以上より、発光パワー設定部１７と消光比検出部１４の出力とから多値レベル設定部１５の設定を制御することで、光受信器２において最適なＳ／Ｎ（または誤り率）を維持した上で、発光パワーを変化させることが可能となり、最適な光伝送を実現することができる。
【００３５】
（実施の形態４）
図６と図７は、本発明の実施の形態４の光送信器と光受信器を示すブロック図である。図６、７において、図１〜４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３６】
図６において、光送信器１と光受信器２は、複数の伝送速度に対応している。例えば、伝送速度１００Ｍｂｐｓでは４値信号であるが、伝送速度２００Ｍｂｐｓでは、多値数をその倍にして８値信号とすることで、伝送速度に応じて、多値数を変化させる。図６において、光送信器１と光受信器２が伝送する場合、伝送を行う前に、速度調停部１８と２６との間で、それぞれが対応する伝送速度についての情報を、光信号または電気信号の制御信号９９で伝送するなどして伝送速度を決定する。伝送速度が決定すると、その速度に応じて使用する多値数が決定され、光送信器１においては、速度調停部１８が多値数を多値レベル設定部１５に入力し、また、光受信器２においては、速度調停部２６が識別レベル設定部２８に多値数を入力する。多値レベル設定部１５は、消光比検出部１４の出力と、速度調停部１８の出力から、多値レベルを設定する。同様に、識別レベル設定部２８は、消光比検出部２２の出力と、速度調停部２６の出力から、識別レベルを設定する。さらに図７においては、多値レベル設定部１５は、実施の形態３と同様に、発光パワー設定部１７の出力も考慮して、多値レベルを設定する。
【００３７】
以上より、光送信器１と光受信器２が複数の伝送速度に対応している場合に、必要な多値数と、消光比と、発光パワーを考慮して多値レベルを設定することが可能となり、光受信器２において最適なＳ／Ｎ、または誤り率となるよう設定することができる。
【００３８】
（実施の形態５）
図８と図９は、本発明の実施の形態５の光送信器と光受信器を示すブロック図である。図８、９において、図１〜７と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３９】
図８において、多値数が４のときの構成を図示している。データ送信部１３は、２値データとして、“００”、“０１”、“１０”、“１１”が入力された場合に、４つある出力のうち１つにだけ信号を出力する。多値レベル設定部１５は、駆動部１１に設けた電流源の電流量を設定する。ここで、各電流源の電流量は、図９に示すように、Ａ、Ｘ、Ｙ、Ｚと設定されている。発光部１０は、複数の発光素子を備え、駆動部１１の各出力に対して、それぞれ１つの発光素子が接続されている。このとき、データ送信部１３に“００”が入力された場合を考える。“００”が入力されると、データ送信部１３は、駆動部１１の左上の入力端子Ｂ１にＶｒｅｆ以下の電圧信号を出力し、残りのＢ２、Ｂ３、Ｂ４の入力端子にはＶｒｅｆ以下の電圧信号を出力する。入力端子Ｂ１がＶｒｅｆ以下であるため、入力端子Ｂ１がある差動回路は、発光部１０のうちの１つの発光素子にＡの電流量の電流を流し、その他の差動回路は発光素子に電流を流さない。同様に、データ送信部１３に“０１”が入力されると、入力端子Ｂ２がある差動回路だけが発光素子に電流を流す。以上の構成により、“０１”だと発光部にはＡの電流量、“０１”だとＸ、“１０”だとＹ、“１１”だとＺの電流量の電流が発光部１０の各発光素子に流れることになる。ここで、多値レベル設定部１５は、各電流源の電流量Ａ、Ｘ、Ｙ、Ｚを、実施の形態１〜４でのべたように設定することで、消光比、発光パワー、多値数に考慮して多値レベルを設定することが可能となる。
【００４０】
以上より、光受信器２において最適なＳ／Ｎ（または誤り率）となる、多値振幅変調された光信号を出力する光送信器を得ることができる。
【００４１】
なお、図８では多値数４について図示したが、多値数８であれば差動回路が８個設けることで同様の効果を得ることができ、多値数に合わせて、差動回路の数を合わせて構成することで、異なる多値数での多値振幅変調が可能となる。
【００４２】
なお、各差動回路に発光素子が１つ接続される構成としたが、２つずつ、３つずつといったように同数の発光素子が接続される構成であってもよい。
【００４３】
なお、各差動回路に発光素子が１つ接続される構成としたが、各差動回路の電流量を調整し、各作動回路に接続される発光素子の数が同数でなくても、各光出力の合計が、多値振幅変調される構成であればよい。
【００４４】
（実施の形態６）
図１０と図１１は、本発明の実施の形態６の光送信器と光受信器を示すブロック図である。図１０、１１において、図１〜９と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００４５】
図１０において、多値数が４のときの構成を図示している。データ送信部１３は、２値データの２ビットパラレル信号（Ｄ１、Ｄ２）を出力する（なお、図１０においてデータ送信部１３の出力及びＡＮＤ演算の出力は、論理“１”がＶｒｅｆより低い電位で、論理“０”がＶｒｅｆより高い電位であることを注記しておく）。多値レベル設定部１５は、駆動部１１に設けた電流源の電流量を設定する。ここで、各電流源の電流量は、図１０、１１に示すように、Ａ、Ｘ、Ｙ、Ｚと設定する。データ送信部１３が“Ｄ１、Ｄ２”として、“０、０”を出力すると、駆動部１１の各入力端子Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３はＶｒｅｆより高い信号が入力されるため、駆動部１１の右下に設置された電流源による電流量Ａだけが発光部１０の駆動電流となる。ここで駆動部１１の右下の電流源は、発光部１０が、駆動電流が小さいときに周波数応答特性が遅くなることに対して、一番小さい発光レベルにおいても、ある程度の発光をさせることで、周波数応答特性を良化することができる。図１１に、（Ｄ１、Ｄ２）の組合せに対する駆動電流Ｉの変化を示す。各電流源の電流量Ａ、Ｘ、Ｙ、Ｚの値を調整することで、図１１右に示すように、発光パワーが大きいほど、隣接する多値レベルの間隔が大きくなるように駆動することが可能となる。
【００４６】
本実施の形態６では各電流源の組合せにより駆動電流を変化させ、実施の形態５の電流源がひとつだけ動作する構成とは、異なる構成となっているが、組合せの例として、実施の形態５のように、電流源がひとつだけ動作するように構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明にかかる光送信器と光受信器は、多値振幅変調した光信号を用いてデータ伝送において、ＡＰＤを用いた光受信器を使用した場合においても、各多値レベルにおけるＳ／Ｎを等しく設定できる特徴を有し、光伝送を用いてデータ伝送を行う機器および装置の入出力インターフェース等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の光送信器と光受信器の構成を示すブロック図
【図２】本発明の光送信器と光受信器の構成を示すブロック図
【図３】本発明の光送信器と光受信器の構成を示すブロック図
【図４】本発明の光送信器と光受信器の構成を示すブロック図
【図５】本発明の光送信器と光受信器の構成を示すブロック図
【図６】本発明の光送信器と光受信器の構成を示すブロック図
【図７】本発明の光送信器と光受信器の構成を示すブロック図
【図８】本発明の光送信器の構成を示すブロック図
【図９】本発明の光送信器の駆動電流−発光パワー特性及び出力波形図
【図１０】本発明の光送信器の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の光送信器の送信データ−駆動電流の関係図及び出力波形図
【図１２】本発明の光送信器の出力波形図
【図１３】従来の光送信器の出力波形図
【符号の説明】
【００４９】
１    光送信器
２    光受信器
１０    発光部
１１    駆動部
１２    消光比設定部
１３    データ送信部
１４    消光比検出部
１５    多値レベル設定部
１６    受光部
１７    発光パワー設定部
１８    速度調停部
２０    受光部
２１    増幅部
２２    消光比検出部
２３    データ受信部
２４    受光パワー検出部
２５    多値レベル判定部
２６    速度調停部
２８    識別レベル設定部
９    光信号
９９    光（電気）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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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