(57)【要約】【課題】  光ファイバを介して入力される光信号の受光パワーが変動するような場合でも、光信号として受信した制御信号やデータ信号を正常に出力することができる光受信器を提供する。【解決手段】  光受信器において、光電気変換部は、光ファイバを介して入力された光信号を電気信号に変換する。受光パワー検出部は、光信号の受光パワーを検出する。検出レベル設定部は、検出レベルとして第１検出レベル値又は第２検出レベル値を出力する。比較部は、受光パワーと検出レベルとを比較する。出力／停止切替え部は、比較部での比較結果として、受光パワーが検出レベルよりも大きい場合、出力信号として電気信号を出力する。一方、出力／停止切替え部は、受光パワーＰｔが検出レベルＬｔよりも小さい場合、出力信号を停止する。【選択図】  図１
2005236970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを介して入力される光信号の出力を制御する光受信器であって、
前記光信号を受信する受信部と、
前記光信号の受光パワーが検出レベル以上のとき、前記受信した信号を出力すると判断する判断部と、
前記判断部の判断に従って、前記受信部が受信した信号を出力する又は停止する出力／停止切替え部とを備え、
前記判断部は、さらに前記受光パワーが前記検出レベルを超えた後は、前記受光パワーが所定の大きさに低下するまで、前記信号を出力する判断を維持することを特徴とする、光受信器。
【請求項２】
前記判断部は、
前記受信部が受信した光信号の前記受光パワーを検出する受光パワー検出部と、
前記受光パワーと前記検出レベルとを比較する比較部と、
前記受光パワーが前記検出レベルを超えた後は、前記検出レベルを所定の大きさに低下させる検出レベル設定部とを備え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】
前記検出レベル設定部は、
第１検出レベル値、及び前記第１検出レベル値より小さな第２検出レベル値を記憶する記憶部と、
前記受光パワーが前記検出レベルより小さい場合に前記第１検出レベル値を前記検出レベルとして出力し、前記受光パワーが前記検出レベルより大きい場合に前記第２検出レベル値を前記検出レベルとして出力する検出レベル制御部とを備えることを特徴とする、請求項２に記載の光受信器。
【請求項４】
前記検出レベル制御部は、前記受光パワーが前記第１検出レベル値を超えた場合に、前記検出レベルを前記第１検出レベル値から前記第２検出レベル値に切替え、前記受光パワーが前記第２の検出レベル値より小さくなった場合に、前記検出レベルを前記第２検出レベル値から前記第１検出レベル値に切替えることを特徴とする、請求項３に記載の光受信器。
【請求項５】
前記検出レベル制御部は、前記検出レベルを前記第２検出レベル値から前記第１検出レベル値に切替える遷移時間を、前記第１検出レベル値から前記第２検出レベル値に切替える遷移時間に比べて長く設定することを特徴とする、請求項４に記載の光受信器。
【請求項６】
前記検出レベル制御部は、前記受光パワーが前記第２検出レベル値より小さい時間が予め設定された時間より長くなると、前記第１検出レベル値を前記検出レベルとして出力することを特徴とする、請求項３に記載の光受信器。
【請求項７】
前記第２検出レベル値は、前記受信した光信号の符号誤り率が小さくなる値に設定されることを特徴とする、請求項３に記載の光受信器。
【請求項８】
前記判断部は、
前記受信部が受信した信号の振幅を所定の増幅率で増幅する振幅変換部と、
前記振幅変換部で増幅された信号の振幅を検出する振幅検出部と、
前記振幅検出部で検出された振幅の大きさと前記検出レベルとを比較する比較部と、
前記検出レベルを出力する検出レベル設定部とを備え、
前記振幅変換部は、前記比較部の結果として、前記振幅の大きさが前記検出レベルを超えた場合に、前記所定の増幅率より大きな増幅率で前記受信した信号の振幅を増幅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９】
前記振幅変換部は、
第１増幅率及び前記第１増幅率より大きな第２増幅率を記憶する増幅率記憶部と、
前記振幅検出部で検出された振幅の大きさが前記検出レベルより小さい場合に前記第１増幅率を前記所定の増幅率として出力し、前記振幅検出部で検出された振幅の大きさが前記検出レベルより大きい場合に前記第２増幅率を前記所定の増幅率として出力する増幅率制御部と、
前記増幅率制御部が出力する前記所定の増幅率で前記受信部が受信した信号を増幅する増幅部とを備えることを特徴とする、請求項８に記載の光受信器。
【請求項１０】
前記増幅率制御部は、前記振幅検出部で検出された振幅の大きさが前記検出レベルを超えた場合に、前記所定の増幅率を前記第１増幅率から前記第２増幅率に切替え、前記振幅検出部で検出された振幅の大きさが前記検出レベルより小さくなった場合に、前記所定の増幅率を前記第２増幅率から前記第１増幅率に切替えることを特徴とする、請求項９に記載の光受信器。
【請求項１１】
前記増幅率制御部は、前記所定の増幅率を前記第２増幅率から前記第１増幅率に切替える遷移時間を、前記第１増幅率から前記第２増幅率に切替える遷移時間に比べて長く設定することを特徴とする、請求項１０に記載の光受信器。
【請求項１２】
前記増幅率制御部は、前記振幅検出部で検出された振幅の大きさが前記検出レベルより小さい時間が予め設定された時間より長くなると、前記所定の増幅率として前記第１増幅率を出力することを特徴とする、請求項９に記載の光受信器。
【請求項１３】
前記第２増幅率は、前記所定の増幅率として出力され、かつ前記振幅検出部で検出された振幅の大きさが前記検出レベルと同じであるときに、前記光信号の符号誤り率が小さくなる値に設定されることを特徴とする、請求項９に記載の光受信器。
【請求項１４】
前記受信部は、光電気変換部であり、
前記光電気変換部は、前記入力された光信号を受信し、当該受信した光信号を電気信号に変換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１５】
光ファイバを介して入力される光信号の出力を制御する光受方法であって、
前記光信号を受信するステップと、
前記光信号の受光パワーが検出レベル以上のとき、前記受信した信号を出力するステップと、
前記受光パワーが前記検出レベルを超えた後は、前記受光パワーが所定の大きさに低下するまで、前記受信した信号の出力を維持するステップとを備えることを特徴とする、光受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを介して光信号を受信する光受信器、及び光受信方法に関し、より特定的には、光信号の受光パワーの大きさによって、受信した信号を出力する、又は受信した信号の出力を停止する光受信器、及び光受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信の分野では、通常符号誤り率として１０―12を満たす受光パワーを最小受光パワーと定義し、最小受光パワーより大きな受光パワーで光信号を受信する必要があると規定している。光信号を受信する光受信器は、光信号の受光パワーが最小受光パワーより小さいと符号誤りが頻繁に発生するため、デジタル信号の論理“１”、“０”を正しく判定することができない。そのため、従来の光受信器には、光信号の受光パワーが所定の検出レベルより大きい場合には信号を出力するが、小さい場合には信号の出力を停止する機能を付加するものがある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図１４は、従来の光受信器９０１の構成の一例を示すブロック図である。図１４において、従来の光受信器９０１は、光電気変換部９０２、受光パワー検出部９０３、検出レベル設定部９０４、比較部９０５、及び出力／停止切替え部９０６を備える。光電気変換部９０２には、光ファイバ９０７を介して光信号が入力される。光電気変換部９０２は、入力された光信号を電気信号に変換する。光電気変換部９０２で変換された電気信号は、受光パワー検出部９０３及び出力／停止切替え部９０６に入力される。受光パワー検出部９０３は、入力された電気信号に基づいて光信号の受光パワーＰを検出する。検出レベル設定部９０４は、受光パワーＰと比較するための所定の検出レベルＬを出力する。
【０００４】
比較部９０５は、受光パワー検出部９０３で検出された受光パワーＰと、検出レベル設定部９０４から出力された検出レベルＬとを比較し、その比較結果を出力／停止切替え部９０６に通知する。出力／停止切替え部９０６は、受光パワーＰの方が検出レベルＬより大きい場合には、光電気変換部９０２で変換された電気信号を出力する。一方、受光パワーＰの方が検出レベルＬよりも小さい場合には、光電気変換部９０２で変換された電気信号の出力を停止する。これによって、従来の光受信器９０１は、光信号の受光パワーＰが所定の検出レベルＬより大きい場合には信号を出力し、小さい場合には信号の出力を停止することができる。
【特許文献１】特開平１０−１１２６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の光受信器９０１においては、光ファイバ９０７と接続される際に、入力される光信号の受光パワーＰが変動し、受光パワーＰがある時点で検出レベルＬに達した後、再び検出レベルＬ以下になると、出力していた信号を停止してしまうという問題点があった。これは、光ファイバ９０７と光受信器９０１とが接続される際に、光ファイバ９０７側のプラグと、光受信器９０１側のレセプタクルやコネクタとが完全に接続されるまで、光信号の受光パワーＰが不安定になるためである。
【０００６】
従来の光受信器９０１の問題点について、図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、連続的な信号を受信した場合の光受信器９０１の問題点を説明する図である。図１５を参照して、光信号の受光パワーＰは、時刻ｔ１で一端検出レベルＬを超えた後、時刻ｔ２で検出レベルＬ以下となり、再び時刻ｔ３で検出レベルＬを超えている。このような場合、従来の光受信器９０１は、時刻ｔ１からｔ２まで信号を出力し、時刻ｔ２からｔ３まで信号の出力を停止する。その結果、光受信器９０１が出力する信号は、時刻ｔ２からｔ３まで途切れて、その間のデータが欠落することになる。
【０００７】
図１６は、バースト的な信号を受信した場合の光受信器９０１の問題点を説明する図である。図１６を参照して、光受信器９０１は、バースト的な信号として、制御信号Ｓ１〜Ｓ３をデータ信号Ｓ４に先だって受信したとする。このような制御信号Ｓ１〜Ｓ３は、例えば、ＩＥＥＥ１３９４ｂ-２００２などのシステムから、機器間の調停のために送信される。光受信器９０１は、１つ目の制御信号Ｓ１の受光パワーＰが検出レベルＬ以上なので、出力信号として制御信号Ｓ１を出力する。しかし、光受信器１は、制御信号Ｓ２の受光パワーＰが検出レベルＬ以下であるので、制御信号Ｓ２の出力を停止する。このため、光受信器９０１から出力された信号を受信する機器は、制御信号Ｓ２を受信できなくなり、機器間の通信の確立に失敗することがある。
【０００８】
プロトコルによっては機器間の通信の確立が一旦失敗すると、その機器間の通信が停止したままになり、再開することができなくなってしまうことがある。そのため、従来の光受信器９０１は、機器間の通信の確立に失敗した場合、通信を復旧するために、機器の電源再投入または光ファイバ９０７の接続のやり直し等を行う必要があった。
【０００９】
それ故に、本発明の目的は、光ファイバと接続される際に、光ファイバ側のプラグと、プラグと接続されるレセプタクル等との嵌合状態によって、光ファイバを介して入力される光信号の受光パワーが変動するような場合でも、光信号として受信した制御信号やデータ信号を正常に出力することができる光受信器及び光受信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光ファイバを介して入力される光信号の出力を制御する光受信器に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の光受信器は、受信部、判断部、及び出力／停止切替え部を備える。受信部は、光信号を受信する。判断部は、光信号の受光パワーが検出レベル以上のとき、受信した信号を出力すると判断する。出力／停止切替え部は、判断部の判断に従って、受信部が受信した信号を出力する又は停止する。そして、判断部は、さらに受光パワーが検出レベルを超えた後は、受光パワーが所定の大きさに低下するまで、信号を出力する判断を維持する。
【００１１】
好ましくは、判断部は、受光パワー検出部、比較部、及び検出レベル設定部を備える。受光パワー検出部は、受信部が受信した光信号の受光パワーを検出する。比較部は、受光パワーと検出レベルとを比較する。検出レベル設定部は、受光パワーが検出レベルを超えた後は、検出レベルを所定の大きさに低下させる。
【００１２】
検出レベル設定部は、第１検出レベル値、及び第１検出レベル値より小さな第２検出レベル値を記憶する記憶部と、受光パワーが検出レベルより小さい場合に第１検出レベル値を検出レベルとして出力し、受光パワーが検出レベルより大きい場合に第２検出レベル値を検出レベルとして出力する検出レベル制御部とを備える。
【００１３】
検出レベル制御部は、受光パワーが第１検出レベル値を超えた場合に、検出レベルを第１検出レベル値から第２検出レベル値に切替え、受光パワーが第２の検出レベル値より小さくなった場合に、検出レベルを第２検出レベル値から第１検出レベル値に切替える。
【００１４】
好ましくは、検出レベル制御部は、検出レベルを第２検出レベル値から第１検出レベル値に切替える遷移時間を、第１検出レベル値から第２検出レベル値に切替える遷移時間に比べて長く設定する。
【００１５】
検出レベル制御部は、受光パワーが第２検出レベル値より小さい時間が予め設定された時間より長くなると、第１検出レベル値を検出レベルとして出力する。また、第２検出レベル値は、受信した光信号の符号誤り率が十分に小さくなる値に設定される。
【００１６】
別の局面では、判断部は、振幅変換部、振幅検出部、比較部、及び検出レベル設定部を備える。振幅変換部は、受信部が受信した信号の振幅を所定の増幅率で増幅する。振幅検出部は、振幅変換部で増幅された信号の振幅を検出する。比較部は、振幅検出部で検出された振幅の大きさと検出レベルとを比較する。検出レベル設定部は、検出レベルを出力する。そして、振幅変換部は、比較部の結果として、振幅検出部で検出された振幅の大きさが検出レベルを超えた場合に、所定の増幅率より大きな増幅率で受信した信号を増幅する。
【００１７】
振幅変換部は、第１増幅率及び第１増幅率より大きな第２増幅率を記憶する増幅率記憶部と、振幅検出部で検出された振幅の大きさが検出レベルより小さい場合に第１増幅率を所定の増幅率として出力し、振幅検出部で検出された振幅の大きさが検出レベルより大きい場合に第２増幅率を所定の増幅率として出力する増幅率制御部と、増幅率制御部が出力する所定の増幅率で受信部が受信した信号を増幅する増幅部とを備える。
【００１８】
増幅率制御部は、振幅検出部で検出された振幅の大きさが検出レベルを超えた場合に、所定の増幅率を第１増幅率から第２増幅率に切替え、振幅検出部で検出された振幅の大きさが検出レベルより小さくなった場合に、所定の増幅率を第２増幅率から第１増幅率に切替える。
【００１９】
増幅率制御部は、所定の増幅率を第２増幅率から第１増幅率に切替える遷移時間を、第１増幅率から第２増幅率に切替える遷移時間に比べて長く設定する。増幅率制御部は、受光パワーが検出レベルより小さい時間が予め設定された時間より長くなると、所定の増幅率として第１増幅率を出力する。
【００２０】
第２増幅率は、所定の増幅率として出力され、かつ振幅検出部で検出された振幅の大きさが検出レベルと同じであるときに、光信号の符号誤り率が十分に小さくなる値に設定される。
【００２１】
好ましくは、受信部は、光電気変換部である。この場合、光電気変換部は、入力された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換する。
【００２２】
また、上述した光受信器の受信部、判断部、及び出力／停止切替え部が行うそれぞれの処理は、一連の処理手順を与える光ファイバを介して入力される光信号の出力を制御する光受信方法として捉えることができる。すなわち、光信号を受信するステップと、光信号の受光パワーが検出レベル以上のとき受信した信号を出力するステップと、受光パワーが検出レベルを超えた後は、受光パワーが所定の大きさに低下するまで受信した信号の出力を維持する、方法である。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明によれば、光信号の受光パワーの大きさに基づいて、受光パワーを検出するための検出レベルの大きさを変動させる。これによって、光ファイバと接続される際に、光ファイバを介して入力される光信号の受光パワーが変動するような場合でも、光信号として受信した制御信号やデータ信号を正常に出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光受信器１の構成の一例を示すブロック図である。図１において、第１の実施形態に係る光受信器１は、光電気変換部２、受光パワー検出部３、検出レベル設定部４、比較部５、及び出力／停止切替え部６を備える。
【００２５】
光電気変換部２は、受信した光信号を電気信号に変換する。受光パワー検出部３は、光電気変換部２で受信された光信号の受光パワーＰｔを検出する。検出レベル設定部４は、光受信器１が信号を出力するか停止するか否かを判断するための検出レベルＬｔを出力する。比較部５は、受光パワー検出部３で検出された受光パワーＰｔと、検出レベル設定部４が出力した検出レベルＬｔとを比較する。出力／停止切替え部６は、比較部５での比較結果Ｃｔに基づいて、光電気変換部２で変換された電気信号を出力する、あるいは電気信号の出力を停止する。なお、受光パワー検出部３、検出レベル設定部４、及び比較部５は、光受信器１が信号を出力するか停止するか否かを判断するための構成であるので、判断部として捉えることができる。
【００２６】
以下に、第１の実施形態に係る光受信器１の動作について説明する。光受信器１において、光電気変換部２には、光ファイバ７を介して光信号が入力される。光電気変換部２は、入力された光信号を受信する。そして、受信した光信号を電気信号に変換して出力する。光電気変換部２から出力された電気信号は、受光パワー検出部３、及び出力／停止切替え部６に入力される。受光パワー検出部３は、入力された電気信号に基づいて、光信号の受光パワーＰｔを検出する。
【００２７】
検出レベル設定部４は、大きさが変化する検出レベルＬｔを出力する。図２は、検出レベル設定部４の詳細な構成を含む光受信器１の構成を示すブロック図である。図２において、検出レベル設定部４は、検出レベル記憶部４１、検出レベル記憶部４２、及び検出レベル制御部４３を備える。検出レベル記憶部４１は、第１検出レベル値Ｌ１を記憶する。検出レベル記憶部４２は、第２検出レベル値Ｌ２を記憶する。なお、検出レベル記憶部４１と検出レベル記憶部４２とは、まとめて記憶部として捉えることができる。
【００２８】
ここで、第１検出レベル値Ｌ１は、第２検出レベル値Ｌ２より大きな値に設定される。また、第２検出レベル値Ｌ２は、受信する光信号の符号誤り率が１０―12となる受光パワー（すなわち、最小受光パワー）より大きな値に設定される。なお、第２検出レベル値Ｌ２は、光受信器１の用途によっては、最小受光パワーより小さな値に設定されてもよい。検出レベル制御部４３は、第１検出レベル値Ｌ１あるいは第２検出レベル値Ｌ２を検出レベルＬｔとして出力する。
【００２９】
図３は、検出レベル設定部４が出力する検出レベルＬｔの一例を示す図である。図３を参照して、検出レベル設定部４は、光信号の受光パワーＰｔが検出レベルＬｔより小さい状態では、検出レベルＬｔとして第１検出レベル値Ｌ１を出力する。そして、検出レベル設定部４は、光信号の受光パワーＰｔが上昇し、第１検出レベル値Ｌ１より大きくなったときに、検出レベルＬｔとして第２検出レベル値Ｌ２を出力する。また、検出レベル設定部４は、光信号の受光パワーＰｔが第２検出レベル値Ｌ２より小さくなったときに、検出レベルＬｔとして第１検出レベル値Ｌ１を出力する。なお、検出レベル設定部４は、光信号の受光パワーＰｔと検出レベルＬｔとの大小関係を、比較部５から通知される比較結果Ｃｔによって知ることができる。
【００３０】
比較部５には、受光パワー検出部３で検出された受光パワーＰｔ、及び検出レベル設定部４から出力された検出レベルＬｔが入力される。比較部５は、受光パワーＰｔと検出レベルＬｔとの大小関係を比較し、その比較結果Ｃｔを出力／停止切替え部６に通知する。また、比較部５は、比較結果Ｃｔを検出レベル設定部４にも通知する。出力／停止切替え部６は、受光パワーＰｔが検出レベルＬｔより大きい場合、光電気変換部２で変換された電気信号を光受信器１の出力信号とする。
【００３１】
一方、出力／停止切替え部６は、受光パワーＰｔが検出レベルＬｔより小さい場合、光電気変換部２の出力を遮断し、光受信器１の出力信号を停止する。これにより、光受信器１は、受信した光信号の受光パワーＰｔが変動して、受光パワーＰｔが第１検出レベル値Ｌ１を超えた後に小さくなったとしても、第２検出レベル値Ｌ２より大きければ、正常に信号を出力することができる。
【００３２】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る光受信器１によれば、光信号の受光パワーＰｔの大きさに基づいて、受光パワーＰｔを検出するための検出レベルＬｔの大きさを変動させる。これによって、光受信器１は、光ファイバ７と接続される際に、光ファイバ７を介して入力される光信号の受光パワーＰｔが変動するような場合でも、光信号として受信した制御信号やデータ信号を正常に出力することができる。
【００３３】
なお、上述した光受信器１において、光電気変換部２は、光ファイバ７を介して入力された光信号を電気信号に変換して出力していたが、光信号のまま出力してもよいものとする。このような場合、光電気変換部２は、光信号を受信して出力する受信部として捉えることができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る検出レベル設定部４ａの詳細な構成の一例を示す図である。図４では、主要部における信号の波形（Ｃｔ、Ｌｍ１、Ｌｔ）を模式的に示した。図４において、検出レベル設定部４ａは、検出レベル記憶部４１、検出レベル記憶部４２、及び検出レベル制御部４３ａを備える。検出レベル制御部４３ａは、スイッチ部４３１、インバータ４３２、オペアンプ４３３、４３４、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ダイオードＤ１、及びコンデンサＣ１を備える。なお、検出レベル記憶部４１、及び検出レベル記憶部４２については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３５】
以下、第２の実施形態に係る検出レベル設定部４ａの動作について説明する。比較部５は、第１の実施形態と同様に、受光パワーＰｔと検出レベルＬｔとの大小関係を比較し、その比較結果Ｃｔを検出レベル設定部４ａに通知する。ここでは、比較部５は、受光パワーＰｔが検出レベルＬｔより大きいときに論理“Ｈｉｇｈ”を、検出レベルＬｔより小さいときに論理“Ｌｏｗ”を出力するものとする。
【００３６】
検出レベル設定部４ａにおいて、検出レベル制御部４３ａには、比較部５での比較結果Ｃｔが通知される。検出レベル制御部４３ａにおいて、スイッチ部４３１は、比較部５の出力が論理“Ｌｏｗ”であるときに検出レベル記憶部４２が記憶する値（すなわち、第２検出レベル値Ｌ２）を出力し、論理“Ｈｉｇｈ”であるときに検出レベル記憶部４１が記憶する値（すなわち、第１検出レベル値Ｌ１）を出力する。
【００３７】
スイッチ部４３１から出力された信号は、インバータ４３２に入力される。インバータ４３２は、スイッチ部４３１から出力された信号を論理反転して出力する。インバータ４３２から出力された信号Ｌｍ１は、オペアンプ４３３に入力される。ここで、抵抗Ｒ２の抵抗値が抵抗Ｒ１、Ｒ３より大きい場合、インバータ４３２から出力された信号Ｌｍ１は、オペアンプ４３３以降の回路で以下にように処理され、検出レベルＬｔとして出力される。
【００３８】
インバータ４３２から出力された信号Ｌｍ１が第１検出レベル値Ｌ１から第２検出レベル値Ｌ２へ変化する場合、抵抗Ｒ２が抵抗Ｒ１、Ｒ３より大きいため、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷は、ダイオードＤ１を通して放電される。そのため、検出レベルＬｔは、短い遷移時間で、第１検出レベル値Ｌ１から第２検出レベル値Ｌ２まで変化することになる。
【００３９】
一方、インバータ４３２から出力された信号Ｌｍ１が第２検出レベル値Ｌ２から第１検出レベル値Ｌ１に変化する場合、コンデンサＣ１には、抵抗Ｒ２を通して電荷が蓄えられる。そのため、検出レベルＬｔは、比較的長い遷移時間をかけて、第２検出レベルＬ２から第１検出レベル値Ｌ１まで変化することになる。
【００４０】
図５は、検出レベル設定部４ａが出力する検出レベルＬｔの一例を示す図である。図５を参照して、比較部５には、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで第１検出レベル値Ｌ１より大きな受光パワーＰｔが入力される。このような場合、検出レベル設定部４ａは、受光パワーＰｔが検出レベルＬｔより大きくなる時刻ｔ１において、出力する検出レベルＬｔを比較的短い遷移時間で、第１検出レベル値Ｌ１から第２検出レベル値Ｌ２まで変化させる。また、検出レベル設定部４ａは、受光パワーＰｔが検出レベルＬｔよりも小さくなる時刻ｔ２において、出力する検出レベルＬｔを比較的長い遷移時間で、第２検出レベル値Ｌ２から第１検出レベル値Ｌ１まで変化させる。
【００４１】
図６は、バースト的な制御信号を受信した場合の検出レベルＬｔの変化を示す図である。図６を参照して、比較部５には、バースト的な制御信号Ｓ１〜Ｓ３、及びデータ信号Ｓ４の受光パワーＰｔが入力される。このような場合、検出レベル設定部４ａは、制御信号Ｓ１の受光パワーＰｔが検出レベルＬｔより大きくなったときに、出力する検出レベルＬｔを比較的短い遷移時間で、第１検出レベル値Ｌ１から第２検出レベル値Ｌ２まで変化させる。
【００４２】
次に、検出レベル設定部４ａは、制御信号Ｓ１と制御信号Ｓ２との間の無信号区間において、出力する検出レベルＬｔを第２検出レベル値Ｌ２から第１検出レベル値Ｌ１に変化させる。ここで、検出レベル設定部４ａは、出力する検出レベルＬｔを第２検出レベル値Ｌ２から第１検出レベル値Ｌ１まで変化させる遷移時間を、制御信号Ｓ１と制御信号Ｓ２との間の無信号区間よりも充分に長い時間とする。
【００４３】
このような場合、検出レベル設定部４ａは、制御信号Ｓ１と制御信号Ｓ２との間の無信号区間においても、第２検出レベル値Ｌ２に近い検出レベルＬｔを出力することになる。そのため、第２の実施形態に係る光受信器１は、仮に制御信号Ｓ２の受光パワーＰｔが小さくなったときでも、制御信号Ｓ２を正常に受信することができる。検出レベル設定部４ａは、制御信号Ｓ２〜Ｓ３、及びデータ信号Ｓ４を受信した場合にも同様の動作を行う。
【００４４】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る光受信器１によれば、第１の実施形態と同様に、光ファイバ７を介して入力される光信号の受光パワーＰｔが変動するような場合でも、光信号として受信したバースト的な制御信号Ｓ１〜Ｓ３やデータ信号Ｓ４を正常に出力することができる。
【００４５】
なお、第２の実施形態において、検出レベル設定部４ａは、第１検出レベル値Ｌ１から第２検出レベル値Ｌ２への遷移時間を短く、かつ第２検出レベル値Ｌ２から第１検出レベル値Ｌ１への遷移時間を長く設定できるのであれば、上述した構成以外の構成を用いてもよいものとする。
【００４６】
（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係る検出レベル設定部４ｂの構成の一例を示す図である。図７では、主要部における信号の波形（Ｃｔ、Ｌｍ２、Ｌｔ）を模式的に示した。第３の実施形態に係る検出レベル設定部４ｂは、検出レベル制御部４３ｂが第２の実施形態と異なる。図７において、検出レベル制御部４３ｂは、スイッチ部４３１及び遅延部４３５を備える。
【００４７】
検出レベル制御部４３ｂにおいて、スイッチ部４３１には、第２の実施形態と同様に、比較部５での比較結果Ｃｔが通知される。スイッチ部４３１は、比較部５の出力Ｃｔが論理“Ｌｏｗ”であるときに検出レベル記憶部４１が記憶する値（すなわち、第１検出レベル値Ｌ１）を出力し、論理“Ｈｉｇｈ”であるときに検出レベル記憶部４２が記憶する値（すなわち、第２検出レベル値Ｌ２）を出力する。
【００４８】
遅延部４３５には、スイッチ部４３１から出力された信号Ｌｍ２が入力される。遅延部４３５は、スイッチ部４３１から出力された信号Ｌｍ２を所定の条件に従って遅延させて、検出レベルＬｔとして出力する。具体的には、遅延部４３５は、スイッチ部４３１から出力された信号Ｌｍ２が、第２検出検出レベル値Ｌ２から第１検出検出レベル値Ｌ１へ変化するとき、その変化を所定の時間Ｔ２だけ遅延させて、検出レベルＬｔとして出力する。一方、遅延部４３５は、スイッチ部４３１から出力された信号Ｌｍ２が、第１検出検出レベル値Ｌ１から第２検出レベル値Ｌ２へ変化するとき、その変化を遅延させることなく、検出レベルＬｔとして出力する。
【００４９】
図８は、第３の実施形態に係る検出レベル設定部４ｂが出力する検出レベルＬｔの一例を示す図である。図８を参照して、比較部５には、バースト的な制御信号Ｓ１〜Ｓ３、及びデータ信号Ｓ４の受光パワーＰｔが入力される。この例では、制御信号Ｓ１〜Ｓ３を受信した後には、時間Ｔ１の無信号区間がそれぞれ存在するものとする。このような場合、検出レベル設定部４ｂは、制御信号Ｓ１の受光パワーＰｔが検出レベルＬｔより大きくなったときに、出力する検出レベルＬｔを遅延させることなく、第１検出レベル値Ｌ１から第２検出レベル値Ｌ２まで変化させる。
【００５０】
一方、検出レベル設定部４ｂは、制御信号Ｓ１と制御信号Ｓ２との間の無信号区間において、出力する検出レベルＬｔを第２検出レベル値Ｌ２から第１検出レベル値Ｌ１まで所定の時間Ｔ２だけ遅延させて変化させる。検出レベル設定部４ｂは、遅延させる時間Ｔ２を無信号区間Ｔ１よりも充分に長いものとする。このとき、検出レベル設定部４ｂは、制御信号Ｓ１と制御信号Ｓ２との間の無信号区間においても、検出レベルＬｔとして第２検出レベル値Ｌ２を出力することになる。これにより、第３の実施形態に係る光受信器１は、仮に制御信号Ｓ２の受光パワーＰｔが変動して小さくなったとしても、制御信号Ｓ２を正常に受信することができる。
【００５１】
検出レベル設定部４ｂは、制御信号Ｓ２〜Ｓ３及びデータ信号Ｓ４を受信した後の無信号区間においても同様に、検出レベルＬｔの変化を所定の時間Ｔ２だけ遅延させる。このため、検出レベル設定部４ｂは、制御信号Ｓ２と制御信号Ｓ３との間の無信号区間、ならびに制御信号Ｓ３とデータ信号Ｓ４との間の無信号区間においても検出レベルＬｔとして第２検出レベル値Ｌ２を出力する。そして、検出レベル設定部４ｂは、データ信号Ｓ４を受信した後の無信号区間が所定の時間Ｔ２より長くなったときに、検出レベルＬｔを第２検出レベル値Ｌ２から第１検出レベル値Ｌ１に変化させる。
【００５２】
すなわち、検出レベル設定部４ｂは、受光パワーＰｔが検出レベルＬｔより大きいときは、第２検出レベル値Ｌ２を検出レベルＬｔとして出力する。また、検出レベル設定部４ｂは、受光パワーＰｔが第２検出レベル値Ｌ２より小さい時間が所定の時間Ｔ２より長くなると、第１検出レベル値Ｌ１を検出レベルＬｔとして出力する。
【００５３】
以上のように、本発明の第３の実施形態に係る光受信器１によれば、第１の実施形態と同様に、光ファイバ７を介して入力される光信号の受光パワーＰｔが変動するような場合でも、光信号として受信したバースト的な制御信号やデータ信号を正常に出力することができる。
【００５４】
（第４の実施形態）
図９は、本発明の第４の実施形態に係る光受信器１ｃの構成の一例を示すブロック図である。図９において、第４の実施形態に係る光受信器１ｃは、第１の実施形態と比較して、振幅変換部８をさらに備える。また、光受信器１ｃは、受光パワー検出部３の代わりに振幅検出部３ｃを備える。振幅変換部８は、光電気変換部２から出力された信号の振幅を変換する。振幅検出部３ｃは、振幅変換部８から出力された信号の振幅を検出し、検出した振幅を振幅信号Ｐｃｔとして出力する。検出レベル設定部４ｃは、第１の実施形態の検出レベル設定部４と比較して、第１検出レベル値Ｌ１のみを検出レベルＬｔとして出力する。なお、振幅検出部３ｃ、検出レベル設定部４、比較部５、及び振幅変換部８は、光受信器１ｃが信号を出力するか停止するか否かを判断するための構成であるので、判断部として捉えることができる。
【００５５】
図１０は、振幅変換部８の詳細な構成を含む光受信器１ｃの構成を示すブロック図である。図１０において、振幅変換部８は、増幅率記憶部８１、増幅率記憶部８２、増幅率制御部８３、及び増幅部８４を備える。増幅率記憶部８１は、第１増幅率Ａ１を記憶する。増幅率記憶部８２は、第２増幅率Ａ２を記憶する。なお、増幅率記憶部８１と増幅率記憶部８２とは、まとめて記憶部としてもよい。
【００５６】
ここで、第２増幅率Ａ２は、第１増幅率Ａ１より大きな値に設定される。また、第２増幅率Ａ２は、増幅部８４の増幅率が第２増幅率Ａ２に設定され、かつ比較部５での比較結果Ｃｔとして振幅信号Ｐｃｔと検出レベルＬｔとの大きさが同等である場合に、受信する光信号の符号誤り率が１０-12となるように設定される。なお、第２増幅率Ａ２は、光受信器１の用途に応じては、符号誤り率が１０―12以上になるように設定されてもよい。
【００５７】
増幅率制御部８３は、比較部５での比較結果Ｃｔに応じて、第１増幅率Ａ１あるいは第２増幅率Ａ２を増幅率Ａｔとして出力する。増幅部８４は、増幅率制御部８３から出力された増幅率Ａｔに基づいて、光電気変換部２から出力された信号を増幅する。
【００５８】
以下、第４の実施形態で用いられる振幅変換部８の動作について説明する。振幅変換部８には、光電気変換部２から出力された電気信号、及び比較部５から比較結果Ｃｔが入力される。振幅変換部８において、増幅率制御部８３は、比較部５での比較結果Ｃｔとして、振幅信号Ｐｃｔが検出レベルＬｔより大きいときは、増幅率Ａｔとして第２増幅率Ａ２を出力する。一方、増幅率制御部８３は、振幅信号Ｐｃｔが検出レベルＬｔより小さいときは、増幅率Ａｔとして第１増幅率Ａ１を出力する。増幅部８４は、増幅率制御部８３から出力された増幅率Ａｔに基づいて、光電気変換部２から出力された電気信号を増幅する。増幅部８４で増幅された電気信号は、振幅検出部３ｃ及び出力／停止切替え部６に入力される。
【００５９】
以上のように、本発明の第４の実施形態に係る光受信器１ｃによれば、振幅変換部８で光電気変換部２から出力された電気信号を、振幅信号Ｐｃｔの大きさによって変化する増幅率Ａｔに基づいて増幅する。これによって、第４の実施形態に係る光受信器１ｃは、検出レベルＬｔの大きさを変動させないでも、第１の実施形態と同様に、光ファイバ７を介して入力される光信号の受光パワーが変動するような場合でも、光信号として受信した制御信号やデータ信号を正常に出力することができる。
【００６０】
（第５の実施形態）
図１１は、第５の実施形態で用いられる振幅変換部８ｃの構成の一例を示す図である。図１１では、主要部における信号の波形（Ｃｔ、Ａｍ１、Ａｔ、Ａｔ２）を模式的に示した。図１１において、振幅変換部８ｃは、増幅率記憶部８１、増幅率記憶部８２、増幅率制御部８３ｃ、及び増幅部８４を備える。増幅率制御部８３ｃは、スイッチ部８３１、インバータ８３２、オペアンプ８３３、８３４、抵抗Ｒ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、ダイオードＤ１ｃ、及びコンデンサＣ１ｃを備える。増幅率記憶部８１、増幅率記憶部８２、及び増幅部８４は、第４の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６１】
以下、第５の実施形態で用いられる振幅変換部８ｃの動作について説明する。比較部５は、第４の実施形態と同様に、振幅信号Ｐｃｔと検出レベルＬｔとの大小関係を比較し、その比較結果Ｃｔを振幅変換部８ｃに通知する。ここでは、比較部５は、振幅信号Ｐｃｔが検出レベルＬｔより大きいときに論理“Ｈｉｇｈ”を、検出レベルＬｔより小さいときに論理“Ｌｏｗ”を出力するものとする。
【００６２】
振幅変換部８ｃにおいて、増幅率制御部８３ｃには、比較部５での比較結果Ｃｔが通知される。増幅率制御部８３ｃにおいて、スイッチ部８３１は、比較部５の出力が論理“Ｌｏｗ”であるときに増幅率記憶部８１が記憶する値（すなわち、第１増幅率Ａ１）を出力し、論理“Ｈｉｇｈ”であるときに増幅率記憶部８２が記憶する値（すなわち、第２増幅率Ａ２）を出力する。
【００６３】
スイッチ部８３１から出力された信号は、インバータ８３２に入力される。インバータ８３２は、スイッチ部８３１から出力された信号を論理反転して出力する。インバータ８３２から出力された信号Ａｍ１は、オペアンプ８３３に入力される。ここで、抵抗Ｒ２ｃの抵抗値が抵抗Ｒ１ｃ、Ｒ３ｃより大きい場合、インバータ８３２から出力された信号Ａｍ１は、オペアンプ８３３以降の回路で処理され、増幅率Ａｔとして出力される。オペアンプ８３３以降の回路での処理は、第２の実施形態の検出レベル制御部４３ａ（図４参照）と同様であるので説明を省略する。
【００６４】
増幅率制御部８３ｃから出力された増幅率Ａｔは、増幅部８４に入力される。増幅部８４は、入力された増幅率Ａｔに基づいて、光電気変換部２から入力された電気信号を増幅して、増幅された電気信号として出力する。ここでは、増幅部８４は、増幅率Ａｔを反転させた増幅率Ａｔ２で、光電気変換部２から出力された電気信号を増幅するものとする。増幅部８４で増幅された電気信号は、振幅検出部３ｃ及び出力／停止切替え部６に入力される。
【００６５】
以上のように、本発明の第５の実施形態に係る光受信器１ｃによれば、振幅変換部８ｃで光電気変換部２から出力された電気信号を、振幅信号Ｐｃｔの大きさによって変化する増幅率Ａｔ２に基づいて増幅する。これによって、第５の実施形態に係る光受信器１ｃは、第４の実施形態と同様に、光ファイバ７を介して入力される光信号の受光パワーが変動するような場合でも、光信号として受信したバースト的な制御信号やデータ信号を出力することができる。
【００６６】
なお、第５の実施形態において、振幅変換部８ｃは、第１増幅率Ａ１から第２増幅率Ａ２への遷移時間を短く、かつ第２増幅率Ａ２から第１増幅率Ａ１への遷移時間を長く設定できるのであれば、上述した構成以外の構成を用いてもよいものとする。
【００６７】
（第６の実施形態）
図１２は、第６の実施形態で用いられる振幅変換部８ｄの詳細な構成の一例を示す図である。図１２では、主要部における信号の波形（Ｃｔ、Ａｍ２、Ａｔ、Ａｔ２）を模式的に示した。第６の実施形態に係る振幅変換部８ｄは、増幅率制御部８３ｄが第５の実施形態と異なる。図１２において、増幅率制御部８３ｄは、スイッチ部８３１及び遅延部８３５を備える。
【００６８】
増幅率制御部８３ｄにおいて、スイッチ部８３１には、第５の実施形態と同様に、比較部５での比較結果Ｃｔが通知される。スイッチ部８３１は、比較部５の出力Ｃｔが論理“Ｌｏｗ”であるときに増幅率記憶部８２が記憶する値（すなわち、第２増幅率Ａ２）を出力し、論理“Ｈｉｇｈ”であるときに増幅率記憶部８１が記憶する値（すなわち、第１増幅率値Ａ１）を出力する。
【００６９】
遅延部８３５には、スイッチ部８３１から出力された信号Ａｍ２が入力される。遅延部８３５は、スイッチ部８３１から出力された信号Ａｍ２を所定の条件に従って遅延させて出力する。具体的には、遅延部８３５は、スイッチ部８３１から出力された信号Ａｍ２が、第１増幅率Ａ１から第２増幅率Ａ２へ変化するとき、その変化を所定の時間Ｔ２だけ遅延させて出力する。一方、遅延部８３１は、スイッチ部８３１から出力された信号Ａｍ２が、第２増幅率Ａ２から第１増幅率Ａ１へ変化するとき、その変化を遅延させることなく出力する。遅延部８３５から出力された信号は、増幅率Ａｔとして増幅部８４に入力される。増幅部８４は、第５の実施形態と同様に、増幅率Ａｔを反転させた増幅率Ａｔ２で、光電気変換部２から出力された電気信号を増幅する。
【００７０】
すなわち、増幅率制御部８３ｄは、振幅信号Ｐｃｔが検出レベルＬｔより小さいときは、第１増幅率Ａ１を増幅率Ａｔとして出力する。また、増幅率制御部８３ｄは、振幅信号Ｐｃｔが検出レベルＬｔより大きいときは、第２増幅率Ａ２を増幅率Ａｔとして出力する。そして、増幅率制御部８３ｄは、第２増幅率Ａ２を増幅率Ａｔとして出力し、かつ振幅信号Ｐｃｔが検出レベル値Ｌｔより小さい時間が所定の時間Ｔ２より長くなると、第１増幅率Ａ１を増幅率Ａｔとして出力する。
【００７１】
以上のように、本発明の第６の実施形態に係る光受信器１ｃによれば、第４の実施形態と同様に、光ファイバ７を介して入力される光信号の受光パワーが変動するような場合でも、光信号として受信したバースト的な制御信号やデータ信号を正常に出力することができる。
【００７２】
なお、上述した第１〜６の実施形態に係る光受信器１、１ｃは、光信号を送受信する光送受信器の構成の一部として組み込まれることがある。また、光受信器１、１ｃが組み込まれた光送受信装置は、符号変換部、制御部、メモリ、演算部、及び表示部等を伴った信号処理装置に組み込まれて使用される場合もある（図１３参照）。このような信号処理装置としては、デジタル信号の入出力ポートを持つものであり、例えば、コンピュータ、テレビ、ＤＶＤレコーダ／プレーヤ、セットトップボックス等のＡＶ機器が挙げられる。
【００７３】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の光受信器は、光ファイバを介して光信号を受信すること等に適しており、特に光信号の受光パワーの大きさによって信号を出力又は停止する場合等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光受信器１の構成の一例を示すブロック図
【図２】検出レベル設定部４の詳細な構成を含む光受信器１の構成を示すブロック図
【図３】検出レベル設定部４が出力する検出レベルＬｔの一例を示す図
【図４】第２の実施形態に係る検出レベル設定部４ａの詳細な構成の一例を示す図
【図５】検出レベル設定部４ａが出力する検出レベルＬｔの一例を示す図
【図６】バースト的な制御信号を受信した場合の検出レベルＬｔの変化を示す図
【図７】第３の実施形態に係る検出レベル設定部４ｂの構成の一例を示す図
【図８】第３の実施形態に係る検出レベル設定部４ｂが出力する検出レベルＬｔの一例を示す図
【図９】本発明の第４の実施形態に係る光受信器１ｃの構成の一例を示すブロック図
【図１０】振幅変換部８の詳細な構成を含む光受信器１ｃの構成を示すブロック図
【図１１】第５の実施形態で用いられる振幅変換部８ｃの構成の一例を示す図
【図１２】第６の実施形態で用いられる振幅変換部８ｄの詳細な構成の一例を示す図
【図１３】光受信器１が組み込まれた信号処理装置の構成の一例を示すブロック図
【図１４】従来の光受信器９０１の構成の一例を示すブロック図
【図１５】連続的な信号を受信した場合の光受信器９０１の問題点を説明する図
【図１６】バースト的な信号を受信した場合の光受信器９０１の問題点を説明する図
【符号の説明】
【００７６】
１、１ｃ、９０１  光受信器
２、９０２  光電気変換部（受信部）
３、９０３  受光パワー検出部
４、４ａ、４ｂ、９０４  検出レベル設定部
５、９０５  比較部
６、９０６  出力／停止切替え部
７、９０７  光ファイバ
８、８ｃ、８ｄ  振幅変換部
４１、４２  検出レベル記憶部
４３、４３ａ、４３ｂ  検出レベル制御部
８１、８２  増幅率記憶部
８３、８３ｃ、８３ｄ  増幅率制御部
８４  増幅部
４３１、８３１  スイッチ部
４３２、８３２  インバータ
４３３、４３４、８３３、８３４  オペアンプ
４３５、８３５  遅延部
Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ１ｃ〜Ｒ３ｃ  抵抗
Ｄ１、Ｄ１ｃ  ダイオード
Ｃ１、Ｃ１ｃ  コンデンサ
Ｓ１〜Ｓ３  制御信号
Ｓ４  データ信号
【図１】
2005236970.tif 000003
【図２】
2005236970.tif 000004
【図３】
2005236970.tif 000005
【図４】
2005236970.tif 000006
【図５】
2005236970.tif 000007
【図６】
2005236970.tif 000008
【図７】
2005236970.tif 000009
【図８】
2005236970.tif 000010
【図９】
2005236970.tif 000011
【図１０】
2005236970.tif 000012
【図１１】
2005236970.tif 000013
【図１２】
2005236970.tif 000014
【図１３】
2005236970.tif 000015
【図１４】
2005236970.tif 000016
【図１５】
2005236970.tif 000017
【図１６】
2005236970.tif 000018