(57)【要約】【課題】光信号の受信部と送信部とを一体化した光送受信モジュールに関し、送信部から受信部に漏洩する高周波雑音成分を抑圧する。【解決手段】受信部は、光信号を光検波器１により変換した電気信号を増幅する前置増幅器２と、この前置増幅器２の出力信号を増幅する自動利得増幅器４とを含む構成を有し、送信部１１は、電気信号を光信号に変換するレーザダイオードの駆動回路と、この駆動回路に送信データに対応した駆動信号を入力する駆動制御回路とを含む構成を有し、受信部の前置増幅器２又は自動利得増幅器３の出力信号に重畳された高周波雑音成分を検出するクロストーク検出回路７と、このクロストーク検出回路７の検出信号に対応して、送信部１１の高周波雑音成分を抑圧する制御を行う高周波成分抑圧手段９とを備えている。【選択図】図１
2007221633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号の受信部と光信号の送信部とを含む光送受信モジュールに於いて、
前記受信部は、光信号を光検波器により変換した電気信号を増幅する前置増幅器と、該前置増幅器の出力信号を増幅する自動利得増幅器とを含む構成を有し、
前記送信部は、電気信号を光信号に変換するレーザダイオードの駆動回路と、該駆動回路に送信データに対応した駆動信号を入力する駆動制御回路とを含む構成を有し、
前記受信部の前記前置増幅器又は前記自動利得増幅器の出力信号に重畳された高周波雑音成分を検出するクロストーク検出回路と、
該クロストーク検出回路の検出信号に対応して前記送信部の前記高周波雑音成分を抑圧する制御を行う高周波成分抑圧手段と
を備えたことを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項２】
前記クロストーク検出回路は、前記受信部の前記前置増幅器又は前記自動利得増幅器の出力信号の論理レベルを超える部分の信号成分を高周波雑音成分として検出する構成を有することを特徴とする請求項１記載の光送受信モジュール。
【請求項３】
光信号の受信部と光信号の送信部とを含む光送受信モジュールに於いて、
前記受信部は、光信号を光検波器により変換した電気信号を増幅し、増幅帯域を設定する帰還用の可変抵抗を設けた前置増幅器と、該前置増幅器の出力信号を増幅する自動利得増幅器とを含む構成を有し、
前記送信部は、電気信号を光信号に変換するレーザダイオードの駆動回路と、該駆動回路に送信データに対応した駆動信号を入力する駆動制御回路とを含む構成を有し、
前記受信部の前記前置増幅器又は前記自動利得増幅器の出力信号に重畳された高周波雑音成分を検出するクロストーク検出回路と、
該クロストーク検出回路の検出信号に対応して前記送信部の前記高周波雑音成分を抑圧する制御を行う高周波成分抑圧手段と、
前記受信部の前記前置増幅器又は前記自動利得増幅器の出力信号を入力して伝送速度を検出する伝送速度検出手段と、
該伝送速度検出手段により検出した伝送速度に対応した前記前置増幅器の増幅帯域となるように前記帰還用の可変抵抗を制御する帯域制御電圧出力部と、
前記伝送速度検出手段により検出した伝送速度に対応した送信光信号出力となるように前記送信部の前記駆動回路を制御する送信出力選択回路と
を備えたことを特徴とする光送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送速度に対応して、自動光送信処理及び自動光受信処理を行う送信部と光受信部とを一体的にまとめて構成した光送受信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムに於いては、電気信号を光信号に変換して送信する光送信モジュールと、光信号を受信して電気信号に変換する光受信モジュールとを設けて、光信号による送受信を行う構成が一般的であるが、小型化を図る為に、光送信モジュールと光受信モジュールとをまとめた光送受信モジュールとするものである。又伝送速度は、例えば、６２２Ｍｂｐｓ、２．４Ｇｂｐｓ、１０Ｇｂｐｓ等の各種の伝送速度が適用されている。このような伝送速度対応に、前述の光送受信モジュールを構成している。即ち、複数の伝送速度に対応して複数種類の光送受信モジュールを構成している。
【０００３】
図４は、従来例の光送受信モジュールの概略説明図であり、受信部４１と送信部４２とをケース内に収容し、受信した光信号をフォトダイオード４３により電気信号に変換し、受信部４１に於いて等化増幅等を行ってデータを復元する。又送信データを送信部４２に入力することにより、レーザダイオード４４に駆動電流を供給し、変換した光信号を送信する。受信部４１は、フォトダイオード４３の出力信号を増幅する前置増幅器を含むものであり、この前置増幅器の増幅帯域は、光信号の伝送速度に対応して最適値となるように選定することが必要である。
【０００４】
そこで、受信信号の変化点検出等により伝送速度を検出し、この伝送速度に対応して、前置増幅器の帰還抵抗を制御することにより、前置増幅器の増幅帯域を伝送速度に対応して自動制御する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。又この前置増幅器の後段に自動利得制御増幅器を設け、前置増幅器の増幅帯域制御に伴う出力信号レベルの変化を補正増幅する構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。又前置増幅器の帰還抵抗を制御する為に、伝送速度を検出すると共に、補正手段を設けて、所望の増幅帯域特性に制御する手段も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平３−１９５１０７号公報
【特許文献２】特開平３−２７０５０４号公報
【特許文献３】ＷＯ２００４／０６８７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光信号によるデータの伝送速度を検出して、光信号の受信部の前置増幅器の帯域制御を行うことにより、前述の従来例のように、異なる伝送速度に対しても、光信号の受信部をそのまま適用することができる。又光信号の受信部と送信部とを一つのケースに収容して光送受信モジュールを構成することにより、小型化を図ると共に、光信号送受信装置の組立てを容易にし、コストダウンを図ることが考えられている。このように、光送受信モジュールを小型化した場合、送信部の電気信号は、伝送速度が高速になるに伴って高周波成分を多数含むものであるから、この高周波成分が受信部に漏洩して、受信信号に妨害を与えるクロストークの問題が生じる。このクロストーク対策として、送信部を受信部に対してシールドすることが考えられるが、電磁波を確実に遮断するには、大型化する問題が生じ、且つコストアップとなる問題も生じる。
【０００６】
本発明は、前述の問題点を解決するものであり、複数の伝送速度に対応可能とすると共にクロストークの問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光送受信モジュールは、光信号の受信部と光信号の送信部とを含む光送受信モジュールに於いて、前記受信部は、光信号を光検波器により変換した電気信号を増幅する前置増幅器と、該前置増幅器の出力信号を増幅する自動利得増幅器とを含む構成を有し、前記送信部は、電気信号を光信号に変換するレーザダイオードの駆動回路と、該駆動回路に送信データに対応した駆動信号を入力する駆動制御回路とを含む構成を有し、前記受信部の前記前置増幅器又は前記自動利得増幅器の出力信号に重畳された高周波雑音成分を検出するクロストーク検出回路と、該クロストーク検出回路の検出信号に対応して前記送信部の前記高周波雑音成分を抑圧する制御を行う高周波成分抑圧手段とを備えている。
【０００８】
又前記クロストーク検出回路は、前記受信部の前記前置増幅器又は前記自動利得増幅器の出力信号の論理レベルを超える部分の信号成分を高周波雑音成分として検出する構成を備えている。
【０００９】
又光信号の受信部と光信号の送信部とを含む光送受信モジュールに於いて、前記受信部は、光信号を光検波器により変換した電気信号を増幅し、増幅帯域を設定する帰還用の可変抵抗を設けた前置増幅器と、該前置増幅器の出力信号を増幅する自動利得増幅器とを含む構成を有し、前記送信部は、電気信号を光信号に変換するレーザダイオードの駆動回路と、該駆動回路に送信データに対応した駆動信号を入力する駆動制御回路とを含む構成を有し、前記受信部の前記前置増幅器又は前記自動利得増幅器の出力信号に重畳された高周波雑音成分を検出するクロストーク検出回路と、該クロストーク検出回路の検出信号に対応して前記送信部の前記高周波雑音成分を抑圧する制御を行う高周波成分抑圧手段と、
前記受信部の前記前置増幅器又は前記自動利得増幅器の出力信号を入力して伝送速度を検出する伝送速度検出手段と、該伝送速度検出手段により検出した伝送速度に対応した前記前置増幅器の増幅帯域となるように前記帰還用の可変抵抗を制御する帯域制御電圧出力部と、前記伝送速度検出手段により検出した伝送速度に対応した送信光信号出力となるように前記送信部の前記駆動回路を制御する送信出力選択回路とを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
光信号の送信部と光信号の受信部とを一体的に構成して小型化を図り、又受信部の前置増幅器又は自動利得増幅器の出力信号に重畳された高周波雑音成分を検出して、送信部の信号に含まれる高周波成分を抑圧することにより、送信部から受信部に結合する高周波雑音成分を低減することにより、送信部と受信部とを一体化した時のクロストークの影響を低減して、光信号の送受信の安定化を図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の光送受信モジュールは、図１を参照すると、受信部は、光信号を光検波器１により変換した電気信号を増幅する前置増幅器２と、この前置増幅器２の出力信号を増幅する自動利得増幅器４とを含む構成を有し、送信部１１は、電気信号を光信号に変換するレーザダイオードの駆動回路と、この駆動回路に送信データに対応した駆動信号を入力する駆動制御回路とを含む構成を有し、受信部の前置増幅器２又は自動利得増幅器３の出力信号に重畳された高周波雑音成分を検出するクロストーク検出回路７と、このクロストーク検出回路７の検出信号に対応して、送信部１１の高周波雑音成分を抑圧する制御を行う高周波成分抑圧手段９とを備えている。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例１の説明図であり、１は光信号を電気信号に変換するフォトダイオードを含む光検波器、２は前置増幅器、３は帰還用の可変抵抗、４は自動利得増幅器、５は帯域制御電圧出力部、６は伝送速度検出手段、７はクロストーク検出回路、８は送信出力選択回路、９は高周波成分抑圧手段、１０はレーザダイオード、１１は送信部を示す。
【００１３】
光信号を受信して光検波器１により電気信号に変換し、前置増幅器２により増幅し、自動利得増幅器４により所定のレベルに増幅し、図示を省略した次段の識別器により、レベル識別してデータを復元する。前置増幅器２に接続した帰還用の可変抵抗３は、帯域制御電圧出力部５からの電圧により抵抗値が変化するもので、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のゲート電圧による内部等価抵抗変化特性を利用することも可能である。この帰還用の可変抵抗３を制御することにより、前置増幅器２としての増幅帯域を制御することができる。この場合、可変抵抗３の抵抗値を大きくして帰還量を少なくすると、周波数帯域が狭くなり、且つゲインが大きくなる。反対に可変抵抗３の抵抗値を小さくして帰還量を多くすると、周波数帯域が広くなり、且つゲインが小さくなる。そして、受信光信号の周波数ｆｉと前置増幅器２のカットオフ周波数ｆｃとついて、ｆｉ≒０．８ｆｃの関係となるように、可変抵抗３の抵抗値を制御することが最適とされている。又自動利得増幅器４により自動的に所望のレベルに増幅するものであり、前置増幅器２と可変抵抗３と自動利得増幅器４とを含めて等化増幅手段とする。
【００１４】
又伝送帯域速度検出手段６は、前置増幅器２の出力信号又は自動利得増幅器４の出力信号を入力して、受信した光信号の伝送帯域を検出するものであり、例えば、自動利得増幅器４の出力信号の立ち上がりと立下りとを検出して平均値を求めることにより、入力光信号の伝送速度に対応した検出信号とすることができる。この検出信号を帯域制御電圧出力部５に入力し、この帯域制御電圧出力部５から可変抵抗３に制御電圧を印加して、入力光信号の伝送速度に適合した増幅帯域に制御する。又入力光信号の伝送速度の検出信号を送信出力選択回路８に入力する。又クロストーク検出部７は、前置増幅器２又は自動利得増幅器４の出力信号に含まれる高周波雑音成分を抽出して、クロストーク検出信号とし、そのクロストーク検出信号を高周波成分抑圧手段９に入力する。
【００１５】
高周波成分抑圧手段９は、送信部１１のフィルタ特性の制御や駆動電流波形の制御により、高周波雑音成分を抑圧した駆動電流をレーザダイオード１０に供給する制御を行い、送信部１１から受信部に対する高周波雑音成分を低減し、クロストークの問題を解決するものである。又入力光信号の伝送速度と送信光信号の伝送速度を同一とする場合、伝送速度検出手段６により検出した伝送速度に対応した送信光信号レベルとなるように、レーザダイオード１０の駆動電流の制御を行うものである。例えば、１０Ｇｂｐｓの伝送速度の場合の光信号レベルより、伝送速度が遅い例えば６２２Ｍｂｐｓの場合の光信号レベルを低くなるように、自動設定することができる。
【００１６】
図２は、本発明の実施例１の詳細な説明図であり、図１と同一符号は同一部分を示す。図２に於いて、２１，２２はコンパレータ、２３は排他的オア回路、２４は平均値検出回路、２５，２６はコンパレータ、２７は排他的オア回路、３０は駆動回路、３１は駆動制御回路を示す。伝送速度検出手段６は、二重点線矢印位置に示すように、コンパレータ２５，２６と排他的オア回路２７とによるウィンド・コンパレータと、図示を省略した平均値検出回路を含む構成を有し、又クロストーク検出回路７は、コンパレータ２１，２２と排他的オア回路２３とによるウィンド・コンパレータと、平均値検出回路２４とを含む構成を有するものである。又ａ，ｂ，ｃ，ｄは基準電圧を示し、ａ＞ｂ，ｃ＞ｄ且つａ．ｃ，ｄ＞ｂの関係に設定する。
【００１７】
伝送速度検出手段６は、自動利得増幅器４からの信号を入力するように図示しているが、自動利得増幅器４の出力信号又は自動利得増幅器４の入力信号を用いることも可能であり、それらの何れかの信号が入力されて基準電圧ｃ以上となると、コンパレータ２５の出力信号は“１”、又基準電圧ｄ以下となると、コンパレータ２６の出力信号は“１”となる。従って、排他的オア回路２７の出力信号は、伝送速度検出手段６に入力された信号の立ち上がり期間及び立下り期間を除いて“１”となる。この立ち上がり期間及び立下り期間は、伝送速度により大きく変化しないが、基準電圧ｃ以上の期間及び基準電圧ｄ以下の期間は、伝送速度に反比例した期間となる。従って、排他的オア回路２７の出力信号を平均化すると、伝送速度に対応した値となる。即ち、伝送速度を検出することができる。
【００１８】
伝送速度検出手段６による検出信号を帯域制御電圧出力部５に入力し、伝送速度が低いことを示す場合は、可変抵抗３の抵抗値を小さい値となるように制御して、前置増幅器２の増幅帯域を広くする。反対に、伝送速度が高いことを示す場合は、可変抵抗３の抵抗値を大きい値となるように制御して、前置増幅器２の増幅帯域を狭くする。それにより、伝送速度が、例えば、６２２Ｍｂｐｓ，２．４Ｇｐｂｓ，１０Ｇｂｐｓの何れかに設定されている場合でも、光信号の受信処理を自動的に最適化することができる。又伝送速度検出手段６の検出信号を送信出力選択回路８に入力し、受信光信号の伝送速度と同一の伝送速度で光信号を送信する場合、レーザダイオード１０からの光出力信号レベルは、伝送速度に対応した最適値となるように、送信出力選択回路８から制御信号を送信部１１に入力し、その駆動回路３０からレーザダイオード１０に供給する駆動電流の値を設定制御することができる。
【００１９】
又クロストーク検出回路７は、伝送速度検出手段６と類似した構成を有するものであるが、基準電圧ａ，ｂの設定を、前置増幅器２の出力信号の論理レベルを超えた値に設定するものである。即ち、前置増幅器３の出力信号の論理レベル“１”以上の基準電圧ａと、論理レベル“０”以下の基準電圧ｂとを設定する。それにより、前置増幅器２の出力信号に重畳された論理レベルを超えた高周波雑音成分をコンパレータ２１，２２により抽出することができる。そして、平均値検出回路２４により、排他的オア回路２３の出力信号の平均値を求めると、雑音成分量に相当する直流の検出信号を得ることができる。
【００２０】
図３は、クロストーク波形の一例を示し、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、前述のコンパレータ２１，２２，２５，２６に対する基準電圧を示す。従って、伝送速度検出手段６に於いては、基準電圧ｃ以上又は基準電圧ｄ以下の期間を平均化して伝送速度を検出し、クロストーク検出回路７は、コンパレータ２１，２２により、受信出力信号に含まれた基準電圧ａ以上の高周波雑音成分及び基準電圧ｂ以下の高周波雑音成分を抽出することができる。この抽出した高周波雑音成分を平均化して、高周波成分抑圧手段９に入力する。高周波成分抑圧手段９は、送信部１１の駆動回路３０又は駆動制御回路３１等を制御して、駆動信号の波形等による高周波雑音成分を抑圧する。例えば、駆動制御回路３１に電圧制御可変容量素子を用いたフィルタを設け、このフィルタに、高周波雑音成分検出信号を印加して、フィルタ特性を制御し、信号波形の急峻度を低減する等により、受信部に漏洩する高周波雑音成分を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１の説明図である。
【図２】本発明の実施例１の詳細な説明図である。
【図３】クロストーク波形の一例の説明図である。
【図４】従来例の概略説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  光検波器
２  前置増幅器
３  可変抵抗
４  自動利得増幅器
５  帯域制御電圧出力部
６  伝送速度検出手段
７  クロストーク検出回路
８  送信出力選択回路
９  高周波成分抑圧手段
１０  レーザダイオード
１１  送信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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