(57)【要約】【課題】  交流結合用容量素子の後段における受信信号を検波する構成を有する光受信器において、入力断の判定時間を短縮するとともに該判定時間を容易に変更でき、且つ受信信号からクロック周波数を抽出できない場合でも入力断を判定できる光受信器を提供する。【解決手段】  光受信器１は、交流結合用の容量素子９ａ，９ｂの後段に接続され受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の入力断を検出する受信信号監視回路４を備える。受信信号監視回路４は、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２に含まれる各ビットの論理値を参照しつつ所定時間をカウントし、該論理値が所定時間連続して同値であった場合に無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤを生成する無信号アラーム生成部５と、所定時間をカウントするためのクロック信号ＣＬを無信号アラーム生成部５へ提供するクロック発生部７とを有する。【選択図】  図１
2007049475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光に対応した光電流を生成するフォトダイオードと、
前記光電流を電気的な受信信号に変換する電流電圧変換回路と、
前記電流電圧変換回路の後段に接続された交流結合用の容量素子と、
前記容量素子の後段に接続され、前記受信信号の入力断を検出する受信信号監視回路と
を備え、
前記受信信号監視回路が、
前記受信信号の電圧値が所定の閾値電圧値よりも小さい場合にレベルアラーム信号を生成するレベルアラーム生成部と、
前記受信信号に含まれる各ビットの論理値を参照しつつ所定時間をカウントし、前記論理値が前記所定時間連続して同値であった場合に無信号アラーム信号を生成する無信号アラーム生成部と、
前記所定時間をカウントするためのクロック信号を前記無信号アラーム生成部へ提供するクロック発生部と、
前記レベルアラーム信号及び前記無信号アラーム信号の論理和を求めることにより、前記受信信号の入力断を示す受信アラーム信号を生成する受信アラーム生成部と
を有することを特徴とする、光受信器。
【請求項２】
前記無信号アラーム生成部が、
前記受信信号に含まれる各ビットの前記論理値を検出する論理検出部と、
前記論理値を参照しつつ、前記クロック信号に基づいて前記所定時間をカウントし、Ｎ回（Ｎは１以上の整数）カウントする間連続して前記論理値が同値であった場合に同符号連続検出信号を出力するＮ進カウンタと
を有し、
前記同符号連続検出信号に基づいて前記無信号アラーム信号を生成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３】
前記無信号アラーム生成部が、前記同符号連続検出信号を保持することにより前記無信号アラーム信号を生成するラッチ部を更に有す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】
前記無信号アラーム生成部が、前記ラッチ部における前記同符号連続検出信号の保持状態を解除するためのラッチ解除信号を生成するラッチ解除信号生成部を更に有し、
前記ラッチ解除信号生成部が、前記同符号連続検出信号及び前記無信号アラーム信号を参照し、前記Ｎ進カウンタから前記同符号連続検出信号が出力されず、且つ前記ラッチ部から前記無信号アラーム信号が出力される状態が前記所定時間を超えて続いた場合に、前記ラッチ解除信号を生成することを特徴とする、請求項３に記載の光受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信において光信号を受信する光受信器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の光受信器１００において用いられている受信信号監視回路１０６の構成の一例を示す回路図である。光受信器１００は、信号光Ｐｉｎを電流信号へ変換するフォトダイオード１０１と、フォトダイオード１０１からの電流信号を電圧信号へ変換するトランスインピーダンスアンプ１０２と、この電圧信号を更に増幅する飽和増幅部１０５と、トランスインピーダンスアンプ１０２と飽和増幅部１０５とを交流結合する容量素子１０３ａ及び１０３ｂと、飽和増幅部１０５の入力インピーダンスを規定する抵抗素子１０４とを備える。そして、受信信号監視回路１０６は、容量素子１０３ａ及び１０３ｂ並びに抵抗素子１０４の後段から受信信号を取り込む。
【０００３】
図９の例では、受信信号監視回路１０６は、ピーク検出部１０６ａ及び１０６ｃ、閾値電圧発生部１０６ｂ、及びコンパレータ１０６ｄを有する。ピーク検出部１０６ａは、受信信号のピークレベルを検波し、ピークレベルの時間変化を示す電圧信号を生成する。他方、閾値電圧発生部１０６ｂは、信号断を判定するための閾値電圧を生成する。ピーク検出部１０６ｃは、ピーク検出部１０６ａと同じ構成を有しており、閾値電圧のピークレベルを検波する。コンパレータ１０６ｄは、ピーク検出部１０６ａ及び１０６ｃそれぞれからの電圧信号の大小を比較し、ピーク検出部１０６ａからの電圧信号がピーク検出部１０６ｃからの電圧信号よりも小さい場合に、入力断を示す受信アラーム信号を出力する。
【０００４】
なお、入力断を監視する受信信号監視回路としては、上記の他にも、例えば特許文献１及び２に記載されたものがある。特許文献１に記載された光受信器は、受光素子を流れる光電流をカレントミラー回路によりモニタし、該モニタ電流から変換された電圧信号の大きさを閾値と比較することにより、入力断を検出している。更に、この光受信器では、交流結合用の容量素子（図９の例では、容量素子１０３ａ及び１０３ｂ）の前段において受信信号を分岐し、該信号レベルを検波している。
【０００５】
また、特許文献２に記載された光入力断検出回路は、受信信号の電気信号レベルが低下したことを検出して入力断アラーム信号を出力するレベル検出部と、受信信号から再生されたデータの０が所定数以上連続したことを検出する０連検出部とを備える。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５２４６０号公報
【特許文献２】特開平７−９５１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図９に示した従来の受信信号監視回路１０６では、交流結合用の容量素子１０３ａ及び１０３ｂ並びに抵抗素子１０４の後段から受信信号を取り込み、受信信号のピークレベルを検波している。この場合、容量素子１０３ａ及び１０３ｂ並びに抵抗素子１０４によってハイパスフィルタが形成されるので、信号光が遮断された際、受信信号レベルは比較的緩やかに低下する。従って、受信信号監視回路１０６が受信アラーム信号を出力するタイミングが、実際の入力断から大きく遅延してしまう。
【０００８】
また、特許文献１では、上記問題点を解消するために、容量素子の前段における受信信号レベルを検波している。しかし、電流電圧変換回路の出力を分岐することとなるので、高周波信号を受信する際に波形歪が生じてしまう。また、特許文献２では、受信信号から再生されたデータの０が連続する回数をカウントしているが、受信信号は所定のクロック周波数で入力されるので、入力断の判定時間を変更するためにはカウント数を変更しなければならず、判定時間の変更が容易ではない。更に、受信信号からクロック周波数を抽出する必要があるので、入力断によってクロック周波数を抽出できなくなった場合、機能しなくなる。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、交流結合用容量素子の後段における受信信号を検波する構成を有する光受信器において、入力断の判定時間を短縮するとともに該判定時間を容易に変更でき、且つ受信信号からクロック周波数を抽出できない場合でも入力断を判定できる光受信器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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の光受信器は、信号光に対応した光電流を生成するフォトダイオードと、光電流を電気的な受信信号に変換する電流電圧変換回路と、電流電圧変換回路の後段に接続された交流結合用の容量素子と、容量素子の後段に接続され、受信信号の入力断を検出する受信信号監視回路とを備え、受信信号監視回路が、受信信号の電圧値が所定の閾値電圧値よりも小さい場合にレベルアラーム信号を生成するレベルアラーム生成部と、受信信号に含まれる各ビットの論理値を参照しつつ所定時間をカウントし、論理値が所定時間連続して同値であった場合に無信号アラーム信号を生成する無信号アラーム生成部と、所定時間をカウントするためのクロック信号を無信号アラーム生成部へ提供するクロック発生部と、レベルアラーム信号及び無信号アラーム信号の論理和を求めることにより、受信信号の信号断を示す受信アラーム信号を生成する受信アラーム生成部とを有することを特徴とする。
【００１１】
上記した光受信器では、電流電圧変換回路の後段に接続された（交流結合用の）容量素子の後段に受信信号監視回路が接続されているので、高周波信号を受信する際の波形歪を小さく抑えることができる。更に、上記した光受信器では、論理値が所定時間連続して同値であった場合に無信号アラーム生成部が無信号アラーム信号を生成し、この無信号アラーム信号に基づいて受信アラーム信号が出力されるので、入力断の後に受信信号レベルが緩やかに低下する場合であっても、受信アラーム信号をすばやく生成でき、入力断の判定時間を短縮できる。
【００１２】
また、上記した光受信器では、受信信号監視回路が、同値（同符号）連続を検出する無信号アラーム生成部を有しており、無信号アラーム生成部が、クロック発生部からのクロック信号によって所定時間をカウントし、該所定時間における同値（同符号）連続を検出している。従って、上記した光受信器によれば、クロック発生部におけるクロック信号の周期を変更することにより、入力断の判定時間（所定時間）を容易に変更できる。更に、上記した光受信器によれば、クロック発生部からのクロック信号によって所定時間をカウントしているので、受信信号からクロック周波数を抽出する必要がなく、入力断によってクロック周波数を抽出できなくなっても受信信号監視回路は好適に動作できる。
【００１３】
また、光受信器は、無信号アラーム生成部が、受信信号に含まれる各ビットの論理値を検出する論理検出部と、論理値を参照しつつ、クロック信号に基づいて所定時間をカウントし、Ｎ回（Ｎは１以上の整数）カウントする間連続して論理値が同値であった場合に同符号連続検出信号を出力するＮ進カウンタとを有し、同符号連続検出信号に基づいて無信号アラーム信号を生成することを特徴としてもよい。この構成により、無信号アラーム生成部は、論理値が所定時間連続して同値（同符号）であった場合に無信号アラーム信号を好適に生成できる。
【００１４】
また、無信号アラーム生成部がＮ進カウンタを有する場合、無信号アラーム生成部は、同符号連続検出信号を保持することにより無信号アラーム信号を生成するラッチ部を更に有することが好ましい。これにより、ノイズ等に起因する無信号アラーム信号のチャタリングを好適に防止できる。
【００１５】
また、無信号アラーム生成部がラッチ部を有する場合、無信号アラーム生成部は、ラッチ部における同符号連続検出信号の保持状態を解除するためのラッチ解除信号を生成するラッチ解除信号生成部を更に有し、ラッチ解除信号生成部が、同符号連続検出信号及び無信号アラーム信号を参照し、Ｎ進カウンタから同符号連続検出信号が出力されず、且つラッチ部から無信号アラーム信号が出力される状態が所定時間を超えて続いた場合に、ラッチ解除信号を生成することが好ましい。これにより、信号光が入力断状態から正常入力状態へ移行したときに、無信号アラーム生成部における無信号アラーム信号を好適に解除できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、交流結合用容量素子の後段における受信信号を検波する構成を有し、受信アラーム信号の遅延を短縮し、入力断の判定時間を容易に変更でき、且つ受信信号からクロック周波数を抽出できない場合でも動作できる光受信器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る光受信器の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明の好適な一実施形態である光受信器の構成を示す図である。同図に示す光受信器１は、入力された信号光Ｐｉｎに対応した出力信号ＤＡＴＡ＋，ＤＡＴＡ−を外部に出力するための光通信モジュールであり、信号光Ｐｉｎを光電変換するための光検出部２と、光電変換された電気信号を増幅する飽和増幅部３と、受信信号の入力断をモニタする受信信号監視回路４とを備える。
【００１９】
光検出部２は、例えばＲＯＳＡ（ReceiverOptical Sub Assembly）といった小型のパッケージ構成を有する。光検出部２は、信号光Ｐｉｎに対応した光電流Ｉを生成するＰＩＮフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード等のフォトダイオード２１と、フォトダイオード２１のアノードに接続され、光電流Ｉを電気的な受信信号に変換する電流電圧変換回路であるトランスインピーダンスアンプ２２と、トランスインピーダンスアンプ２２の出力側（後段）に接続され、トランスインピーダンスアンプ２２からの受信信号を増幅して受信信号Ｓｐ１（正相），Ｓｎ１（逆相）を生成するバッファ２３とを有する。また、フォトダイオード２１のカソードは電源電位線１０に接続されており、フォトダイオード２１には逆バイアス電圧が印加されている。
【００２０】
光ファイバ等の光伝送媒体を伝送してきた信号光Ｐｉｎは、フォトダイオード２１の受光面において光電変換され、光電流Ｉとなる。光電流Ｉは、トランスインピーダンスアンプ２２により電圧信号である受信信号に変換されて差動信号として出力され、バッファ２３によって、差動信号の差分信号が生成されるとともに、その差信号分が、正負が逆の２つの受信信号Ｓｐ１，Ｓｎ１に増幅されて後段の飽和増幅部３に出力される。このように、受信信号Ｓｐ１，Ｓｎ１を差動処理により取り出すことにより、光電流Ｉにおける信号振幅を等価的に２倍にして扱うことができるので、ハイレベルとローレベルとの間の遷移時間を短くできる結果、より高速な信号処理を可能にする。
【００２１】
飽和増幅部３は、受信信号を増幅する増幅器３２〜３５と、飽和増幅部３の入力インピーダンスを規定する抵抗素子３１とを有する。具体的には、飽和増幅部３の増幅器３２の２つの入力端は、それぞれ容量素子９ａ及び９ｂを介してバッファ２３の２つの出力端に接続されている。容量素子９ａ及び９ｂは、トランスインピーダンスアンプ２２の後段（本実施形態では、バッファ２３の後段）に接続されており、光検出部２と飽和増幅部３とを互いに交流結合する。また、増幅器３２の２つの入力端同士は、抵抗素子３１を介して接続されている。受信信号Ｓｐ１，Ｓｎ１は、容量素子９ａ及び９ｂ並びに抵抗素子３１の影響を受け、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２として増幅器３２に入力される。増幅器３３は増幅器３２の後段に接続されており、増幅器３４は増幅器３３の後段に接続されており、増幅器３５は増幅器３４の後段に接続されている。増幅器３２〜３５は、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２を増幅及び成形して、信号光Ｐｉｎに対応する出力信号ＤＡＴＡ＋，ＤＡＴＡ−を生成する。
【００２２】
受信信号監視回路４は、無信号アラーム生成部５、レベルアラーム生成部６、クロック発生部７、及び受信アラーム生成部８を有する。これらの回路部分は、それぞれ別の回路として構成されてもよく、或いは１つの集積チップ内に構成されてもよい。これらの回路部分のうち、クロック発生部７は、無信号アラーム生成部５において所定時間をカウントするためのクロック信号ＣＬを無信号アラーム生成部５へ提供するための回路部分である。クロック発生部７は、クロック信号ＣＬを、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の信号クロック（すなわち、信号光Ｐｉｎの信号クロック）とは無関係に独立して発生する。クロック発生部７は、例えば［１ＭＨｚ］のクロック周波数をもつクロック信号ＣＬを発生する。
【００２３】
無信号アラーム生成部５は、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２に含まれる各ビットの論理値を参照しつつ所定時間をカウントし、論理値が所定時間連続して同値であった場合に無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤを生成するための回路部分である。また、レベルアラーム生成部６は、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の電圧値が所定の閾値電圧値Ｖｔｈよりも小さい場合にレベルアラーム信号ＬＯＳＰＨを生成するための回路部分である。また、受信アラーム生成部８は、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤ及びレベルアラーム信号ＬＯＳＰＨの論理和（ＯＲ）を求めることにより、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の入力断（すなわち信号光Ｐｉｎの入力断）を示す受信アラーム信号ＬＯＳを生成するための回路部分である。
【００２４】
具体的には、無信号アラーム生成部５は、論理検出部５１、０連続ビット検出部５２、１連続ビット検出部５３、及び論理和演算回路５４を有する。論理検出部５１は、差動信号である受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２に含まれる各ビットの論理値（１または０）を検出し、該論理値を示す論理信号ＳＬを０連続ビット検出部５２及び１連続ビット検出部５３へ提供する。０連続ビット検出部５２及び１連続ビット検出部５３は、クロック発生部７からのクロック信号ＣＬに基づいて所定時間をカウントしつつ、論理信号ＳＬを参照する。０連続ビット検出部５２はＮ進カウンタを含んで構成されており、クロック信号ＣＬに基づいてカウントされるＮ周期（所定時間）の間に、論理信号ＳＬに示される論理値が連続して０であった場合、０連続ビット検出部５２は無信号アラーム信号ＬＯＳ０として論理値１を出力する。同様に、１連続ビット検出部５３はＮ進カウンタを含んで構成されており、クロック信号ＣＬに基づいてカウントされるＮ周期（所定時間）の間に、論理信号ＳＬに示される論理値が連続して１であった場合、１連続ビット検出部５３は無信号アラーム信号ＬＯＳ１として論理値１を出力する。論理和演算回路５４は、無信号アラーム信号ＬＯＳ０及びＬＯＳ１の論理和（ＯＲ）を演算し、その演算結果を無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤとして受信アラーム生成部８へ出力する。
【００２５】
また、レベルアラーム生成部６は、ピーク検出部６１及び６３、閾値発生部６２、並びに比較器（コンパレータ）６４を有する。ピーク検出部６１は、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の振幅のピークレベルを検波するための回路部分である。ピーク検出部６１は、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２のピークレベルを示すピークレベル信号Ｓｐｋを生成する。また、閾値発生部６２は、入力断を判定するためのレベル（信号電圧値）を設定するための回路部分である。閾値発生部６２は、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２と同様の差動信号として閾値電圧Ｖｐ，Ｖｎを生成する。ピーク検出部６３はピーク検出部６１と同様の回路構成を有しており、ピーク検出部６３は、閾値電圧Ｖｐ，Ｖｎのピークレベルを示す閾値電圧Ｖｔｈを生成する。比較器６４は、ピーク検出部６１からのピークレベル信号Ｓｐｋとピーク検出部６３からの閾値電圧Ｖｔｈとの大小を比較する。比較器６４は、ピークレベル信号Ｓｐｋが閾値電圧Ｖｔｈよりも小さい場合に、レベルアラーム信号ＬＯＳＰＨとして論理値１を受信アラーム生成部８へ出力する。また、比較器６４は、ピークレベル信号Ｓｐｋが閾値電圧Ｖｔｈよりも大きくなった場合には、レベルアラーム信号ＬＯＳＰＨを論理値０とすることによりアラームを解除する。なお、比較器６４にはヒステリシスが付加されており、ノイズによるレベルアラーム信号ＬＯＳＰＨのチャタリングを防止している。
【００２６】
受信アラーム生成部８は、論理和演算回路８１を有する。論理和演算回路８１には、無信号アラーム生成部５からの無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤと、レベルアラーム生成部６からのレベルアラーム信号ＬＯＳＰＨとが入力される。そして、論理和演算回路８１は、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤ及びレベルアラーム信号ＬＯＳＰＨの論理和（ＯＲ）を演算し、演算結果を受信アラーム信号ＬＯＳとして受信信号監視回路４の外部へ出力する。
【００２７】
ここで、無信号アラーム生成部５の構成について、更に詳細に説明する。図２は、無信号アラーム生成部５の内部構成を示す回路図である。図２を参照すると、論理検出部５１は、高速比較器５１ａによって構成されている。高速比較器５１ａは、差動信号である受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の電圧レベルに基づいて、各ビットの論理値（１または０）を判定する。高速比較器５１ａは、判定結果を示す論理信号ＳＬを０連続ビット検出部５２及び１連続ビット検出部５３へ提供する。
【００２８】
０連続ビット検出部５２は、Ｎ進カウンタ５５及びラッチ部５６を含んで構成されている。Ｎ進カウンタ５５の入力端には、高速比較器５１ａから論理信号ＳＬが入力される。また、Ｎ進カウンタ５５のクロック入力端には、クロック発生部７からクロック信号ＣＬが入力される。Ｎ進カウンタ５５は、クロック発生部７からのクロック信号ＣＬに基づいてＮ周期といった所定時間をカウントしつつ、論理信号ＳＬの論理値を参照し、該論理値がＮ周期の間連続して０であった場合に同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０を出力する。また、論理信号ＳＬの論理値がカウント途中で１となった場合、Ｎ進カウンタ５５はリセットされ、再びＮ周期のカウントが開始される。
【００２９】
ラッチ部５６は、同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０を保持することにより無信号アラーム信号ＬＯＳ０を生成するための回路部分である。ラッチ部５６は、論理和演算回路５６ａ及びＤフリップフロップ回路５６ｂを含んで構成されている。論理和演算回路５６ａの一方の入力端はＮ進カウンタ５５に接続されており、他方の入力端はＤフリップフロップ回路５６ｂのＱ端子に接続されている。また、論理和演算回路５６ａの出力端はＤフリップフロップ回路５６ｂのＤ端子に接続されている。Ｄフリップフロップ回路５６ｂのクロック端子には、クロック発生部７からクロック信号ＣＬが入力される。これらの構成により、ラッチ部５６においては、Ｎ進カウンタ５５から同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０が論理値１として出力されると、その後の同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０の変化に拘わらずＱ端子からの出力を論理値１にラッチする。そして、ラッチ部５６は、Ｄフリップフロップ回路５６ｂのＱ端子からの出力を無信号アラーム信号ＬＯＳ０として論理和演算回路５４へ出力する。このラッチ部５６により、ノイズ等に起因する無信号アラーム信号ＬＯＳ０のチャタリングを好適に防止できる。
【００３０】
１連続ビット検出部５３は、０連続ビット検出部５２と同様の構成を有する。すなわち、１連続ビット検出部５３は、Ｎ進カウンタ５７及びラッチ部５８を含んで構成されている。Ｎ進カウンタ５７の入力端には、高速比較器５１ａから論理信号ＳＬが入力される。また、Ｎ進カウンタ５７のクロック入力端には、クロック発生部７からクロック信号ＣＬが入力される。Ｎ進カウンタ５７は、クロック信号ＣＬに基づいて論理信号ＳＬの論理値を参照し、該論理値がＮ回連続して１であった場合に同符号連続検出信号ＳＣＮＴ１を出力する。
【００３１】
ラッチ部５８は、同符号連続検出信号ＳＣＮＴ１を保持することにより無信号アラーム信号ＬＯＳ１を生成するための回路部分である。ラッチ部５８は、論理和演算回路５８ａ及びＤフリップフロップ回路５８ｂを含んで構成されている。論理和演算回路５８ａの一方の入力端はＮ進カウンタ５７に接続されており、他方の入力端はＤフリップフロップ回路５８ｂのＱ端子に接続されている。また、論理和演算回路５８ａの出力端はＤフリップフロップ回路５８ｂのＤ端子に接続されている。Ｄフリップフロップ回路５８ｂのクロック端子にはクロック信号ＣＬが入力される。これらの構成により、ラッチ部５８においては、Ｎ進カウンタ５７から同符号連続検出信号ＳＣＮＴ１が論理値１として出力されると、その後の同符号連続検出信号ＳＣＮＴ１の変化に拘わらずＱ端子からの出力を論理値１にラッチする。そして、ラッチ部５８は、Ｄフリップフロップ回路５８ｂのＱ端子からの出力を無信号アラーム信号ＬＯＳ１として論理和演算回路５４へ出力する。このラッチ部５８により、ノイズ等に起因する無信号アラーム信号ＬＯＳ１のチャタリングを好適に防止できる。
【００３２】
論理和演算回路５４は、上述したように、無信号アラーム信号ＬＯＳ０及びＬＯＳ１の論理和（ＯＲ）を演算し、その演算結果を無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤとして無信号アラーム生成部５の外部へ出力する。本実施形態では、無信号アラーム生成部５は、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤをラッチ（保持）するためのＤフリップフロップ回路５０を更に有する。具体的には、Ｄフリップフロップ回路５０は、論理和演算回路５４の出力端に接続されたＤ端子と、クロック発生部７からクロック信号ＣＬを入力するクロック端子とを有する。そして、Ｄフリップフロップ回路５０は、クロック信号ＣＬに同期してラッチした無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤをＱ端子から無信号アラーム生成部５の外部へ出力する。
【００３３】
また、無信号アラーム生成部５は、ラッチ解除信号生成部５９を更に有する。ラッチ解除信号生成部５９は、ラッチ部５６及び５８における同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０及びＳＣＮＴ１の保持状態（すなわち、無信号アラーム信号ＬＯＳ０，ＬＯＳ１の出力状態）を解除するためのラッチ解除信号ＳＣＬＲを生成する回路部分である。ラッチ解除信号生成部５９は、クロック発生部７からのクロック信号ＣＬに基づいて同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０，ＳＣＮＴ１及び無信号アラーム信号ＬＯＳ０を参照し、Ｎ進カウンタ５５及び５７のそれぞれから同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０及びＳＣＮＴ１が出力されず、且つラッチ部５６または５８から無信号アラーム信号ＬＯＳ０またはＬＯＳ１が出力される状態（すなわち、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤが出力される状態）がＭ周期（Ｍ＞２×N＋２）以上続いた場合に、ラッチ解除信号ＳＣＬＲを生成する。
【００３４】
具体的には、ラッチ解除信号生成部５９は、論理和演算回路５９ａ、Ｍ進カウンタ５９ｂ、及び否定回路５９ｃを有する。論理和演算回路５９ａは、Ｎ進カウンタ５５からの同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０と、Ｎ進カウンタ５７からの同符号連続検出信号ＳＣＮＴ１と、Ｄフリップフロップ回路５０のＱの否定端子からの信号（すなわち無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤの反転信号）との論理和（ＯＲ）を演算し、その演算結果ＳＣをＭ進カウンタ５９ｂへ提供する。Ｍ進カウンタ５９ｂは、クロック発生部７からのクロック信号ＣＬと同期して動作し、論理和演算回路５９ａからの演算結果ＳＣの論理値が０のときにカウントアップする。そして、カウント数がＭに達すると、ラッチ解除信号ＳＣＬＲとして論理１を出力する。ラッチ解除信号ＳＣＬＲの論理は、否定回路５９ｃによって反転される。反転されたラッチ解除信号ＳＣＬＲは、ラッチ部５６のＤフリップフロップ回路５６ｂのクリア端子、及びラッチ部５８のＤフリップフロップ回路５８ｂのクリア端子へ提供される。
【００３５】
以上の構成を有する光受信器１における、入力断及び入力復帰の際の動作について説明する。図３（ａ）〜（ｅ）のそれぞれは、図１に示した信号光Ｐｉｎ、並びに受信信号Ｓｐ１、Ｓｎ１、Ｓｐ２、及びＳｎ２の波形の一例を示すグラフである。なお、図３（ａ）〜（ｅ）は、信号光Ｐｉｎが時刻ｔ１において遮断され、時刻ｔ２において復帰した場合を示している。また、図３（ａ）〜（ｅ）においては、トランスインピーダンスアンプ２２の自動利得調整回路による時定数への影響を無視している。
【００３６】
信号光Ｐｉｎが時刻ｔ１において遮断されると（図３（ａ））、光検出部２から出力される正相側の受信信号Ｓｐ１は低電位側にシフトし（図３（ｂ））、逆相側の受信信号Ｓｎ１は高電位側にシフトする（図３（ｃ））。その後、容量素子９ａ及び９ｂ並びに抵抗素子３１によって構成されるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）が有する時定数τによって、正相側の受信信号Ｓｐ２は低電位側からゆっくりと差動中点電位Ｖ０まで放電した波形になり（図３（ｄ））、逆相側の受信信号Ｓｎ２は高電位側からゆっくりと差動中点電位Ｖ０まで放電した波形になる（図３（ｅ））。また、時刻ｔ２において信号光Ｐｉｎが復帰すると（図３（ａ））、正相側の受信信号Ｓｐ２は、差動中点電位Ｖ０から高電位側へ微分状に信号が立ち上がり、その後、時定数τで差動中点電位Ｖ０に向けて収束する（図３（ｄ））。また、逆相側の受信信号Ｓｎ２は、差動中点電位Ｖ０から低電位側へ微分状に信号が立ち下がり、その後、時定数τで差動中点電位Ｖ０に向けて収束する（図３（ｅ））。
【００３７】
また、図４（ａ）〜（ｅ）のそれぞれは、図１に示した信号光Ｐｉｎ、並びに受信信号Ｓｐ１、Ｓｎ１、Ｓｐ２、及びＳｎ２の波形の他の一例を示すグラフである。図４（ａ）〜（ｅ）は、信号光Ｐｉｎから時刻ｔ１においてデータ成分がなくなり、時刻ｔ２においてデータが復帰した場合を示している。すなわち、この例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、信号光Ｐｉｎは定常光として入力される。なお、図４（ａ）〜（ｅ）においても、トランスインピーダンスアンプ２２の自動利得調整回路による時定数への影響を無視している。
【００３８】
信号光Ｐｉｎから時刻ｔ１においてデータ成分がなくなると（図４（ａ））、光検出部２から出力される正相側の受信信号Ｓｐ１は高電位側に固定され（図４（ｂ））、逆相側の受信信号Ｓｎ１は低電位側に固定される（図４（ｃ））。その後、容量素子９ａ及び９ｂ並びに抵抗素子３１によって構成されるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）が有する時定数τによって、正相側の受信信号Ｓｐ２は高電位側からゆっくりと差動中点電位Ｖ０まで放電した波形になり（図４（ｄ））、逆相側の受信信号Ｓｎ２は低電位側からゆっくりと差動中点電位Ｖ０まで放電した波形になる（図４（ｅ））。また、時刻ｔ２において信号光Ｐｉｎのデータ成分が復帰すると（図４（ａ））、正相側の受信信号Ｓｐ２は、差動中点電位Ｖ０から低電位側へ微分状に信号が立ち下がり、その後、時定数τで差動中点電位Ｖ０に向けて収束する（図４（ｄ））。また、逆相側の受信信号Ｓｎ２は、差動中点電位Ｖ０から高電位側へ微分状に信号が立ち上がり、その後、時定数τで差動中点電位Ｖ０に向けて収束する（図４（ｅ））。
【００３９】
なお、上記したハイパスフィルタ（ＨＰＦ）は、バッファ２３の出力インピーダンスＲｏｕｔ、容量素子９ａ及び９ｂの静電容量Ｃａｃ、飽和増幅部３の抵抗素子３１で規定される入力インピーダンスＲｉｎにより形成される。この場合、時定数τは、次の（１）式によって表される。
【数１】
2007049475.tif 000003
【００４０】
通常、ＲＯＳＡなどの光検出部２と飽和増幅部３との間のインピーダンス整合の為、片相当たりＲｉｎ及びＲｏｕｔをそれぞれ５０［Ω］で設計するが、低速信号の場合（１５５Ｍｂｐｓなど）は、反射の影響が少ないので、低域カットオフ周波数を低く設定するために１［ｋΩ］といった高抵抗で終端することもある。例えば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ信号を受信する場合、７２ビット同符号連続を誤り率の劣化無く受信する必要があり、低域カットオフ周波数ｆＣＬは次の（２）式のように決定される。
【数２】
2007049475.tif 000004
【００４１】
なお、式（２）中のＢＲは伝送ビットレート［ｂｉｔ／ｓ］、ＣＩＤ（Consecutive Identical Digits）は同符号連続ビット数［ｂｉｔ］、ＡＰ（Amplitude Penalty）は振幅ペナルティ（１％の振幅ペナルティであれば、０．０１）である。一例として、ＢＲ＝１５５．５２［Ｍｂｉｔ／ｓ］（ＯＣ−３／ＳＴＭ−１の場合）、ＣＩＤ＝７２、ＡＰ＝０．０１の場合、ｆＣＬは３．４５５［ｋＨｚ］以下に設定される必要がある。ここでＲｏｕｔ＝５０［Ω］、Ｒ=１［ｋΩ］とすると、ｆＣＬ≦３．４５５［ｋＨｚ］を実現するＣａｃは、４３．８［ｎＦ］以上となる。このとき、時定数τは約４６［μｓｅｃ］となる。
【００４２】
交流結合用の容量素子９ａ及び９ｂを通過した受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２は、飽和増幅部３の初段の増幅器３２によって増幅される。そして、増幅された受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２は、受信信号監視回路４と後段の増幅器３３〜３５とへ分岐される。増幅器３３〜３５により更に増幅された受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２は、それぞれ信号光Ｐｉｎに対応した出力信号ＤＡＴＡ＋，ＤＡＴＡ−として光受信器１の外部回路（例えばＣＤＲ（Clock and Data Recovery）回路）へ出力される。
【００４３】
受信信号監視回路４へ分岐した受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２は、更に分岐され、一方は無信号アラーム生成部５へ入力され、他方はレベルアラーム生成部６へ入力される。無信号アラーム生成部５は、同値（同符号）連続が検出された場合に、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤを出力する。また、レベルアラーム生成部６は、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の電圧値が所定の閾値電圧Ｖｐ，Ｖｎよりも小さい場合に、レベルアラーム信号ＬＯＳＰＨを出力する。そして、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤ及びレベルアラーム信号ＬＯＳＰＨの論理和が受信アラーム生成部８によって演算されることにより、受信信号監視回路４から受信アラーム信号ＬＯＳが出力される。
【００４４】
レベルアラーム生成部６においては、閾値発生部６２及びピーク検出部６３によって生成された閾値電圧Ｖｔｈと、ピーク検出部６１において受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２に基づいて生成されたピークレベル信号Ｓｐｋとの大小が、比較器６４によって比較される。そして、ピークレベル信号Ｓｐｋが閾値電圧Ｖｔｈよりも小さい場合、レベルアラーム生成部６からレベルアラーム信号ＬＯＳＰＨが出力される。
【００４５】
なお、レベルアラーム生成部６では、信号光Ｐｉｎが遮断した場合（図３（ａ）参照）、時定数τの影響を受ける。例えば、信号光Ｐｉｎが最大レベルで入力されている状態から遮断した場合を考えると、最大レベル入力時のバッファ２３の出力振幅を０．１５［Ｖｐ−ｐ］、閾値電圧Ｖｐ，Ｖｎを０．０１５［Ｖｐ−ｐ］、時定数τを４６［μｓｅｃ］にそれぞれ設定した場合、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の振幅は指数関数的に減衰することから（図３（ｄ）参照）、信号光Ｐｉｎの遮断からレベルアラーム信号ＬＯＳＰＨ出力までの応答時間ｔは、次式（３）
【数３】
2007049475.tif 000005
から導かれる次式（４）
【数４】
2007049475.tif 000006
となる。このように、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の電圧レベルに基づいて入力断を検出する場合、容量素子９ａ及び９ｂ並びに抵抗素子３１によって構成されるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）の作用により、小型プラガブル光データリンク（ＳＰＦ）のＭＳＡ（Multi Source Agreement）等で規格化されている１００［μｓｅｃ］以下の応答時間を満足することができない場合がある。
【００４６】
信号光Ｐｉｎが時刻ｔ１において遮断した場合（図３（ａ）参照）、ハイパスフィルタの作用により、上述したように受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の振幅は時定数τで徐々に低下することとなる。つまり、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の振幅差が無くなるまでは同値（同符号）連続が続いたときと同じ状態となる。そこで、本実施形態の光受信器１では、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の振幅が徐々に低下する場合に、同値（同符号）連続を検出する無信号アラーム生成部５によって信号光Ｐｉｎの遮断をすばやく検出する。
【００４７】
ここで、無信号アラーム生成部５の動作について、図２、図５（ａ）〜図５（ｇ）、及び図６（ａ）〜図６（ｇ）を参照しながら説明する。図５（ａ）〜図５（ｇ）は、それぞれ、論理検出部５１から出力される論理信号ＳＬ、クロック信号ＣＬ、Ｎ進カウンタ５５から出力される同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０、ラッチ部５６から出力される無信号アラーム信号ＬＯＳ０、論理和演算回路５９ａから出力される演算結果ＳＣ、ラッチ解除信号生成部５９から出力されるラッチ解除信号ＳＣＬＲ、及び無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤの信号波形の一例を示すグラフである。図６（ａ）〜図６（ｇ）は、それぞれ、前記各信号の信号波形の他の一例を示すグラフである。
【００４８】
信号光Ｐｉｎが時刻ｔ１において遮断した場合（図３（ａ）参照）、図５（ａ）に示すように、論理信号ＳＬが時刻ｔ１において論理０へ遷移する。そして、ハイパスフィルタの作用により、論理０が維持される。このとき、クロック発生部７からは図５（ｂ）に示すクロック信号ＣＬが出力されている。そして、論理信号ＳＬが論理値０へ遷移している間、０連続ビット検出部５２のＮ進カウンタ５５がクロック信号ＣＬに基づいてカウントを行い、Ｎ周期カウントした後（時刻ｔ３）に同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０の論理値を１へ遷移させる（図５（ｃ））。例えば、クロック信号ＣＬの周波数が１［ＭＨｚ］でカウント数Ｎが４の場合、Ｎ周期を時間に換算すると４［μｓｅｃ］となる。すなわち、この例では、論理信号ＳＬの論理値が４［μｓｅｃ］の間連続して０であった場合に、同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０の論理値が１へ遷移する。ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ信号を受信する場合、７２ビット連続符号に要する時間は、通信速度が１５５．５２［Ｍｂｐｓ］の場合約４６２．９［ｎｓ］である。従って、Ｎ進カウンタ５５におけるカウント時間が４［μｓｅｃ］あれば、７２ビット連続符号に対してアラーム信号を出力しないという規格にも適合できる。なお、図５に示した例においては、論理信号ＳＬが論理値０へ遷移している為、１連続ビット検出部５３のＮ進カウンタ５７は常にリセット状態となるので、Ｎ進カウンタ５７ではカウントが行われず、同符号連続検出信号ＳＣＮＴ１として論理値０が出力され続ける。
【００４９】
一般的に、Ｎ進カウンタ５５といったカウンタ回路からの出力（同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０）は、Ｎ周期毎に論理１と論理０とを繰り返す。従って、ラッチ部５６によって同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０を無信号アラーム信号ＬＯＳ０としてラッチ（保持）することが望ましい。これにより、図５（ｄ）に示すように、時刻ｔ３の１周期後に無信号アラーム信号ＬＯＳ０が論理１に保持される。そして、この無信号アラーム信号ＬＯＳ０は論理和演算回路５４へ入力され、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤとして論理値１が出力される。
【００５０】
また、時刻ｔ１において信号光Ｐｉｎからデータ成分がなくなり、定常光となった場合（図４（ａ）参照）、図６（ａ）に示すように、論理信号ＳＬが時刻ｔ１において論理１へ遷移する。そして、ハイパスフィルタの作用により、論理１が維持される。このとき、クロック発生部７からは図６（ｂ）に示すクロック信号ＣＬが出力されている。そして、論理信号ＳＬが論理値１へ遷移している間、１連続ビット検出部５３のＮ進カウンタ５７がクロック信号ＣＬに基づいてカウントを行い、Ｎ周期カウントした後（時刻ｔ６）に同符号連続検出信号ＳＣＮＴ１の論理値を１へ遷移させる（図６（ｃ））。
【００５１】
１連続ビット検出部５３においては、０連続ビット検出部５２と同様に、ラッチ部５８によって同符号連続検出信号ＳＣＮＴ１を無信号アラーム信号ＬＯＳ１としてラッチ（保持）している。これにより、図６（ｄ）に示すように、時刻ｔ６の１周期後に無信号アラーム信号ＬＯＳ１が論理１に保持される。そして、この無信号アラーム信号ＬＯＳ１は論理和演算回路５４へ入力され、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤとして論理値１が出力される。
【００５２】
次に、信号光Ｐｉｎが復帰したときの動作について説明する。信号光Ｐｉｎが時刻ｔ２において復帰した場合（図３（ａ），図４（ａ）参照）、信号光Ｐｉｎに含まれるビット内容に応じて論理信号ＳＬが遷移する（図５（ａ），図６（ａ））。そして、論理信号ＳＬの論理値が１となるたびに０連続ビット検出部５２のＮ進カウンタ５５がリセットされるので、Ｎ進カウンタ５５はＮ周期をカウントする以前にリセットされることとなり、同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０の論理値が０に固定される（図５（ｃ））。同様に、論理信号ＳＬの論理値が０となるたびに１連続ビット検出部５３のＮ進カウンタ５７がリセットされるので、Ｎ進カウンタ５７はＮ周期をカウントする以前にリセットされることとなり、同符号連続検出信号ＳＣＮＴ１の論理値が０に固定される（図６（ｃ））。対して、ラッチ部５６及び５８のそれぞれから出力される無信号アラーム信号ＬＯＳ０及びＬＯＳ１のうち少なくとも一方は論理値１にラッチされたままなので、このラッチを解除する必要がある。ラッチの解除は、ラッチ解除信号生成部５９からのラッチ解除信号ＳＣＬＲにより行われる。
【００５３】
ラッチ解除信号生成部５９は、次の２つの条件を満足したときに、ラッチ解除信号ＳＣＬＲを各ラッチ部５６及び５８へ出力する。すなわち、２つの条件とは、（１）同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０及びＳＣＮＴ１の双方が論理値０であり、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤが１のとき、及び（２）前記（１）の状態が、Ｎ周期よりも長く（好ましくは、（２×Ｎ＋２）周期以上）続いたとき、である。ここで、条件（２）において「好ましくは（２×Ｎ＋２）周期以上」としたのは、Ｎ進カウンタ５５（または５７）のカウント動作中、図５（ｃ）（または図６（ｃ））に示すように同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０（またはＳＣＮＴ１）として論理値１と論理値０とがＮ周期毎に交互に出力されるからである。すなわち、誤判定を避けるためには、最悪ケース（論理値０から１への遷移と同時刻に０連続ビットから１連続ビットへの変化があった場合）を想定する必要があり、２×Ｎ＋２周期の間、ＳＣＮＴ０とＳＣＮＴ１が論理値０となる場合を考慮する必要がある。すなわち、信号光Ｐｉｎの復帰判定に２×Ｎ＋１周期以上の待機時間を設けることが好ましい。さらに、論理検出部５１からの論理信号ＳＬがクロック発生部７からのクロック信号ＣＬと非同期であるため、論理信号ＳＬの遷移が最大で１周期分だけ遅延する可能性がある。従って、信号光Ｐｉｎの復帰判定に更に１周期以上の待機時間を設けることが好ましい。以上のことから、前記（１）の状態が（２×Ｎ＋２）周期よりも長く続いたときに、各ラッチ部５６及び５８のラッチを解除することが好ましい。
【００５４】
具体的には、まず、論理和演算回路５９ａにおいて、同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０及びＳＣＮＴ１の各論理値、並びに無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤの否定値の論理和が演算されることにより、条件（１）を示す演算結果ＳＣが生成される（図５（ｅ），図６（ｅ））。この演算結果ＳＣの論理値が０である場合、条件（１）が満たされていることになる。そして、演算結果ＳＣの論理値が０である間、Ｍ進カウンタ５９ｂがカウントを行い、カウント数がＭ（Ｍ≧２×Ｎ＋２、図５及び図６の例ではＭ＝１５）回に達した時点（図５（ｆ）の時刻ｔ４，図６（ｆ）の時刻ｔ７）でラッチ解除信号ＳＣＬＲが出力される。なお、カウント中に条件（１）が満たされなくなれば、Ｍ進カウンタ５９ｂはリセットされラッチ解除信号ＳＣＬＲは出力されない。ラッチ解除信号ＳＣＬＲは、否定回路５９ｃによってその論理が反転され（図５（ｆ），図６（ｆ））、ラッチ部５６及び５８へ出力される。これにより、ラッチ部５６（またはラッチ部５８）では無信号アラーム信号ＬＯＳ０（またはＬＯＳ１）が論理値０に遷移し（図５（ｄ），図６（ｄ））、これを受けて１周期後（図５（ｇ）の時刻ｔ５，図６（ｇ）の時刻ｔ８）に無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤの論理値が０に遷移する。こうして、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤが解除される。なお、信号光Ｐｉｎが復帰してからラッチ解除信号ＳＣＬＲが出力されるまでの時間は、Ｍ進カウンタ５９ｂのカウント状態と信号光Ｐｉｎの復帰タイミングとの関係に依存するので、最長で（Ｍ＋２）周期、最短で（Ｍ＋２−Ｎ）周期となる。
【００５５】
以上に説明した本実施形態による光受信器１が有する効果について説明する。本実施形態による光受信器１では、トランスインピーダンスアンプ２２の後段に接続された交流結合用の容量素子９ａ，９ｂの後段に受信信号監視回路４が接続されている。従って、特許文献１に記載された光受信器とは異なり、高周波信号を受信する際に波形歪を小さく抑えることができる。なお、本実施形態においても入力断検出のために受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２を分岐することとなるが、飽和増幅部３を構成するＩＣの内部で分岐することにより、分岐回路を集中定数的に扱うことができる。これによって、高周波信号への影響を、特許文献１のように交流結合前段から分岐する方式と比べ低減できる。
【００５６】
更に、本実施形態による光受信器１では、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２の論理値が所定時間（Ｎ周期）連続して同符号であった場合に無信号アラーム生成部５が無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤを生成し、この無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤに基づいて受信アラーム信号ＬＯＳが出力されるので、交流結合用の容量素子９ａ，９ｂによるハイパスフィルタ作用に影響されることなく受信アラーム信号ＬＯＳをすばやく生成でき、受信アラーム信号ＬＯＳの出力遅延を従来より短縮できる。
【００５７】
ここで、図７（ａ）〜（ｆ）は、信号光Ｐｉｎが時刻ｔ１において遮断し、時刻ｔ２において復帰した場合における、受信アラーム信号ＬＯＳの応答速度（遅延時間）について説明するためのグラフである。また、図８（ａ）〜（ｆ）は、信号光Ｐｉｎから時刻ｔ１においてデータ成分がなくなり、時刻ｔ２においてデータが復帰した場合における、受信アラーム信号ＬＯＳの応答速度（遅延時間）について説明するためのグラフである。なお、図７（ａ）及び図８（ａ）は信号光Ｐｉｎの波形を、図７（ｂ）及び図８（ｂ）は受信信号Ｓｐ２の波形を、図７（ｃ）及び図８（ｃ）は受信信号Ｓｎ２の波形を、図７（ｄ）及び図８（ｄ）は無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤの波形を、図７（ｅ）及び図８（ｅ）はレベルアラーム信号ＬＯＳＰＨの波形を、図７（ｆ）及び図８（ｆ）は受信アラーム信号ＬＯＳの波形を、それぞれ一例として示している。
【００５８】
レベルアラーム生成部６からレベルアラーム信号ＬＯＳＰＨが出力される時刻ｔ９は、既述したように交流結合用の容量素子９ａ，９ｂによるハイパスフィルタ作用（図７（ｂ），（ｃ）及び図８（ｂ），（ｃ）参照）によって遅延する（図７（ｅ），図８（ｅ））。例えば、ハイパスフィルタの時定数τが４６［μｓｅｃ］である場合、アラーム時刻ｔ９は遮断時刻ｔ１に対して約１０５［μｓｅｃ］だけ遅れることとなる。これに対し、無信号アラーム生成部５においては、Ｎ進カウンタ５５，５７におけるカウント数Ｎに応じて無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤの応答速度が定まるので、交流結合用の容量素子９ａ，９ｂによるハイパスフィルタ作用に関係なく、応答時間をより早く設定できる。例えば、クロック信号ＣＬの周波数を１［ＭＨｚ］とし、Ｎを４とした場合、図７（ｄ）及び図８（ｄ）に示すアラーム時刻ｔ１０は遮断時刻ｔ１に対して約６［μｓｅｃ］の遅れしか生じない。レベルアラーム信号ＬＯＳＰＨと無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤとの論理和である受信アラーム信号ＬＯＳの応答時間は無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤの応答時間とほぼ等しくなるので、図７（ｆ）及び図８（ｆ）に示すように、受信信号監視回路がレベルアラーム生成部のみからなる場合と比較して受信アラーム信号ＬＯＳの出力遅延を格段に短縮できる。
【００５９】
また、信号光Ｐｉｎが時刻ｔ２において復帰した場合については、一般的にレベルアラーム生成部６の応答速度のほうが無信号アラーム生成部５の応答速度よりも早い。これは、信号光Ｐｉｎが復帰するときは受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２が微分波形のように瞬時に復帰するので（図７（ｂ），（ｃ）及び図８（ｂ），（ｃ）参照）、一般的に数マイクロ秒で応答できるからである。これに対し、無信号アラーム生成部５においては、ラッチ解除の為に少なくともＮ周期より長い時間（好ましくは、（２×Ｎ＋２）周期以上）を要する。従って、受信アラーム信号ＬＯＳの解除応答時間は、無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤの解除応答時間によって定まる。しかしながら、ラッチ解除信号生成部５９のＭ進カウンタ５９ｂは、例えばクロック信号ＣＬの周波数を１［ＭＨｚ］とし、カウント数Ｍを１５とした場合、解除条件（１）の成立後１５［μｓｅｃ］でラッチ解除信号ＳＣＬＲを生成できる。従って、無信号アラーム生成部５は、１５［μｓｅｃ］にＤフリップフロップ回路５０での動作に要する１クロック分の時間を加えた１６［μｓｅｃ］といった比較的短い時間で解除応答が可能となる。この解除応答時間は、小型プラガブル光データリンク（ＳＦＰ）のＭＳＡ等で規格化されているＬＯＳ解除応答時間（１００［μｓｅｃ］以下）を十分満足できるものである。
【００６０】
また、本実施形態の受信信号監視回路４は、同符号連続を検出する無信号アラーム生成部５を有しており、無信号アラーム生成部５は、クロック発生部７からのクロック信号ＣＬによって所定時間（Ｎ周期）をカウントし、該所定時間の同符号連続を検出している。従って、本実施形態の光受信器１によれば、クロック発生部７におけるクロック信号ＣＬの周期を変更することにより、入力断の判定時間（所定時間、Ｎ周期）を容易に変更できる。更に、本実施形態の光受信器１によれば、クロック発生部７からのクロック信号ＣＬによってＮ周期をカウントしているので、受信信号Ｓｐ２，Ｓｎ２からクロック周波数を抽出する必要がなく、入力断によってクロック周波数を抽出できなくなっても受信信号監視回路４は好適に動作できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、本発明の好適な一実施形態である光受信器の構成を示す図である。
【図２】図２は、無信号アラーム生成部の内部構成を示す回路図である。
【図３】図３は、信号光が時刻ｔ１において遮断され、時刻ｔ２において復帰した場合における、（ａ）信号光Ｐｉｎ、（ｂ）受信信号Ｓｐ１、（ｃ）受信信号Ｓｎ１、（ｄ）受信信号Ｓｐ２、及び（ｅ）受信信号Ｓｎ２の波形の一例を示すグラフである。
【図４】図４は、信号光から時刻ｔ１においてデータ成分がなくなり、時刻ｔ２においてデータが復帰した場合における、（ａ）信号光Ｐｉｎ、（ｂ）受信信号Ｓｐ１、（ｃ）受信信号Ｓｎ１、（ｄ）受信信号Ｓｐ２、及び（ｅ）受信信号Ｓｎ２の波形の一例を示すグラフである。
【図５】図５は、（ａ）論理信号ＳＬ、（ｂ）クロック信号ＣＬ、（ｃ）同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０、（ｄ）無信号アラーム信号ＬＯＳ０、（ｅ）演算結果ＳＣ、（ｆ）ラッチ解除信号ＳＣＬＲ、及び（ｇ）無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤの信号波形の一例を示すグラフである。
【図６】図６は、（ａ）論理信号ＳＬ、（ｂ）クロック信号ＣＬ、（ｃ）同符号連続検出信号ＳＣＮＴ０、（ｄ）無信号アラーム信号ＬＯＳ０、（ｅ）演算結果ＳＣ、（ｆ）ラッチ解除信号ＳＣＬＲ、及び（ｇ）無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤの信号波形の他の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、信号光が時刻ｔ１において遮断し、時刻ｔ２において復帰した場合における、（ａ）信号光Ｐｉｎ、（ｂ）受信信号Ｓｐ２、（ｃ）受信信号Ｓｎ２、（ｄ）無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤ、（ｅ）レベルアラーム信号ＬＯＳＰＨ、及び（ｆ）受信アラーム信号ＬＯＳの波形の一例を示すグラフである。
【図８】図８は、信号光から時刻ｔ１においてデータ成分がなくなり、時刻ｔ２においてデータが復帰した場合における、（ａ）信号光Ｐｉｎ、（ｂ）受信信号Ｓｐ２、（ｃ）受信信号Ｓｎ２、（ｄ）無信号アラーム信号ＬＯＳＣＩＤ、（ｅ）レベルアラーム信号ＬＯＳＰＨ、及び（ｆ）受信アラーム信号ＬＯＳの波形の一例を示すグラフである。
【図９】図９は、従来の光受信器において用いられている受信信号監視回路の構成の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…光受信器、８…受信アラーム生成部、９ａ，９ｂ…容量素子、２１…フォトダイオード、２２…トランスインピーダンスアンプ、２３…バッファ、３２〜３５…増幅器、５１…論理検出部、５６，５８…ラッチ部、５９…ラッチ解除信号生成部、ＣＬ…クロック信号、ＤＡＴＡ＋，ＤＡＴＡ−…出力信号、Ｉ…光電流、ＬＯＳ…受信アラーム信号、ＬＯＳ０，ＬＯＳ１，ＬＯＳＣＩＤ…無信号アラーム信号、ＬＯＳＰＨ…レベルアラーム信号、Ｐｉｎ…信号光、ＳＣ…演算結果、ＳＣＬＲ…ラッチ解除信号、ＳＣＮＴ０，ＳＣＮＴ１…同符号連続検出信号、ＳＬ…論理信号、Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２…受信信号、Ｓｐｋ…ピークレベル信号、Ｖｐ，Ｖｎ，Ｖｔｈ…閾値電圧。
【図１】
2007049475.tif 000007
【図２】
2007049475.tif 000008
【図３】
2007049475.tif 000009
【図４】
2007049475.tif 000010
【図５】
2007049475.tif 000011
【図６】
2007049475.tif 000012
【図７】
2007049475.tif 000013
【図８】
2007049475.tif 000014
【図９】
2007049475.tif 000015