(57)【要約】【課題】光信号の電力が小さい状態においても、受光電力を正確に示すデジタル値を得ることにより、受光電力の測定範囲を十分に確保する。【解決手段】受光パワーモニタ回路３１は、光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路５１と、受光電流供給回路５１から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路５２と、デジタル変換回路５２に供給される電流、または電流が変換された電圧であってデジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するためのオフセット調整回路５３とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信回線からの光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路と、前記受光電流供給回路から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路とを備えた受光パワーモニタ回路を用いる受光パワーモニタ方法であって、
前記光信号を前記受光パワーモニタ回路が受信していない状態における前記デジタル値がゼロ以上となるように、前記デジタル変換回路に供給される前記電流、または前記電流が変換された電圧であって前記デジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するステップと、
前記受光素子へ異なる電力の光信号を入力し、各前記電力に対応する前記デジタル値を取得するステップと、
取得した各前記デジタル値、および対応の前記光信号の電力値に基づいて、前記デジタル値と前記光信号の電力値との対応関係を算出するステップと、
前記受光パワーモニタ回路を前記光通信回線に接続した状態で動作させ、前記対応関係を用いて前記光信号の電力を測定するステップとを含む、受光パワーモニタ方法。
【請求項２】
光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路と、前記受光電流供給回路から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路とを備えた受光パワーモニタ回路を準備するステップと、
前記光信号を前記受光パワーモニタ回路が受信していない状態における前記デジタル値がゼロ以上となるように、前記デジタル変換回路に供給される前記電流、または前記電流が変換された電圧であって前記デジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するステップと、
前記受光素子へ異なる電力の光信号を入力し、各前記電力に対応する前記デジタル値を取得するステップと、
取得した各前記デジタル値、および対応の前記光信号の電力値に基づいて、前記デジタル値と前記光信号の電力値との対応関係を算出し、前記受光パワーモニタ回路に記憶させるステップとを含む、受光パワーモニタ回路の製造方法。
【請求項３】
局側装置と、光通信回線を介して前記局側装置と光信号を送受信するための宅側装置とを備える通信システムであって、
前記宅側装置は、前記光通信回線からの光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路と、前記受光電流供給回路から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路とを含み、
前記通信システムは、
前記光信号を受信していない状態における前記デジタル値がゼロ以上となるように、前記デジタル変換回路に供給される前記電流、または前記電流が変換された電圧であって前記デジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するためのオフセット調整部と、
前記受光素子へ異なる電力の光信号が出力される場合において、各前記電力に対応する前記デジタル値を取得するためのデジタル値取得部と、
前記デジタル値取得部によって取得された各前記デジタル値、および対応の前記光信号の電力値に基づいて、前記デジタル値と前記光信号の電力値との対応関係を算出するための対応関係算出部と、
前記受光パワーモニタ回路が前記光通信回線に接続された状態で動作している場合において、前記対応関係を用いて前記光信号の電力を測定するための電力測定部とを備える、通信システム。
【請求項４】
他の装置と光信号を送受信するための光通信装置に対して脱着可能な光トランシーバであって、
前記光信号を受信するための受光素子と、
前記光信号の電力を測定するための受光パワーモニタ回路とを備え、
前記受光パワーモニタ回路は、
前記光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路と、
前記受光電流供給回路から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路と、
前記デジタル変換回路に供給される前記電流、または前記電流が変換された電圧であって前記デジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するためのオフセット調整回路とを含み、
前記光トランシーバは、さらに、
前記デジタル変換回路によって変換される前記デジタル値と前記光信号の電力値との対応関係を記憶し、前記対応関係が前記光通信装置から読み出し可能な記憶部を備える、光トランシーバ。
【請求項５】
光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路と、
前記受光電流供給回路から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路と、
前記デジタル変換回路に供給される前記電流、または前記電流が変換された電圧であって前記デジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するためのオフセット調整回路とを備える、受光パワーモニタ回路。
【請求項６】
前記オフセット調整回路は、
固定電圧が供給されるノードと前記受光電流供給回路から供給される電流を受けるための前記デジタル変換回路の入力端との間に接続された抵抗を含む、請求項５に記載の受光パワーモニタ回路。
【請求項７】
前記オフセット調整回路は、
与えられたデジタル値に応じたレベルの電流を前記デジタル変換回路に供給するためのデジタル／アナログ変換器を含み、
前記デジタル変換回路は、前記受光電流供給回路から供給される電流および前記デジタル／アナログ変換器から供給される電流の合成電流のレベルをデジタル値に変換する、請求項５に記載の受光パワーモニタ回路。
【請求項８】
前記デジタル変換回路は、
前記受光電流供給回路から供給される電流を電圧に変換するための電流／電圧変換回路と、
前記電流／電圧変換回路によって変換された電圧のレベルをデジタル値に変換するためのアナログ／デジタル変換器とを含み、
前記オフセット調整回路は、
第１の固定電圧が供給されるノードと前記アナログ／デジタル変換器の入力端との間に接続された第１の抵抗と、
第２の固定電圧が供給されるノードと前記アナログ／デジタル変換器の入力端との間に接続された第２の抵抗と、
前記電流／電圧変換回路の出力端と前記第１の抵抗および前記第２の抵抗の接続ノードとの間に接続された第３の抵抗とを含む、請求項５に記載の受光パワーモニタ回路。
【請求項９】
前記受光パワーモニタ回路は、さらに、
前記デジタル変換回路によって変換される前記デジタル値と前記光信号の電力値との対応関係を記憶するための記憶部を備える、請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の受光パワーモニタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光パワーモニタ方法、受光パワーモニタ回路の製造方法、通信システム、光トランシーバおよび受光パワーモニタ回路に関し、特に、受光素子の出力電流に基づいて受光電力を測定するための受光パワーモニタ方法、受光パワーモニタ回路の製造方法、通信システム、光トランシーバおよび受光パワーモニタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。これに伴って、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）およびＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等のブロードバンドアクセスが可能な装置も急速に普及してきている。
【０００３】
ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．３ａｈ（登録商標）−２００４（非特許文献１）には、複数の宅側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が光通信回線を共有して局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）とのデータ伝送を行なう媒体共有形通信である受動的光ネットワーク（ＰＯＮ：Passive Optical Network）の１つの方式が開示されている。すなわち、ＰＯＮを通過するユーザ情報およびＰＯＮを管理運用するための制御情報を含め、すべての情報がイーサネット（登録商標）フレームの形式で通信されるＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標） PON）と、ＥＰＯＮのアクセス制御プロトコル（ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol））およびＯＡＭ（Operations Administration and Maintenance）プロトコルとが規定されている。局側装置と宅側装置との間でＭＰＣＰフレームをやりとりすることによって、宅側装置の加入、離脱、および上りアクセス多重制御などが行なわれる。また、非特許文献１では、ＭＰＣＰメッセージによる、新規宅側装置の登録方法、帯域割り当て要求を示すレポート、および送信指示を示すゲートについて記載されている。
【０００４】
なお、１ギガビット／秒の通信速度を実現するＥＰＯＮであるＧＥ−ＰＯＮ（Giga Bit Ethernet（登録商標） Passive Optical Network）の次世代の技術として、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ（登録商標）−２００９として標準化が行なわれた１０Ｇ−ＥＰＯＮすなわち通信速度が１０ギガビット／秒相当のＥＰＯＮにおいても、アクセス制御プロトコルはＭＰＣＰが前提となっている。
【０００５】
ところで、宅側装置または局側装置において、光通信回線の状態を確認する等のために受光電力を測定する機能が要求される場合がある。
【０００６】
ＰＯＮシステムにおいて受光電力を測定する技術の一例として、たとえば、特開２０１０―２１２９００号公報（特許文献１）には、以下のような構成が開示されている。すなわち、受光パワーモニタ回路は、アナログ受信信号から測定対象となるバーストセルを特定する第１のＡ／Ｄ変換器と、上記アナログ受信信号を継続的にＡ／Ｄ変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、上記第２のＡ／Ｄ変換器からの測定値の最小値を記憶する記憶手段と、上記第１のＡ／Ｄ変換器からの測定結果と上記最小値との差分に基づいてオフセットを補正する制御演算回路とを備える。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】IEEE Std 802.3ah（登録商標）-2004
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０―２１２９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このようなＡ／Ｄ変換器を用いた受光パワーモニタ回路では、装置へ入力される光信号の電力が小さい状態において、Ａ／Ｄ変換器のデジタル出力値がゼロになる場合がある。このような場合には、光信号が装置へ入力されていない無入力状態からある程度光信号の電力が大きくなるまでの受光電力を示すデジタル値が一律にゼロになることから、受光電力の測定範囲が狭くなってしまう。
【００１０】
しかしながら、特許文献１には、このような問題点を解決するための構成は開示されていない。
【００１１】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、光信号の電力が小さい状態においても、受光電力を正確に示すデジタル値を得ることにより、受光電力の測定範囲を十分に確保することが可能な受光パワーモニタ方法、受光パワーモニタ回路の製造方法、通信システム、光トランシーバおよび受光パワーモニタ回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる受光パワーモニタ方法は、光通信回線からの光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路と、上記受光電流供給回路から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路とを備えた受光パワーモニタ回路を用いる受光パワーモニタ方法であって、上記光信号を上記受光パワーモニタ回路が受信していない状態における上記デジタル値がゼロ以上となるように、上記デジタル変換回路に供給される上記電流、または上記電流が変換された電圧であって上記デジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するステップと、上記受光素子へ異なる電力の光信号を入力し、各上記電力に対応する上記デジタル値を取得するステップと、取得した各上記デジタル値、および対応の上記光信号の電力値に基づいて、上記デジタル値と上記光信号の電力値との対応関係を算出するステップと、上記受光パワーモニタ回路を上記光通信回線に接続した状態で動作させ、上記対応関係を用いて上記光信号の電力を測定するステップとを含む。
【００１３】
このような方法により、光信号の電力が小さい場合でも、デジタル変換回路のデジタル変換値がゼロになることを防ぐことができるため、受光電力の測定範囲を十分に確保することができる。
【００１４】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる受光パワーモニタ回路の製造方法は、光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路と、上記受光電流供給回路から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路とを備えた受光パワーモニタ回路を準備するステップと、上記光信号を上記受光パワーモニタ回路が受信していない状態における上記デジタル値がゼロ以上となるように、上記デジタル変換回路に供給される上記電流、または上記電流が変換された電圧であって上記デジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するステップと、上記受光素子へ異なる電力の光信号を入力し、各上記電力に対応する上記デジタル値を取得するステップと、取得した各上記デジタル値、および対応の上記光信号の電力値に基づいて、上記デジタル値と上記光信号の電力値との対応関係を算出し、上記受光パワーモニタ回路に記憶させるステップとを含む。
【００１５】
このような方法により、光信号の電力が小さい場合でも、デジタル変換回路のデジタル変換値がゼロになることを防ぐことができるため、受光電力の測定範囲を十分に確保することが可能な受光パワーモニタ回路を提供することができる。
【００１６】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信システムは、局側装置と、光通信回線を介して上記局側装置と光信号を送受信するための宅側装置とを備える通信システムであって、上記宅側装置は、上記光通信回線からの光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路と、上記受光電流供給回路から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路とを含み、上記通信システムは、上記光信号を受信していない状態における上記デジタル値がゼロ以上となるように、上記デジタル変換回路に供給される上記電流、または上記電流が変換された電圧であって上記デジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するためのオフセット調整部と、上記受光素子へ異なる電力の光信号が出力される場合において、各上記電力に対応する上記デジタル値を取得するためのデジタル値取得部と、上記デジタル値取得部によって取得された各上記デジタル値、および対応の上記光信号の電力値に基づいて、上記デジタル値と上記光信号の電力値との対応関係を算出するための対応関係算出部と、上記受光パワーモニタ回路が上記光通信回線に接続された状態で動作している場合において、上記対応関係を用いて上記光信号の電力を測定するための電力測定部とを備える。
【００１７】
このような構成により、光信号の電力が小さい場合でも、デジタル変換回路のデジタル変換値がゼロになることを防ぐことができるため、受光電力の測定範囲を十分に確保することができる。
【００１８】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる光トランシーバは、他の装置と光信号を送受信するための光通信装置に対して脱着可能な光トランシーバであって、上記光信号を受信するための受光素子と、上記光信号の電力を測定するための受光パワーモニタ回路とを備え、上記受光パワーモニタ回路は、上記光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路と、上記受光電流供給回路から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路と、上記デジタル変換回路に供給される上記電流、または上記電流が変換された電圧であって上記デジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するためのオフセット調整回路とを含み、上記光トランシーバは、さらに、上記デジタル変換回路によって変換される上記デジタル値と上記光信号の電力値との対応関係を記憶し、上記対応関係が上記光通信装置から読み出し可能な記憶部を備える。
【００１９】
このように、光通信装置に対して脱着可能な光トランシーバに上記対応関係が記憶され、上記対応関係を光通信装置から読み出す構成により、電気的特性が異なる新たな光トランシーバへの交換が行なわれても、受光電力を適切に測定することができる。
【００２０】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる受光パワーモニタ回路は、光信号を受信するための受光素子の出力電流に対応する電流を供給するための受光電流供給回路と、上記受光電流供給回路から供給される電流のレベルをデジタル値に変換するためのデジタル変換回路と、上記デジタル変換回路に供給される上記電流、または上記電流が変換された電圧であって上記デジタル値に変換される電圧のオフセットを調整するためのオフセット調整回路とを備える。
【００２１】
このような構成により、光信号の電力が小さい場合でも、デジタル変換回路のデジタル変換値がゼロになることを防ぐことができるため、受光電力の測定範囲を十分に確保することができる。
【００２２】
好ましくは、上記オフセット調整回路は、固定電圧が供給されるノードと上記受光電流供給回路から供給される電流を受けるための上記デジタル変換回路の入力端との間に接続された抵抗を含む。
【００２３】
このような構成により、光信号の電力が小さい場合でも、デジタル変換回路のデジタル変換値がゼロになることを防ぐことができるため、受光電力の測定範囲を十分に確保することができる。また、抵抗を用いてバイアス電流を与える構成により、簡易な回路で受光電力の測定範囲を拡大することができる。
【００２４】
好ましくは、上記オフセット調整回路は、与えられたデジタル値に応じたレベルの電流を上記デジタル変換回路に供給するためのデジタル／アナログ変換器を含み、上記デジタル変換回路は、上記受光電流供給回路から供給される電流および上記デジタル／アナログ変換器から供給される電流の合成電流のレベルをデジタル値に変換する。
【００２５】
このように、デジタル／アナログ変換器を用いてバイアス電流を与える構成により、オフセット電流レベルを容易に変更可能となるため、回路ごとの電気的特性のばらつきに応じて最適な調整を行なうことが可能となる。また、光信号の無入力状態におけるデジタル変換回路のデジタル変換値をゼロにする調整が容易となる。また、デジタル／アナログ変換器は、たとえばＣＰＵに内蔵されたものを流用することが可能であり、回路規模の増大を防ぐことができる。
【００２６】
好ましくは、上記デジタル変換回路は、上記受光電流供給回路から供給される電流を電圧に変換するための電流／電圧変換回路と、上記電流／電圧変換回路によって変換された電圧のレベルをデジタル値に変換するためのアナログ／デジタル変換器とを含み、上記オフセット調整回路は、第１の固定電圧が供給されるノードと上記アナログ／デジタル変換器の入力端との間に接続された第１の抵抗と、第２の固定電圧が供給されるノードと上記アナログ／デジタル変換器の入力端との間に接続された第２の抵抗と、上記電流／電圧変換回路の出力端と上記第１の抵抗および上記第２の抵抗の接続ノードとの間に接続された第３の抵抗とを含む。
【００２７】
このような構成により、光信号の電力が小さい場合でも、デジタル変換回路のデジタル変換値がゼロになることを防ぐことができるため、受光電力の測定範囲を十分に確保することができる。
【００２８】
好ましくは、上記受光パワーモニタ回路は、さらに、上記デジタル変換回路によって変換される上記デジタル値と上記光信号の電力値との対応関係を記憶するための記憶部を備える。
【００２９】
このように、受光パワーモニタ回路において上記対応関係を記憶する構成により、たとえば受光パワーモニタ回路を備える装置において受光電力値を算出し、当該装置に接続されたパーソナルコンピュータ等へ出力することができるため、受光電力値を容易に取得することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、光信号の電力が小さい状態においても、受光電力を正確に示すデジタル値を得ることにより、受光電力の測定範囲を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける宅側装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る宅側装置における光トランシーバの受信側の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る宅側装置における受光パワーモニタ回路の構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路においてオフセット調整回路を設けないと仮定した場合のアナログ／デジタル変換器の入力電圧とデジタル変換値との関係を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路におけるアナログ／デジタル変換器の入力電圧とデジタル変換値との関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路におけるアナログ／デジタル変換器の入力電圧とデジタル変換値との関係の他の例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける受光パワーモニタの製造方法および受光パワーモニタ方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】光信号の入力電力およびデジタル変換値の測定結果の一例を示す図である。
【図１０】光信号の入力電力およびデジタル変換値の測定結果の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３３】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムの構成を示す図である。
【００３４】
図１を参照して、ＰＯＮシステム３０１は、たとえば１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、宅側装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄと、局側装置２０１と、スプリッタＳＰ１，ＳＰ２とを備える。宅側装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃと局側装置２０１とは、スプリッタＳＰ１およびＳＰ２ならびに光ファイバＯＰＴＦを介して接続され、互いに光信号を送受信する。宅側装置２０２Ｄと局側装置２０１とは、スプリッタＳＰ２および光ファイバＯＰＴＦを介して接続され、互いに光信号を送受信する。
【００３５】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける宅側装置の構成を示す図である。
【００３６】
図２を参照して、宅側装置２０２は、光トランシーバ２１と、ＰＯＮ受信処理部２２と、バッファメモリ２３と、ＵＮ送信処理部２４と、ＵＮＩ（User Network Interface）ポート２５と、ＵＮ受信処理部２６と、バッファメモリ２７と、ＰＯＮ送信処理部２８と、制御部２９とを備える。
【００３７】
光トランシーバ２１は、宅側装置２０２に対して脱着可能である。光トランシーバ２１は、局側装置２０１から送信される下り光信号を受信し、電気信号に変換して出力する。
【００３８】
ＰＯＮ受信処理部２２は、光トランシーバ２１から受けた電気信号からフレームを再構成するとともに、フレームの種別に応じて制御部２９またはＵＮ送信処理部２４にフレームを振り分ける。具体的には、ＰＯＮ受信処理部２２は、データフレームをバッファメモリ２３経由でＵＮ送信処理部２４へ出力し、制御フレームを制御部２９へ出力する。
【００３９】
制御部２９は、各種制御情報を含む制御フレームを生成し、ＵＮ送信処理部２４へ出力する。
【００４０】
ＵＮ送信処理部２４は、ＰＯＮ受信処理部２２から受けたデータフレームおよび制御部２９から受けた制御フレームをＵＮＩポート２５経由で図示しないパーソナルコンピュータ等のユーザ端末へ送信する。
【００４１】
ＵＮ受信処理部２６は、ＵＮＩポート２５経由でユーザ端末から受信したデータフレームをバッファメモリ２７経由でＰＯＮ送信処理部２８へ出力し、ＵＮＩポート２５経由でユーザ端末から受信した制御フレームを制御部２９へ出力する。
【００４２】
制御部２９は、ＭＰＣＰおよびＯＡＭ等、局側装置２０１および宅側装置２０２間のＰＯＮ回線の制御および管理に関する宅側処理を行なう。すなわち、ＰＯＮ回線に接続されている局側装置２０１とＭＰＣＰメッセージおよびＯＡＭメッセージをやりとりすることによって、アクセス制御等の各種制御を行なう。制御部２９は、各種制御情報を含む制御フレームを生成し、ＰＯＮ送信処理部２８へ出力する。また、制御部２９は、宅側装置２０２における各ユニットの各種設定処理を行なう。
【００４３】
ＰＯＮ送信処理部２８は、ＵＮ受信処理部２６から受けたデータフレームおよび制御部２９から受けた制御フレームを光トランシーバ２１へ出力する。
【００４４】
光トランシーバ２１は、ＰＯＮ送信処理部２８から受けたデータフレームおよび制御フレームを光信号に変換し、局側装置２０１へ送信する。
【００４５】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る宅側装置における光トランシーバの受信側の構成を示す図である。
【００４６】
図３を参照して、光トランシーバ２１は、受光素子ＡＰＤと、ＴＩＡ（トランスインピーダンスアンプ）８１と、ＬＩＡ（制限アンプ）８２と、ＣＤＲ(Clock and Data Recovery)８３と、イコライザ回路８４と、出力バッファ８５と、キャパシタＣ３〜Ｃ６と、電源８６〜９０と、受光パワーモニタ回路３１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０と、マスタＩ／Ｆ（インタフェース）７１とを含む。ＣＰＵ７０は、たとえばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）である記憶部７３を含む。
【００４７】
受光素子ＡＰＤは、たとえばアバランシェフォトダイオードであり、局側装置２０１から受信した光信号を電流に変換して出力する。
【００４８】
宅側装置２０２と局側装置２０１との光ファイバ上の距離が短い場合には、受光素子ＡＰＤの出力電流はたとえば約２ミリアンペアとなり、宅側装置２０２と局側装置２０１との光ファイバ上の距離が長い場合には、受光素子ＡＰＤの出力電流はたとえば約１０マイクロアンペアとなる。
【００４９】
ＴＩＡ８１は、受光素子ＡＰＤから受けた電流を電圧に変換し、キャパシタＣ３およびＣ４経由でＬＩＡ８２へ出力する。
【００５０】
ＬＩＡ８２は、ＴＩＡ８１から受けた電圧のレベルを２値化し、受信データとして出力する。
【００５１】
ＣＤＲ８３は、ＬＩＡ８２から受けた受信データのリシェーピングを行なうとともに、当該受信データからタイミングを抽出し、抽出したタイミングに基づいて受信データのリタイミングを行なうことにより、局側装置２０１との同期を確立する。
【００５２】
イコライザ回路８４は、ＣＤＲ８３から受けた受信データの波形整形たとえば位相歪みの補正を行なって出力する。
【００５３】
出力バッファ８５は、イコライザ回路８４から受けた受信データを増幅し、キャパシタＣ５およびＣ６を介してＰＯＮ受信処理部２２へ出力する。たとえば、出力バッファ８５は、当該受信データを、バランス信号として信号線ＯＵＴＰ，ＯＵＴＮから出力する。
【００５４】
電源８６〜９０は、ＴＩＡ８１、ＬＩＡ８２、ＣＤＲ８３、イコライザ回路８４および出力バッファ８５にそれぞれ電力としてたとえば電流を供給する。電源８８〜９０は、受信ディスエーブル信号が非活性化されている場合にＣＤＲ８３、イコライザ回路８４および出力バッファ８５への電力供給をそれぞれ行ない、受信ディスエーブル信号が活性化されている場合に当該電力供給を停止する。
【００５５】
受光パワーモニタ回路３１は、電源電圧Ｖａｐｄの供給される電源ノードＮ１と受光素子ＡＰＤのカソードとの間に接続され、受光素子ＡＰＤの出力電流を測定する。ここで、電源電圧Ｖａｐｄは、受光素子ＡＰＤに十分な逆バイアス電圧が印加されるように、たとえば光トランシーバ２１の電源電圧Ｖｄｄを昇圧することにより生成される。
【００５６】
ＣＰＵ７０は、たとえば、信号線ＳＣＬおよび信号線ＳＤＡからなるＩ２Ｃバス経由で制御部２９との間で各種データをやりとりする。また、ＣＰＵ７０における記憶部７３は、後述するオフセット調整回路５３のオフセット調整量、およびデジタル変換回路５２のデジタル変換値と光信号の電力との対応関係を示す電力変換関数の係数を記憶する。
【００５７】
マスタＩ／Ｆ７１は、ＣＰＵ７０およびＩ２Ｃバス間のインタフェース機能を提供する。
【００５８】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る宅側装置における受光パワーモニタ回路の構成を示す図である。
【００５９】
図４を参照して、受光パワーモニタ回路３１は、カレントミラー回路（受光電流供給回路）５１と、デジタル変換回路５２と、記憶部７３とを含む。また、受光パワーモニタ回路３１は、オフセット調整回路として、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）５３を含む。デジタル変換回路５２は、電流／電圧変換回路５４と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）５５とを含む。
【００６０】
カレントミラー回路５１は、電源ノードＮ１と受光素子ＡＰＤのカソードとの間に接続され、受光素子ＡＰＤの出力電流すなわち電源ノードＮ１および受光素子ＡＰＤ間を流れる電流に対応するミラー電流を生成し、デジタル変換回路５２に供給する。
【００６１】
このように、カレントミラー回路５１を設ける構成により、受光素子ＡＰＤの受光電力を測定する側の回路すなわち受光パワーモニタ回路３１が、１０ＧＨｚの高速で動作する受光素子ＡＰＤ側の主信号回路の電気的特性に影響を与えることを防ぐことができる。
【００６２】
デジタル変換回路５２は、カレントミラー回路５１から供給される電流のレベルをデジタル値に変換する。より詳細には、デジタル変換回路５２において、電流／電圧変換回路５４は、カレントミラー回路５１から供給される電流を電圧ＶＡＤＣに変換する。アナログ／デジタル変換器５５は、電流／電圧変換回路５４によって変換された電圧ＶＡＤＣのレベルをデジタル値に変換する。
【００６３】
オフセット調整回路５３は、デジタル変換回路５２にバイアス電流を供給することにより、デジタル変換回路５２に供給される電流のオフセットを調整する。より詳細には、デジタル／アナログ変換器５３は、与えられたデジタル値に応じたレベルの電流をデジタル変換回路５２に供給する。デジタル変換回路５２は、カレントミラー回路５１から供給される電流およびデジタル／アナログ変換器５３から供給される電流の合成電流のレベルをデジタル値に変換する。
【００６４】
記憶部７３は、デジタル変換回路５２によって変換されるデジタル値と光信号の電力値との対応関係を記憶する。この対応関係は、宅側装置２０２における制御部２９から読み出し可能である。
【００６５】
ここで、局側装置２０１からの光信号はパルス状の信号であり、一定期間における論理ハイレベルおよび論理ローレベルの割合が略等しくなるように制御される。
【００６６】
また、受光パワーモニタ回路３１の動作周波数帯域は、アナログ／デジタル変換器５５の変換速度によって律速され、たとえば１ＭＨｚ帯である。すなわち、アナログ／デジタル変換器５５は、光信号の周期よりも長いサンプリング周期で電流のレベルをデジタル値に変換する。
【００６７】
このような光信号に対して、当該光信号の周期よりも長いサンプリング周期でアナログ／デジタル変換を行なう構成により、受光電力の平均値を求めることが可能となる。
【００６８】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路においてオフセット調整回路を設けないと仮定した場合のアナログ／デジタル変換器の入力電圧とデジタル変換値との関係を示す図である。
【００６９】
図５を参照して、アナログ／デジタル変換器５５が負のオフセットを有する場合を考える。すなわち、アナログ／デジタル変換器５５の入力電圧ＶＡＤＣがゼロより大きいＶ１のとき、アナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値がゼロになっている。
【００７０】
この場合、アナログ／デジタル変換器５５の入力電圧ＶＡＤＣがゼロでない、すなわち無入力状態ではない場合であっても、入力電圧ＶＡＤＣがＶ１以下のときには、アナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値がゼロになってしまう。
【００７１】
そうすると、無入力状態から入力電圧ＶＡＤＣがＶ１となるまでの受光電力については、受光素子ＡＰＤの出力電流の測定結果を示すアナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値がゼロになってしまうため、正しく測定することができない。
【００７２】
すなわち、要求される測定範囲が無入力状態から入力電圧ＶＡＤＣがＶ３となるまでの範囲であるのに対して、実際の測定可能範囲の最小値がＶ１となってしまう。
【００７３】
具体的な数値で説明すると、１０Ｇ−ＥＰＯＮにおける宅側装置の最小受信感度規格が「−２８．５ｄＢｍ」であり、最大受信感度規格が「−１０ｄＢｍ」であり、ダメージ閾値すなわち受光素子ＡＰＤが損傷する可能性のある電力の最小値が「−９ｄＢｍ」である。
【００７４】
このため、前後のマージンを含めた測定範囲を、たとえば「−３０ｄＢｍ（１μＷ）〜−７ｄＢｍ（２００μＷ）」に設定する。この場合、アナログ／デジタル変換器５５のダイナミックレンジは、最低でも２３ｄＢ必要となる。
【００７５】
ここで、アナログ／デジタル変換器５５の分解能を１６ｂｉｔ（＝６５５３６）とし、入力電圧ＶＡＤＣの範囲を０Ｖ〜１．８Ｖとする。すなわち、約２７．５μＶ／ｄｉｇｉｔとする。
【００７６】
アナログ／デジタル変換器５５のオフセット電圧が０Ｖ、すなわち図５に示すＶ１がゼロである場合には、ダイナミックレンジは、１０×ｌｏｇ10（２16）＝４８．１６［ｄＢ］となる。
【００７７】
ところが、Ｖ１がたとえば１５ｍＶである場合には、４８．１６−１０×ｌｏｇ10（１５０００／２７．５）＝２０．８［ｄＢ］となる。すなわち、アナログ／デジタル変換器５５は、最低限必要なダイナミックレンジである２３ｄＢを満たせなくなってしまう。
【００７８】
また、電流／電圧変換回路５４に供給される電流のオフセット、すなわち無入力状態において電流／電圧変換回路５４に供給される暗電流は、たとえば、個体差によって１０μＡ〜２０μＡの範囲で変動し、平均１５μＡである。
【００７９】
仮に、受光素子ＡＰＤの受光感度Ｒを１．０［Ａ／Ｗ］とし、増倍率Ｍを１０とすると、受光素子ＡＰＤの出力電流Ｉａｐｄは、以下の式で表される。
Ｉａｐｄ［Ａ］＝Ｐｉｎ［Ｗ］×Ｍ×Ｒ［Ａ／Ｗ］＝１０［Ａ／Ｗ］×Ｐｉｎ［Ｗ］
【００８０】
この式から、上記のように電流のオフセットが１５μＡの場合には、１．５μＷ≒−２８．２４ｄＢｍ以下の光信号を正しく測定することができなくなり、上記測定範囲を満足することができなくなる。
【００８１】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路におけるアナログ／デジタル変換器の入力電圧とデジタル変換値との関係を示す図である。
【００８２】
図６を参照して、たとえば、図５に示すＶ１が１５ｍＶであるとすると、オフセット調整回路５３は、電流／電圧変換回路５４に供給するバイアス電流のレベルを、当該バイアス電流が供給されない状態と比べて、入力電圧ＶＡＤＣが１５ｍＶより大きく上昇するような値に設定する。
【００８３】
これにより、アナログ／デジタル変換器５５に正のオフセットを持たせることができる。すなわち、アナログ／デジタル変換器５５の入力電圧ＶＡＤＣがゼロのとき、アナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値を正の値とすることができる。
【００８４】
この場合、アナログ／デジタル変換器５５の入力電圧ＶＡＤＣのレベルが小さくても、アナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値がゼロにならない。また、光信号の入力状態と無入力状態とを判別することも可能となる。したがって、広い範囲で受光電力を正確に測定することができる。但し、このようにバイアス電流を設定する場合には、測定可能範囲の最大値Ｖ２が図５に示す場合と比べて小さくなることから、図６に示すように、要求される測定範囲の最大値Ｖ３よりもＶ２が小さくなる可能性がある。
【００８５】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路におけるアナログ／デジタル変換器の入力電圧とデジタル変換値との関係の他の例を示す図である。
【００８６】
図７を参照して、たとえば、図５に示すＶ１が１５ｍＶであるとすると、オフセット調整回路５３は、電流／電圧変換回路５４に供給するバイアス電流のレベルを、当該バイアス電流が供給されない状態と比べて、入力電圧ＶＡＤＣが１５ｍＶ上昇するような値に設定する。
【００８７】
これにより、アナログ／デジタル変換器５５の入力電圧ＶＡＤＣがゼロのとき、アナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値をゼロとし、また、アナログ／デジタル変換器５５の入力電圧ＶＡＤＣがゼロより大きいとき、アナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値を正の値とすることができる。
【００８８】
また、測定可能範囲の最大値Ｖ２が図６に示す場合と比べて大きくなることから、要求される測定範囲の最大値Ｖ３よりもＶ２をより確実に大きくすることができる。また、図７に示す場合の測定可能範囲０〜Ｖ２は、図５に示す場合の測定可能範囲Ｖ１〜Ｖ２と図面上では同じ長さとなるが、デシベル換算したダイナミックレンジは、図５に示す場合と比べて大きくなる。したがって、さらに広い範囲で正しく受光電力を測定することができる。
【００８９】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける受光パワーモニタの製造方法および受光パワーモニタ方法の手順を示すフローチャートである。
【００９０】
図８を参照して、まず、受光パワーモニタ回路３１を準備する（ステップＳ１）。
【００９１】
次に、光信号を受光パワーモニタ回路３１が受信していない状態におけるデジタル値がゼロ以上となるように、デジタル変換回路５２に供給される電流のオフセットを調整する（ステップＳ２）。
【００９２】
次に、受光素子ＡＰＤへ異なる電力の光信号を入力し、各電力に対応するデジタル値を取得する（ステップＳ３）。
【００９３】
次に、取得した各デジタル値、および対応の光信号の電力値に基づいて、デジタル変換値と光信号の電力値との対応関係を算出し、記憶部７３に記憶させる（ステップＳ４）。
【００９４】
次に、受光パワーモニタ回路３１を光通信回線すなわち光ファイバＯＰＴＦに接続した状態で動作させ、上記対応関係を用いて光信号の電力を測定する（ステップＳ５）。
【００９５】
ここで、デジタル変換値と光信号の電力値との対応関係を算出する方法としては、たとえば、多元連立方程式を用いて、当該対応関係を示す関数を算出する方法が考えられる。
【００９６】
図９および図１０は、光信号の入力電力およびデジタル変換値の測定結果の一例を示す図である。
【００９７】
図９を参照して、たとえば、光信号の入力電力が１μＷのときのデジタル変換値ＤＡＴ、１０μＷのときのデジタル変換値ＤＡＴ、および２００μＷのときのデジタル変換値ＤＡＴを取得する。
【００９８】
図１０を参照して、この測定結果では、無入力状態のときデジタル変換値ＤＡＴがゼロであり、光信号の入力電力が１μＷのときデジタル変換値ＤＡＴが１００であり、光信号の入力電力が１０μＷのときデジタル変換値ＤＡＴが１３００であり、光信号の入力電力が２００μＷのときデジタル変換値ＤＡＴが４００００である。
【００９９】
そして、デジタル変換値ＤＡＴがゼロのとき以外の３点の測定結果を連立方程式に代入し、デジタル変換値ＤＡＴと光信号の電力値との対応関係を示す電力変換関数の係数を算出する。そして、算出した係数を記憶部７３に保存する。
【０１００】
なお、デジタル変換値と光信号の電力値との関係を算出する方法としては、多元連立方程式を用いる方法に限定されるものではなく、たとえば以下のような方法が考えられる。
【０１０１】
すなわち、光信号の最大電力値に対応するデジタル変換値、光信号の最小電力値すなわち０ワットに対応するデジタル変換値、および光信号の最小電力値および最大電力値の間における１または複数の電力値に対応するデジタル変換値を取得する。そして、これらの測定結果を用いて、横軸が入力電力、縦軸がデジタル変換値とし、折れ線近似を行なう。
【０１０２】
宅側装置２０２の受光電力を測定する場合、たとえば、ＣＰＵ７０は、記憶部７３に保存された電力変換関数の係数を用いて、アナログ／デジタル変換器５５から受けたデジタル値ＤＡＴに対応する電力値を取得し、Ｉ２Ｃバス経由で制御部２９へ出力する。
【０１０３】
制御部２９は、ＣＰＵ７０から受けた電力値を、宅側装置２０２に接続されたパーソナルコンピュータ等の情報処理端末へ転送し、当該情報処理端末において電力値が表示される。この電力値は、たとえば、単位がワットまたはｄＢｍ等の絶対値である。
【０１０４】
なお、ＣＰＵ７０が電力値を求める代わりに、ＣＰＵ７０がＩ２Ｃバス経由でアナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値を出力し、宅側装置２０２に接続されたパーソナルコンピュータ等が電力値を算出して表示する構成であってもよい。
【０１０５】
ところで、Ａ／Ｄ変換器を用いた受光パワーモニタ回路では、装置へ入力される光信号の電力が小さい状態において、Ａ／Ｄ変換器のデジタル出力値がゼロになる場合がある。このような場合には、光信号が装置へ入力されていない無入力状態からある程度光信号の電力が大きくなるまでの受光電力を示すデジタル値が一律にゼロになることから、受光電力の測定範囲が狭くなってしまう。
【０１０６】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路では、カレントミラー回路５１は、光信号を受信するための受光素子ＡＰＤの出力電流に対応する電流を供給する。デジタル変換回路５２は、カレントミラー回路５１から供給される電流のレベルをデジタル値に変換する。そして、オフセット調整回路５３は、デジタル変換回路５２に供給される電流のオフセットを調整する。
【０１０７】
このような構成により、光信号の電力が小さい場合でも、デジタル変換回路のデジタル変換値がゼロになることを防ぐことができるため、受光電力の測定範囲を十分に確保することができる。
【０１０８】
なお、特許文献１の図８には、カレントミラー回路と受光素子との接続ノードに電流負荷を接続する構成が開示されている。しかしながら、当該電流負荷は、カレントミラー回路の応答性を高めるために設けられたものであり、本発明の第１の実施の形態に係るオフセット調整回路とは、その目的がまったく異なるものである。また、オフセット調整回路５３がアナログ／デジタル変換器５５に与えるバイアス電流は微少な電流で十分である一方で、カレントミラー回路の応答性を高めるためには、光信号の電力が大きい場合において受光素子を通して流れる電流と同等のレベルの電流を電流負荷によって流す必要があり、両者の電流レベルはまったく異なるものである。また、このような電流負荷を用いる構成では、より多くの電流をカレントミラー回路に流す必要が生じることから、カレントミラー回路において使用するトランジスタ等の部品選択に制限が生じる場合がある。
【０１０９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路では、オフセット調整回路として、デジタル／アナログ変換器５３は、与えられたデジタル値に応じたレベルの電流をデジタル変換回路５２に供給する。デジタル変換回路５２は、カレントミラー回路５１から供給される電流およびデジタル／アナログ変換器５３から供給される電流の合成電流のレベルをデジタル値に変換する。
【０１１０】
このように、デジタル／アナログ変換器を用いてバイアス電流を与える構成により、オフセット電流レベルを容易に変更可能となるため、光トランシーバ２１ごとの電気的特性に応じて最適な調整を行なうことが可能となる。また、光信号の無入力状態におけるデジタル変換回路５２のデジタル変換値をゼロにする調整が容易となる。また、デジタル／アナログ変換器５３は、ＣＰＵ７０に内蔵されたものを流用することが可能であり、光トランシーバ２１の回路規模の増大を防ぐことができる。
【０１１１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路では、記憶部７３は、デジタル変換回路５２によって変換されるデジタル値と光信号の電力値との対応関係を記憶する。
【０１１２】
このように、受光パワーモニタ回路において上記対応関係を記憶する構成により、宅側装置２０２において受光電力値を算出し、宅側装置２０２に接続されたパーソナルコンピュータ等へ出力することができるため、受光電力値を容易に取得することができる。
【０１１３】
また、たとえば宅側装置２０２に用いられる光トランシーバ２１が複数のメーカによって製造される場合には、光トランシーバ２１の製造元によってアナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値と受光電力値との対応関係が異なる可能性がある。
【０１１４】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る光トランシーバは、宅側装置２０２に対して脱着可能である。そして、光トランシーバ２１において、記憶部７３は、デジタル変換回路５２によって変換されるデジタル値と光信号の電力値との対応関係を記憶し、この対応関係が宅側装置２０２から読み出し可能である。
【０１１５】
このように、宅側装置２０２に対して脱着可能な光トランシーバ２１に上記対応関係が記憶され、上記対応関係を宅側装置２０２から読み出す構成により、電気的特性が異なる新たな光トランシーバへの交換が行なわれても、受光電力を適切に測定することができる。
【０１１６】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路では、光信号の無入力状態におけるアナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値がゼロになるように、バイアス電流を調整する例を図７に示したが、これに限定するものではなく、図６に示すように光信号の無入力状態におけるアナログ／デジタル変換器５５のデジタル変換値がゼロより大きくなるようにバイアス電流を調整すれば、受光電力の測定範囲を十分に確保することが可能である。
【０１１７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路は、カレントミラー回路５１を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。カレントミラー回路に限らず、受光素子ＡＰＤと電気的に接続され、受光素子ＡＰＤの出力電流に対応する電流を供給可能な回路であれば、どんなものでもよい。
【０１１８】
また、本発明の第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、宅側装置２０２が、オフセット調整部として、光信号を受信していない状態におけるデジタル値がゼロ以上となるように、デジタル変換回路５２に供給される電流のオフセットを調整する。また、宅側装置２０２が、デジタル値取得部として、受光素子ＡＰＤへ異なる電力の光信号が出力される場合において、各電力に対応するデジタル値を取得する。また、宅側装置２０２が、対応関係算出部として、デジタル値取得部によって取得された各デジタル値、および対応の光信号の電力値に基づいて、デジタル変換値と光信号の電力値との対応関係を算出する。そして、宅側装置２０２が、電力測定部として、受光パワーモニタ回路３１が光通信回線に接続された状態で動作している場合において、対応関係算出部によって算出された対応関係を用いて光信号の電力を測定する。
【０１１９】
しかしながら、ＰＯＮシステム３０１は、このような構成に限定されるものではない。すなわち、オフセット調整部、デジタル値取得部、対応関係算出部および電力測定部を局側装置２０１が備える構成であってもよいし、ＰＯＮシステム３０１における宅側装置２０２および局側装置２０１以外の図示しない装置がオフセット調整部、デジタル値取得部、対応関係算出部および電力測定部を備える構成であってもよい。
【０１２０】
また、本発明の第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、宅側装置２０２において受光電流すなわち受光素子ＡＰＤの出力電流を測定し、受光電力値を算出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。宅側装置２０２において取得した受光電流のデジタル変換値を宅側装置２０２が局側装置２０１に通知し、局側装置２０１において受光電力値の算出を行なう構成であってもよい。
【０１２１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る光トランシーバでは、記憶部７３において電力変換関数の係数を記憶する構成であるとしたが、これに限定するものではない。記憶部７３は、単にデジタル変換回路５２のデジタル変換値を記憶する構成であってもよい。あるいは、デジタル変換回路５２のデジタル変換値または電力変換関数の係数を記憶する記憶部が、制御部２９等、光トランシーバ２１の外部に設けられてもよい。
【０１２２】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１２３】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と比べてバイアス電流の供給方法を変更した受光パワーモニタ回路に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と同様である。
【０１２４】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路の構成を示す図である。
【０１２５】
図１１を参照して、受光パワーモニタ回路３２は、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と比べて、さらに、クランプダイオードＤ１を含み、オフセット調整回路５３の代わりにオフセット調整回路５６を含む。オフセット調整回路５６は、抵抗Ｒ１を含む。
【０１２６】
抵抗Ｒ１およびクランプダイオードＤ１は、カレントミラー回路５１および電流／電圧変換回路５４の接続ノードと電源電圧Ｖｄｄの供給される電源ノードＮ２との間に互いに並列に接続されている。
【０１２７】
クランプダイオードＤ１は、アナログ／デジタル変換器５５への過大な電圧の印加を防ぐために設けられる。
【０１２８】
抵抗Ｒ１は、電源ノードＮ２とカレントミラー回路５１から供給される電流を受けるための電流／電圧変換回路５４の入力端との間に接続されている。電源ノードＮ２から抵抗Ｒ１を介して電流／電圧変換回路５４にバイアス電流が供給される。電流／電圧変換回路５４は、カレントミラー回路５１から供給される電流および抵抗Ｒ１を介して供給される電流の合成電流を電圧ＶＡＤＣに変換する。
【０１２９】
これにより、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と同様に、光信号の電力が小さい場合でも、デジタル変換回路のデジタル変換値がゼロになることを防ぐことができるため、受光電力の測定範囲を十分に確保することができる。
【０１３０】
また、抵抗を用いてバイアス電流を与える構成により、簡易な回路で受光電力の測定範囲を拡大することができる。
【０１３１】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１３２】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１３３】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と比べてバイアス電流の代わりにバイアス電圧を供給する受光パワーモニタ回路に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と同様である。
【０１３４】
図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路の構成を示す図である。
【０１３５】
図１２を参照して、受光パワーモニタ回路３３は、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と比べて、オフセット調整回路５３の代わりにオフセット調整回路５７を含む。オフセット調整回路５７は、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３を含む。
【０１３６】
オフセット調整回路５７は、アナログ／デジタル変換器５５にバイアス電圧を供給することにより、電流／電圧変換回路５４によって変換された電圧ＶＡＤＣすなわちアナログ／デジタル変換器５５によってデジタル値に変換される電圧のオフセットを調整する。
【０１３７】
抵抗Ｒ１２は、電源電圧Ｖｄｄの供給される電源ノードＮ２とアナログ／デジタル変換器５５の入力端との間に接続されている。抵抗Ｒ１３は、接地電圧の供給される接地ノードとアナログ／デジタル変換器５５の入力端との間に接続されている。抵抗Ｒ１１は、電流／電圧変換回路５４の出力端と抵抗Ｒ１２、抵抗Ｒ１３およびアナログ／デジタル変換器５５の入力端の接続ノードとの間に接続されている。
【０１３８】
このような構成により、本発明の第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と同様に、光信号の電力が小さい場合でも、デジタル変換回路のデジタル変換値がゼロになることを防ぐことができるため、受光電力の測定範囲を十分に確保することができる。
【０１３９】
また、具体的には、電源電圧Ｖｄｄがたとえば３．３Ｖである場合、抵抗Ｒ１２の抵抗値はたとえば２００ｋΩに設定され、抵抗Ｒ１３の抵抗値はたとえば１ｋΩに設定される。
【０１４０】
抵抗Ｒ１１の抵抗値が小さすぎると、抵抗Ｒ１１および抵抗Ｒ１３で分圧された電圧が入力電圧ＶＡＤＣとなり、アナログ／デジタル変換器５５の入力電圧ＡＤＣのオフセットを調整することが困難となる。
【０１４１】
また、抵抗Ｒ１１の抵抗値が大きすぎると、抵抗Ｒ１２および抵抗Ｒ１３で分圧された電圧が入力電圧ＶＡＤＣとなり、入力電圧ＶＡＤＣが受光素子ＡＰＤの出力電流レベルに関わらず一定となってしまう。
【０１４２】
したがって、抵抗Ｒ１１の抵抗値は、上記のような問題が生じない値に設定する必要がある。
【０１４３】
すなわち、本発明の第１の実施の形態および本発明の第２の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路は、本発明の第３の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と比べて、オフセット調整回路の設計および調整が容易である。
【０１４４】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る受光パワーモニタ回路と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１４５】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４６】
２１  光トランシーバ
２２  ＰＯＮ受信処理部
２３  バッファメモリ
２４  ＵＮ送信処理部
２５  ＵＮＩポート
２６  ＵＮ受信処理部
２７  バッファメモリ
２８  ＰＯＮ送信処理部
２９  制御部
３１，３２，３３  受光パワーモニタ回路
５１  カレントミラー回路（受光電流供給回路）
５２  デジタル変換回路
５３  デジタル／アナログ変換器（オフセット調整回路）
５４  電流／電圧変換回路
５５  アナログ／デジタル変換器
５６，５７  オフセット調整回路
７０  ＣＰＵ
７１  マスタＩ／Ｆ
７３  記憶部
８１  ＴＩＡ
８２  ＬＩＡ
８３  ＣＤＲ
８４  イコライザ回路
８５  出力バッファ
８６〜９０  電源
２０１  局側装置
２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄ  宅側装置
３０１  ＰＯＮシステム
ＡＰＤ  受光素子
Ｃ３〜Ｃ６  キャパシタ
Ｄ１  クランプダイオード
Ｒ１，Ｒ１１〜Ｒ１３  抵抗
ＳＰ１，ＳＰ２  スプリッタ
ＯＰＴＦ  光ファイバ
【図１】
2012205099.tif 000003
【図２】
2012205099.tif 000004
【図３】
2012205099.tif 000005
【図４】
2012205099.tif 000006
【図５】
2012205099.tif 000007
【図６】
2012205099.tif 000008
【図７】
2012205099.tif 000009
【図８】
2012205099.tif 000010
【図９】
2012205099.tif 000011
【図１０】
2012205099.tif 000012
【図１１】
2012205099.tif 000013
【図１２】
2012205099.tif 000014