JP2005027196A - Crosstalk elimination method, crosstalk elimination circuit, optical transceiver, and optical transmission system - Google Patents
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Abstract
【課題】自局の発光素子が出力する光信号の一部を自局の受信回路が受光する光クロストークと自局が送信する電気データ信号の一部が自局の受信回路に干渉する電気クロストークによる受信特性の劣化を抑制したクロストーク除去方法、クロストーク除去回路、光送受信装置及び光伝送システムを提供する。
【解決手段】入力される電気データ信号を分岐するバッファ回路7と、バッファ回路の一方の出力信号の周波数特性を調整する周波数特性調整回路9と、周波数特性調整回路の出力信号の振幅レベルを調整する振幅調整回路8と、伝送用光ファイバ16から入力される光信号を変換した電気信号から前記振幅調整回路の出力信号を差し引く減算回路11とを有するクロストーク除去回路17を備える。
【選択図】 図1An optical crosstalk in which a receiving circuit of a local station receives a part of an optical signal output from a light emitting element of the local station and an electric signal in which a part of an electrical data signal transmitted by the local station interferes with the receiving circuit of the local station. Provided are a crosstalk elimination method, a crosstalk elimination circuit, an optical transmission / reception apparatus, and an optical transmission system, in which degradation of reception characteristics due to crosstalk is suppressed.
A buffer circuit for branching an input electrical data signal, a frequency characteristic adjusting circuit for adjusting a frequency characteristic of one output signal of the buffer circuit, and an amplitude level of an output signal of the frequency characteristic adjusting circuit are adjusted. A crosstalk removing circuit 17 having an amplitude adjusting circuit 8 for subtracting, and a subtracting circuit 11 for subtracting an output signal of the amplitude adjusting circuit from an electric signal obtained by converting an optical signal inputted from the transmission optical fiber 16.
[Selection] Figure 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力される電気信号を光信号に変換して伝送用光ファイバに出力するとともに、伝送用光ファイバから入力される光信号を電気信号に変換して出力する光送受信装置に係るもので、特に、送信する光信号が受信される光信号に漏洩する光クロストークや、電気データ信号を光信号に変換して送信する際に電気信号が周辺回路に干渉する電気クロストークを除去するためのクロストーク除去方法、クロストーク除去回路、並びにかかるクロストーク除去回路を備えた光送受信装置及び光伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、従来の光送受信装置を示すブロック図である(例えば下記の特許文献1参照)。図6に示すように、従来の光送受信装置26は、入力される電気信号を光信号に変換する発光素子1、入力される光信号を電気信号に変換する受光素子2、受光素子2の微弱な出力電気信号を低雑音増幅するプリアンプ4、発光素子1と伝送用光ファイバ16及び受光素子2に光学的に結合された波長多重分離素子3により構成される光モジュール5と、この光モジュール5の発光素子1を駆動するための駆動回路6とを備えている。
【0003】
【特許文献1】
特許第3006004号公報
【0004】
また、光送受信装置26は、入力される電気データ信号を分岐して駆動回路6に出力する正相出力とその逆位相の出力となる逆相出力を送出するバッファ回路7、バッファ回路7の逆相出力の出力振幅を減衰させ調整してプリアンプ4の出力から引き算するための振幅調整回路8と位相調整回路10及び減算回路11から構成されるクロストーク除去回路25を備えている。
【0005】
さらに、光送受信装置26は、減算回路11を介してクロストークが差し引かれた光モジュール5のプリアンプ4から出力される電気信号の振幅を一定に制御して出力するAGCアンプ12と、AGCアンプ12が出力する電気信号からクロック成分を抽出し再生するクロック再生回路13と、AGCアンプ12が出力する電気信号からクロック再生回路13が出力するクロック信号を用いてデータ信号を再生するデータ再生回路14とを備えている。
【0006】
ここで、駆動回路6へ入力される電気信号がハイレベルであった場合にはプリアンプ4の出力もハイレベルに相当するレベルであるとしている。この関係が逆の場合には位相調整回路10への入力はバッファ回路7の正相出力を2分岐するか、または、バッファ回路7の逆相出力に反転バッファ回路(不図示)を挿入し位相調整回路10に入力する。
【0007】
光送受信装置26に入力された電気データ信号は、バッファ回路7により2分岐され、一方の正相出力は駆動回路6に入力される。駆動回路6により発光素子1を駆動し光信号に変換され、結合分岐器として動作する波長多重分離素子3を介して伝送用光ファイバ16に入力されて光信号として伝送される。一方、伝送用光ファイバ16から入力された光信号は、波長多重分離素子3を介して受光素子2に入力され、プリアンプ4により低雑音増幅される。
【0008】
ここで、図6に実線の矢印で表した光クロストークと点線の矢印で表した電気クロストークにより、自局が送信した信号も一緒に出力される。バッファ回路7の他方の逆相出力は位相調整回路10により、プリアンプ4の出力の中に含まれるクロストークと位相が合うように調整され、振幅調整回路8により、光クロストークレベルと電気クロストークレベルの和と等しくなるように合わせられている。そのため、減算回路11によりプリアンプ4の出力から振幅調整回路8が出力する信号が引き算されると、自局が送信するクロストークは振幅調整回路8の出力により打ち消されAGCアンプ12へ出力される。この信号は、AGCアンプ12により増幅され、クロック再生回路13とデータ再生回路14によりデータ信号とクロック信号が再生されて出力される。
【0009】
このように、従来の光送受信装置でも、入力される光信号からクロストークを差し引き、データ信号とクロック信号を再生して出力するとともに、入力される電気データ信号を光信号に変換して出力することができ、一芯の伝送用光ファイバで送受信用の光信号をやり取りする一芯双方向の光通信を具現化することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光送受信装置においては、図6の光モジュール5内での発光素子1が出力した光信号の一部が受光素子2に入力される(図6中の実線の矢印で示す)光クロストークに加え、発光素子1に入力される前の電気信号がプリアンプ4や周辺の回路パターンに干渉する(図6中の点線の矢印で示す)電気クロストークが生じてしまう。図7と図8は、光クロストークと電気クロストークの周波数特性をそれぞれ示し、電気クロストークは、容量性の結合で生じる場合が多く、図8に示すように高周波になるほど振幅が大きくなるという周波数特性を有し、送受信信号が高速化するに従い、光クロストークに比べ電気クロストークの影響が大きくなるとともに、光クロストークにも存在する図7に示す周波数特性の影響が無視できなくなるという問題があった。
【0011】
本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたもので、クロストーク信号を除去して優れた受信特性を得るクロストーク除去方法、クロストーク除去回路、並びにかかるクロストーク除去回路を備えた光送受信装置及び光送受信システムを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るクロストーク除去方法は、入力される電気データ信号を2つに分岐し、分岐された一方の電気データ信号を光信号に変換して送信し、分岐された他方の電気データ信号を電気クロストークの周波数特性とほぼ等しい周波数特性を有する周波数特性調整回路により周波数調整し、光ファイバを介して受信される光信号を変換した電気信号から周波数調整された電気信号を差し引くことで、送信信号が受信信号に漏れこむ電気クロストークを除去するものである。この方法により、電気クロストーク信号を除去することができる。
【0013】
また、本発明に係るクロストーク除去方法は、入力される電気データ信号を2つに分岐し、分岐された一方の電気データ信号を光信号に変換して送信し、分岐された他方の電気データ信号を光クロストークの周波数特性とほぼ等しい周波数特性を有する周波数特性調整回路により周波数調整し、光ファイバを介して受信される光信号を変換した電気信号から周波数調整された電気信号を差し引くことで、送信信号が受信信号に漏れこむ光クロストークを除去するものである。この方法により、光クロストーク信号をより正確に除去することができる。
【0014】
また、本発明に係るクロストーク除去回路は、入力される電気データ信号を分岐する分岐回路と、前記分岐回路の一方の出力信号の周波数特性を調整する周波数特性調整回路と、前記周波数特性調整回路の出力信号の振幅レベルを調整する振幅調整回路と、光ファイバから入力される光信号を変換した電気信号から前記振幅調整回路の出力信号を差し引く減算回路とを備えたものである。この構成により、クロストーク信号が除去される。またこれによって、クロストーク信号が少ない光送受信装置の提供が可能となる。
【0015】
また、前記周波数特性調整回路は、電気クロストークの周波数特性とほぼ等しい周波数特性を有することを特徴とする。この構成により、電気クロストーク信号を除去することができる。このため、クロストーク信号が少ない光送受信装置の提供が可能となる。
【0016】
また、前記周波数特性調整回路は、光クロストロークの周波数特性とほぼ等しい周波数特性を有することを特徴とする。この構成により、光クロストーク信号をより正確に除去することができる。このため、クロストーク信号が少ない光送受信装置の提供が可能となる。
【0017】
また、前記分岐回路は、電気信号を入力して正相出力と逆相出力を送出するバッファ回路であり、前記周波数特性調整回路は、前記バッファ回路の逆相出力の高域成分を通過させる高域通過型フィルタであり、前記振幅調整回路は、抵抗素子であることを特徴とする。この構成により、電気クロストーク信号の周波数振幅特性を補正して除去することができる。このため、電気クロストーク信号が更に少ない光送受信装置の提供が可能となる。
【0018】
また、前記分岐回路は、電気信号を入力して正相出力と逆相出力を送出するバッファ回路であり、前記周波数特性調整回路は、前記バッファ回路の逆相出力の低域成分を通過させる低域通過型フィルタであり、前記振幅調整回路は、抵抗素子であることを特徴とする。この構成により、光クロストーク信号の周波数振幅特性を補正して除去することができる。このため、光クロストーク信号が更に少ない光送受信装置の提供が可能となる。
【0019】
また、前述したクロストーク除去回路に、周波数特性が調整される信号の位相を調整する位相調整回路を更に備えたことを特徴とする。この構成により、位相と周波数特性を併せて調整することができる。このため、クロストーク信号が更に少ない光送受信装置の提供が可能となる。
【0020】
また、前述した電気クロストークを除去するクロストーク除去回路と、前述した光クロストークを除去するクロストーク除去回路とを備えたことを特徴とする。この構成により、光クロストーク信号と電気クロストーク信号を個別に除去することができる。このため、クロストーク信号が更に少ない光送受信装置の提供が可能となる。
【0021】
また、本発明に係る光送受信装置は、前述したクロストーク除去回路と、前記分岐回路の他方の出力信号を入力する駆動回路と、前記駆動回路の出力に基づいて駆動し光信号を出力する発光素子とを有する光送信部と、前記発光素子から出力される光信号と伝送用光ファイバから入力される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子の出力を増幅するプリアンプとを有する光受信部と、前記減算回路により前記光受信部の出力から前記振幅調整回路の出力を差し引いた信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号からデータ信号とクロック信号を再生する電気回路とを備えたものである。この構成により、クロストーク信号が除去され、受信特性が良好な光送受信装置を提供することができる。
【0022】
さらに、本発明に係る光伝送システムは、前述した光送受信装置として、送信する光信号と受信する光信号の波長が異なる2つの光送受信装置を備え、前記2つの光送受信装置を光ファイバで接続して対向させたことを特徴とする。この構成により、クロストーク除去回路を備えた光送受信装置を用いて、長距離伝送が可能な一芯双方向光伝送システムを提供することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
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。
<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光送受信装置を示すブロック図である。図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る光送受信装置15は、入力される電気信号を光信号に変換する発光素子1、入力される光信号を電気信号に変換する受光素子2、受光素子2の微弱な出力電気信号を低雑音増幅するプリアンプ4と、発光素子1が出力する光信号を伝送用光ファイバ16へ光学的に結合し、伝送用光ファイバ16から入力される光信号を受光素子2へ光学的に結合する波長多重分離素子3により構成される光モジュール5を備えている。
【0024】
また、光送受信装置15は、光モジュール5の発光素子1を駆動するための駆動回路6と、入力される電気データ信号を分岐して駆動回路6に出力する正相出力とその逆位相の出力となる逆相出力を送出するバッファ回路7、振幅調整回路8、周波数特性調整回路9、位相調整回路10及び減算回路11から構成されるクロストーク除去回路17と、減算回路11を介してクロストークが差し引かれた光モジュール5のプリアンプ4が出力する電気信号の振幅を一定に制御して出力するAGCアンプ12と、AGCアンプ12が出力する電気信号からクロック成分を抽出し再生するクロック再生回路13と、AGCアンプ12が出力する電気信号からクロック再生回路13が出力するクロック信号を用いてデータ信号を再生するデータ再生回路14とを備えている。
【0025】
ここで、駆動回路6へ入力される電気信号がハイレベルであった場合にはプリアンプ4の出力もハイレベルに相当するレベルであるとしている。この関係が逆の場合には位相調整回路10への入力はバッファ回路7の正相出力を2分岐するか、または、バッファ回路7の逆相出力に反転バッファ回路(不図示)を挿入し位相調整回路10に入力する。
【0026】
振幅調整回路8は、バッファ回路7の逆相出力の出力振幅を減衰させ調整し、減算回路11は、プリアンプ4の出力から振幅調整回路8の出力を引き算する。
周波数特性調整回路9は、電気クロストークが空間結合で生じるために容量結合型の高域通過型フィルタになるように、つまり電気クロストークの周波数特性になるように設定されていて、図2に示す特性を有している。位相調整回路10は、バッファ回路7の正相出力が駆動回路6に入力され、電気クロストークとなりプリアンプ4に出力される位相に調整されている。なお、AGCアンプ12は、入力される信号の振幅を制限して出力するダイナミックレンジの広いリミッティングアンプであってもよい。また、振幅調整回路8は、抵抗素子であってもよい。
【0027】
以上のように構成された光送受信装置の動作を説明する。まず、光送受信装置15に入力された電気信号は、バッファ回路7により2分岐され、一方の正相出力は駆動回路6に入力される。駆動回路6により発光素子1を駆動し、よって電気信号は光信号に変換され、波長多重分離素子3を介して伝送用光ファイバ16に入力されて光信号として伝送される。伝送用光ファイバ16から入力された光信号は、波長多重分離素子3を介して受光素子2に入力され、プリアンプ4により低雑音増幅される。
【0028】
ここで、図1に実線の矢印で表した光クロストークと点線の矢印で表した電気クロストークにより、自局が送信した信号も一緒に出力される。バッファ回路7の他方の逆相出力は位相調整回路10と周波数特性調整回路9及び振幅調整回路8により、電気クロストークレベルの位相が打ち消され、周波数特性と振幅が等しくなるように合わせられている。そのため、減算回路11により、プリアンプ4の出力から振幅調整回路8の出力が差し引かれると、自局が送信するクロストークは振幅調整回路8の出力により打ち消されAGCアンプ12へ出力される。この信号は、AGCアンプ12により増幅され、クロック再生回路13とデータ再生回路14によりデータ信号とクロック信号が再生されて出力される。
【0029】
したがって、本発明の第1の実施の形態の光送受信装置によれば、自局が送信するデータ信号を事前に2分岐し、位相調整回路10と周波数特性調整回路9及び振幅調整回路8により位相と周波数特性及び振幅を調整後、受信信号から差し引くことで、受信特性を劣化させる電気クロストーク成分を除去することができるため、受信特性が優れた一芯双方向光通信システム用の光送受信装置を提供することができる。
【0030】
<第2の実施の形態>
図3は、本発明の第2の実施の形態に係る周波数調整回路9の周波数特性図である。本発明の第2の実施の形態の光送受信装置は、図1に示した第1の実施の形態と構成を同じくし、周波数特性調整回路9の周波数特性が異なるものである。第2の実施の形態の周波数特性調整回路9は、駆動回路6と発光素子1と受光素子2とプリアンプ4の周波数特性の合計、つまり光クロストークの周波数特性とほぼ等しい低域通過型フィルタになるように設定され、図3に示す特性を有している。また、振幅調整回路8は、抵抗素子であってもよい。
【0031】
以上のように構成された光送受信装置の動作を説明する。まず、光送受信装置15に入力された電気信号は、バッファ回路7により2分岐され、一方の正相出力は駆動回路6に入力される。駆動回路6により発光素子1を駆動し光信号に変換され、波長多重分離素子3を介して伝送用光ファイバ16に入力されて光信号として伝送される。伝送用光ファイバ16から入力された光信号は、波長多重分離素子3を介して受光素子2に入力され、プリアンプ4により低雑音増幅される。
【0032】
ここで、図1に実線の矢印で表した光クロストークと点線の矢印で表した電気クロストークにより、自局が送信した信号も一緒に出力される。バッファ回路7の他方の逆相出力は、位相調整回路10と周波数特性調整回路9と振幅調整回路8により、光クロストークレベルの位相が打ち消され、周波数特性と振幅が等しくなるように合わせられている。そのため、減算回路11により、プリアンプ4の出力から振幅調整回路8の出力が差し引かれると、自局が送信するクロストークは振幅調整回路8の出力により打ち消されAGCアンプ12へ出力される。この信号は、AGCアンプ12により増幅され、クロック再生回路13とデータ再生回路14によりデータ信号とクロック信号が再生されて出力される。
【0033】
したがって、本発明の第2の実施の形態の光送受信装置によれば、自局が送信するデータ信号を事前に2分岐し、位相調整回路10と周波数特性調整回路9及び振幅調整回路8により位相と周波数特性及び振幅を調整後、受信信号から差し引くことで、受信特性を劣化させる光クロストーク成分を除去することができるため、受信特性が優れた一芯双方向光通信システム用の光送受信装置を提供することができる。
【0034】
<第3の実施の形態>
図4は、本発明の第3の実施の形態に係る光送受信装置を示すブロック図である。図4に示すように、本発明の第3の実施の形態の光送受信装置22は、図1に示した第1の実施の形態のバッファ回路7の逆相出力を分岐回路18により2分岐した後に、一方は、光クロストークの周波数特性と振幅を調整するための周波数特性調整回路19aを介して振幅調整回路20aに供給し、他方は、電気クロストークの周波数特性と振幅を調整するための周波数特性調整回路19bを介して振幅調整回路20bに供給して、減算回路11aと11bにより、プリアンプ4からの出力をそれぞれ差し引くクロストーク除去回路21を構成した点で第1の実施の形態と異なる。
【0035】
周波数特性調整回路19aの周波数特性は、図3に示したように、駆動回路6と発光素子1と受光素子2とプリアンプ4の周波数特性の合計、つまり光クロストークの周波数特性とほぼ等しくなるように設定され、周波数特性調整回路19bは、図2に示したように、電気クロストークが空間結合で生じるために容量結合型の高域通過型フィルタになるように、つまり電気クロストークの周波数特性になるように設定されている。
【0036】
以上のように構成された光送受信装置の動作を説明する。まず、光送受信装置22に入力された電気信号は、バッファ回路7により2分岐され、一方の正相出力は駆動回路6に入力される。駆動回路6により発光素子1を駆動し、よって電気信号は光信号に変換され、波長多重分離素子3を介して伝送用光ファイバ16に入力されて光信号として伝送される。伝送用光ファイバ16から入力された光信号は、波長多重分離素子3を介して受光素子2に入力され、プリアンプ4により低雑音増幅される。
【0037】
ここで、図4に実線の矢印で表した光クロストークと点線の矢印で表した電気クロストークにより、自局が送信した信号も一緒に出力される。バッファ回路7の他方の逆相出力は分岐回路18により更に2分岐され、光クロストークを除去するための信号と、電気クロストークを除去するための信号に分けられる。光クロストークを除去するために、周波数特性調整回路19aは、駆動回路6と発光素子1と受光素子2とプリアンプ4の周波数特性の合計とほぼ等しくなるように設定され、電気クロストークを除去するために、周波数特性調整回路19bは、電気クロストークが空間結合で生じるために容量結合型の高域通過型フィルタになるように設定されている。
【0038】
そのため、減算回路11a、11bにより、プリアンプ4の出力から振幅調整回路20a、21の出力がそれぞれ差し引かれると、自局が送信するクロストークはより厳密に打ち消されAGCアンプ12へ出力される。この信号は、AGCアンプ12により増幅され、クロック再生回路13とデータ再生回路14によりデータ信号とクロック信号が再生されて出力される。
【0039】
したがって、本発明の実施の形態3の光送受信装置によれば、自局が送信するデータ信号を事前に2分岐し、周波数特性調整回路19a、19b及び振幅調整回路20a、20bにより周波数特性及び振幅を調整後、受信信号から差し引くことで受信特性を劣化させる光クロストーク及び電気クロストーク成分を除去することができるため、受信特性が優れた一芯双方向光通信システム用の光送受信装置を提供することができる。
【0040】
<第4の実施の形態>
図5は、本発明の第4の実施の形態に係る光伝送システムを示すブロック図である。光送受信装置23、24は、第1の実施の形態から第3の実施の形態で示した光送受信装置と同一の構成を有するものであり、互いに通信が成立するように、すなわち、光送受信装置23が出力する光信号の波長を光送受信装置24が受信でき、光送受信装置24が出力する光信号の波長(光送受信装置23が出力する光信号の波長とは異なる波長)を光送受信装置23が受信できるように、発光素子、受光素子及び波長多重分離素子が選定されている。また、光送受信装置23と24は、伝送用光ファイバ16で接続され対向して配置されている。
【0041】
以上のように構成された光伝送システムの動作を説明する。データ信号(DATA)が光送受信装置23に入力されると、光信号に変換され、伝送用光ファイバ16に入力される。その後、伝送用光ファイバ16により伝送され、光送受信装置24に入力されて、データ信号とクロック信号(CLK)が出力される。また同様に、データ信号が光送受信装置24に入力されると、光信号に変換され、伝送用光ファイバ16に入力される。その後、伝送用光ファイバ16により伝送され、光送受信装置23に入力されて、データ信号とクロック信号が出力される。
【0042】
このように、本発明の第4の実施の形態の光伝送システムによれば、自局の光信号が受信光信号を妨害することなく、良好な一芯双方向の光伝送を具現化することができる。
【0043】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、入力される電気データ信号を2つに分岐し、分岐された一方の電気データ信号を光信号に変換して送信し、分岐された他方の電気データ信号を電気クロストークの周波数特性とほぼ等しい周波数特性を有する周波数特性調整回路により周波数調整し、光ファイバを介して受信される光信号を変換した電気信号から周波数調整された電気信号を差し引くことで、送信信号が受信信号に漏れこむ電気クロストークまたは光クロストロークを除去することができ、クロストーク信号を除去して優れた受信特性を得るクロストーク除去方法、クロストーク除去回路、並びに当該クロストーク除去回路を備えた光送受信装置及び光送受信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る光送受信装置を示すブロック図
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る周波数特性調整回路の周波数特性図
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る周波数特性調整回路の周波数特性図
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る光送受信装置を示すブロック図
【図5】本発明の第4の実施の形態に係る光伝送システムを示すブロック図
【図6】従来の光送受信装置を示すブロック図
【図7】光クロストークの周波数特性図
【図8】電気クロストークの周波数特性図
【符号の説明】
1 発光素子
2 受光素子
3 波長多重分離素子
4 プリアンプ
5 光モジュール
6 駆動回路
7 バッファ回路
8、20a、20b 振幅調整回路
9、19a、19b 周波数特性調整回路
10 位相調整回路
11、11a、11b 減算回路
12 AGCアンプ
13 クロック再生回路
14 データ再生回路
15、22、23、24 光送受信装置
16 伝送用光ファイバ
17、21 クロストーク除去回路
18 分岐回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical transceiver that converts an input electrical signal into an optical signal and outputs the optical signal to a transmission optical fiber, and converts the optical signal input from the transmission optical fiber into an electrical signal and outputs the electrical signal. In particular, optical crosstalk in which an optical signal to be transmitted leaks to an optical signal to be received and electrical crosstalk in which an electrical signal interferes with a peripheral circuit when an electrical data signal is converted into an optical signal and transmitted are removed. The present invention relates to a crosstalk removing method, a crosstalk removing circuit, and an optical transmission / reception apparatus and an optical transmission system including the crosstalk removing circuit.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional optical transmitter / receiver (see, for example,
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3006004 [0004]
Further, the optical transmitter /
[0005]
Further, the optical transmitter /
[0006]
Here, when the electric signal input to the drive circuit 6 is at a high level, the output of the preamplifier 4 is also at a level corresponding to the high level. When this relationship is reversed, the input to the
[0007]
The electrical data signal input to the optical transmitter /
[0008]
Here, the signal transmitted by the own station is also output together with the optical crosstalk represented by the solid arrow in FIG. 6 and the electrical crosstalk represented by the dotted arrow. The other antiphase output of the buffer circuit 7 is adjusted by the
[0009]
As described above, even in the conventional optical transmission / reception apparatus, the crosstalk is subtracted from the input optical signal, the data signal and the clock signal are reproduced and output, and the input electrical data signal is converted into the optical signal and output. In addition, single-core bidirectional optical communication in which optical signals for transmission and reception are exchanged with a single-core transmission optical fiber can be realized.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional optical transceiver, a part of the optical signal output from the
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and includes a crosstalk removal method, a crosstalk removal circuit, and such a crosstalk removal circuit that removes a crosstalk signal to obtain excellent reception characteristics. Another object of the present invention is to provide an optical transmitter / receiver and an optical transmitter / receiver system.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a crosstalk elimination method according to the present invention branches an inputted electrical data signal into two, converts one branched electrical data signal into an optical signal, transmits it, and branches The frequency of the other electrical data signal is adjusted by a frequency characteristic adjustment circuit having a frequency characteristic substantially equal to the frequency characteristic of the electrical crosstalk, and the frequency is adjusted from the electric signal obtained by converting the optical signal received via the optical fiber. By subtracting the electrical signal, the electrical crosstalk in which the transmission signal leaks into the reception signal is removed. By this method, the electric crosstalk signal can be removed.
[0013]
In the crosstalk elimination method according to the present invention, an input electrical data signal is branched into two, one branched electrical data signal is converted into an optical signal and transmitted, and the other branched electrical data is transmitted. The frequency of the signal is adjusted by a frequency characteristic adjustment circuit having a frequency characteristic substantially equal to the frequency characteristic of optical crosstalk, and the frequency adjusted electric signal is subtracted from the electric signal obtained by converting the optical signal received through the optical fiber. The optical crosstalk in which the transmission signal leaks into the reception signal is removed. By this method, the optical crosstalk signal can be more accurately removed.
[0014]
The crosstalk elimination circuit according to the present invention includes a branch circuit that branches an input electrical data signal, a frequency characteristic adjustment circuit that adjusts a frequency characteristic of one output signal of the branch circuit, and the frequency characteristic adjustment circuit. An amplitude adjustment circuit for adjusting the amplitude level of the output signal, and a subtraction circuit for subtracting the output signal of the amplitude adjustment circuit from an electrical signal obtained by converting the optical signal input from the optical fiber. With this configuration, the crosstalk signal is removed. This also makes it possible to provide an optical transmission / reception apparatus with a small number of crosstalk signals.
[0015]
The frequency characteristic adjusting circuit has a frequency characteristic substantially equal to a frequency characteristic of electrical crosstalk. With this configuration, the electrical crosstalk signal can be removed. For this reason, it is possible to provide an optical transmission / reception apparatus with few crosstalk signals.
[0016]
The frequency characteristic adjusting circuit has a frequency characteristic substantially equal to the frequency characteristic of the optical black stroke. With this configuration, the optical crosstalk signal can be more accurately removed. For this reason, it is possible to provide an optical transmission / reception apparatus with few crosstalk signals.
[0017]
The branch circuit is a buffer circuit that inputs an electric signal and sends out a normal phase output and a negative phase output, and the frequency characteristic adjustment circuit is a high-frequency component that passes a high-frequency component of the negative phase output of the buffer circuit. It is a band-pass filter, and the amplitude adjustment circuit is a resistance element. With this configuration, the frequency amplitude characteristic of the electrical crosstalk signal can be corrected and removed. For this reason, it is possible to provide an optical transmission / reception apparatus with fewer electrical crosstalk signals.
[0018]
The branch circuit is a buffer circuit that inputs an electric signal and sends out a normal phase output and a negative phase output, and the frequency characteristic adjustment circuit is a low-frequency component that passes a low-frequency component of the negative phase output of the buffer circuit. It is a band-pass filter, and the amplitude adjustment circuit is a resistance element. With this configuration, the frequency amplitude characteristic of the optical crosstalk signal can be corrected and removed. For this reason, it is possible to provide an optical transmission / reception apparatus with fewer optical crosstalk signals.
[0019]
Further, the crosstalk removing circuit described above further includes a phase adjusting circuit for adjusting the phase of a signal whose frequency characteristics are adjusted. With this configuration, the phase and frequency characteristics can be adjusted together. For this reason, it is possible to provide an optical transmission / reception apparatus with fewer crosstalk signals.
[0020]
Further, the present invention is characterized by comprising the above-described crosstalk removing circuit for removing the electrical crosstalk and the above-described crosstalk removing circuit for removing the optical crosstalk. With this configuration, the optical crosstalk signal and the electrical crosstalk signal can be individually removed. For this reason, it is possible to provide an optical transmission / reception apparatus with fewer crosstalk signals.
[0021]
The optical transmission / reception apparatus according to the present invention includes the crosstalk elimination circuit described above, a drive circuit that inputs the other output signal of the branch circuit, and a light emission that is driven based on the output of the drive circuit and outputs an optical signal. An optical transmitter having an element, a light receiving element that receives an optical signal output from the light emitting element and an optical signal input from a transmission optical fiber, and converts the optical signal into an electrical signal; and amplifies the output of the light receiving element An optical receiver having a preamplifier; an amplifier for amplifying a signal obtained by subtracting the output of the amplitude adjusting circuit from the output of the optical receiver by the subtractor; and a data signal and a clock signal from the output signal of the amplifier And an electric circuit to be regenerated. With this configuration, it is possible to provide an optical transmission / reception apparatus that eliminates crosstalk signals and has good reception characteristics.
[0022]
Furthermore, the optical transmission system according to the present invention includes, as the above-described optical transmission / reception apparatus, two optical transmission / reception apparatuses having different wavelengths of an optical signal to be transmitted and an optical signal to be received, and the two optical transmission / reception apparatuses are connected by an optical fiber. And facing each other. With this configuration, it is possible to provide a single-core bidirectional optical transmission system capable of long-distance transmission using an optical transmission / reception apparatus including a crosstalk removal circuit.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing an optical transceiver according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an
[0024]
The
[0025]
Here, when the electric signal input to the drive circuit 6 is at a high level, the output of the preamplifier 4 is also at a level corresponding to the high level. When this relationship is reversed, the input to the
[0026]
The
The frequency characteristic adjusting circuit 9 is set so as to be a capacitively coupled high-pass filter, that is, to have a frequency characteristic of electric crosstalk because electric crosstalk occurs due to spatial coupling. It has the characteristics shown. In the
[0027]
The operation of the optical transceiver configured as above will be described. First, the electrical signal input to the
[0028]
Here, the signal transmitted by the own station is also output together with the optical crosstalk represented by the solid arrow in FIG. 1 and the electrical crosstalk represented by the dotted arrow. The other antiphase output of the buffer circuit 7 is adjusted by the
[0029]
Therefore, according to the optical transmission / reception apparatus of the first embodiment of the present invention, the data signal transmitted by the local station is branched into two in advance, and the phase is adjusted by the
[0030]
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a frequency characteristic diagram of the frequency adjustment circuit 9 according to the second embodiment of the present invention. The optical transmission / reception apparatus according to the second embodiment of the present invention has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1 and the frequency characteristics of the frequency characteristic adjustment circuit 9 are different. The frequency characteristic adjusting circuit 9 of the second embodiment is a low-pass filter that is substantially equal to the frequency characteristic of the drive circuit 6, the
[0031]
The operation of the optical transceiver configured as above will be described. First, the electrical signal input to the
[0032]
Here, the signal transmitted by the own station is also output together with the optical crosstalk represented by the solid arrow in FIG. 1 and the electrical crosstalk represented by the dotted arrow. The other antiphase output of the buffer circuit 7 is adjusted by the
[0033]
Therefore, according to the optical transmission / reception apparatus of the second embodiment of the present invention, the data signal transmitted by the local station is branched into two in advance, and the phase is adjusted by the
[0034]
<Third Embodiment>
FIG. 4 is a block diagram showing an optical transmission / reception apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the optical transmission / reception apparatus 22 according to the third embodiment of the present invention branches the antiphase output of the buffer circuit 7 according to the first embodiment shown in FIG. Later, one is supplied to the amplitude adjustment circuit 20a via the frequency characteristic adjustment circuit 19a for adjusting the frequency characteristic and amplitude of the optical crosstalk, and the other is for adjusting the frequency characteristic and amplitude of the electrical crosstalk. The second embodiment is different from the first embodiment in that a crosstalk removing circuit 21 that supplies the
[0035]
As shown in FIG. 3, the frequency characteristic of the frequency characteristic adjusting circuit 19a is almost equal to the sum of the frequency characteristics of the drive circuit 6, the
[0036]
The operation of the optical transceiver configured as above will be described. First, the electrical signal input to the optical transceiver 22 is branched into two by the buffer circuit 7, and one positive phase output is input to the drive circuit 6. The
[0037]
Here, the signal transmitted by the own station is also output together with the optical crosstalk represented by the solid arrow in FIG. 4 and the electrical crosstalk represented by the dotted arrow. The other antiphase output of the buffer circuit 7 is further branched into two by the branch circuit 18, and is divided into a signal for removing optical crosstalk and a signal for removing electrical crosstalk. In order to remove the optical crosstalk, the frequency characteristic adjusting circuit 19a is set to be substantially equal to the sum of the frequency characteristics of the driving circuit 6, the
[0038]
Therefore, when the
[0039]
Therefore, according to the optical transmission / reception apparatus of the third embodiment of the present invention, the data signal transmitted by the own station is branched into two in advance, and the frequency characteristics and amplitude are adjusted by the frequency
[0040]
<Fourth embodiment>
FIG. 5 is a block diagram showing an optical transmission system according to the fourth embodiment of the present invention. The optical transmission /
[0041]
The operation of the optical transmission system configured as described above will be described. When the data signal (DATA) is input to the optical transmitter /
[0042]
Thus, according to the optical transmission system of the fourth embodiment of the present invention, it is possible to realize good single-core bidirectional optical transmission without the optical signal of the local station interfering with the received optical signal. Can do.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an input electrical data signal is branched into two, one branched electrical data signal is converted into an optical signal and transmitted, and the other branched electrical data signal is transmitted. Frequency is adjusted by a frequency characteristic adjustment circuit that has a frequency characteristic almost equal to the frequency characteristic of electrical crosstalk, and transmission is performed by subtracting the frequency-adjusted electrical signal from the electrical signal converted from the optical signal received via the optical fiber. A crosstalk removing method, a crosstalk removing circuit, and a crosstalk removing circuit capable of removing an electrical crosstalk or an optical cross stroke that leaks into a received signal and obtaining an excellent reception characteristic by removing the crosstalk signal. An optical transmission / reception apparatus and an optical transmission / reception system provided with
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an optical transceiver according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a frequency characteristic diagram of a frequency characteristic adjusting circuit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of a frequency characteristic adjusting circuit according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing an optical transceiver according to a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a block diagram showing a conventional optical transmission / reception apparatus. FIG. 7 is a frequency characteristic diagram of optical crosstalk. FIG. 8 is a frequency characteristic diagram of electrical crosstalk. Explanation】
DESCRIPTION OF
Claims (11)
分岐された一方の電気データ信号を光信号に変換して送信し、
分岐された他方の電気データ信号を電気クロストークの周波数特性とほぼ等しい周波数特性を有する周波数特性調整回路により周波数調整し、
光ファイバを介して受信される光信号を変換した電気信号から周波数調整された電気信号を差し引くことで、送信信号が受信信号に漏れこむ電気クロストークを除去するクロストーク除去方法。Branch the input electrical data signal into two,
One of the branched electrical data signals is converted into an optical signal and transmitted.
The frequency of the other branched electric data signal is adjusted by a frequency characteristic adjustment circuit having a frequency characteristic substantially equal to the frequency characteristic of electric crosstalk,
A crosstalk elimination method for removing electrical crosstalk in which a transmission signal leaks into a reception signal by subtracting the frequency-adjusted electrical signal from an electrical signal obtained by converting an optical signal received via an optical fiber.
分岐された一方の電気データ信号を光信号に変換して送信し、
分岐された他方の電気データ信号を光クロストークの周波数特性とほぼ等しい周波数特性を有する周波数特性調整回路により周波数調整し、
光ファイバを介して受信される光信号を変換した電気信号から周波数調整された電気信号を差し引くことで、送信信号が受信信号に漏れこむ光クロストークを除去するクロストーク除去方法。Branch the input electrical data signal into two,
One of the branched electrical data signals is converted into an optical signal and transmitted.
The frequency of the other branched electrical data signal is adjusted by a frequency characteristic adjustment circuit having a frequency characteristic substantially equal to the frequency characteristic of optical crosstalk,
A crosstalk removal method for removing optical crosstalk in which a transmission signal leaks into a reception signal by subtracting the frequency-adjusted electric signal from an electric signal obtained by converting an optical signal received via an optical fiber.
前記分岐回路の一方の出力信号の周波数特性を調整する周波数特性調整回路と、
前記周波数特性調整回路の出力信号の振幅レベルを調整する振幅調整回路と、光ファイバから入力される光信号を変換した電気信号から前記振幅調整回路の出力信号を差し引く減算回路とを、備えたクロストーク除去回路。A branch circuit for branching the input electrical data signal;
A frequency characteristic adjusting circuit for adjusting a frequency characteristic of one output signal of the branch circuit;
A cross comprising: an amplitude adjusting circuit for adjusting an amplitude level of an output signal of the frequency characteristic adjusting circuit; and a subtracting circuit for subtracting the output signal of the amplitude adjusting circuit from an electric signal obtained by converting an optical signal input from an optical fiber. Talk elimination circuit.
前記周波数特性調整回路は、前記バッファ回路の逆相出力の高域成分を通過させる高域通過型フィルタであり、
前記振幅調整回路は、抵抗素子である請求項4に記載のクロストーク除去回路。The branch circuit is a buffer circuit that inputs an electrical signal and sends out a positive phase output and a negative phase output,
The frequency characteristic adjustment circuit is a high-pass filter that passes a high-frequency component of the anti-phase output of the buffer circuit,
The crosstalk elimination circuit according to claim 4, wherein the amplitude adjustment circuit is a resistance element.
前記周波数特性調整回路は、前記バッファ回路の逆相出力の低域成分を通過させる低域通過型フィルタであり、
前記振幅調整回路は、抵抗素子である請求項5に記載のクロストーク除去回路。The branch circuit is a buffer circuit that inputs an electrical signal and sends out a positive phase output and a negative phase output,
The frequency characteristic adjustment circuit is a low-pass filter that passes a low-frequency component of the anti-phase output of the buffer circuit,
The crosstalk elimination circuit according to claim 5, wherein the amplitude adjustment circuit is a resistance element.
備えたクロストーク除去回路。The crosstalk elimination circuit according to any one of claims 4, 6, and 8, and the crosstalk elimination circuit according to any one of claims 5, 7, and 8,
Provided crosstalk elimination circuit.
前記分岐回路の他方の出力信号を入力する駆動回路と、前記駆動回路の出力に基づいて駆動し光信号を出力する発光素子とを有する光送信部と、
前記発光素子から出力される光信号と伝送用光ファイバから入力される光信号を受信して電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子の出力を増幅するプリアンプとを有する光受信部と、
前記減算回路により前記光受信部の出力から前記振幅調整回路の出力を差し引いた信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力信号からデータ信号とクロック信号を再生する電気回路とを、備えた光送受信装置。A crosstalk elimination circuit according to any one of claims 3 to 9,
An optical transmitter having a drive circuit that inputs the other output signal of the branch circuit, and a light emitting element that drives based on the output of the drive circuit and outputs an optical signal;
An optical receiver having a light receiving element that receives an optical signal output from the light emitting element and an optical signal input from a transmission optical fiber and converts the received optical signal into an electrical signal; and a preamplifier that amplifies the output of the light receiving element;
An amplification circuit that amplifies a signal obtained by subtracting the output of the amplitude adjustment circuit from the output of the optical receiver by the subtraction circuit;
An optical transmission / reception apparatus comprising: an electric circuit that regenerates a data signal and a clock signal from an output signal of the amplification circuit.
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