JPH04158639A - 光受信回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発光素子と受光素子とを光フアイバ伝送路で結
合した光通信方式における光受信回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の光通信方式における光受信回路は第２図
のブロック図に示すように受光器は１台のみを有して構
成されていた。第２図において、２２は受光器、３４は
前置増幅器、３５は利得可変増幅器、３６は帰還制御回
路、３７ａはバイアス発生回路である。また、１は入力
光信号、４は受光蒸出ブハ７は前置増幅器出力、８は利
得可変増幅器出力、９．１０は制御信号、１１はバイア
ス電圧を示している。

次に第２図を用いてこの光受信器の動作を説明する。光
ファイバからの入力光信号１は、ＡＰＤ等を用いた受光
器２２により光−電気変換され、変換された受光器出力
４は前置増幅器３４に入力され増幅される。前置増幅器
３４の出カフは、利得可変増幅器３５に入力され、増幅
された後、利得可変増幅器出力８となる。帰還制御回路
３６は、利得可変増幅器出力８を入力し、その出力振幅
が一定値となるように制御信号９を出力し、利得可変増
幅器３５の利得を制御している。又、制御信号１０をバ
イアス電圧発生回路３７ａに入力し、バイアス電圧１１
を制御し、バイアス電圧１１によって受光器２２のＭ（
増倍度）を制御している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の光受信回路は、入力光信号（受光電力）
に対する受光ダイナミックレンジか狭いという欠点があ
った。

又、入力光信号レベルが大きい場合に受光器の充電流制
限機能を持っていない為、入力レベルが過大となった場
合、光電流が過大となり受光素子が破損するという欠点
があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光受信回路は、入力光信号を電気信号に変換す
る第１の受光器と、前記入力光信号が前記第１の受光器
が入力するレベルより一定量減じられて入力される第２
の受光器と、入力された電気信号を利得可変増幅し可変
利得に応じた制御信号を出力する利得可変増幅器と、前
記第１の受光器が含む受光素子に流れる光電流を検出し
光電流検出出力を出力する光電流検出回路と、前記光電
流検出出力が予め定められた第１の値より小さいときに
は前記制御信号により制御され前記光電流検出出力が前
記第１の値以上のときには前記光電流検出出力により制
御され且つ前記光電流を予め定められた一定値以下に制
御するバイアス電圧を前記第１の受光器の受光素子に出
力するバイアス電圧発生回路と、前記光電流検出出力が
前記光電流が前記一定値に相当する値以上であるときは
前記第１の受光器の出力する電気信号から前記第２の受
光器の出力する電気信号に切り替えて前記利得可変増幅
器に出力する選択回路とを含んでいる。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。２１は光分岐器、２２は第１の受光器、２３は第２
の受光器、３３は選択回路、３４は前置増幅器、３５は
利得可変増幅器、３６は帰還制御回路、３７はバイアス
発生回路、３８は光電流検出回路である。又、１は入力
光信号、２は第１の入力光信号、３は第２の入力光信号
、４は第１の受光器出力、５は第２の受光器出力、６は
選択回路出力、７は前置増幅回路出力、８は利得可変増
幅器出力、９及び１０は制御信号、１１゜１２はバイア
ス電圧、１３は光電流検出出力を示している。

次に第１図を用いて本実施例の動作を説明する。光ファ
イバーからの入力光信号１は光分岐器２１により第１の
入力光信号２及び第２の入力光信号３に所定の分岐比で
分配され、それぞれＡＰＤ等の受光素子を有する第１の
受光器２２及び第２の受光器２３に入力され光−電気変
換される。

光信号が電気信号に変換された受光器出力４及び５は、
選択回路３３に入力される。選択回路３３は、後述する
光電流検出出力１３の制御により、受光器出力４，５の
何れかを選択回路出力６として出力する。選択回路出力
６は前置増幅器３４に入力され増幅された後、前置増幅
型出カフとして利得可変増幅器３５に入力され、利得可
変増幅器出力８となる。利得可変増幅器出力８は、帰還
制御回路３６に入力される。帰還制御回路３６は、制御
信号９および１０を出力する。制御信号９は利得可変増
幅器３５の利得を制御し、制御信号１０は、バイアス発
生回路３７の出力するバイアス電圧１１を制御している
。光電流検出回路３８は、第１の受光器２２に含まれる
受光素子に流れる光電流を検出し、光電流の値に応じた
光電流検出出力１３を出力する。選択回路３３は予め定
められた光電流検出出力１３の値に応じて受光器出力４
又は５を選択し出力する。バイアス発生回路３７は光電
流検出出力１３の制御信号１０によりバイアス電圧１１
が制御される。このバイアス電圧工１は第１の受光器２
２の光電流の値が小さい領域では制御信号１０により、
光電流の値が予め定められた値より大きい領域では光電
流検出出力１３により制御される。尚、帰還系の動作と
しては利得可変増幅器出力８の振幅が一定値となるよう
に利得可変増幅器３５を利得を可変するとともに、バイ
アス発生回路３７の出力するバイアス電圧１１を制御し
、第１の受光器２２の増倍度Ｍを可変している。又、受
光器２３のバイアス電圧１２は固定とされている。

第３図は、受光電力（Ｐ、）と受光器の光電流（Ｉ　ｐ
ｈ）の関係を示す説明図である。第３図において実線Ａ
は本実施例の第１の受光器２２の特性、−点鎖線Ｂは第
２の受光器２３の特性、破線Ｃは従来回路における受光
器２２の特性を示す。

受光電力Ｐ、がａの領域は第１の受光器２２の増倍度Ｍ
をバイアス電圧１１により可変している領域、ｂは利得
可変増幅器３５の利得を可変している領域であり、受光
電力Ｐ、の増加に伴い光電流Ｉ　ｐｈも増加する。第１
の受光器２２の光電流■。

が増加し、ある値１１になったときには、光電流検出出
力１３により第１の受光器２２のバイアス電圧１１を制
御し、第１の受光器２２の光電流を■１の一定値に保つ
。同時に同じ信号１３により選択回路３３への入力を予
め第１の入力光信号２より相当低い第２の入力光信号３
が分岐されて入力されている第２の受光器２３の出力５
に切り替えることにより、Ｃの領域においても良好な受
信特性が得られている。従来の光受信回路ではＣの領域
においても受光電力の増加に伴い受光器２２の光電流Ｉ
　９ｆｉは増加し続ける。第３図においてＩの領域か本
実施例における光受信回路の受光ダイナミックレンジ、
■の領域が従来の光受信回路における受光ダイナミック
レンジであり、本実施例における光受信回路の受光グイ
ナミソクレンジがより広いことが示されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の光受信回路は入力光信号を
分岐する光分岐器７通常受光レベル用の第１の受光器、
大受光レベル用の第２の受光器。

第１及び第２の受光器の出力を選択する選択回路及び選
択回路の制御信号を発生する光電流検出回路を備えてお
り、入力光信号の大きさにより受光器出力を選択するこ
とにより受光ダイナミックレンジを広くできるという効
果を有する。

又、光電流検出回路及び光電流検出出力により受光器の
バイアス電圧が制御可能なバイアス発生回路を有してお
り、大受光レベル時には通常レベル受光用の第１の受光
器の光電流を制限しているため、大受光レベル時の過大
光電流による受光素子の破損を防止できるという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光受信回路の構成を示すブ
ロック図、第２図は従来の光受信回路の構成を示すブロ
ック図、第３図は受光電力と受光器の光電流の関係を示
す説明図である。 １・・・入力光信号、２・・・第１の入力光信号、３・
・・第２の入力光信号、４・・・第１の受光器出力、５
・・・第２の受光器出力、６・・・選択回路出力、７・
・・前置増幅器出力、８・・・利得可変増幅器出力、９
．１０・・・制御信号、１１．１２・・・バイアス電圧
、１３・・・光電流検出出力、２１・・・光分岐器、２
２・・・第１の受光器、２３・・・第２の受光器、３３
・・・選択回路、３４・・・前置増幅器、３５・・・利
得可変増幅器、３６・・・帰還制御回路、３７＊　３７
　ａ・・・バイアス発生回路、３８・・・光電流検出回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力光信号を電気信号に変換する第１の受光器と、
   前記入力光信号が前記第１の受光器が入力するレベルよ
   り一定量減じられて入力される第２の受光器と、入力さ
   れた電気信号を利得可変増幅し可変利得に応じた制御信
   号を出力する利得可変増幅器と、前記第１の受光器が含
   む受光素子に流れる光電流を検出し光電流検出出力を出
   力する光電流検出回路と、前記光電流検出出力が予め定
   められた第１の値より小さいときには前記制御信号によ
   り制御され前記光電流検出出力が前記第１の値以上のと
   きには前記光電流検出出力により制御され且つ前記光電
   流を予め定められた一定値以下に制御するバイアス電圧
   を前記第１の受光器の受光素子に出力するバイアス電圧
   発生回路と、前記光電流検出出力が前記光電流が前記一
   定値に相当する値以上であるときは前記第１の受光器の
   出力する電気信号から前記第２の受光器の出力する電気
   信号に切り替えて前記利得可変増幅器に出力する選択回
   路とを含むことを特徴とする光受信回路。 ２、前記第１の受光器および第２の受光器の入力光信号
   は、光分岐器によって所定の分岐比で分岐された光信号
   であることを特徴とする請求項１記載の光受信回路。