專利名稱：光接收裝置和光接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及在超高速光通信系統(tǒng)中，利用DPSK解調(diào)方法來解調(diào) DPSK調(diào)制信號的光接收裝置和光接收方法。
背景技術(shù)：
在光通信系統(tǒng)中所用的調(diào)制/解調(diào)方法中，DPSK (差動移相鍵控) 調(diào)制/解調(diào)方法是具有優(yōu)異接收靈敏度的調(diào)制/解調(diào)方法。因此希望該方 法尤其用于遠距離光通信系統(tǒng)中(例如，見非專利文獻l)。而且，為 了最大限度地得到用于執(zhí)行DPSK解調(diào)的接收機的性能，在接收機中 的干涉儀的后續(xù)階段需要提供延遲調(diào)節(jié)器和可變衰減器，如非專利文 獻2的圖3所示。
圖1是示出利用DPSK解調(diào)方法的典型的光接收裝置的結(jié)構(gòu)的框 圖。應(yīng)當(dāng)指出，在非專利文獻2的圖3中示出具有類似于圖1所示的 光接收裝置的結(jié)構(gòu)的光接收裝置。
圖1所示的光接收裝置包括1比特(one-bit)延遲干涉儀130， 其用于接收R bps (每秒比特)的超高速光信號，其中R為千兆級 (giga-order)的數(shù)；延遲調(diào)節(jié)器203和204，其用于調(diào)節(jié)光信號201 和202的延遲量；可變衰減器205和206，其用于在延遲量被調(diào)節(jié)的情 況下調(diào)節(jié)光信號的幅值；光電信號轉(zhuǎn)換器(雙PD(光電檢測器))209， 其用于將光信號207和208轉(zhuǎn)換成電信號；放大器211,其用于放大電 信號210;以及鑒別器(discriminator) 213，其用于將電信號212轉(zhuǎn)換 成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
1比特延遲干涉儀130例如是馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)干涉儀。該1比特延遲干涉儀130包括用于將輸入光分成兩支的光分支部
分131、用于相對于另一個信號延遲兩個分支信號之一的傳輸路徑132 和133、以及用于使兩個信號相互干涉并且被轉(zhuǎn)換成光強信號的定向耦 合器134。
延遲調(diào)節(jié)器203和204調(diào)節(jié)兩個差動信號，以使該兩個差動信號 的相位相等，該兩個差動信號在被立即轉(zhuǎn)換成單個信號之前已經(jīng)從所 述1比特延遲干涉儀130中的定向耦合器134輸出。光可變衰減器205 和206用于調(diào)節(jié)將要被輸入到鑒別器213的信號的正分量(邏輯1)和 負分量(邏輯O)之間的信號平衡(強度比例)。
非專利文獻 1 : Christian Rasmussen et, al., " DWDM40G Transmission Over Trans-Pacific Distance(10000 km) Using CSRZ-DPSK, Enhanced FEC, and All-Raman-Amplified 100-km Ultra Wave Fiber Spans," Journal of Lightwave Technology, U. S., Jan. 2004, Vol. 22 no. 4, pp.203-207。
非專利文獻2: Jeffrey H. Sinsky, et. al., "A 40-Gb/s Integrated Balanced Optical Front End and RZ-DPSK Performance, IEEE Photonics Technology Letters," U. S.， August 2003, Vol.15, no. 8， pp.1135-1137。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
利用圖1所示的DPSK解調(diào)方法的光接收裝置具有這樣的問題， 即該光接收裝置昂貴并且其結(jié)構(gòu)不適于減小該裝置的尺寸。
這是因為用于DPSK解調(diào)的光學(xué)組件通過組裝光學(xué)元件而構(gòu)成， 該光學(xué)元件包括用于調(diào)節(jié)光信號的延遲量的延遲調(diào)節(jié)器203和204，和 用于調(diào)節(jié)該光信號的幅值的可變衰減器205和206。由于其制造工藝不 適合諸如半導(dǎo)體集成電路的批量生產(chǎn)，因此不能期望通過批量生產(chǎn)實
6現(xiàn)成本減少。既不期望能通過小型化的方式，也不能期望在諸如半導(dǎo) 體集成電路中所希望的集成來減小尺寸。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有減少的成本和尺寸的光接收 裝置，以及適合于減少成本和尺寸的光接收方法。
解決問題的手段
根據(jù)本發(fā)明的光接收裝置的特征在于，其包括用于將己經(jīng)用DPSK 解調(diào)裝置DPSK解調(diào)的每個差動強度調(diào)制光轉(zhuǎn)換成電信號的光電轉(zhuǎn)換 裝置，和用于放大每個電信號的放大裝置，其中作為所述放大裝置， 使用能夠彼此獨立地設(shè)置放大系數(shù)的放大裝置，以使每個電信號的幅 值相等。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的光接收裝置的特征在于，其包括用于將已
經(jīng)用DPSK解調(diào)裝置DPSK解調(diào)的每個差動強度調(diào)制光轉(zhuǎn)換成電信號 的光電轉(zhuǎn)換裝置，和用于提供電信號延遲的延遲裝置，其中，作為所 述延遲裝置，使用能夠彼此獨立地提供延遲時間的延遲裝置，以實現(xiàn) 每個電信號的相位匹配。
根據(jù)本發(fā)明的光接收方法的特征在于包括將己經(jīng)被DPSK解調(diào) 的每個差動強度調(diào)制光轉(zhuǎn)換成電信號；以及通過使用能夠獨立地設(shè)置
每個放大系數(shù)的放大裝置來放大每個電信號，以使每個電信號的幅值 相等。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的光接收方法的特征在于包括將已經(jīng)被
DPSK解調(diào)的每個差動強度調(diào)制光轉(zhuǎn)換成電信號，其中使用能夠獨立地
提供每個延遲時間的延遲裝置，以實現(xiàn)每個電信號的相位匹配。 本發(fā)明的優(yōu)點
本發(fā)明的第一個優(yōu)點是能夠減少光接收裝置的成本。其原因在于由于在DPSK解調(diào)之后進行兩個差動信號的幅值調(diào)節(jié)或延遲調(diào)節(jié)，或 者幅值調(diào)節(jié)和延遲調(diào)節(jié)兩者，所以消除了對光學(xué)部件的需求，并且可 以使用能夠被集成的電路。這種電路適合于批量生產(chǎn)，因此能夠減少 使用這種電路的光接收裝置的成本。
第二個優(yōu)點是能夠提供減小尺寸的光接收裝置。其原因是該光接 收裝置中的電子電路能夠與在光接收裝置之前和之后提供的電子電路 集成。


圖1是示出典型的光接收裝置的結(jié)構(gòu)的框圖； 圖2是示出第一示例性實施例的光接收裝置的結(jié)構(gòu)的框圖； 圖3是示出第一示例性實施例的光接收裝置的運行的流程圖； 圖4是示出第一實例的光接收裝置的結(jié)構(gòu)的框圖； 圖5是示出光接收裝置的每部分的波形例子的波形圖； 圖6是示出理想的電信號和目視波形例子的說明圖； 圖7是示出在進行延遲調(diào)節(jié)之前的理想的電信號和目視波形例子 的說明圖8是示出在進行延遲調(diào)節(jié)之前的理想的電信號和目視波形例子 的說明圖9是示出在進行增益調(diào)節(jié)之前的理想的電信號和目視波形例子 的說明圖IO是示出第二實例的光接收裝置的結(jié)構(gòu)的框圖11是圖解說明在第二實例中的幅值調(diào)節(jié)的說明圖12是圖解說明在第二實例中的延遲調(diào)節(jié)的說明圖；以及
圖13是示出第二實例的光接收裝置的變化的框圖。
符號說明
102 DPSK解調(diào)器
105， 106光電信號轉(zhuǎn)換器(0/E轉(zhuǎn)換器)109， 110 可變放大器
113， 114 可變延遲線
119 鑒別器
130 1比特延遲干涉儀
137， 138 PD
139， 140 跨阻放大器(TIA)
143, 144自動增益控制放大器(AGC放大器)
145， 146 延遲調(diào)節(jié)器
150 差動緩沖電路
151 F/F (雙穩(wěn)觸發(fā)電路)
172， 173具有增益調(diào)節(jié)功能的TIA
174， 175 延遲調(diào)節(jié)器
179 控制電路
具體實施例方式
示例性實施例1
在下文，將參考附圖描述示例性實施例。
圖2是示出第一示例性實施例的光接收裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖2 所示，第一示例性實施例的光接收裝置包括DPSK解調(diào)器102、光電信 號轉(zhuǎn)換器105和106、電壓可變放大器(在下文稱作可變放大器)109 和110、可變延遲線113和114，以及鑒別器119。
DPSK解調(diào)器102接收包括通過光傳輸路徑101而傳輸?shù)南辔恍?息的相位調(diào)制光信號(下文稱之為DPSK信號)、檢測該光信號與在 前一個比特周期內(nèi)的光信號之間的相位差、并且輸出對應(yīng)于該相位差 的差動強度調(diào)制光信號I和強度調(diào)制光信號IB。
光電信號轉(zhuǎn)換器(0/E轉(zhuǎn)換器)105接收從DPSK解調(diào)器102輸出 的強度調(diào)制光信號I，并輸出對應(yīng)于該強度調(diào)制光信號I的信號光強的電信號D1。光電信號轉(zhuǎn)換器(0/E轉(zhuǎn)換器)106接收從DPSK解調(diào)器 102輸出的強度調(diào)制光信號IB，并輸出對應(yīng)于該強度調(diào)制光信號IB的 信號光強的電信號D1B。
可變放大器109放大電信號Dl，并輸出放大的電信號D2?？勺?放大器110放大電信號D1B并輸出放大的電信號D2B?？勺冄舆t線113 接收電信號D2并輸出延遲的電信號D3?？勺冄舆t線114接收電信號 D2B并輸出延遲的電信號D3B。鑒別器119基于電信號D3和D3B來 鑒別數(shù)據(jù)。
下面將參考圖2和圖3描述第一示例性實施例的操作。圖3是示 出第一示例性實施例的光接收裝置的操作的流程圖。
DPSK解調(diào)器102比較輸入的光信號與在前一個比特周期內(nèi)的光 信號的相位，以進行DPSK解調(diào)，并且輸出差動的強度調(diào)制光信號I 和強度調(diào)制光信號IB (步驟A1)。
DPSK解調(diào)器102產(chǎn)生兩個信號，在它們之間設(shè)有1比特延遲差， 以便彼此干涉，并將被該干涉增強的強度信號(相長強度信號)輸出 到一個端口 (相長端口)，而將被該干涉減弱的信號(相消信號)輸 出到另一個端口 (相消端口)。圖3表示出這樣一種情況，其中被干 涉增強的強度信號是強度調(diào)制光信號I，而被干涉減弱的強度信號是強 度調(diào)制光信號IB。
0/E轉(zhuǎn)換器105和0/E轉(zhuǎn)換器106分別將每個差動強度調(diào)制光信 號I和IB轉(zhuǎn)換成具有對應(yīng)于各個光強的電流值的電信號(步驟A2)。
來自0/E轉(zhuǎn)換器105的電信號Dl被輸入到可變放大器109，而來 自0/E轉(zhuǎn)換器106的電信號D1B被輸入到可變放大器110?？勺兎糯?器109和可變放大器110分別將輸入的電信號Dl和D1B轉(zhuǎn)換成對應(yīng)
10于其電流值的電壓電平信號(步驟A3)。
而且，所述信號的電壓幅值被放大到必要的幅值，以便該幅值在
將在后面的階段(步驟A4)被輸入到鑒別器119中的兩個信號之間相 等(equalized)。放大的電信號D2和D2B分別被輸入到可變延遲線 113和114。可變延遲線113和114對輸入的電信號D2和D2B分別設(shè) 置必要的延遲，以使得相位在將被輸入到鑒別器119中的兩個信號之 間相等(步驟A5)。具有相等的相位和幅值的兩個信號被輸入到鑒別 器119中。鑒別器119根據(jù)輸入的電信號鑒別1和0 (步驟A7)。
在本示例性實施例中，在電路中執(zhí)行DPSK解調(diào)之后的兩個強度 信號之間的相位匹配和幅值調(diào)節(jié)。因此，不需要可變的延遲調(diào)節(jié)器來 進行光信號的延遲處理，并且不需要光可變衰減器來進行光信號的幅 值的調(diào)節(jié)處理。因此，與圖1所示的光接收裝置相比，能夠減少光接 收裝置的成本。而且，通過該電路部分與該光接收裝置中的其他半導(dǎo) 體電路集成，能夠減小該裝置的尺寸。
實例1
下面將參考圖4描述第一實例。圖4是示出第一實例的光接收裝 置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4示出在圖2中所示的第一示例性實施例的光接 收裝置的具體結(jié)構(gòu)實例。假定將要被輸入到光接收裝置的DPSK信號 (具有相位信息的相位調(diào)制光信號)是基于40 Gbps的電信號而被光學(xué) 調(diào)制的信號。該40 Gbps信號的電信號是通過這樣一種情況舉例說明 的，其中16個編碼器的輸出被時分多路傳輸，以形成信號。而且，DPSK 信號用RZ (返回到零)-DPSK信號舉例說明。
在圖4所示的結(jié)構(gòu)中，光接收裝置包括DPSK接收器、以及用于 將由DPSK接收器所輸出的40 Gbps的電信號152劃分成16個信號的 1: 16多路分配器153。DPSK接收器包括作為DPSK解調(diào)器的1比特延遲干涉儀130;
作為光電轉(zhuǎn)換器的PD (光電檢測器)137和138，用于將來自1比特 延遲干涉儀130的差動強度調(diào)制光信號135和136(對應(yīng)于強度調(diào)制光 信號I和IB)轉(zhuǎn)換成電信號；用于將其為PD137和138的輸出的電流 信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的跨阻放大器(trans impedance amplifier) (TIA) 139和140;用于放大TIA 139和140的輸出141和142的自動增益控 制(AGC)放大器143和144;用于提供其為AGC放大器143和144 的輸出的電信號(對應(yīng)電信號D2和D2B)的延遲的延遲調(diào)節(jié)器(可變 延遲線)145和146;以及用于接收其為延遲調(diào)節(jié)器145和146的輸出 的延遲的電信號(對應(yīng)于電信號D3和D3B)的數(shù)據(jù)恢復(fù)單元(CDR: 時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù))149。 CDR149包括差動緩沖電路150和作為鑒別器 的具有差動輸入的F/F (雙穩(wěn)觸發(fā)電路)151，所述差動緩沖電路150 的輸出被輸入到該鑒別器中。
1比特延遲干涉儀130是馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)干涉儀。 即，它包括用于將輸入的光分成兩支的光學(xué)分支部分131;用于相對于 另一個信號延遲該兩個被分支的信號之一的傳輸路徑132和133;以及 用于使兩個信號彼此干涉并將其轉(zhuǎn)換成光強信號的定向耦合器134。
傳輸路徑132和133形成為使得各個信號到達定向耦合器134的 時間差變成該信號的一個比特周期，即，25 ps (皮秒)。因此，在定 向耦合器134中，使得信號與在前一個比特周期內(nèi)的信號相干涉。結(jié) 果，當(dāng)信號的相位與在前一個比特周期內(nèi)的信號的相位相同時，將從 定向耦合器134的一個輸出得到由來自傳輸路徑132和133的信號之 間的相互增強而產(chǎn)生的信號。
而且，從另一個輸出，將得到由來自傳輸路徑132和133的信號 的抵消而產(chǎn)生的信號。相反，當(dāng)相位不同時，將從定向耦合器134的 一個輸出得到由來自傳輸路徑132和133的信號相互抵消而產(chǎn)生的信 號，并且從另一個輸出，將得到由來自傳輸路徑132和133的信號的
12相互增強而產(chǎn)生的信號。
因此，如圖5所示，當(dāng)輸入信號(DPSK信號)220與在前一個比 特周期內(nèi)的信號之間的相位差為零(見比特221和比特222)時，作為 1比特延遲干涉儀130的輸出，從一個強度調(diào)制光信號I得到高電平(比 特226)，而從另一個強度調(diào)制光信號IB得到低電平(比特227)。 還有，當(dāng)相對于在前一個比特周期內(nèi)的信號的相位差為Ti (見比特222 和比特223)時，得到相反的差動信號(見比特228)。
雖然圖5是示出理想的光信號的波形例子和目視圖(目視波形) 的說明圖，但是對于鑒別器的輸入，示出電信號的波形例子和目視波 形(eye waveform)。而且，作為電信號230的波形例子，這里示出對 應(yīng)于輸入到F/F 151的P輸入終端和N輸入終端的信號之間的差的差動 信號的波形例子。
在圖5中，在左側(cè)示出1比特延遲干涉儀130的輸入光220的波 形例子、相長端口的輸出光224的波形例子(見圖5中的圓圈"1")、 相消端口的輸出光225的波形例子(見圖5中的圓圈"2")、以及將 被輸入到鑒別器(本示例性實施例中的F/F 151)的電信號230的波形 例子。
在圖5的右側(cè)示出，l比特延遲干涉儀130的輸入光220的目視波 形240、 1比特延遲干涉儀130的相長端口的輸出光的目視波形241、 1 比特延遲干涉儀130的相消端口的輸出光的目視波形242、以及將被輸 入到鑒別器的電信號的目視波形243。在圖5的右側(cè)還示出表示鑒別電 壓和在鑒別器上的DC值彼此一致的虛線245。
圖6是說明圖，示出將要輸入到鑒別器的電信號230的理想波形 例子(圖6 (a))、其差動信號的理想波形例子(圖6 (b))、以及 將要輸入到鑒別器的電信號的理想目視波形243的波形例子(圖6(c))。來自1比特延遲干涉儀130的差動強度調(diào)制光信號135和136通 過光傳輸路徑傳輸，并分別輸入到PD (光電檢測器)137和138，其 后它們被轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于其光強的電流信號。該電流信號被TIA 139和 140從電流信號分別轉(zhuǎn)換成電壓信號。而且，該電壓信號被AGC放大 器143和144放大。被放大的信號分別被延遲調(diào)節(jié)器145和146延遲。
從延遲調(diào)節(jié)器145和146輸出的接收信號147和148作為差動輸 入，CDR 149中的差動緩沖電路150從一個輸出端子輸出差動放大信 號，而從另一個輸出端子輸出差動放大信號的反轉(zhuǎn)信號。
F/F 151的P輸入端子接收來自差動緩沖電路150的一個輸出端子 的信號，而N輸入端子接收來自差動緩沖電路150的另一個輸出端子 的信號。例如，在由CDR 149中時鐘恢復(fù)電路(未示出)恢復(fù)的時鐘 信號(CK)上升或下降的時候，當(dāng)P輸入端子的電壓電平高于N輸入 端子的電壓電平時，F(xiàn)/F 151輸出邏輯1，而當(dāng)P輸入端子的電壓電平 低于N輸入端子的電壓電平時，F(xiàn)/F151輸出邏輯0。
圖7和圖8是說明圖，示出當(dāng)從1比特延遲干涉儀130的輸出到 F/F 151的兩個傳輸路徑中的傳輸延遲之間存在差異時，將要輸入到鑒 別器的電信號的波形例子(圖7 (a)和圖8 (a))、差動信號的波形 例子(圖7 (b)和圖8 (b))、以及目視波形例子(圖7 (c)和圖8 (c))。圖9是示出當(dāng)將要輸入到鑒別器的兩個電信號的幅值之間存 在差異時的目視波形例子。
當(dāng)從1比特延遲干涉儀130的輸出到F/F 151的兩個傳輸路徑中的 傳輸延遲之間存在差異時，將要輸入到F/F 151的電信號的波形和目視 波形將變成圖7中所示的電信號260的波形例子和目視波形，或圖8 中所示的電信號261的波形例子和目視波形。在電信號260中，當(dāng)考慮到兩個信號之間的差時，由于在一個比 特周期內(nèi)己經(jīng)發(fā)生偏移，所以目視波形失真，F(xiàn)/F 151中的鑒別范圍變 窄，并且發(fā)生接收器的性能下降。在目視波形261中，由于延遲不小 于一個比特周期，所以不維持兩個信號之間的差動關(guān)系，并且發(fā)生這 樣的情況，其中兩個信號都為1或0，結(jié)果形成信號為O電平，而該信 號本質(zhì)上為1或一l。即，產(chǎn)生信號誤差(見圖8 (b)中的"X")。
因此，通過使用延遲調(diào)節(jié)器145和146進行調(diào)節(jié)，以便消除如圖7 和圖8所示的偏移。即，調(diào)節(jié)延遲調(diào)節(jié)器145和146的延遲量，使得 將要被輸入到CDR 149的信號147和148之間的相位一致。結(jié)果，將 要被輸入到CDR 149的信號147和148之間的差變?yōu)檎?，如圖6中 的目視波形243所示。
作為一個例子，當(dāng)傳輸路徑135的長度大于傳輸路徑136的長度 時，將要輸入到延遲調(diào)節(jié)器145的信號相對于將要輸入到延遲調(diào)節(jié)器 146的信號被延遲。在這種情況下，將作為延遲調(diào)節(jié)器146的可變延時 線做成長于作為延遲調(diào)節(jié)器145的可變延時線，以延遲將要輸入到延 遲調(diào)節(jié)器146的信號，以便實現(xiàn)信號147和信號148之間的相位一致。
此外，當(dāng)在從1比特延遲干涉儀130的輸出到F/F 151的兩個傳輸 路徑中的傳輸損耗之間存在差異時，并且在PD137和138的轉(zhuǎn)換效率 之間存在差異的情況下，以及在TIA 139和140的增益之間存在差異的 情況下，目視波形可能變成類似其幅值有變化的目視波形262，如圖9所示。
在這種情況下，有在F/F 151中的數(shù)據(jù)鑒別中存在產(chǎn)生誤差的可能 性。因此，在這個實例中，AGC放大器143和144用來對每個信號增 加增益，使得上下峰值彼此一致。例如，通過用諸如采樣示波器等的 設(shè)備觀察幅值，將AGC放大器143和144的增益設(shè)置成使得信號147 和148的幅值彼此一致。
15應(yīng)當(dāng)指出，可變延遲線145和146以及AGC放大器143和144的
安裝位置可以顛倒。
實例2
下面，將參考圖IO描述第二實例。圖IO是示出第二實例的光接 收裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。在第二實例中，使用具有增益調(diào)節(jié)功能的TIA 172和173，而不使用AGC放大器。而且，使用能夠響應(yīng)于來自外部 的控制信號而改變延遲量的延遲調(diào)節(jié)器174和175。
應(yīng)當(dāng)指出，在該第二實例中，使用包括單個輸出的差動緩沖電路 176和鑒別器178的CDR 184。鑒別器178以被CDR 184中的時鐘恢 復(fù)電路(未示出)所恢復(fù)的時鐘信號，采樣將要被差動緩沖電路176 輸出的信號179，并且例如，當(dāng)采樣的值大于閾值Vth時，輸出邏輯l， 而當(dāng)不高于該閾值時，輸出邏輯0。應(yīng)當(dāng)指出，閾值Vth是圖5所示的 DC值245。
此外，提供用于接收由差動緩沖電路176輸出的信號的控制電路 179。當(dāng)在從1比特延遲干涉儀130的輸出到鑒別器178的兩個傳輸路 徑中發(fā)生傳輸損耗的變化時，并且當(dāng)PD 137和138的轉(zhuǎn)換效率等發(fā)生 變化時，目視波形可能變成類似如圖9所示的具有幅值變化的目視波 形262。
艮P，該信號的DC值264和最佳鑒別電壓263是不同的。在這種 情況下，必需根據(jù)目視波形的變化，也就是到鑒別器178的輸入信號 的波形變化，控制該鑒別電壓。因此，控制電路179輸出控制信號180 和181，以將TIA 172和173的增益設(shè)置成使得將要被輸出的電信號的 幅值彼此一致。
這種調(diào)節(jié)將使得能夠獲得圖6所示的目視波形243，其中該信號的
16DC電壓與鑒別電壓一致。應(yīng)當(dāng)指出，控制電路179對應(yīng)于放大系數(shù)設(shè) 置裝置，該放大系數(shù)設(shè)置裝置用于監(jiān)控輸入到鑒別器178的輸入信號 的波形信息，以設(shè)置TIA172和173的放大系數(shù)。
作為具體的例子，假定如圖11 (a)和11 (b)所示，將要輸入到 CDR 184的電信號和目視波形如圖11所示。在圖ll所示的例子中， 一個電信號(上側(cè)電信號)具有比另一個電信號(下側(cè)電信號)小的 幅值。通過將信號177的最大值Vp和最小值Vn與DC值相比較，控 制部分179能夠確定哪個信號具有較大的幅值。應(yīng)當(dāng)指出，控制部分 179包括峰值檢測器。
雖然通過檢測信號177的平均值能夠獲得DC值，但是由于簡單 地進行將要被輸入到控制部分179的信號的AC耦合將導(dǎo)致DC值iV， 在這種情況下，通過將最大值Vp與最小值Vn進行比較，控制部分179 能夠確定哪個電信號具有較大的幅值。
此外，為了使兩個電信號的幅值彼此一致，控制部分179輸出控 制信號180，以便增加在輸出具有較小幅值的電信號的一側(cè)上的TIA 172的增益，或者控制部分179輸出控制信號181，以便減小在輸出具 有較大幅值的電信號的一側(cè)上的TIA173的增益。結(jié)果，如圖ll (c) 所示，將要被輸入到CDR 184的信號的目視波形相等(equalized)。 也就是，如圖11 (d)所示，提供將在鑒別器178鑒別的信號序列源的 信號將變成理想的信號。
此外，控制電路179輸出控制信號182和183，以調(diào)節(jié)延遲調(diào)節(jié)器 174和175的延遲量，以便實現(xiàn)將要被輸入到CDR 184的兩個電信號 之間的相位一致。結(jié)果，將要被輸入到CDR 184的兩個電信號之間的 相位差變?yōu)檎＃鐖D6所示的目視波形243所示。應(yīng)當(dāng)指出，控制 電路179對應(yīng)于延遲時間設(shè)置裝置，該遲時間設(shè)置裝置用于監(jiān)控到鑒 別器178的輸入信號的波形信息，以設(shè)置延遲調(diào)節(jié)器174和175的延遲時間。
具體說，在該系統(tǒng)的初始狀態(tài)，如圖12所示，控制電路179進行 信號177 (其對應(yīng)于陰影部分)的積分(integration)，同時改變延遲 調(diào)節(jié)器174和175的延遲量。因此，從信號177的平均值計算該差的 絕對值的平均。
而且，控制電路179判斷當(dāng)積分值變成最大值時的延遲量為最佳 延遲量，并且隨后固定該延遲量。應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)兩個電信號的相位偏 離時，如圖12 (b)和12 (c)所示，積分值將減少。此外，控制電路 179在期望的相位偏移量的范圍內(nèi)改變延遲調(diào)節(jié)器174和175的延遲
而且，如圖13所示，可以將控制電路179構(gòu)造成使得TIA172和 173的放大系數(shù)被設(shè)置成使將要被輸入到CDR 184的兩個電信號147 和148的幅值彼此一致。當(dāng)以這種方式構(gòu)造時，在該系統(tǒng)的初始狀態(tài)， 控制電路179向TIA 172和173輸出用于設(shè)置TIA 172和173的放大系 數(shù)的控制信號180和181，使得兩個電信號147和148的幅值彼此一致。
而且，控制電路179在兩個電信號147和148之間的電平存在差 異的該部分(相對于0V， 一個信號在上側(cè)而另一個在下側(cè)的部分)進 行積分，同時改變延遲調(diào)節(jié)器174和175的延遲量，并且判斷當(dāng)積分 值為最大值時的延遲量為最佳延遲量。也就是，例如，當(dāng)具有作為輸 入的電信號147和148的EXOR電路的輸出的積分值變成最大時，該 延遲量被判斷為最佳延遲量。
由于如上所述的結(jié)構(gòu)，當(dāng)本發(fā)明被構(gòu)造成使得差動強度調(diào)制光信 號從作為DPSK解調(diào)器的延遲干涉儀輸出，并且使得該差動強度調(diào)制 光信號被0/E轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成差動電信號時，即便差動電信號的相位和 幅值可以在到CDR的傳輸路徑中被偏移，它也被設(shè)置成其相位和幅值相等的電信號而被輸入到CDR。因此，在鑒別器中能夠減少數(shù)據(jù)的錯 誤確定
雖然已經(jīng)參考示例性的實施例(和實例)描述了本發(fā)明，但是本 發(fā)明不限于上面描述的示例性實施例(和實例)，并且在本發(fā)明的范 圍內(nèi)，對于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和細節(jié)能夠進行本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解 的各種修改。
本申請要求2006年12月13日提交的日本專利申請 No.2006-336135的優(yōu)先權(quán)，其整個內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種利用DPSK調(diào)制/解調(diào)方法的在光接收系統(tǒng)中的光接收裝置，所述光接收裝置的特征在于包括DPSK解調(diào)裝置，用于通過與在前一個比特周期內(nèi)的光信號進行比較而進行DPSK解調(diào)；光電轉(zhuǎn)換裝置，用于將每個差動強度調(diào)制光轉(zhuǎn)換成電信號，該差動強度調(diào)制光已經(jīng)由所述DPSK解調(diào)裝置DPSK解調(diào)；以及用于放大每個所述電信號的放大裝置，其中作為所述放大裝置，使用能夠獨立地設(shè)置每個放大系數(shù)的放大裝置，以使每個電信號的幅值相等。
2. —種利用DPSK調(diào)制/解調(diào)方法的在光接收系統(tǒng)中的光接收裝 置，所述光接收裝置的特征在于包括DPSK解調(diào)裝置，用于通過與在前一個比特周期內(nèi)的光信號進行 比較而進行DPSK解調(diào)；光電轉(zhuǎn)換裝置，用于將每個差動強度調(diào)制光轉(zhuǎn)換成電信號，該差 動強度調(diào)制光已經(jīng)由所述DPSK解調(diào)裝置DPSK解調(diào)；以及延遲裝置，用于提供所述電信號的延遲，其中作為所述延遲裝置，使用能夠獨立地提供每個延遲時間的延遲裝 置，以實現(xiàn)每個所述電信號的相位匹配。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光接收裝置，包括 用于放大每個所述電信號的放大裝置，其中作為所述放大裝置，使用能夠獨立地設(shè)置每個放大系數(shù)的放大裝 置，以使每個電信號的幅值相等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3的所述光接收裝置，包括 放大系數(shù)設(shè)置裝置，用于監(jiān)控鑒別裝置的輸入信號的波形信息，以設(shè)置所述放大裝置的放大系數(shù)，該鑒別裝置根據(jù)每個電信號進行數(shù)據(jù)鑒別。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光接收裝置，包括 延遲時間設(shè)置裝置，用于監(jiān)控鑒別裝置的輸入信號的波形信息，以設(shè)置所述延遲裝置的延遲時間，該鑒別裝置根據(jù)每個電信號進行數(shù) 據(jù)鑒別。
6. —種利用DPSK調(diào)制/解調(diào)方法的在光接收系統(tǒng)中所用的光接 收方法，所述光接收方法的特征在于包括通過與在前一個比特周期內(nèi)的光信號進行比較，進行DPSK解調(diào)； 將已經(jīng)被DPSK解調(diào)的每個差動強度調(diào)制光轉(zhuǎn)換成電信號；以及通過使用放大裝置來放大每個所述電信號，以使每個所述電信號 的幅值相等，所述放大裝置能夠獨立地設(shè)置每個放大系數(shù)。
7. —種利用DPSK調(diào)制/解調(diào)方法的在光接收系統(tǒng)中使用的光接收方法，所述光接收方法的特征在于包括通過與在前一個比特周期內(nèi)的光信號進行比較，進行DPSK解調(diào)；以及將已經(jīng)被DPSK解調(diào)的每個差動強度調(diào)制光轉(zhuǎn)換成電信號，其中使用能夠獨立地提供每個延遲時間的延遲裝置，以實現(xiàn)每個所述 電信號的相位匹配。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光接收方法，其中， 通過利用能夠獨立地設(shè)置每個放大系數(shù)的放大裝置來放大每個所述電信號，以使每個電信號的幅值相等。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的光接收方法，其中 監(jiān)控鑒別裝置的輸入信號的波形信息，以設(shè)置所述放大裝置的放大系數(shù)，該鑒別裝置用于根據(jù)每個所述電信號進行數(shù)據(jù)鑒別。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光接收方法，其中 監(jiān)控鑒別裝置的輸入信號的波形信息，以設(shè)置所述延遲裝置的延 遲時間，該鑒別裝置用于根據(jù)每個所述電信號進行數(shù)據(jù)鑒別。
全文摘要
通過在減少昂貴的光學(xué)器件的同時利用廉價并且小尺寸的DPSK解調(diào)系統(tǒng)，本發(fā)明能夠提供一種光接收裝置。通過光電信號轉(zhuǎn)換器(105，106)將來自DPSK解調(diào)器(102)的光差動信號從光信號轉(zhuǎn)換成電信號。隨后，每個所述電信號用可變放大器(109，110)以適當(dāng)?shù)姆糯蟊壤M行放大調(diào)節(jié)。可變延遲線(113，114)添加適當(dāng)?shù)难舆t量，并且然后鑒別裝置(119)鑒別數(shù)據(jù)。由于在DPSK解調(diào)之后兩個差動信號被進行放大調(diào)節(jié)和延遲調(diào)節(jié)，因此可以消除對光學(xué)部件的需要，而使用能夠集成的電路。這樣能夠減少光接收裝置的成本。而且，由于具有校正的相位和幅值的電信號被輸入到鑒別裝置(119)，因此能夠減少在鑒別裝置(119)中的錯誤的數(shù)據(jù)判斷。
文檔編號H04B10/69GK101558587SQ20078004645
公開日2009年10月14日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月13日
發(fā)明者鹽入智美, 福知清 申請人:日本電氣株式會社