專利名稱：光接收器以及光接收器的光信號(hào)損失檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光接收器以及光接收器的光信號(hào)損失檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在用于接收在光傳送系統(tǒng)中傳送的光信號(hào)的光接收器中，在接收到的 光信號(hào)的電平低下或者喪失該信號(hào)自身的情況下，進(jìn)行對(duì)該情況進(jìn)行檢測(cè)
的光信號(hào)損失檢測(cè)(detecting loss of optical signal)。高精度地進(jìn)行光信號(hào) 損失檢測(cè)對(duì)于提高數(shù)據(jù)傳送的可靠性非常重要。在此，作為光接收器中的 光信號(hào)損失檢測(cè)的現(xiàn)有技術(shù)，有例如下述的專利文獻(xiàn)1中所記載的技術(shù)。 在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了在光傳送系統(tǒng)中生成當(dāng)輸入接收器的光信號(hào)停止 時(shí)所發(fā)出的光信號(hào)損失檢測(cè)警報(bào)的方法。
圖5示出了現(xiàn)有技術(shù)中的光接收器9的構(gòu)成。在圖5所示的光接收器9 中，經(jīng)光傳送路而傳送的光信號(hào)通過(guò)光電變換電路12變換為電信號(hào)。此時(shí)， 在光信號(hào)電力檢測(cè)器14中，檢測(cè)與因接收了光信號(hào)而在光電變換電路12 中產(chǎn)生的光電流相對(duì)應(yīng)的電壓，并將在此檢測(cè)出的電壓在比較器18中與通 過(guò)閾值電壓發(fā)生器16而設(shè)定的閾值電壓進(jìn)行比較，在光信號(hào)的電壓電平低 的情況下，輸出第l判斷信號(hào)(SI)。在此，在閾值電壓發(fā)生器16中，通 過(guò)向比較器18設(shè)定大小不同的兩個(gè)閾值，從而在光信號(hào)的電壓電平的判斷 中，表現(xiàn)出了如圖6A所示的滯后特性(hysteresis characteristic)。艮卩，將 光信號(hào)的電壓電平與當(dāng)初第1閾值(TH1)進(jìn)行比較，在電壓電平比第1 閾值小的情況下，輸出第1判斷信號(hào)(Sl)。而且， 一旦變?yōu)榈?判斷信 號(hào)的輸出狀態(tài)，閾值電壓發(fā)生器16就設(shè)定比第1閾值大的第2閾值(TH2)， 直到電壓電平變?yōu)楸萒H2大為止不解除第1判斷信號(hào)的輸出。另外，圖6A 中的Vsl表示第1判斷信號(hào)的電壓。
此外，在光電變換電路12中變換的電信號(hào)通過(guò)放大器20而被放大， 在定時(shí)提取電路22中，根據(jù)與被放大的電信號(hào)的頻率成分同步的相位同期電路(鎖相環(huán)PLL (Phase Lock Loop))輸出，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。在識(shí)別器 24中，利用根據(jù)在定時(shí)提取電路22中生成的時(shí)鐘信號(hào)而被放大的電信號(hào)， 獲得數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(接收數(shù)據(jù))。
在定時(shí)提取電路22中，如圖6B所示，在生成的時(shí)鐘信號(hào)的振幅電壓 小于基準(zhǔn)閾值(TH3)的情況下，輸出第2判斷信號(hào)(S2)。圖6B中的 Vs2表示第2判斷信號(hào)的電壓。上述的第1判斷信號(hào)以及第2判斷信號(hào)被 輸入光信號(hào)損失檢測(cè)器26 (OR電路)，在第1或第2判斷信號(hào)的任一個(gè) 被輸出的情況下，作為光信號(hào)損失狀態(tài)而輸出光信號(hào)損失檢測(cè)信號(hào)(S3)。 在上述的光接收器9中，在以如圖7A的上部所示的模式(pattern)接收到 光信號(hào)的情況下，光信號(hào)檢測(cè)信號(hào)(S3)具有如圖7A的下部所示的滯后特 性。圖7A中的Vs3表示光信號(hào)檢測(cè)信號(hào)的電壓。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平7—46203號(hào)公報(bào)
然而，在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)接收的光信號(hào)的模式的不同，有時(shí) 第1判斷信號(hào)會(huì)引起光信號(hào)檢測(cè)信號(hào)所具有的滯后特性不能夠有效地發(fā)揮 作用。即，在光接收器9中，對(duì)于第1判斷信號(hào)和第2判斷信號(hào)各自的閾 值，以如圖7B的上部所示的模式來(lái)接收光信號(hào)的情況下，暫時(shí)性地由于輸 出第2判斷信號(hào)而進(jìn)行光信號(hào)損失檢測(cè)，由于沒(méi)有輸出第1判斷信號(hào)，即 使一時(shí)性地進(jìn)行了光信號(hào)損失檢測(cè)，光信號(hào)損失檢測(cè)的輸出特性還會(huì)變得 如圖7B的下部所示的那樣。因此，在以往的光接收器9中，有時(shí)第1判斷 信號(hào)會(huì)引起光信號(hào)損失檢測(cè)所具有的滯后特性不能有效地發(fā)揮作用，結(jié)果 是有時(shí)即使接收的光信號(hào)的品質(zhì)不是十分穩(wěn)定的狀態(tài)，也不會(huì)進(jìn)行光信號(hào) 損失檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述課題而作出的，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠 高精度地進(jìn)行光信號(hào)損失檢測(cè)的光接收器以及光接收器的光信號(hào)損失檢測(cè) 方法。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的光接收器的一個(gè)方式是一種光接收器， 其特征在于，包括接收光信號(hào)的接收單元；將所述接收單元所接收的光 信號(hào)變換為電信號(hào)的單元；第1判斷信號(hào)輸出單元，在與所述光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓小于第1閾值的情況下輸出第1判斷信號(hào)；第1判斷信號(hào)解除單元， 在輸出所述第1判斷信號(hào)時(shí)，在與所述光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓超過(guò)比所述第1 閾值大的第2閾值的情況下，解除所述第1判斷信號(hào)的輸出；第2判斷信 號(hào)輸出單元，根據(jù)所述變換后的電信號(hào)的頻率以及相位生成時(shí)鐘信號(hào)，并 且，在該生成的時(shí)鐘信號(hào)不滿足規(guī)定的條件的情況下，輸出第2判斷信號(hào); 在所述第2判斷信號(hào)輸出單元輸出第2判斷信號(hào)的情況下，使第1判斷信 號(hào)輸出單元輸出所述第1判斷信號(hào)的單元；以及光信號(hào)損失檢測(cè)單元，在 所述第1及第2判斷信號(hào)中的任一種被輸出的期間內(nèi)，檢測(cè)光信號(hào)損失。
此外，在本發(fā)明的其他的方式中，使所述第1判斷信號(hào)輸出單元輸出 所述第1判斷信號(hào)的單元將所述第1閾值的值暫時(shí)變?yōu)楸犬?dāng)前的值大的值。
此外，在本發(fā)明的其他的方式中，所述第2判斷信號(hào)輸出單元在所述 時(shí)鐘信號(hào)的振幅電壓小于基準(zhǔn)閾值的情況下，輸出所述第2判斷信號(hào)。
此外，在本發(fā)明的其他的方式中，所述第1判斷信號(hào)輸出單元在所述 變換后的電信號(hào)被放大后的信號(hào)的電壓小于第1閾值的情況下，輸出第1 判斷信號(hào)，所述第1判斷信號(hào)解除單元在所述變換后的電信號(hào)被放大后的 信號(hào)的電壓超過(guò)比所述第1閾值大的第2閾值的情況下，解除所述第1判 斷信號(hào)的輸出。
此外，在本發(fā)明的光接收器的光信號(hào)損失檢測(cè)方法的一個(gè)方式中，包 括接收光信號(hào)的接收步驟；將接收到的所述光信號(hào)變換為電信號(hào)的步驟; 第1判斷信號(hào)輸出步驟，第1判斷信號(hào)輸出單元在與所述光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電 壓小于第1閾值的情況下輸出第1判斷信號(hào)；第1判斷信號(hào)解除步驟，在 輸出所述第1判斷信號(hào)時(shí)，在與所述光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓超過(guò)比所述第1閾 值大的第2閾值的情況下，第1判斷信號(hào)解除單元解除所述第1判斷信號(hào) 的輸出；第2判斷信號(hào)輸出步驟，第2判斷信號(hào)輸出單元根據(jù)所述變換后 的電信號(hào)的頻率以及相位生成時(shí)鐘信號(hào)，并且在該生成的時(shí)鐘信號(hào)不滿足 規(guī)定的條件的情況下，輸出第2判斷信號(hào)；在所述第2判斷信號(hào)輸出步驟 中產(chǎn)生第2判斷信號(hào)的情況下，使第1判斷信號(hào)輸出單元輸出所述第1判 斷信號(hào)的步驟；以及光信號(hào)損失檢測(cè)步驟，在所述第1及第2判斷信號(hào)中 的任一種被輸出的期間內(nèi)，檢測(cè)光信號(hào)損失。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，在一旦進(jìn)行了光信號(hào)損失檢測(cè)的情況下，由 于使第1判斷信號(hào)為輸出狀態(tài)，因此能夠根據(jù)第1判斷信號(hào)而使光信號(hào)損 失檢測(cè)所具有的滯后特性有效地發(fā)揮功能。這樣，能夠高精度地檢測(cè)光信 號(hào)損失。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，在輸出第2判斷信號(hào)的情況下，通過(guò)暫時(shí)性 地使第1閾值的值變大，能夠使得第1判斷信號(hào)被輸出。這樣，能夠根據(jù) 第1判斷信號(hào)而使光信號(hào)損失檢測(cè)所具有的滯后特性有效地發(fā)揮功能。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，能夠在時(shí)鐘信號(hào)非正常的情況下檢測(cè)光信號(hào) 損失。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，能夠調(diào)整閾值的范圍(scale)，該閾值是基 于根據(jù)放大后的電信號(hào)來(lái)進(jìn)行第1判斷信號(hào)的輸出以及輸出的解除來(lái)設(shè)定 的。


圖1是本實(shí)施方式的光接收器的構(gòu)成圖。
圖2是表示比較器的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖3是說(shuō)明本實(shí)施方式的光接收器的效果的圖。
圖4是本實(shí)施方式的變形例的光接收器的構(gòu)成圖。
圖5是以往的光接收器的構(gòu)成圖。
圖6A是說(shuō)明第1判斷信號(hào)的特性的圖。
圖6B是說(shuō)明第2判斷信號(hào)的特性的圖。
圖7A是說(shuō)明光信號(hào)的模式與光信號(hào)損失檢測(cè)信號(hào)的關(guān)系的圖。 圖7B是說(shuō)明光信號(hào)的模式與光信號(hào)損失檢測(cè)信號(hào)的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施形態(tài)(以下稱為實(shí)施方 式)進(jìn)行說(shuō)明。
圖1示出了本實(shí)施方式的光接收器10的系統(tǒng)構(gòu)成圖。如圖1所示，光 接收器10包括光電變換電路12、光信號(hào)電力檢測(cè)器14、閾值電壓發(fā)生器 16、比較器18、放大器20、定時(shí)提取電路22、識(shí)別器24、光信號(hào)損失檢測(cè)器26以及脈沖信號(hào)發(fā)生電路28。
光電變換電路12包含接收光信號(hào)的受光元件，是將接收的光信號(hào)變換 為電信號(hào)的電路。
光信號(hào)電力檢測(cè)器14對(duì)與光電變換電路12中流動(dòng)的光電流相對(duì)應(yīng)的 電壓值進(jìn)行檢測(cè)，該光電流是根據(jù)所接收的光信號(hào)而產(chǎn)生的。
閾值電壓發(fā)生器16是產(chǎn)生閾值電壓(基準(zhǔn)電壓)的電路，所述閾值電 壓是與電壓光信號(hào)電力檢測(cè)器14所檢測(cè)到的光信號(hào)所對(duì)應(yīng)的電壓值進(jìn)行比 較的電壓。
比較器18對(duì)由光信號(hào)電力檢測(cè)器14檢測(cè)到的電壓和由閾值電壓發(fā)生 器16產(chǎn)生的閾值電壓進(jìn)行比較，按照該比較結(jié)果而輸出第l判斷信號(hào)。該 第1判斷信號(hào)，是指表示輸入光信號(hào)的電平低的信號(hào)。在比較器18中，設(shè) 定有第1閾值電壓(TH1)和第2閾值電壓(TH2)，在接收到的光信號(hào)的 電壓比第1閾值電壓小的情況下，輸出第1判斷信號(hào)。持續(xù)輸出該第1判 斷信號(hào)，直到接收的光信號(hào)的電壓變?yōu)楸鹊?閾值電壓大為止。S卩，在光 信號(hào)的電壓變?yōu)楸鹊?閾值電壓大的情況下，解除第1判斷信號(hào)的輸出狀 態(tài)。
圖2示出了比較器18的結(jié)構(gòu)例。如圖2所示，比較器18分別將光信 號(hào)的電壓Vs、閾值電壓Vt作為輸入，在小于Vt的情況下輸出"H (高)" 電平的信號(hào)，在Vs為Vt以上的情況下輸出"L (低)"電平的信號(hào)(Vsl)。 閾值電壓Vt是可變的，在將輸出"H"電平的信號(hào)的狀態(tài)作為輸出第1判斷 信號(hào)的狀態(tài)的情況下，未輸出第l判斷信號(hào)期間的閾值電壓Vt是THl，輸 出第1判斷信號(hào)期間的閾值電壓Vt是TH2，兩者的關(guān)系是THKTH2。
放大器20是對(duì)光電變換電路12所變換過(guò)的電信號(hào)進(jìn)行放大的電路。
定時(shí)提取電路22是根據(jù)被放大器20放大的電信號(hào)的頻率和相位而生 成時(shí)鐘信號(hào)，并將該生成的時(shí)鐘信號(hào)輸出至識(shí)別器24的電路。此外，在生 成的時(shí)鐘信號(hào)不滿足規(guī)定的條件的情況下，例如在時(shí)鐘信號(hào)的振幅電壓未 達(dá)到基準(zhǔn)閾值(TH3)的情況下，定時(shí)提取電路22輸出第2判斷信號(hào)。該 第2判斷信號(hào)是表示所生成的時(shí)鐘信號(hào)未處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的判斷信號(hào)。
識(shí)別器24根據(jù)被放大器20放大的電信號(hào)以及從定時(shí)提取電路22輸入 的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)識(shí)別(打^抜<)電信號(hào)，從而取得對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行了符號(hào)化的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
光信號(hào)損失檢測(cè)器26在從比較器18輸出的第1判斷信號(hào)和從定時(shí)提 取電路22輸出的第2判斷信號(hào)之中的一種被輸出的情況下，輸出表示光信 號(hào)損失狀態(tài)的光信號(hào)損失檢測(cè)信號(hào)。光信號(hào)損失檢測(cè)器26是將第1判斷信 號(hào)和第2判斷信號(hào)作為輸入的OR (邏輯和)電路。
脈沖信號(hào)發(fā)生電路28是將從定時(shí)提取電路22輸出的第2判斷信號(hào)作 為輸入，并根據(jù)該輸入的第2判斷信號(hào)產(chǎn)生脈沖信號(hào)的電路。在脈沖信號(hào) 發(fā)生電路28中產(chǎn)生的脈沖信號(hào)被輸入閾值電壓發(fā)生器16。
若閾值電壓發(fā)生器16接收來(lái)自脈沖信號(hào)發(fā)生電路28的脈沖信號(hào)的輸 入，則可以將第1閾值電壓暫時(shí)變更為比第1閾值電壓高的電壓值。這樣， 比較器18中變更為輸出第1判斷信號(hào)的狀態(tài)。
利用圖3，對(duì)由上述的脈沖信號(hào)發(fā)生電路28引起的第1閾值電壓的暫 時(shí)變更的效果進(jìn)行說(shuō)明。在圖3中，示出了光接收器10在接收到與圖7B 所示的模式相同的光信號(hào)的情況下的光信號(hào)損失檢測(cè)信號(hào)的特性。在光接 收器10中，在輸出第2判斷信號(hào)的情況下，通過(guò)暫時(shí)將第1閾值電壓(TH1)
變更為大的值，強(qiáng)制性地變?yōu)榈?判斷信號(hào)的輸出狀態(tài)，并使光信號(hào)損失 檢測(cè)信號(hào)具有滯后特性。另外，在強(qiáng)制性地變?yōu)榈?判斷信號(hào)的輸出狀態(tài)
之后，閾值電壓發(fā)生器16可以使第1閾值電壓(TH1)恢復(fù)至原來(lái)的值。
此外，圖4示出了上述的實(shí)施方式的變形例。在圖4所示的光接收器 11中，與上述的實(shí)施方式不同的是，根據(jù)被放大器20放大的電信號(hào)，檢測(cè) 基于接收的光信號(hào)而在光電變換電路12中流動(dòng)的光電流的電壓。其他的構(gòu) 成與上述的實(shí)施方式相同。
當(dāng)然，本發(fā)明不僅限于上述的實(shí)施方式。例如比較器18也可以構(gòu)成為 保持狀態(tài)值的模擬或數(shù)字電路，該狀態(tài)值用于分別識(shí)別輸出第1判斷信號(hào) 的狀態(tài)和未輸出第1判斷信號(hào)的狀態(tài)，若在該情況下檢測(cè)到輸出了第2判 斷信號(hào)，也可以將來(lái)自脈沖信號(hào)發(fā)生電路28的脈沖信號(hào)輸入比較器18，強(qiáng) 制性地將比較器18中保持的狀態(tài)值變更為識(shí)別第1判斷信號(hào)被輸出的狀態(tài) 的狀態(tài)值。此外，在對(duì)上述的實(shí)施方式中所使用的各種信號(hào)與閾值的比較 中，對(duì)于上述的例子并沒(méi)有限定是否包含該境界值。而且，本發(fā)明不僅適 用于光接收器，當(dāng)然也同樣能夠適用于光收發(fā)器。
權(quán)利要求
1.一種光接收器，其特征在于，包括接收光信號(hào)的接收單元；將所述接收單元所接收的光信號(hào)變換為電信號(hào)的單元；第1判斷信號(hào)輸出單元，在與所述光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓小于第1閾值的情況下，輸出第1判斷信號(hào)；第1判斷信號(hào)解除單元，在輸出所述第1判斷信號(hào)時(shí)，在與所述光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓超過(guò)第2閾值的情況下，解除所述第1判斷信號(hào)的輸出，所述第2閾值比所述第1閾值大；第2判斷信號(hào)輸出單元，根據(jù)所述變換后的電信號(hào)的頻率以及相位生成時(shí)鐘信號(hào)，并且，在該生成的時(shí)鐘信號(hào)不滿足規(guī)定的條件的情況下，輸出第2判斷信號(hào)；在所述第2判斷信號(hào)輸出單元輸出第2判斷信號(hào)的情況下，使所述第1判斷信號(hào)輸出單元輸出第1判斷信號(hào)的單元；以及光信號(hào)損失檢測(cè)單元，在所述第1及第2判斷信號(hào)中的任一種被輸出的期間內(nèi)，檢測(cè)光信號(hào)損失。
2. 如權(quán)利要求1所述的光接收器，其特征在于，使所述第1判斷信號(hào) 輸出單元輸出所述第1判斷信號(hào)的單元將所述第1閾值的值暫時(shí)變?yōu)楸犬?dāng) 前的值大的值。
3. 如權(quán)利要求1所述的光接收器，其特征在于，所述第2判斷信號(hào)輸 出單元在所述時(shí)鐘信號(hào)的振幅電壓小于基準(zhǔn)閾值的情況下，輸出所述第2 判斷信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求1所述的光接收器，其特征在于，所述第1判斷信號(hào)輸出單元在所述變換后的電信號(hào)被放大后的信號(hào)的 電壓小于第1閾值的情況下，輸出第1判斷信號(hào)，所述第1判斷信號(hào)解除單元在所述變換后的電信號(hào)被放大后的信號(hào)的 電壓超過(guò)第2閾值的情況下，解除所述第1判斷信號(hào)的輸出，所述第2閾 值比所述第1閾值大。
5. —種光接收器的光信號(hào)損失檢測(cè)方法，其特征在于，包括接收光信號(hào)的接收步驟； 將接收到的所述光信號(hào)變換為電信號(hào)的步驟；第1判斷信號(hào)輸出步驟，第1判斷信號(hào)輸出單元在與所述光信號(hào)對(duì)應(yīng) 的電壓小于第l閾值的情況下，輸出第l判斷信號(hào)；第1判斷信號(hào)解除步驟，在輸出所述第1判斷信號(hào)時(shí)，在與所述光信 號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓超過(guò)比所述第1閾值大的第2閾值的情況下，第1判斷信號(hào) 解除單元解除所述第1判斷信號(hào)的輸出；第2判斷信號(hào)輸出步驟，第2判斷信號(hào)輸出單元根據(jù)所述變換后的電 信號(hào)的頻率以及相位生成時(shí)鐘信號(hào)，并且在該生成的時(shí)鐘信號(hào)不滿足規(guī)定 的條件的情況下，輸出第2判斷信號(hào)；在所述第2判斷信號(hào)輸出步驟中產(chǎn)生第2判斷信號(hào)的情況下，使所述 第l判斷信號(hào)輸出單元輸出第l判斷信號(hào)的步驟；以及光信號(hào)損失檢測(cè)步驟，在所述第1及第2判斷信號(hào)中的任一種被輸出 的期間內(nèi)，檢測(cè)光信號(hào)損失。
全文摘要
提供一種高精度地檢測(cè)光信號(hào)損失的光接收器以及光接收器的光信號(hào)損失檢測(cè)方法。光接收器包括接收光信號(hào)，將接收的光信號(hào)變換為電信號(hào)的光電變換電路；比較器，在與光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓小于第1閾值的情況下輸出第1判斷信號(hào)，在輸出第1判斷信號(hào)時(shí)，在與光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓超過(guò)比第1閾值大的第2閾值的情況下，解除第1判斷信號(hào)的輸出；定時(shí)提取電路，根據(jù)變換后的電信號(hào)的頻率以及相位生成時(shí)鐘信號(hào)，在該生成的時(shí)鐘信號(hào)小于規(guī)定的條件的情況下輸出第2判斷信號(hào)；在輸出第2判斷信號(hào)的情況下，使第1判斷信號(hào)輸出至比較器的單元；以及光信號(hào)損失檢測(cè)電路，在第1以及第2判斷信號(hào)中的一種被輸出期間檢測(cè)光信號(hào)損失。
文檔編號(hào)H04B10/08GK101599802SQ20091014135
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者古川雅昭, 相良耕平 申請(qǐng)人:日本光進(jìn)株式會(huì)社