電流電壓轉(zhuǎn)換電路、光接收器及光終端裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將脈沖電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的電流電壓轉(zhuǎn)換電路、接收脈沖光信號(hào)的光接收器、光終端裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在用于將多媒體服務(wù)(Multimedia Service)提供給各家庭的接入類網(wǎng)絡(luò)(Access Network)中，廣泛地使用被稱為P0N(Passive Optical Network:無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(Point to Mult1-point)的接入類光通信系統(tǒng)，該Ρ0Ν系統(tǒng)利用使用光纖的公共線路網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0003]Ρ0Ν系統(tǒng)由作為基站側(cè)裝置的1臺(tái)0LT(0ptical Line Terminal:光用戶線路終端裝置)、以及經(jīng)由光星形耦合器(Star Coupler)連接的多個(gè)作為用戶側(cè)終端裝置的0NU(Optical Network Unit:光網(wǎng)絡(luò)裝置)構(gòu)成。對(duì)于多個(gè)0NU，由于能夠共用0LT和作為傳輸路徑的光纖的大部分，因此可期待運(yùn)行成本的降低，并且無(wú)需對(duì)無(wú)源元器件即光星形耦合器進(jìn)行供電，從而具有室外設(shè)置容易，可靠性也較高的優(yōu)點(diǎn)。基于具有這些優(yōu)點(diǎn)，正積極地推進(jìn)將其導(dǎo)入來(lái)作為實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)的光通信系統(tǒng)。
[0004]例如，在由ITU-T的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格G.984系列進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的傳輸速度為下行2.5Gbit/s、上行1.25Gbit/s的G-P0N系統(tǒng)中，從0LT到0NU的下行方向采用使用了光波長(zhǎng)為1480?1500nm波段的廣播通信方式。各0NU從由0LT發(fā)送來(lái)的光信號(hào)中僅提取出所分配的時(shí)隙的數(shù)據(jù)。另一方面，從各0NU到0LT的上行方向采用使用了光波長(zhǎng)為1290?1330nm波段，且對(duì)傳輸時(shí)間進(jìn)行控制以避免各0NU發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)生沖突的時(shí)分多路復(fù)用通信方式。另外，傳輸時(shí)間并不是固定的，且各0NU發(fā)送的數(shù)據(jù)之間也存在無(wú)信號(hào)期間，因此，0LT接收的信號(hào)是脈沖光信號(hào)。
[0005]此外，在由ITU-T的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格G.987系列進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的傳輸速度為下行10Gbit/s、上行2.5Gbit/s的XG-P0N系統(tǒng)中，從0LT到0NU的下行方向采用使用了光波長(zhǎng)為1575?1580nm波段的廣播通信方式。各0NU從由0LT發(fā)送來(lái)的光信號(hào)中僅提取出所分配的時(shí)隙的數(shù)據(jù)。另一方面，從各0NU到0LT的上行方向采用使用了光波長(zhǎng)為1260?1280nm波段，且對(duì)傳輸時(shí)間進(jìn)行控制以避免各0NU發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)生沖突的時(shí)分多路復(fù)用通信方式。
[0006]在上述Ρ0Ν系統(tǒng)中，由于各0NU位于距0LT不同的距離，因此，對(duì)于0LT中接收到的各0NU發(fā)送來(lái)的光信號(hào)的光接收電平根據(jù)0LT從各0NU接收的每個(gè)接收數(shù)據(jù)包的不同而不同。因此，要求0LT的光接收器具有使不同的光接收電平的數(shù)據(jù)包穩(wěn)定、且高速地進(jìn)行再生的寬動(dòng)態(tài)范圍特性(Wide Dynamic Range)。因此，0LT用的光接收器中具有AGC(Automatic GainControl:自動(dòng)增益調(diào)整)電路，該AGC電路使將光電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的跨阻放大器的轉(zhuǎn)換增益高速地變化成與光接收電平相對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)脑鲆妗?br>[0007]AGC電路具有在開(kāi)始接收數(shù)據(jù)包信號(hào)之后直到轉(zhuǎn)換增益收斂為止的時(shí)間常數(shù)，因此，0LT用的光接收器在開(kāi)始接收數(shù)據(jù)包信號(hào)之后直到穩(wěn)定地進(jìn)行數(shù)據(jù)再生為止需要規(guī)定的時(shí)間。此處，直到轉(zhuǎn)換增益收斂為止所需要的時(shí)間受到系統(tǒng)的傳輸速度的限制。在為G-PON系統(tǒng)或XG-PON系統(tǒng)的情況下，需要在幾十ns以下的時(shí)間內(nèi)使轉(zhuǎn)換增益收斂，要求具有高速的AGC功能。
[0008]此處，各數(shù)據(jù)包信號(hào)由開(kāi)銷(xiāo)(overhead)區(qū)域和數(shù)據(jù)區(qū)域來(lái)構(gòu)成，開(kāi)銷(xiāo)區(qū)域是“01”交替的固定字符串，數(shù)據(jù)區(qū)域是隨機(jī)的字符串。0LT用的光接收器的AGC功能的理想動(dòng)作是在開(kāi)銷(xiāo)區(qū)域高速地進(jìn)行收斂，且在數(shù)據(jù)區(qū)域保持固定的增益。
[0009]對(duì)于具有高速響應(yīng)性且在數(shù)據(jù)區(qū)域利用適當(dāng)?shù)脑鲆孢M(jìn)行穩(wěn)定化的AGC電路，提出了各種方式(例如專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1所記載的自動(dòng)增益調(diào)整電路具備基于峰值電平檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制轉(zhuǎn)換增益的功能，自動(dòng)增益調(diào)整電路的響應(yīng)速度僅在接收的數(shù)據(jù)包信號(hào)的起始附近變?yōu)楦咚佟?br> 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)平5-75544號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0011]專利文獻(xiàn)1所記載的自動(dòng)增益調(diào)整電路中，為了在開(kāi)銷(xiāo)區(qū)域中完成瞬態(tài)響應(yīng)，峰值電平檢測(cè)電路中具備由電容器等構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)電路。由此，說(shuō)明了自動(dòng)增益調(diào)整電路在開(kāi)銷(xiāo)區(qū)域中具有高速響應(yīng)性，且在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后的數(shù)據(jù)區(qū)域中能夠利用穩(wěn)定的增益來(lái)進(jìn)行動(dòng)作。該自動(dòng)增益調(diào)整電路在數(shù)據(jù)包信號(hào)結(jié)束時(shí)，通過(guò)檢測(cè)出脈沖列中斷了一定時(shí)間的情況，從而利用復(fù)位信號(hào)使峰值電平檢測(cè)電路的時(shí)間常數(shù)電路的電容器的電荷進(jìn)行放電，由此恢復(fù)到可進(jìn)行高速響應(yīng)的初始狀態(tài)。
[0012]此處，G-P0N系統(tǒng)或XG-P0N系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)包信號(hào)中，在數(shù)據(jù)區(qū)域包含有為隨機(jī)的字符串且同字符連續(xù)形式。在自動(dòng)增益調(diào)整電路的增益帶寬相對(duì)于碼率不恰當(dāng)?shù)那闆r下，數(shù)據(jù)包信號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)域中峰值電平檢測(cè)值發(fā)生變動(dòng)，由此即使處于數(shù)據(jù)區(qū)域的中途，自動(dòng)增益調(diào)整電路的放大增益也有可能會(huì)發(fā)生變化，從而存在下述問(wèn)題，S卩:進(jìn)行穩(wěn)定的接收信號(hào)再生變得困難。即，到瞬態(tài)響應(yīng)收斂為止所需要的時(shí)間、與對(duì)于數(shù)據(jù)區(qū)域所包含的同字符連續(xù)形式的耐性存在權(quán)衡關(guān)系，從而如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)性和數(shù)據(jù)區(qū)域的增益的穩(wěn)定化成為課題。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供電流電壓轉(zhuǎn)換電路等，能夠在數(shù)據(jù)包接收開(kāi)始時(shí)使轉(zhuǎn)換增益高速地進(jìn)行響應(yīng)，且在數(shù)據(jù)區(qū)域中穩(wěn)定為恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換增益。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)手段
[0014]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括:跨阻放大器，該跨阻放大器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，且轉(zhuǎn)換增益為可變;增益控制電路，該增益控制電路基于跨阻放大器輸出的電壓信號(hào)的底部電壓來(lái)控制轉(zhuǎn)換增益；以及收斂判定電路，該收斂判定電路判定增益控制電路是收斂狀態(tài)還是非收斂狀態(tài)，并將判定信號(hào)輸出至增益控制電路，增益控制電路在判定信號(hào)表示從非收斂狀態(tài)轉(zhuǎn)移至收斂狀態(tài)時(shí)將轉(zhuǎn)換增益保持為轉(zhuǎn)移時(shí)的值。
發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，在數(shù)據(jù)包接收開(kāi)始時(shí)能夠使轉(zhuǎn)換增益高速地進(jìn)行響應(yīng)，且在數(shù)據(jù)區(qū)域中穩(wěn)定為恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換增益。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是表示實(shí)施方式所涉及的光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示光接收器的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示實(shí)施方式所涉及的光接收器中各部分的信號(hào)的時(shí)序的圖。
圖4是表示在沒(méi)有收斂判定電路的情況下的各部分的信號(hào)的時(shí)序的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施方式.參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]實(shí)施方式所涉及的光通信系統(tǒng)1是采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(Pointto Mult1-point)形式的P0N(Passive Optical Network:無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)。光通信系統(tǒng)1如圖1所示，包括:作為基站偵滕置的1臺(tái)0LT(0ptical Line Terminal:光用戶線路終端裝置)10、多個(gè)作為用戶側(cè)終端裝置的0NU(0ptical Network Unit:光網(wǎng)絡(luò)裝置)20、以及無(wú)源地對(duì)光信號(hào)進(jìn)行分支?合流的光星形耦合器30。所有的0NU20均經(jīng)由一個(gè)以上的光星形耦合器30和光纖32與0LT10相連接。
[0019 ] 0LT10由光接收器11、光發(fā)送器12、波分多路復(fù)用親合器13、傳輸控制部14構(gòu)成。波分多路復(fù)用耦合器13用于將光波長(zhǎng)不同的下行信號(hào)和上行信號(hào)輸出到規(guī)定的方向。將從0NU20輸出且經(jīng)由光纖32傳輸來(lái)的光信號(hào)輸出到光接收器11 一側(cè)，將從光接收器12輸出的光信號(hào)輸出到連接有0NU20的光纖32—側(cè)。
[0020]傳輸控制部14基于從互聯(lián)網(wǎng)等外部網(wǎng)絡(luò)40輸入的基帶信號(hào)生成調(diào)制信號(hào)，并輸入到光發(fā)送器12。光發(fā)送器12利用從傳輸控制部14輸入的調(diào)制信號(hào)對(duì)半導(dǎo)體激光等發(fā)光元件所發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)制。經(jīng)調(diào)制的光信號(hào)作為下行信號(hào)經(jīng)由波分多路復(fù)用耦合器13輸出，在光纖32中進(jìn)行傳輸，