[发明专利]光信号切断检测电路和光接收器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光通信技术，更具体地涉及能够正确地检测是否存在光信号输入的光信号检测技术。

背景技术

在作为高速宽带光传输方法的FTTH(光纤到户)系统所采用的PON(无源光网络)中，基站侧上容纳多个用户的OLT(光线路终端)和用户侧上端接光学订户线路的ONU(光网络单元)经由光纤连接，以双向传输信号。

在连接新ONU的情况下，如果OLT的光接收电路在没有光输入的情况下不具有防止不必要噪声输出的噪声掩蔽功能，连接至模拟前端的后续级的接入控制器需要通过特定算法来确定接收到的光信号是噪声还是来自新连接ONU的光信号。这里，随着上层复杂性的增长，成本增加，并且通信控制变得低效。

一方面，提供了一种用于OLT光接收电路的技术，该技术使光信号切断检测电路基于从跨阻放大器(TIA)输出的电信号来确定是否存在光信号输入，并且在没有光信号的情况下防止从光接收器输出不必要噪声(例如，参见专利文献1)。

如图10所示，在光接收器200中，将光电二极管PD接收到的光信号Pin光电转换成光电流信号Iin，并且被用作预放大器的跨阻放大器TIA放大。将来自跨阻放大器TIA的电信号Tout输入至用作后放大器的限幅放大器LA以进行放大，从而将具有不同强度的光信号Pin变为具有预定幅度的电信号，并且作为接收输出Rout输出。诸如CDR(时钟数据恢复)或定时调节电路等的波形整形电路通常连接至限幅放大器LA的后续级，以从数据信号中提取时钟信号，并且执行波形整形以获得容易处理的数字信号。

另一方面，在跨阻放大器TIA的后续级处提供与限幅放大器LA并联的用于确定光信号Pin的接收的光信号切断检测电路(LOS：信号丢失)。光信号切断检测电路20产生对是否接收到具有足够信号强度的光信号Pin加以表示的信号切断检测信号LOS，从而检测通信错误，或者执行静噪电路控制，以在没有信号的情况下切断从限幅放大器LA输出的噪声。

在光信号切断检测电路20中，仅当接收到光信号Pin时，比较器21才输出比较输出信号Cout。SR锁存器22保持比较输出信号Cout，并且将该信号转换成由DC信号形成的信号切断检测信号LOS。重置信号RESET取消了SR锁存器22中对信号切断检测信号LOS的保持。例如，在以PON系统为代表的突发通信中，PON控制IC能够在突发分组接收结束时输出重置信号RESET。

因此，例如使用信号切断检测信号LOS作为限幅放大器LA的输出控制信号来控制静噪电路，并且在从接收重置信号一直到接收下个突发信号之间闭合静噪电路，使得能够防止从限幅放大器LA输出噪声。当接收到突发信号时，可以断开静噪电路以返回正常接收状态。

图11中示出的比较器21包括偏置电路21A、第一级放大电路21B、第一级射极跟随器电路21C、以及第二级放大电路21D。

从跨阻放大器TIA输入的电信号Tout的非反相信号Tout+和反相信号Tout-经由耦合电容器C与偏置电路21A进行AC耦合。由于耦合电容器C是差分电路，因此将非反相信号Tout+和反相信号Tout-的差分波形分别输入至第一级放大电路21B的一对差分晶体管Q1和Q2。

当该对差分晶体管Q1和Q2的负载电阻器R5和R6彼此具有不同值时，第一级放大电路21B的每个输出在DC电平下具有偏移电压。

因此，除非输入具有足够幅度的非反相信号Tout+和反相信号Tout-，否则第一级放大电路21B的输出幅度不足，并且不能形成差分信号，即来自晶体管Q1的非反相输出和来自晶体管Q2的反相输出不交叉。为此，经由第一级射极跟随器电路21C连接的第二级放大电路21D不输出比较输出信号Cout，并且将信号保持在低电平。

另一方面，如果输入具有足够幅度的非反相信号Tout+和反相信号Tout-，则来自晶体管Q1的非反相输出和来自晶体管Q2的反相输出交叉。因此，与交叉相对应的高电平和低电平作为比较输出信号Cout交替出现。

由于SR锁存器22保持比较输出信号Cout，因此例如在接收光信号Pin时连续输出高电平信号作为比较输出信号Cout。因此作为该电路的特征，一旦输出高电平信号作为比较输出信号Cout，就保持该电平。因此能够实现立即响应信号接收的高速光信号切断检测电路20。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开No.2009-044228

发明内容

本发明要解决的问题