[发明专利]通用光信号接收机

说明书

本发明关于一种光纤通信系统；特别是关于用将一种光信号转变成模拟或数字视频(RF)信号的通用光信号接收机。

在今日信息超高速公路(information superhighway)上的通信量(traffic)与日俱增的情形下，光纤通信系统为局部地区及长距离视频、音频与信息传输提供一种重要的媒体。信息依一宽频带频谱内的诸多频率，被载送于光纤电缆上。当更多信息“倾卸”(dumped)在同轴或光纤电缆上时，在宽频带频谱内的信号容量就会紧张，因而导致信道通信拥塞(traffic congestion)。

典型的光纤通信系统包括：一发射机、一接收机及多个光纤电缆。发射机将一RF信号转变为一调制光信号，并经由光纤电缆传输到其隶属的接收机。而接收机则将光信号转变回原始RF信号。

传统式光接收机包括阻抗匹配电路，这种阻抗匹配电路在频率范围从50MHz(百万赫)到550MHz之间可供有线电视(CATV)频道使用的窄频率范围中，用来匹配阻抗。在较低频谱频率范围中，这些光接收机限制信息转移率(transfer rate)。此外，这些接收机均受限于输入功率，并且易受输出射频(RF)信号不稳定的影响。在接收机输出端上，一般设有利用寄生电容及电感的组合所建构的防冲击电压保护器(surge protectors)及偏压T形电路(bias tess)。这两种组件的组合会造成「折回损失」(returnloss)。

本发明的目的在于提供一种具有较宽频带频谱的光接收机，以利用较大量信息的处理。

本发明包括将一模拟或数字光信号转变成一射频电信号的一光接收机。光接收机包括光检测器、放大器、阻抗匹配电路及一自动电位控制(ALC)电路，用来将光信号转变为电信号、调整经转变的电信号及将信号接收速率增高到约1GHz(10⁹赫)。

有两个阻抗匹配电路与该信号频带的电路阻抗相匹配，以便获得平整度(flatness)及最大折回损失。两个阻抗匹配电路中的一个被耦合到光接收机的输出侧，并包括一特定长度的75Ω(欧姆)传输线，以增加折回损失到最大程度。而第二个阻抗匹配电路，则以电阻器、电感器、电容器(RLC)组成的方式加以建构；并安置于光接收机内，以形成可获得高平整性能的共振电路。

此外，自动电位控制(ALC)电路采用一种回授回路，以便在电信号经由接收机系统时，用来调整该信号的增益。藉由对放大器输出端的信号加以监控以自动调整ALC电路的衰减，可维持在接收机输出端射频信号的稳定性。

并且，本发明的光接收机对于在光纤通信系统中的两种通用窗口亦即第二窗口与第三窗口，均促进其信号转换。第二窗口为1310nm(毫微米)左右的光波。于此范围的光衰减相对较低(约0.4dB/Km)，通常用于有线电视信号的地区性配送，如图4A所示。第三窗口为1550nm(毫微米)左右光波。于此窗口的光衰减极低(约0.25dB/Km)，较适用于有线电视信号长距离传送。如图4B所示，此光信号直接放大，使得有线电视传送更长距离且更节省成本。

附图简单说明：

图1：本发明的一光纤通信系统的一通用方块图。

图2：本发明的光接收机的方块图。

图3：针对多种光纤应用的带宽频谱。

图4A：为1310毫微米系统中的光接收机的方块图。

图4B：为1550毫微米系统中的光接收机的方块图。

图5A：本发明的RLC方式的一种阻抗匹配电路的电路图。

图5B：本发明的75Ω传输线中的一种阻抗匹配电路的电路图。

图6：本发明的一种自动电位控制电路的电路图。

图7A为以图形显示在具有及不加本发明的RLC阻抗匹配电路下的平整度特性。

图7B为以图形显示在不加本发明的75Ω传输线阻抗匹配电路下的折回损失特性。

图7C为以图形显示在具有本发明的75Ω传输线阻抗匹配电路下的折回损失特性。

结合附图及较佳实施例对本发明的接收机说明如下：