光接收設備和光接收方法
2023-05-20 15:29:51 1
專利名稱：光接收設備和光接收方法
技術領域：
本發明涉及用於通過光纖接收光信號的光接收設備和光接收方法，特別涉及用於根據光信號的接收光功率輸出接收信號或停止輸出接收信號的光接收設備和光接收方法。
(2)背景技術在光通信中，通常將滿足數字誤比特率10-12的接收光功率定義成最小接收光功率，並且應在大於最小接收光功率的接收光功率接收光信號。當光信號的接收光功率小於最小接收光功率時，經常出現誤碼，從而接收光信號的光接收設備不能正確地判定數位訊號邏輯狀態「1」和「0」。因此，一些傳統光接收設備具有在光信號的接收光功率大於預定檢測電平時輸出信號並在光信號的接收光功率小於預定檢測電平時停止輸出信號的功能(例如日本專利公開號10-112689(專利文件1))。
圖14為示出傳統光接收設備901的示例結構的方框圖。在圖14中，傳統光接收設備901包括光-電轉換部分902、接收光功率檢測部分903、檢測電平設定部分904、比較部分905和輸出/停止切換部分906。光信號通過光纖907輸入光-電轉換部分902。光-電轉換部分902將輸入的光信號轉換成電信號。由光-電轉換部分902轉換的電信號輸入接收光功率檢測部分903和輸出/停止切換部分906。接收光功率檢測部分903根據輸入的電信號檢測光信號的接收光功率P。檢測電平設定部分904輸出預定檢測電平L，用於與接收光功率P相比較。
比較部分905將由接收光功率檢測部分903檢測到的接收光功率P與從檢測電平設定部分904輸出的檢測電平L相比較，並向輸出/停止切換部分906通知比較結果。當接收光功率P大於檢測電平L時，輸出/停止切換部分906輸出經光-電轉換部分902轉換的電信號。另一方面，當接收光功率P小於檢測電平L時，輸出/停止切換部分906停止輸出經光-電轉換部分902轉換的電信號。因此，傳統光接收設備901可以在光信號的接收光功率P大於預定檢測電平L時輸出信號，而在光信號的接收光功率P小於預定檢測電平L時停止輸出信號。
然而，傳統光接收設備901具有以下缺陷。具體來說，當光接收設備901與光纖907連接時，輸入的光信號的接收光功率P有波動，使得接收光功率P在一特定點到達檢測電平L而不久又回到低於檢測電平L的電平，從而光接收設備901停止輸出信號。這是因為當光接收設備901與光纖907連接時，將設置在光纖907上的插頭與設置在光接收設備901上的插座或連接器完全連接之前光信號的接收光功率P是不穩定的。
以下將用圖15和圖16說明傳統光接收設備901的上述缺陷。圖15為描述接收連續信號時光接收設備901的缺陷的圖。在圖15中，光信號的接收光功率P在時間t1超過檢測電平L，在時間t2回到低於檢測電平L，然後在時間t3又超過檢測電平L。在該情況下，傳統光接收設備901從時間t1到時間t2輸出信號，從時間t2到時間t3停止輸出信號。因此，由光接收設備901輸出的信號從時間t2到時間t3被中斷，並且數據在該中斷期間丟失。
圖16為對收到脈衝信號時光接收設備901的缺陷進行描述的圖。在圖16中，假設光接收設備901接收控制信號S1-S3作為接收數據信號S4之前的脈衝信號。上述控制信號S1-S3是從諸如IEEE1394b-2002之類的系統發射的。首先接收到的控制信號S1的接收光功率P等於或大於檢測電平L。因此，光接收設備901輸出控制信號S1作為輸出信號。然而，光接收設備901停止輸出控制信號S2，因為控制信號S2的接收光功率P小於檢測電平L。因此，接收從光接收設備901輸出的信號的設備變得不能接收控制信號2，從而不能在設備之間建立通信。
採用某些協議，當在設備之間建立通信失敗時，設備之間的通信會停止並不再恢復。因此，當在設備之間建立通信失敗時，為了恢復通信，傳統光接收設備901需要復位該設備，或重新連接光纖907。
(3)發明內容因此，本發明的一個目的是提供一種即使當光接收設備的插座等沒有完全連接至光纖的插頭時，通過光纖輸入的光信號的接收光功率發生波動，也能輸出作為光信號接收的控制信號和光信號的數據接收設備和光接收方法。
本發明針對用於控制通過光纖輸入的光信號的輸出的光接收設備。為了達到上述目的，本發明的光接收設備包括接收部分、判定部分和輸出/停止切換部分。接收部分接收光信號。判定部分判定接收信號是在光信號的接收光功率等於或大於檢測電平時輸出的。根據由判定部分作出的判定，輸出/停止切換部分輸出或停止輸出由接收部分接收到的信號。在接收光功率超過檢測電平之後，判定部分決定繼續輸出信號直到接收光功率減小預定電平。
判定部分最好包括接收光功率檢測部分、比較部分及檢測電平設定部分。接收光功率檢測部分檢測由接收部分接收一的光信號的接收光功率。比較部分將接收光功率與檢測電平相比較。檢測電平設定部分在接收光功率超過檢測電平後將檢測電平減少至預定電平。
檢測電平設定部分包括用於存儲第一檢測電平值和小於第一檢測電平值的第二檢測電平值的存儲部分和用於在接收光功率小於檢測電平時將第一檢測電平值作為檢測電平輸出並在接收光功率大於檢測電平時將第二檢測電平值作為檢測電平輸出的檢測電平控制部分。
當接收光功率超過第一檢測電平值時，檢測電平控制部分將檢測電平從第一檢測電平值轉換至第二檢測電平值。當接收光功率小於第二檢測電平值時，檢測電平控制部分將檢測電平從第二檢測電平值轉換至第一檢測電平值。
最好是檢測電平控制部分設定一個用於將檢測電平從第二檢測電平值轉換至第一檢測電平值過渡期，以使得比將檢測電平從第一檢測電平值轉換至第二檢測電平值的過渡期長。
當接收光功率小於第二檢測電平的時間段變得比先前設定的時間段長時，檢測電平控制部分將第一檢測電平值作為檢測電平輸出。同樣，將第二檢測電平值設定為一個值，在該值處接收光信號的數字誤比特率充分減少。
另一方面，判定部分包括幅度轉換部分、幅度檢測部分、比較部分和檢測電平設定部分。幅度轉換部分根據預定放大係數將由接收部分接收到的信號的幅度放大。
幅度檢測部分檢測經幅度轉換部分放大的信號的幅度。比較部分將由幅度檢測部分檢測到的幅度與檢測電平相比較。檢測電平設定部分輸出檢測電平。幅度轉換部分在比較部分獲取的結果指示由幅度檢測部分檢測到的幅度超過檢測電平時根據大於預定放大係數的放大係數放大接收信號的幅度。
幅度轉換部分包括放大係數存儲部分，用於存儲第一放大係數和大於第一放大係數的第二放大係數，和放大係數控制部分，用於在由幅度檢測部分檢測到的幅度大小於檢測電平時將第一放大係數作為預定放大係數輸出，並在由幅度檢測部分檢測到的幅度大於檢測電平時將第二放大係數作為預定放大係數輸出的放大係數控制部分，及用於根據從放大係數控制部分輸出的預定放大係數放大由接收部分接收到的信號的放大部分。
當由幅度檢測部分檢測到的幅度超過檢測電平時，放大係數控制部分將預定放大係數從第一放大係數轉換到第二放大係數。當由幅度檢測部分檢測到的幅度小於檢測電平時，放大係數控制部分將預定放大係數從第二放大係數轉換到第一放大係數。
放大係數控制部分設定一個用於將預定放大係數從第二放大係數轉換至第一放大係數的過渡期，以使得比將預定放大係數從第一放大係數轉換至第二放大係數的過渡期長。當接收光功率小於檢測電平的時間段變得比先前設定的時間段長時，放大係數控制部分將第一放大係數作為預定放大係數輸出。
將第二放大係數設定為一個值，在該值處當將第二放大係數作為預定放大係數輸出且由幅度檢測部分檢測到的幅度等於檢測電平時接收光信號的數字誤比特率充分減少。
接收部分最好是光-電轉換部分。在該情況下，光-電轉換部分接收輸入的信號並將接收的光信號轉換成電信號。
還有，可以將由上述光接收設備的接收部分、判定部分和輸出/停止切換部分執行的處理稱為用於控制通過光纖輸入的光信號的輸出的光接收方法。具體來說，光接收方法包括以下步驟接收光信號，在接收光信號的光功率等於或大於檢測電平時輸出接收信號，並在接收光功率超過檢測電平之後直到接收光功率減少至預定電平前繼續輸出接收信號。
如上所述，根據本發明，用於檢測接收光功率的檢測電平根據光信號的接收光功率變化。因此，即使當光接收設備與光纖相連時通過光纖輸入的光信號的接收光功率發生波動，也可以輸出作為光信號接收的控制信號和數據信號。
以下結合附圖對本發明的詳細描述將使本發明的這些及其它目的、特徵、方面和優點變得更明顯。
(4)
圖1為示出根據本發明的第一實施例的光接收設備1的示例結構的方框圖；圖2為示出包括了檢測電平設定部分4的詳細結構的光接收設備1的結構的方框圖3為示出從檢測電平設定部分4輸出的檢測電平Lt的一個例子的圖；圖4為根據第二實施例的檢測電平設定部分4a的示例詳細結構的圖示；圖5為示出從檢測電平設定部分4a輸出的檢測電平Lt的一個例子的圖；圖6為示出在收到脈衝控制信號時在檢測電平Lt中的移動的圖；圖7為根據第三實施例的檢測電平設定部分4b的示例結構的圖示；圖8為根據第三實施例從檢測電平設定部分4b輸出的檢測電平Lt的一個例子的圖；圖9為示出根據本發明的第四實施例的光接收設備1c的示例結構的方框圖；圖10為示出包括了幅度轉換部分8的詳細結構的光接收設備1c的結構的方框圖；圖11為用於第五實施例的幅度轉換部分8c的示例結構的圖示；圖12為用於第六實施例的幅度轉換部分8d的示例詳細結構的圖示；圖13為示出包含光接收設備1的信號處理設備的示例結構的方框圖；圖14為示出傳統光接收設備901的示例結構的方框圖；圖15為描述接收連續信號時光接收設備901的缺陷的圖；圖16為對收到脈衝信號時光接收設備901的缺陷進行描述的圖。
(5)具體實施方式
以下將參照附圖對本發明的實施例進行描述。
第一實施例圖1為示出根據本發明的第一實施例的光接收設備1的示例結構的方框圖。在圖1中，根據第一實施例的光接收設備1包括光-電轉換部分2、接收光功率檢測部分3、檢測電平設定部分4、比較部分5和輸出/停止切換部分6。
光-電轉換部分2將接收到的光信號轉換成電信號。接收光功率檢測部分3檢測由光-電轉換部分2接收到的光信號的接收光功率Pt。檢測電平設定部分4輸出用於判定光接收設備1是否輸出或停止信號的檢測電平Lt。比較部分5將由接收光功率檢測部分3檢測到的接收光功率Pt與從檢測電平設定部分4輸出的檢測電平Lt相比較。根據比較部分5獲取的比較結果Ct，輸出/停止切換部分6輸出經光-電轉換部分2轉換的電信號或停止輸出電信號。注意可以將接收接收光功率檢測部分3、檢測電平設定部分4和比較部分合稱為判定部分，因為以上三個組成元件包括用於判定光接收設備1是否輸出或停止信號的結構。
以下將對根據第一實施例的光接收設備1的操作進行說明。在光接收設備1中，光信號通過光纖7輸入光-電轉換部分2。光-電轉換部分2接收輸入的光信號、將接收的光信號轉換成電信號並輸出電信號。將從光-電轉換部分2輸出的電信號輸入接收光功率檢測部分3和輸出/停止切換部分6。根據輸入的電信號，接收光功率檢測部分3檢測光信號的接收光功率Pt。
檢測電平設定部分4輸出可變電平的檢測電平Lt。圖2為示出包括了檢測電平設定部分4的詳細結構的接收設備1的結構的方框圖。在圖2中，檢測電平設定部分4包括檢測電平存儲部分41、42及檢測電平控制部分43。檢測電平存儲部分41存儲第一檢測電平值L1，而檢測電平存儲部分42存儲第二檢測電平值L2。注意可以將檢測電平存儲部分41和檢測電平存儲部分42合稱為存儲部分。
將第一檢測電平值L1設定成大於第二檢測電平值L2。同樣，將第二檢測電平值L2設定成大於一接收光功率，在該接收光功率，要接收的光信號的數字誤比特率對應於10-12(即，最小接收光功率)。注意，取決於，光接收設備1的用途可以將第二檢測電平值L2設定成小於最小接收光功率。檢測電平控制部分43將第一檢測電平值L1或第二檢測電平值L2作為檢測電平Lt輸出。
圖3為示出從檢測電平設定部分4輸出的檢測電平Lt的一個例子的圖。在圖3中，當光信號的接收光功率Pt小於檢測電平Lt時，檢測電平設定部分4將第一檢測電平值L1作為檢測電平Lt輸出。當光信號的接收光功率Pt增加並變得大於第一檢測電平值L1時，檢測電平設定部分4將第二檢測電平值L2作為檢測電平Lt輸出。同樣，當光信號的接收光功率Pt變得小於第二檢測電平值L2時，檢測電平設定部分4將第一檢測電平值L1作為檢測電平Lt輸出。注意檢測電平設定部分4可以根據由比較部分5通知的比較結果Ct判定光信號的接收光功率Pt是否大於檢測電平Lt。
將由接收光功率檢測部分3檢測到的接收光功率Pt和從檢測電平設定部分4輸出的檢測電平Lt輸入比較部分5。比較部分5將接收光功率Pt與檢測電平Lt相比較以判定哪個大並將比較結果Ct通知輸出/停止切換部分6。同樣，比較部分5將比較結果Ct通知檢測電平設定部分4。在接收光功率Pt大於檢測電平Lt的情況下，輸出/停止切換部分6將由光-電轉換部分2轉換的信號作為光接收設備1的輸出信號輸出。
另一方面，在接收光功率Pt小於檢測電平Lt的情況下，輸出/停止切換部分6中斷光-電轉換部分2的輸出並停止從光接收設備1輸出信號。因此，即使接收光信號的接收光功率Pt波動並在超過第一檢測電平值L1之後降低，只要當接收光功率Pt大於第二檢測電平值L2時，光接收設備1也可以輸出信號。
如上所述，根據本發明第一實施例的光接收設備1根據光信號的接收光功率Pt移動用於檢測接收光功率Pt的檢測電平Lt。因此，當光接收設備1與光纖相連時，即使通過光纖7輸入的光信號的接收光功率Pt發生波動，也可以輸出作為光信號接收的控制信號和數據信號。
注意在上述光接收設備1中，光-電轉換部分2將通過光纖7輸入的光信號轉換成電信號，並輸出合成信號。然而，光信號可以不經轉換輸出。在此情況下，可以將光-電轉換部分2看作為用於接收和輸出光信號的接收部分。
第二實施例圖4為根據第二實施例的檢測電平設定部分4a的示例詳細結構的圖示。在圖4中示出在各關鍵部分的示意信號波形(Ct、Lm1和Lt)。在圖4中，檢測電平設定部分4a包括檢測電平存儲部分41和42及檢測電平控制部分43a。檢測電平控制部分43a包括開關部分431、反相器432、運算放大器433和434、電阻R1、R2和R3、二極體D1和電容器C1。注意檢測電平存儲部分41和42與它們在第一實施例中的相應部分相同，在此省略對它們的說明。
下面將對根據第二實施例的檢測電平設定部分4a的操作進行描述。同第一實施例的情況一樣，比較部分5將接收光功率Pt與檢測電平Lt相比較以判定哪個大，並將比較結果Ct通知檢測電平設定部分4a。這裡，假設當接收光功率Pt大於檢測電平Lt時，比較部分5輸出一個邏輯「高」，而當接收光功率Pt小於檢測電平Lt時，比較部分5輸出一個邏輯「低」。
在檢測電平設定部分4a中，將由比較部分5獲取的比較結果Ct通知檢測電平控制部分43a。在檢測電平控制部分43a中，當來自比較部分5的輸出為邏輯「低」時，開關部分431輸出存儲在檢測電平存儲部分42中的值(即，第二檢測電平值L2)。另一方面，當來自比較部分5的輸出為邏輯「高」時，開關部分431輸出存儲在檢測電平存儲部分41中的值(即，第一檢測電平值L1)。
從開關部分431輸出的信號被輸入到反相器432。反相器432將開關部分431輸出的信號邏輯反相併輸出所產生的信號。從反相器432輸出的信號Lm1被輸入到運算放大器433。在電阻R2的電阻值大於電阻R1和R3的電阻值的情況下，在運算放大器433之後的電路中對反相器432輸出的信號Lm1進行處理(以下將對特定的處理進行說明)，並作為檢測電平Lt輸出。
在反相器432輸出的信號Lm1從第一檢測電平值L1移至第二檢測電平值L2的情況下，因為電阻R2大於電阻R1和R3，存儲在電容C1中的電荷通過二極體D1放電。因此，檢測電平Lt在短的過渡時期內從第一檢測電平L1轉換至第二檢測電平L2。
另一方面，當反相器432輸出的信號Lm1從第二檢測電平L2轉換到第一檢測電平值L1時，通過電阻R2將電荷存儲在電容器C1中。因此，檢測電平Lt在較長的過渡時期內從第二檢測電平L2轉換至第一檢測電平L1。
圖5為示出從檢測電平設定部分4a輸出的檢測電平Lt的一個例子的圖。在圖5中，從時間t1至時間t2，將大於第一檢測電平值L1的接收光功率Pt輸入比較部分5。在此情況下，在時間t1當接收光功率Pt變得大於檢測電平Lt時，檢測電平設定部分4a在較短的過渡時期內將要輸出的檢測電平Lt從第一檢測電平值L1轉換到第二檢測電平值L2。同樣，在時間t2當接收光功率Pt變得小於檢測電平Lt時，檢測電平設定部分4a在較長的過渡時期內將要輸出的檢測電平Lt從第二檢測電平值L2轉換到第一檢測電平值L1。
圖6為示出在收到脈衝控制信號時在檢測電平Lt中的轉移的圖。在圖6中，將脈衝控制信號S1-S3和數據信號S4的接收光功率Pt輸入至比較部分5。在此情況下，當控制信號S1的接收光功率Pt大於檢測電平Lt時，檢測電平設定部分4a在較短的過渡時期內將要輸出的檢測電平Lt從第一檢測電平值L1轉換到第二檢測電平值L2。
接著，檢測電平設定部分4a在控制信號S1和控制信號S2之間的無信號時間間隔期間將要輸出的檢測電平Lt從第二檢測電平值L2轉換到第一檢測電平值L1。這裡假設在檢測電平設定部分4a將要輸出的檢測電平Lt從第二檢測電平值L2轉換到第一檢測電平值L1的過渡時間足夠大於控制信號S1和控制信號S2之間的無信號時間間隔。
在此情況下，檢測電平設定部分4a在控制信號S1和控制信號S2之間的無信號時間間隔期間輸出的檢測電平Lt接近第二檢測電平值L2。因此，即使控制信號S2的接收光功率Pt變小，根據第二實施例的光接收設備1也可以接收控制信號S2。當收到控制信號S1-S3和數據信號S4時，檢測電平設定部分4a執行同樣的操作。
如上所述，同第一實施例的情況相同，根據本發明第二實施例的光接收設備1，即使通過光纖7輸入的光信號的接收光功率Pt發生波動，也可以輸出作為光信號接收的脈衝控制信號S1-S3和數據信號S4。
注意，在第二實施例中，只有在可以將從第一檢測電平值L1轉換到第二檢測電平值L2的過渡時間設定得短，而將從第二檢測電平值L2轉換到第一檢測電平值L1的過渡時間設定得長時，檢測電平設定部分4a可以使用另一結構。
第三實施例圖7為根據第三實施例的檢測電平設定部分4b的示例結構的圖示。在圖7中示出若干關鍵部分中的示意信號波形(Ct、Lm2和Lt)。根據第三實施例的檢測電平設定部分4b和根據第二實施例的不同之處在於檢測電平控制部分43b。在圖7中，檢測電平控制部分43b包括開關部分431和延遲部分435。
如同第二實施例的情況，在檢測電平控制部分43b中，將由比較部分5獲取的比較結果Ct通知開關部分431。當由比較部分5輸出的Ct為邏輯「低」時，開關部分431輸出存儲在檢測電平存儲部分41的值(即，第一檢測電平值L1)。另一方面，當由比較部分5輸出的Ct為邏輯「高」時，開關部分431輸出存儲在檢測電平存儲部分42的值(即，第二檢測電平值L2)。
將開關部分431輸出的信號Lm2輸入延遲部分435。延遲部分435根據預定條件延遲從開關部分431輸出的信號Lm2，並將延遲信號Lm2作為檢測電平Lt輸出。具體來說，當開關部分431輸出的信號Lm2從第二檢測電平值L2轉換到第一檢測電平值L1時，延遲部分435將該轉換延遲預定時間T2，並將經延遲的信號Lm2作為檢測電平Lt輸出。另一方面，當開關部分431輸出的信號Lm2從第一檢測電平值L1轉換到第二檢測電平值L2時，延遲部分435不延遲該轉換，並將該轉換作為檢測電平Lt輸出。
圖8為根據第三實施例從檢測電平設定部分4b輸出的檢測電平Lt的一個例子的圖。在圖8中，將脈衝控制信號S1-S3和數據信號S4的接收光功率輸入比較部分5。在此例中，假設在收到各控制信號S1-S3後有一個與時間T1相對應的無信號時間間隔。在此情況下，當控制信號S1的接收光功率Pt大於檢測電平Lt時，檢測電平設定部分4b將要輸出的檢測電平Lt不經延遲地從第一檢測電平值L1轉換到第二檢測電平值L2。
另一方面，檢測電平設備部分4b將要輸出的檢測電平Lt在控制信號S1和控制信號S2之間的無信號時間間隔期間從第二檢測電平值L2到第一檢測電平值L1延遲預定時間T2。檢測電平設定部分4b將時間T2設定得足夠大於無信號時間間隔T1。在此情況下，即使在控制信號S1和控制信號S2之間的無信號時間間隔期間，檢測電平設定部分4b也將第二檢測電平值L2作為檢測電平Lt輸出。因此，即使控制信號S2的接收光功率波動較小，根據第三實施例的光接收設備1也能接收控制信號S2。
在接收控制信號S2和S3和數據S4之後的無信號間隔期間，檢測電平設定部分4b將要輸出的檢測電平Lt中的轉換延遲時間T2。這樣，即使在控制信號S2和S3之間及控制信號S3和數據信號S4之間的無信號時間間隔期間，檢測電平設定部分4b也將第二檢測電平值L2作為檢測電平Lt輸出。當數據信號S4的無信號間隔時間比預定時間T2長時，檢測電平設定部分4b將檢測電平Lt從第二檢測電平值L2轉換到第一檢測電平值L1。
即，當接收光功率Pt大於檢測電平Lt時，檢測電平設定部分4b將第二檢測電平值L2作為檢測電平Lt輸出。同樣，當接收光功率Pt小於第二檢測電平值L2的時間段比預定時間T2長時，檢測電平設定部分4b將第一檢測電平值L1作為檢測電平Lt輸出。
如上所述，如同第一實施的情形，根據本發明的第三實施例的光接收設備1，即使通過光纖7輸入的光信號的接收光功率Pt發生波動，也可以輸出作為光信號接收的脈衝控制信號和數據信號。
第四實施例圖9為示出根據本發明的第四實施例的光接收設備1c的示例結構的方框圖。在圖9中，根據第四實施例光接收設備1c與第一實施例的不同之處在於附加了幅度轉換部分8。光接收設備1c還包括取代接收光功率檢測部分3的幅度檢測部分3c。幅度轉換部分8對從光-電轉換部分2輸出的信號的幅度進行轉換。幅度檢測部分3c檢測幅度轉換部分8輸出的信號的幅度，並將檢測到的幅度作為幅度信號Pct輸出。檢測電平設定部分4c與第一實施例的檢測電平設定部分4的不同之處還在於只將第一檢測電平L1作為檢測電平Lt輸出。注意可以將幅度檢測部分3c、檢測電平設定部分4、比較部分5和幅度轉換部分8合起來稱為判定部分，因為以上四個部件構成用於判定光接收設備1c是否輸出或停止信號的結構。
圖10為示出包括了幅度轉換部分8的詳細結構的光接收設備1c的結構的方框圖。在圖10中，幅度轉換部分8包括放大係數存儲部分81和82、放大係數控制部分83和放大部分84。放大係數存儲部分81存儲第一放大係數A1，而放大係數存儲部分82存儲第二放大係數A2。注意可以將放大係數存儲部分81和82合稱為存儲部分。
可以將第二放大係數A2設定成比第一放大係數A1大。同樣，可以設定第二放大係數A2，以使得在將放大部分84的放大係數設定成第二放大係數A2且放大信號Pct的電平與檢測電平Lt彼此相等時接收光信號的數字誤比特率對應於10-12。注意可以根據光接收設備1的用途設定第二放大係數A2以使數字誤比特率等於或大於10-12。
根據由比較部分5獲取的比較結果Ct，放大係數控制部分83輸出第一放大係數A1或第二放大係數A2作為放大係數At。根據從放大係數控制部分83輸出的放大係數At，放大係數部分84將從光-電轉換部分2輸出的信號放大。
以下將對用於第四實施例中的幅度轉換部分8的操作進行描述。將從光-電轉換部分2輸出的電信號輸入至幅度轉換部分8，並將比較結果Ct從比較部分5輸入其中。在幅度轉換部分8中，當由比較部分5獲取的比較結果Ct指示幅度信號Pct大於檢測電平Lt時，放大係數控制部分83將第二放大係數A2作為放大係數At輸出。另一方面，接收光功率Pt小於檢測電平Lt時，放大係數控制部分83將第一放大係數A1作為放大係數At輸出。根據從放大係數控制部分83輸出的放大係數At，放大部分84將從光-電轉換部分2輸出的電信號放大。將經放大部分84放大的電信號輸入幅度檢測部分3c、接收光功率檢測部分3和輸出/停止切換部分6。
如上所述，根據本發明的第四實施例的光接收設備1c，幅度轉換部分8根據隨幅度信號Pct變化的放大係數At將從光-電轉換部分2輸出的電信號放大。因此，如同第一實施例的情形，即使通過光纖7輸入的光信號的接收光功率發生波動，根據第四實施例的光接收設備1c也能輸出作為光信號接收的控制信號和數據信號，而不移動檢測電平Lt。
第五實施例圖11為用於第五實施例的幅度轉換部分8c的示例結構的圖示。在圖11中示出在各關鍵部分的示意信號波形(Ct、Am1、At和At2)。在圖11中，幅度轉換部分8c包括放大係數存儲部分81和82、放大係數控制部分83c和放大部分84。放大係數控制部分83c包括開關部分831、反相器832、運算放大器833和834、電阻R1c、R2c和R3c、二極體D1c和電容C1c。放大係數存儲部分81和82和放大部分84與第四實施例中的相應部分相同，省略對其的描述。
下面將描述在第五實施例中所用的幅度轉換部分8C的工作。如同第四實施例的情形，比較部分5將幅度信號Pct與檢測電平Lt相比以判定哪個大，並將比較結果Ct通知幅度轉換部分8c。假設當幅度信號Pct大於檢測電平Lt時，比較部分5輸出邏輯「高」，而當幅度信號Pct小於檢測電平Lt時，比較部分5輸出邏輯「低」。
在幅度轉換部分8c中，將由比較部分5獲取的比較結果Ct通知給放大係數控制部分83c。在放大係數控制部分83c中，當比較部分5的輸出為邏輯「低」時，開關部分831輸出存儲在放大係數存儲部分81的值(即，第一放大係數A1)。另一方面，當比較部分5的輸出為邏輯「高」時，開關部分831輸出存儲在放大係數存儲部分82的值(即，第二放大係數A2)。
從開關部分831輸出的信號被輸入至反相器832。反相器832將從開關部分831輸出的信號的邏輯倒置，並輸出所產生的信號。將從反相器832輸出的信號Am1輸入運算放大器833。當電阻R2c的電阻值大於電阻R1c和R3c的電阻值時，運算放大器833之後的電路對反相器832輸出的信號Am1進行處理，並作為放大係數At輸出。運算放大器833之後的電路中的處理與第二實施例的檢測電平控制部分43a(見圖4)中執行的處理相同，省略對其的描述。
從放大係數控制部分83c輸出的放大係數At被輸入到放大部分84。根據輸入的放大係數At，放大部分84將從光-電轉換部分2輸入的電信號放大，並輸出所產生的信號作為經放大的電信號。假設放大部分83根據通過倒置放大係數At獲得的放大係數At2放大從光-電轉換部分2輸出的電信號。將經放大部分84放大的電信號輸入到幅度檢測部分3c、接收光功率檢測部分3和輸出/停止切換部分6。
如上所述，根據本發明的第五實施例的光接收設備1c，幅度轉換部分8c根據隨幅度信號Pct變化的放大係數At2將從光-電轉換部分2輸出的電信號放大。因此，如同第四實施例的情形，即使通過光纖7輸入的光信號的接收光功率發生波動，根據第五實施例的光接收設備1c也能輸出作為光信號接收的脈衝控制信號的數據信號。
注意在第五實施例中，只有當可以將從第一放大係數A1至第二放大係數A2的過渡時間設定得短並將從第二放大係數A2至第一放大係數A1的過渡時間設定得長時幅度轉換部分8c才可以用另一結構。
第六實施例圖12為用於第六實施例的幅度轉換部分8d的示例詳細結構的圖示。在圖12中示出在各關鍵部分中的示意信號波形(Ct、Am2、At和At2)。根據第六實施例的幅度轉換部分8d與第五實施例的不同之處在於放大係數控制部分83d。在圖12中，放大係數控制部分83d包括開關部分831和延遲部分835。
在放大係數控制部分83d中，如同第五實施例的情形，將由比較部分5獲取的比較結果Ct通知開關部分831。當從比較部分5輸出的Ct為邏輯「低」時，開關部分831輸出存儲在放大係數存儲部分82中的值(即，第二放大係數A2)。另一方面，當從比較部分5輸出的Ct為邏輯「高」時，開關部分831輸出存儲在放大係數存儲部分81中的值(即，第一放大係數A1)。
從開關部分831輸出的信號Am2被輸入到延遲部分835。延遲部分835根據預定條件延遲從開關部分831輸出的信號Am2，並輸出經延遲的信號Am2。具體來說，當從開關部分831輸出的信號Am2從第一放大係數A1轉換至第二放大係數A2時，延遲部分835將該轉換延遲預定時間T2並輸出經延遲的信號Am2。另一方面，當從開關部分831輸出的信號Am2從第二放大係數A2轉換至第一放大係數A1時，延遲部分835不延遲該轉換並輸出該轉換。從延遲部分835輸出的信號被輸入至放大部分84作為放大係數At。如同第五實施例的情形，放大部分84根據通過倒置放大係數At獲得的放大係數At2放大從光-電轉換部分2輸出的電信號。
即，當幅度信號Pct小於檢測電平Lt時，放大係數控制部分83d輸出第一放大係數A1作為放大係數At。同樣，當幅度信號Pct大於檢測電平Lt時，放大係數控制部分83d輸出第二放大係數A2作為放大係數At。當輸出第二放大係數A2作為放大係數At且幅度信號Pct小於檢測電平值Lt的時間比預定時間T2長時，放大係數控制部分83d輸出第一放大係數A1作為放大係數At。
如上所述，根據本發明的第六實施例的光接收設備1c，如同第四實施例的情形，即使通過光纖7輸入的光信號的接收光功率發生波動，也可以輸出作為光信號接收的脈衝控制信號的數據信號。
注意根據上述第一至第六實施例的光接收設備1或1c可以合併為用於發送/接收光信號的光發送/接收設備的結構的一部分。還可以將合併了光接收設備1或1c的光發送/接收設備合併到具有代碼轉換部分、控制部分、存儲器、計算部分和顯示部分等的信號處理設備中(見圖13)。該信號處理設備具有用於數位訊號的輸入/輸出埠並包括諸如計算機、電視機、DVD錄像機/播放機和機頂盒之類的音頻視頻設備。
例如本發明的光接收設備適用於通過光纖接收光信號。本發明的光接收設備特別適用於根據例如光信號的接收光功率輸出或停止信號的情況。
雖然詳細描述了本發明，以上說明在所有各方面都是示例而非限定的。我們理解可以設計出多種其它變形和修改而不偏離本發明的範圍。
權利要求
1.一種用於控制通過光纖輸入的光信號的輸出的光接收設備，其特徵在於，包括用於接收光信號的接收部分；用於判定接收的信號是在光信號的接收光功率等於或大於檢測電平時輸出的判定部分；和用於根據由判定部分作出的判定輸出或停止由接收部分接收到的信號的輸出/停止切換部分，其中在接收光功率超過檢測電平後，判定部分判定繼續輸出信號直至接收光功率降至預定電平為止。
2.如權利要求1所述的光接收設備，其特徵在於，所述判定部分包括用於檢測由接收部分接收到的光信號的接收光功率的接收光功率檢測部分；用於將接收光功率與檢測電平相比較的比較部分；和在接收光功率超過檢測電平後，用於將檢測電平降低至預定電平的檢測電平設定部分。
3.如權利要求2所述的光接收設備，其特徵在於，所述檢測電平設定部分包括用於存儲第一檢測電平值和小於第一檢測電平值的第二檢測電平值的存儲部分；和檢測電平控制部分，用於在接收光功率小於檢測電平時將第一檢測電平值作為檢測電平輸出，並在接收光功率大於檢測電平時將第二檢測電平值作為檢測電平輸出。
4.如權利要求3所述的光接收設備，其特徵在於，所述檢測電平控制部分在接收光功率超過第一檢測電平值時將檢測電平從第一檢測電平值轉換至第二檢測電平值，而在接收光功率變得小於第二檢測電平值時將檢測電平從第二檢測電平值轉換至第一檢測電平值。
5.如權利要求4所述的光接收設備，其特徵在於，所述檢測電平控制部分將用於將檢測電平從第二檢測電平值轉換至第一檢測電平值的過渡期設置得比將檢測電平從第一檢測電平值轉換至第二檢測電平值的過渡期長。
6.如權利要求3所述的光接收設備，其特徵在於，所述檢測電平控制部分在接收光功率小於第二檢測電平值的時間段變得比先前設置的時間段長時將第一檢測電平值作為檢測電平輸出。
7.如權利要求3所述的光接收設備，其特徵在於，所述第二檢測電平值被設置成一個值，在該值處接收光信號的數字誤比特率減少了。
8.如權利要求1所述的光接收設備，其特徵在於，所述判定部分包括幅度轉換部分，用於根據預定放大係數放大由接收部分接收到的信號的幅度；幅度檢測部分，用於檢測由幅度轉換部分放大的信號的幅度；比較部分，用於將由幅度檢測部分檢測到的幅度與檢測電平相比較；和檢測電平設定部分，用於輸出檢測電平，其中所述幅度轉換部分在由比較部分獲得的結果指示幅度超過檢測電平時根據大於預定放大係數的放大係數放大接收信號的幅度。
9.如權利要求8所述的光接收設備，其特徵在於，所述幅度轉換部分包括放大係數存儲部分，用於存儲第一放大係數和大於第一放大係數的第二放大係數；放大係數控制部分，用於在由幅度檢測部分檢測到的幅度小於檢測電平時將第一放大係數作為預定放大係數輸出，而在幅度檢測部分檢測到的幅度大於檢測電平時將第二放大係數作為預定放大係數輸出；和放大部分，用於根據從放大係數控制部分輸出的預定放大係數放大由接收部分接收到的信號。
10.如權利要求9所述的光接收設備，其特徵在於，所述放大係數控制部分在由幅度檢測部分檢測到的幅度超過檢測電平時將預定放大係數從第一放大係數轉換成第二放大係數，在由幅度檢測部分檢測到的幅度變得小於檢測電平時將預定放大係數從第二放大係數轉換成第一放大係數。
11.如權利要求10所述的光接收設備，其特徵在於，所述放大係數控制部分將用於將預定放大係數從第二放大係數轉換成第一放大係數的過渡期設定成比用於將預定放大係數從第一放大係數轉換成第二放大係數的過渡期長。
12.如權利要求9所述的光接收設備，其特徵在於，所述放大係數控制部分在由幅度檢測部分檢測到的幅度小於檢測電平的時間段變得比先前設定的時間段長時輸出第一放大係數作為預定放大係數。
13.如權利要求9所述的光接收設備，其特徵在於，將所述第二放大係數設定成一個值，在該值處當將第二放大係數作為預定放大係數輸出且由幅度檢測部分檢測到的幅度等於檢測電平時接收光信號的數字誤比特率減少了。
14.如權利要求1所述的光接收設備，其特徵在於，所述接收部分為光-電轉換部分，和所述光-電轉換部分接收輸入的光信號並將接收的光信號轉換成電信號。
15.一種用於控制通過光纖輸入的光信號的輸出的光接收方法，其特徵在於，包括以下步驟接收光信號；當接收光信號的光功率等於或大於檢測電平時輸出接收信號；並在接收光功率超過檢測電平後，繼續輸出接收信號，直到所述接收光功率減少至預定電平。
全文摘要
本發明提供一種即使通過光纖(7)輸入的光信號的接收光功率發生波動也能輸出作為光信號接收的控制信號和數據信號的光接收設備。光－電轉換部分(2)將通過光纖(7)輸入的光信號轉換成電信號。接收光功率檢測部分(3)檢測光信號的接收光功率。檢測電平設定部分(4)輸出第一檢測電平值或第二檢測電平值作為檢測電平。比較部分(5)將接收光功率與檢測電平相比較。輸出/停止切換部分(6)在接收光功率大於檢測電平時輸出電信號作為輸出信號，而在接收光功率Pt小於檢測電平Lt時停止輸出信號。
文檔編號H04B10/69GK1645773SQ200510005798
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月24日 優先權日2004年1月23日
發明者木下圭介, 森倉晉 申請人:松下電器產業株式會社