知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024050038
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】光受信装置
(51)【国際特許分類】
H04B 10/69 20130101AFI20240403BHJP
【ＦＩ】
H04B10/69 110
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022156612
(22)【出願日】2022-09-29
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「ポスト５Ｇ情報通信システム基盤強化研究開発事業／ポスト５Ｇ情報通信システムの開発／ポスト５Ｇ情報通信システムにおけるテラビット光伝送システムの研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000005223
【氏名又は名称】富士通株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087480
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 修平
(72)【発明者】
【氏名】永沼 友浩
(72)【発明者】
【氏名】村上 翔一
【テーマコード（参考）】
5K102
【Ｆターム（参考）】
5K102AA52
5K102AD01
5K102AH11
5K102AH24
5K102KA01
5K102KA39
5K102MA02
5K102MB17
5K102PB13
5K102PH31
5K102PH47
5K102PH48
5K102RD05
5K102RD26
5K102RD28
(57)【要約】 （修正有）
【課題】光信号のボーレートに応じた帯域特性を確保する光受信装置を提供する。
【解決手段】複数の光送信装置がいずれも光合波器と光学的に接続され、複数の光受信装置がいずれも光分波器と光学的に接続され、光合波器と光分波器が光伝送路を介して接続されている光伝送システムにおいて、光受信装置８０は、光信号である主信号Ｓｆ２を電気的なデータ信号に変換するＰＤ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）１３２と、主信号Ｓｆ２のボーレートに基づいて、ピーキングの調整値を変更する制御部１５０と、制御部１５０が変更した調整値に基づいて、ＰＤ１３２の帯域特性を変化させる増幅器であるＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１３１と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】複数の光送信装置がいずれも光合波器と光学的に接続され、複数の光受信装置がいずれも光分波器と光学的に接続され、光合波器と光分波器が光伝送路を介して接続されている光伝送システムにおいて、光受信装置８０は、光信号である主信号Ｓｆ２を電気的なデータ信号に変換するＰＤ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）１３２と、主信号Ｓｆ２のボーレートに基づいて、ピーキングの調整値を変更する制御部１５０と、制御部１５０が変更した調整値に基づいて、ＰＤ１３２の帯域特性を変化させる増幅器であるＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１３１と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光信号を電気的なデータ信号に変換する変換デバイスと、
前記光信号のボーレートに基づいて、ピーキングの調整値を変更する制御部と、
前記制御部が変更した前記調整値に基づいて、前記変換デバイスの帯域特性を変化させる増幅器と、
を備える光受信装置。
前記光信号のボーレートに基づいて、ピーキングの調整値を変更する制御部と、
前記制御部が変更した前記調整値に基づいて、前記変換デバイスの帯域特性を変化させる増幅器と、
を備える光受信装置。
【請求項2】
前記ピーキングは、前記変換デバイスの帯域特性における振幅成分を増幅させる特性である、
ことを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項3】
前記増幅器は、前記調整値に基づいて、前記ピーキングを調整することにより、前記変換デバイスの前記帯域特性を変化させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光受信装置。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光受信装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記ボーレートと前記調整値との対応関係を定めるテーブルを記憶するメモリを備え、前記テーブルに基づいて、前記ボーレートに応じた前記調整値を決定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光受信装置。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光受信装置。
【請求項5】
前記対応関係は、前記ボーレートの低下に応じて、前記調整値が低下する関係である、
ことを特徴とする請求項４に記載の光受信装置。
ことを特徴とする請求項４に記載の光受信装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記ボーレートと前記調整値との対応関係を定める数式情報を保持し、前記数式情報に基づいて、前記ボーレートに応じた前記調整値を算出する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光受信装置。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光受信装置。
【請求項7】
前記対応関係は、前記ボーレートの低下に応じて、前記調整値が低下する関係である、
ことを特徴とする請求項６に記載の光受信装置。
ことを特徴とする請求項６に記載の光受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本件は光受信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ディジタルコヒーレント光送受信装置で使用される光受信器に、トランスインピーダンスアンプを内蔵することが知られている。また、ディジタルコヒーレント伝送方式でないＩＭＤＤ伝送方式においては、光送受信装置内のプリント基板や電気コネクタからなる内部高周波線路を伝播する高周波信号の損失に対処する技術として、アナログ回路技術を用いて周波数特性にピーキングをかける手法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【0003】
その他、周波数ピーキング制御機能を備えたコア回路を有するトランスインピーダンスアンプが知られている（例えば特許文献２参照）。ピーキングに関する種々の技術も知られている（例えば特許文献３及び４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１５－１４６５１５号公報
【特許文献2】特開２０１３－０９０１２８号公報
【特許文献3】特開２０１１－２１７３２１号公報
【特許文献4】特開２０１３－１５０１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、光受信装置においては、ピーキングを活用して、より高いボーレートの光信号を受信する研究が行われている。例えば、６４Ｇｂａｕｄ（ギガボー）といった低ボーレートから９６Ｇｂａｕｄといった中ボーレートの範囲を超えた１３０Ｇｂａｕｄ前後といった高ボーレートの光信号を受信する研究が行われている。
【0006】
しかしながら、ボーレートを増加させると、周波数利用効率が低下する可能性がある。また、ボーレートを増加させると、光伝送路の途中に設けられたＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）内で受ける帯域狭窄の量が増加する可能性もある。
【0007】
このような観点から、光受信装置においては、高ボーレートの光信号を受信できるだけでなく、低ボーレートから中ボーレートの範囲の光信号も受信できる広範なボーレートに対応可能な光受信装置を実現することが好ましい。
【0008】
ここで、光受信装置の帯域特性を例えば低ボーレートの光信号を受信可能な帯域特性に固定的に設定すると、高ボーレートの光信号の帯域特性は設定された帯域特性により歪み、伝送性能が低下するおそれがある。このため、光受信装置の帯域特性を高ボーレートの光信号を受信可能な帯域特性に固定的に設定することが想定される。これにより、低ボーレートから高ボーレートの範囲の光信号を歪ませずに受信することが可能となる。
【0009】
ところが、光受信装置の帯域特性を高ボーレートの光信号を受信可能な帯域特性に固定的に設定した状態で、低ボーレートの光信号を受信する場合、以下の課題が発生する。すなわち、波長多重伝送においては、設定された帯域特性と低ボーレートの光信号との間の領域に、光信号に隣接する別の光信号の信号成分が存在する。この信号成分は光受信装置が備えるＴＩＡ（Transimpedance Amplifier）といった増幅器の増幅率を下げるため、光信号の信号品質を低下させるおそれがある。このように、光受信装置の帯域特性を高ボーレートの光信号を受信可能な帯域特性に固定的に設定すると、低ボーレートの光信号を利用した波長多重伝送においては光信号が歪まないが、隣接する光信号の信号成分により伝送性能が低下するおそれがある。
【0010】
そこで、１つの側面では、光信号のボーレートに応じた帯域特性を確保する光受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
１つの実施態様では、光受信装置は、光信号を電気的なデータ信号に変換する変換デバイスと、前記光信号のボーレートに基づいて、ピーキングの調整値を変更する制御部と、前記制御部が変更した前記調整値に基づいて、前記変換デバイスの帯域特性を変化させる増幅器と、を備える。
【発明の効果】
【0012】
光信号のボーレートに応じた帯域特性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本件を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【0015】
（第１実施形態）
図１（ａ）に示すように、光伝送システムＳＴは、複数の光送信装置１０，２０，３０と複数の光受信装置７０，８０，９０とを含んでいる。光送信装置１０，２０，３０はいずれも光合波器（具体的にはマルチプレクサ）４０と光学的に接続されている。光受信装置７０，８０，９０はいずれも光分波器（具体的にはデマルチプレクサ）６０と光学的に接続されている。光合波器４０と光分波器６０は光伝送路５０を介して接続されている。光伝送路５０は例えば光ファイバを含んでいる。
図１（ａ）に示すように、光伝送システムＳＴは、複数の光送信装置１０，２０，３０と複数の光受信装置７０，８０，９０とを含んでいる。光送信装置１０，２０，３０はいずれも光合波器（具体的にはマルチプレクサ）４０と光学的に接続されている。光受信装置７０，８０，９０はいずれも光分波器（具体的にはデマルチプレクサ）６０と光学的に接続されている。光合波器４０と光分波器６０は光伝送路５０を介して接続されている。光伝送路５０は例えば光ファイバを含んでいる。
【0016】
光送信装置１０，２０，３０は互いに異なる中心周波数の主信号を送信する。本実施形態では、主信号を光信号の一例として説明するが、主信号に代えて、光送信装置１０，２０，３０や光受信装置７０，８０，９０を制御する制御信号を採用してもよい。例えば、光送信装置２０は中心周波数ｆ２の主信号Ｓｆ２を送信する。光送信装置１０，３０については基本的に光送信装置２０と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【0017】
光合波器４０は光送信装置１０，２０，３０のそれぞれから送信された主信号Ｓｆ１，Ｓｆ２，Ｓｆ３を合波して、ＷＤＭ信号Ｓｆｚを生成する。これにより、光合波器４０はＷＤＭ信号Ｓｆｚを光伝送路５０に送信する。なお、光合波器４０は主信号Ｓｆ１，Ｓｆ２，Ｓｆ３を合波する際、図１（ｂ）に示すように、隣接する主信号Ｓｆ１，Ｓｆ２の間隔、及び隣接する主信号Ｓｆ２，Ｓｆ３の間隔を狭めて配置し、ＷＤＭ信号Ｓｆｚを生成する。これにより、周波数の利用効率を高めることができる。
【0018】
光分波器６０は光伝送路５０を通過したＷＤＭ信号Ｓｆｚを受信する。光分波器６０はＷＤＭ信号Ｓｆｚを主信号Ｓｆ１，Ｓｆ２，Ｓｆ３に分波する。光分波器６０は例えば主信号Ｓｆ２を光受信装置８０に送信する。これにより、光受信装置８０は主信号Ｓｆ２を受信する。光受信装置７０，９０については基本的に光受信装置８０と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【0019】
ここで、図１（ｂ）に示すように、光送信装置２０から送信される主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１に対して光受信装置８０の帯域特性Ｌ４は十分に確保されている。これにより、主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１の形状が光受信装置８０の帯域特性Ｌ４に起因して歪まないで済む。結果的に、主信号Ｓｆ２の信号品質の低下を抑制することができる。
【0020】
しかしながら、帯域特性Ｌ１に対して帯域特性Ｌ４が過剰に広いため、主信号Ｓｆ２を受信する際、主信号Ｓｆ２の受信と併せて光受信装置８０は主信号Ｓｆ２に隣接する別の主信号Ｓｆ１，Ｓｆ３の一部である信号成分Ａ－Ｌ，Ａ－Ｈも受信する。
【0021】
詳細は後述するが、光受信装置８０は増幅器としてのＴＩＡを備えており、光受信装置８０が信号成分Ａ－Ｌ，Ａ－Ｈを受信すると、信号成分Ａ－Ｌ，Ａ－Ｈに起因してＴＩＡの増幅率が減少する可能性がある。これにより、主信号Ｓｆ２の信号品質が低下し、結果的に、光伝送システムＳＴの伝送性能が低下する可能性がある。
【0022】
このような伝送性能の低下を抑制するためには、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４の形状を主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１の形状に近づけて、信号成分Ａ－Ｌや信号成分Ａ－Ｈの受信を抑えることが望ましい。詳細は後述するが、本実施形態では、ピーキングを活用して帯域特性Ｌ４の形状を適応的に調整し、帯域特性Ｌ１の形状に近づける。これにより、帯域特性Ｌ１の形状が主信号Ｓｆ２のボーレートに応じて変化しても、帯域特性Ｌ１の形状に近い形状の帯域特性Ｌ４を確保することができる。
【0023】
図２を参照して、光受信装置８０の詳細について説明する。なお、光受信装置７０，９０については基本的に光受信装置８０と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。
【0024】
図２に示すように、光受信装置８０は、受信側ＤＳＰ（Digital Signal Processor、以下、ＲｘＤＳＰと記載）１１０と、ＡＤＣ（Analogue Digital Converter）１２０とを有する。また、光受信装置８０は、ＩＣＲ１３０と、ＩＴＬＡ（Integrable Tunable Laser Assembly）１４０と、制御部１５０とを有する。ＩＣＲ１３０は変換デバイスの一例である。ＩＣＲ１３０はＴＩＡ１３１と、ＰＤ（Photodiode）１３２とを１つのパッケージ内に格納した集積回路である。
【0025】
ＰＤ１３２には、光送信装置２０から送信され、光伝送路５０を経由した主信号Ｓｆ２が入力される。ＰＤ１３２はＩＴＬＡ１４０から出力された局発光（すなわちレーザ光）により主信号Ｓｆ２を受信し、主信号Ｓｆ２を電流信号に変換して、ＴＩＡ１３１に出力する。ＴＩＡ１３１はＰＤ１３２から出力された電流信号を電圧信号に変換するとともに、電圧信号をＡＤＣ１２０に適した振幅に増幅し、増幅後の電圧信号を電気的なデータ信号としてＡＤＣ１２０に出力する。このように、ＩＣＲ１３０は、ＰＤ１３２とＴＩＡ１３１とを利用して、入力された主信号Ｓｆ２を受信してデータ信号に変換する。ＡＤＣ１２０は、データ信号をアナログ形式からデジタル形式に変換してＲｘＤＳＰ１１０に出力する。
【0026】
ＲｘＤＳＰ１１０はＡＤＣ１２０から出力されたデータ信号を受信する。ＲｘＤＳＰ１１０は種々のデジタル信号処理を実行する。例えば、ＲｘＤＳＰ１１０はデータ信号に対し、光送信装置２０や光受信装置８０、光伝送路５０で発生した損失を固定的に補償する。具体的には、ＲｘＤＳＰ１１０は、波長分散補償、スキュー補償、及び帯域特性補償などを行う。また、ＲｘＤＳＰ１１０は、データ信号に対し、光伝送路５０上で発生する偏波モード分散や偏波依存性損失により生じた主信号Ｓｆ２の波形歪みを適応的に補償する。
【0027】
さらに、ＲｘＤＳＰ１１０は、制御部１５０から設定されたボーレート（Baud Rate）と変調方式（具体的には多値変調方式）に従って、データ信号に対してデジタル復調処理（又はデマッピング処理）を行うことにより、データ信号からシンボルを検出してビットデータに変換し、データ信号からＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）フレームを復調する。その他、ＲｘＤＳＰ１１０は、ＯＴＵフレームからＦＥＣ（Forward Error Correction）を取り出してデータ誤り訂正を行う。また、ＲｘＤＳＰ１１０は、ＯＴＵフレームをクライアント信号に変換してクライアントネットワークに送信する。なお、クライアント信号は例えばイーサネット（登録商標）信号である。
【0028】
制御部１５０は、プロセッサとメモリとを含み、図２に示すように、ＲｘＤＳＰ１１０、ＩＣＲ１３０（具体的にはＴＩＡ１３１）、及びＩＴＬＡ１４０の各動作を制御する。プロセッサは例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。メモリはＲＡＭ（Random Access Memory）といった揮発性メモリとＲＯＭ（Read Only Memory）といった不揮発性メモリとを含んでいる。制御部１５０はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよい。
【0029】
制御部１５０は、操作端末２５からの制御に従い、ＲｘＤＳＰ１１０、及びＴＩＡ１３１に各種の設定を行う。操作端末２５はＰＣ（Personal Computer）であってもよいし、スマート端末（例えばタブレット端末等）であってもよい。詳細は後述するが、例えば、操作端末２５から制御部１５０にボーレート、多値変調方式、フレームフォーマットなどを含む信号種が入力されると、制御部１５０はボーレートに応じたピーキング調整値を決定又は算出し、ピーキング調整値をＴＩＡ１３１に設定する。
【0030】
図３及び図４を参照して、光受信装置８０の帯域特性などについて説明する。なお、必要に応じて以下の文献を参照することができる。
（１）Laura Aschei,et al, “A 42-GHz TIA in 28-nm CMOS With Less Than 1.8% THD for Optical Coherent Receivers”, IEEE SOLID-STATE CIRCUITS LETTERS, VOL. 3, p.238-241, JULY 2020
（２）特開２０１３－０９０１２８号公報（特許文献２）
（１）Laura Aschei,et al, “A 42-GHz TIA in 28-nm CMOS With Less Than 1.8% THD for Optical Coherent Receivers”, IEEE SOLID-STATE CIRCUITS LETTERS, VOL. 3, p.238-241, JULY 2020
（２）特開２０１３－０９０１２８号公報（特許文献２）
【0031】
光受信装置８０の帯域特性（具体的には周波数特性又はゲイン特性）は、光受信装置８０が備える様々なデバイスの内、データ信号が透過するデバイスの帯域特性を合成した帯域特性として表現される。本実施形態であれば、上述したように、データ信号はデバイスとしてのＡＤＣ１２０及びＩＣＲ１３０を透過する。一方で、データ信号はデバイスとしてのＩＴＬＡ１４０を透過しない。このため、図３に示すように、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４は、ＡＤＣ１２０の帯域特性Ｌ２とＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３を合成した帯域特性として表現される。
【0032】
ここで、主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１の形状を歪ませないためには、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４の形状が主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１の形状よりわずかに大きく、かつ、２つの形状が近似していることが望ましい。これにより、上述したように、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４と主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１との間の領域に存在する信号成分Ａ－Ｈが減少し、主信号Ｓｆ２の信号品質の低下が抑制される。
【0033】
ＩＣＲ１３０が備えるＴＩＡ１３１は、ＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３における振幅（Magnitude）成分を増幅させて、帯域特性Ｌ３を拡張させるピーキングと呼ばれる特性又は機能を有する。本実施形態では、このような特性又は機能をピーキング特性という。したがって、図３に示すように、ＡＤＣ１２０の帯域特性Ｌ２が主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１に対して不足（又は不十分）であっても、ピーキング特性を活用してＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３を拡張させることにより、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４を拡張させることができる。
【0034】
ＴＩＡ１３１は、図４（ａ）に示すように、入力端子１７１、リアクタンス１７２、ＬＮＴＡ（Low-Noise Transimpedance Amplifier）１７３、複数のＶＧＡ１７４，１７５，１７６、出力バッファ１７７、及び出力端子１７８を含んでいる。入力端子１７１及び出力端子１７８はいずれもパッド（具体的には高周波パッド）及びＥＳＤ（Electro Static Discharge）保護回路を含んでいる。
【0035】
ＶＧＡ１７４，１７５，１７６はいずれも制御電圧に基づいてゲイン（利得）を調整する。なお、出力バッファ１７７のＤＣ（Direct Current）出力電圧を感知し、出力電圧に応じた補正電流をＶＧＡ１７５に投入するＤＣオフセット除去回路１７９をＴＩＡ１３１に含めてもよい。
【0036】
ＰＤ１３２から出力されて入力端子１７１及びリアクタンス１７２を順に経由した電流信号はＬＮＴＡ１７３に入力される。ＬＮＴＡ１７３は、ゲインの増加に伴う、ＶＧＡ１７４，１７５，１７６に対するノイズの寄与を低減しつつ、電流信号を電圧信号に変換し、ＶＧＡ１７４に出力する。ＶＧＡ１７４は制御電圧に基づいてゲインを調整することにより電圧信号の低周波数帯（以下、低周波成分という）の振幅をＡＤＣ１２０に適した振幅に増幅し、増幅後の電圧信号をＶＧＡ１７５に出力する。
【0037】
ＶＧＡ１７５は、制御電圧に基づいてゲインを調整することによりＶＧＡ１７４から出力された増幅後の電圧信号の低周波成分をさらに増幅し、ＶＧＡ１７６に出力する。ＶＧＡ１７６は、制御電圧に基づいてゲインを調整することによりＶＧＡ１７６から出力された増幅後の電圧信号の低周波成分をさらに増幅し、出力バッファ１７７に出力する。出力バッファ１７７は電圧信号をデータ信号として出力端子１７８に出力する。出力端子１７８はデータ信号を出力する。
【0038】
ここで、図４（ｂ）に示すように、ＶＧＡ１７５は増幅回路１８１と可変帰還抵抗ＲＦとを含んでいる。増幅回路１８１と可変帰還抵抗ＲＦは並列に接続されている。増幅回路１８１と可変帰還抵抗ＲＦの入力端はＶＧＡ１７４に接続されている。増幅回路１８１と可変帰還抵抗ＲＦの出力端はＶＧＡ１７６に接続されている。
【0039】
制御部１５０によって可変帰還抵抗ＲＦに印加する制御電圧ＶＣＯＮＴ（自動利得制御）の値を調整することで、可変帰還抵抗ＲＦの抵抗値が変化する。可変帰還抵抗ＲＦの抵抗値が変化すると、増幅回路１８１のゲインが変化する。すなわち、制御部１５０が可変帰還抵抗ＲＦに印加する制御電圧ＶＣＯＮＴ（自動利得制御）の値を調整することにより、増幅回路１８１のゲインを大きくしたり小さくしたりすることができる。このように、制御部１５０は電圧信号の低周波成分の振幅を増幅する。
【0040】
また、ＶＧＡ１７５はピーキング特性を発揮する。より詳しくは、図４（ｂ）に示すように、ＶＧＡ１７５はピーキングを調整するピーキング回路１８２を含んでいる。ピーキング回路１８２はエミッタ直列帰還抵抗ＲＥとピーキング容量ＣＥとを含んでいる。エミッタ直列帰還抵抗ＲＥとピーキング容量ＣＥは並列に接続されている。エミッタ直列帰還抵抗ＲＥの一端は増幅回路１８１に接続されている。図示しないが、エミッタ直列帰還抵抗ＲＥの一端は増幅回路１８１が備えるトランジスタのエミッタに接続される。エミッタ直列帰還抵抗ＲＥの他端は接地される。ピーキング容量ＣＥはＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）容量、ＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）容量やバラクタ容量などの可変容量を用いることにより実現することができる。例えば、ピーキング容量ＣＥをバラクタなどの可変容量とすることで、ピーキング量を調整することができ、増幅回路１８１の帯域を改善することができる。
【0041】
制御部１５０によってピーキング容量ＣＥに印加する制御電圧ＶＣＯＮＴ（ピーキング調整値）の値を調整することで、エミッタ直列帰還抵抗ＲＥとピーキング容量ＣＥの合成抵抗値が変化する。合成抵抗値が変化すると、増幅回路１８１のゲインが変化する。すなわち、制御部１５０がピーキング容量ＣＥに印加する制御電圧ＶＣＯＮＴ（ピーキング調整値）の値を調整することにより、増幅回路１８１のゲインを大きくしたり小さくしたりすることができる。このように、制御部１５０はピーキング特性によって電圧信号の高周波成分の振幅を増幅する。
【0042】
したがって、制御部１５０が電圧信号の高周波成分の振幅を増幅する制御を行えば、ＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３を拡張させることができる。逆に、制御部１５０が電圧信号の高周波成分の振幅を経幅する制御を行えば、ＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３を縮小させたりすることもできる。
【0043】
このため、主信号Ｓｆ２のボーレートと上記電圧の値に対応する定数（以下、ピーキング調整値）とを制御テーブルや数式などで事前に対応づけておけば、ボーレートに応じたピーキング調整値が決定又は算出される。これにより、ピーキング調整値に対応する電圧の値が特定され、ＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３が拡張又は縮小する。
【0044】
例えば、図５に示すように、ＴＩＡ１３１は、中ボーレートに応じたＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３―Ｍを、高ボーレートに応じたＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３―Ｈに拡張させることができる。同様に、ＴＩＡ１３１は、中ボーレートに応じたＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３―Ｍを、低ボーレートに応じたＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３―Ｌに縮小させることができる。したがって、ＡＤＣ１２０の帯域特性Ｌ２とＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３―Ｈとを合成すれば、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４は拡張する。逆に、ＡＤＣ１２０の帯域特性Ｌ２とＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３―Ｌとを合成すれば、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４は縮小する。
【0045】
このため、主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１が、図６に示すように、高ボーレートに対応する帯域特性Ｌ１－Ｈであれば、ピーキング特性を活用することにより、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４が帯域特性Ｌ１－Ｈの形状に近似する。すなわち、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４が帯域特性Ｌ１－Ｈの形状に近似するように、ＴＩＡ１３１はＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３―Ｈ（図５参照）を決定すればよい。
【0046】
一方で、主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１が、低ボーレートに対応する帯域特性Ｌ１－Ｌであっても、ピーキング特性を活用することにより、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４が帯域特性Ｌ１－Ｌの形状に近似する。すなわち、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４が帯域特性Ｌ１－Ｌの形状に近似するように、ＴＩＡ１３１はＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３―Ｌ（図５参照）を決定すればよい。
【0047】
図６に示すように、主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１が低ボーレートに対応する帯域特性Ｌ１－Ｌである場合、帯域特性Ｌ１－Ｈに比べて、周波数の帯域幅が狭くなる。仮に、帯域特性Ｌ１－Ｈの形状に近似する帯域特性Ｌ４が固定的に設定されていると、この帯域特性Ｌ４は帯域特性Ｌ１－Ｌに対して過剰に広くなる。結果的に、この帯域特性Ｌ４と帯域特性Ｌ１－Ｌとの間に主信号Ｓｆ２に隣接する別の主信号Ｓｆ３の信号成分が存在する領域が現れる。このような場合、この信号成分がＴＩＡ１３１の増幅率を下げるため、主信号Ｓｆ２の信号品質が低下する可能性がある。
【0048】
しかしながら、上述したように、本実施形態であれば、主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１が、低ボーレートに対応する帯域特性Ｌ１－Ｌであっても、ピーキング特性を活用することにより、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４が帯域特性Ｌ１－Ｌの形状に近似する。これにより、主信号Ｓｆ３の信号成分が存在する領域が現れないか、又は、この領域は非常に小さくなる。結果的に、ＷＤＭ信号の伝送において、主信号Ｓｆ３の信号成分に起因する主信号Ｓｆ２の信号品質の低下を抑制することができ、光伝送システムＳＴにおける伝送性能の低下を回避することができる。
【0049】
なお、本実施形態における低ボーレートは、例えば６０Ｇｂａｕｄや６４Ｇｂａｕｄなどを採用することができる。本実施形態における中ボーレートは、例えば９０Ｇｂａｕｄや９６Ｇｂａｕｄなどを採用することができる。本実施形態における高ボーレートは、例えば１２０Ｇｂａｕｄや１３０Ｇｂａｕｄなどを採用することができる。
【0050】
【0051】
まず、図７に示すように、制御部１５０は操作端末２５から入力された信号種を受け付ける（ステップＳ１）。上述したように、信号種は、主信号Ｓｆ２のボーレート、変調方式、フレームフォーマットなどを含んでいる。制御部１５０は信号種を主信号Ｓｆ２の設定として受け付ける。
【0052】
信号種を受け付けると、制御部１５０はピーキング調整値を決定する（ステップＳ２）。ここで、図８（ａ）に示すように、制御部１５０はメモリ１５１を備えており、メモリ１５１が制御テーブル１５２を記憶する。制御テーブル１５２ではボーレートとピーキング調整値との対応関係が定義されている。このため、制御部１５０が信号種を受け付けると、制御部１５０は信号種に含まれるボーレートに対応するピーキング調整値を決定することができる。なお、制御テーブル１５２では、ボーレートが低下するほど、ピーキング調整値が低下する。すなわち、制御テーブル１５２では、小さなボーレートほど、小さなピーキング調整値が登録されている。また、第１実施形態に係るピーキング調整値は１６進数で示されているが、１６進数以外であってもよい。
【0053】
ピーキング調整値を決定すると、制御部１５０はピーキング調整値をＴＩＡ１３１に設定し（ステップＳ３）、処理を終了する。これにより、ピーキング調整値に応じた制御電圧ＶＣＯＮＴ（ピーキング調整値）の値がピーキング容量ＣＥ（図４（ｂ）参照）に印加され、ＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３が変化する。
【0054】
したがって、例えば、信号種に高ボーレートを含めれば、図８（ｂ）に示すように、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４の形状は高ボーレートの主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１－Ｈの形状に近似する。信号種に低ボーレートを含めれば、図８（ｂ）に示すように、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４の形状は低ボーレートの主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１－Ｌの形状に近似する。このように、第１実施形態に係る光受信装置８０よれば、主信号Ｓｆ２のボーレートに応じた帯域特性Ｌ４を確保することができる。
【0055】
【0056】
まず、図９に示すように、制御部１５０は操作端末２５から出力された信号種を受け付ける（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の処理は基本的にステップＳ１の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【0057】
信号種を受け付けると、制御部１５０はピーキング調整値を算出する（ステップＳ１２）。ここで、図１０に示すように、制御部１５０は設定数式情報１５３を保持している。すなわち、制御部１５０には事前に数式情報が設定されている。数式情報は、ピーキング調整値（１６進数）＝１Ｂ（１６進数）×ボーレート＋Ｄ５（１６進数）を含む情報である。１Ｂ（１６進数）及びＤ５（１６進数）といった定数は設計や実験等に応じて適宜決定することができる。
【0058】
このように、制御部１５０ではボーレートとピーキング調整値との対応関係が定義されている。このため、制御部１５０が信号種を受け付けると、制御部１５０は信号種に含まれるボーレートに対応するピーキング調整値を算出することができる。なお、この数式情報では、ボーレートが低下するほど、ピーキング調整値が低下する。すなわち、この数式情報では、小さなボーレートほど、小さなピーキング調整値が算出される。また、第２実施形態に係るピーキング調整値は１６進数で示されているが、１６進数以外であってもよい。
【0059】
ピーキング調整値を算出すると、制御部１５０はピーキング調整値をＴＩＡ１３１に設定し（ステップＳ１３）、処理を終了する。これにより、ピーキング調整値に応じた制御電圧ＶＣＯＮＴ（ピーキング調整値）の値がピーキング容量ＣＥ（図４（ｂ）参照）に印加され、ＩＣＲ１３０の帯域特性Ｌ３が変化する。
【0060】
したがって、例えば、信号種に高ボーレートを含めれば、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４の形状は高ボーレートの主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１－Ｈの形状に近似する。信号種に低ボーレートを含めれば、光受信装置８０の帯域特性Ｌ４の形状は低ボーレートの主信号Ｓｆ２の帯域特性Ｌ１－Ｌの形状に近似する。このように、第２実施形態に係る光受信装置８０であっても、主信号Ｓｆ２のボーレートに応じた帯域特性Ｌ４を確保することができる。
【0061】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【0062】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）光信号を電気的なデータ信号に変換する変換デバイスと、前記光信号のボーレートに基づいて、ピーキングの調整値を変更する制御部と、前記制御部が変更した前記調整値に基づいて、前記変換デバイスの帯域特性を変化させる増幅器と、を備える光受信装置。
（付記２）前記ピーキングは、前記変換デバイスの帯域特性における振幅成分を増幅させる特性である、ことを特徴とする付記１に記載の光受信装置。
（付記３）前記増幅器は、前記調整値に基づいて、前記ピーキングを調整することにより、前記変換デバイスの前記帯域特性を変化させる、ことを特徴とする付記１又は２に記載の光受信装置。
（付記４）前記制御部は、前記ボーレートと前記調整値との対応関係を定めるテーブルを記憶するメモリを備え、前記テーブルに基づいて、前記ボーレートに応じた前記調整値を決定する、ことを特徴とする付記１又は２に記載の光受信装置。
（付記５）前記対応関係は、前記ボーレートの低下に応じて、前記調整値が低下する関係である、ことを特徴とする付記４に記載の光受信装置。
（付記６）前記制御部は、前記ボーレートと前記調整値との対応関係を定める数式情報を保持し、前記数式情報に基づいて、前記ボーレートに応じた前記調整値を算出する、ことを特徴とする付記１又は２に記載の光受信装置。
（付記７）前記対応関係は、前記ボーレートの低下に応じて、前記調整値が低下する関係である、ことを特徴とする付記６に記載の光受信装置。
（付記１）光信号を電気的なデータ信号に変換する変換デバイスと、前記光信号のボーレートに基づいて、ピーキングの調整値を変更する制御部と、前記制御部が変更した前記調整値に基づいて、前記変換デバイスの帯域特性を変化させる増幅器と、を備える光受信装置。
（付記２）前記ピーキングは、前記変換デバイスの帯域特性における振幅成分を増幅させる特性である、ことを特徴とする付記１に記載の光受信装置。
（付記３）前記増幅器は、前記調整値に基づいて、前記ピーキングを調整することにより、前記変換デバイスの前記帯域特性を変化させる、ことを特徴とする付記１又は２に記載の光受信装置。
（付記４）前記制御部は、前記ボーレートと前記調整値との対応関係を定めるテーブルを記憶するメモリを備え、前記テーブルに基づいて、前記ボーレートに応じた前記調整値を決定する、ことを特徴とする付記１又は２に記載の光受信装置。
（付記５）前記対応関係は、前記ボーレートの低下に応じて、前記調整値が低下する関係である、ことを特徴とする付記４に記載の光受信装置。
（付記６）前記制御部は、前記ボーレートと前記調整値との対応関係を定める数式情報を保持し、前記数式情報に基づいて、前記ボーレートに応じた前記調整値を算出する、ことを特徴とする付記１又は２に記載の光受信装置。
（付記７）前記対応関係は、前記ボーレートの低下に応じて、前記調整値が低下する関係である、ことを特徴とする付記６に記載の光受信装置。
【符号の説明】
【0063】
ＳＴ 光伝送システム
７０，８０，９０ 光受信装置
１１０ ＲｘＤＳＰ
１２０ ＡＤＣ
１３０ ＩＣＲ
１３１ ＴＩＡ
１３２ ＰＤ
１４０ ＩＴＬＡ
１５０ 制御部
１５１ メモリ
１５２ 制御テーブル
１５３ 設定数式情報
１７５ ＶＧＡ
１８２ ピーキング回路
７０，８０，９０ 光受信装置
１１０ ＲｘＤＳＰ
１２０ ＡＤＣ
１３０ ＩＣＲ
１３１ ＴＩＡ
１３２ ＰＤ
１４０ ＩＴＬＡ
１５０ 制御部
１５１ メモリ
１５２ 制御テーブル
１５３ 設定数式情報
１７５ ＶＧＡ
１８２ ピーキング回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】