光接收装置、光发送装置、数据识别方法及多值通信系统

摘要

一种光接收装置(20)，接收将发送数据的值分配给多个信号电平得到的多值调制信号，其特征在于，具备：时钟生成部(25)，其在检测到多值调制信号的信号电平在多个信号电平中的中央的2个电平之间进行转移时，根据多值调制信号而生成再现时钟信号；以及数据识别器(26)，其使用所生成的再现时钟信号和多值调制信号来识别发送数据的值。

权利要求

1.一种光接收装置，接收将发送数据的值分配给多个信号电平得到的多值调制信号，其特征在于，该光接收装置具备：

时钟生成部，其在检测到所述多值调制信号的信号电平仅在所述多个信号电平中的中央的2个电平之间进行转移时，根据所述多值调制信号而生成再现时钟信号；以及数据识别器，其使用所生成的所述再现时钟信号和所述多值调制信号来识别所述发送数据的值，所述时钟生成部包括：

提取电路，其将所述多值调制信号或反馈信号作为提取信号而输出；以及相位同步电路，其输出与所述提取信号进行了相位同步后的信号即所述再现时钟信号，所述提取电路在检测到所述多值调制信号的信号电平在所述多个信号电平中的中央的2个信号电平之间反复进行转移时，将所述多值调制信号作为所述提取信号而输出，在所述多值调制信号的信号电平未在所述多个信号电平中的中央的2个信号电平之间反复进行转移时，将所述反馈信号作为所述提取信号而输出。

2.根据权利要求1所述的光接收装置，其特征在于，

所述时钟生成部在所述多值调制信号的信号电平在所述多个信号电平中的中央的2个信号电平之间反复转移的引入时间内，生成所述再现时钟信号。

3.一种光发送装置，其经由光通信路而与权利要求1或2所述的光接收装置连接，其特征在于，该光发送装置具备：

多个2值调制器，它们与发送数据的各个比特对应，输出第1电平的值或比所述第1电平的值大的第2电平的信号；以及合成器，其对多个所述2值调制器的输出进行合成而生成多值调制信号，多个所述2值调制器中的与最上位比特对应的最大2值调制器根据按照固定的周期而输入的控制信号，交替地输出所述第1电平的值和所述第2电平的值，多个所述2值调制器中的所述最大2值调制器以外的所述2值调制器输出与所述最大2值调制器不同的电平的值。

4.一种数据识别方法，其特征在于，

该数据识别方法包括如下步骤：

接收将发送数据的值分配给多个信号电平得到的多值调制信号；

输出与提取信号进行了相位同步后的信号，作为生成的再现时钟信号，其中，在检测到信号电平仅在所述多个信号电平中的中央的2个信号电平之间反复进行转移时，将所述多值调制信号作为所述提取信号，在检测到信号电平未在所述多个信号电平中的中央的2个信号电平之间反复进行转移时，将反馈信号作为所述提取信号；以及使用所生成的所述再现时钟信号和所述多值调制信号来识别所述发送数据的值。

5.一种多值通信系统，其特征在于，

该多值通信系统具备：

光发送装置，其生成并发送将发送数据的值分配给多个信号电平得到的多值调制信号；以及光接收装置，其输出与提取信号进行了相位同步后的信号，作为生成的再现时钟信号，使用所生成的所述再现时钟信号和所述多值调制信号来识别所述发送数据的值，其中，所述光接收装置在基于从所述光发送装置接收到的所述多值调制信号而检测到信号电平仅在所述多个信号电平中的中央的2个信号电平之间反复进行转移时，将所述多值调制信号作为所述提取信号，在检测到信号电平未在所述多个信号电平中的中央的2个信号电平之间反复进行转移时，将反馈信号作为所述提取信号。

说明书

光接收装置、光发送装置、数据识别方法及多值通信系统

技术领域

[0001] 本发明涉及使用多值调制方式的光接收装置、光发送装置、数据识别方法及多值通信系统。

背景技术

[0002] 近年来，针对通信速度提高的要求，开发出各种各样的高速通信技术。例如，多值调制方式是使用将发送数据的值分配给多个信号电平的得到的多值调制信号的通信技术。在传输距离为数十千米以下的光通信系统中，主要使用OOK(On‑Off‑Keying)方式，在该OOK(On‑Off‑Keying)方式中，将由“0”和“1”构成的发送数据分配给载波的有无。近年来，正在研究相比OOK方式能够增加通信容量的4值的PAM4方式(4‑level Pulse Amplitude Modulation)等多值调制方式的使用。在使用多值调制方式的数据传输中，在数据信号上重叠时钟信号而传输，在接收侧，在与再现的时钟信号同步的定时，进行用于识别发送数据的值的数据识别。

[0003] 在多值调制方式中，多值度越高，越难以高精度且稳定地进行数据识别。因此，例如在专利文献1所记载的技术中，通过扩展比特数的编码方式而必定使多值调制信号的信号电平按照每个时钟而变化，由此，提高数据识别的精度。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本专利第4321297号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的问题

[0008] 但是，在专利文献1所记载的技术中，在存在频率特性的电平依赖性的情况下，存在多值调制信号的数据识别的错误有时会增加这样的问题。具体而言，虽然期望与要识别的电平间的消光比大的区域一致地进行数据识别，但在存在频率特性的电平依赖性的情况下，电平间的消光比大的区域会按照电平转移的每个种类而偏移。因此，进行数据识别的定时偏移，数据识别的错误有时会增加。

[0009] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，得到能够高精度地对多值调制信号进行数据识别的光接收装置。

[0010] 用于解决问题的手段

[0011] 为了解决上述问题，实现目的，本发明的光接收装置接收将发送数据的值分配给多个信号电平得到的多值调制信号，其特征在于，具备时钟生成部，其在检测到多值调制信号的信号电平在多个信号电平中的中央的2个电平之间进行转移时，根据多值调制信号而生成再现时钟信号；以及数据识别器，其使用所生成的再现时钟信号和多值调制信号来识别发送数据的值。

[0012] 发明的效果

[0013] 本发明的光接收装置起到能够高精度地对多值调制信号进行数据识别这样的效果。

附图说明

[0014] 图1是示出本发明的实施方式1的多值通信系统的结构的图。

[0015] 图2是示出图1所示的多值通信系统使用PAM2的多值调制信号的情况下的理想的上升沿及下降沿的图。

[0016] 图3是示出图1所示的多值通信系统使用PAM4的多值调制信号的情况下的理想的上升沿及下降沿的图。

[0017] 图4是按照各多值度而示出图1所示的多值通信系统使用的多值调制信号的特征的图。

[0018] 图5是示出图1所示的多值通信系统使用PAM4的多值调制信号的情况下的合适的数据识别定时的图。

[0019] 图6是示出图1所示的提取电路的详细结构的图。

[0020] 图7是示出向图6所示的电平比较器输入的阈值的图。

[0021] 图8是示出本发明的实施方式2的光发送装置的结构的图。

具体实施方式

[0022] 以下，根据附图对本发明的实施方式的光接收装置、光发送装置、数据识别方法及多值通信系统详细进行说明。另外，不通过该实施方式来限定本发明。

[0023] 实施方式1.

[0024] 图1是示出本发明的实施方式1的多值通信系统1的结构的图。多值通信系统1具有光发送装置10、光接收装置20、以及将光发送装置10及光接收装置20之间连接的光通信路30。

[0025] 光发送装置10根据表示发送数据的值的数字信号即发送数据信号40，生成传输信号42，并将生成的传输信号42输出到光通信路30，该传输信号42是光信号、且是将发送数据的值分配给多个信号电平得到的多值调制信号。在使用多值度为m的调制方式的情况下，光发送装置10将发送数据的log2(m)比特设为一个单位，将1个单位的发送数据分配给第1电平至第m电平这m个信号电平。由此，生成多值度为m的多值调制信号即传输信号42。多值度mn为2以上的整数，且为2的乘方。即，m＝2(n是1以上的整数)。

[0026] 光发送装置10具有编码器11、D/A(Digital/Analog)转换器12、半导体激光驱动器13、以及直接调制激光器14。

[0027] 向编码器11输入多个发送数据信号40。编码器11对输入的发送数据信号40进行编码并输出编码后的发送数据信号40。编码后的发送数据信号40是log2(m)比特的数字信号。D/A转换器12受理编码器11输出的发送数据信号40，将其转换成模拟电信号的多值调制信号即m值PAM发送信号41而输出。半导体激光驱动器13受理D/A转换器12输出的m值PAM发送信号41，将受理到的m值PAM发送信号41转换成适合于驱动直接调制激光器14的电流振幅而输出。直接调制激光器14也被称为DML(Direct Modulation Laser)，其将电信号转换成光信号并作为传输信号42而输出。传输信号42是光信号的多值调制信号。

[0028] 光通信路30包括光纤或自由空间、光耦合用的透镜、连接器等。光纤是总长数米至数十米长度的单模光纤、多模光纤等。光纤可以是单一的光纤，也可以是多个光纤连接而成的结构。

[0029] 光接收装置20从光发送装置10经由光通信路30而接收作为多值调制信号的传输信号42，进行接收到的传输信号42的数据识别，输出接收数据信号46。光接收装置20具有光电转换器21、放大器22、包括提取电路23及相位同步电路24的时钟生成部25、数据识别器26、以及解码器27。

[0030] 光电转换器21是将接收到的光信号转换成电流信号的元件，例如是PD(Photo Diode)。放大器22是跨阻放大器(TIA：Trans‑Impedance Amplifier)，其对通过光电转换得到的电流信号进行阻抗转换而将其放大，并输出电压信号的m值PAM接收信号43。放大器22输出的m值PAM接收信号43被输入到提取电路23及数据识别器26。

[0031] 向提取电路23输入放大器22输出的多值调制信号、以及相位同步电路24输出的再现时钟信号即反馈信号。提取电路23根据多值调制信号的信号电平，将多值调制信号或反馈信号作为提取信号44而输出。之后叙述提取电路23的详细结构。

[0032] 相位同步电路24是输出与输入信号进行相位同步后的信号的电子电路。相位同步电路24例如是被称为PLL(Phase Locked Loop)的电子电路，根据输入的周期信号而施加反馈控制，从振荡器输出与输入信号进行相位同步后的信号。向相位同步电路24输入提取电路23输出的提取信号44，相位同步电路24生成与提取信号44进行了相位同步后的再现时钟信号45。再现时钟信号45被输入到数据识别器26，并且作为反馈信号被输入到提取电路23。

[0033] 提取电路23及相位同步电路24构成时钟生成部25。提取电路23在满足预先决定的条件的情况下，将多值调制信号作为提取信号44而输出，在不满足条件的情况下，将反馈的再现时钟信号45作为提取信号44而输出。因此，时钟生成部25在满足预先决定的条件时从多值调制信号生成再现时钟信号45。

[0034] 数据识别器26基于再现时钟信号45，进行如下的数据识别，即根据作为多值调制信号的m值PAM接收信号43的信号电平来识别发送数据的值。数据识别器26根据PAM接收信号43的信号电平，识别发送数据的值是m个值中的哪个值。例如，在m＝4且m值PAM接收信号43是PAM4的信号的情况下，数据识别器26将发送数据的值识别为二进制的值“00”、“01”、“10”及“11”中的任意一个值。解码器27对数据识别器26识别出的数据进行解码，将解码后的数据作为接收数据信号46而输出。

[0035] 这里，数据识别器26基于再现时钟信号45来判断识别发送数据的值的定时。通过检测m值PAM接收信号43的信号电平转移时产生的上升沿或下降沿而生成再现时钟信号45。

[0036] 图2是示出图1所示的多值通信系统1使用PAM2的多值调制信号的情况下的理想的上升沿及下降沿的图。在2值的调制方式中，多值调制信号的信号电平取第1电平或第2电平的值。这里，信号电平是电压、功率等。信号电平可能在加工或传输信号的过程中发生变化。1比特的值“0”或“1”与各信号电平对应起来。上升沿501在从第1电平向第2电平转移时产生，下降沿502在从第2电平向第1电平转移时产生。

[0037] 图3是示出图1所示的多值通信系统1使用PAM4的多值调制信号的情况下的理想的上升沿及下降沿的图。在4值的调制方式中，多值调制信号的信号电平取第1电平、第2电平、第3电平或第4电平的值。2比特的值“00”、“01”、“10”或“11”与各信号电平对应起来。

[0038] 上升沿601在从第1电平向第2电平转移时产生，上升沿602在从第1电平向第3电平转移时产生，上升沿603在从第1电平向第4电平转移时产生。上升沿604在从第2电平向第3电平转移时产生，上升沿605在从第2电平向第4电平转移时产生，上升沿606在从第3电平向第4电平转移时产生。此外，下降沿607在从第4电平向第3电平转移时产生，下降沿608在从第4电平向第2电平转移时产生，下降沿609在从第4电平向第1电平转移时产生。下降沿610在从第3电平向第2电平转移时产生，下降沿611在从第3电平向第1电平转移时产生，下降沿612在从第2电平向第1电平转移时产生。

[0039] 比较图2与图3可知，随着多值度提高，上升沿及下降沿的数量增加。图4是按照每个多值度而示出图1所示的多值通信系统1使用的多值调制信号的特征的图。在图4中，按照每个多值度m而示出取得的信号电平的数量即电平数量、每个符号的比特数、信号电平间的转移数量、上升沿数量及下降沿数量、以及上升沿或下降沿数量。

[0040] 上升沿数量及下降沿数量在m＝2的情况下分别各为1个，相对于此，在m＝4时分别为3个，在m＝8时分别为7个，多值度越高，上升沿数量及下降沿数量越增大。此外，在实际的通信系统中，不仅存在理想的电平转移，由于直接调制激光器、外部调制激光器具有的非线性和频率特性的影响，还可能存在更多的沿图案。因此，在使用沿检测而生成再现时钟信号45的方式中，沿的相位偏移有时成为再现时钟信号的相位偏移或相位波动的主要原因。当再现时钟信号的相位偏移时，数据识别定时会偏移，导致错误地识别为前后的符号的数据，因此，结果是，有时会增加通信系统的比特错误。

[0041] 此外，即便不存在再现时钟信号的相位波动且再现时钟周期固定，进行数据识别的定时也有时不合适。图5是示出图1所示的多值通信系统1使用PAM4的多值调制信号的情况下的合适的数据识别定时的图。图5中示出对信号波形的转移进行大量取样并重叠而得到的眼图。适合于第1电平与第2电平的识别的定时701是在要识别的信号电平之间存在消光比大的区域702的定时。但是，在适合于第1电平与第2电平的识别的定时701，虽然跟第1电平与第2电平之间的消光比大的区域702一致，但是，跟第3电平与第4电平之间的消光比大的区域703产生偏移。同样，适合于第3电平与第4电平的识别的定时704虽然跟第3电平与第4电平之间的消光比大的区域703一致，但偏离了第1电平与第2电平之间的消光比大的区域702。

[0042] 如上所述，在存在频率特性的电平依赖性的情况下，电平间的消光比大的区域会按照电平转移的每个种类而产生偏移。因此，期望对具有可取得的多个沿图案中的平均的沿的、基于中央的电平转移而产生的沿进行检测，生成再现时钟信号。

[0043] 如上所述，为了检测基于多值调制信号能够取得的多个信号电平中的中央的电平转移而产生的沿并生成再现时钟信号，时钟生成部25在检测到多值调制信号的信号电平在多个信号电平中的中央的2个电平之间转移时，根据多值调制信号而生成再现时钟信号。

[0044] 提取电路23在检测到多值调制信号的信号电平在多个信号电平中的中央的2个电平之间转移时，将多值调制信号作为提取信号44而输出。提取电路23在多值调制信号的信号电平未在多个信号电平中的中央的2个电平之间转移时，将反馈信号作为提取信号44而输出。

[0045] 在将发送数据以第1电平至第m电平这m个信号电平表示的多值调制信号的情况下，中央的2个信号电平是第“m/2”电平及第“m/2+1”电平。具体而言，在4值调制信号的情况下，中央的2个电平是第2电平及第3电平，在8值调制信号的情况下，中央的2个电平是第4电平及第5电平。之后叙述用于实现这种功能的提取电路23的详细结构。

[0046] 图6是示出图1所示的提取电路23的详细结构的图。提取电路23具有2个电平比较器231及电平比较器232、逻辑与电路233、计数器234、逻辑反转电路235、开关236以及开关237。

[0047] 向2个电平比较器231及电平比较器232输入m值PAM接收信号43。各个电平比较器231及电平比较器232对阈值Vth_(m/2)或阈值Vth_(m/2+1)与m值PAM接收信号43的电平进行比较并输出比较结果。具体而言，电平比较器231对阈值Vth_(m/2+1)与m值PAM接收信号
43进行比较，在m值PAM接收信号43的信号电平小于阈值Vth_(m/2+1)的情况下输出“1”。电平比较器232对阈值Vth_(m/2)与m值PAM接收信号43进行比较，在m值PAM接收信号43的信号电平大于阈值Vth_(m/2)的情况下输出“1”。

[0048] 图7是示出向图6所示的电平比较器231及电平比较器232输入的阈值的图。阈值Vth_(m/2+1)能够设为第m/2+1电平的信号电平，阈值Vth_(m/2)能够设为第m/2电平的信号电平。通过像这样设定阈值，当m值PAM接收信号43为在第m/2电平与第m/2+1电平之间转移的状态时，电平比较器231及232的输出都成为“1”。此外，为了允许误差，阈值Vth_(m/2)也能够为第m/2电平的信号电平以下的值，阈值Vth_(m/2+1)也能够为第m/2+1电平的信号电平以上的值。在该情况下，阈值Vth_(m/2)与第m/2电平的信号电平的差异以及阈值Vth_(m/2+1)与第m/2+1电平的信号电平的差异需要设为能够判断为误差的程度的大小。

[0049] 阈值Vth_(m/2)及阈值Vth_(m/2+1)的值可以使用在开始多值通信系统1的运用之前最佳化的固定值，也可以使用在运用中随时调整的可变值。

[0050] 返回图6的说明。逻辑与电路233也被称为AND电路，将电平比较器231的输出与电平比较器232的输出的逻辑与输出。逻辑与电路233的输出被输入到计数器234。计数器234对输入信号为“有效(ON)”的状态下的持续时间进行计数，在持续时间为预先决定的阈值以上的期间，输出开关236及开关237的驱动所需的电压作为开关控制信号。计数器234输出的开关控制信号被输入到开关236及逻辑反转电路235。

[0051] 根据上述结构，计数器234在电平比较器231及电平比较器232的输出都为“1”的状态持续预先决定的阈值以上的时间时，输出“1”作为开关控制信号。即，在m值PAM接收信号43的值为阈值Vth_(m/2)以上且阈值Vth_(m/2+1)以下的状态持续了预先决定的阈值以上的时间的情况下，计数器234的输出成为“1”。

[0052] 逻辑反转电路235使计数器234输出的开关控制信号逻辑反转而向开关237输入。因此，在向开关236输入的输入信号为“1”的情况下，向开关237输入的输入信号成为“0”，在向开关236输入的输入信号为“0”的情况下，向开关237输入的输入信号成为“1”。

[0053] 开关236及开关237具有根据输入信号的值而连接或切断输入输出的功能。开关236及开关237例如是三态缓冲器电路。具体而言，开关236及开关237在输入信号的值为“1”的情况下成为“接通(ON)”，将输入与输出连接，在输入信号的值为“0”的情况下成为“断开(OFF)”，将输入与输出切断。开关236及开关237的输出是提取信号44。开关236的输入是m值PAM接收信号43。开关237的输入是反馈的再现时钟信号45。

[0054] 根据上述结构，在m值PAM接收信号43的值为阈值Vth_(m/2)以上且阈值Vth_(m/2+1)以下的状态持续了预先决定的阈值以上的时间的情况下，开关236成为“接通”的状态，将m值PAM接收信号43作为提取信号44而输出。在m值PAM接收信号43的值为阈值Vth_(m/2)以上且阈值Vth_(m/2+1)以下的状态未持续预先决定的阈值以上的时间的情况下，开关237成为“接通”的状态，将反馈的再现时钟信号45作为提取信号44而输出。提取信号44被输入到相位同步电路24，生成与提取信号44进行了相位同步后的再现时钟信号45。

[0055] 因此，根据上述结构，如图7所示，能够根据上升沿801或下降沿802来进行时钟再现，其中，该上升沿801或下降沿802是基于第m/2电平与第m/2+1电平之间的转移而产生的沿图案。多个信号电平中的中央附近的信号电平的电平转移中的沿图案在全部的沿图案中具有平均的沿图案，因此，能够降低由沿图案引起的再现时钟信号的偏移所造成的数据识别的错误。

[0056] 在本实施方式中，时钟生成部25包括提取电路23及相位同步电路24，但上述结构是一例。时钟生成部25的结构能够实现如下功能即可：在将发送数据的值分配给多个信号电平得到的多值调制信号的信号电平在多个信号电平中的中央的2个信号电平之间转移时，根据多值调制信号来生成再现时钟信号。

[0057] 实施方式2.

[0058] 图8是示出本发明的实施方式2的光发送装置100的结构的图。多值通信系统1的整体结构在实施方式2中，除了代替图1所示的光发送装置10而使用光发送装置100这一点以外，与实施方式1是相同的，因此，省略说明。

[0059] 光发送装置100具有编码器102、多个2值调制器103、多个相位调整电路104、多个衰减器105、合成器106、半导体激光驱动器107以及直接调制激光器108。

[0060] 光发送装置100具有与从编码器102输入的发送数据的各比特对应的log2(m)个2值调制器103。在分别区分多个2值调制器103的情况下，表示为2值调制器103‑p。p表示2值调制器103分别对应的比特。将与最上位比特对应的2值调制器103设为2值调制器103‑1，p的值朝向下位比特而变大。p是取1至log2(m)的值的变量。图8中示出使用PAM4的多值调制信号的例子。在该例中，log2(m)＝2，因此，光发送装置100具有2值调制器103‑1及2值调制器103‑2。

[0061] 光发送装置100具有与log2(m)个2值调制器103分别对应而设置的log2(m)个相位调整电路104、以及log2(m)‑1个衰减器105。以下，将与2值调制器103‑p对应而设置的相位调整电路104表示为相位调整电路104‑p。衰减器105与相位调整电路104中的相位调整电路104‑1以外的相位调整电路104分别对应而设置。将与相位调整电路104‑p对应而设置的衰减器105表示为衰减器105‑p。光发送装置100不具有p＝1的衰减器105，因此，关于衰减器
105‑p，p取2至log2(m)的值。

[0062] 2值调制器103分别输出第1电平的值或者比第1电平的值大的第2电平的信号。例如第1电平的值为“0”，第2电平的值为“1”。光发送装置100通过合成多个2值调制器103的输出而生成m值PAM发送信号41。衰减器105的衰减量被决定为，在将与最上位比特对应的2值调制器103即2值调制器103‑1的输出振幅设为1倍时，随着成为下位比特，振幅减小为0.5倍、0.25倍、0.125倍等。即，与衰减器105对应的比特越是成为下位比特，则衰减器105的衰减量越大。因此，p的值越大，衰减器105‑p的衰减量越能够变大。例如，针对电压，衰减器105‑p的衰减量能够设为大致6×(p‑1)dB。由此，在2值调制器103‑1至2值调制器103‑log2(m)的输出振幅中，2值调制器103‑1的输出振幅成为最大，2值调制器103‑log2(m)的输出振幅成为最小。

[0063] 具体而言，在m＝8且使用PAM8的调制信号的情况下，log2(m)＝3，光发送装置100具有衰减器105‑2及衰减器105‑3这2个衰减器105。在该情况下，关于衰减器105‑2的衰减量，由于p＝2，因此衰减器105‑2的衰减量为6×(2‑1)＝6dB，相对于相位调整电路104‑1的输出振幅，能够得到一半的电压振幅。此外，关于衰减器105‑3的衰减量，由于p＝3，因此衰减器105‑3的衰减量为6×(3‑1)＝12dB，相对于相位调整电路104‑1的输出振幅，能够得到4分之1的电压振幅。

[0064] 此外，在m＝16且使用PAM16的调制信号的情况下，log2(m)＝4，光发送装置100具有衰减器105‑2、衰减器105‑3及衰减器105‑4这3个衰减器105。在该情况下，关于衰减器105‑2的衰减量，由于p＝2，因此衰减器105‑2的衰减量为6dB，相对于相位调整电路104‑1的输出振幅，能够得到一半的电压振幅。关于衰减器105‑3的衰减量，由于p＝3，因此衰减器
105‑3的衰减量为12dB，相对于相位调整电路104‑1的输出振幅，能够得到4分之1的电压振幅。关于衰减器105‑4的衰减量，由于p＝4，因此衰减器105‑4的衰减量为18dB，相对于相位调整电路104‑1的输出振幅，能够得到8分之1的电压振幅。

[0065] 相位调整电路104及衰减器105用于m值PAM发送信号41的整形。也可以省略相位调整电路104及衰减器105的一部分或全部。

[0066] 输入到光发送装置100的发送数据信号51向编码器102输入。编码器102对发送数据信号51进行编码而生成发送数据。由编码器102生成的发送数据按照每个比特而输入到与各比特对应的2值调制器103。多个2值调制器103分别对输入的数据进行2值调制，将2值调制后的信号即第1电平或第2电平的信号向相位调整电路104输出。相位调整电路104对所输入的信号的相位进行调整，使得从合成器106输出的、且向半导体激光驱动器107输入的m值PAM发送信号41的相位适于半导体激光驱动器107的驱动，并将调整了相位的信号向衰减器105输出。衰减器105对所输入的信号的振幅进行调整，使得从合成器106输出且向半导体激光驱动器107输入的m值PAM发送信号41的振幅适于半导体激光驱动器107的驱动。合成器106对由相位调整电路104及衰减器105调整后的2值调制器103的输出进行合成而生成m值PAM发送信号41，输出所生成的m值PAM发送信号41。

[0067] 此外，从外部向编码器102按照固定的周期而输入控制信号52。控制信号52是如下信号：该信号用于向光发送装置100指示由光发送装置100输出的传输信号42的信号电平成为在多个信号电平中的中央的2个信号电平之间反复转移的状态。编码器102在输入控制信号52时，代替发送数据信号51而将控制信号52作为发送数据直接输出。与多个信号电平中的中央的2个电平对应的发送数据的值是最上位比特为“0”且最上位比特以外的值为“1”的值，以及最上位比特为“1”且最上位比特以外的值为“0”的值。具体而言，在m＝4的情况下，与中央的2个电平对应的发送数据的值为“01”及“10”，在m＝8的情况下，与中央的2个电平对应的发送数据的值为“011”及“100”，在m＝16的情况下，与中央的2个电平对应的发送数据的值为“0111”及“1000”。因此，控制信号52可以是如下的发送数据：最上位比特交替地重复“0”和“1”，最上位比特以外的下位比特成为与最上位比特不同的值。

[0068] 因此，在向编码器102输入了上述的控制信号52时，2值调制器103‑1交替地输出第1电平的信号与第2电平的信号，该2值调制器103‑1是多个2值调制器103中的输出振幅成为最大、且与最上位比特对应的最大2值调制器。而且，在最大2值调制器输出第1电平的信号时，最大2值调制器以外的2值调制器103输出第2电平的信号，在最大2值调制器输出第2电平的信号时，最大2值调制器以外的2值调制器103输出第1电平的信号。合成器106对多个2值调制器103的输出进行合成而生成m值PAM发送信号41。由此，在被输入控制信号52的期间生成的m值PAM发送信号41的信号电平在多个信号电平中的中央的2个信号电平反复转移。

[0069] 合成器106输出的m值PAM发送信号41被输入到半导体激光驱动器107。半导体激光驱动器107将m值PAM发送信号41转换成适于驱动直接调制激光器108的振幅的电流。直接调制激光器108将电信号转换成光信号而生成传输信号42，将生成的传输信号42输出。

[0070] 根据上述结构，光发送装置100能够生成如下的传输信号42，该传输信号42是以固定周期产生第m/2+1电平与第m/2电平之间的电平转移的多值度m的多值调制信号。由此，接收到该传输信号42的光接收装置20在多值调制信号的信号电平在多个信号电平中的中央的2个电平之间反复转移的引入时间内，生成再现时钟信号45，能够容易地根据第m/2+1电平与第m/2电平之间的电平转移所相关的沿图案进行时钟再现。

[0071] 以上的实施方式所示的结构示出本发明的内容的一例，也能够与其他的公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围内也能够省略或变更结构的一部分。

[0072] 标号说明

[0073] 1多值通信系统，10、100光发送装置，11、102编码器，12 D/A转换器，13、107半导体激光驱动器，14、108直接调制激光器，20光接收装置，21光电转换器，22放大器，23提取电路，24相位同步电路，25时钟生成部，26数据识别器，27解码器，30光通信路，40、51发送数据信号，41m值PAM发送信号，42传输信号，43m值PAM接收信号，44提取信号，45再现时钟信号，46接收数据信号，52控制信号，103、103‑1、103‑2、103‑p 2值调制器，104、104‑1、104‑2、
104‑p相位调整电路，105、105‑2、105‑p衰减器，106合成器，501、601、602、603、604、605、
606、801上升沿，502、607、608、609、610、611、612、802下降沿。