CN102801478B - 光接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够改善接收灵敏度特性的光接收装置。受光元件（1）输出电信号，前置放大器（2）对其进行放大。在前置放大器（2）的输出连接有信号线路（4、5）。在信号线路（4、5）和GND之间串联连接有电阻（6）和电容器（7）。通过追加该电阻（6）和电容器（7）的串联电路，从而能够得到峰化被抑制了的频率响应特性。其结果是能够改善接收灵敏度特性。

Description

光接收装置

技术领域

本发明涉及用于光通信的光接收装置。

背景技术

在光接收装置中，接收了光信号的受光元件输出电信号，前置放大器对其进行放大（例如，参照专利文献1）。通常光接收灵敏度以及增益和通频带存在二律背反的关系，因此采取在前置放大器中施加峰化（peaking）来扩展通频带的方法。

专利文献

专利文献1：日本特开平7-283711号公报。

在现有的光接收装置中，在由于受光元件和前置放大器的安装条件或电路设计、前置放大器的制造偏差、连接前置放大器和受光元件的导线的电感器等导致过度施加峰化的情况下，有频率响应特性劣化、接收灵敏度特性劣化的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于获得一种能改善接收灵敏度特性的光接收装置。

本发明具备：受光元件；前置放大器，对所述受光元件输出的电信号进行放大；信号线路，连接于所述前置放大器的输出；以及电阻和电容器，串联连接在所述信号线路和GND之间。

根据本发明，能改善接收灵敏度特性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的光接收装置的图。

图2是表示本发明的实施方式1的输出基板的频率响应特性的图。

图3是表示仅是受光元件和前置放大器的频率响应特性的图。

图4是表示本发明的实施方式1的光接收装置的频率响应特性的图。

图5是表示本发明的实施方式2的光接收装置的图。

图6是表示本发明的实施方式2的输出基板的频率响应特性的图。

图7是表示本发明的实施方式2的光接收装置的频率响应特性的图。

图8是表示本发明的实施方式3的光接收装置的俯视图。

图9是沿着图8的I-Ⅱ的剖面图。

图10是表示比较例的光接收装置的俯视图。

图11是表示本发明的实施方式4的光接收装置的俯视图。

图12是表示本发明的实施方式4的输出基板的频率响应特性的图。

图13是表示本发明的实施方式4的光接收装置的频率响应特性的图。

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式的光接收装置进行说明。对相同的或对应的结构要素标注相同的附图标记，存在省略重复的说明的情况。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的光接收装置的图。接收了光信号的受光元件1输出电信号，前置放大器2对其进行放大。在输出基板3上设置有信号线路4、5、电阻6以及电容器7。信号线路4、5取得阻抗匹配，并连接于前置放大器2的输出。电阻6和电容器7串联连接在信号线路4、5和GND之间。

图2是表示本发明的实施方式1的输出基板的频率响应特性的图。在电阻6和电容器7的串联电路中，当频率低时阻抗变高，随着频率变高电容器7的阻抗变低，当变为高频时能忽视电容器7的阻抗，在电阻6的电阻值饱和。

图3是表示仅是受光元件1和前置放大器2的频率响应特性的图。图4是表示本发明的实施方式1的光接收装置的频率响应特性的图。通过将示出图2的频率响应特性的输出基板3与示出图3的频率特性的受光元件1以及前置放大器2组合起来，从而能获得峰化被抑制了的频率响应特性。其结果是能够改善接收灵敏度特性。

再有，电阻6和电容器7是片式部件也可，由陶瓷基板上的布线图案构成也可。

实施方式2.

图5是表示本发明的实施方式2的光接收装置的图。在实施方式1的结构中追加有在信号线路4、5和GND之间与电阻6以及电容器7串联连接的电感器8。

在仅是受光元件1和前置放大器2的频率响应特性为图3的情况下，希望从低频到20GHz左右降低峰化，但当在20GHz以上的频带中增益也同样地降低时，频带劣化。因此，在本实施方式中追加有电感器8。

图6是表示本发明的实施方式2的输出基板3的频率响应特性的图。当变为高频时，通过电感器8而合成阻抗变高，因此增益提高。

图7是表示本发明的实施方式2的光接收装置的频率响应特性的图。通过将示出图6的频率响应特性的输出基板3与示出图3的频率特性的受光元件1以及前置放大器2组合起来，从而能够抑制峰化，并且还能抑制频带劣化。此外，虽然前置放大器2的峰化量的个体偏差大，但是该个体偏差也能由输出基板3补偿。

再有，电感器8是片式部件也可，由陶瓷基板上的布线图案构成也可。

实施方式3.

图8是表示本发明的实施方式3的光接收装置的俯视图。图9是沿着图8的I-Ⅱ的剖面图。在导电性的载体（carrier）9上安装有受光元件1、前置放大器2以及绝缘基板10。绝缘基板10配置在受光元件1和前置放大器2之间。

在受光元件1的上表面设置有构成共面（coplanar）线路的GND电极11和信号电极12。在前置放大器2的上表面设置有彼此电场耦合的信号输入焊盘13和GND焊盘14。在绝缘基板10的上表面设置有电极15、16。电极15、载体9以及绝缘基板10构成第一电容器。同样地，电极16、载体9以及绝缘基板10构成第二电容器。

信号电极12通过导线17连接于信号输入焊盘13。GND焊盘14通过导线18连接于电极15。即，GND焊盘14经由导线18和第一电容器连接于载体9。GND电极11通过导线19连接于电极16。即，GND电极11经由导线19和第二电容器连接于载体9。

接着，将本实施方式的效果与比较例进行比较并说明。图10是表示比较例的光接收装置的俯视图。在比较例中，前置放大器2的GND焊盘14在受光元件1和前置放大器2之间通过导线18连接于载体9。在该情况下，为了避免导线安装装置和受光元件1或前置放大器2的干扰，需要使受光元件1和前置放大器2的间隔变大到例如700μm左右。因此，连接信号电极12和信号输入焊盘13的导线17变长，因此在受光元件1和前置放大器2产生峰化，特性劣化。

此外，需要对受光元件1的GND电极11施加例如3.0V的电压。另一方面，前置放大器2的GND焊盘14的电压为0V。因此，在两者之间存在电位差，因此不能直接连接两者。

与此相对地，在本实施方式中，前置放大器2的GND焊盘14与绝缘基板10上的电极15进行导线连接。由于GND焊盘14和电极15的高度为相同程度，所以导线安装装置不会与受光元件1或前置放大器2干扰。因此，能够使受光元件1和前置放大器2的间隔变小，因此能改善接收灵敏度特性。此外，虽然受光元件1的GND电极11和前置放大器2的GND焊盘14存在电位差，但是若经由第一电容器，则能连接两者。

再有，虽然电极15、16与绝缘基板10以及载体9一起分别构成电容器，但是不仅限于此，在电极15和电极16之间构成电容器也可。此外，第二电容器用作旁路电容器（by-pass condenser）。虽然将第二电容器如比较例那样单独地设置在受光元件1的旁边也可，但是通过将第一电容器和第二电容器设置在一个绝缘基板10，从而能减少部件件数。

实施方式4.

图11是表示本发明的实施方式4的光接收装置的俯视图。在前置放大器2的输出连接有取得阻抗匹配后的信号线路20。在信号线路20和前置放大器2的输出之间连接有信号线路21。该信号线路21与信号线路20相比具有高的阻抗。

图12是表示本发明的实施方式4的输出基板3的频率响应特性的图。通过追加具有比匹配阻抗高的阻抗的信号线路21，从而有意地使电的多重反射发生。由此，在20GHz降低半周期，振幅降低1dB。再有，多重反射的周期和振幅由信号线路21的长度和阻抗的偏离量决定。

图13是表示本发明的实施方式4的光接收装置的频率响应特性的图。通过将示出图12的频率响应特性的输出基板3与示出图3的频率特性的受光元件1以及前置放大器2组合起来，从而能改善频率响应特性。其结果是能改善接收灵敏度特性。

附图标记的说明：

1 受光元件；

2 前置放大器；

4、5 信号线路；

6 电阻；

7 电容器；

8 电感器；

9 载体；

10 绝缘基板；

11 GND电极；

12 信号电极；

13 信号输入焊盘；

14 GND焊盘；

15 电极；

17 导线（第一导线）；

18 导线（第二导线）；

20 信号线路（第一信号线路）；

21 信号线路（第二信号线路）。

Claims (2)

1.一种光接收装置，其特征在于，具备：

受光元件；

前置放大器，对所述受光元件输出的电信号进行放大；

输出基板；

第一以及第二信号线路，设置在所述输出基板上，彼此串联连接；以及

电阻和电容器，设置在所述输出基板上，串联连接在所述第一以及第二信号线路的连接点和GND之间，

所述第一信号线路连接于所述前置放大器的输出，

所述第一以及第二信号线路取得了阻抗匹配。

2.根据权利要求1所述的光接收装置，其特征在于，在所述信号线路和GND之间，还具备与所述电阻和所述电容器串联连接的电感器，该电感器设置在所述输出基板上。