JP2000244419A - Ａｐｄバイアス回路 - Google Patents
Ａｐｄバイアス回路Info
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- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光信号を入力して電流に変換するＡＤＰバイ
アス回路に関し、光入力パワーの急変時に於いてもＡＰ
Ｄを保護する。 【解決手段】 光入力パワーＰinに対応した電流に変換
するＡＰＤ１に、第１〜第３の抵抗Ｒ１〜Ｒ３を直列に
接続して電源電圧ＶDDを印加し、このＡＰＤ１に等化増
幅器２を接続し、第１，第２の抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点
のバイアス設定電圧Ｖ0 を一定化するように電流を分流
するバイアス制御回路３を接続し、第２の抵抗Ｒ２と第
１のコンデンサＣ２とによる時定数τ２と、第３の抵抗
と第２のコンデンサＣ３とによる時定数τ３とを、τ２
＞τ３の関係に設定する。
アス回路に関し、光入力パワーの急変時に於いてもＡＰ
Ｄを保護する。 【解決手段】 光入力パワーＰinに対応した電流に変換
するＡＰＤ１に、第１〜第３の抵抗Ｒ１〜Ｒ３を直列に
接続して電源電圧ＶDDを印加し、このＡＰＤ１に等化増
幅器２を接続し、第１，第２の抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点
のバイアス設定電圧Ｖ0 を一定化するように電流を分流
するバイアス制御回路３を接続し、第２の抵抗Ｒ２と第
１のコンデンサＣ２とによる時定数τ２と、第３の抵抗
と第２のコンデンサＣ３とによる時定数τ３とを、τ２
＞τ３の関係に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を受信する
ＡＰＤ（Ａvalanche Ｐhotodiode ；アバランシェ・フ
ォト・ダイオード）を安定動作させるバイアス制御を行
うＡＰＤバイアス回路に関する。ＡＰＤは、バイアス電
流によって増倍率を制御することができるものであり、
従って、光入力レベルに対応してバイアス電圧を制御
し、所定レベルの光受信信号を維持することができる。
ＡＰＤ（Ａvalanche Ｐhotodiode ；アバランシェ・フ
ォト・ダイオード）を安定動作させるバイアス制御を行
うＡＰＤバイアス回路に関する。ＡＰＤは、バイアス電
流によって増倍率を制御することができるものであり、
従って、光入力レベルに対応してバイアス電圧を制御
し、所定レベルの光受信信号を維持することができる。
【０００２】
【従来の技術】図２１は光受信器の説明図であり、光受
信器１００は、ＡＰＤ１０１と、バイアス回路１０２
と、等化増幅器１０３と、タイミング抽出部１０４と、
識別器１０５とを含む構成を有し、光伝送路等からの光
信号ＯＰＴｉｎをＡＰＤ１０１に入力する。この光信号
ＯＰＴｉｎのレベルに対応してＡＰＤ１０１の増倍率を
バイアス回路１０２によって制御するものである。
信器１００は、ＡＰＤ１０１と、バイアス回路１０２
と、等化増幅器１０３と、タイミング抽出部１０４と、
識別器１０５とを含む構成を有し、光伝送路等からの光
信号ＯＰＴｉｎをＡＰＤ１０１に入力する。この光信号
ＯＰＴｉｎのレベルに対応してＡＰＤ１０１の増倍率を
バイアス回路１０２によって制御するものである。
【０００３】このＡＰＤ１０１の出力信号を、等化増幅
器１０３によって等化増幅し、タイミング抽出部１０４
に於いてデータのビットレートに対応したタイミング信
号を抽出し、これをクロック信号ＣＬＫｏｕｔとして出
力すると共に、識別器１０５に於ける識別タイミング信
号として入力し、レベル識別によりデータＤＡＴＡｏｕ
ｔを再生して出力する。
器１０３によって等化増幅し、タイミング抽出部１０４
に於いてデータのビットレートに対応したタイミング信
号を抽出し、これをクロック信号ＣＬＫｏｕｔとして出
力すると共に、識別器１０５に於ける識別タイミング信
号として入力し、レベル識別によりデータＤＡＴＡｏｕ
ｔを再生して出力する。
【０００４】図２２は従来例のＡＰＤバイアス回路の説
明図であり、図２１のＡＰＤ１０１と、バイアス回路１
０２と、等化増幅器１０３とに関連する構成を示す。即
ち、ＡＰＤ１０１に、直列の抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａを介し
て電圧ＶDDを印加し、ＡＰＤ１０１に入力光レベルに対
応して流れる電流ＩAPD を等化増幅器１０３に入力す
る。又抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａの接続点に、Ｖ0 制御回路１
１１と、Ｖ0 モニタ回路１１２と、内部安定化電源１１
３と、ＭOPT 調整部１１４と、温度センサ１１５と、温
度制御回路１１６とを含むバイアス制御回路を接続し、
温度変化及び入力光信号に対応して電流ＩAPD が変化し
ても、抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａの接続点の電圧Ｖ0 を一定化
するように、Ｖ0 制御回路１１１により電流ＩCONTを制
御する。
明図であり、図２１のＡＰＤ１０１と、バイアス回路１
０２と、等化増幅器１０３とに関連する構成を示す。即
ち、ＡＰＤ１０１に、直列の抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａを介し
て電圧ＶDDを印加し、ＡＰＤ１０１に入力光レベルに対
応して流れる電流ＩAPD を等化増幅器１０３に入力す
る。又抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａの接続点に、Ｖ0 制御回路１
１１と、Ｖ0 モニタ回路１１２と、内部安定化電源１１
３と、ＭOPT 調整部１１４と、温度センサ１１５と、温
度制御回路１１６とを含むバイアス制御回路を接続し、
温度変化及び入力光信号に対応して電流ＩAPD が変化し
ても、抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａの接続点の電圧Ｖ0 を一定化
するように、Ｖ0 制御回路１１１により電流ＩCONTを制
御する。
【０００５】電源電圧ＶDDは例えば８５Ｖ、バイアス設
定電圧Ｖ0 は例えば３０Ｖとするもので、抵抗Ｒ１ａに
流れる電流を制御することによってバイアス設定電圧Ｖ
0 を一定化することができる。即ち、 Ｖ0 ＝ＶDD−Ｉ0 ・Ｒ１ａ Ｉ0 ＝ＩCONT＋ＩAPD となるから、光入力パワーが変化し、それに従って電流
ＩAPD が変化しても、電流ＩCONTを制御することによっ
て、電流Ｉ0 を一定とすることにより、バイアス設定電
圧Ｖ0 を一定化することができる。
定電圧Ｖ0 は例えば３０Ｖとするもので、抵抗Ｒ１ａに
流れる電流を制御することによってバイアス設定電圧Ｖ
0 を一定化することができる。即ち、 Ｖ0 ＝ＶDD−Ｉ0 ・Ｒ１ａ Ｉ0 ＝ＩCONT＋ＩAPD となるから、光入力パワーが変化し、それに従って電流
ＩAPD が変化しても、電流ＩCONTを制御することによっ
て、電流Ｉ0 を一定とすることにより、バイアス設定電
圧Ｖ0 を一定化することができる。
【０００６】又ＡＰＤ１０１に印加されるバイアス電圧
ＶAPD 及び電流ＩAPD は、次の連立方程式の解として得
られる。 ＩAPD ＝（ｅ・λ／ｈ・ｃ）・η・Ｍ・Ｐin …（１） ＶAPD ＝（Ｖ0 −Ｖin）−Ｒ２ａ・ＩAPD …（２） Ｍ＝１／〔１−（ＶAPD ／ＶB ）n 〕 …（３） なお、ｅ＝電子の電荷、λ＝入力光波長、ｈ＝プランク
定数、ｃ＝光速、η＝量子効率、Ｍ＝増倍率、Ｐin＝平
均入力光パワー、ＶAPD ＝ＡＰＤのバイアス電圧、Ｖ0
＝バイアス設定電圧、ＩAPD ＝ＡＰＤの光電流、ＶB ＝
ＡＰＤの降伏電圧、ｎ＝ＡＰＤの物性で決まる値（フィ
ッテング係数）である。
ＶAPD 及び電流ＩAPD は、次の連立方程式の解として得
られる。 ＩAPD ＝（ｅ・λ／ｈ・ｃ）・η・Ｍ・Ｐin …（１） ＶAPD ＝（Ｖ0 −Ｖin）−Ｒ２ａ・ＩAPD …（２） Ｍ＝１／〔１−（ＶAPD ／ＶB ）n 〕 …（３） なお、ｅ＝電子の電荷、λ＝入力光波長、ｈ＝プランク
定数、ｃ＝光速、η＝量子効率、Ｍ＝増倍率、Ｐin＝平
均入力光パワー、ＶAPD ＝ＡＰＤのバイアス電圧、Ｖ0
＝バイアス設定電圧、ＩAPD ＝ＡＰＤの光電流、ＶB ＝
ＡＰＤの降伏電圧、ｎ＝ＡＰＤの物性で決まる値（フィ
ッテング係数）である。
【０００７】従って、入力光パワーＰinが増加すると、
ＡＰＤ１０１の電流ＩAPD が増加し、抵抗Ｒ２ａによる
電圧降下が大きくなり、バイアス電圧ＶAPD が低下し、
増倍率Ｍが低下する。反対に、入力光パワーＰinが減少
すると、バイアス電圧ＶAPDが上昇し、増倍率Ｍが上昇
する。それによって、入力光パワーＰinの変動に対応し
て増倍率Ｍが制御されて、ＡＰＤ１０１による受光出力
信号レベルを一定に維持することができる。
ＡＰＤ１０１の電流ＩAPD が増加し、抵抗Ｒ２ａによる
電圧降下が大きくなり、バイアス電圧ＶAPD が低下し、
増倍率Ｍが低下する。反対に、入力光パワーＰinが減少
すると、バイアス電圧ＶAPDが上昇し、増倍率Ｍが上昇
する。それによって、入力光パワーＰinの変動に対応し
て増倍率Ｍが制御されて、ＡＰＤ１０１による受光出力
信号レベルを一定に維持することができる。
【０００８】図２３はＡＰＤの光入力レベルと増倍率と
の説明図であり、光受信器としてのダイナミックレンジ
を大きくする為に、最小受光レベルでは増倍率Ｍを高く
（例えば、１０〜２０程度）、最大受光レベルでは増倍
率Ｍを低く（例えば、１〜３程度）なるように制御する
方法が採用されている。このような入力光パワーＰinの
変動許容範囲が、光受信器としてのダイナミックレンジ
となる。
の説明図であり、光受信器としてのダイナミックレンジ
を大きくする為に、最小受光レベルでは増倍率Ｍを高く
（例えば、１０〜２０程度）、最大受光レベルでは増倍
率Ｍを低く（例えば、１〜３程度）なるように制御する
方法が採用されている。このような入力光パワーＰinの
変動許容範囲が、光受信器としてのダイナミックレンジ
となる。
【０００９】又図２２に於いて、光入力パワーの変動に
対して安定化を図る為に、図２４に示すように、抵抗Ｒ
２ａとＡＰＤ１０１との接続点とアースとの間にコンデ
ンサＣ２ａを接続した構成が提案されている。この場
合、バイアス制御回路１１０の時定数をτ０、バイアス
設定電圧Ｖ0 の時定数をτ１、抵抗Ｒ２ａとコンデンサ
Ｃ２ａとによる時定数をτ２とすると、バイアス設定電
圧Ｖ0 の時定数τ１は、バイアス制御回路１１０の時定
数τ０に反比例する。
対して安定化を図る為に、図２４に示すように、抵抗Ｒ
２ａとＡＰＤ１０１との接続点とアースとの間にコンデ
ンサＣ２ａを接続した構成が提案されている。この場
合、バイアス制御回路１１０の時定数をτ０、バイアス
設定電圧Ｖ0 の時定数をτ１、抵抗Ｒ２ａとコンデンサ
Ｃ２ａとによる時定数をτ２とすると、バイアス設定電
圧Ｖ0 の時定数τ１は、バイアス制御回路１１０の時定
数τ０に反比例する。
【００１０】この場合の時定数τ１，τ２は、次の条件
，を満足するように設定することが必要である。即
ち、条件は、最大受光レベルから光入力断となった
時、ＡＰＤ１０１のバイアス電圧ＶAPD が降伏電圧ＶB
を超えないようにする。又条件は、光入力断から最大
受光レベルとなった時、或いは光サージが入力された時
に、ＡＰＤ電流ＩAPD が、ＡＰＤ及び等化増幅器の最大
定格電流を超えないようにする。
，を満足するように設定することが必要である。即
ち、条件は、最大受光レベルから光入力断となった
時、ＡＰＤ１０１のバイアス電圧ＶAPD が降伏電圧ＶB
を超えないようにする。又条件は、光入力断から最大
受光レベルとなった時、或いは光サージが入力された時
に、ＡＰＤ電流ＩAPD が、ＡＰＤ及び等化増幅器の最大
定格電流を超えないようにする。
【００１１】図２５は最大受光レベルから光入力断の時
の説明図であり、（Ａ）は光入力パワーの変化、（Ｂ）
はバイアス電圧の変化、（Ｃ）はＡＰＤ電流の変化を示
す。（Ａ）に示すように、光入力パワーが光伝送路の断
線や送信側の異常により、最大受光レベルから数μｓ〜
数１００μｓの短時間に光入力断レベルに低下すると、
ＡＰＤ１０１に流れる電流ＩAPD は光入力パワーに対応
して減少する。それによって、（Ｂ）に示すように、バ
イアス設定電圧Ｖ0 はバイアス制御回路１１０の時定数
τ０に対応して上昇する。この時定数τ０は、光入力パ
ワーの変化に追従できない値であることが一般的である
から、点線で示すバイアス電圧ＶAPD は上昇し、降伏電
圧ＶB を超えることがある。
の説明図であり、（Ａ）は光入力パワーの変化、（Ｂ）
はバイアス電圧の変化、（Ｃ）はＡＰＤ電流の変化を示
す。（Ａ）に示すように、光入力パワーが光伝送路の断
線や送信側の異常により、最大受光レベルから数μｓ〜
数１００μｓの短時間に光入力断レベルに低下すると、
ＡＰＤ１０１に流れる電流ＩAPD は光入力パワーに対応
して減少する。それによって、（Ｂ）に示すように、バ
イアス設定電圧Ｖ0 はバイアス制御回路１１０の時定数
τ０に対応して上昇する。この時定数τ０は、光入力パ
ワーの変化に追従できない値であることが一般的である
から、点線で示すバイアス電圧ＶAPD は上昇し、降伏電
圧ＶB を超えることがある。
【００１２】又（Ｃ）に示すように、ＡＰＤ電流ＩAPD
は、受光レベルの低下に対応して減少するが、バイアス
電圧ＶAPD が上昇して降伏電圧ＶB を超えることによる
ブレークダウン電流が流れる。
は、受光レベルの低下に対応して減少するが、バイアス
電圧ＶAPD が上昇して降伏電圧ＶB を超えることによる
ブレークダウン電流が流れる。
【００１３】図２６は光入力断から最大受光レベルの時
の説明図であり、（Ａ）は光入力パワーの変化、（Ｂ）
はバイアス電圧の変化、（Ｃ）はＡＰＤ電流の変化を示
す。（Ａ）に示すように、光入力断の状態から数μｓ〜
数１００μｓの短時間に最大受光レベルに上昇した場
合、バイアス設定電圧Ｖ0 は実線で示すように所定の値
に維持され、それに対応してバイアス電圧ＶAPD は
（Ｂ）も前の値に維持されることになる。或いは、点線
で示すように、徐々に低下する。
の説明図であり、（Ａ）は光入力パワーの変化、（Ｂ）
はバイアス電圧の変化、（Ｃ）はＡＰＤ電流の変化を示
す。（Ａ）に示すように、光入力断の状態から数μｓ〜
数１００μｓの短時間に最大受光レベルに上昇した場
合、バイアス設定電圧Ｖ0 は実線で示すように所定の値
に維持され、それに対応してバイアス電圧ＶAPD は
（Ｂ）も前の値に維持されることになる。或いは、点線
で示すように、徐々に低下する。
【００１４】従って、（Ｃ）に示すように、ＡＰＤ電流
ＩAPD は、光入力パワーが増大したにも拘らず、増倍率
Ｍが大きい状態となるから、絶対最大定格電流を超えて
上昇することになる。それによって、ＡＰＤ１０１の劣
化や等化増幅器１０３の障害等の原因となる。
ＩAPD は、光入力パワーが増大したにも拘らず、増倍率
Ｍが大きい状態となるから、絶対最大定格電流を超えて
上昇することになる。それによって、ＡＰＤ１０１の劣
化や等化増幅器１０３の障害等の原因となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来例に於い
て、バイアス制御回路１１１により電圧Ｖ0 を安定化
し、光入力レベルに対応してＡＰＤ１０１の増倍率Ｍを
所望の値に制御することができるものであるが、光入力
レベルの急変に対しては、図２５及び図２６に示すよう
に、ＡＰＤ１０１の降伏電圧ＶB を超えるバイアス電圧
の印加や、最大定格電流を超える電流ＩAPD が流れて、
ＡＰＤ１０１の劣化が生じる問題があった。
て、バイアス制御回路１１１により電圧Ｖ0 を安定化
し、光入力レベルに対応してＡＰＤ１０１の増倍率Ｍを
所望の値に制御することができるものであるが、光入力
レベルの急変に対しては、図２５及び図２６に示すよう
に、ＡＰＤ１０１の降伏電圧ＶB を超えるバイアス電圧
の印加や、最大定格電流を超える電流ＩAPD が流れて、
ＡＰＤ１０１の劣化が生じる問題があった。
【００１６】そこで、バイアス制御回路１１１の応答速
度を増大して、ＡＰＤ電流ＩAPD の変化に高速で追従し
て電圧Ｖ0 を一定となるように制御することが考えられ
る。しかし、バイアス制御回路１１１は、演算増幅器等
により構成していることと、安定な制御動作を行わせる
為とにより、応答速度を増大させるにも限度があり、前
述のように、最大受光レベルから光入力断、又は光入力
断から最大受光レベルへの急変時には、電圧Ｖ0 を一定
化することは困難であった。
度を増大して、ＡＰＤ電流ＩAPD の変化に高速で追従し
て電圧Ｖ0 を一定となるように制御することが考えられ
る。しかし、バイアス制御回路１１１は、演算増幅器等
により構成していることと、安定な制御動作を行わせる
為とにより、応答速度を増大させるにも限度があり、前
述のように、最大受光レベルから光入力断、又は光入力
断から最大受光レベルへの急変時には、電圧Ｖ0 を一定
化することは困難であった。
【００１７】又抵抗Ｒ２ａ，コンデンサＣ２ａによる時
定数τ２の選定に於いて、最大受光レベルから光入力断
となった場合のバイアス電圧ＶAPD の上昇を抑制する為
には、時定数τ２を大きくすることが望ましい。しか
し、反対に、光入力断から最大受光レベルに増加した場
合のＡＰＤ電流ＩAPD の増加を抑制する為には、時定数
τ２を小さくすることが望ましいことになる。
定数τ２の選定に於いて、最大受光レベルから光入力断
となった場合のバイアス電圧ＶAPD の上昇を抑制する為
には、時定数τ２を大きくすることが望ましい。しか
し、反対に、光入力断から最大受光レベルに増加した場
合のＡＰＤ電流ＩAPD の増加を抑制する為には、時定数
τ２を小さくすることが望ましいことになる。
【００１８】従って、最大受光レベルから光入力断又は
その反対の光入力断から最大受光レベルとなった場合の
何れに対しても安定な制御を行わせることができないも
のであった。又前述のような問題を回避する為に、バイ
アス制御回路１１１の構成素子に高速トランジスタを用
いて応答速度を上げることが考えられるが、不経済な構
成となり、実用化には問題がある。本発明は、簡単な構
成を付加することにより、光入力パワーの急変に対して
も安定動作を行わせることを目的とする。
その反対の光入力断から最大受光レベルとなった場合の
何れに対しても安定な制御を行わせることができないも
のであった。又前述のような問題を回避する為に、バイ
アス制御回路１１１の構成素子に高速トランジスタを用
いて応答速度を上げることが考えられるが、不経済な構
成となり、実用化には問題がある。本発明は、簡単な構
成を付加することにより、光入力パワーの急変に対して
も安定動作を行わせることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明のＡＰＤバイアス
回路は、（１）光信号を入力するＡＰＤ１と、このＡＰ
Ｄ１の出力信号を入力する等化増幅器２とを含む光受信
器のＡＰＤバイアス回路であって、ＡＰＤ１と直列に第
１，第２，第３の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を接続して電源
電圧ＶDDを印加し、第１，第２の抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続
点に、此の接続点の電圧Ｖ0 を一定に維持するように電
流を分流させるバイアス制御回路３を接続し、第２，第
３の抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点とアースとの間に第１のコ
ンデンサＣ２を接続し、且つ第３の抵抗Ｒ３とＡＰＤ１
との接続点とアースとの間に第２のコンデンサＣ３を接
続し、第２の抵抗Ｒ２と第１のコンデンサＣ２とによる
時定数τ２を、第３の抵抗Ｒ３と第２のコンデンサＣ３
とによる時定数τ３より大きく設定する。
回路は、（１）光信号を入力するＡＰＤ１と、このＡＰ
Ｄ１の出力信号を入力する等化増幅器２とを含む光受信
器のＡＰＤバイアス回路であって、ＡＰＤ１と直列に第
１，第２，第３の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を接続して電源
電圧ＶDDを印加し、第１，第２の抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続
点に、此の接続点の電圧Ｖ0 を一定に維持するように電
流を分流させるバイアス制御回路３を接続し、第２，第
３の抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点とアースとの間に第１のコ
ンデンサＣ２を接続し、且つ第３の抵抗Ｒ３とＡＰＤ１
との接続点とアースとの間に第２のコンデンサＣ３を接
続し、第２の抵抗Ｒ２と第１のコンデンサＣ２とによる
時定数τ２を、第３の抵抗Ｒ３と第２のコンデンサＣ３
とによる時定数τ３より大きく設定する。
【００２０】又（２）第２の抵抗Ｒ２と第１のコンデン
サＣ２とによる時定数τ２を、光入力断の時定数より大
きく設定する。又第３の抵抗Ｒ３と第２のコンデンサＣ
３とによる時定数τ３を、光サージの立上り時定数より
小さく設定する。即ち、ＡＰＤ１に入力される光信号の
急峻な立上り及び立下りに対して、ＡＰＤ１の電流が最
大定格電流を超えないようにし、又ＡＰＤ１のバイアス
電圧が降伏電圧を超えないように制御することができ
る。
サＣ２とによる時定数τ２を、光入力断の時定数より大
きく設定する。又第３の抵抗Ｒ３と第２のコンデンサＣ
３とによる時定数τ３を、光サージの立上り時定数より
小さく設定する。即ち、ＡＰＤ１に入力される光信号の
急峻な立上り及び立下りに対して、ＡＰＤ１の電流が最
大定格電流を超えないようにし、又ＡＰＤ１のバイアス
電圧が降伏電圧を超えないように制御することができ
る。
【００２１】又（３）ＡＰＤと並列的にトランジスタか
らなる電流リミット回路を接続し、ＡＰＤ電流増大時
に、そのＡＰＤ電流をトランジスタによって電流を分流
する。又は直列的に電界効果トランジスタを接続し、Ａ
ＰＤ電流増大時に、電界効果トランジスタのインピーダ
ンスを増大して、バイアス電圧を低下する。
らなる電流リミット回路を接続し、ＡＰＤ電流増大時
に、そのＡＰＤ電流をトランジスタによって電流を分流
する。又は直列的に電界効果トランジスタを接続し、Ａ
ＰＤ電流増大時に、電界効果トランジスタのインピーダ
ンスを増大して、バイアス電圧を低下する。
【００２２】又（４）ＡＰＤ電流をＡＰＤに直列に接続
した抵抗により検出し、ＡＰＤ電流が設定値を超えた時
に、ＡＰＤに流れる電流を分流する電圧制御回路を含む
電流リミット回路を接続する。
した抵抗により検出し、ＡＰＤ電流が設定値を超えた時
に、ＡＰＤに流れる電流を分流する電圧制御回路を含む
電流リミット回路を接続する。
【００２３】又（５）ＡＰＤと直列にインダクタンスを
接続して、光サージ入力時のＡＰＤ電流が最大定格電流
を超えないように制御する。又このような光サージ入力
に伴うＡＰＤ電流の急峻な変化を検出して、ＡＰＤ電流
を分流する電圧制御回路を含む電流リミット回路を接続
する。又この場合、ＡＰＤ電流の検出値のピークホール
ドを行って電圧制御回路を制御する。
接続して、光サージ入力時のＡＰＤ電流が最大定格電流
を超えないように制御する。又このような光サージ入力
に伴うＡＰＤ電流の急峻な変化を検出して、ＡＰＤ電流
を分流する電圧制御回路を含む電流リミット回路を接続
する。又この場合、ＡＰＤ電流の検出値のピークホール
ドを行って電圧制御回路を制御する。
【００２４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
の要部説明図であり、１はＡＰＤ、２は等化増幅器、３
はバイアス制御回路、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は第１〜第３の
抵抗、Ｃ２，Ｃ３は第１，第２のコンデンサである。Ａ
ＰＤ１に対して第１〜第３の抵抗Ｒ１〜Ｒ３を直列に接
続して電圧ＶDDを印加し、光入力パワーＰinに対応して
流れる電流を等化増幅器２に入力する。
の要部説明図であり、１はＡＰＤ、２は等化増幅器、３
はバイアス制御回路、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は第１〜第３の
抵抗、Ｃ２，Ｃ３は第１，第２のコンデンサである。Ａ
ＰＤ１に対して第１〜第３の抵抗Ｒ１〜Ｒ３を直列に接
続して電圧ＶDDを印加し、光入力パワーＰinに対応して
流れる電流を等化増幅器２に入力する。
【００２５】又第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２との接
続点に、時定数τ１を有するバイアス制御回路３を接続
する。このバイアス制御回路３は、例えば、図２２に示
す従来例の構成を適用することができる。即ち、第１の
抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２との接続点のバイアス設定電
圧Ｖ0 を一定化する為に、第１の抵抗Ｒ１に流れる電流
を一定化するように、電流を分流制御する構成を有する
ものである。又等化増幅器２の出力信号は、例えば、図
２１に示すタイミング抽出部１０４と識別器１０５とに
入力する構成とすることができる。
続点に、時定数τ１を有するバイアス制御回路３を接続
する。このバイアス制御回路３は、例えば、図２２に示
す従来例の構成を適用することができる。即ち、第１の
抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２との接続点のバイアス設定電
圧Ｖ0 を一定化する為に、第１の抵抗Ｒ１に流れる電流
を一定化するように、電流を分流制御する構成を有する
ものである。又等化増幅器２の出力信号は、例えば、図
２１に示すタイミング抽出部１０４と識別器１０５とに
入力する構成とすることができる。
【００２６】又第２の抵抗Ｒ２と第３の抵抗Ｒ３との接
続点とアースとの間に第１のコンデンサＣ２を接続し、
第３の抵抗Ｒ３とＡＰＤ１との接続点とアースとの間に
第２のコンデンサＣ３を接続し、第２の抵抗Ｒ２と第１
のコンデンサＣ２とによる時定数τ２と、第３の抵抗Ｒ
３と第２のコンデンサＣ３とによる時定数τ３とを、τ
２＞τ３の関係となるように選定する。
続点とアースとの間に第１のコンデンサＣ２を接続し、
第３の抵抗Ｒ３とＡＰＤ１との接続点とアースとの間に
第２のコンデンサＣ３を接続し、第２の抵抗Ｒ２と第１
のコンデンサＣ２とによる時定数τ２と、第３の抵抗Ｒ
３と第２のコンデンサＣ３とによる時定数τ３とを、τ
２＞τ３の関係となるように選定する。
【００２７】この場合、例えば、時定数τ３を数μｓ以
上に設定し、時定数τ２を数１００μｓ以下に設定す
る。又バイアス制御回路３の時定数τ１を従来例と同様
に設定する。光伝送路等を介して入力される光入力パワ
ーＰinは、ＡＰＤ１に入力されて、電流に変換される。
又バイアス制御回路３は、第１の抵抗Ｒ１を介して流れ
る電流を一定化するように分流制御して、バイアス設定
電圧Ｖ0 を時定数τ１に従った応答速度で一定化するこ
とになる。
上に設定し、時定数τ２を数１００μｓ以下に設定す
る。又バイアス制御回路３の時定数τ１を従来例と同様
に設定する。光伝送路等を介して入力される光入力パワ
ーＰinは、ＡＰＤ１に入力されて、電流に変換される。
又バイアス制御回路３は、第１の抵抗Ｒ１を介して流れ
る電流を一定化するように分流制御して、バイアス設定
電圧Ｖ0 を時定数τ１に従った応答速度で一定化するこ
とになる。
【００２８】即ち、定常時は、バイアス設定電圧Ｖ0 が
一定に維持されており、光入力パワーＰinが小さい時、
ＡＰＤ１に流れる電流も小さいから、抵抗Ｒ２，Ｒ３に
よる電圧降下が小さく、バイアス電圧ＶAPD は高くな
り、増倍率Ｍは大きくなる。従って、出力信号は所定の
レベルとなる。反対に、光入力パワーＰinが大きい時
は、ＡＰＤ１に流れる電流も大きくなるから、抵抗Ｒ
２，Ｒ３による電圧降下が大きくなり、バイアス電圧Ｖ
APD は低くなって、増倍率Ｍは小さくなる。従って、出
力信号は所定のレベルとなる。
一定に維持されており、光入力パワーＰinが小さい時、
ＡＰＤ１に流れる電流も小さいから、抵抗Ｒ２，Ｒ３に
よる電圧降下が小さく、バイアス電圧ＶAPD は高くな
り、増倍率Ｍは大きくなる。従って、出力信号は所定の
レベルとなる。反対に、光入力パワーＰinが大きい時
は、ＡＰＤ１に流れる電流も大きくなるから、抵抗Ｒ
２，Ｒ３による電圧降下が大きくなり、バイアス電圧Ｖ
APD は低くなって、増倍率Ｍは小さくなる。従って、出
力信号は所定のレベルとなる。
【００２９】この場合の抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列合成値
は、従来例の抵抗Ｒ２ａと同一とすることになる。な
お、厳密には、コンデンサＣ２，Ｃ３を含む時定数回路
を構成しているから、それらの容量に従って微調整する
ことが必要となる。又ＡＰＤ電流を最大定格電流より低
く制限する為に、そのリミット電流をＩLIM とすると、 Ｒ２＋Ｒ３＝（Ｖ0 −Ｖin）／ＩLIM …（４） Ｃ２＝τ２／Ｒ２ …（５） Ｃ３＝τ３／Ｒ３ …（６） の関係となるように、第２，第３の抵抗Ｒ２，Ｒ３と第
１，第２のコンデンサＣ２，Ｃ３とを選定する。又時定
数τ２，τ３は、前述の関係とする。
は、従来例の抵抗Ｒ２ａと同一とすることになる。な
お、厳密には、コンデンサＣ２，Ｃ３を含む時定数回路
を構成しているから、それらの容量に従って微調整する
ことが必要となる。又ＡＰＤ電流を最大定格電流より低
く制限する為に、そのリミット電流をＩLIM とすると、 Ｒ２＋Ｒ３＝（Ｖ0 −Ｖin）／ＩLIM …（４） Ｃ２＝τ２／Ｒ２ …（５） Ｃ３＝τ３／Ｒ３ …（６） の関係となるように、第２，第３の抵抗Ｒ２，Ｒ３と第
１，第２のコンデンサＣ２，Ｃ３とを選定する。又時定
数τ２，τ３は、前述の関係とする。
【００３０】図２は本発明の第１の実施の形態の光入力
パワー変化時の説明図であり、光入力パワーが、最大受
光レベルから光入力断の状態に低下した場合を示し、
（Ａ）に示すように、最大受光レベルから数μｓ〜数１
００μｓのような短時間で光入力断の状態に変化する
と、（Ｂ）に示すように、電圧Ｖ1 （抵抗Ｒ２，Ｒ３の
接続点の電圧）は、時定数τ２に従って変化し、バイア
ス電圧ＶAPD は、電流の減少に従って上昇する方向に向
かう。
パワー変化時の説明図であり、光入力パワーが、最大受
光レベルから光入力断の状態に低下した場合を示し、
（Ａ）に示すように、最大受光レベルから数μｓ〜数１
００μｓのような短時間で光入力断の状態に変化する
と、（Ｂ）に示すように、電圧Ｖ1 （抵抗Ｒ２，Ｒ３の
接続点の電圧）は、時定数τ２に従って変化し、バイア
ス電圧ＶAPD は、電流の減少に従って上昇する方向に向
かう。
【００３１】その時、バイアス制御回路３より制御され
るバイアス設定電圧Ｖ0 は、光入力パワーの急峻な変化
に追従できないものである。そして、抵抗Ｒ２，Ｒ３の
接続点の電圧Ｖ1 は、時定数τ２に従って徐々に上昇す
るから、それに追従した状態でバイアス電圧ＶAPD が上
昇する。従って、バイアス電圧ＶAPD が降伏電圧ＶBを
超えるように上昇することはない。又ＡＰＤ電流ＩAPD
は、（Ｃ）に示すように、最大受光レベルから光入力断
に対応した光入力パワーに従って減少することになる。
るバイアス設定電圧Ｖ0 は、光入力パワーの急峻な変化
に追従できないものである。そして、抵抗Ｒ２，Ｒ３の
接続点の電圧Ｖ1 は、時定数τ２に従って徐々に上昇す
るから、それに追従した状態でバイアス電圧ＶAPD が上
昇する。従って、バイアス電圧ＶAPD が降伏電圧ＶBを
超えるように上昇することはない。又ＡＰＤ電流ＩAPD
は、（Ｃ）に示すように、最大受光レベルから光入力断
に対応した光入力パワーに従って減少することになる。
【００３２】図３は本発明の第１の実施の形態の光入力
パワー変化時の説明図であり、図２と反対に、光入力パ
ワーが断状態から最大受光レベルに上昇した場合を示
す。光入力パワーが（Ａ）に示すように、数μｓ〜数１
００μｓのような短時間で光入力断レベルから最大受光
レベルまで上昇した時、バイアス制御回路３は、この光
入力パワーの急峻な立下りに対応して、電圧Ｖ0 を一定
化できないものであり、従って、（Ｂ）に示すように、
電圧Ｖ0 はほぼ一定に維持されている。又抵抗Ｒ２，Ｒ
３の接続点の電圧Ｖ1 は、ＡＰＤ１に流れる電流が急上
昇しても、時定数τ２に従って減少する。
パワー変化時の説明図であり、図２と反対に、光入力パ
ワーが断状態から最大受光レベルに上昇した場合を示
す。光入力パワーが（Ａ）に示すように、数μｓ〜数１
００μｓのような短時間で光入力断レベルから最大受光
レベルまで上昇した時、バイアス制御回路３は、この光
入力パワーの急峻な立下りに対応して、電圧Ｖ0 を一定
化できないものであり、従って、（Ｂ）に示すように、
電圧Ｖ0 はほぼ一定に維持されている。又抵抗Ｒ２，Ｒ
３の接続点の電圧Ｖ1 は、ＡＰＤ１に流れる電流が急上
昇しても、時定数τ２に従って減少する。
【００３３】従って、抵抗Ｒ２，Ｒ３による電圧降下に
よってバイアス電圧ＶAPD は、０Ｖ近くに低下する。そ
れにより、（Ｃ）に示すように、ＡＰＤ電流ＩAPD は、
リミット電流ＩLIM を超えないように制御することがで
きる。即ち、異なる時定数τ２，τ３の時定数回路をＡ
ＰＤ１に対して直列に設け、ＡＰＤ１側の時定数回路の
時定数τ３を、バイアス設定電圧Ｖ0 側の時定数回路の
時定数τ２より小さく選定したことにより、光入力パワ
ーの急変時に於いても、バイアス電圧ＶAPD が降伏電圧
ＶB を超えることがなく、又ＡＰＤ電流ＩAPD が最大定
格電流を超えることがなくなる。
よってバイアス電圧ＶAPD は、０Ｖ近くに低下する。そ
れにより、（Ｃ）に示すように、ＡＰＤ電流ＩAPD は、
リミット電流ＩLIM を超えないように制御することがで
きる。即ち、異なる時定数τ２，τ３の時定数回路をＡ
ＰＤ１に対して直列に設け、ＡＰＤ１側の時定数回路の
時定数τ３を、バイアス設定電圧Ｖ0 側の時定数回路の
時定数τ２より小さく選定したことにより、光入力パワ
ーの急変時に於いても、バイアス電圧ＶAPD が降伏電圧
ＶB を超えることがなく、又ＡＰＤ電流ＩAPD が最大定
格電流を超えることがなくなる。
【００３４】図４は本発明の第２の実施の形態の要部説
明図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、Ｑ１は
ｐｎｐトランジスタ、Ｒ４は抵抗である。この場合、抵
抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４をＡＰＤ１に対して直列に接
続して電圧ＶDDを印加する構成とする。又抵抗Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４の直列合成抵抗値は、従来例の抵抗Ｒ２ａの抵
抗値と同一又は近似した値とする。又抵抗Ｒ１，Ｒ２の
接続点にバイアス制御回路３を接続し、抵抗Ｒ２，Ｒ３
の接続点とアースとの間にコンデンサＣ２を接続する。
このトランジスタＱ１はＡＰＤ１に対する電流リミット
回路を構成するものである。
明図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、Ｑ１は
ｐｎｐトランジスタ、Ｒ４は抵抗である。この場合、抵
抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４をＡＰＤ１に対して直列に接
続して電圧ＶDDを印加する構成とする。又抵抗Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４の直列合成抵抗値は、従来例の抵抗Ｒ２ａの抵
抗値と同一又は近似した値とする。又抵抗Ｒ１，Ｒ２の
接続点にバイアス制御回路３を接続し、抵抗Ｒ２，Ｒ３
の接続点とアースとの間にコンデンサＣ２を接続する。
このトランジスタＱ１はＡＰＤ１に対する電流リミット
回路を構成するものである。
【００３５】そして、抵抗Ｒ４の両端を、トランジスタ
Ｑ１のエミッタとベースとに接続し、このトランジスタ
Ｑ１のコレクタを接地し、トランジスタＱ１のベースと
アースとの間にコンデンサＣ３を接続する。従って、抵
抗Ｒ２とコンデンサＣ２とによる時定数回路（τ２）
と、抵抗Ｒ３，Ｒ４とコンデンサＣ３とによる時定数回
路（τ３）とがＡＰＤ１に直列に接続されることにな
る。この実施の形態は、第１の実施の形態に対して、ト
ランジスタＱ１を含む電流リミット回路を設けた場合に
相当し、時定数τ３を第１の実施の形態と同一とする場
合、抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列合成抵抗値を、図１に示す第
１の実施の形態に於ける第３の抵抗Ｒ３と同一の値とす
ることになる。
Ｑ１のエミッタとベースとに接続し、このトランジスタ
Ｑ１のコレクタを接地し、トランジスタＱ１のベースと
アースとの間にコンデンサＣ３を接続する。従って、抵
抗Ｒ２とコンデンサＣ２とによる時定数回路（τ２）
と、抵抗Ｒ３，Ｒ４とコンデンサＣ３とによる時定数回
路（τ３）とがＡＰＤ１に直列に接続されることにな
る。この実施の形態は、第１の実施の形態に対して、ト
ランジスタＱ１を含む電流リミット回路を設けた場合に
相当し、時定数τ３を第１の実施の形態と同一とする場
合、抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列合成抵抗値を、図１に示す第
１の実施の形態に於ける第３の抵抗Ｒ３と同一の値とす
ることになる。
【００３６】図５はトランジスタの特性説明図であり、
トランジスタＱ１のエミッタ電流は、トランジスタＱ１
のベース・エミッタ間電圧に従ったものとなる。即ち、
抵抗Ｒ４の両端の電圧ΔＶに従ったものとなり、ΔＶ＜
ＶONの場合、トランジスタＱ１はオフであるが、この電
圧ΔＶが電圧ＶONを超えると、トランジスタＱ１はオン
となって、ＡＰＤ１に流れる電流をバイパスすることに
なる。
トランジスタＱ１のエミッタ電流は、トランジスタＱ１
のベース・エミッタ間電圧に従ったものとなる。即ち、
抵抗Ｒ４の両端の電圧ΔＶに従ったものとなり、ΔＶ＜
ＶONの場合、トランジスタＱ１はオフであるが、この電
圧ΔＶが電圧ＶONを超えると、トランジスタＱ１はオン
となって、ＡＰＤ１に流れる電流をバイパスすることに
なる。
【００３７】例えば、ＡＰＤ１に対する光入力レベルが
低く、ＡＰＤ１の電流が少ない時は、抵抗Ｒ４の両端の
電圧ΔＶが小さいから、トランジスタＱ１はオフ状態と
なっている。そして、光入力レベルが増大すると、ＡＰ
Ｄ１の電流が増大し、それに伴って電圧ΔＶが大きくな
り、トランジスタＱ１の閾値電圧を超えると、トランジ
スタＱ１はオンとなり、ＡＰＤ１に流れる電流をトラン
ジスタＱ１によってバイパスする状態となる。それによ
って、電圧制御点として示す点の電圧をほぼ０Ｖとし、
結果的にはバイアス電圧ＶAPD を０Ｖに近づけてＡＰＤ
電流をリミットすることができる。
低く、ＡＰＤ１の電流が少ない時は、抵抗Ｒ４の両端の
電圧ΔＶが小さいから、トランジスタＱ１はオフ状態と
なっている。そして、光入力レベルが増大すると、ＡＰ
Ｄ１の電流が増大し、それに伴って電圧ΔＶが大きくな
り、トランジスタＱ１の閾値電圧を超えると、トランジ
スタＱ１はオンとなり、ＡＰＤ１に流れる電流をトラン
ジスタＱ１によってバイパスする状態となる。それによ
って、電圧制御点として示す点の電圧をほぼ０Ｖとし、
結果的にはバイアス電圧ＶAPD を０Ｖに近づけてＡＰＤ
電流をリミットすることができる。
【００３８】図６は本発明の第３の実施の形態の要部説
明図であり、図１と同一符号は同一部分を示す。この実
施の形態は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の間にデプレッション型Ｆ
ＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ２のドレインとソース
とを接続した電流リミット回路を設けた場合に相当す
る。
明図であり、図１と同一符号は同一部分を示す。この実
施の形態は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の間にデプレッション型Ｆ
ＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ２のドレインとソース
とを接続した電流リミット回路を設けた場合に相当す
る。
【００３９】この構成に於いて、トランジスタＱ２は、
抵抗Ｒ３の両端の電圧ΔＶがソース・ゲート間電圧とな
り、例えば、図７に示す特性に従って、リミット電流値
に、ＡＰＤ電流が制限される。即ち、ＡＰＤ１に対する
光入力レベルが大きくなると、大きなＡＰＤ電流が流れ
て、抵抗Ｒ３の両端の電圧ΔＶが増大し、トランジスタ
Ｑ２の等価インピーダンスが大きくなる。それによっ
て、ＡＰＤ電流が制限されることになる。この場合、ト
ランジスタＱ２の耐圧が所望の値でない場合、複数のト
ランジスタＱ２を直列に接続することにより、各トラン
ジスタＱ２によって電圧を分担することもできる。な
お、抵抗Ｒ３とトランジスタＱ３の等価インピーダンス
とにより、時定数τ３は変化する。
抵抗Ｒ３の両端の電圧ΔＶがソース・ゲート間電圧とな
り、例えば、図７に示す特性に従って、リミット電流値
に、ＡＰＤ電流が制限される。即ち、ＡＰＤ１に対する
光入力レベルが大きくなると、大きなＡＰＤ電流が流れ
て、抵抗Ｒ３の両端の電圧ΔＶが増大し、トランジスタ
Ｑ２の等価インピーダンスが大きくなる。それによっ
て、ＡＰＤ電流が制限されることになる。この場合、ト
ランジスタＱ２の耐圧が所望の値でない場合、複数のト
ランジスタＱ２を直列に接続することにより、各トラン
ジスタＱ２によって電圧を分担することもできる。な
お、抵抗Ｒ３とトランジスタＱ３の等価インピーダンス
とにより、時定数τ３は変化する。
【００４０】図８はＡＰＤ電流モニタ点の説明図であ
り、ＡＰＤ１に直列に接続した抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４の抵抗Ｒ４の両端の電圧ΔＶMON を検出する。即
ち、ＡＰＤ１に流れる電流ＩAPD は、ＩAPD ＝ΔＶMON
／Ｒ４となるから、電圧ΔＶMONが所定値以上とならな
いように制御することによって、ＡＰＤ電流ＩAPD を制
限することができる。
り、ＡＰＤ１に直列に接続した抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４の抵抗Ｒ４の両端の電圧ΔＶMON を検出する。即
ち、ＡＰＤ１に流れる電流ＩAPD は、ＩAPD ＝ΔＶMON
／Ｒ４となるから、電圧ΔＶMONが所定値以上とならな
いように制御することによって、ＡＰＤ電流ＩAPD を制
限することができる。
【００４１】図９は本発明の第４の実施の形態の説明図
であり、１はＡＰＤ、２は等化増幅器、３はバイアス制
御回路、Ｒ１〜Ｒ４は抵抗、Ｃ２，Ｃ３はコンデンサ、
２１は差電圧検出回路、２２は基準電圧発生回路、２３
は比較回路、２４は電圧制御回路を示し、差電圧検出回
路２１と基準電圧発生回路２２と比較回路２３と電圧制
御回路２４とにより電流リミット回路を構成している。
であり、１はＡＰＤ、２は等化増幅器、３はバイアス制
御回路、Ｒ１〜Ｒ４は抵抗、Ｃ２，Ｃ３はコンデンサ、
２１は差電圧検出回路、２２は基準電圧発生回路、２３
は比較回路、２４は電圧制御回路を示し、差電圧検出回
路２１と基準電圧発生回路２２と比較回路２３と電圧制
御回路２４とにより電流リミット回路を構成している。
【００４２】又抵抗Ｒ４は、前述のように、ＡＰＤ電流
モニタ用の抵抗であり、この抵抗Ｒ４の両端の電圧を差
電圧検出回路２１に入力する。差電圧検出回路２１は、
抵抗Ｒ４の抵抗Ｒ３側の電圧と、ＡＰＤ１側の電圧との
差分を求めるもので、結果的には、抵抗Ｒ４の両端の電
圧を検出することになる。そして、基準電圧発生回路２
２からの基準電圧と比較回路２３に於いて比較し、検出
電圧が基準電圧を超えている場合、電圧制御回路２４に
流れる込む電流を大きくして、抵抗Ｒ２，Ｒ３によりド
ロップする電圧を大きくし、バイアス電圧ＶAPD を低下
させ、それによって、ＡＰＤ１の電流を制限するもので
ある。
モニタ用の抵抗であり、この抵抗Ｒ４の両端の電圧を差
電圧検出回路２１に入力する。差電圧検出回路２１は、
抵抗Ｒ４の抵抗Ｒ３側の電圧と、ＡＰＤ１側の電圧との
差分を求めるもので、結果的には、抵抗Ｒ４の両端の電
圧を検出することになる。そして、基準電圧発生回路２
２からの基準電圧と比較回路２３に於いて比較し、検出
電圧が基準電圧を超えている場合、電圧制御回路２４に
流れる込む電流を大きくして、抵抗Ｒ２，Ｒ３によりド
ロップする電圧を大きくし、バイアス電圧ＶAPD を低下
させ、それによって、ＡＰＤ１の電流を制限するもので
ある。
【００４３】図１０はＡＰＤ電流と検出電圧との説明図
であり、検出電圧の特性曲線を示し、ＡＰＤ電流ＩAPD
と抵抗Ｒ４との積が検出電圧となる。従って、その傾斜
は、抵抗Ｒ４の値によって定まることになる。又この検
出電圧と基準電圧設定レベルとの関係を図１１に示す。
即ち、ＡＰＤ電流ＩAPD として示す値にリミットをかけ
る場合、検出電圧の特性曲線との交点を基準電圧設定レ
ベルとし、この検出電圧が基準電圧設定レベルを超える
と、電圧制御回路２４（図９参照）に流れ込む電流を増
大して、バイアス電圧ＶAPD を低下させ、結果的にＡＰ
Ｄ電流を制限することができる。
であり、検出電圧の特性曲線を示し、ＡＰＤ電流ＩAPD
と抵抗Ｒ４との積が検出電圧となる。従って、その傾斜
は、抵抗Ｒ４の値によって定まることになる。又この検
出電圧と基準電圧設定レベルとの関係を図１１に示す。
即ち、ＡＰＤ電流ＩAPD として示す値にリミットをかけ
る場合、検出電圧の特性曲線との交点を基準電圧設定レ
ベルとし、この検出電圧が基準電圧設定レベルを超える
と、電圧制御回路２４（図９参照）に流れ込む電流を増
大して、バイアス電圧ＶAPD を低下させ、結果的にＡＰ
Ｄ電流を制限することができる。
【００４４】図１２は電圧制御回路の説明図であり、Ｑ
３はトランジスタ、Ｒ１１は抵抗であり、図９に於ける
電圧制御回路２４と、抵抗Ｒ３，Ｒ４及び比較回路２３
とに関連した構成を示している。そして、比較回路２３
からの制御信号によりトランジスタＱ３が制御されるも
ので、このトランジスタＱ３のコレクタは、抵抗Ｒ３，
Ｒ４の接続点に接続され、エミッタは、抵抗Ｒ１１を介
して電圧ＶEEに接続される。
３はトランジスタ、Ｒ１１は抵抗であり、図９に於ける
電圧制御回路２４と、抵抗Ｒ３，Ｒ４及び比較回路２３
とに関連した構成を示している。そして、比較回路２３
からの制御信号によりトランジスタＱ３が制御されるも
ので、このトランジスタＱ３のコレクタは、抵抗Ｒ３，
Ｒ４の接続点に接続され、エミッタは、抵抗Ｒ１１を介
して電圧ＶEEに接続される。
【００４５】前述のように、検出電圧が基準電圧を超え
ると、比較回路２３からの制御信号によってトランジス
タＱ３がオンとなり、抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して流れるＡ
ＰＤ電流は、トランジスタＱ３と抵抗Ｒ１１とを介して
バイパスされる電流ＩCONTとなる。従って、電圧制御点
（抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点）の電圧を低下させて、ＡＰ
Ｄ電流を制限することができる。
ると、比較回路２３からの制御信号によってトランジス
タＱ３がオンとなり、抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して流れるＡ
ＰＤ電流は、トランジスタＱ３と抵抗Ｒ１１とを介して
バイパスされる電流ＩCONTとなる。従って、電圧制御点
（抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点）の電圧を低下させて、ＡＰ
Ｄ電流を制限することができる。
【００４６】図１３は電圧制御回路の特性説明図であ
り、ＶBEはトランジスタＱ３のベース・エミッタ間の電
圧を示し、これをトランジスタＱ３のオン電圧とする
と、ＶEE＋ＶBE以下の制御信号の場合、トランジスタＱ
３はオフ状態を維持する。従って、電流ＩCONTは０Ａで
ある。又比較回路２３からの制御信号が、電圧ＶEE＋Ｖ
BEを超えると、それに対応してトランジスタＱ３を介し
て電流ＩCONTが流れて、前述のＡＰＤ電流ＩAPD を制限
することができる。
り、ＶBEはトランジスタＱ３のベース・エミッタ間の電
圧を示し、これをトランジスタＱ３のオン電圧とする
と、ＶEE＋ＶBE以下の制御信号の場合、トランジスタＱ
３はオフ状態を維持する。従って、電流ＩCONTは０Ａで
ある。又比較回路２３からの制御信号が、電圧ＶEE＋Ｖ
BEを超えると、それに対応してトランジスタＱ３を介し
て電流ＩCONTが流れて、前述のＡＰＤ電流ＩAPD を制限
することができる。
【００４７】図１４は本発明の第５の実施の形態の説明
図であり、図９に示す実施の形態の具体的な構成を示
し、図９と同一符号は同一部分を示す。又Ｃ１はコンデ
ンサ、Ｒ１００〜Ｒ１１０は抵抗、ＩＣ１〜ＩＣ４は例
えば集積回路化した演算増幅器を示す。
図であり、図９に示す実施の形態の具体的な構成を示
し、図９と同一符号は同一部分を示す。又Ｃ１はコンデ
ンサ、Ｒ１００〜Ｒ１１０は抵抗、ＩＣ１〜ＩＣ４は例
えば集積回路化した演算増幅器を示す。
【００４８】差電圧検出回路２１は、抵抗Ｒ１００〜Ｒ
１０７と演算増幅器ＩＣ１〜ＩＣ３とにより構成し、基
準電圧発生回路２２は、電圧ＶREG を抵抗Ｒ１０８，Ｒ
１０９により分圧して基準電圧Ｖref を出力する構成を
有する。又比較回路２３は、演算増幅器ＩＣ４により構
成されている。又電圧制御回路２４は、トランジスタＱ
３と抵抗Ｒ１１０とにより構成されている。この抵抗Ｒ
１１０は、図１２に於ける抵抗Ｒ１１に相当するもので
ある。
１０７と演算増幅器ＩＣ１〜ＩＣ３とにより構成し、基
準電圧発生回路２２は、電圧ＶREG を抵抗Ｒ１０８，Ｒ
１０９により分圧して基準電圧Ｖref を出力する構成を
有する。又比較回路２３は、演算増幅器ＩＣ４により構
成されている。又電圧制御回路２４は、トランジスタＱ
３と抵抗Ｒ１１０とにより構成されている。この抵抗Ｒ
１１０は、図１２に於ける抵抗Ｒ１１に相当するもので
ある。
【００４９】ＡＰＤ１は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４
を介して電圧ＶDDが印加され、光入力パワーに対応した
ＡＰＤ電流ＩAPD が流れる。又抵抗Ｒ２とコンデンサＣ
２とにより前述の時定数τ２の時定数回路が構成され、
抵抗Ｒ３，Ｒ４とコンデンサＣ３とにより前述の時定数
τ３の時定数回路が構成されている。そして、ＡＰＤ電
流ＩAPD を抵抗Ｒ４によって検出し、この抵抗Ｒ４の両
端の電圧を、それぞれ抵抗Ｒ１００，Ｒ１０１と抵抗Ｒ
１０２，Ｒ１０３により分圧し、電圧Ｖ１０１，Ｖ１０
２として、ボルテージ・フォロワの演算増幅器ＩＣ１，
ＩＣ２に入力する。この場合、抵抗Ｒ１００〜Ｒ１０３
に流れる電流によって誤差が含まれるので、これらの抵
抗Ｒ１００〜Ｒ１０３は、電流検出用の抵抗Ｒ４に比較
して充分に大きい値とする。
を介して電圧ＶDDが印加され、光入力パワーに対応した
ＡＰＤ電流ＩAPD が流れる。又抵抗Ｒ２とコンデンサＣ
２とにより前述の時定数τ２の時定数回路が構成され、
抵抗Ｒ３，Ｒ４とコンデンサＣ３とにより前述の時定数
τ３の時定数回路が構成されている。そして、ＡＰＤ電
流ＩAPD を抵抗Ｒ４によって検出し、この抵抗Ｒ４の両
端の電圧を、それぞれ抵抗Ｒ１００，Ｒ１０１と抵抗Ｒ
１０２，Ｒ１０３により分圧し、電圧Ｖ１０１，Ｖ１０
２として、ボルテージ・フォロワの演算増幅器ＩＣ１，
ＩＣ２に入力する。この場合、抵抗Ｒ１００〜Ｒ１０３
に流れる電流によって誤差が含まれるので、これらの抵
抗Ｒ１００〜Ｒ１０３は、電流検出用の抵抗Ｒ４に比較
して充分に大きい値とする。
【００５０】そして、演算増幅器ＩＣ１，ＩＣ２の出力
信号を演算増幅器ＩＣ３に入力し、差分を求めて、ＡＰ
Ｄ電流ＩAPD を検出した電圧ＶCONTとして比較回路２３
に入力する。この場合、抵抗Ｒ１０４〜Ｒ１０７を同一
抵抗値とすると、電圧ＶCONTは、電圧ＶREG により正規
化される。即ち、 ＶCONT＝（Ｖ１０１−Ｖ１０２）＋ＶREG の関係となる。
信号を演算増幅器ＩＣ３に入力し、差分を求めて、ＡＰ
Ｄ電流ＩAPD を検出した電圧ＶCONTとして比較回路２３
に入力する。この場合、抵抗Ｒ１０４〜Ｒ１０７を同一
抵抗値とすると、電圧ＶCONTは、電圧ＶREG により正規
化される。即ち、 ＶCONT＝（Ｖ１０１−Ｖ１０２）＋ＶREG の関係となる。
【００５１】比較回路２３は、基準電圧発生回路２２か
らの基準電圧Ｖref と、差電圧回路２１からの差電圧Ｖ
CONTとを演算増幅器ＩＣ４により比較し、基準電圧Ｖ
ref を差電圧ＶCONTが超えて増加するようなＡＰＤ電流
ＩAPD の増加時に、電圧制御回路２４のトランジスタＱ
３をオンとする。それによって、抵抗Ｒ３を介してＡＰ
Ｄ１側に流れる電流ＩAPD の一部が、トランジスタＱ３
側に流れるから、ＡＰＤ電流ＩAPD を設定した値を超え
ないように制限することができる。
らの基準電圧Ｖref と、差電圧回路２１からの差電圧Ｖ
CONTとを演算増幅器ＩＣ４により比較し、基準電圧Ｖ
ref を差電圧ＶCONTが超えて増加するようなＡＰＤ電流
ＩAPD の増加時に、電圧制御回路２４のトランジスタＱ
３をオンとする。それによって、抵抗Ｒ３を介してＡＰ
Ｄ１側に流れる電流ＩAPD の一部が、トランジスタＱ３
側に流れるから、ＡＰＤ電流ＩAPD を設定した値を超え
ないように制限することができる。
【００５２】図１５は光サージの説明図であり、光増幅
器の特性等によって光サージが発生する場合がある。例
えば、希土類ドープの光ファイバ増幅器に於いて、出力
光レベルを一定化制御する制御回路を含む場合、励起光
が残存している状態で光信号が入力された時、フィード
バック制御を行っていても、光信号は余分に増幅される
ことによって、光サージが出力される場合がある。この
ような光サージが光受信器に入力されると、ＡＰＤ電流
が急変し、バイアス電圧の制御が追従しない場合に、従
来例のように、バイアス電圧が降伏電圧を超えたり、又
はＡＰＤ電流が最大定格電流を超えることがある。
器の特性等によって光サージが発生する場合がある。例
えば、希土類ドープの光ファイバ増幅器に於いて、出力
光レベルを一定化制御する制御回路を含む場合、励起光
が残存している状態で光信号が入力された時、フィード
バック制御を行っていても、光信号は余分に増幅される
ことによって、光サージが出力される場合がある。この
ような光サージが光受信器に入力されると、ＡＰＤ電流
が急変し、バイアス電圧の制御が追従しない場合に、従
来例のように、バイアス電圧が降伏電圧を超えたり、又
はＡＰＤ電流が最大定格電流を超えることがある。
【００５３】図１６は本発明の第６の実施の形態の要部
説明図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、Ｌ１
はインダクタンス、Ｒ５は抵抗である。このインダクタ
ンスＬ１のインピーダンスをＺL 、光サージの立上りの
時定数をτ、リミット電流をＩLIM とすると、 ＺL ＝（Ｖ0 −Ｖin）／ＩLIM ＺL ＝２π・Ｌ１／τ となるから、 Ｌ１＝τ・（Ｖ0 −Ｖin）／（２π・ＩLIM ） として求めることができる。又抵抗Ｒ５は、コンデンサ
Ｃ３とインダクタンスＬ１とによる共振を防止する為の
ものであり、数Ω程度とすることができる。
説明図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、Ｌ１
はインダクタンス、Ｒ５は抵抗である。このインダクタ
ンスＬ１のインピーダンスをＺL 、光サージの立上りの
時定数をτ、リミット電流をＩLIM とすると、 ＺL ＝（Ｖ0 −Ｖin）／ＩLIM ＺL ＝２π・Ｌ１／τ となるから、 Ｌ１＝τ・（Ｖ0 −Ｖin）／（２π・ＩLIM ） として求めることができる。又抵抗Ｒ５は、コンデンサ
Ｃ３とインダクタンスＬ１とによる共振を防止する為の
ものであり、数Ω程度とすることができる。
【００５４】ＡＰＤ１に光サージが入力されると、ＡＰ
Ｄ電流ＩAPD が光サージに対応して流れることになる
が、そのＡＰＤ電流ＩAPD の急峻な立上りが、インダク
タンスＬ１によって抑制されるから、過大な電流による
ＡＰＤ１の特性劣化を回避することができる。
Ｄ電流ＩAPD が光サージに対応して流れることになる
が、そのＡＰＤ電流ＩAPD の急峻な立上りが、インダク
タンスＬ１によって抑制されるから、過大な電流による
ＡＰＤ１の特性劣化を回避することができる。
【００５５】図１７は本発明の第７の実施の形態の説明
図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、Ｃ１００
は結合コンデンサ、３１は増幅器、３２は電圧制御回路
である。この実施の形態は、光サージがＡＰＤ１に入力
された時のＡＰＤ電流ＩAPDの急激な変化をコンデンサ
Ｃ１００を介して増幅器３１に入力し、光サージによる
ＡＰＤ電流ＩAPD の増加を検出した時に、電圧制御回路
３２により電流を分流して、ＡＰＤバイアス電圧を低減
し、ＡＰＤ電流ＩAPD が最大定格電流を超えないように
制御する電流リミット回路を設けた場合を示す。なお、
この場合の電圧制御回路３２は、光サージによるＡＰＤ
電流ＩAPD 増加時にのみ、ＡＰＤ１に流れる電流を分流
して、バイアス電圧を低減するように動作し、光入力断
の変化時には動作しない構成とするものである。
図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、Ｃ１００
は結合コンデンサ、３１は増幅器、３２は電圧制御回路
である。この実施の形態は、光サージがＡＰＤ１に入力
された時のＡＰＤ電流ＩAPDの急激な変化をコンデンサ
Ｃ１００を介して増幅器３１に入力し、光サージによる
ＡＰＤ電流ＩAPD の増加を検出した時に、電圧制御回路
３２により電流を分流して、ＡＰＤバイアス電圧を低減
し、ＡＰＤ電流ＩAPD が最大定格電流を超えないように
制御する電流リミット回路を設けた場合を示す。なお、
この場合の電圧制御回路３２は、光サージによるＡＰＤ
電流ＩAPD 増加時にのみ、ＡＰＤ１に流れる電流を分流
して、バイアス電圧を低減するように動作し、光入力断
の変化時には動作しない構成とするものである。
【００５６】図１８は本発明の第８の実施の形態の説明
図であり、図１７と同一符号は同一部分を示し、３３は
ピークホールド回路である。このピークホールド回路３
３は、光サージがＡＰＤ１に入力された時、コンデンサ
Ｃ１００を介して変化成分を増幅器３１により増幅し、
その時のピーク値をホールドして、電圧制御回路３２を
制御するものである。それにより、光サージ入力時に、
ＡＰＤバイアス電圧を所定時間継続して低減することが
できるから、各種の時定数の光サージに対しても、ＡＰ
Ｄ１を保護することができる。
図であり、図１７と同一符号は同一部分を示し、３３は
ピークホールド回路である。このピークホールド回路３
３は、光サージがＡＰＤ１に入力された時、コンデンサ
Ｃ１００を介して変化成分を増幅器３１により増幅し、
その時のピーク値をホールドして、電圧制御回路３２を
制御するものである。それにより、光サージ入力時に、
ＡＰＤバイアス電圧を所定時間継続して低減することが
できるから、各種の時定数の光サージに対しても、ＡＰ
Ｄ１を保護することができる。
【００５７】図１９はピークホールド回路を含む動作説
明図であり、（Ａ）は光サージ入力、（Ｂ）は増幅器入
力、（Ｃ）は増幅器３１を反転増幅器とした時の電圧制
御回路入力、（Ｄ）はＡＰＤバイアス電圧を示す。即
ち、（Ａ）に示すような光サージがＡＰＤに入力される
と、それに対応してＡＰＤ電流が流れる。その変化分が
コンデンサＣ１００を介して、（Ｂ）に示すように増幅
器３１に入力される。そして、ピークホールド回路３３
によってホールドされる。
明図であり、（Ａ）は光サージ入力、（Ｂ）は増幅器入
力、（Ｃ）は増幅器３１を反転増幅器とした時の電圧制
御回路入力、（Ｄ）はＡＰＤバイアス電圧を示す。即
ち、（Ａ）に示すような光サージがＡＰＤに入力される
と、それに対応してＡＰＤ電流が流れる。その変化分が
コンデンサＣ１００を介して、（Ｂ）に示すように増幅
器３１に入力される。そして、ピークホールド回路３３
によってホールドされる。
【００５８】ピークホールド回路３３を設けない場合
は、（Ｃ）の点線で示すように、電圧制御回路３２への
入力信号は、光サージ波形に類似したものとなるが、ピ
ークホールド回路３３を設けた場合、実線で示すよう
に、所定期間にわたってピークホールド動作を行う。従
って、電圧制御回路３２により、ＡＰＤバイアス電圧
は、（Ｄ）の実線で示すように、所定期間にわたって低
減し、ＡＰＤ電流を抑制することができる。従って、各
種の時定数の光サージが入力された場合でも、ＡＰＤ電
流が最大定格電流を超えないように制限することができ
る。又ピークホールド回路３３を設けない場合は、
（Ｄ）の点線で示すように、ＡＰＤバイアス電圧は、光
サージ入力の短期間のみ低減し、ＡＰＤ電流を抑制する
ことになる。
は、（Ｃ）の点線で示すように、電圧制御回路３２への
入力信号は、光サージ波形に類似したものとなるが、ピ
ークホールド回路３３を設けた場合、実線で示すよう
に、所定期間にわたってピークホールド動作を行う。従
って、電圧制御回路３２により、ＡＰＤバイアス電圧
は、（Ｄ）の実線で示すように、所定期間にわたって低
減し、ＡＰＤ電流を抑制することができる。従って、各
種の時定数の光サージが入力された場合でも、ＡＰＤ電
流が最大定格電流を超えないように制限することができ
る。又ピークホールド回路３３を設けない場合は、
（Ｄ）の点線で示すように、ＡＰＤバイアス電圧は、光
サージ入力の短期間のみ低減し、ＡＰＤ電流を抑制する
ことになる。
【００５９】図２０は本発明の第８の実施の形態の回路
図であり、図１８の各部の回路を示し、図１８と同一符
号は同一部分を示す。又Ｃ１００，Ｃ１０１，Ｃ２００
はコンデンサ、Ｒ１００〜Ｒ１０４，Ｒ２００〜Ｒ２０
２，Ｒ３００は抵抗、Ｄ１，Ｄ１００はダイオード、Ｑ
１１〜Ｑ１３はトランジスタを示す。又電圧ＶDD，Ｖ EE
及びＶREG は、例えば、図１４に於ける電圧ＶDD，ＶEE
及びＶREG に対応するものである。なお、電圧Ｖ
REG は、ＡＰＤ１に順方向バイアスが印加されないよう
に、等化増幅器２に入力される電圧Ｖinと等しい値に設
定する。
図であり、図１８の各部の回路を示し、図１８と同一符
号は同一部分を示す。又Ｃ１００，Ｃ１０１，Ｃ２００
はコンデンサ、Ｒ１００〜Ｒ１０４，Ｒ２００〜Ｒ２０
２，Ｒ３００は抵抗、Ｄ１，Ｄ１００はダイオード、Ｑ
１１〜Ｑ１３はトランジスタを示す。又電圧ＶDD，Ｖ EE
及びＶREG は、例えば、図１４に於ける電圧ＶDD，ＶEE
及びＶREG に対応するものである。なお、電圧Ｖ
REG は、ＡＰＤ１に順方向バイアスが印加されないよう
に、等化増幅器２に入力される電圧Ｖinと等しい値に設
定する。
【００６０】増幅器３１は、結合コンデンサＣ１００と
トランジスタＱ１１，Ｑ１２とを含む反転増幅器を構成
しており、トランジスタＱ１１のベースに接続されたダ
イオードＤ１００は保護用のダイオードである。又ピー
クホールド回路３３は、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ２０２
とコンデンサＣ２００とを含み、ピークホールドの時定
数は抵抗Ｒ２０２とコンデンサＣ２００とにより設定さ
れて、コンデンサＣ２００によりピークホールドするも
のである。又電圧制御回路３２は、ピークホールド回路
３３の出力信号をベースに加えるトランジスタＱ１３を
有し、このトランジスタＱ１３によってＡＰＤ１に流れ
る電流をバイパスし、ＡＰＤのバイアス電圧ＶAPD を低
減して、光サージ入力時のＡＰＤ電流を制限する。
トランジスタＱ１１，Ｑ１２とを含む反転増幅器を構成
しており、トランジスタＱ１１のベースに接続されたダ
イオードＤ１００は保護用のダイオードである。又ピー
クホールド回路３３は、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ２０２
とコンデンサＣ２００とを含み、ピークホールドの時定
数は抵抗Ｒ２０２とコンデンサＣ２００とにより設定さ
れて、コンデンサＣ２００によりピークホールドするも
のである。又電圧制御回路３２は、ピークホールド回路
３３の出力信号をベースに加えるトランジスタＱ１３を
有し、このトランジスタＱ１３によってＡＰＤ１に流れ
る電流をバイパスし、ＡＰＤのバイアス電圧ＶAPD を低
減して、光サージ入力時のＡＰＤ電流を制限する。
【００６１】本発明は、前述の各実施の形態にのみ限定
されるものではなく、種々付加変更することが可能であ
り、又各実施の形態の組合せによるＡＰＤバイアス回路
を構成することもできる。又ＡＰＤに直列に接続する時
定数回路は、時定数τ２，τ３の場合を示すが、更に多
数の時定数回路に分割した構成とすることも可能であ
る。又ＡＰＤに並列に保護用のツェナーダイオードを設
けることも可能である。その場合、高速の光信号に悪影
響を与えない構成とすることが必要となる。又ＡＰＤに
順方向電圧が印加された場合の保護用としてダイオード
を並列的に接続することもできる。
されるものではなく、種々付加変更することが可能であ
り、又各実施の形態の組合せによるＡＰＤバイアス回路
を構成することもできる。又ＡＰＤに直列に接続する時
定数回路は、時定数τ２，τ３の場合を示すが、更に多
数の時定数回路に分割した構成とすることも可能であ
る。又ＡＰＤに並列に保護用のツェナーダイオードを設
けることも可能である。その場合、高速の光信号に悪影
響を与えない構成とすることが必要となる。又ＡＰＤに
順方向電圧が印加された場合の保護用としてダイオード
を並列的に接続することもできる。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ＡＰＤ
１に直列に第１〜第３の抵抗Ｒ１〜Ｒ３を接続し、第
１，第２の抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点にバイアス制御回路
３を接続し、ＡＰＤ１に等化増幅器２を接続し、抵抗Ｒ
２とコンデンサＣ２とによる時定数τ２と、抵抗Ｒ３と
コンデンサＣ３とによる時定数τ３とについて、τ２＞
τ３の関係に選定したことにより、ＡＰＤ１に対する光
入力パワーＰinの急峻な立上り又は立下りに於いて、Ａ
ＰＤ１のバイアス電圧ＶAPD が降伏電圧を超えることな
く、又ＡＰＤ電流ＩAPD が最大定格電流を超えることな
く制御可能となり、ＡＰＤ１を安定に動作させることが
可能となる利点がある。
１に直列に第１〜第３の抵抗Ｒ１〜Ｒ３を接続し、第
１，第２の抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点にバイアス制御回路
３を接続し、ＡＰＤ１に等化増幅器２を接続し、抵抗Ｒ
２とコンデンサＣ２とによる時定数τ２と、抵抗Ｒ３と
コンデンサＣ３とによる時定数τ３とについて、τ２＞
τ３の関係に選定したことにより、ＡＰＤ１に対する光
入力パワーＰinの急峻な立上り又は立下りに於いて、Ａ
ＰＤ１のバイアス電圧ＶAPD が降伏電圧を超えることな
く、又ＡＰＤ電流ＩAPD が最大定格電流を超えることな
く制御可能となり、ＡＰＤ１を安定に動作させることが
可能となる利点がある。
【００６３】又ＡＰＤ電流を検出して動作するトランジ
スタや電圧制御回路等を含む電流リミット回路を設けた
ことにより、ＡＰＤ電流の急峻な増大時に於いても、最
大定格電流を超えないように制御することができる。従
って、光サージが入力された場合でも、ＡＰＤ１を安定
に動作させることができる利点がある。
スタや電圧制御回路等を含む電流リミット回路を設けた
ことにより、ＡＰＤ電流の急峻な増大時に於いても、最
大定格電流を超えないように制御することができる。従
って、光サージが入力された場合でも、ＡＰＤ１を安定
に動作させることができる利点がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態の要部説明図であ
る。
る。
【図２】本発明の第１の実施の形態の光入力パワー変化
時の説明図である。
時の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の光入力パワー変化
時の説明図である。
時の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の要部説明図であ
る。
る。
【図５】トランジスタの特性説明図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の要部説明図であ
る。
る。
【図７】リミット電流の説明図である。
【図８】ＡＰＤ電流モニタ点の説明図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の説明図である。
【図１０】ＡＰＤ電流と検出電圧との説明図である。
【図１１】基準電圧設定説明図である。
【図１２】電圧制御回路の説明図である。
【図１３】電圧制御回路の特性説明図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態の説明図である。
【図１５】光サージの説明図である。
【図１６】本発明の第６の実施の形態の要部説明図であ
る。
る。
【図１７】本発明の第７の実施の形態の説明図である。
【図１８】本発明の第８の実施の形態の説明図である。
【図１９】ピークホールド回路を含む動作説明図であ
る。
る。
【図２０】本発明の第８の実施の形態の回路図である。
【図２１】光受信器の説明図である。
【図２２】従来例のＡＰＤバイアス回路の説明図であ
る。
る。
【図２３】ＡＰＤの光入力レベルと増倍率との説明図で
ある。
ある。
【図２４】従来例の時定数関係の説明図である。
【図２５】最大受光レベルから光入力断の時の説明図で
ある。
ある。
【図２６】光入力断から最大受光レベルの時の説明図で
ある。
ある。
１ ＡＰＤ ２ 等化増幅器 ３ バイアス制御回路 Ｒ１〜Ｒ３ 第１〜第３の抵抗 Ｃ２，Ｃ３ 第２，第３のコンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 31/10 Ｈ０３Ｆ 1/52 3/08 (72)発明者 黒岡 隆士 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 宮崎 暁光 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 佐藤 暢啓 神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目３番９ 号 富士通ディジタル・テクノロジ株式会 社内 Ｆターム(参考） 5F049 MA07 NA20 NB01 UA11 UA17 5J091 AA01 AA56 AA58 CA57 FA01 FA04 FP05 FP06 HA02 HA14 HA19 HA25 HA29 HA33 HA44 KA01 KA11 KA12 KA17 KA19 KA20 KA25 KA28 MA05 MA11 TA01 TA02 TA06 5J092 AA01 AA56 AA58 CA57 FA01 FA04 HA02 HA14 HA19 HA25 HA29 HA33 HA44 KA01 KA11 KA12 KA17 KA19 KA20 KA25 KA28 MA05 MA11 TA01 TA02 TA06 UL02 5K002 BA15 CA18
Claims (9)
- 【請求項１】 光信号を入力するＡＰＤと、該ＡＰＤの
出力信号を入力する等化増幅器とを含む光受信器のＡＰ
Ｄバイアス回路に於いて、 前記ＡＰＤと直列に第１，第２，第３の抵抗を接続して
ＡＰＤバイアス電圧を印加し、前記第１，第２の抵抗の
接続点に、該接続点の電圧を一定に維持するように電流
を分流させるバイアス制御回路を接続し、 前記第２，第３の抵抗の接続点とアースとの間に第１の
コンデンサを接続し、且つ前記第３の抵抗と前記ＡＰＤ
との接続点とアースとの間に第２のコンデンサを接続
し、前記第２の抵抗と前記第１のコンデンサとによる時
定数を、前記第３の抵抗と前記第２のコンデンサとによ
る時定数より大きく設定したことを特徴とするＡＰＤバ
イアス回路。 - 【請求項２】 前記第２の抵抗と前記第１のコンデンサ
とによる時定数を、光入力断の時定数より大きく設定し
たことを特徴とする請求項１記載のＡＰＤバイアス回
路。 - 【請求項３】 前記第３の抵抗と前記第２のコンデンサ
とによる時定数を、光サージの立上り時定数より小さく
設定したことを特徴とする請求項１又は２記載のＡＰＤ
バイアス回路。 - 【請求項４】 前記ＡＰＤと直列に第１，第２，第３，
第４の抵抗を接続し、前記第４の抵抗とＡＰＤカソード
との接続点をベースに、前記第３，第４の抵抗の接続点
をエミッタに接続し、コレクタをアースに接続したトラ
ンジスタを電流リミット回路として、前記ＡＰＤに接続
したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載
のＡＰＤバイアス回路。 - 【請求項５】 前記ＡＰＤと直列に第１，第２，第３の
抵抗を接続し、前記第２の抵抗と第３の抵抗との間にド
レインとソースとを直列接続し、前記第３の抵抗をゲー
ト・ソース間に接続したディプレッション型電界効果ト
ランジスタを電流リミット回路として、前記ＡＰＤに接
続したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記
載のＡＰＤバイアス回路。 - 【請求項６】 前記ＡＰＤと直列に第１，第２，第３，
第４の抵抗を接続し、前記第４の抵抗の両端の電圧を検
出する差電圧検出回路と、該差電圧検出回路の出力と基
準電圧とを比較する比較回路と、検出電圧が基準電圧を
超えた時の前記比較回路の出力信号により前記ＡＰＤに
流れる電流を分流する電圧制御回路とを含む電流リミッ
ト回路を、前記ＡＰＤに接続したことを特徴とする請求
項１乃至３の何れか１項記載のＡＰＤバイアス回路。 - 【請求項７】 前記ＡＰＤと直列に、該ＡＰＤに流れる
電流の急峻な変化を抑制するインダクタンスを接続した
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載のＡ
ＰＤバイアス回路。 - 【請求項８】 前記ＡＰＤに印加されるバイアス電圧の
急峻な変化分を検出して増幅する増幅器と、該増幅器の
出力信号によって前記バイアス電圧の急峻な立上り時に
前記ＡＰＤに流れる電流を分流する電圧制御回路とを含
む電流リミット回路を前記ＡＰＤに接続したことを特徴
とする請求項１乃至３の何れか１項記載のＡＰＤバイア
ス回路。 - 【請求項９】 前記増幅器と前記電圧制御回路との間に
ピークホールド回路を接続したことを特徴とする請求項
８記載のＡＰＤバイアス回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04178299A JP3766950B2 (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Ａｐｄバイアス回路 |
| US09/506,702 US6643472B1 (en) | 1999-02-19 | 2000-02-18 | APD bias circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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