JP2002084235A - Ａｐｄバイアス電圧制御回路 - Google Patents
Ａｐｄバイアス電圧制御回路Info
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- JP2002084235A JP2002084235A JP2000271125A JP2000271125A JP2002084235A JP 2002084235 A JP2002084235 A JP 2002084235A JP 2000271125 A JP2000271125 A JP 2000271125A JP 2000271125 A JP2000271125 A JP 2000271125A JP 2002084235 A JP2002084235 A JP 2002084235A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はＡＰＤバイアス電圧制御回路に関
し、光受信モジュールとＡＰＤバイアス電圧制御部との
汎用的な組み合わせが可能で、ＡＰＤバイアス電圧制御
部の外付けによる光受信モジュールの小型化、更にはＰ
ＩＮ素子光受信モジュールの構造の共通化が可能となる
ＡＰＤバイアス電圧制御回路を提供することを目的とし
ている。 【解決手段】 光信号入力を受けて、電気信号に変換
し、出力データを出力する光受信部６０と、該光受信部
６０のＡＰＤに最適なバイアス電圧を与えるＡＰＤバイ
アス電圧制御部７０とを別々に構成し、前記ＡＰＤバイ
アス電圧制御部７０は、その出力電圧を制御可能な直流
電圧源７１と、前記直流電圧源７１に接続され、外部信
号によりその抵抗値が可変されるバイアス電圧制御用の
可変抵抗Ｒ１０と、各種制御を行なうＣＰＵ７２とから
構成される。
し、光受信モジュールとＡＰＤバイアス電圧制御部との
汎用的な組み合わせが可能で、ＡＰＤバイアス電圧制御
部の外付けによる光受信モジュールの小型化、更にはＰ
ＩＮ素子光受信モジュールの構造の共通化が可能となる
ＡＰＤバイアス電圧制御回路を提供することを目的とし
ている。 【解決手段】 光信号入力を受けて、電気信号に変換
し、出力データを出力する光受信部６０と、該光受信部
６０のＡＰＤに最適なバイアス電圧を与えるＡＰＤバイ
アス電圧制御部７０とを別々に構成し、前記ＡＰＤバイ
アス電圧制御部７０は、その出力電圧を制御可能な直流
電圧源７１と、前記直流電圧源７１に接続され、外部信
号によりその抵抗値が可変されるバイアス電圧制御用の
可変抵抗Ｒ１０と、各種制御を行なうＣＰＵ７２とから
構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送装置に適用
されるＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）を使用
した光受信器のＡＰＤバイアス電圧制御回路に関する。
されるＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）を使用
した光受信器のＡＰＤバイアス電圧制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光伝送信号を電気信号に変換する部分に
は、ＡＰＤの降伏電圧近傍での増倍作用を利用した回路
が用いられる。ＡＰＤバイアス電圧制御に関して、従来
の方式を以下に示す。
は、ＡＰＤの降伏電圧近傍での増倍作用を利用した回路
が用いられる。ＡＰＤバイアス電圧制御に関して、従来
の方式を以下に示す。
【０００３】増倍率固定方式（固定バイアス方式） 図５は増倍率固定方式の概念図である。ここで、印加電
圧が小さい状態では通常のフォトダイオードに流れる電
流とほぼ等しい小さい電流が流れ、印加電圧が大きくな
って降伏電圧近傍では、ＡＰＤには大量の電流が流れ
る。この大電流と小電流との比率を増倍率Ｍという。
圧が小さい状態では通常のフォトダイオードに流れる電
流とほぼ等しい小さい電流が流れ、印加電圧が大きくな
って降伏電圧近傍では、ＡＰＤには大量の電流が流れ
る。この大電流と小電流との比率を増倍率Ｍという。
【０００４】図５において、５１はＡＰＤに直流電圧を
逆バイアスで印加する直流電圧源である。ＡＰＤのアノ
ード側にはＩ／Ｖ変換用の負荷抵抗Ｒ０が接続されてい
る。この負荷抵抗Ｒ０とＡＰＤとの接続点の電位は、前
置増幅器（プリアンプ）５２に与えられる。
逆バイアスで印加する直流電圧源である。ＡＰＤのアノ
ード側にはＩ／Ｖ変換用の負荷抵抗Ｒ０が接続されてい
る。この負荷抵抗Ｒ０とＡＰＤとの接続点の電位は、前
置増幅器（プリアンプ）５２に与えられる。
【０００５】この回路では、ＡＰＤに印加される直流電
圧は入力光の大小に関わらず、バイアス電圧が一定であ
るため、入力光が大きくなると、前置増幅器２が飽和す
るおそれがある。
圧は入力光の大小に関わらず、バイアス電圧が一定であ
るため、入力光が大きくなると、前置増幅器２が飽和す
るおそれがある。
【０００６】ＦＵＬＬ ＡＧＣ方式 図６はＦＵＬＬ ＡＧＣ方式の概念図である。図５と同
一のものは、同一の符号を付して示す。この方式は、等
化増幅器５３の出力振幅が一定となるように直流電圧源
５１を制御している。光入力の増加に伴い、ＡＰＤバイ
アス電圧（ＡＰＤの両端にかかる電圧）Ｖapdが小さく
なり、最大受信レベル付近では、増倍率Ｍはほぼ１とな
るため、受信レベルのダイナミックレンジを広くとるこ
とができる。
一のものは、同一の符号を付して示す。この方式は、等
化増幅器５３の出力振幅が一定となるように直流電圧源
５１を制御している。光入力の増加に伴い、ＡＰＤバイ
アス電圧（ＡＰＤの両端にかかる電圧）Ｖapdが小さく
なり、最大受信レベル付近では、増倍率Ｍはほぼ１とな
るため、受信レベルのダイナミックレンジを広くとるこ
とができる。
【０００７】一方、最小受信レベル付近では、光入力に
対して増倍率Ｍが負の傾斜を持つため、光入力が増加し
てもＳ／Ｎ比が一定となり、エラーフロア（誤り率曲線
の曲がり）が生じるという問題がある。また、負帰還回
路を構成するため、回路規模が大きくなるという問題が
ある。
対して増倍率Ｍが負の傾斜を持つため、光入力が増加し
てもＳ／Ｎ比が一定となり、エラーフロア（誤り率曲線
の曲がり）が生じるという問題がある。また、負帰還回
路を構成するため、回路規模が大きくなるという問題が
ある。
【０００８】また、公知例（特開平６−１６４４９５号
公報）では、図９に示すように、ＦＵＬＬ ＡＧＣ方式
により光受信回路を構成し、メモリに格納したＡＰＤの
特性データ、感温素子による温度検出データ、信号レベ
ル検出データを基に、出力信号レベルが一定となるよう
にＡＰＤの駆動電圧を制御することにより、素子ばらつ
き等に対応して高い精度での細かいＡＰＤの温度補償を
可能にしている。
公報）では、図９に示すように、ＦＵＬＬ ＡＧＣ方式
により光受信回路を構成し、メモリに格納したＡＰＤの
特性データ、感温素子による温度検出データ、信号レベ
ル検出データを基に、出力信号レベルが一定となるよう
にＡＰＤの駆動電圧を制御することにより、素子ばらつ
き等に対応して高い精度での細かいＡＰＤの温度補償を
可能にしている。
【０００９】図９に示す方式においては、１は全体とし
ての光空間伝送装置を示し、所定の情報信号でレーザダ
イオード２を駆動し、このレーザダイオード２から所定
偏波面の送信光ビームＬ１を射出する。更に、光空間伝
送装置１においては、この送信光ビームＬ１をレンズ４
で平行光線に変換した後、偏向ビームスプリッタ６を透
過させてレンズ８に導く。ここで、レンズ８は、送信光
ビームＬ１を収束光に変換して出射し、大口径レンズ１
０はこの収束光を略平行光線に変換して射出する。
ての光空間伝送装置を示し、所定の情報信号でレーザダ
イオード２を駆動し、このレーザダイオード２から所定
偏波面の送信光ビームＬ１を射出する。更に、光空間伝
送装置１においては、この送信光ビームＬ１をレンズ４
で平行光線に変換した後、偏向ビームスプリッタ６を透
過させてレンズ８に導く。ここで、レンズ８は、送信光
ビームＬ１を収束光に変換して出射し、大口径レンズ１
０はこの収束光を略平行光線に変換して射出する。
【００１０】これにより、光空間伝送装置１において
は、伝送対象に所定偏波面の送信光ビームＬ１を介して
情報信号を伝送する。更に、光空間伝送装置１において
は、所望の伝送対象から到来する受信光ビームＬ２を大
口径レンズ１０で受光し、レンズ８を介して偏向ビーム
スプリッタ６に導く。ここで、受信光ビームＬ２は、送
信光ビームＬ１に対して偏波面が直交するように伝送対
象から送出され、これにより光空間伝送装置１において
は、この受信光ビームＬ２を偏向ビームスプリッタ６で
反射してビームスプリッタ１２に導く。ビームスプリッ
タ１２は、この受信光ビームＬ２の一部を透過してレン
ズ１４に射出し、レンズ１４はこの透過光をＡＰＤ１６
に集光する。
は、伝送対象に所定偏波面の送信光ビームＬ１を介して
情報信号を伝送する。更に、光空間伝送装置１において
は、所望の伝送対象から到来する受信光ビームＬ２を大
口径レンズ１０で受光し、レンズ８を介して偏向ビーム
スプリッタ６に導く。ここで、受信光ビームＬ２は、送
信光ビームＬ１に対して偏波面が直交するように伝送対
象から送出され、これにより光空間伝送装置１において
は、この受信光ビームＬ２を偏向ビームスプリッタ６で
反射してビームスプリッタ１２に導く。ビームスプリッ
タ１２は、この受信光ビームＬ２の一部を透過してレン
ズ１４に射出し、レンズ１４はこの透過光をＡＰＤ１６
に集光する。
【００１１】光空間伝送装置１においては、このＡＰＤ
１６の出力信号を所定の信号処理回路に出力して処理
し、これにより受信光ビームＬ２を介して伝送対象の情
報信号を受信する。更に、ビームスプリッタ１２は、こ
の受信光ビームＬ２の一部を反射してレンズ１８に送出
し、レンズ１８はこの反射光Ｌ３をポジショニングセン
サ２０で集光する。ここで、ポジショニングセンサ２０
は、反射光Ｌ３の集光位置に応じて出力信号が変化する
位置検出用受光素子で、この実施例においては、このポ
ジショニングセンサ２０の出力信号を位置検出回路２２
に出力して反射光Ｌ３の集光位置を検出する。
１６の出力信号を所定の信号処理回路に出力して処理
し、これにより受信光ビームＬ２を介して伝送対象の情
報信号を受信する。更に、ビームスプリッタ１２は、こ
の受信光ビームＬ２の一部を反射してレンズ１８に送出
し、レンズ１８はこの反射光Ｌ３をポジショニングセン
サ２０で集光する。ここで、ポジショニングセンサ２０
は、反射光Ｌ３の集光位置に応じて出力信号が変化する
位置検出用受光素子で、この実施例においては、このポ
ジショニングセンサ２０の出力信号を位置検出回路２２
に出力して反射光Ｌ３の集光位置を検出する。
【００１２】更に、この実施例において、光空間伝送装
置１は、ビームスプリッタ１２及びレンズ１４間に偏向
ビームスプリッタ２６を挿入し、偏向ビームスプリッタ
２６の光軸を中心にして偏向ビームスプリッタ２６を所
定角度回転させることにより、この偏向ビームスプリッ
タ２６を光減衰器として使用し、アバランシェフォトダ
イオード１６の入射光量を一定値に維持するようになっ
ている。
置１は、ビームスプリッタ１２及びレンズ１４間に偏向
ビームスプリッタ２６を挿入し、偏向ビームスプリッタ
２６の光軸を中心にして偏向ビームスプリッタ２６を所
定角度回転させることにより、この偏向ビームスプリッ
タ２６を光減衰器として使用し、アバランシェフォトダ
イオード１６の入射光量を一定値に維持するようになっ
ている。
【００１３】ＡＰＤ１６で検出された信号は、プリアン
プ３６で増幅された後、ＡＧＣ回路３８で更に増幅され
る。ＡＧＣ回路３８の出力はＡ／Ｄ変換器４０によりデ
ィジタルデータに変換され、システム制御部３０に与え
られる。該システム制御部３０は、受信したディジタル
信号をＤ／Ａ変換器４２でアナログ信号に変換し、降圧
電源４４に与えられる。該降圧電源４４の出力は、ＡＰ
Ｄ１６に印加される。以上のループによりフィードバッ
ク回路が形成され、ＡＰＤ１６から検出される光信号が
一定となるようにすることができる。
プ３６で増幅された後、ＡＧＣ回路３８で更に増幅され
る。ＡＧＣ回路３８の出力はＡ／Ｄ変換器４０によりデ
ィジタルデータに変換され、システム制御部３０に与え
られる。該システム制御部３０は、受信したディジタル
信号をＤ／Ａ変換器４２でアナログ信号に変換し、降圧
電源４４に与えられる。該降圧電源４４の出力は、ＡＰ
Ｄ１６に印加される。以上のループによりフィードバッ
ク回路が形成され、ＡＰＤ１６から検出される光信号が
一定となるようにすることができる。
【００１４】しかしながら、この方式も、出力信号レベ
ル一定の制御を行なう限り、光入力レベルが小さい場合
のエラーフロアの問題は解決されない。 自己バイアス方式 図７は自己バイアス方式の概念図である。図５と同一の
ものは、同一の符号を付して示す。
ル一定の制御を行なう限り、光入力レベルが小さい場合
のエラーフロアの問題は解決されない。 自己バイアス方式 図７は自己バイアス方式の概念図である。図５と同一の
ものは、同一の符号を付して示す。
【００１５】本方式では、図７に示すように、直流電圧
源５１とＡＰＤカソード間にバイアス電圧制御抵抗Ｒ１
を設置し、この電圧降下を用いて光入力の増加に対して
ＡＰＤバイアス電圧Ｖapdが小さくなるように制御す
る。
源５１とＡＰＤカソード間にバイアス電圧制御抵抗Ｒ１
を設置し、この電圧降下を用いて光入力の増加に対して
ＡＰＤバイアス電圧Ｖapdが小さくなるように制御す
る。
【００１６】図８はＰｉｎ−Ｉapd特性の一例を示す図
である。縦軸はＩapd［μＡ］、横軸は光入力パワー
［ｄＢｍ］である。図に示すように最小受信レベル付近
ではＩapdが小さいため、ＦＵＬＬ ＡＧＣ方式に比較
してこの付近での光入力に対する増倍率の変化は小さ
い。ＡＰＤに接続されているＣはノイズ除去用コンデン
サである。
である。縦軸はＩapd［μＡ］、横軸は光入力パワー
［ｄＢｍ］である。図に示すように最小受信レベル付近
ではＩapdが小さいため、ＦＵＬＬ ＡＧＣ方式に比較
してこの付近での光入力に対する増倍率の変化は小さ
い。ＡＰＤに接続されているＣはノイズ除去用コンデン
サである。
【００１７】また、抵抗値をある程度大きくすれば、電
圧降下により最大受信レベル付近で増倍率Ｍをほぼ１に
することができる。このように、最小受信レベルで最適
増倍率となるように直流電圧源５１を設定し、バイアス
電圧制御抵抗を適切な値にすることにより、前述した
、の最小受信レベル、最大受信レベル付近の問題を
解決することができる。
圧降下により最大受信レベル付近で増倍率Ｍをほぼ１に
することができる。このように、最小受信レベルで最適
増倍率となるように直流電圧源５１を設定し、バイアス
電圧制御抵抗を適切な値にすることにより、前述した
、の最小受信レベル、最大受信レベル付近の問題を
解決することができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】（ａ）自己バイアス方
式における直流電圧源、バイアス電圧制御抵抗の調整 前述した自己バイアス方式は、増倍率Ｍ固定方式、ＦＵ
ＬＬ ＡＧＣ方式の上記の問題点を解決することができ
るが、ＡＰＤのブレイクダウン電圧の個別ばらつき、温
度特性に対して直流電圧源を調整、温度補償する必要が
あり、更にバイアス電圧制御抵抗についても、個々に抵
抗値を設定する必要があるという問題がある。
式における直流電圧源、バイアス電圧制御抵抗の調整 前述した自己バイアス方式は、増倍率Ｍ固定方式、ＦＵ
ＬＬ ＡＧＣ方式の上記の問題点を解決することができ
るが、ＡＰＤのブレイクダウン電圧の個別ばらつき、温
度特性に対して直流電圧源を調整、温度補償する必要が
あり、更にバイアス電圧制御抵抗についても、個々に抵
抗値を設定する必要があるという問題がある。
【００１９】直流電圧源の調整、温度補償 ＡＰＤの増倍率Ｍは、下式の通り、ブレイクダウン電圧
ＶｂとＡＰＤバイアス電圧（ＡＰＤの両端にかかる電
圧）Ｖapdとの関係で決まる。
ＶｂとＡＰＤバイアス電圧（ＡＰＤの両端にかかる電
圧）Ｖapdとの関係で決まる。
【００２０】 Ｍ＝１／｛１−（Ｖapd／Ｖｂ）n｝ （１） ここで、ｎは素子の材料、構造で決まる係数である。Ｖ
ｂは、個別ばらつきが大きく、また温度に対してある傾
斜Γで変化する。増倍率は、ＡＰＤバイアス電圧が小さ
い時のＩapdと、ＡＰＤバイアス電圧が十分に大きい時
のＩapdの比で求められる。
ｂは、個別ばらつきが大きく、また温度に対してある傾
斜Γで変化する。増倍率は、ＡＰＤバイアス電圧が小さ
い時のＩapdと、ＡＰＤバイアス電圧が十分に大きい時
のＩapdの比で求められる。
【００２１】このため、自己バイアス方式において、個
々のＡＰＤに対して、増倍率が最小受信レベル付近で最
適となるように直流電圧源５１の出力電圧Ｖddを調整す
る必要がある。更に、温度変動に対して増倍率Ｍが一定
となるように個々のＡＰＤの温度特性Γに対して直流電
圧源５１出力の電圧Ｖddを温度補償する必要がある。
々のＡＰＤに対して、増倍率が最小受信レベル付近で最
適となるように直流電圧源５１の出力電圧Ｖddを調整す
る必要がある。更に、温度変動に対して増倍率Ｍが一定
となるように個々のＡＰＤの温度特性Γに対して直流電
圧源５１出力の電圧Ｖddを温度補償する必要がある。
【００２２】バイアス電圧制御抵抗の設定 次に、上記のように直流電圧源５１を調整、温度補償し
た状態で、光入力を最小受信レベル付近より大きくして
いった場合、ＡＰＤ電流Ｉapdの増加に伴い、バイアス
電圧制御抵抗Ｒ１での電圧降下のためＶapdは小さくな
る。ある光入力ＰinにおけるＩapd、Ｖapdは、以下の式
より求めることができる。
た状態で、光入力を最小受信レベル付近より大きくして
いった場合、ＡＰＤ電流Ｉapdの増加に伴い、バイアス
電圧制御抵抗Ｒ１での電圧降下のためＶapdは小さくな
る。ある光入力ＰinにおけるＩapd、Ｖapdは、以下の式
より求めることができる。
【００２３】 Ｉapd＝Ｓ・Ｍ・Ｐin （２） ここで、ＳはＡＰＤ受光感度［Ａ／Ｗ ］ Ｖapd＝Ｖdd−（Ｒ１＋Ｒ０）・Ｉapd （３） ここで、図７の自己バイアス方式のバイアス電圧制御抵
抗Ｒ１が大きい場合、最大受信レベル付近でのＶapdが
過小となり、ＡＰＤの周波数帯域劣化が生じる。逆に、
Ｒ１の抵抗値が小さい場合、最大受信レベルでのＭが十
分に小さくならないため、Ｉapdが前置増幅器５２の入
力電流の許容最大値を越え、前置増幅器５２が飽和し、
波形劣化が生じる。
抗Ｒ１が大きい場合、最大受信レベル付近でのＶapdが
過小となり、ＡＰＤの周波数帯域劣化が生じる。逆に、
Ｒ１の抵抗値が小さい場合、最大受信レベルでのＭが十
分に小さくならないため、Ｉapdが前置増幅器５２の入
力電流の許容最大値を越え、前置増幅器５２が飽和し、
波形劣化が生じる。
【００２４】図１０はＰin−Ｖapd特性の一例を示す図
であり、（ａ）が全体特性を、（ｂ）が拡大図を示す。
（ｂ）は（ａ）の波線で囲った領域Ａの拡大を示す。縦
軸はＶapdを、横軸は光入力パワーＰinを示す。Ｒ１が
大きい場合、光入力パワーＰinが大きくなるほど、ＡＰ
Ｄにかかる電圧Ｖapdは小さくなっている。（ｂ）にお
いて、領域ＢはＡＰＤ帯域劣化限界領域を示す。
であり、（ａ）が全体特性を、（ｂ）が拡大図を示す。
（ｂ）は（ａ）の波線で囲った領域Ａの拡大を示す。縦
軸はＶapdを、横軸は光入力パワーＰinを示す。Ｒ１が
大きい場合、光入力パワーＰinが大きくなるほど、ＡＰ
Ｄにかかる電圧Ｖapdは小さくなっている。（ｂ）にお
いて、領域ＢはＡＰＤ帯域劣化限界領域を示す。
【００２５】図１１は、Ｐin−Ｍ特性の一例を示す図で
ある。縦軸は増倍率Ｍ、横軸は光入力パワーＰinであ
る。（ａ）が全体を、（ｂ）は（ａ）の波線で囲った領
域Ｃの拡大図を示す。Ｒ１の抵抗値が小さく場合、最大
受信レベル付近でのＭが十分に小さくならないため、Ｉ
apdが前置増幅器５２の入力電流の許容最大値を越え、
前置増幅器５２の出力に波形劣化が生じる。なお、図７
の負荷抵抗Ｒ０については、ＡＰＤの容量と、要求され
る周波数帯域により最大値が求まる。
ある。縦軸は増倍率Ｍ、横軸は光入力パワーＰinであ
る。（ａ）が全体を、（ｂ）は（ａ）の波線で囲った領
域Ｃの拡大図を示す。Ｒ１の抵抗値が小さく場合、最大
受信レベル付近でのＭが十分に小さくならないため、Ｉ
apdが前置増幅器５２の入力電流の許容最大値を越え、
前置増幅器５２の出力に波形劣化が生じる。なお、図７
の負荷抵抗Ｒ０については、ＡＰＤの容量と、要求され
る周波数帯域により最大値が求まる。
【００２６】以上のように、自己バイアス方式では、Ａ
ＰＤのブレイクダウン電圧の個別ばらつき、温度特性が
原因で、光受信モジュール（光受信部）の調整の簡素
化、及び構成部品の共通化、一般化が困難になってい
る。
ＰＤのブレイクダウン電圧の個別ばらつき、温度特性が
原因で、光受信モジュール（光受信部）の調整の簡素
化、及び構成部品の共通化、一般化が困難になってい
る。
【００２７】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、光受信モジュールとＡＰＤバイアス電圧
制御部との汎用的な組み合わせが可能で、ＡＰＤバイア
ス電圧制御部の外付けによる光受信モジュールの小型
化、更にはＰＩＮ素子光受信モジュールの構造の共通化
が可能となるＡＰＤバイアス電圧制御回路を提供するこ
とを目的としている。
ものであって、光受信モジュールとＡＰＤバイアス電圧
制御部との汎用的な組み合わせが可能で、ＡＰＤバイア
ス電圧制御部の外付けによる光受信モジュールの小型
化、更にはＰＩＮ素子光受信モジュールの構造の共通化
が可能となるＡＰＤバイアス電圧制御回路を提供するこ
とを目的としている。
【００２８】
【課題を解決するための手段】（１）図１は本発明の原
理ブロック図である。図７と同一のものは、同一の符号
を付して示す。図において、６０は光信号（Ｏｐｔ Ｉ
ｎ）を受けて、電気信号に変換し、出力データを出力す
る光受信部（光受信モジュール）、７０は該光受信部６
０のＡＰＤに最適なバイアス電圧を与えるＡＰＤバイア
ス電圧制御部である。光受信部６０とＡＰＤバイアス電
圧制御部７０は、それぞれ別々に構成されている。
理ブロック図である。図７と同一のものは、同一の符号
を付して示す。図において、６０は光信号（Ｏｐｔ Ｉ
ｎ）を受けて、電気信号に変換し、出力データを出力す
る光受信部（光受信モジュール）、７０は該光受信部６
０のＡＰＤに最適なバイアス電圧を与えるＡＰＤバイア
ス電圧制御部である。光受信部６０とＡＰＤバイアス電
圧制御部７０は、それぞれ別々に構成されている。
【００２９】ＡＰＤバイアス電圧制御部７０において、
７１はその出力電圧を制御可能な直流電圧源、Ｒ１０は
該直流電圧源７１に接続され、外部信号によりその抵抗
値が可変されるバイアス電圧制御用可変抵抗（以下、単
に可変抵抗という）、７２は各種制御を行なうＣＰＵで
ある。該ＣＰＵ７２は、直流電圧源７１と、可変抵抗Ｒ
１０に制御信号を与える。
７１はその出力電圧を制御可能な直流電圧源、Ｒ１０は
該直流電圧源７１に接続され、外部信号によりその抵抗
値が可変されるバイアス電圧制御用可変抵抗（以下、単
に可変抵抗という）、７２は各種制御を行なうＣＰＵで
ある。該ＣＰＵ７２は、直流電圧源７１と、可変抵抗Ｒ
１０に制御信号を与える。
【００３０】光受信部６０において、６１はブレイクダ
ウン電圧とその温度傾斜が記憶されているメモリであ
る。該メモリ６１から読み出されたブレイクダウン電圧
Ｖｂと温度傾斜ΓはＣＰＵ７２に与えられるようになっ
ている。光受信部６０は、温度センサ６２を備え、ＡＰ
Ｄの周囲温度を出力する。
ウン電圧とその温度傾斜が記憶されているメモリであ
る。該メモリ６１から読み出されたブレイクダウン電圧
Ｖｂと温度傾斜ΓはＣＰＵ７２に与えられるようになっ
ている。光受信部６０は、温度センサ６２を備え、ＡＰ
Ｄの周囲温度を出力する。
【００３１】このように構成すれば、ＣＰＵ７２は、周
囲温度とその時のＡＰＤのブレイクダウン電圧に基づい
て、受信特性が最適となり、かつ温度変動に対しても増
倍率Ｍが一定となるように補償された電圧値に直流電圧
源７１を制御し、更に最大受信レベル付近でＭとＶapd
が最適となるような抵抗値に可変抵抗Ｒ１０を設定する
ので、光受信モジュールとＡＰＤバイアス電圧制御部７
０との汎用的な組み合わせが可能で、ＡＰＤバイアス電
圧制御部７０の外付けによる光受信部６０の小型化、更
にはＰＩＮ素子光受信部６０の構造の共通化が可能とな
るＡＰＤバイアス電圧制御回路を提供することができ
る。
囲温度とその時のＡＰＤのブレイクダウン電圧に基づい
て、受信特性が最適となり、かつ温度変動に対しても増
倍率Ｍが一定となるように補償された電圧値に直流電圧
源７１を制御し、更に最大受信レベル付近でＭとＶapd
が最適となるような抵抗値に可変抵抗Ｒ１０を設定する
ので、光受信モジュールとＡＰＤバイアス電圧制御部７
０との汎用的な組み合わせが可能で、ＡＰＤバイアス電
圧制御部７０の外付けによる光受信部６０の小型化、更
にはＰＩＮ素子光受信部６０の構造の共通化が可能とな
るＡＰＤバイアス電圧制御回路を提供することができ
る。
【００３２】また、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０は、
それと組み合わせられる光受信部６０の個別情報を基に
自動的に制御されるため、光受信部６０とＡＰＤバイア
ス電圧制御部７０の任意の組み合わせが可能になり、ま
たＡＰＤのブレイク電圧の個別的なばらつき、温度特性
に対して、光受信部６０を個々に調整することなく、最
適な受信特性を得ることができる。
それと組み合わせられる光受信部６０の個別情報を基に
自動的に制御されるため、光受信部６０とＡＰＤバイア
ス電圧制御部７０の任意の組み合わせが可能になり、ま
たＡＰＤのブレイク電圧の個別的なばらつき、温度特性
に対して、光受信部６０を個々に調整することなく、最
適な受信特性を得ることができる。
【００３３】（２）請求項２記載の発明は、前記光受信
部６０は、前記バイアス電圧制御用可変抵抗Ｒ１０と接
続されるＡＰＤと、ＡＰＤのブレイクダウン電圧値とそ
の温度特性データが記憶されるメモリと、ＡＰＤの周囲
の温度を検出する温度センサと、前記ＡＰＤに発生した
電気信号を増幅する増幅器と、該増幅器の出力からデー
タとクロックを出力する識別再生器、とから構成される
ことを特徴とする。
部６０は、前記バイアス電圧制御用可変抵抗Ｒ１０と接
続されるＡＰＤと、ＡＰＤのブレイクダウン電圧値とそ
の温度特性データが記憶されるメモリと、ＡＰＤの周囲
の温度を検出する温度センサと、前記ＡＰＤに発生した
電気信号を増幅する増幅器と、該増幅器の出力からデー
タとクロックを出力する識別再生器、とから構成される
ことを特徴とする。
【００３４】このように構成すれば、バイアス電圧制御
に必要な周囲温度データＴとその時のブレイクダウン電
圧ＶｂをＣＰＵ７２に与えることができ、ＡＰＤのバイ
アス電圧を最適に設定することができる。
に必要な周囲温度データＴとその時のブレイクダウン電
圧ＶｂをＣＰＵ７２に与えることができ、ＡＰＤのバイ
アス電圧を最適に設定することができる。
【００３５】（３）請求項３記載の発明は、前記温度セ
ンサは、ＡＰＤと熱的に離れた箇所に設置され、ＡＰＤ
バイアス電圧制御部７０のＣＰＵ７２は、この温度検出
データをＡＰＤ素子温度に換算し、この値と光受信部か
ら読み込んだＡＰＤのブレイクダウン電圧値とその温度
特性データを基に、光受信部の受信特性が最適となるＡ
ＰＤバイアス電圧の電圧値、及びバイアス電圧制御用可
変抵抗の抵抗値を算出し、これらの値に直流電圧源、バ
イアス電圧制御用可変抵抗を制御することを特徴とす
る。
ンサは、ＡＰＤと熱的に離れた箇所に設置され、ＡＰＤ
バイアス電圧制御部７０のＣＰＵ７２は、この温度検出
データをＡＰＤ素子温度に換算し、この値と光受信部か
ら読み込んだＡＰＤのブレイクダウン電圧値とその温度
特性データを基に、光受信部の受信特性が最適となるＡ
ＰＤバイアス電圧の電圧値、及びバイアス電圧制御用可
変抵抗の抵抗値を算出し、これらの値に直流電圧源、バ
イアス電圧制御用可変抵抗を制御することを特徴とす
る。
【００３６】このように構成すれば、温度センサをＡＰ
Ｄから離して設置しても、ＡＰＤ素子温度に換算し、そ
の時のブレイクダウン電圧Ｖｂから、ＣＰＵ７２はＡＰ
Ｄのバイアス電圧を最適に設定することができる。
Ｄから離して設置しても、ＡＰＤ素子温度に換算し、そ
の時のブレイクダウン電圧Ｖｂから、ＣＰＵ７２はＡＰ
Ｄのバイアス電圧を最適に設定することができる。
【００３７】この発明において、前記光受信部とＡＰＤ
バイアス電圧制御部との構成において、ＣＰＵとバイア
ス電圧制御用可変抵抗は光受信部に設置され、このＣＰ
Ｕは、予めメモリ記憶させたＡＰＤのブレイクダウン電
圧値とその温度特性データと、温度センサによるＡＰＤ
素子温度の検出データを基に、光受信部の受信特性が最
適となるようにバイアス電圧制御用可変抵抗の抵抗値を
自動的に設定し、また光受信部の受信特性が最適となる
ＡＰＤバイアス電圧の電圧値を出力し、一方、ＡＰＤバ
イアス電圧制御部では、この値に直流電圧源を自動的に
制御すれば、ＡＰＤのバイアス電圧を最適に設定するこ
とができる。
バイアス電圧制御部との構成において、ＣＰＵとバイア
ス電圧制御用可変抵抗は光受信部に設置され、このＣＰ
Ｕは、予めメモリ記憶させたＡＰＤのブレイクダウン電
圧値とその温度特性データと、温度センサによるＡＰＤ
素子温度の検出データを基に、光受信部の受信特性が最
適となるようにバイアス電圧制御用可変抵抗の抵抗値を
自動的に設定し、また光受信部の受信特性が最適となる
ＡＰＤバイアス電圧の電圧値を出力し、一方、ＡＰＤバ
イアス電圧制御部では、この値に直流電圧源を自動的に
制御すれば、ＡＰＤのバイアス電圧を最適に設定するこ
とができる。
【００３８】また、この発明において、ＡＰＤのブレイ
クダウン電圧とその温度特性、温度センサの検出出力、
直流電圧源制御信号、バイアス電圧制御用可変抵抗設定
信号が、離散的なディジタル信号であるようにすれば、
ＣＰＵ７２はこれらディジタル信号に基づいてＡＰＤの
バイアス電圧を最適に設定することができる。
クダウン電圧とその温度特性、温度センサの検出出力、
直流電圧源制御信号、バイアス電圧制御用可変抵抗設定
信号が、離散的なディジタル信号であるようにすれば、
ＣＰＵ７２はこれらディジタル信号に基づいてＡＰＤの
バイアス電圧を最適に設定することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】図２は本発明の第１の実施の形態
例を示すブロック図である。図１、図６、図７と同一の
ものは、同一の符号を付して示す。光受信部（光受信モ
ジュール）６０において、６１は温度特性データと対応
するブレイクダウン電圧が記憶されたメモリ、６２はＡ
ＰＤの周囲に設けられた温度センサである。ＣはＡＰＤ
のカソード側に設けられたノイズ除去用コンデンサであ
る。ＡＰＤのカソード側には、ＡＰＤバイアス電圧制御
部７０の可変抵抗Ｒ１０が接続され、アノード側には抵
抗Ｒ０が接続されている。
例を示すブロック図である。図１、図６、図７と同一の
ものは、同一の符号を付して示す。光受信部（光受信モ
ジュール）６０において、６１は温度特性データと対応
するブレイクダウン電圧が記憶されたメモリ、６２はＡ
ＰＤの周囲に設けられた温度センサである。ＣはＡＰＤ
のカソード側に設けられたノイズ除去用コンデンサであ
る。ＡＰＤのカソード側には、ＡＰＤバイアス電圧制御
部７０の可変抵抗Ｒ１０が接続され、アノード側には抵
抗Ｒ０が接続されている。
【００４０】５２はＡＰＤのアノード側と接続された前
置増幅器、５３は該前置増幅器５２の出力を受ける等化
増幅器、５４は該等化増幅器５３の出力からデータとク
ロックを抽出して外部に出力する識別再生器である。６
１は温度特性データとブレイクダウン電圧の関係が記憶
されたメモリで、該メモリ６１には温度特性データΓと
ブレイクダウン電圧Ｖｂが設定できるようになってい
る。該メモリ６１の出力は、ＡＰＤバイアス電圧制御部
７０のＣＰＵ７２に入っている。６２はＡＰＤの周囲に
配置された温度センサで、その出力はＣＰＵ７２に入っ
ている。このように構成された回路の動作を説明すれ
ば、以下の通りである。
置増幅器、５３は該前置増幅器５２の出力を受ける等化
増幅器、５４は該等化増幅器５３の出力からデータとク
ロックを抽出して外部に出力する識別再生器である。６
１は温度特性データとブレイクダウン電圧の関係が記憶
されたメモリで、該メモリ６１には温度特性データΓと
ブレイクダウン電圧Ｖｂが設定できるようになってい
る。該メモリ６１の出力は、ＡＰＤバイアス電圧制御部
７０のＣＰＵ７２に入っている。６２はＡＰＤの周囲に
配置された温度センサで、その出力はＣＰＵ７２に入っ
ている。このように構成された回路の動作を説明すれ
ば、以下の通りである。
【００４１】光受信部６０に内蔵されたメモリ６１に、
搭載されているＡＰＤの個別情報（温度特性Γ、ブレイ
クダウン電圧Ｖｂ）を書き込む。ＡＰＤを購入する際
に、個別情報は、ＡＰＤ毎に添付されてくるので、その
情報を書き込めばよい。これら温度特性Γとブレイクダ
ウン電圧Ｖｂは、ＣＰＵ７２に与えられる。一方、温度
センサ６２は、ＡＰＤの温度Ｔapdを検出してＣＰＵ７
２に与える。
搭載されているＡＰＤの個別情報（温度特性Γ、ブレイ
クダウン電圧Ｖｂ）を書き込む。ＡＰＤを購入する際
に、個別情報は、ＡＰＤ毎に添付されてくるので、その
情報を書き込めばよい。これら温度特性Γとブレイクダ
ウン電圧Ｖｂは、ＣＰＵ７２に与えられる。一方、温度
センサ６２は、ＡＰＤの温度Ｔapdを検出してＣＰＵ７
２に与える。
【００４２】ＡＰＤバイアス電圧制御部７０では、光受
信部６０のメモリ６１から出力されるΓ、ＶｂとＡＰＤ
の周囲温度Ｔapdを受けて、ＣＰＵ７２が最適なＶddの
電圧値と、可変抵抗Ｒ１０の抵抗値を算出し、直流電圧
制御信号Ｖdd Ｃｏｎｔ、バイアス電圧制御抵抗設定信
号Ｒ１０ Ｃｏｎｔを出力して、直流電圧源７１と、可
変抵抗Ｒ１０の抵抗値を制御する。
信部６０のメモリ６１から出力されるΓ、ＶｂとＡＰＤ
の周囲温度Ｔapdを受けて、ＣＰＵ７２が最適なＶddの
電圧値と、可変抵抗Ｒ１０の抵抗値を算出し、直流電圧
制御信号Ｖdd Ｃｏｎｔ、バイアス電圧制御抵抗設定信
号Ｒ１０ Ｃｏｎｔを出力して、直流電圧源７１と、可
変抵抗Ｒ１０の抵抗値を制御する。
【００４３】この結果、ＣＰＵ７２は、周囲温度とその
時のＡＰＤのブレイクダウン電圧に基づいて、受信特性
が最適となり、かつ温度変動に対しても増倍率Ｍが一定
となるように補償された電圧値に直流電圧源７１を制御
し、更に最大受信レベル付近でＭとＶapdが最適となる
ような抵抗値に可変抵抗Ｒ１０を設定するので、光受信
部６０とＡＰＤバイアス電圧制御部７０との汎用的な組
み合わせが可能で、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０の外
付けによる光受信モジュールの小型化、更にはＰＩＮ素
子光受信モジュールの構造の共通化が可能となるＡＰＤ
バイアス電圧制御回路を提供することができる。
時のＡＰＤのブレイクダウン電圧に基づいて、受信特性
が最適となり、かつ温度変動に対しても増倍率Ｍが一定
となるように補償された電圧値に直流電圧源７１を制御
し、更に最大受信レベル付近でＭとＶapdが最適となる
ような抵抗値に可変抵抗Ｒ１０を設定するので、光受信
部６０とＡＰＤバイアス電圧制御部７０との汎用的な組
み合わせが可能で、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０の外
付けによる光受信モジュールの小型化、更にはＰＩＮ素
子光受信モジュールの構造の共通化が可能となるＡＰＤ
バイアス電圧制御回路を提供することができる。
【００４４】また、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０は、
それと組み合わせられる光受信部６０の個別情報を基に
自動的に制御されるため、光受信部６０とＡＰＤバイア
ス電圧制御部７０の任意の組み合わせが可能になり、ま
たＡＰＤのブレイク電圧の個別的なばらつき、温度特性
に対して、光受信部６０を個々に調整することなく、最
適な受信特性を得ることができる。
それと組み合わせられる光受信部６０の個別情報を基に
自動的に制御されるため、光受信部６０とＡＰＤバイア
ス電圧制御部７０の任意の組み合わせが可能になり、ま
たＡＰＤのブレイク電圧の個別的なばらつき、温度特性
に対して、光受信部６０を個々に調整することなく、最
適な受信特性を得ることができる。
【００４５】図３は本発明の第２の実施の形態例を示す
ブロック図である。図２と同一のものは、同一の符号を
付して示す。この実施の形態例では、温度センサ６２が
光受信部６０ではなく、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０
側に移動している。その他の構成は、図２と同じであ
る。このように構成された回路の動作を説明すれば、以
下の通りである。
ブロック図である。図２と同一のものは、同一の符号を
付して示す。この実施の形態例では、温度センサ６２が
光受信部６０ではなく、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０
側に移動している。その他の構成は、図２と同じであ
る。このように構成された回路の動作を説明すれば、以
下の通りである。
【００４６】温度センサ６２がＡＰＤバイアス電圧制御
部７０に移動した時、ＣＰＵ７２は温度センサ６２の出
力Ｔａと実際のＡＰＤ素子温度Ｔapdとの温度差を予め
算出し、これを基にＴａからＴapdを換算してＶddの温
度補償を行なう。Ｔapdが算出されたら、後は図２に示
す実施の形態例と同じである。
部７０に移動した時、ＣＰＵ７２は温度センサ６２の出
力Ｔａと実際のＡＰＤ素子温度Ｔapdとの温度差を予め
算出し、これを基にＴａからＴapdを換算してＶddの温
度補償を行なう。Ｔapdが算出されたら、後は図２に示
す実施の形態例と同じである。
【００４７】即ち、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０で
は、メモリ６１から出力される光受信部６０からのΓ、
Ｖｂを受けて、ＣＰＵ７２が、ＴapdとΓとＶｂとから
最適なＶddの電圧値と、可変抵抗Ｒ１０の抵抗値を算出
し、直流電圧制御信号Ｖdd Ｃｏｎｔ、バイアス電圧制
御抵抗設定信号Ｒ１０ Ｃｏｎｔを出力して、直流電圧
源７１と、可変抵抗Ｒ１０の抵抗値を制御する。
は、メモリ６１から出力される光受信部６０からのΓ、
Ｖｂを受けて、ＣＰＵ７２が、ＴapdとΓとＶｂとから
最適なＶddの電圧値と、可変抵抗Ｒ１０の抵抗値を算出
し、直流電圧制御信号Ｖdd Ｃｏｎｔ、バイアス電圧制
御抵抗設定信号Ｒ１０ Ｃｏｎｔを出力して、直流電圧
源７１と、可変抵抗Ｒ１０の抵抗値を制御する。
【００４８】この結果、ＣＰＵ７２は、周囲温度とその
時のＡＰＤのブレイクダウン電圧に基づいて、受信特性
が最適となり、かつ温度変動に対しても増倍率Ｍが一定
となるように補償された電圧値に直流電圧源７１を制御
し、更に最大受信レベル付近でＭとＶapdが最適となる
ような抵抗値に可変抵抗Ｒ１０を設定するので、光受信
部６０とＡＰＤバイアス電圧制御部７０との汎用的な組
み合わせが可能で、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０の外
付けによる光受信モジュールの小型化、更にはＰＩＮ素
子光受信モジュールの構造の共通化が可能となるＡＰＤ
バイアス電圧制御回路を提供することができる。
時のＡＰＤのブレイクダウン電圧に基づいて、受信特性
が最適となり、かつ温度変動に対しても増倍率Ｍが一定
となるように補償された電圧値に直流電圧源７１を制御
し、更に最大受信レベル付近でＭとＶapdが最適となる
ような抵抗値に可変抵抗Ｒ１０を設定するので、光受信
部６０とＡＰＤバイアス電圧制御部７０との汎用的な組
み合わせが可能で、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０の外
付けによる光受信モジュールの小型化、更にはＰＩＮ素
子光受信モジュールの構造の共通化が可能となるＡＰＤ
バイアス電圧制御回路を提供することができる。
【００４９】図４は本発明の第３の実施の形態例を示す
ブロック図である。図２と同一のものは、同一の符号を
付して示す。この実施の形態例は、図２に示す実施の形
態例と比較して、可変抵抗Ｒ１０とＣＰＵ７２が光受信
部６０側に設けられたものである。ＡＰＤの周囲に設け
られた温度センサ６２の出力は、ＣＰＵ７２に入り、メ
モリ６１に記憶されている温度特性Γとブレイクダウン
電圧Ｖｂが読み出されてメモリ６１に入る。その他の構
成は、図２と同じである。この実施の形態例では、ＡＰ
Ｄバイアス電圧制御部７０は、直流電圧源７１のみとな
り、光受信部６０からの電圧制御信号Ｖdd Ｃｏｎｔを
受ける。このように構成された回路の動作を説明すれ
ば、以下の通りである。
ブロック図である。図２と同一のものは、同一の符号を
付して示す。この実施の形態例は、図２に示す実施の形
態例と比較して、可変抵抗Ｒ１０とＣＰＵ７２が光受信
部６０側に設けられたものである。ＡＰＤの周囲に設け
られた温度センサ６２の出力は、ＣＰＵ７２に入り、メ
モリ６１に記憶されている温度特性Γとブレイクダウン
電圧Ｖｂが読み出されてメモリ６１に入る。その他の構
成は、図２と同じである。この実施の形態例では、ＡＰ
Ｄバイアス電圧制御部７０は、直流電圧源７１のみとな
り、光受信部６０からの電圧制御信号Ｖdd Ｃｏｎｔを
受ける。このように構成された回路の動作を説明すれ
ば、以下の通りである。
【００５０】光受信部６０に内蔵されたメモリ６１に、
搭載されているＡＰＤの個別情報（温度特性Γ、ブレイ
クダウン電圧Ｖｂ）を書き込む。これら温度特性Γとブ
レイクダウン電圧Ｖｂは、ＣＰＵ７２に与えられる。一
方、温度センサ６２は、ＡＰＤの温度Ｔapdを検出して
ＣＰＵ７２に与える。
搭載されているＡＰＤの個別情報（温度特性Γ、ブレイ
クダウン電圧Ｖｂ）を書き込む。これら温度特性Γとブ
レイクダウン電圧Ｖｂは、ＣＰＵ７２に与えられる。一
方、温度センサ６２は、ＡＰＤの温度Ｔapdを検出して
ＣＰＵ７２に与える。
【００５１】メモリ６１から出力される温度特性Γ、ブ
レイクダウン電圧ＶｂとＡＰＤの周囲温度Ｔapdを受け
て、ＣＰＵ７２が最適なＶddの電圧値と、可変抵抗Ｒ１
０の抵抗値を算出し、直流電圧制御信号Ｖdd Ｃｏｎ
ｔ、バイアス電圧制御抵抗設定信号Ｒ１０ Ｃｏｎｔを
出力して、直流電圧源７１と、可変抵抗Ｒ１０の抵抗値
を制御する。
レイクダウン電圧ＶｂとＡＰＤの周囲温度Ｔapdを受け
て、ＣＰＵ７２が最適なＶddの電圧値と、可変抵抗Ｒ１
０の抵抗値を算出し、直流電圧制御信号Ｖdd Ｃｏｎ
ｔ、バイアス電圧制御抵抗設定信号Ｒ１０ Ｃｏｎｔを
出力して、直流電圧源７１と、可変抵抗Ｒ１０の抵抗値
を制御する。
【００５２】この結果、ＣＰＵ７２は、周囲温度とその
時のＡＰＤのブレイクダウン電圧に基づいて、受信特性
が最適となり、かつ温度変動に対しても増倍率Ｍが一定
となるように補償された電圧値に直流電圧源７１を制御
し、更に最大受信レベル付近でＭとＶapdが最適となる
ような抵抗値に可変抵抗Ｒ１０を設定するので、光受信
部６０とＡＰＤバイアス電圧制御部７０との汎用的な組
み合わせが可能で、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０の外
付けによる光受信モジュールの小型化、更にはＰＩＮ素
子光受信モジュールの構造の共通化が可能となるＡＰＤ
バイアス電圧制御回路を提供することができる。
時のＡＰＤのブレイクダウン電圧に基づいて、受信特性
が最適となり、かつ温度変動に対しても増倍率Ｍが一定
となるように補償された電圧値に直流電圧源７１を制御
し、更に最大受信レベル付近でＭとＶapdが最適となる
ような抵抗値に可変抵抗Ｒ１０を設定するので、光受信
部６０とＡＰＤバイアス電圧制御部７０との汎用的な組
み合わせが可能で、ＡＰＤバイアス電圧制御部７０の外
付けによる光受信モジュールの小型化、更にはＰＩＮ素
子光受信モジュールの構造の共通化が可能となるＡＰＤ
バイアス電圧制御回路を提供することができる。
【００５３】上述の実施の形態例では、ブレイクダウン
電圧Ｖｂ、ＡＰＤの温度Ｔapd、温度センサ６２の出力
Ｔａ、直流電圧源制御信号Ｖdd Ｃｏｎｔ、可変抵抗制
御信号Ｒ１０ Ｃｏｎｔは、ディジタル値であってもよ
く、また電圧値のようなアナログ値であってもよい。
電圧Ｖｂ、ＡＰＤの温度Ｔapd、温度センサ６２の出力
Ｔａ、直流電圧源制御信号Ｖdd Ｃｏｎｔ、可変抵抗制
御信号Ｒ１０ Ｃｏｎｔは、ディジタル値であってもよ
く、また電圧値のようなアナログ値であってもよい。
【００５４】また、上述のメモリ６１はＥＥＰＲＯＭで
あっても、ＦＬＡＳＨメモリであってもよい。また、上
述の可変抵抗Ｒ１０は、電子ボリュームであっても、電
界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であってもよい。
あっても、ＦＬＡＳＨメモリであってもよい。また、上
述の可変抵抗Ｒ１０は、電子ボリュームであっても、電
界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であってもよい。
【００５５】また、温度センサ６２はダイオードであっ
ても、サーミスタであってもよい。本発明によれば、Ａ
ＰＤバイアス電圧制御部を制御することにより、光受信
モジュールと、ＡＰＤバイアス電圧制御部との汎用的な
組み合わせが可能になり、ＡＰＤバイアス電圧制御部の
外付け化による光受信部（光受信モジュール）の小型
化、更にはＰＩＮ素子光受信モジュールとの構造の共通
化が可能となる。また、従来の自己バイアス方式では、
ＡＰＤのブレイクダウン電圧の個別ばらつき、温度特性
に対して直流電圧源を調整、温度補償するだけでなく、
バイアス電圧制御抵抗についても、個々に抵抗値を設定
する必要があったが、本発明により、これらの自動調整
が可能になり、光受信モジュールの調整を大幅に簡素化
することができる。
ても、サーミスタであってもよい。本発明によれば、Ａ
ＰＤバイアス電圧制御部を制御することにより、光受信
モジュールと、ＡＰＤバイアス電圧制御部との汎用的な
組み合わせが可能になり、ＡＰＤバイアス電圧制御部の
外付け化による光受信部（光受信モジュール）の小型
化、更にはＰＩＮ素子光受信モジュールとの構造の共通
化が可能となる。また、従来の自己バイアス方式では、
ＡＰＤのブレイクダウン電圧の個別ばらつき、温度特性
に対して直流電圧源を調整、温度補償するだけでなく、
バイアス電圧制御抵抗についても、個々に抵抗値を設定
する必要があったが、本発明により、これらの自動調整
が可能になり、光受信モジュールの調整を大幅に簡素化
することができる。
【００５６】（付記１） 自己バイアス方式によりアバ
ランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）のバイアス電圧を
制御するＡＰＤバイアス電圧制御回路において、光信号
入力を受けて、電気信号に変換し、出力データを出力す
る光受信部と、該光受信部のＡＰＤに最適なバイアス電
圧を与えるＡＰＤバイアス電圧制御部とを別々に構成
し、前記ＡＰＤバイアス電圧制御部は、その出力電圧を
制御可能な直流電圧源と、前記直流電圧源に接続され、
外部信号によりその抵抗値が可変されるバイアス電圧制
御用の可変抵抗と、各種制御を行なうＣＰＵとから構成
され、前記ＣＰＵは、光受信部のメモリに記憶されてい
るＡＰＤのブレイクダウン電圧値とその温度特性データ
とを読み出し、光受信部の受信特性が最適となるよう
に、前記直流電源とバイアス電圧制御用可変抵抗の制御
を行なうことを特徴とするＡＰＤバイアス電圧制御回
路。
ランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）のバイアス電圧を
制御するＡＰＤバイアス電圧制御回路において、光信号
入力を受けて、電気信号に変換し、出力データを出力す
る光受信部と、該光受信部のＡＰＤに最適なバイアス電
圧を与えるＡＰＤバイアス電圧制御部とを別々に構成
し、前記ＡＰＤバイアス電圧制御部は、その出力電圧を
制御可能な直流電圧源と、前記直流電圧源に接続され、
外部信号によりその抵抗値が可変されるバイアス電圧制
御用の可変抵抗と、各種制御を行なうＣＰＵとから構成
され、前記ＣＰＵは、光受信部のメモリに記憶されてい
るＡＰＤのブレイクダウン電圧値とその温度特性データ
とを読み出し、光受信部の受信特性が最適となるよう
に、前記直流電源とバイアス電圧制御用可変抵抗の制御
を行なうことを特徴とするＡＰＤバイアス電圧制御回
路。
【００５７】（付記２） 前記光受信部は、前記バイア
ス電圧制御用可変抵抗と接続されるＡＰＤと、ＡＰＤの
ブレイクダウン電圧値とその温度特性データが記憶され
るメモリと、ＡＰＤの周囲の温度を検出する温度センサ
と、前記ＡＰＤに発生した電気信号を増幅する増幅器
と、該増幅器の出力からデータとクロックを出力する識
別再生器、とから構成されることを特徴とする付記１記
載のＡＰＤバイアス電圧制御回路。
ス電圧制御用可変抵抗と接続されるＡＰＤと、ＡＰＤの
ブレイクダウン電圧値とその温度特性データが記憶され
るメモリと、ＡＰＤの周囲の温度を検出する温度センサ
と、前記ＡＰＤに発生した電気信号を増幅する増幅器
と、該増幅器の出力からデータとクロックを出力する識
別再生器、とから構成されることを特徴とする付記１記
載のＡＰＤバイアス電圧制御回路。
【００５８】（付記３） 前記温度センサは、ＡＰＤと
熱的に離れた箇所に設置され、ＡＰＤバイアス電圧制御
部のＣＰＵは、この温度検出データをＡＰＤ素子温度に
換算し、この値と光受信部から読み込んだＡＰＤのブレ
イクダウン電圧値とその温度特性データを基に、光受信
部の受信特性が最適となるＡＰＤバイアス電圧の電圧
値、及びバイアス電圧制御用可変抵抗の抵抗値を算出
し、これらの値に直流電圧源、バイアス電圧制御用可変
抵抗を制御することを特徴とする付記２記載のＡＰＤバ
イアス電圧制御回路。
熱的に離れた箇所に設置され、ＡＰＤバイアス電圧制御
部のＣＰＵは、この温度検出データをＡＰＤ素子温度に
換算し、この値と光受信部から読み込んだＡＰＤのブレ
イクダウン電圧値とその温度特性データを基に、光受信
部の受信特性が最適となるＡＰＤバイアス電圧の電圧
値、及びバイアス電圧制御用可変抵抗の抵抗値を算出
し、これらの値に直流電圧源、バイアス電圧制御用可変
抵抗を制御することを特徴とする付記２記載のＡＰＤバ
イアス電圧制御回路。
【００５９】（付記４） 前記光受信部とＡＰＤバイア
ス電圧制御部との構成において、ＣＰＵとバイアス電圧
制御用可変抵抗は光受信部に設置され、このＣＰＵは、
予めメモリ記憶させたＡＰＤのブレイクダウン電圧値と
その温度特性データと、温度センサによるＡＰＤ素子温
度の検出データを基に、光受信部の受信特性が最適とな
るようにバイアス電圧制御用可変抵抗の抵抗値を自動的
に設定し、また光受信部の受信特性が最適となるＡＰＤ
バイアス電圧の電圧値を出力し、一方、ＡＰＤバイアス
電圧制御部では、この値に直流電圧源を自動的に制御す
ることを特徴とする付記１記載のＡＰＤバイアス電圧制
御回路。
ス電圧制御部との構成において、ＣＰＵとバイアス電圧
制御用可変抵抗は光受信部に設置され、このＣＰＵは、
予めメモリ記憶させたＡＰＤのブレイクダウン電圧値と
その温度特性データと、温度センサによるＡＰＤ素子温
度の検出データを基に、光受信部の受信特性が最適とな
るようにバイアス電圧制御用可変抵抗の抵抗値を自動的
に設定し、また光受信部の受信特性が最適となるＡＰＤ
バイアス電圧の電圧値を出力し、一方、ＡＰＤバイアス
電圧制御部では、この値に直流電圧源を自動的に制御す
ることを特徴とする付記１記載のＡＰＤバイアス電圧制
御回路。
【００６０】（付記５） ＡＰＤのブレイクダウン電圧
とその温度特性、温度センサの検出出力、直流電圧源制
御信号、バイアス電圧制御用可変抵抗設定信号が、離散
的なディジタル信号であることを特徴とする付記１乃至
４の何れかに記載のＡＰＤバイアス電圧制御回路。
とその温度特性、温度センサの検出出力、直流電圧源制
御信号、バイアス電圧制御用可変抵抗設定信号が、離散
的なディジタル信号であることを特徴とする付記１乃至
４の何れかに記載のＡＰＤバイアス電圧制御回路。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果が得られる。 （１）請求項１記載の発明によれば、ＡＰＤバイアス電
圧制御部の外付けによる光受信部の小型化、更にはＰＩ
Ｎ素子光受信部の構造の共通化が可能となるＡＰＤバイ
アス電圧制御回路を提供することができる。
以下の効果が得られる。 （１）請求項１記載の発明によれば、ＡＰＤバイアス電
圧制御部の外付けによる光受信部の小型化、更にはＰＩ
Ｎ素子光受信部の構造の共通化が可能となるＡＰＤバイ
アス電圧制御回路を提供することができる。
【００６２】また、ＡＰＤバイアス電圧制御部は、それ
と組み合わせられる光受信部の個別情報を基に自動的に
制御されるため、光受信部とＡＰＤバイアス電圧制御部
の任意の組み合わせが可能になり、またＡＰＤのブレイ
ク電圧の個別的なばらつき、温度特性に対して、光受信
部を個々に調整することなく、最適な受信特性を得るこ
とができる。
と組み合わせられる光受信部の個別情報を基に自動的に
制御されるため、光受信部とＡＰＤバイアス電圧制御部
の任意の組み合わせが可能になり、またＡＰＤのブレイ
ク電圧の個別的なばらつき、温度特性に対して、光受信
部を個々に調整することなく、最適な受信特性を得るこ
とができる。
【００６３】（２）請求項２記載の発明によれば、バイ
アス電圧制御に必要な周囲温度データＴとその時のブレ
イクダウン電圧ＶｂをＣＰＵに与えることができ、ＡＰ
Ｄのバイアス電圧を最適に設定することができる。
アス電圧制御に必要な周囲温度データＴとその時のブレ
イクダウン電圧ＶｂをＣＰＵに与えることができ、ＡＰ
Ｄのバイアス電圧を最適に設定することができる。
【００６４】（３）請求項３記載の発明によれば、温度
センサをＡＰＤから離して設置しても、ＡＰＤ素子温度
に換算し、その時のブレイクダウン電圧Ｖｂから、ＣＰ
ＵはＡＰＤのバイアス電圧を最適に設定することができ
る。
センサをＡＰＤから離して設置しても、ＡＰＤ素子温度
に換算し、その時のブレイクダウン電圧Ｖｂから、ＣＰ
ＵはＡＰＤのバイアス電圧を最適に設定することができ
る。
【００６５】この発明において、予めメモリ記憶させた
ＡＰＤのブレイクダウン電圧値とその温度特性データ
と、温度センサによるＡＰＤ素子温度の検出データを基
に、光受信部の受信特性が最適となるようにバイアス電
圧制御用可変抵抗の抵抗値を自動的に設定し、また光受
信部の受信特性が最適となるＡＰＤバイアス電圧の電圧
値を出力し、一方、ＡＰＤバイアス電圧制御部では、こ
の値に直流電圧源を自動的に制御すれば、ＡＰＤのバイ
アス電圧を最適に設定することができる。
ＡＰＤのブレイクダウン電圧値とその温度特性データ
と、温度センサによるＡＰＤ素子温度の検出データを基
に、光受信部の受信特性が最適となるようにバイアス電
圧制御用可変抵抗の抵抗値を自動的に設定し、また光受
信部の受信特性が最適となるＡＰＤバイアス電圧の電圧
値を出力し、一方、ＡＰＤバイアス電圧制御部では、こ
の値に直流電圧源を自動的に制御すれば、ＡＰＤのバイ
アス電圧を最適に設定することができる。
【００６６】また、この発明において、ＡＰＤのブレイ
クダウン電圧とその温度特性、温度センサの検出出力、
直流電圧源制御信号、バイアス電圧制御用可変抵抗設定
信号が、離散的なディジタル信号であるようにすれば、
ＣＰＵはこれらディジタル信号に基づいてＡＰＤのバイ
アス電圧を最適に設定することができる。
クダウン電圧とその温度特性、温度センサの検出出力、
直流電圧源制御信号、バイアス電圧制御用可変抵抗設定
信号が、離散的なディジタル信号であるようにすれば、
ＣＰＵはこれらディジタル信号に基づいてＡＰＤのバイ
アス電圧を最適に設定することができる。
【００６７】このように、本発明によれば、光受信モジ
ュールとＡＰＤバイアス電圧制御部との汎用的な組み合
わせが可能で、ＡＰＤバイアス電圧制御部の外付けによ
る光受信モジュールの小型化、更にはＰＩＮ素子光受信
モジュールの構造の共通化が可能となるＡＰＤバイアス
電圧制御回路を提供することができる。
ュールとＡＰＤバイアス電圧制御部との汎用的な組み合
わせが可能で、ＡＰＤバイアス電圧制御部の外付けによ
る光受信モジュールの小型化、更にはＰＩＮ素子光受信
モジュールの構造の共通化が可能となるＡＰＤバイアス
電圧制御回路を提供することができる。
【図１】本発明の原理ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態例を示すブロック図
である。
である。
【図３】本発明の第２の実施の形態例を示すブロック図
である。
である。
【図４】本発明の第３の実施の形態例を示すブロック図
である。
である。
【図５】増倍率Ｍ固定方式の概念図である。
【図６】ＦＵＬＬ ＡＧＣ方式の概念図である。
【図７】自己バイアス方式の概念図である。
【図８】Ｐｉｎ−Ｉapd特性の一例を示す図である。
【図９】光空間伝送装置の公知例を示す図である。
【図１０】Ｐｉｎ−Ｖapd特性の一例を示す図である。
【図１１】Ｐｉｎ−Ｍ特性の一例を示す図である。
６０ 光受信部 ６１ メモリ ７０ ＡＰＤバイアス電圧制御部 ７１ 直流電圧源 ７２ ＣＰＵ Ｒ１０ バイアス電圧制御抵抗（可変抵抗）
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０３Ｆ 3/08 (72)発明者 布施 由起治 北海道札幌市北区北七条西四丁目３番地１ 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 Ｆターム(参考） 5F049 MA04 MA07 NA19 NA20 UA04 UA11 UA16 UA20 5J092 AA01 AA56 CA02 CA81 CA92 FA10 HA19 HA25 HA26 HA29 HA43 HA44 KA12 KA34 TA01 TA02 UL03 5K002 BA15 CA11 CA18
Claims (3)
- 【請求項１】 自己バイアス方式によりアバランシェフ
ォトダイオード（ＡＰＤ）のバイアス電圧を制御するＡ
ＰＤバイアス電圧制御回路において、 光信号入力を受けて、電気信号に変換し、出力データを
出力する光受信部と、 該光受信部のＡＰＤに最適なバイアス電圧を与えるＡＰ
Ｄバイアス電圧制御部とを別々に構成し、 前記ＡＰＤバイアス電圧制御部は、 その出力電圧を制御可能な直流電圧源と、 前記直流電圧源に接続され、外部信号によりその抵抗値
が可変されるバイアス電圧制御用の可変抵抗と、 各種制御を行なうＣＰＵとから構成され、 前記ＣＰＵは、光受信部のメモリに記憶されているＡＰ
Ｄのブレイクダウン電圧値とその温度特性データとを読
み出し、光受信部の受信特性が最適となるように、前記
直流電源とバイアス電圧制御用可変抵抗の制御を行なう
ことを特徴とするＡＰＤバイアス電圧制御回路。 - 【請求項２】 前記光受信部は、 前記バイアス電圧制御用可変抵抗と接続されるＡＰＤ
と、 ＡＰＤのブレイクダウン電圧値とその温度特性データが
記憶されるメモリと、 ＡＰＤの周囲の温度を検出する温度センサと、 前記ＡＰＤに発生した電気信号を増幅する増幅器と、 該増幅器の出力からデータとクロックを出力する識別再
生器、とから構成されることを特徴とする請求項１記載
のＡＰＤバイアス電圧制御回路。 - 【請求項３】 前記温度センサは、ＡＰＤと熱的に離れ
た箇所に設置され、ＡＰＤバイアス電圧制御部のＣＰＵ
は、この温度検出データをＡＰＤ素子温度に換算し、こ
の値と光受信部から読み込んだＡＰＤのブレイクダウン
電圧値とその温度特性データを基に、光受信部の受信特
性が最適となるＡＰＤバイアス電圧の電圧値、及びバイ
アス電圧制御用可変抵抗の抵抗値を算出し、これらの値
に直流電圧源、バイアス電圧制御用可変抵抗を制御する
ことを特徴とする請求項２記載のＡＰＤバイアス電圧制
御回路。
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| US10357214B2 (en) | 2013-04-26 | 2019-07-23 | Toshiba Medical Systems Corporation | Photon counting CT apparatus, light detection device, radiation detection device, and radiation analysis device |
| US10700789B2 (en) | 2018-04-09 | 2020-06-30 | Fujitsu Limited | Optical receiver |
| WO2020149264A1 (ja) * | 2019-01-16 | 2020-07-23 | 日本電信電話株式会社 | 光検出器 |
| KR102278791B1 (ko) * | 2020-05-07 | 2021-07-20 | 한국과학기술원 | 실리콘 광증배소자 동작전압 탐색 시스템 |
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