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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Abstract
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
である。
である。
である。
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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