JP2003174337A

JP2003174337A - 光受信回路

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Publication number: JP2003174337A
Application number: JP2001373862A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Chikuma; 直行筑間
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-20
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Abstract

(57)【要約】【課題】ダイナミックレンジを狭めることなく、か
つ、応答速度を落とすことなく、しかも、受光素子が雪
崩増倍機能を伴わなくても又は飽和領域で動作しても、
過大な光信号に対して出力波形の歪みを抑えることがで
きる、光受信回路を提供する。【解決手段】本発明の光受信回路１０は、光信号Ｐを
光電流Ｉｐに変換する受光素子１１と、受光素子１１で
変換された光電流Ｉｐを増幅するプリアンプ２０と、受
光素子１１で変換された光電流Ｉｐの大きさを検出する
入力レベル検出回路３０と、入力レベル検出回路３０で
検出された光電流Ｉｐの大きさに応じてプリアンプ２０
の入力端の直流バイアス電圧Ｖｂを変化させるバイアス
調整回路４０とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信の基幹伝送
系の分野において光ファイバから出力された光信号を電
気信号に変換する光受信回路に関し、詳しくは、光信号
を光電流に変換する受光素子と、この受光素子で変換さ
れた光電流を増幅するプリアンプと、を備えた光受信回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平6-151945号公報に開示された光受
信回路（以下「第一従来例」という。）と、特開平9-93
203号公報に開示された光受信回路（以下「第二従来
例」という。）とについて説明する。

【０００３】図４は、光受信回路の第一従来例を示す回
路図である。以下、この図面に基づき説明する。

【０００４】光受信回路１００に用いられている増幅回
路１４０は、入力端の電位Ｖａが変わると、その利得や
周波数特性が変わってしまう性質を有している。そのた
め、光受信回路１００では、増幅回路１４０の入力端の
電位Ｖａが常に一定になるように、トランジスタ１３１
を制御している。更に詳しく説明する。

【０００５】光受信回路１００は、ＡＰＤ（アバランシ
・フォト・ダイオード）１１０、電流検出回路１２０、
直流電流源１３０、増幅回路１４０等からなる。ＡＰＤ
１１０は抵抗器１１１が接続され、電流検出回路１２０
は抵抗器１２１とオペアンプ１２２の回路で構成され、
直流電流源１３０はトランジスタ１３１と抵抗器１３２
で構成される。Ｖａ，ＶｋはそれぞれＡＰＤ１１０のア
ノードとカソードの電位を示す。ＶDD、ＶSSは増幅回路
１４０の電源電圧、ＶAPDはＡＰＤ１１０の電源電圧で
ある。Ｖ1はＶｋに対する基準電圧、Ｖ2はトランジスタ
１３１の電源電圧である。

【０００６】次に、光受信回路１００の動作を説明す
る。ＡＰＤ１１０では、入射した光信号を光電流に変換
する。増幅回路１４０では、ＡＰＤ１１０に流れる光電
流の交流成分を増幅し出力する。なお、抵抗器１１１の
抵抗値は増幅回路１４０の入力インピーダンスより十分
大きいものとする。抵抗１２１には、ＡＰＤ１１０の光
電流の直流分が流れる。そのため、電位ＶｋはＡＰＤ１
１０の光信号の平均受光パワーに応じて変化する。それ
をオペアンプ１２２が検知してトランジスタ１３１０の
ベース電圧を制御し、抵抗器１３２とトランジスタ１３
１のエミッタ電圧からコレクタ電流Ｉｐを決める。

【０００７】ここで、光信号の平均受光パワーが増え光
電流の直流分が増えると、電位Ｖｋが下がる。Ｖｋが下
がればオペアンプ１２２の出力電圧すなわちトランジス
タ１３１のベース電圧が上がって、コレクタ電流Ｉｐが
増加する。その逆に、平均受光パワーが減少すればＩｐ
も減少する。したがって、コレクタ電流Ｉｐと光電流の
直流分の大きさが同程度になるように抵抗器１２１，１
３２、オペアンプ１２２等を調整しておけば、増幅回路
１４０に直流電流が流れ込むのを抑えることができる。
光電流の直流分の増減で抵抗器１１１の両端の電位差は
変化するが、電位Ｖａは増幅回路１４０内の帰還抵抗器
Ｒｆで自己バイアスされているので変化せず、トランジ
スタ１３１のコレクタ−エミッタ間の電圧が変わる。

【０００８】このように、ＡＰＤ１１０に流れる光電流
の直流分は、直流電流源１３０に流れ込み、増幅回路１
４０には流れ込まない。その結果、増幅回路１４０の入
力端の電位Ｖａは一定に保たれることから、平均受光パ
ワーが時間的に大きく変化する場合や受光パワーのダイ
ナミックレンジを大きく取る必要がある場合にも、利得
の周波数特性を一定に保持することができる。

【０００９】図５は、光受信回路の第二従来例を示す回
路図である。以下、この図面に基づき説明する。

【００１０】光受信回路２００は、瞬時的な過大光が入
射されたときに受光素子２１０に印加される電圧（以下
「逆方向バイアス電圧」という。）を減少させて光電流
を制限することにより、受光素子２１０や前置増幅器２
２０を過大電流から保護するものである。

【００１１】光受信回路２００は、受光素子２１０、前
置増幅器２２０、電流検出部２３０、可変インピーダン
ス回路２６０等からなる。受光素子２１０はバイアス供
給回路２４０から逆方向バイアス電圧を受け、入力光強
度に対応する電流を発生する。この電流値は電流検出部
２３０によって検出されて可変インピーダンス回路２６
０に送られる。この可変インピーダンス回路２６０は、
バイアス供給回路２４０に対し、検出電流値が通常運用
範囲にあるときは逆方向バイアス電圧を通常運用レベル
にし、通常運用範囲より低い閾値レベルより下がった時
点で逆方向バイアス電圧を下げるように制御して、受光
素子２１０で発生可能な電流の上限値を制限する。ま
た、検出電流値が再度通常運用範囲内に入った場合に
は、受光素子２１０への逆方向バイアス電圧を通常値ま
で上げていくように制御する。

【００１２】可変インピーダンス回路２６０は、電界効
果トランジスタ（ＦＥＴ）２６１により構成され、電流
検出部２３０で検出される電流値に応じて電界効果トラ
ンジスタ２６１のゲート電圧を制御することにより、ド
レイン・ソース間のインピーダンスを増減することがで
きる。

【００１３】いま、受光素子２１０に通常運用範囲の光
が入射しているときには、電流検出部２３０からの出力
電圧によって電界効果トランジスタ２６１のドレイン・
ソース間のインピーダンス値は下げられているので導通
状態となるが、入射される光の強度が下がって受光素子
２１０にて発生する電流値が減ってくると、電流検出部
２３０の検出出力電圧も下がっていく。このため、電界
効果トランジスタ２６１のドレイン・ソース間のインピ
ーダンスが増して解放状態となる。

【００１４】このとき、瞬時的な過大光が入射されたと
きには、ドレイン・ソース間におけるインピーダンス値
が非常に大きい状態なので、スイッチが解放されている
とみなせる。よって、受光素子２１０に発生する電流の
最大値が制限され、受光素子２１０や前置増幅器２２０
を過大電流から保護することが可能となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】高周波数領域で使用さ
れる光通信の基幹伝送は、局内伝送、局間伝送、光アン
プを用いた線形中継伝送、長距離伝送と適用範囲が多岐
に渡る。このため、光受信回路に入力される光信号レベ
ルは、レベル差が大きくばらつく。つまり、光送信回路
の光出力レベル、伝送媒体である光ファイバのロス、線
形中継による光アンプの出力レベル等により、光受信回
路に到達する際には、０ｄＢｍ程度から−３０ｄＢｍ程
度までと１０００倍以上のレベル差を生じる。したがっ
て、光受信回路には大きな入力ダイナミックレンジが要
求されている。その反面、小型化及び低消費電力化への
要望も高いので、光受信回路に給電される電源電圧は低
くなっている。また、微小となった光信号に対しては、
光プリアンプ、ＮＦ（noisefigure）の十分に低い増幅
回路等により対応が可能である。

【００１６】これに対し、１０００倍以上のレベル差に
対応できる入力ダイナミックレンジの実現は、数Ｖ以下
の電源電圧では、対応が非常に困難となっている。これ
は、光−電流変換された信号がプリアンプに入力する際
に、図６［２］にあるように、入力信号レベルに応じて
プリアンプ入力へのＤＣバイアス点に変動が生じてしま
うためである。従来、これに対応するために、大信号入
力時にある一定レベルにて振幅制限を掛けるような回路
構成となっていた。この場合、図６［３］にあるように
光信号の‘１’レベルの時にリミットをかけるため、出
力波形に歪みが生じる問題があった。その結果、特にＷ
ＤＭ（wavelength division multiplexing：波長分割多
重）等の長距離伝送により、歪みを生じた波形が光受信
回路に入力された場合、出力波形に歪みが重畳されるこ
ととなるので、後段の識別回路にて符号誤りなどが発生
することがあった。

【００１７】そこで、前述の第一及び第二従来例の技術
を用いて、出力波形の歪みを抑える光受信回路を考えて
みる。

【００１８】第一従来例の技術を利用した光受信回路
は、光電流の大小に関係なく、プリアンプ入力のＤＣバ
イアス点を常に一定になるように制御することにより、
出力波形の歪みを抑えるものとなる。しかし、図７
［３］に示すように、光電流が大きすぎると、正常に増
幅できる下限値に余裕があるにもかかわらず、正常に増
幅できる上限値を越えてしまう波形が生じてしまう。そ
のため、ダイナミックレンジが狭くなる。また、図８
［３］に示すように、あまり大きくない光電流が流れて
も、正常に増幅できる上限値に余裕があるにもかかわら
ず、ＤＣバイアス点を常に一定になるように過剰に制御
してしまう。そのため、応答速度が遅くなる。

【００１９】第二従来例の技術を利用した光受信回路
は、光電流が大きくなると、受光素子に印加される電圧
（逆方向バイアス電圧）を減少させて光電流を制限する
ことにより、出力波形の歪みを抑えるものとなる。しか
し、このような光受信回路では、次のような問題を生ず
る。．一般的なＰＩＮフォトダイオードなどの雪崩増
倍機能を伴わない受光素子では、光電流の大きさが光信
号の大きさのみに依存するので、逆方向バイアス電圧で
光電流を制御することが実質的に不可能である。．Ａ
ＰＤであっても、光信号が大きすぎると、光電流が逆方
向バイアス電圧に依存しない飽和領域での動作となるの
で、逆方向バイアス電圧を減少させても光電流を抑える
ことが困難になる。．ＡＰＤの雪崩降伏が起きる逆方
向バイアス電圧がごく狭い範囲に限られ、かつ、その逆
方向バイアス電圧の変化に対する光電流の変化が大きい
ので、逆方向バイアス電圧を増減させても所望の光電流
値を得ることが難しい。

【００２０】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、ダイナミック
レンジを狭めることなく、かつ、応答速度を落とすこと
なく、しかも、受光素子が雪崩増倍機能を伴わなくても
又は飽和領域で動作しても、過大な光信号に対して出力
波形の歪みを抑えることができる、光受信回路を提供す
ることにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光受信回路
は、光信号を光電流に変換する受光素子と、この受光素
子で変換された光電流を増幅するプリアンプと、前記受
光素子で変換された光電流の大きさを検出する入力レベ
ル検出回路と、この入力レベル検出回路で検出された光
電流の大きさに応じて前記プリアンプの入力端の直流バ
イアス電圧を変化させるバイアス調整回路とを備えたも
のである（請求項１）。

【００２２】光信号は受光素子で光電流に変換され、光
電流はプリアンプで増幅される。このとき、光電流の大
きさが入力レベル検出回路で検出され、プリアンプの入
力端の直流バイアス電圧がバイアス調整回路で光電流の
大きさに応じて変えられる。例えば、バイアス調整回路
は、光電流が増加すれば直流バイアス電圧を減少させ、
光電流が減少すれば直流バイアス電圧を増加させる（請
求項２）。ここで、過大な光信号が受光素子に照射され
たため、光電流の波形の一部が正常に増幅できる範囲の
上限を越えそうになると、直流バイアス電圧が自動的に
減少する。その結果、光電流の波形全体が正常に増幅で
きる範囲の下限の方へ移動するので、出力波形の歪みが
抑えられる。

【００２３】前述の第一従来例では、プリアンプの入力
端の直流バイアス電圧を、光電流の大きさに関係なく常
に固定する。そのため、光電流が大きすぎると、正常に
増幅できる範囲の上限又は下限の一方に余裕がある場合
でも、光電流の波形がその他方を越えてしまうことがあ
るので、ダイナミックレンジが狭くなる。また、あまり
大きくない光電流が流れても、正常に増幅できる上限に
余裕があるにもかかわらず、直流バイアス電圧を常に一
定になるように過剰に制御してしまうため、応答速度が
遅くなる。

【００２４】これに対し、本発明では、プリアンプの入
力端の直流バイアス電圧を、光電流の大きさに応じて固
定ではなく変化させる。そのため、本発明では、光電流
が大きすぎても、正常に増幅できる範囲内に光電流の波
形を効果的に収められるので、ダイナミックレンジが広
くなる。また、また、あまり大きくない光電流が流れて
も、必要なだけ直流バイアス電圧を変化させることによ
り、過剰に制御してしまうことがないので、応答速度が
速くなる。

【００２５】前述の第二従来例では、光電流が大きくな
ると、受光素子の逆方向バイアス電圧を減少させて光電
流を制限する。これでは、雪崩増倍機能を伴わない受光
素子には適用できない。また、ＡＰＤであっても、光電
流が逆方向バイアス電圧に依存しない飽和領域での動作
には適用できない。更に、ＡＰＤの雪崩降伏が起きる逆
方向バイアス電圧はごく狭い範囲に限られ、かつ逆方向
バイアス電圧の変化に対する光電流の変化が大きいの
で、逆方向バイアス電圧を増減させても所望の光電流値
を得ることが難しい。

【００２６】これに対し、本発明では、光電流の大きさ
に応じて、受光素子の逆方向バイアス電圧を変えるので
はなく、プリアンプの入力端の直流バイアス電圧を変え
る。そのため、雪崩増倍機能を伴わない受光素子にも、
ＡＰＤの飽和領域での動作にも適用できる。また、光電
流の制御に比べて、直流バイアス電圧の制御は極めて容
易である。

【００２７】また、前記入力レベル検出回路は、前記光
電流が流れる抵抗器と、この抵抗器の両端の電圧を増幅
する増幅器とを備えた、としてもよい（請求項３）。

【００２８】前記バイアス調整回路は、前記増幅器の出
力電圧がゲートに印加される電界効果トランジスタと、
この電界効果トランジスタのソース及びドレインの一方
に一端が接続された交流信号遮断用のインダクタとの直
列回路からなり、前記電界効果トランジスタのソース及
びドレインの他方に直流電源電圧が印加されるととも
に、前記インダクタの他端に前記プリアンプの入力端が
接続され、又は、前記電界効果トランジスタのソース及
びドレインの他方に前記プリアンプの入力端が接続され
るとともに、前記インダクタの他端に直流電源電圧が印
加された、としてもよい（請求項４）。

【００２９】前記バイアス調整回路は、前記増幅器の出
力電圧がベースに印加されるバイポーラ・トランジスタ
と、このバイポーラ・トランジスタのエミッタ及びコレ
クタの一方に一端が接続された交流信号遮断用のインダ
クタとの直列回路からなり、前記バイポーラ・トランジ
スタのエミッタ及びコレクタの他方に直流電源電圧が印
加されるとともに、前記インダクタの他端に前記プリア
ンプの入力端が接続され、又は、前記バイポーラ・トラ
ンジスタのエミッタ及びコレクタの他方に前記プリアン
プの入力端が接続されるとともに、前記インダクタの他
端に直流電源電圧が印加された、としてもよい（請求項
５）。

【００３０】前記プリアンプは、入力端及び出力端を有
する増幅器と、この増幅器の入力端と出力端との間に接
続された帰還用の抵抗器と、前記増幅器の出力端に接続
された直流信号遮断用のコンデンサとを備えた、として
もよい（請求項６）

【００３１】換言すると、本発明は、受光素子とプリア
ンプとの間にＤＣバイアス調整機能を持ち、受光電流に
応じてプリアンプへの入力バイアス電圧を調整すること
を特徴とする。本発明によれば、入射される光信号が入
力レベル検出回路にて処理され、大信号入力時にＤＣバ
イアス点が調整されることにより、大信号入力時にも歪
みなく、後段回路に電気信号を受け渡すことが可能であ
る。すなわち、本発明では、ＤＣバイアス点を制御する
ことで、信号の‘１’レベル及び‘０’レベルともに歪
みのない出力波形を後段回路に送信することが可能とな
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る光受信回路
の一実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基
づき説明する。

【００３３】本実施形態の光受信回路１０は、光信号Ｐ
を光電流Ｉｐに変換する受光素子１１と、受光素子１１
で変換された光電流Ｉｐを増幅するプリアンプ２０と、
受光素子１１で変換された光電流Ｉｐの大きさを検出す
る入力レベル検出回路３０と、入力レベル検出回路３０
で検出された光電流Ｉｐの大きさに応じてプリアンプ２
０の入力端の直流バイアス電圧Ｖｂを変化させるバイア
ス調整回路４０とを備えたものである。

【００３４】受光素子１１は、ＰＩＮフォトダイオード
であり、抵抗器３１を介して直流電源電圧Ｖｄｃ１がカ
ソードに印加されている。プリアンプ２０は、入力端及
び出力端を有する増幅器２１と、増幅器２１の入力端と
出力端との間に接続された帰還用の抵抗器２２と、増幅
器２１の出力端に接続された直流信号遮断用のコンデン
サ２３とを備えている。入力レベル検出回路３０は、光
電流Ｉｐが流れる抵抗器３１と、抵抗器３１の両端の電
圧を増幅する増幅器３２とを備えている。

【００３５】バイアス調整回路４０は、増幅器３２の出
力電圧がゲートに印加されるＦＥＴ（電界効果トランジ
スタ）４１と、ＦＥＴ４１のソースに一端が接続された
交流信号遮断用（すなわち主信号遮断用）のインダクタ
４２との直列回路からなり、ＦＥＴ４１のドレインに直
流電源電圧Ｖｄｃ２が印加されるとともに、インダクタ
４２の他端にプリアンプ２０の入力端が接続されたもの
である。具体的に言えば、バイアス調整回路４０は、光
電流Ｉｐが増加すれば直流バイアス電圧Ｖｂを減少さ
せ、光電流Ｉｐが減少すれば直流バイアス電圧Ｖｂを増
加させる。

【００３６】図２及び図３は、光受信回路１０の動作を
示す波形図である。以下、図１乃至図３に基づき、光受
信回路１０の動作を説明する。

【００３７】光信号Ｐは受光素子１１で光電流Ｉｐに変
換され、光電流Ｉｐはプリアンプ２０で増幅される。こ
のとき、光電流Ｉｐの大きさが入力レベル検出回路３０
で検出され、プリアンプ２０の入力端の直流バイアス電
圧Ｖｂがバイアス調整回路４０で光電流Ｉｐの大きさに
応じて変えられる。ここで、過大な光信号Ｐが受光素子
１１に照射されたため、光電流Ｉｐの波形の一部が正常
に増幅できる範囲の上限を越えそうになると、直流バイ
アス電圧が自動的に減少する（図２及び図３）。その結
果、光電流Ｉｐの波形全体が正常に増幅できる範囲の下
限の方へ移動するので、出力波形の歪みが抑えられる。

【００３８】光受信回路１０は、直流バイアス電圧Ｖｂ
を、光電流Ｉｐの大きさに応じて固定ではなく変化させ
る。そのため、光電流Ｉｐが大きすぎても、正常に増幅
できる範囲内に光電流Ｉｐの波形を効果的に収められる
ので、ダイナミックレンジが広くなる（図２及び図
７）。また、あまり大きくない光電流Ｉｐが流れても、
必要なだけ直流バイアス電圧Ｖｂを変化させることによ
り、過剰に制御してしまうことがないので、応答速度が
速くなる（図３及び図８）。

【００３９】また、光受信回路１０は、光電流Ｉｐの大
きさに応じて、受光素子１１の逆方向バイアス電圧を変
えるのではなく、プリアンプ２０の入力端の直流バイア
ス電圧Ｖｂを変える。そのため、雪崩増倍機能を伴わな
い受光素子にも、ＡＰＤの飽和領域での動作にも適用で
きる。また、光電流Ｉｐの制御に比べて、直流バイアス
電圧Ｖｂの制御は極めて容易である。

【００４０】更に、本実施形態に限って言えば、光受信
回路１０は、光電流Ｉｐの波形の最大値が正常に増幅で
きる範囲の上限値に一致するように、直流バイアス電圧
Ｖｂを制御している。そのような動作も含め光受信回路
１０の動作は、受光素子１１の光電特性、抵抗器３１の
抵抗値、増幅器３２の増幅率、ＦＥＴ３１の相互コンダ
クタンス、直流電源電圧Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２等を、例え
ばコンピュータ・シミュレーションによって適切な値と
することにより、実現される。

【００４１】次に、言葉を変えてもう一度説明する。

【００４２】光信号Ｐは、受光素子１１に入力され、そ
こで光−電流変換されて光電流Ｉｐとなる。光電流Ｉｐ
は、プリアンプ２０に入力され、そこで電流−電圧変換
されて、出力電圧Ｖｏｕｔとして後段の回路へ伝送され
る。一方、光電流Ｉｐは、入力レベル検出回路３０で検
出され、検出レベルに応じた電圧信号として、バイアス
調整回路４０へ入力する。バイアス調整回路４０は、光
信号Ｐが大きくなった場合に、プリアンプ２０へのＤＣ
バイアス点を調整する。

【００４３】光信号Ｐが小さい場合、バイアス調整回路
４０は動作しない（すなわち直流バイアス電圧Ｖｂを変
えない）ので、光電流Ｉｐはそのままプリアンプ２０へ
入力する。これに対して、過大な光信号Ｐが入力した場
合、その光電流Ｉｐが入力レベル検出回路３で検出され
るので、バイアス調整回路４０は、直流バイアス電圧Ｖ
ｂを入力レベルに応じて引き下げる。また、バイアス調
整回路４０はインダクタ４２を含んでいるので、交流信
号である主信号については影響を与えない。これによ
り、光受信回路１０では、波形歪みを生じることなく、
後段回路へ主信号を送信することが可能である。なお、
従来技術では、リミットレベルを設けているために、
‘１’側で波形歪みを生じていた（図６）。

【００４４】なお、本発明は、言うまでもなく、上記実
施形態に限定されるものではない。例えば、受光素子１
１は、ＰＩＮフォトダイオードに限らず、ＡＰＤでもよ
い。ＦＥＴ４１の代わりにバイポーラ・トランジスタを
用いてもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明に係る光受信回路によれば、光信
号を光電流に変換する受光素子と、受光素子で変換され
た光電流を増幅するプリアンプと、受光素子で変換され
た光電流の大きさを検出する入力レベル検出回路と、入
力レベル検出回路で検出された光電流の大きさに応じて
プリアンプの入力端の直流バイアス電圧を変化させるバ
イアス調整回路とを備えたことにより、例えば過大な光
信号が受光素子に照射されたため、光電流の波形の一部
が正常に増幅できる範囲の上限を越えそうになっても、
直流バイアス電圧が自動的に減少するので、出力波形の
歪みを抑えることができる。

【００４６】このとき、プリアンプの入力端の直流バイ
アス電圧を、光電流の大きさに応じて固定ではなく変化
させるので、光電流が大きすぎても、正常に増幅できる
範囲内に光電流の波形を効果的に収めることができ、こ
れによりダイナミックレンジを広くできる。また、あま
り大きくない光電流が流れても、必要なだけ直流バイア
ス電圧を変化させるので、過剰に制御してしまうことが
ないことにより、応答速度を向上できる。

【００４７】更に、光電流の大きさに応じて、受光素子
の逆方向バイアス電圧を変えるのではなく、プリアンプ
の入力端の直流バイアス電圧を変えるため、雪崩増倍機
能を伴わない受光素子にも、ＡＰＤの飽和領域での動作
にも適用できる。また、光電流の制御に比べて、直流バ
イアス電圧の制御は極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光受信回路の一実施形態を示す回
路図である。

【図２】図１の光受信回路の動作を示す波形図である。

【図３】図１の光受信回路の動作を示す波形図である。

【図４】光受信回路の第一従来例を示す回路図である。

【図５】光受信回路の第二従来例を示す回路図である。

【図６】従来の一般的な光受信回路の動作を示す波形図
である。

【図７】図４の光受信回路の動作を示す波形図である。

【図８】図４の光受信回路の動作を示す波形図である。

【符号の説明】

１０光受信回路１１受光素子２０プリアンプ２１増幅器２２抵抗器２３コンデンサ３０入力レベル検出回路３１抵抗器３２増幅器４０バイアス調整回路４１ＦＥＴ４２インダクタＰ光信号Ｉｐ光電流Ｖｂ直流バイアス電圧Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２直流電源電圧

フロントページの続きＦターム(参考） 5J092 AA01 AA56 CA21 CA32 CA65 FA10 HA02 HA09 HA19 HA25 HA29 HA33 HA44 KA01 KA03 KA12 KA28 MA22 SA13 TA01 TA06 UL02 UL03 5J500 AA01 AA56 AC21 AC32 AC65 AF10 AH02 AH09 AH19 AH25 AH29 AH33 AH44 AK01 AK03 AK12 AK28 AM22 AS13 AT01 AT06 LU02 LU03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光信号を光電流に変換する受光素子と、
この受光素子で変換された光電流を増幅するプリアンプ
と、を備えた光受信回路において、前記受光素子で変換された光電流の大きさを検出する入
力レベル検出回路と、この入力レベル検出回路で検出さ
れた光電流の大きさに応じて前記プリアンプの入力端の
直流バイアス電圧を変化させるバイアス調整回路と、を更に備えたことを特徴とする光受信回路。
【請求項２】前記バイアス調整回路は、前記光電流が
増加すれば前記直流バイアス電圧を減少させ、前記光電
流が減少すれば前記直流バイアス電圧を増加させる、請求項１記載の光受信回路。
【請求項３】前記入力レベル検出回路は、前記光電流
が流れる抵抗器と、この抵抗器の両端の電圧を増幅する
増幅器とを備えた、請求項１又は２記載の光受信回路。
【請求項４】前記バイアス調整回路は、前記増幅器の出力電圧がゲートに印加される電界効果ト
ランジスタと、この電界効果トランジスタのソース及び
ドレインの一方に一端が接続された交流信号遮断用のイ
ンダクタとの直列回路からなり、前記電界効果トランジスタのソース及びドレインの他方
に直流電源電圧が印加されるとともに、前記インダクタ
の他端に前記プリアンプの入力端が接続され、又は、前
記電界効果トランジスタのソース及びドレインの他方に
前記プリアンプの入力端が接続されるとともに、前記イ
ンダクタの他端に直流電源電圧が印加された、請求項３記載の光受信回路。
【請求項５】前記バイアス調整回路は、前記増幅器の出力電圧がベースに印加されるバイポーラ
・トランジスタと、このバイポーラ・トランジスタのエ
ミッタ及びコレクタの一方に一端が接続された交流信号
遮断用のインダクタとの直列回路からなり、前記バイポーラ・トランジスタのエミッタ及びコレクタ
の他方に直流電源電圧が印加されるとともに、前記イン
ダクタの他端に前記プリアンプの入力端が接続され、又
は、前記バイポーラ・トランジスタのエミッタ及びコレ
クタの他方に前記プリアンプの入力端が接続されるとと
もに、前記インダクタの他端に直流電源電圧が印加され
た、請求項３記載の光受信回路。
【請求項６】前記プリアンプは、入力端及び出力端を
有する増幅器と、この増幅器の入力端と出力端との間に
接続された帰還用の抵抗器と、前記増幅器の出力端に接
続された直流信号遮断用のコンデンサとを備えた、請求項１乃至５のいずれかに記載の光受信回路。