JP2004325562A - Light signal receiving apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号受信装置に関し、特にトランスインピーダンスアンプを内蔵する装置に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
図12に、従来のトランスインピーダンスアンプ内蔵型光信号受信装置の光学系側面断面構造を示す。
【0003】
パッケージ1内に基板2が収納され、基板2上にトランスインピーダンスアンプ3が搭載され、キャリア4に電気的に接続されている。
【0004】
キャリア4の表面上には受光素子5が搭載されており、パッケージ1のガラス板6を通過した入射光が受光素子5に受光される。
【0005】
一方、パッケージ1にはレンズホルダ7が結合されており、レンズホルダ7内にはレンズ8が収納されている。レンズホルダ7にはフェルールホルダ9が結合されており、フェルールホルダ9内にはファイバフェルール10が収納され、ファイバフェルール10内には図示されていない光ファイバが収納されており、光信号が伝送される。
【0006】
ファイバフェルール10の端面から出射された光信号11が、レンズ8により集光され、ガラス板6を通過して受光素子5に入射する。
【0007】
入射した光信号11は、受光素子5によって光信号から電気信号に変換され、トランスインピーダンスアンプ3で増幅された後出力される。
【0008】
図13に、トランスインピーダンスアンプ3の入力電流に対する出力信号の振幅の関係を示す。さらに、図13に示されたA点、B点、C点におけるアイパターンデータをそれぞれ図14(a)、(b)、(c)に示す。
【0009】
図13におけるC点のように、入力電流が所定値(例えば、1200μA)を超えると、トランスインピーダンスアンプ3は飽和して図14(c)に示されたようにアイ開口が得られず、所定値以上に入力電流値が大きい領域では符号誤り率特性が劣化することになる(最大受信感度特性:Po)。
【0010】
また、入力信号値が小さすぎる領域においても、ノイズによりアイ開口が得られなくなり符号誤り率特性が劣化する(最小受信感度:Ps)。
【0011】
このようなトランスインピーダンスアンプ3の入出力特性が原因となって、受信装置の符号誤り率特性における最大受信感度と最小受信感度が得られる領域(ダイナミックレンジ)が決まる。
【0012】
図15に、受光感度0.8(A/W)で図13に示された入出力特性を有するトランスインピーダンスアンプ3を使用したときのPDモジュールの入力光信号レベルに対する入力電気信号レベルを線L11に示し、入力光信号レベルに対するトランスインピーダンスアンプ3の出力振幅の一例を線L12に示す。
【0013】
図13及び図14(a)〜(c)を用いて説明したように、最大受信感度、最小受信感度は、トランスインピーダンスアンプ3の入出力特性によって決まる要因が大きい。
【0014】
ここで、最大受信感度Poが得られるときの入力電気信号レベルを1200μAとし、最小受信感度Psを得られるときトランスインピーダンスアンプ3の出力振幅を25Vp−pとすると、図15に示されたPDモジュールの誤り率特性における最大受信感度は、+1.5dBm、最小受信感度は−17.5dBmとなり、このPDモジュールのダイナミックレンジは、19.0dBとなる。
【0015】
受光感度0.8A/W、増倍率M=9で図15に示された入出力特性を有するトランスインピーダンスアンプ3を使用したAPDモジュールの入力光信号レベルに対する入力電気信号レベルを図16において線L13として示し、トランスインピーダンスアンプ3の出力振幅の一例を線L14として示す。
【0016】
この場合に、図16においてAPDモジュールの誤り率特性の最大受信感度は、−7.5dBm、最小受信感度は−26.5dBmとなり、このAPDモジュールのダイナミックレンジは19.0dBとなる。
【0017】
APDモジュールに関しては、入力光信号レベルが大きい場合、増倍率を下げることにより最大受信感度−4dBmが得られるようになり、ダイナミックレンジは22.5dBとなる。
【0018】
従来の光受信モジュールを開示する文献を以下に示す。
【0019】
【特許文献1】
特開平11−168431号公報
【特許文献2】
特開平11−261083号公報
【特許文献3】
特開2002−261300号公報
【特許文献4】
特開2002−269895号公報
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような従来の光信号受信装置では、ダイナミックレンジが狭いため、短距離通信用、長距離通信用というように用途に応じてモジュールを使い分ける必要があり、幅広い用途に対応することができなかった。
【0021】
本発明は上記事情に鑑み、サイズを増加させることなく広いダイナミックレンジが得られ、幅広い用途に対応することが可能な光信号受信装置を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明の光信号受信装置は、
光信号を送信し、出射端面から出射する光ファイバと、
出射された前記光信号を受光して、電気信号に変換する受光素子と、
前記電気信号を与えられ、増幅して出力するアンプと、
前記光ファイバの出射端面から出射された前記光信号が前記受光素子に受光されるまでの光路中に設けられ、前記光信号を光強度が高くなるに従い減衰する調光作用を有する調光ガラス板とを備えることを特徴とする。
【0023】
あるいは本発明の光信号受信装置は、
光信号を送信し、出射端面から出射する光ファイバと、
出射された前記光信号を受光して、電気信号に変換する受光素子と、
前記電気信号を与えられ、増幅して出力するアンプと、
前記光ファイバの出射端面から出射された前記光信号が前記受光素子に受光されるまでの光路中に設けられ、前記光信号を光強度が高くなるに従い減衰する調光フィルタとを備えることを特徴とする。
【0024】
ここで、前記調光フィルタは前記光路中に少なくとも2個所設けられていることが望ましい。
【0025】
前記調光フィルタは、前記光路中に設けられたガラス板の表面に設けられた調光フィルタ膜であってもよく、この調光フィルタ膜は少なくとも2層積層されていてもよい。
【0026】
前記光路中において、前記光信号を集光して前記受光素子に受光させるためのレンズをさらに備え、前記調光フィルタが、前記レンズの表面に設けられた調光フィルタ膜であってもよい。
【0027】
前記調光フィルタが、前記光ファイバの出射端面に設けられた調光フィルタ膜であってもよい。
【0028】
前記調光フィルタが、前記受光素子の表面に設けられた調光フィルタ膜であってもよい。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0030】
(1)第1の実施の形態
本発明の第1の実施の形態による光信号受信装置は、図1に示される断面構成を備えている。
【0031】
この光信号受信装置は、パッケージ1内に基板2が収納され、基板2上にトランスインピーダンスアンプ3が搭載され、キャリア4に電気的に接続されている。
【0032】
キャリア4の表面上には受光素子5が搭載されており、パッケージ1の調光フィルタガラス板106を通過した入射光が受光素子5に受光される。
【0033】
一方、パッケージ1にはレンズホルダ7が結合されており、レンズホルダ7内にはレンズ8が収納されている。レンズホルダ7にはフェルールホルダ9が結合されており、フェルールホルダ9内にはファイバフェルール10が収納され、ファイバフェルール10内には図示されていない光ファイバが収納されており、光信号が伝送される。
【0034】
ファイバフェルール10の端面から出射された光信号11が、レンズ8により集光され、調光フィルタガラス板106を通過して受光素子5に入射する。入射した光信号11は、受光素子5によって光信号から電気信号に変換され、トランスインピーダンスアンプ3で増幅された後出力される。
【0035】
ここで、従来の装置と比較し、ガラス板を調光フィルタガラス板106に置き換えた点に特徴がある。この調光フィルタガラス板106は、光の強度変動により色や光の吸収程度を変える調光フィルタとしての作用を備えるものであり、例えば光学ガラス、石英ガラス、ソーダガラス等の材質にクロム、低反射クロム等の物質を表面に蒸着したものを用いることができる。
【0036】
このような調光フィルタガラス板106を備えることにより、ファイバフェルール10の出射端面から出射された光信号11がレンズ8で集光された後、調光フィルタガラス106によって光信号11の所定のレベル以上の成分において光強度が減衰され、受光素子5に受光されて電気信号に変換された後、トランスインピーダンスアンプに入力される。
【0037】
図2に、調光フィルタガラス板106における光強度の変化(入力光信号レベル)に対する透過率の変動の一例を線L1に示す。光強度が高くなるにつれて透過率が減少していく様子がわかる。この場合の入力光信号レベルに対する透過後の光信号レベルは、線L2に示される通りである。
【0038】
図2に示された特性を有する調光フィルタガラス板106を使用したときのAPDモジュールの入力光信号レベルに対する入力電気信号レベルを図3の線L3に示し、入力光信号レベルに対するトランスインピーダンスアンプ3の出力振幅の一例を線L4に示す。
【0039】
図16に示された従来の装置と比較し、最大受信感度が−7.5dBmから−6.5dBmへというように1.0dB向上し、ダイナミックレンジが19.0dBから20dBへと拡がっている。
【0040】
また、入力光信号レベルが大きいときに増倍率を下げることにより、最大受信感度が+2dBmとなり、ダイナミックレンジが28.5dBとなる。
【0041】
尚、PDモジュ−ルの場合には、最大受信感度が+7.5dBm、最小受信感度が−17dBmとなり、ダイナミックレンジは24.5dBとなる。
【0042】
(2)第2の実施の形態
本発明の第2の実施の形態による光信号受信装置について説明する。
【0043】
本第2の実施の形態は図4に示された構成を備え、上記第1の実施の形態と比較し、ガラス板206の入射光側の表面と出射光側の表面の両面に、調光フィルタ膜201が設けられている点で相違する。この調光フィルタ膜201は、上記第1の実施の形態における調光フィルタガラス板106と同様に、光の強度変動により色や光の吸収程度を変える作用を有する。
【0044】
このような調光フィルタ膜201が施されたガラス板206を備えることにより、ファイバフェルール10の出射端から出射された光信号11がレンズ8で集光された後、調光フィルタ膜201によって光信号11の所定のレベル以上の成分において光強度が減衰され、受光素子5に受光されて電気信号に変換された後、トランスインピーダンスアンプに入力される。
【0045】
ここで、本実施の形態ではガラス板206の両面に設けられた調光フィルタ膜201を通過するので、調光フィルタ膜を2度通過することとなり、受光素子5に受光される光信号11は、上記第1の実施の形態より大きく減衰される。
【0046】
図5に調光フィルタ膜201への入力光信号レベルと調光フィルタ膜201を通過した後の透過後光信号レベルの一例を示す。
【0047】
PDモジュールの場合、最大受信感度が+13.5dBm、最小受信感度が−17dBmとなり、ダイナミックレンジが30.5dBとなる。
【0048】
一方、APDモジュールの場合には、最大受信感度が−5.5dBm、最小受信感度が−26.5dBmとなり、ダイナミックレンジは21dBとなる。
【0049】
また、入力光信号レベルが大きいときは増倍率を下げることにより、最大受信感度として+8dBmが得られるようになり、ダイナミックレンジはより拡大されて34.5dBとなる。
【0050】
(3)第3の実施の形態
本発明の第3の実施の形態について、図6を用いて説明する。
【0051】
本実施の形態は、レンズ308における入射光側の表面と出射光側の表面、即ち両面に調光フィルタ膜301が設けられている点に特徴がある。この調光フィルタ膜301は、上記第2の実施の形態における調光フィルタ膜201と同様に、光の強度変動により色や光の吸収程度を変える作用を有する。
【0052】
このような調光フィルタ膜301が施されたレンズ308を備えることにより、ファイバフェルール10の出射端から出射された光信号11が先ずレンズ308で集光される前、また集光された後において、調光フィルタ膜301によって2回光信号11の所定のレベル以上の成分における光強度が減衰され、受光素子5に受光されて電気信号に変換された後、トランスインピーダンスアンプに入力される。
【0053】
このように、本実施の形態ではレンズ306の両面に設けられた調光フィルタ膜301を通過するので、調光フィルタ膜を2度通過することとなり、受光素子5に受光される光信号11は、上記第2の実施の形態と同様に上記第1の実施の形態より大幅に減衰される。
【0054】
よって、本実施の形態では上記第2の実施の形態と同様に、幅広いダイナミックレンジを得ることができる。
【0055】
(4)第4の実施の形態
本発明の第4の実施の形態について、図面を参照し説明する。
【0056】
本実施の形態は、図7に示されたように、ファイバフェルール410の光出射端面に調光フィルタ膜401が設けられている点に特徴がある。この調光フィルタ膜401は、上記第2の実施の形態における調光フィルタ膜201、上記第3の実施の形態における調光フィルタ膜301と同様に、光の強度変動により色や光の吸収程度を変える作用を有する。
【0057】
このような調光フィルタ膜401が出射端面に施されたファイバフェルール410を備えることにより、ファイバフェルール410の出射端から出射される際に所定のレベル以上の成分における光強度が減衰され、光信号11がレンズ308で集光された後、受光素子5に受光されて電気信号に変換されてトランスインピーダンスアンプに入力される。
【0058】
本実施の形態は、上記第1の実施の形態とほぼ同等のダイナミックレンジを得ることができる。
【0059】
(5)第5の実施の形態
本発明の第5の実施の形態について、その構成を示した図8を用いて説明する。
【0060】
本実施の形態は、受光素子505の受光表面に調光フィルタ膜501が設けられている点に特徴がある。この調光フィルタ膜501は、上記第4の実施の形態における調光フィルタ膜401と同様に、光の強度変動により色や光の吸収程度を変える作用を奏するものである。
【0061】
このような調光フィルタ膜501が受光表面に設けられた受光素子505を備えることにより、ファイバフェルール10の端面から出射された光信号11がレンズ8で集光され、ガラス板6を通過した後、受光素子505の受光表面に施された調光フィルタ膜501で減衰された状態で受光され、電気信号に変換されてトランスインピーダンスアンプ3に入力される。
【0062】
本実施の形態は、上記第1の実施の形態とほぼ同等のダイナミックレンジを得ることができる。
【0063】
(6)第6の実施の形態
本発明の第6の実施の形態について、その構成を示した図9を用いて説明する。
【0064】
本実施の形態は、上記第2の実施の形態と同様に、ガラス板606の両面に調光フィルタ膜602、603、上記第4の実施の形態と同様にファイバフェルール610の出射端面上に調光フィルタ膜604、上記第5の実施の形態と同様に受光素子605の受光表面上に調光フィルタ膜601をそれぞれ備えている。
【0065】
これらの調光フィルタ膜601〜604は、光の強度変動により色や光の吸収程度を変える作用を有する。
【0066】
このように、本実施の形態によれば調光フィルタ膜601〜604によって光が4回に渡って減衰されるので、上記第1〜第5の実施の形態以上に幅広いダイナミックレンジを得ることができる。
【0067】
(7)第7の実施の形態
本発明の第7の実施の形態は、図10に示される構成を備えている。
【0068】
本実施の形態は、上記第1の実施の形態における調光フィルタガラス板を2枚直列に光路上に設けたものに相当する。
【0069】
これにより、ファイバフェルール10の端面から出射された光信号11が、レンズ8により集光され、2枚の調光フィルタガラス板701、702を通過して受光素子5に入射し、受光素子5によって光信号から電気信号に変換され、トランスインピーダンスアンプ3で増幅された後出力される。
【0070】
本実施の形態によれば、調光フィルタガラス板701、702によって光が2回に渡って減衰されるので、上記第2、第3の実施の形態とほぼ同等に幅広いダイナミックレンジを得ることができる。
【0071】
(8)第8の実施の形態
本発明の第8の実施の形態について、その構成を示した図11を参照して説明する。
【0072】
本実施の形態は、図4に示された上記第2の実施の形態において、ガラス板206の両面に設けている調光フィルタ膜201を、それぞれ2層以上の積層構造にしたものに相当する。他の構成は上記第2の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【0073】
図11に、調光フィルタ膜201を積層構造とした場合の一例を示す。ガラス板206の両面に、少なくとも2層の調光フィルタ膜が積層されており、ここでは3層の調光フィルタ膜801、802、803が積層されている。
【0074】
このようなガラス板206を用いることにより、光信号がガラス板206の両面において複数回に渡って減衰されることとなり、上記第2の実施の形態以上に幅広いダイナミックレンジを得ることができる。
【0075】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光信号受信装置によれば、光信号が通過する光路上のいずれかにおいて調光フィルタ膜により所定レベル以上の成分が減衰されることにより、従来の装置と同等のサイズでダイナミックレンジの幅をより拡げることができるため、短距離通信から長距離通信に至る幅広い用途に用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による光信号受信装置の構成を示した縦断面図。
【図2】上記第1の実施の形態において、調光フィルタガラス板における光強度の変化に対する透過率の変動の一例、及び入力光信号レベルに対する透過後の光信号レベルを示すグラフ。
【図3】図2に示された特性を有する調光フィルタガラス板を使用したときのAPDモジュールの入力光信号レベルに対する入力電気信号レベル、及び入力光信号レベルに対するトランスインピーダンスアンプの出力振幅の一例を示すグラフ。
【図4】本発明の第2の実施の形態による光信号受信装置の構成を示した縦断面図。
【図5】上記第2の実施の形態における入力光信号に対する透過後の光信号のレベルを示したグラフ。
【図6】本発明の第3の実施の形態による光信号受信装置の構成を示した縦断面図。
【図7】本発明の第4の実施の形態による光信号受信装置の構成を示した縦断面図。
【図8】本発明の第5の実施の形態による光信号受信装置の構成を示した縦断面図。
【図9】本発明の第6の実施の形態による光信号受信装置の構成を示した縦断面図。
【図10】本発明の第7の実施の形態による光信号受信装置の構成を示した縦断面図。
【図11】本発明の第8の実施の形態による光信号受信装置の構成を示した縦断面図。
【図12】従来の光信号受信装置の構成を示した縦断面図。
【図13】本発明の適用が可能な光信号受信装置において用いられるトランスインピーダンスアンプの入出力特性を示したグラフ。
【図14】図13におけるA、B、C点におけるアイパターンデータを示す説明図。
【図15】PDモジュールにおける入力光信号レベルに対する入力電気信号レベルとトランスインピーダンスアンプの出力振幅の関係を示したグラフ。
【図16】APDモジュールにおける入力光信号レベルに対する入力電気信号レベルとトランスインピーダンスアンプの出力振幅の関係を示したグラフ。
【符号の説明】
1 パッケージ
2 基板
3 トランスインピーダンスアンプ
4 キャリア
5、505、605 受光素子
6、206 ガラス板
7 レンズホルダ
8、308 レンズ
9 フェルールホルダ
10、410、610 ファイバフェルール
11 光信号
106 調光フィルタガラス板
201、301、401、501、601〜604、701〜702、801〜803 調光フィルタ膜[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical signal receiving device, and is particularly suitable for a device incorporating a transimpedance amplifier.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 shows a side sectional structure of an optical system of a conventional optical signal receiving apparatus with a built-in transimpedance amplifier.
[0003]
A
[0004]
A light receiving
[0005]
On the other hand, a
[0006]
The
[0007]
The incident
[0008]
FIG. 13 shows the relationship between the input current of the
[0009]
As shown at point C in FIG. 13, when the input current exceeds a predetermined value (for example, 1200 μA), the
[0010]
Further, even in a region where the input signal value is too small, an eye opening cannot be obtained due to noise, and the code error rate characteristic deteriorates (minimum receiving sensitivity: Ps).
[0011]
Due to such input / output characteristics of the
[0012]
FIG. 15 shows the input electric signal level with respect to the input optical signal level of the PD module when the
[0013]
As described with reference to FIGS. 13 and 14A to 14C, the maximum reception sensitivity and the minimum reception sensitivity are largely determined by the input / output characteristics of the
[0014]
Here, assuming that the input electric signal level when the maximum reception sensitivity Po is obtained is 1200 μA and the output amplitude of the
[0015]
The input electric signal level with respect to the input optical signal level of the APD module using the
[0016]
In this case, in FIG. 16, the maximum reception sensitivity of the error rate characteristic of the APD module is −7.5 dBm, the minimum reception sensitivity is −26.5 dBm, and the dynamic range of this APD module is 19.0 dB.
[0017]
With respect to the APD module, when the input optical signal level is large, the maximum reception sensitivity of -4 dBm can be obtained by lowering the multiplication factor, and the dynamic range becomes 22.5 dB.
[0018]
Documents disclosing the conventional optical receiving module are shown below.
[0019]
[Patent Document 1]
JP-A-11-168431 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-26083 [Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-261300 [Patent Document 4]
JP 2002-269895 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional optical signal receiving apparatus as described above, the dynamic range is narrow, so it is necessary to use different modules depending on the application, such as for short-range communication and long-distance communication. could not.
[0021]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an optical signal receiving apparatus that can obtain a wide dynamic range without increasing the size and can support a wide range of applications.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The optical signal receiving device of the present invention includes:
An optical fiber that transmits an optical signal and exits from the exit end face;
A light-receiving element that receives the emitted optical signal and converts it into an electric signal;
An amplifier which receives the electric signal, amplifies and outputs the electric signal,
A dimming glass plate provided in an optical path until the optical signal emitted from the emission end face of the optical fiber is received by the light receiving element, and having a dimming function of attenuating the optical signal as the light intensity increases. And characterized in that:
[0023]
Alternatively, the optical signal receiving device of the present invention
An optical fiber that transmits an optical signal and exits from the exit end face;
A light-receiving element that receives the emitted optical signal and converts it into an electric signal;
An amplifier which receives the electric signal, amplifies and outputs the electric signal,
A light control filter provided in an optical path until the optical signal emitted from the emission end face of the optical fiber is received by the light receiving element, and attenuating the optical signal as light intensity increases. And
[0024]
Here, it is preferable that at least two light control filters are provided in the optical path.
[0025]
The light control filter may be a light control filter film provided on a surface of a glass plate provided in the optical path, and at least two light control filter films may be laminated.
[0026]
The optical path may further include a lens for condensing the optical signal and causing the light receiving element to receive the light signal, and the dimming filter may be a dimming filter film provided on a surface of the lens.
[0027]
The light control filter may be a light control filter film provided on an emission end face of the optical fiber.
[0028]
The light control filter may be a light control filter film provided on a surface of the light receiving element.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0030]
(1) First Embodiment An optical signal receiving apparatus according to a first embodiment of the present invention has a sectional configuration shown in FIG.
[0031]
In this optical signal receiving device, a
[0032]
The
[0033]
On the other hand, a
[0034]
The
[0035]
Here, as compared with the conventional apparatus, the present embodiment is characterized in that the glass plate is replaced with a light control
[0036]
By providing such a dimming
[0037]
FIG. 2 shows an example of a change in transmittance with respect to a change in light intensity (input optical signal level) in the light control
[0038]
The input electric signal level with respect to the input optical signal level of the APD module when the dimming
[0039]
Compared with the conventional device shown in FIG. 16, the maximum receiving sensitivity is improved by 1.0 dB from -7.5 dBm to -6.5 dBm, and the dynamic range is expanded from 19.0 dB to 20 dB.
[0040]
Also, by lowering the multiplication factor when the input optical signal level is high, the maximum receiving sensitivity becomes +2 dBm and the dynamic range becomes 28.5 dB.
[0041]
In the case of the PD module, the maximum receiving sensitivity is +7.5 dBm, the minimum receiving sensitivity is -17 dBm, and the dynamic range is 24.5 dB.
[0042]
(2) Second Embodiment An optical signal receiving apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
[0043]
The second embodiment has the configuration shown in FIG. 4, and is different from the first embodiment in that both surfaces of the
[0044]
By providing the
[0045]
Here, in this embodiment, since the light passes through the dimming
[0046]
FIG. 5 shows an example of an input optical signal level to the light
[0047]
In the case of the PD module, the maximum receiving sensitivity is +13.5 dBm, the minimum receiving sensitivity is -17 dBm, and the dynamic range is 30.5 dB.
[0048]
On the other hand, in the case of the APD module, the maximum receiving sensitivity is -5.5 dBm, the minimum receiving sensitivity is -26.5 dBm, and the dynamic range is 21 dB.
[0049]
Further, when the input optical signal level is large, by decreasing the multiplication factor, a maximum reception sensitivity of +8 dBm can be obtained, and the dynamic range is further expanded to 34.5 dB.
[0050]
(3) Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0051]
The present embodiment is characterized in that a
[0052]
By providing the
[0053]
As described above, in this embodiment, since the light passes through the light
[0054]
Therefore, in the present embodiment, a wide dynamic range can be obtained as in the second embodiment.
[0055]
(4) Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0056]
This embodiment is characterized in that a
[0057]
By providing such a
[0058]
In the present embodiment, it is possible to obtain a dynamic range substantially equal to that of the first embodiment.
[0059]
(5) Fifth Embodiment A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0060]
The present embodiment is characterized in that a light
[0061]
By providing such a light
[0062]
In the present embodiment, it is possible to obtain a dynamic range substantially equal to that of the first embodiment.
[0063]
(6) Sixth Embodiment A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0064]
In the present embodiment, like the second embodiment, the dimming
[0065]
These dimming
[0066]
As described above, according to the present embodiment, light is attenuated four times by the dimming
[0067]
(7) Seventh Embodiment A seventh embodiment of the present invention has the configuration shown in FIG.
[0068]
The present embodiment corresponds to a configuration in which two light control filter glass plates in the first embodiment are provided in series on the optical path.
[0069]
As a result, the
[0070]
According to the present embodiment, light is attenuated twice by the dimming
[0071]
(8) Eighth Embodiment An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0072]
This embodiment is equivalent to the above-described second embodiment shown in FIG. 4 in which the
[0073]
FIG. 11 shows an example in which the light
[0074]
By using such a
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical signal receiving apparatus of the present invention, a component equal to or higher than a predetermined level is attenuated by the dimming filter film in any one of the optical paths through which the optical signal passes, and is equivalent to the conventional apparatus. Since the width of the dynamic range can be further expanded with the size of, it can be used for a wide range of applications from short-range communication to long-range communication.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an optical signal receiving device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing an example of a change in transmittance with respect to a change in light intensity in the dimming filter glass plate, and an optical signal level after transmission with respect to an input optical signal level in the first embodiment.
FIG. 3 shows an example of an input electric signal level with respect to an input optical signal level of the APD module and an output amplitude of a transimpedance amplifier with respect to the input optical signal level when a dimming filter glass plate having the characteristics shown in FIG. 2 is used. A graph showing.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an optical signal receiving device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the level of an optical signal after transmission with respect to an input optical signal in the second embodiment.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an optical signal receiving device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an optical signal receiving device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an optical signal receiving device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an optical signal receiving device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an optical signal receiving device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an optical signal receiving device according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional optical signal receiving device.
FIG. 13 is a graph showing input / output characteristics of a transimpedance amplifier used in an optical signal receiving apparatus to which the present invention can be applied.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing eye pattern data at points A, B, and C in FIG. 13;
FIG. 15 is a graph showing a relationship between an input electric signal level and an output amplitude of a transimpedance amplifier with respect to an input optical signal level in a PD module.
FIG. 16 is a graph showing a relationship between an input electric signal level and an output amplitude of a transimpedance amplifier with respect to an input optical signal level in the APD module.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
光信号を送信し、出射端面から出射する光ファイバと、
出射された前記光信号を受光して、電気信号に変換する受光素子と、
前記電気信号を与えられ、増幅して出力するアンプと、
前記光ファイバの出射端面から出射された前記光信号が前記受光素子に受光されるまでの光路中に設けられ、前記光信号を光強度が高くなるに従い減衰する調光作用を有する調光ガラス板と、
を備えることを特徴とする光信号受信装置。In the optical signal receiving device,
An optical fiber that transmits an optical signal and exits from the exit end face;
A light-receiving element that receives the emitted optical signal and converts it into an electric signal;
An amplifier which receives the electric signal, amplifies and outputs the electric signal,
A dimming glass plate provided in an optical path until the optical signal emitted from the emission end face of the optical fiber is received by the light receiving element, and having a dimming function of attenuating the optical signal as the light intensity increases. When,
An optical signal receiving device comprising:
光信号を送信し、出射端面から出射する光ファイバと、
出射された前記光信号を受光して、電気信号に変換する受光素子と、
前記電気信号を与えられ、増幅して出力するアンプと、
前記光ファイバの出射端面から出射された前記光信号が前記受光素子に受光されるまでの光路中に設けられ、前記光信号を光強度が高くなるに従い減衰する調光フィルタと、
を備えることを特徴とする光信号受信装置。In the optical signal receiving device,
An optical fiber that transmits an optical signal and exits from the exit end face;
A light-receiving element that receives the emitted optical signal and converts it into an electric signal;
An amplifier which receives the electric signal, amplifies and outputs the electric signal,
A light control filter that is provided in an optical path until the optical signal emitted from the emission end face of the optical fiber is received by the light receiving element, and attenuates the optical signal as light intensity increases,
An optical signal receiving device comprising:
前記調光フィルタが、前記レンズの表面に設けられた調光フィルタ膜であることを特徴とする請求項2記載の光信号受信装置。In the optical path, further comprises a lens for condensing the optical signal and causing the light receiving element to receive light,
The optical signal receiving device according to claim 2, wherein the light control filter is a light control filter film provided on a surface of the lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003116961A JP2004325562A (en) | 2003-04-22 | 2003-04-22 | Light signal receiving apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003116961A JP2004325562A (en) | 2003-04-22 | 2003-04-22 | Light signal receiving apparatus |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2004325562A true JP2004325562A (en) | 2004-11-18 |
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ID=33497011
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JP2003116961A Pending JP2004325562A (en) | 2003-04-22 | 2003-04-22 | Light signal receiving apparatus |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004325562A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009505135A (en) * | 2005-08-09 | 2009-02-05 | ザ・ボーイング・カンパニー | System and method for distributing a signal transmitted to an optical fiber transmission line |
WO2022180779A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 三菱電機株式会社 | Light receiving module and optical transceiver |
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2003
- 2003-04-22 JP JP2003116961A patent/JP2004325562A/en active Pending
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