JP2006319427A - 光受信器 - Google Patents

Abstract

【課題】 光信号を広いダイナミックレンジで精度よくモニタすることが可能な光受信器を提供すること。
【解決手段】 この光受信器１は、信号光Ｏ_ｉｎに対応した光電流Ｉ_Ｏを生成するフォトダイオード２と、フォトダイオード２に接続されており、光電流Ｉ_Ｏを電圧信号Ｖ_Ｏに変換し、光電流Ｉ_Ｏから電圧信号Ｖ_Ｏへの変換係数を調整する可変抵抗素子１３を有する可変利得型電流電圧変換回路６と、変換係数を第１及び第２の変換係数の少なくとも２種類に設定するための制御信号を可変抵抗素子１３に送るコントローラ１１と、第１の変換係数によって変換した第１の電圧信号Ｖ_Ｏ１と、第２の変換係数によって変換した第２の電圧信号Ｖ_Ｏ１との差分Ｖ_Ｄに基づき入力光Ｏ_ｉｎに関するモニタ信号Ｖ_ＭＯＮを生成する差信号生成部１８とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光通信において光信号を受信する光受信器に関するものである。

光受信器において光信号の入力レベルをモニタするための回路としては、下記特許文献１に記載のものが知られている。この回路では、電圧フォロア回路におけるオペアンプの出力と帰還ループの出力との間にダイオードを追加することで、オペアンプの出力電圧をプラス側にシフトさせて、オペアンプの出力電圧範囲に起因する誤差を低減している。
特開２００３−１９８２７９号公報

従来のモニタ用回路は、オペアンプに０〜Ｖ_ｃｃの大きさの電源電圧が供給されることにより動作している。光受信器に入力される光信号の強度が微弱であって、受光素子において十分な電流が生成されない場合には、モニタ用回路内の電流電圧変換回路の抵抗素子に発生する電位差、つまり、Ｉ×Ｒ積が０Ｖに限りなく近づくことになる。従って、オペアンプの動作点も０Ｖに限りなく近づき、オペアンプの線形動作範囲から逸脱してしまう。

上記特許文献１記載の回路では、オペアンプの出力側にダイオードを追加することで、帰還ループの出力が０Ｖに近づいた場合でも、オペアンプの出力はダイオードの順方向電圧分だけプラス側にシフトされるため、オペアンプの出力側については線形動作範囲内に留めることが可能である、しかしながら、オペアンプの入力側については、光信号の強度が微弱な場合には、依然として０Ｖに近い電位となり、線形動作範囲外となってしまう。その結果、光信号の強度が微弱な場合に精度よく光信号をモニタすることが困難である。

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、光信号を広いダイナミックレンジで精度よくモニタすることが可能な光受信器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の光受信器は、入力光に対応した光電流を生成するフォトダイオードと、フォトダイオードに接続されており、光電流を電圧信号に変換し、光電流から電圧信号への変換率を調整する利得設定部を有する電流電圧変換器と、変換率を、第１及び第２の変換率の少なくとも２種類に設定するための制御信号を利得設定部に送る変換率制御部と、電流電圧変換器が第１の変換率によって変換した第１の信号と、電流電圧変換器が第２の変換率によって変換した第２の信号との差分に基づき入力光に関するモニタ信号を生成する差信号生成部とを備えることを特徴とする。

このような光受信器では、フォトダイオードにおいて入力光に対応して生成された光電流が、電流電圧変換器によって電圧信号に変換される。この際、光電流から電圧信号への変換率が少なくとも２種類に設定され、２種類の変換率に対応する信号の差分に基づいて入力光のモニタ信号が生成される。従って、電圧信号の中に含まれるオフセットの影響が相殺されることにより、光信号の強度が微弱で光電流が小さい場合であっても、モニタ信号の精度を向上させることができる。

また、利得設定部は、変換率を設定する可変抵抗素子を有し、変換率制御部は、抵抗値を変更するための制御信号を可変抵抗素子に送ることも好ましい。かかる構成を採れば、光電流から電圧信号への変換率がより簡易に変更できる。

あるいは、本発明の光受信器は、入力光に対応した光電流を生成するフォトダイオードと、少なくとも二つの出力端子と一つの制御端子を有し、該出力端子の一方にフォトダイオードを接続し、該出力端子の一方に流れる光電流の大きさが該出力端子の他方に流れる電流の大きさに所定の変換率をもって反映され、変換率が制御端子に入力する制御信号により変更可能とされているカレントミラー部と、変換率を、第１及び第２の変換率の少なくとも２種類に設定するための制御信号をカレントミラー部に送る変換率制御部と、カレントミラー部が第１の変換率に基づいて出力した第１の信号と、カレントミラー部が第２の変換率に基づいて出力した第２の信号との差分に基づき入力光に関するモニタ信号を生成する差信号生成部とを備えることを特徴とする。このような光受信器では、このような光受信器では、フォトダイオードにおいて入力光に対応して生成された光電流が、カレントミラー部によって所定の変換率で出力される。この際、電流の変換率が少なくとも２種類に設定され、２種類の変換率に対応する信号の差分に基づいて入力光のモニタ信号が生成される。従って、信号の中に含まれるオフセットの影響が相殺されることにより、光信号の強度が微弱で光電流が小さい場合であっても、モニタ信号の精度を向上させることができる。

また、差信号生成部は、第１及び第２の信号をそれぞれ第１及び第２のデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、第１のデジタル信号を記憶する第１のレジスタ部と、第２のデジタル信号を記憶する第２のレジスタ部と、第１及び第２のデジタル信号を受け取るとともに、第１のデジタル信号を第１のレジスタ部に、第２のデジタル信号を第２のレジスタ部に出力するセレクタ部と、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号との差分である差分デジタル値に基づいてモニタ信号を算出する演算部とを有することも好ましい。この場合、光受信器の小型化、及び低コスト化を容易に実現できる。

本発明の光受信器によれば、光信号を広いダイナミックレンジで精度よくモニタすることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る光受信器の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態である光受信器の構成を示す図である。同図に示す光受信器１は、入力された信号光Ｏ_ｉｎに対応した出力信号Ｓ_ｏｕｔを外部に出力するための光通信モジュールであり、信号光Ｏ_ｉｎに対応した光電流を生成するPINフォトダイオード等のフォトダイオード２と、フォトダイオード２のカソード電極に接続され、信号光Ｏ_ｉｎの強度をモニタする光受信パワーモニタ回路３と、フォトダイオード２のアノード電極に接続され、光電流を電圧信号に変換するプリアンプ部４と、プリアンプ部４の出力に接続され、プリアンプ部４からの電圧信号を増幅するとともに、その電圧信号を出力信号Ｓ_ｏｕｔとして外部に出力するメインアンプ部５とを備えている。

光受信パワーモニタ回路３は、可変利得型電流電圧変換回路（電流電圧変換器）６、電圧信号をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータ（アナログデジタル変換部）７、アナログデジタルコンバータ７から出力されたデジタル信号をレジスタ９に書き込むセレクタ（セレクタ部）８、デジタル信号を記憶するメモリ素子であるレジスタ（レジスタ部）９、及び所定の演算処理を行う演算器（演算部）１０がこの順で接続されるとともに、可変利得型電流電圧変換回路６、セレクタ８、及び演算器１０にコントローラ（変換率制御部）１１が接続されて構成されている。これらのアナログデジタルコンバータ７、セレクタ８、レジスタ９、及び演算器１０で、信号光Ｏ_ｉｎのモニタ値を生成する差信号生成部１８を構成する。

可変利得型電流電圧変換回路６は、フォトダイオード２のカソード電極に接続され、フォトダイオード２にて生成された光電流Ｉ_Ｏを電圧信号Ｖ_Ｏに変換する。このとき、可変利得型電流電圧変換回路６は、コントローラ１１からの抵抗値制御信号（詳細は、後述する。）に基づいて、光電流Ｉ_Ｏから電圧信号Ｖ_Ｏに変換する際の変換係数（変換率）を調整することが可能なように構成されている。

図２は、図１の光受信器１における可変利得型電流電圧変換回路６の構成をより詳細に示す図である。同図に示すように、可変利得型電流電圧変換回路６として、オペアンプ１２を有するトランスインピーダンスアンプが用いられ、オペアンプ１２には、帰還抵抗として可変抵抗素子（利得設定部）１３が接続されている。コントローラ１１から可変抵抗素子１３に送られる抵抗値制御信号に応じて、可変抵抗素子１３の抵抗値が変更されることにより変換係数が設定される。また、オペアンプ１２の非反転入力には、電源回路１４が接続されることにより、オペアンプ１２に対して基準電圧Ｖ_Ｂが印加されている。オペアンプ１２の反転入力には、フィルタ回路１５を介してフォトダイオード２のカソード電極が接続され、フォトダイオード２によって生成された光電流Ｉ_Ｏから高周波成分がカットされることにより、光電流Ｉ_Ｏの平均電流がオペアンプ１２の反転入力及び可変抵抗素子１３に入力されている。具体的には、フィルタ回路１５は、オペアンプ１２の反転入力とフォトダイオード２のカソード電極との間に接続された抵抗素子１６と、一方の端子がフォトダイオード２のカソード電極に、他方の端子がグラウンド電位に接続されたコンデンサ１７とからなる。

可変利得型電流電圧変換回路６の出力は、アナログデジタルコンバータ７に接続され、アナログデジタルコンバータ７により、可変利得型電流電圧変換回路６から出力された電圧信号Ｖ_Ｏがデジタル値であるデジタル信号Ｄ_Ｏに変換される。

アナログデジタルコンバータ７の出力には、セレクタ８が接続されている。セレクタ８は、アナログデジタルコンバータ７からデジタル信号Ｄ_Ｏを受け取るとともに、コントローラ１１からの書込制御信号（詳細は、後述する。）により、アナログデジタルコンバータ７から受け取ったデジタル信号Ｄ_Ｏを、レジスタ９ａ（第１のレジスタ部）又はレジスタ９ｂ（第２のレジスタ部）のいずれかのレジスタに出力する。レジスタ９ａ及びレジスタ９ｂは、セレクタ８から出力されたデジタル信号Ｄ_Ｏを記憶する。

レジスタ９の出力側には、演算器１０が接続されている。演算器１０は、コントローラ１１からの演算制御信号（詳細は、後述する。）により、レジスタ９ａ及びレジスタ９ｂから２つのデジタル信号Ｄ_Ｏを読み出すとともに、２つのデジタル信号Ｄ_Ｏの差分である差分デジタル値Ｖ_Ｄを算出する。演算器１０は、この差分デジタル値Ｖ_Ｄに基づいて、フォトダイオード２における信号光Ｏ_ｉｎの強度モニタ値である光入力モニタ値Ｖ_ＭＯＮを算出した後に、光入力モニタ値Ｖ_ＭＯＮを外部に出力する。

コントローラ１１は、可変抵抗素子１３の抵抗値をＲに設定するための抵抗値制御信号を生成し、可変利得型電流電圧変換回路６に送出するとともに、アナログデジタルコンバータ７から出力されたデジタル信号（第１のデジタル信号）Ｄ_Ｏ１をレジスタ９ａに出力させるように、セレクタ８に書込制御信号を送出する。また、コントローラ１１は、レジスタ９ａに対するデジタル信号Ｄ_Ｏ１の出力後、可変抵抗素子１３の抵抗値をｍＲ（ｍは、ｍ≠１の正数）に変更するための抵抗値制御信号を生成し、可変利得型電流電圧変換回路６に送出するとともに、アナログデジタルコンバータ７から出力されたデジタル信号（第２のデジタル信号）Ｄ_Ｏ２をレジスタ９ｂに出力させるように、セレクタ８に書込制御信号を送出する。さらに、コントローラ１１は、レジスタ９ａ，９ｂに対するデジタル信号Ｄ_Ｏ１，Ｄ_Ｏ２の出力後、デジタル値Ｄ_Ｏ１，Ｄ_Ｏ２のレジスタ９ａ，９ｂからの読み出し、及び光入力モニタ値Ｖ_ＭＯＮの算出を開始させるための演算制御信号を、演算器１０に出力する。

以下、図３を参照して、光受信パワーモニタ回路３による光入力モニタ値Ｖ_ＭＯＮの算出処理について詳細に説明する。

まず、外部からの指示入力等により信号光Ｏ_ｉｎのモニタが開始されると、コントローラ１１から可変利得型電流電圧変換回路６に抵抗値制御信号が送出され、可変抵抗素子１３の抵抗値がＲに設定される（ステップＳ１）。このとき、フォトダイオード２からの光電流をＩ_Ｏとし、オペアンプ１２におけるオフセット電圧をＶ_ｏｆｆとすると、可変利得型電流電圧変換回路６から出力される電圧信号Ｖ_Ｏ１は、下記式（１）で与えられる。

次に、アナログデジタルコンバータ７におけるデータ処理時間の経過後、コントローラ１１からセレクタ８に書込制御信号が送出され、アナログデジタルコンバータ７から出力された電圧信号Ｖ_Ｏ１に対応するデジタル値Ｄ_Ｏ１がレジスタ９ａに記憶される（ステップＳ２）。ここで、デジタル値Ｄ_Ｏ１は、アナログデジタルコンバータ７によって処理されるデータの最大ビット数をＮ、参照電圧範囲をＶ_ＲＥＦ（＞０）とすれば、下記式（２）によって計算される。

その後、コントローラ１１から可変利得型電流電圧変換回路６に抵抗値制御信号が送出され、可変抵抗素子１３の抵抗値がＲ／２（ｍ＝１／２）に設定される（ステップＳ３）。このとき、可変利得型電流電圧変換回路６から出力される電圧信号Ｖ_Ｏ２は、下記式（３）で与えられる。

そして、アナログデジタルコンバータ７におけるデータ処理時間の経過後、コントローラ１１からセレクタ８に書込制御信号が送出され、アナログデジタルコンバータ７から出力された電圧信号Ｖ_Ｏ２に対応するデジタル値Ｄ_Ｏ２がレジスタ９ｂに記憶される（ステップＳ４）。ここで、デジタル値Ｄ_Ｏ２は、アナログデジタルコンバータ７において下記式（４）によって計算される。

次に、コントローラ１１から演算器１０に演算制御信号が送出され、演算器１０において、レジスタ９ａ，９ｂからデジタル値Ｄ_Ｏ１，Ｄ_Ｏ２が読み出された後、下記式（５）に基づいて光入力モニタ値Ｖ_ＭＯＮが算出される。この光入力モニタ値Ｖ_ＭＯＮは、２つデジタル値Ｄ_Ｏ１，Ｄ_Ｏ２の差分デジタル値Ｖ_Ｄ＝Ｄ_Ｏ１−Ｄ_Ｏ２を演算することによって得られる。その後、算出された光入力モニタ値Ｖ_ＭＯＮが演算器１０から外部に出力される（ステップＳ５）。

図４には、可変抵抗素子１３の抵抗値Ｒ＝12.5kΩ、アナログデジタルコンバータ７における最大ビット数Ｎ＝15、参照電圧範囲をＶ_ＲＥＦ＝2.5V、オペアンプ１２におけるオフセット電圧をＶ_ｏｆｆ＝±6mVとしたときの光受信器１における光入力モニタ値のシミュレーション結果を示す。ここで、同図における「演算無し」は、従来の受信パワーモニタ回路のようにオフセット相殺のための演算を行わない場合における光入力モニタ値を示す。これにより、従来の受信パワーモニタ回路においては、光入力レベルが低いときにオフセットの影響によりモニタ誤差が大きくなっている。これは、以下のような理由による。すなわち、フォトダイオードにおいて生成される光電流がＩ_Ｏ、可変抵抗素子の抵抗値がＲ、オペアンプにおけるオフセット電圧がＶ_ｏｆｆの場合の光入力モニタ値Ｖ_ＭＯＮは、Ｖ_ＭＯＮ＝Ｉ_Ｏ・Ｒ＋Ｖ_ｏｆｆによって計算される。従って、従来の受信パワーモニタ回路における誤差率Errorは、下記式（６）；

によって導かれ、Ｉ_Ｏが小さくなるほど、オフセット電圧による影響が大きくなる。高精度で光入力パワーのモニタを実現するためには、抵抗値Ｒを大きくすることも考えられるが、信号成分（Ｉ_Ｏ・Ｒ）の大きさは電源電圧及び回路動作範囲によって制限されるために抵抗値Ｒを大きくするにも限界がある。これに対し、光受信器１においては、電流電圧利得である抵抗値Ｒに依存することなく、光入力レベルが低い場合でもモニタ誤差が低減されている。

以上説明した光受信器１によれば、フォトダイオード２において信号光Ｏ_ｉｎに対応して生成された光電流Ｉ_Ｏが、可変利得型電流電圧変換回路６によって電圧信号Ｖ_Ｏに変換される。この際、光電流Ｉ_Ｏから電圧信号Ｖ_Ｏへの変換係数が少なくとも２種類に設定され、２種類の変換係数に対応する電圧信号Ｖ_Ｏ１，Ｖ_Ｏ２の差分を示す差分信号Ｄ_Ｏ１−Ｄ_Ｏ２に基づいてモニタ信号Ｖ_ＭＯＮが生成される。従って、電圧信号Ｖ_Ｏ１，Ｖ_Ｏ２の中に含まれるオフセットＶ_ｏｆｆの影響が相殺されることにより、光信号の強度が微弱で光電流が小さい場合であっても、モニタ信号の精度を向上させることができる。また、光電流をモニタする際に電流電圧利得を大きくする必要がないので、ダイナミックレンジを広くとることができる。

また、可変利得型電流電圧変換回路６は、可変抵抗素子１３を有し、コントローラ１１は、可変抵抗素子１３の抵抗値を変更することにより変換係数を設定するので、光電流から電圧信号への変換係数がより簡易に変更できる。

また、光入力強度のモニタを、アナログデジタルコンバータ７、レジスタ９、セレクタ８、及び演算器１０の構成で実現しているので、光受信器の小型化、及び低コスト化を容易に達成できる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、光受信器１のフォトダイオード２と可変利得型電流電圧変換回路６との間に、カレントミラー回路が挿入されてもよい。図５は、図２の光受信器１の変形例の構成を示す図である。同図に示す光受信器２１においては、フィルタ回路１５の抵抗素子１６とオペアンプ１２の反転入力との間にカレントミラー回路２２が接続されている。カレントミラー回路２２は、ベース及びエミッタが互いに接続された２つのトランジスタ素子Ｔｒ_１，Ｔｒ_２のエミッタ−コレクタ間に、２つの電流経路を有する回路である。カレントミラー回路２２においては、トランジスタ素子Ｔｒ_１のエミッタ端子２２ｃからコレクタ端子２２ａに流れる光電流Ｉ_ＯＡ、つまり第１の電流経路を流れる電流と、トランジスタ素子Ｔｒ_２のエミッタ端子２２ｃからコレクタ端子２２ｂに流れる電流Ｉ_ＯＢ、つまり第２の電流経路を流れる電流とが一定の線形関係を持つように構成されている。このカレントミラー回路２２の第１及び第２の電流経路の接続点２２ｃ、つまりトランジスタ素子Ｔｒ_１，Ｔｒ_２のエミッタ端子には、電源回路２３が接続されている。また、第１の電流経路の出力側、つまりコレクタ端子２２ａには、フィルタ回路１５を介してフォトダイオード２が、第２の電流経路の出力側、つまりコレクタ端子２２ｂには、可変利得型電流電圧変換回路６が、それぞれ接続されている。

このような光受信器２１によれば、カレントミラー回路２２により電流電圧変換回路６側に流れる電流がフォトダイオード２側に流れる電流と独立にされており、電流電圧変換回路６に入力する電流のレベルを容易に調整できるので、電流電圧変換回路において適正動作範囲での信号光のモニタが実現される。

また、光受信器１の可変利得型電流電圧変換回路６としては、特定の構成に限定されるものではない。図６は、図５の光受信器２１の変形例の構成を示す図である。同図に示す光受信器３１は、可変利得型電流電圧変換回路３６として、可変抵抗素子３２及び電圧フォロア回路３３とを備えている。可変抵抗素子３２は、一端側がカレントミラー回路２２の第２の電流経路の出力であるコレクタ端子２２ｂに接続され、他端側がグラウンド電位に接続されている。可変抵抗素子３２は、コレクタ端子２２ｂから出力される電流Ｉ_ＯＢに応じた電圧降下Ｖ_Ｏを生じさせる。この可変抵抗素子３２の抵抗値Ｒは、コントローラ１１からの抵抗値制御信号により可変に設定される。可変抵抗素子３２には、電圧フォロア回路３３が接続されており、可変抵抗素子３２の両端において生じた電圧降下Ｖ_Ｏは、電圧フォロア回路３３を介してアナログデジタルコンバータ７に入力される。

また、図７には、光受信器１の別の変形例の構成を示す。同図に示す光受信器４１は、カレントミラー回路の利得を可変にすることにより光電流Ｉ_Ｏに対応する２種類の出力を生成している。すなわち、カレントミラー回路（カレントミラー部）４２は、３つのトランジスタ素子Ｔｒ_３，Ｔｒ_４，Ｔｒ_５を含み、フォトダイオード２側に接続される一の電流端子（出力端子）４２ａと、この電流端子４２ａに流れる電流を反映する二つの電流端子（出力端子）４２ｂ，４２ｃとを備えており、二つの電流端子の一方４２ｂはスイッチ４４を介して抵抗素子４５に接続され、電流端子の他方４２ｃは電流電圧変換回路４６のオペアンプ１２の反転入力に直接接続される。このスイッチ４４は、電流端子４２ｂを抵抗素子４５又は電流端子４２ｃのいずれかに接続するように切り換えるためのスイッチであり、スイッチ４４には、切り換えを制御するための制御信号が入力される制御端子４２ｄが設けられている。

また、電流電圧変換回路４６のオペアンプ１２には、帰還抵抗として抵抗素子４７が接続されている。さらに、電流電圧変換回路４６のコントローラ４８は、スイッチ４４の制御端子４２ｄに接続され、スイッチ４４を切り換えるための制御信号を生成し、スイッチ４４に送出する。

ここで、コントローラ４８からの制御信号によりスイッチ４４が抵抗素子４５側にあるときは、電流電圧変換回路４６に入力する電流は、電流素子４２ｃからの電流のみになる。電流電圧変換回路４６は、この電流値に対応した信号をアナログデジタルコンバータ７に送出し、アナログデジタルコンバータ７以降の回路において上述した光受信器１と同様の処理を行う。

次いで、コントローラ４８からの制御信号によりスイッチ４４が上記と反対側、すなわち電流端子４２ｃ側にあるときは、一方の電流端子４２ｂを流れる電流及び他方の電流端子４２ｃを流れる電流の合計が電流電圧変換回路４６に入力され、電流電圧変換回路４６にて電圧信号に変換された上で所定の処理が施される。これにより、コントローラ４８からの制御信号により、電流端子４２ａを流れる光電流Ｉ_Ｏから電流電圧変換回路４６に向けて出力される電流に対する変換率が、２種類に変更可能とされる。ここで、先の制御信号により得られた信号と今回の制御信号により得られた信号の差信号を算出することで、電流端子４２ａを流れる電流の真値が算出できる。すなわち、差処理を施すことで、カレントミラー回路４２のオフセット量、電流電圧変換回路４６のオフセット量の両方を補正することができる。

なお、カレントミラー回路４２の二つの電流端子４２ｂ，４２ｃに流れる電流の大きさは、それぞれの電流端子４２ｂ，４２ｃに接続されるトランジスタ素子Ｔｒ_４，Ｔｒ_５の大きさ（コレクタサイズ）により調整できる。また、コレクタサイズが同じトランジスタの場合であっても、そのエミッタと電流端子４２ｂ，４２ｃとの間に挿入される抵抗（図示せず）を調整することにより、二つの電流端子４２ｂ，４２ｃに流れる電流の大きさを任意に設定でき、カレントミラー回路４２、及び電流電圧変換回路４６のオフセット補償に最適な電流比を選択することができる。

また、光受信器１において受光素子として用いられるフォトダイオードとしては、PINフォトダイオードの他、アバランシェフォトダイオードを用いてもよい。

本発明の実施形態である光受信器の構成を示す図である。 図１の光受信器における可変利得型電流電圧変換回路の構成をより詳細に示す図である。 図１の光受信パワーモニタ回路による光入力モニタ値の算出処理を示すフローチャートである。 図１の光受信器における光入力モニタ値のシミュレーション結果を示すグラフである。 図２の光受信器の変形例の構成を示す図である。 図５の光受信器の変形例の構成を示す図である。 図２の光受信器の別の変形例の構成を示す図である。

符号の説明

１，２１，３１，４１…光受信器、２…フォトダイオード、３…光受信パワーモニタ回路、６，３６…可変利得型電流電圧変換回路（電流電圧変換器）、７…アナログデジタルコンバータ（アナログデジタル変換部）、８…セレクタ（セレクタ部）、９…レジスタ（レジスタ部）、９ａ…レジスタ（第１のレジスタ部）、９ｂ…レジスタ（第２のレジスタ部）、１０…演算器（演算部）、１１，４８…コントローラ（変換率制御部）、１３，３２…可変抵抗素子（利得設定部）、１８…差信号生成部、２３…電源回路、４２…カレントミラー回路（カレントミラー部）、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ…電流端子（出力端子）、４２ｄ…制御端子。

Claims (4)

1. 入力光に対応した光電流を生成するフォトダイオードと、
   前記フォトダイオードに接続されており、前記光電流を電圧信号に変換し、前記光電流から前記電圧信号への変換率を調整する利得設定部を有する電流電圧変換器と、
   前記変換率を、第１及び第２の変換率の少なくとも２種類に設定するための制御信号を前記利得設定部に送る変換率制御部と、
   前記電流電圧変換器が前記第１の変換率によって変換した第１の信号と、前記電流電圧変換器が前記第２の変換率によって変換した第２の信号との差分に基づき前記入力光に関するモニタ信号を生成する差信号生成部と、
   を備えることを特徴とする光受信器。
2. 前記利得設定部は、前記変換率を設定する可変抵抗素子を有し、
   前記変換率制御部は、前記抵抗値を変更するための前記制御信号を前記可変抵抗素子に送る、
   ことを特徴とする請求項１記載の光受信器。
3. 入力光に対応した光電流を生成するフォトダイオードと、
   少なくとも二つの出力端子と一つの制御端子を有し、該出力端子の一方に前記フォトダイオードを接続し、該出力端子の一方に流れる前記光電流の大きさが該出力端子の他方に流れる電流の大きさに所定の変換率をもって反映され、前記変換率が前記制御端子に入力する制御信号により変更可能とされているカレントミラー部と、
   前記変換率を、第１及び第２の変換率の少なくとも２種類に設定するための制御信号を前記カレントミラー部に送る変換率制御部と、
   前記カレントミラー部が前記第１の変換率に基づいて出力した第１の信号と、前記カレントミラー部が前記第２の変換率に基づいて出力した第２の信号との差分に基づき前記入力光に関するモニタ信号を生成する差信号生成部と、
   を備えることを特徴とする光受信器。
4. 前記差信号生成部は、
   前記第１及び第２の信号をそれぞれ第１及び第２のデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、
   前記第１のデジタル信号を記憶する第１のレジスタ部と、
   前記第２のデジタル信号を記憶する第２のレジスタ部と、
   前記第１及び第２のデジタル信号を受け取るとともに、前記第１のデジタル信号を前記第１のレジスタ部に、前記第２のデジタル信号を前記第２のレジスタ部に出力するセレクタ部と、
   前記第１のデジタル信号と第２のデジタル信号との差分である差分デジタル値に基づいて前記モニタ信号を算出する演算部とを有する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光受信器。

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