JP2791550B2 - Optical receiving circuit - Google Patents

Optical receiving circuit

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JP2791550B2
JP2791550B2 JP8099190A JP9919096A JP2791550B2 JP 2791550 B2 JP2791550 B2 JP 2791550B2 JP 8099190 A JP8099190 A JP 8099190A JP 9919096 A JP9919096 A JP 9919096A JP 2791550 B2 JP2791550 B2 JP 2791550B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高速変調された光
を受光して、その受光信号を出力する光受信回路に関
し、その受光信号を2系統に同時出力するための技術に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical receiving circuit for receiving high-speed modulated light and outputting the light-receiving signal, and to a technique for simultaneously outputting the light-receiving signal to two systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、高速ディジタル変調された光信
号の誤り測定を行なう場合、入力される光の強度と誤り
率との相関を調べる必要がある。
2. Description of the Related Art For example, when performing error measurement on a high-speed digitally modulated optical signal, it is necessary to check the correlation between the intensity of input light and the error rate.

【0003】このため、従来では、図7に示すように被
測定光を伝送する光ファイバー1を、光受信回路2に接
続しそのフォトダイオード2aの受光信号を誤り測定器
3へ出力して誤り測定を行い、その光ファイバー1を光
受信回路2から光パワー計4側に差し替えてそのフォト
ダイオード4aの受光信号で強度測定を行なう方法や、
図8に示すように、光ファイバー1から出力される光を
光カプラ5によって分岐し、その一方を光受信回路3に
入力し、他方を光パワー計4に入力して、誤り率と強度
とを同時に測定する方法が取られていた。
For this reason, conventionally, as shown in FIG. 7, an optical fiber 1 for transmitting a light to be measured is connected to an optical receiving circuit 2, and a light receiving signal of a photodiode 2a thereof is output to an error measuring device 3 for error measurement. A method in which the optical fiber 1 is replaced from the optical receiving circuit 2 to the optical power meter 4 and the intensity is measured with the light receiving signal of the photodiode 4a,
As shown in FIG. 8, light output from the optical fiber 1 is branched by an optical coupler 5, one of which is input to an optical receiving circuit 3, and the other is input to an optical power meter 4, and the error rate and the intensity are measured. The method of measuring at the same time was taken.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように、光ファイバー1を差し替えて測定する方法で
は、光ファイバー1の接続状態にバラツキが生じて、正
確な測定が行なえないという問題があった。
However, as described above, in the method of measuring by replacing the optical fiber 1, there is a problem that the connection state of the optical fiber 1 varies and accurate measurement cannot be performed.

【0005】また、光ファイバー1からの光を光カプラ
ー5で分岐する方法では、光受信回路2と光パワー計5
に入力される光の強度が、分岐によって大きく低下し、
S/Nが小さくなり強度の弱い光の測定が正確に行なえ
ないという問題があった。また、いずれの方法でも2組
の光受信回路が必要になり、測定システム全体として高
価になるという問題もある。
In the method of splitting the light from the optical fiber 1 by the optical coupler 5, the light receiving circuit 2 and the optical power meter 5 are used.
The intensity of the light input to the
There is a problem in that the S / N ratio becomes small and that measurement of light with low intensity cannot be performed accurately. In addition, both methods require two sets of optical receiving circuits, and there is a problem that the measurement system as a whole becomes expensive.

【0006】これを解決するために、1つのフォトダイ
オードの受光信号を増幅して、その増幅出力を2系統に
分岐する方法も考えられるが、この方法では、高速なデ
ィジタル変調信号に対応した高速応答性と、広い入力範
囲でパワー測定ができるような広いダイナミックレンジ
とを備えた非常に高価な増幅回路が必要になってしま
う。
In order to solve this problem, a method of amplifying a light receiving signal of one photodiode and branching the amplified output to two systems is conceivable. In this method, a high-speed signal corresponding to a high-speed digital modulation signal is considered. An extremely expensive amplifier circuit having responsiveness and a wide dynamic range capable of measuring power in a wide input range is required.

【0007】本発明は、この問題を解決し、1つのフォ
トダイオードを用いた構成でありながら、広帯域で且つ
広いダイナミックレンジが得られ、その受光信号を2系
統に同時出力できる安価な光受信回路を提供することを
目的としている。
[0007] The present invention solves this problem, and has a wide dynamic range and a wide dynamic range while having a configuration using one photodiode, and is an inexpensive optical receiving circuit capable of simultaneously outputting the received light signals to two systems. It is intended to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の光受信回路は、反転入力端子に流れる電流
に比例した電圧を出力する負帰還差動型の第1、第2の
直流増幅回路(22、26)と、前記第1、第2の直流
増幅回路の一方の直流増幅回路の反転入力端子にアノー
ドが直流的に直結接続され、他方の直流増幅回路の反転
入力端子にカソードが直流的に直結接続され、入力光に
応じた受光電流を前記カソード側からアノード側へ流す
フォトダイオード(21)と、前記フォトダイオードの
カソード電位がアノード電位より高くなるように、前記
第1、第2の直流増幅回路の少なくとも一方の直流増幅
回路の非反転入力端子にバイアス電圧を印加するバイア
ス電源回路(24、30)とを具備している。
In order to achieve the above object, an optical receiving circuit according to the present invention comprises a first and second negative feedback differential type which outputs a voltage proportional to a current flowing through an inverting input terminal. An anode is directly connected to the DC amplifier circuit (22, 26) and the inverting input terminal of one of the first and second DC amplifier circuits in a DC manner, and the anode is connected to the inverting input terminal of the other DC amplifier circuit. A photodiode (21) having a cathode directly connected to direct current and flowing a light-receiving current corresponding to input light from the cathode side to the anode side; and the first (21) so that the cathode potential of the photodiode becomes higher than the anode potential. And a bias power supply circuit (24, 30) for applying a bias voltage to a non-inverting input terminal of at least one of the DC amplification circuits of the second DC amplification circuit.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図1は、一実施形態の光受信回路
20を示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an optical receiving circuit 20 according to one embodiment.

【0010】この光受信回路20は、前記した誤り測定
と強度測定とを同時に行なうために、高速ディジタル変
調された光信号を光ファイバー1を介して受けて、これ
を電気信号に変換し、ディジタル信号と強度信号とを出
力するように構成されたものであり、その強度を指示す
る機能を有している。
The optical receiving circuit 20 receives a high-speed digitally modulated optical signal through the optical fiber 1 and converts it into an electric signal so that the error measurement and the intensity measurement can be performed simultaneously. And an intensity signal, and has a function of indicating the intensity.

【0011】即ち、光ファイバー1から入力される光
は、ファイバーコネクタ20aおよび図示しない集光用
の光学系を介してフォトダイオード21に入力される。
フォトダイオード21は、応答が高速なPINフォトダ
イオードあるいはアバランシェフォトダイオードによっ
て構成されており、入力した光信号に対応する受光電流
をカソードK側からアノードA側に流す。
That is, the light input from the optical fiber 1 is input to the photodiode 21 via the fiber connector 20a and a not-shown condensing optical system.
The photodiode 21 is constituted by a PIN photodiode or an avalanche photodiode having a high response speed, and causes a light-receiving current corresponding to an input optical signal to flow from the cathode K to the anode A.

【0012】フォトダイオード21のカソードKは、フ
ォトダイオード21に流れる受光電流Iを増幅する広帯
域な第1の直流増幅回路22の入力端子22aに直結接
続されている。
The cathode K of the photodiode 21 is directly connected to an input terminal 22a of a first broadband DC amplifier circuit 22 for amplifying a light receiving current I flowing through the photodiode 21.

【0013】この第1の直流増幅回路22は、1つの入
力端子22aと出力端子22bとを有する電流吐き出し
型のトランスインピーダンス増幅素子により構成されて
いる。トランスインピーダンス増幅素子内部は、入力端
子22a側を反転入力としその反転入力側に帰還抵抗R
fが接続された負帰還差動型増幅回路23と、その非反
転入力側に一定の正のバイアス電圧Vaを印加するバイ
アス電源回路24とで構成されており、入力端子22a
から流れ出す電流に比例した電圧を出力端子22bへ増
幅出力する。
The first DC amplifier circuit 22 is composed of a current source type transimpedance amplifier having one input terminal 22a and one output terminal 22b. Inside the transimpedance amplifying element, the input terminal 22a side has an inverting input, and the inverting input side has a feedback resistor R
f and a bias power supply circuit 24 for applying a constant positive bias voltage Va to the non-inverting input side thereof.
And outputs a voltage proportional to the current flowing out from the output terminal 22b to the output terminal 22b.

【0014】このような負帰還差動型増幅回路23の反
転入力側の電圧は、非反転入力側に印加される電圧と同
電位になることが知られている。したがって、この第1
の直流増幅回路22の入力端子22aの電圧は、内部の
バイアス電源回路24の電圧Vaに等しくなる。なお、
ここでは、第1の直流増幅器22の電源電圧を5Vとし
たとき、入力端子22aには+1V程度のバイアス電圧
が印加される。
It is known that the voltage on the inverting input side of such a negative feedback differential amplifier circuit 23 has the same potential as the voltage applied to the non-inverting input side. Therefore, this first
The voltage at the input terminal 22a of the DC amplifier circuit 22 becomes equal to the voltage Va of the internal bias power supply circuit 24. In addition,
Here, when the power supply voltage of the first DC amplifier 22 is 5 V, a bias voltage of about +1 V is applied to the input terminal 22a.

【0015】一方、フォトダイオード21のアノードA
は、フィルタ回路25を介して第2の直流増幅回路26
の反転入力端子26aに接続されている。フィルタ回路
25は、コンデンサCとコイルLからなるコンデンサ入
力型のローパスフィルタを多段接続(一段であってもよ
い)したものであり、フォトダイオード21の受光電流
の直流分を第2の直流増幅回路26に入力させる。
On the other hand, the anode A of the photodiode 21
Is connected to a second DC amplification circuit 26 via a filter circuit 25.
Are connected to the inverting input terminal 26a. The filter circuit 25 is a multi-stage (or single-stage) capacitor input type low-pass filter including a capacitor C and a coil L. The filter circuit 25 converts the DC component of the light-receiving current of the photodiode 21 into a second DC amplifier circuit. 26.

【0016】第2の直流増幅回路26は、演算増幅素子
27と、演算増幅素子27の反転入力端子27aに一端
側が接続された複数(図では2つ)の帰還抵抗28a、
28b、…と、複数の帰還抵抗28a、28b、…の他
端側と演算増幅素子27の出力端子27cとの間を選択
的に接続するレンジ切換スイッチ29a、29bとによ
って負帰還差動型に構成され、演算増幅素子27の反転
入力端子27aに流れ込む電流に比例した電圧を出力端
子27cから増幅出力する。この演算増幅素子27には
正負の電源(図示せず)が供給されている。
The second DC amplifying circuit 26 includes an operational amplifying element 27 and a plurality (two in FIG. 2) of feedback resistors 28a each having one end connected to an inverting input terminal 27a of the operational amplifying element 27.
, And range changeover switches 29a, 29b for selectively connecting between the other end of the plurality of feedback resistors 28a, 28b,... And the output terminal 27c of the operational amplifier 27 to form a negative feedback differential type. The output terminal 27c amplifies and outputs a voltage proportional to the current flowing into the inverting input terminal 27a of the operational amplifier 27. The operational amplifier element 27 is supplied with positive and negative power supplies (not shown).

【0017】演算増幅素子27の非反転入力端子27b
には、バイアス電源回路30から負のバイアス電圧Vb
が与えられている。このため、第2の直流増幅回路26
の入力端子(反転入力端子27a)は、バイアス電圧V
bと同電位になっている。
The non-inverting input terminal 27b of the operational amplifier 27
From the bias power supply circuit 30 to the negative bias voltage Vb
Is given. Therefore, the second DC amplification circuit 26
Input terminal (inverting input terminal 27a) is connected to the bias voltage V
It has the same potential as b.

【0018】なお、バイアス電源回路30は、演算増幅
素子27に供給される負側の電源から電圧Vbを発生さ
せている。
The bias power supply circuit 30 generates the voltage Vb from the negative power supply supplied to the operational amplifier 27.

【0019】したがって、フォトダイオード21のカソ
ードKには、第1の直流増幅回路22の入力端子22a
側から正の電圧Vaが印加され、アノードAには、第2
の直流増幅回路26の演算増幅素子27の反転入力端子
27a側から負の電圧Vbが印加されることになり、フ
ォトダイオード21は(Va−Vb)の電圧で逆バイア
スされることになる。
Therefore, the cathode K of the photodiode 21 is connected to the input terminal 22a of the first DC amplification circuit 22.
A positive voltage Va is applied from the side, and a second voltage is applied to the anode A.
The negative voltage Vb is applied from the inverting input terminal 27a side of the operational amplifying element 27 of the DC amplifying circuit 26, and the photodiode 21 is reverse-biased by the voltage (Va-Vb).

【0020】この逆バイアスによって、フォトダイオー
ド21内の空乏層間容量が微小となるので、フォトダイ
オード21はきわめて高速なディジタル変調光に対応し
た受光電流を流すことができる。
The reverse bias causes the depletion interlayer capacitance in the photodiode 21 to become very small, so that the photodiode 21 can flow a light-receiving current corresponding to extremely high-speed digital modulation light.

【0021】フォトダイオード21の受光電流Iは、第
1の直流増幅回路22によって電圧変換増幅され、この
増幅信号からクロック抽出回路34によって抽出したク
ロック信号とともに、誤り測定器35に入力されて誤り
測定を受ける。
The light receiving current I of the photodiode 21 is voltage-converted and amplified by the first DC amplifier circuit 22, and is input to an error measuring device 35 together with a clock signal extracted from the amplified signal by a clock extracting circuit 34 to measure an error. Receive.

【0022】一方、フォトダイオード21の受光電流I
の直流成分は、第2の直流増幅回路26で電圧変換増幅
され、その増幅信号は、バイアス電源回路30の出力と
ともに電圧計33に入力される。電圧計33は、バイア
ス電圧Vbに対する増幅信号のレベルに対応する光パワ
ーの大きさを指示する。なお、この電圧計33は、増幅
信号のレベルが指示範囲に入るように、スイッチ29
a、29bの切換制御を行なう。
On the other hand, the light receiving current I of the photodiode 21
Is amplified by the second DC amplification circuit 26, and the amplified signal is input to the voltmeter 33 together with the output of the bias power supply circuit 30. The voltmeter 33 indicates the magnitude of the optical power corresponding to the level of the amplified signal with respect to the bias voltage Vb. The voltmeter 33 operates the switch 29 so that the level of the amplified signal falls within the indicated range.
a, 29b switching control is performed.

【0023】この光受信回路20のフォトダイオード2
1に対する逆バイアスの印加方法は、フォトダイオード
21のアノードAおよびカソードKに直流的に反転入力
端子側が直結接続されている第1、第2の直流増幅回路
22、26の各非反転入力端子側に印加されるバイアス
電圧によって印加しているので、図2のように逆バイア
ス用の独立した電源VcおよびEを負荷抵抗Rを介して
フォトダイオード21に印加する方法に比べて格段に高
性能である。
The photodiode 2 of the light receiving circuit 20
The method of applying the reverse bias to the first DC-amplifier circuit is performed by connecting the non-inverting input terminals of the first and second DC amplifier circuits 22 and 26 in which the inverting input terminals are directly connected to the anode A and the cathode K of the photodiode 21 in a DC manner. Is applied by the bias voltage applied to the photodiode 21. As shown in FIG. is there.

【0024】即ち、図2の回路では、フォトダイオード
の受光電流Iが負荷抵抗Rに流れることによって生じる
電圧降下でフォトダイオード21の逆バイアス電圧が小
さくなり、強い光が入力するとフォトダイオードの高域
応答特性が劣化してしまうが、この光受信回路20で
は、負帰還差動型の直流増幅回路の反転入力端子の電位
が被反転入力端子側に印加される電位と同電位になるこ
とを利用して、負荷抵抗を介さずにフォトダイオードに
逆バイアスを印加しているから、入力光の強度変動の影
響を受けずにフォトダイオード自体の広帯域な応答特性
を有効に利用することができる。また、各直流増幅回路
の入力動作点電圧でフォトダイオードの両端に逆バイア
ス電圧を印加しているので、各増幅回路の入力端子とフ
ォトダイオードとを直流的に直結接続しても増幅回路自
体の動作に影響がない。よって図2のようにコンデンサ
Ca、Ckで直流成分を遮断する必要がなく、直流から
の増幅が可能になる。
That is, in the circuit shown in FIG. 2, the reverse bias voltage of the photodiode 21 becomes small due to the voltage drop caused by the light receiving current I of the photodiode flowing through the load resistor R. Although the response characteristics are deteriorated, the optical receiving circuit 20 utilizes the fact that the potential of the inverting input terminal of the negative feedback differential type DC amplifier circuit becomes the same as the potential applied to the inverted input terminal side. Since the reverse bias is applied to the photodiode without passing through the load resistor, the wideband response characteristics of the photodiode itself can be effectively used without being affected by the intensity fluctuation of the input light. In addition, since a reverse bias voltage is applied to both ends of the photodiode at the input operating point voltage of each DC amplifier circuit, even if the input terminal of each amplifier circuit and the photodiode are directly connected in a direct current manner, the amplifier circuit itself is not connected. Has no effect on operation. Therefore, there is no need to cut off the DC component by the capacitors Ca and Ck as shown in FIG. 2, and amplification from DC is possible.

【0025】なお、この光受信回路20では、フォトダ
イオード21のカソードKを電流吐き出し式のトランス
インピーダンス増幅素子による第1の直流増幅回路22
に接続し、アノードAを演算増幅素子27による第2の
直流増幅器26に接続して、フォトダイオード21に逆
バイアス電圧を印加していたが、フォトダイオード21
の極性を逆にするとともに、第1の直流増幅回路22を
電流吸い込み式のトランスインピーダンス増幅素子と
し、そのトランスインピーダンス増幅素子内のバイアス
電源の電圧より高い正の電圧を、バイアス電源回路30
から第2の直流増幅回路26の演算増幅素子27の非反
転入力端子に印加して、フォトダイオード21に逆バイ
アス電圧を印加するようにしてもよい。
In the light receiving circuit 20, the cathode K of the photodiode 21 is connected to the first DC amplification circuit 22 using a current-sinking transimpedance amplification element.
And the anode A is connected to the second DC amplifier 26 by the operational amplifier 27 to apply a reverse bias voltage to the photodiode 21.
And the first DC amplifier 22 is a current-sinking transimpedance amplifier, and a positive voltage higher than the bias power supply voltage in the transimpedance amplifier is applied to the bias power supply circuit 30.
Then, the reverse bias voltage may be applied to the photodiode 21 by applying the voltage to the non-inverting input terminal of the operational amplifier element 27 of the second DC amplifier circuit 26.

【0026】[0026]

【他の実施の形態】前記実施形態では、第1の直流増幅
回路として、バイアス電源が内蔵され高速応答特性が得
られるトランスインピーダンス増幅素子を用いていた
が、図3に示す光受信回路40のように、第1の直流増
幅回路22′を、第2の直流増幅回路26と同様に、演
算増幅素子27と帰還抵抗28とで構成してもよい。こ
の場合には、図3のように、第1の直流増幅回路22′
側の演算増幅素子27の非反転入力端子27bを接地す
れば、第2の直流増幅回路26側のバイアス電源回路3
0の電圧Vbのみがフォトダイオード21に逆バイアス
電圧として印加されることになる。
[Other Embodiments] In the above-described embodiment, a transimpedance amplifier element having a built-in bias power supply and capable of obtaining a high-speed response characteristic is used as the first DC amplifier circuit. As described above, the first DC amplifier circuit 22 ′ may be composed of the operational amplifier 27 and the feedback resistor 28, as in the case of the second DC amplifier circuit 26. In this case, as shown in FIG. 3, the first DC amplifier circuit 22 '
If the non-inverting input terminal 27b of the operational amplifier element 27 on the side of the DC power supply circuit is grounded, the bias power supply circuit 3 on the side of the second DC amplifier circuit 26
Only the voltage Vb of 0 is applied to the photodiode 21 as a reverse bias voltage.

【0027】また、第1の直流増幅回路22′側の演算
増幅素子27の非反転入力端子27bに正のバイアス電
圧を印加してもよく、この場合には、第2の直流増幅回
路26側の演算増幅素子27の非反転入力端子を接地し
てもよい。
Further, a positive bias voltage may be applied to the non-inverting input terminal 27b of the operational amplifier element 27 on the first DC amplifier circuit 22 'side. In this case, the second DC amplifier circuit 26 side May be grounded.

【0028】なお、このように第1、第2の直流増幅回
路を演算増幅素子で構成して、前記実施形態のようにそ
の一方から高速ディジタル変調信号を出力し、他方から
強度信号を出力する場合には、高速応答性が得られる演
算増幅素子を一方側に用いるとともに、他方側の直流増
幅回路を、前記フィルタ回路25を介してフォトダイオ
ード21に接続すればよい。
As described above, the first and second DC amplifier circuits are composed of operational amplifier elements, and one of them outputs a high-speed digital modulation signal and the other outputs an intensity signal, as in the above embodiment. In this case, an operational amplifying element that provides high-speed response may be used on one side, and the DC amplifier circuit on the other side may be connected to the photodiode 21 via the filter circuit 25.

【0029】また、高速変調された光の変調成分だけを
2系統に同時出力する場合には、図4に示す光受信回路
50のように、第2の直流増幅回路26′として、電流
吸い込み型のトランスインピーダンス増幅素子を、その
入力端子の電圧が負となるように電源を供給して用いれ
ばよい。
In the case where only the modulated component of the high-speed modulated light is simultaneously output to two systems, a current sink type is used as the second DC amplifier circuit 26 'as in the optical receiving circuit 50 shown in FIG. May be used by supplying power so that the voltage of its input terminal becomes negative.

【0030】また、図5に示すように、2系統の受光信
号出力の一方を用いて、アバランシェフォトダイオード
(以下APDと記す)の増倍率を制御し、そのダイミッ
クレンジを広げることもできる。
As shown in FIG. 5, it is also possible to control the multiplication factor of an avalanche photodiode (hereinafter referred to as APD) by using one of the two systems of received light signal outputs, thereby expanding the dimic range.

【0031】即ち、APD21′は、図6に示すよう
に、逆バイアス電圧が大きい程、入力光に対する受光電
流の比(増倍率)が大きくなる特性を有している。
That is, as shown in FIG. 6, the APD 21 'has such a characteristic that the ratio (multiplication factor) of the received light current to the input light increases as the reverse bias voltage increases.

【0032】図5の光受信回路60は、この特性を積極
的に利用したものであり、第2の直流増幅回路26のバ
イアス電源回路30を、負の基準電圧Vrを出力する定
電圧回路31と、演算増幅素子27の出力電圧Veと基
準電圧Vrを比較しその比較信号を演算増幅素子27の
非反転入力端子27bに入力するコンパレータ32とに
よって構成し、演算増幅素子27の出力電圧Veが常に
基準電圧Vrに等しくなるように、APD21′に対す
る逆バイアス電圧を制御する。なお、この制御による逆
バイアス電圧の可変は、ADP21′の高域応答性を低
下させない範囲で行なうことが望ましい。
The optical receiving circuit 60 shown in FIG. 5 utilizes this characteristic positively, and the bias receiving circuit 30 of the second DC amplifying circuit 26 is connected to a constant voltage circuit 31 for outputting a negative reference voltage Vr. And a comparator 32 that compares the output voltage Ve of the operational amplifier 27 with the reference voltage Vr and inputs the comparison signal to a non-inverting input terminal 27b of the operational amplifier 27. The output voltage Ve of the operational amplifier 27 is The reverse bias voltage for the APD 21 'is controlled so as to be always equal to the reference voltage Vr. It is desirable that the reverse bias voltage be varied by this control within a range where the high-frequency response of the ADP 21 'is not reduced.

【0033】このような制御を行なうことにより、入力
光の強度が小さいときには、APD21′の増倍率が大
きくなり、入力光の強度が大きいときには、APD2
1′の増倍率が小さくなり、APDの入力光に対するダ
イナミックレンジを大幅に広げることができる。
By performing such control, when the intensity of the input light is small, the multiplication factor of the APD 21 'is increased, and when the intensity of the input light is large, the APD 21' is increased.
The multiplication factor of 1 'is reduced, and the dynamic range of the APD with respect to the input light can be greatly expanded.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光受信回
路は、反転入力端子に流れる電流に比例した電圧を出力
する負帰還差動型の第1、第2の直流増幅回路の一方の
直流増幅回路の反転入力端子にフォトダイオードのアノ
ードを直流的に直結接続し、他方の直流増幅回路の反転
入力端子にフォトダイオードのカソードを直流的に直結
接続し、少なくとも一方の直流増幅回路の非反転入力端
子にバイアス電源回路からバイアス電圧を印加して、そ
の直流増幅回路の反転入力端子の電圧をこのバイアス電
圧と同電位にし、フォトダイオードのカソード電圧をア
ノード電圧より高くするようにしている。
As described above, the optical receiving circuit according to the present invention provides one of the first and second negative feedback differential type DC amplifiers for outputting a voltage proportional to the current flowing to the inverting input terminal. The anode of the photodiode is directly connected to the inverting input terminal of the DC amplifier circuit in a DC manner, and the cathode of the photodiode is directly connected to the inverting input terminal of the other DC amplifier circuit in the DC manner. A bias voltage is applied to the inverting input terminal from a bias power supply circuit, the voltage of the inverting input terminal of the DC amplifier circuit is set to the same potential as the bias voltage, and the cathode voltage of the photodiode is set higher than the anode voltage.

【0035】このため、安価な構成で、入力光を少ない
損失で且つ広いダイナミックレンジで広帯域に受光し、
その受光信号を2系統に同時出力することができる。し
たがって、誤り測定や強度測定等のように、同時測定が
必要で信号の処理方法の異なる2つの光信号の測定を正
確に且つ効率的に行なうことができる。
For this reason, with a low-cost configuration, the input light is received over a wide band with a small loss and a wide dynamic range.
The light receiving signal can be output to two systems simultaneously. Therefore, it is possible to accurately and efficiently measure two optical signals that require simultaneous measurement and different signal processing methods, such as error measurement and intensity measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の回路図FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】負荷抵抗を介してフォトダイオードに逆バイア
スを与えるための回路図
FIG. 2 is a circuit diagram for applying a reverse bias to a photodiode via a load resistor.

【図3】本発明の他の実施形態の回路図FIG. 3 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施形態の回路図FIG. 4 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施形態の回路図FIG. 5 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention.

【図6】アバランシェフォトダイオードの逆バイアス電
圧対増倍率の変化特性図
FIG. 6 is a diagram showing a change characteristic of a reverse bias voltage versus a multiplication factor of an avalanche photodiode.

【図7】従来の光受信回路を用いた測定システムを示す
FIG. 7 is a diagram showing a measurement system using a conventional optical receiving circuit.

【図8】従来の光受信回路を用いた測定システムを示す
FIG. 8 is a diagram showing a measurement system using a conventional optical receiving circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 光受信回路 21 フォトダイオード 22 第1の直流増幅回路 24 バイアス電源回路 25 フィルタ回路 26 第2の直流増幅回路 27 演算増幅素子 30 バイアス電源回路 33 電圧計 REFERENCE SIGNS LIST 20 light receiving circuit 21 photodiode 22 first DC amplifier circuit 24 bias power circuit 25 filter circuit 26 second DC amplifier circuit 27 operational amplifier element 30 bias power circuit 33 voltmeter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/06 10/14 10/26 10/28 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04B 10/06 10/14 10/26 10/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】反転入力端子に流れる電流に比例した電圧
を出力する負帰還差動型の第1、第2の直流増幅回路
(22、26)と、 前記第1、第2の直流増幅回路の一方の直流増幅回路の
反転入力端子にアノードが直流的に直結接続され、他方
の直流増幅回路の反転入力端子にカソードが直流的に直
結接続され、入力光に応じた受光電流を前記カソード側
からアノード側へ流すフォトダイオード(21)と、 前記フォトダイオードのカソード電位がアノード電位よ
り高くなるように、前記第1、第2の直流増幅回路の少
なくとも一方の直流増幅回路の非反転入力端子にバイア
ス電圧を印加するバイアス電源回路(24、30)とを
具備した光受信回路。
1. A negative feedback differential type first and second DC amplifier circuit (22, 26) for outputting a voltage proportional to a current flowing through an inverting input terminal; and the first and second DC amplifier circuits. The anode is directly connected to the inverting input terminal of one of the DC amplifying circuits, and the cathode is directly connected to the inverting input terminal of the other DC amplifying circuit. And a non-inverting input terminal of at least one of the first and second DC amplification circuits so that the cathode potential of the photodiode is higher than the anode potential. And a bias power supply circuit (24, 30) for applying a bias voltage.
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