JP3158634B2

JP3158634B2 - 高速微小信号電流源

Info

Publication number: JP3158634B2
Application number: JP10533792A
Authority: JP
Inventors: 善宏長野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 2001-04-23
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JPH05282589A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信機器等、微小な
電流が用いられる機器の測定、調整、検査等に利用され
る信号源としての高速微小信号電流源に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光通信機器等の微小な信号電流を取り扱
う機器の電子回路や回路素子等の測定、調整、検査等を
行なう場合には、信号源として微小な電流源が必要とさ
れる。また、光通信機器等における信号は、周波数の高
いものが普通であることから、信号源の周波数は、高周
波であり、したがって、微小電流源には、高速応答性が
要求されている。

【０００３】従来の技術では、微小な電流源を得るため
には、電圧源として用いられる信号電流発生器の出力回
路に、高抵抗値の直列抵抗を介在させるのが一般的であ
るが、実際には、入手可能な高抵抗には限界があり、し
たがって、あまり小さい電流値を得ることは困難であ
る。また、高抵抗を用いると、分布容量の影響を受け
て、回路の時定数が大きくなり、高周波特性が悪くな
り、高速応答性に欠けるという問題もある。

【０００４】小さい電流値を得るためには、電圧源の出
力電圧を小さくする方法もあるが、この方法で信号源を
実現すると、信号源のインピーダンスを大きくできない
から、信号源から出力電流が供給される電流入力端子の
オフセット電圧の影響を受けやすく、必要とする微小な
電流値を正確に得ることは困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、可調整で、
かつ、微小、高速な電流源を得ることを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、高速微小信号
電流源において、所定の波形の光信号を発生させる光信
号発生手段と、該光信号発生手段からの光信号を減衰さ
せて信号電流源の電流値を設定するための可変の光減衰
手段と、該光減衰手段により減衰された光信号を信号電
流に変換する光電変換手段を有することを特徴とするも
のである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、信号電流源の電流波形は、光
信号発生手段の光信号の波形で決定され、光信号発生手
段は高速で変調された光信号を発生させることができ
る。また、信号電流源の電流値の設定は、光信号発生手
段からの光信号を減衰させる可変の光減衰手段によって
行なわれるから、大きな減衰量を簡単に得ることがで
き、電流値を変化させても、高速性に影響を与えること
はない。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の高速微小電流源の一実施例
の概略構成図である。図中、１は本体部、２は信号電流
発生器、３はプローブ、４はバイアス電流設定部、５は
電流合成部、６は発光素子、７，９は光伝送路、８は可
変光減衰器、１０は受光素子、１１は電池、１２は電流
出力端子である。

【０００９】本体部１は、バイアス電流設定部４、電流
合成部５、発光素子６、光伝送路７、可変光減衰器８よ
り構成され、外部に配置された信号電流発生器２からの
信号電流を受ける。信号電流発生器２は、本体部１に内
蔵されてもよいが、その出力波形は、電流源の目的に応
じた波形とされる。バイアス電流設定部４は、発光素子
６の動作点を設定するものである。信号電流発生器２の
出力とバイアス電流設定部４の出力は、合成部５で合成
され、発光素子６に入力される。発光素子６としては、
ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザダイオード）
が用いられる。発光素子６の光出力は、光伝送路７を通
して可変光減衰器８に加えられ、光伝送路９から本体部
１の外部のプローブ３に伝送される。

【００１０】本体部１から光伝送路９を介してプローブ
３に伝送された光信号は、受光素子１０に入射され、光
電流となり、電流出力端子１２から出力される。受光素
子１０は、この実施例ではフォトダイオードを用いた。
フォトダイオードを用いた場合、電流出力端子１２に接
続される負荷側にオフセット電圧が存在し、この電圧が
フォトダイオードに対して順方向のバイアス電圧となる
極性の場合には、フォトダイオードに光電流とは無関係
な順電流が流れてしまう。電池１１は、これを防止する
ために設けられるものであり、出力先のオフセット電圧
が、フォトダイオードに対して順方向になることがなけ
れば、電池１１は必要でない。

【００１１】動作について説明する。信号電流発生器２
により所望の波形の電流が発生される。上述したよう
に、電流源が、周波数の高い機器の試験等に用いられる
から、信号電流発生器２の出力は、高い周波数である。
発光素子６の光信号は、信号電流発生器２とバイアス電
流設定部４からの入力電流に応じた波形と光パワーであ
る。この光出力は、光信号として可変光減衰器８により
減衰される。減衰比により電流源の電流値が設定される
が、光の減衰は、容易に広範囲の減衰値が得られる。ま
た、電気信号の減衰に用いられる減衰器のように、イン
ピーダンス等を配慮する必要はない。減衰された光信号
が、フォトダイオード１０により電流に変換され、電流
出力端子１２が電流源の端子となる。フォトダイオード
１０へ入力される光信号は、微弱なものとできるから、
微小な電流源を構成することが可能である。また、フォ
トダイオードの感度は、広範囲の光パワーと周波数に対
して一定であるから、電流源の高速応答性は良好であ
る。

【００１２】上述した実施例の電流源を構成する場合に
は、事前に校正を行なっておくのがよい。校正は、信号
電流発生器の出力を零にしておいて、電流出力端子１２
に発生する直流電流を測定し、電流値と可変光減衰器の
減衰率との関係を求めておくことにより校正値を決定す
ることができる。

【００１３】図２は可変光減衰器の一例である。図中、
１３は入力側の光ファイバ、１４は出力側の光ファイ
バ、１５，１６はレンズ、１７はＮＤフィルタである。
この例では、図１で説明した光伝送路として光ファイバ
を用いた。入力側の光ファイバ１３からの光がレンズ１
５により平行な光束にされて、ＮＤフィルタ１７により
減衰され、レンズ１６により集束されて、出力側の光フ
ァイバ１４に入射される。ＮＤフィルタ１７は、その濃
度が連続的に変化しているから、レンズ１５，１６間の
光路への挿入位置により減衰量を設定することができ
る。ＮＤフィルタの位置は、矢印に示す上下方向に、手
動で、あるいは、パルスモータ等を用いて、可変調整さ
れる。ＮＤフィルタの代わりに光学楔等の可変面積型の
光減衰器等を用いてもよいことは明らかである。また、
光導波路構造のものや、カー効果やファラディ効果を利
用した減衰器等、適宜の減衰器を利用することができ
る。

【００１４】上述した実施例では、受光素子としては、
フォトダイオードを用いたが、これに限られるものでは
なく、光電管等他の光電変換素子を用いることができ
る。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、簡単な構成で、容易に調整を行なうことがで
きる高速微小信号電流源を提供できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高速微小電流源の一実施例の概略構成
図である。

【図２】図１における可変光減衰器の一例の構成図であ
る。

【符号の説明】１本体部２信号電流発生器３プローブ４バイアス電流設定部５電流合成部６発光素子７，９光伝送路８可変光減衰器１０受光素子１１電池１２電流出力端子１３入力側の光ファイバ１４出力側の光ファイバ１５，１６レンズ１７ＮＤフィルタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の波形の光信号を発生させる光信号
発生手段と、該光信号発生手段からの光信号を減衰させ
て信号電流源の電流値を設定するための可変の光減衰手
段と、該光減衰手段により減衰された光信号を信号電流
に変換する光電変換手段を有することを特徴とする高速
微小信号電流源。