JP4297097B2 - 光受信器及び入射光信号強度の測定方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の好適な一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1aは、入力された信号光Oinに対応した出力信号Sout+,Sout−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Oinに対応した光電流を生成するPINフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード等のフォトダイオード2、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前置増幅器であるトランスインピーダンスアンプ4、及びフォトダイオード2のカソード電極に接続され、信号光Oinの強度に応じてフォトダイオード2において生成される光電流Iorgを時間的に平均化して電流信号Ipdを出力するフィルタ回路3を有する光電変換部5と、フィルタ回路3によって出力された電流信号Ipdを検出して、電流信号Ipdに比例するモニタ電流Imonを生成するカレントミラー部(モニタ電流生成回路)6と、カレントミラー部6から出力されたモニタ電流Imonに基づいて信号光Oinの強度のモニタ信号を算出する信号処理部7と、トランスインピーダンスアンプ4の出力に接続され、トランスインピーダンスアンプ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Sout+,Sout−として出力するリミッティングアンプ8とを備えている。
上記式(1)において、オフセット電圧発生回路17によって生成されるオフセット電圧Vpofs=Rmon×Iofsは、オペアンプ20で発生する入力オフセット電圧±Vofsが正電圧の場合に、アナログ−デジタル変換後の値が0以下になるのを防ぐために付加されるものである。
上記式中、伝達関数内の各値“VRXP−(1)”,“VRXP−(0)”,“Rmon×Ipd/α”は、平均化処理後の値を示す。
図5は、本発明の好適な他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1bは、フォトダイオード2、フィルタ回路3、及びトランスインピーダンスアンプ4を有する光電変換部5と、カレントミラー部(モニタ電流生成回路)6と、信号処理部28と、リミッティングアンプ8とを備えている。これらの構成要素のうち、信号処理部28以外の構成及び作用については、上記第1実施形態と同様なので詳細な説明を省略する。
図6は、第2実施形態による光受信器1bの変形例として、光受信器1cの構成を示す図である。同図に示す光受信器1cは、パッケージ30と、信号処理部29と、リミッティングアンプ8とを備えている。パッケージ30は、フォトダイオード2、フィルタ回路3、カレントミラー部(モニタ電流生成回路)6、トランスインピーダンスアンプ42、及び増幅器制御部45を収容している。パッケージ30としては、例えば同軸型CANパッケージが例示される。トランスインピーダンスアンプ42は、フォトダイオード2からの光電流Iorgを受信信号に変換するとともに、利得−周波数特性を変更可能に構成された(前置)増幅器である。また、増幅器制御部45は、利得−周波数特性を変更するための増幅器制御信号Sampをトランスインピーダンスアンプ42に送るための回路である。
Claims (5)
- 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、
前記光電流を検出して、前記光電流に対応するモニタ電流を生成するモニタ電流生成回路と、
前記モニタ電流生成回路に接続された第1の入力端、基準電圧を入力する第2の入力端、及び前記第1の入力端に帰還抵抗を介して接続された出力端を有するオペアンプを含んで構成され、前記モニタ電流を電圧信号に変換する電流電圧変換器と、
前記オペアンプの前記第1の入力端における電圧値と前記出力端からの前記電圧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。 - 前記第1の入力端における前記電圧値及び前記出力端からの前記電圧信号のうちいずれか一方を選択的に前記差信号生成部へ提供する信号スイッチと、
前記電圧値及び前記電圧信号のうちいずれか一方を選択するための制御信号を前記信号スイッチに送る切替制御部と、
を更に備え、
前記差信号生成部が、
前記電圧値と前記電圧信号とを前記制御信号に応じて受信することを特徴とする請求項1記載の光受信器。 - 前記フォトダイオードからの前記光電流を受信信号に変換するとともに、利得−周波数特性を変更可能に構成された増幅器と、
前記利得−周波数特性を変更するための増幅器制御信号を前記増幅器に送る増幅器制御部と、
を更に備え、
前記増幅器制御部が、前記オペアンプの前記第1の入力端と接続されており、該第1の入力端と仮想短絡の関係にある前記第2の入力端における前記基準電圧の大きさに応じて前記増幅器制御信号を生成することを特徴とする請求項1または2記載の光受信器。 - 前記フォトダイオード、前記モニタ電流生成回路、前記増幅器、及び前記増幅器制御部を収容するパッケージを更に備え、
前記モニタ電流生成回路及び前記増幅器制御部と前記オペアンプの前記第1の入力端とが、前記パッケージの一の端子を介して互いに接続されていることを特徴とする請求項3記載の光受信器。 - 入射光信号を受けたフォトダイオードの出力信号からモニタ電流を生成する工程と、
入力端と出力端との間に帰還抵抗が接続されたオペアンプを用いて前記モニタ電流を電圧信号に変換する工程と、
前記入力端における電圧値と前記出力端からの前記電圧信号との差分に基づいて、前記入射光信号の強度に応じたモニタ信号を生成する工程と、
を備えることを特徴とする入射光信号強度の測定方法。
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