JPH06252425A - フォトダイオードモジュール - Google Patents
フォトダイオードモジュールInfo
- Publication number
- JPH06252425A JPH06252425A JP5035496A JP3549693A JPH06252425A JP H06252425 A JPH06252425 A JP H06252425A JP 5035496 A JP5035496 A JP 5035496A JP 3549693 A JP3549693 A JP 3549693A JP H06252425 A JPH06252425 A JP H06252425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photodiode
- photoconductive cell
- signal
- optically coupled
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はフォトダイオードモジュールに関
し、ダイナミックレンジの自己圧縮機能を有するフォト
ダイオードモジュールを実現することを目的とする。 【構成】 光信号を電気信号に変換するフォトダイオー
ドモジュールにおいて、フォトダイオード５と光導電セ
ル８とを有し、入力信号が両方の素子に光結合するよう
に構成する。
し、ダイナミックレンジの自己圧縮機能を有するフォト
ダイオードモジュールを実現することを目的とする。 【構成】 光信号を電気信号に変換するフォトダイオー
ドモジュールにおいて、フォトダイオード５と光導電セ
ル８とを有し、入力信号が両方の素子に光結合するよう
に構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信における受信部の
フロントエンドモジュールであるフォトダイオードモジ
ュールに関する。詳しくは、フォトダイオードの出力信
号のダイナミックレンジを圧縮することができる機能を
有するフォトダイオードモジュールに関する。
フロントエンドモジュールであるフォトダイオードモジ
ュールに関する。詳しくは、フォトダイオードの出力信
号のダイナミックレンジを圧縮することができる機能を
有するフォトダイオードモジュールに関する。
【０００２】光通信における受信部のフロントエンドモ
ジュールは、通常フォトダイオードが使われているが、
信号の広ダイナミックレンジ化に伴って、フォトダイオ
ードの出力信号（電流）のダイナミックレンジも広がっ
て来ている。このため後段の電気信号処理（回路）が実
現困難となるといった問題が生じているため、フロント
エンドでダイナミックレンジを圧縮できる自己圧縮機能
が要求されている。
ジュールは、通常フォトダイオードが使われているが、
信号の広ダイナミックレンジ化に伴って、フォトダイオ
ードの出力信号（電流）のダイナミックレンジも広がっ
て来ている。このため後段の電気信号処理（回路）が実
現困難となるといった問題が生じているため、フロント
エンドでダイナミックレンジを圧縮できる自己圧縮機能
が要求されている。
【０００３】
【従来の技術】図５に従来のフォトダイオードモジュー
ルを示す。これは同図に示すように、光ファイバ１の一
端と、光結合用のレンズ２とを保持したホルダ３に、ス
リーブ４が結合され、該スリーブ４にフォトダイオード
５が取り付けられている。そして光ファイバ１から出た
信号光はレンズ２により集束されてフォトダイオード５
に入射する。フォトダイオード５に入射した信号光は電
気信号に変換されて増幅器６に入り、そこで増幅されて
出力されるようになっている。
ルを示す。これは同図に示すように、光ファイバ１の一
端と、光結合用のレンズ２とを保持したホルダ３に、ス
リーブ４が結合され、該スリーブ４にフォトダイオード
５が取り付けられている。そして光ファイバ１から出た
信号光はレンズ２により集束されてフォトダイオード５
に入射する。フォトダイオード５に入射した信号光は電
気信号に変換されて増幅器６に入り、そこで増幅されて
出力されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のフォトダイ
オードモジュールでは、増幅器の入力抵抗Ｒが固定抵抗
であるため増幅器６の増幅率は一定である。このため、
光信号が広ダイナミック化した場合、フォトダイオード
５の出力信号（電流）のダイナミックレンジも広がるた
め、後段の増幅率が一定である増幅器６での信号処理
は、能力が飽和して信号処理が不安定になるという問題
が生ずる。
オードモジュールでは、増幅器の入力抵抗Ｒが固定抵抗
であるため増幅器６の増幅率は一定である。このため、
光信号が広ダイナミック化した場合、フォトダイオード
５の出力信号（電流）のダイナミックレンジも広がるた
め、後段の増幅率が一定である増幅器６での信号処理
は、能力が飽和して信号処理が不安定になるという問題
が生ずる。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ダイ
ナミックレンジの自己圧縮機能を有するフォトダイオー
ドモジュールを実現しようとする。
ナミックレンジの自己圧縮機能を有するフォトダイオー
ドモジュールを実現しようとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のフォトダイオー
ドモジュールに於いては、光信号を電気信号に変換する
フォトダイオードモジュールにおいて、フォトダイオー
ド５と光導電セル８とを有し、入力信号が両方の素子に
光結合するように構成したことを特徴とする。また、そ
れに加えて、光信号を誘電体多層膜７を用いて光分岐
し、一方の光がフォトダイオード５に、他方の光が光導
電セル８にそれぞれ光結合するように構成したことを特
徴とする。
ドモジュールに於いては、光信号を電気信号に変換する
フォトダイオードモジュールにおいて、フォトダイオー
ド５と光導電セル８とを有し、入力信号が両方の素子に
光結合するように構成したことを特徴とする。また、そ
れに加えて、光信号を誘電体多層膜７を用いて光分岐
し、一方の光がフォトダイオード５に、他方の光が光導
電セル８にそれぞれ光結合するように構成したことを特
徴とする。
【０００７】また、それに加えて、光信号をマイクロレ
ンズアレイ２′を用いて光分岐し、フォトダイオード５
及び光導電セル８の両方に光結合するように構成したこ
とを特徴とする。また、それに加えて、光信号の光ビー
ムを適当な大きさに広げてフォトダイオード５及び光導
電セル８の両方に光結合するように構成したことを特徴
とする。
ンズアレイ２′を用いて光分岐し、フォトダイオード５
及び光導電セル８の両方に光結合するように構成したこ
とを特徴とする。また、それに加えて、光信号の光ビー
ムを適当な大きさに広げてフォトダイオード５及び光導
電セル８の両方に光結合するように構成したことを特徴
とする。
【０００８】この構成を採ることにより、ダイナミック
レンジの自己圧縮機能を有するフォトダイオードモジュ
ールが得られる。
レンジの自己圧縮機能を有するフォトダイオードモジュ
ールが得られる。
【０００９】
【作用】本発明はフォトダイオードと光導電セルとを有
し、光信号が両方の素子に光結合するように構成したも
ので、例えば図１（ａ）に示すように、光ファイバ１か
らの光信号を誘電体多層膜７により光分岐し、一方の光
をフォトダイオード５に結合させ、他方の光を光導電セ
ル８に結合させる。または図１（ｂ）に示すように、光
ファイバ１からの光信号をマイクロレンズアレイ２′に
よりフォトダイオード５及び光導電セル８にそれぞれ光
結合させる。または図１（ｃ）に示すように光ファイバ
１からの光信号の光ビームを広げてフォトダイオード５
及び光導電セル８の両方に光結合させる。
し、光信号が両方の素子に光結合するように構成したも
ので、例えば図１（ａ）に示すように、光ファイバ１か
らの光信号を誘電体多層膜７により光分岐し、一方の光
をフォトダイオード５に結合させ、他方の光を光導電セ
ル８に結合させる。または図１（ｂ）に示すように、光
ファイバ１からの光信号をマイクロレンズアレイ２′に
よりフォトダイオード５及び光導電セル８にそれぞれ光
結合させる。または図１（ｃ）に示すように光ファイバ
１からの光信号の光ビームを広げてフォトダイオード５
及び光導電セル８の両方に光結合させる。
【００１０】そして、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）のフォト
ダイオード５と光導電セル８を図１（ｄ）に示すように
直列に接続し、フォトダイオード側を電源に、光導電セ
ル側をアースに、中間を増幅器６に接続することによ
り、光入力が大となった場合、フォトダイオード５の出
力は大となるが、同時に光導電セル８の抵抗が小さくな
るため増幅器６への入力が制限される。従ってダイナミ
ックレンジの自己圧縮作用が行われることになる。
ダイオード５と光導電セル８を図１（ｄ）に示すように
直列に接続し、フォトダイオード側を電源に、光導電セ
ル側をアースに、中間を増幅器６に接続することによ
り、光入力が大となった場合、フォトダイオード５の出
力は大となるが、同時に光導電セル８の抵抗が小さくな
るため増幅器６への入力が制限される。従ってダイナミ
ックレンジの自己圧縮作用が行われることになる。
【００１１】
【実施例】図２は本発明の第１の実施例を示す図であ
る。同図において、１は光ファイバ、２はレンズ、７は
誘電体多層膜であり、これらは光軸が一致するようにホ
ルダ３に設けられた穴の所定位置に固定されている。ま
た４はホルダ３に固定されたスリーブであり、該スリー
ブ４にはフォトダイオード５がレンズ２から集束する光
を受光できるように位置決めして固定されている。さら
にホルダ３には、その中心軸に直角方向に誘電体多層膜
７で反射された光を通す穴が設けられ、その外側にスリ
ーブ４′が固定され、該スリーブ４′に光導電セル８が
誘電体多層膜７で反射した信号光を受光できるように配
置固定されている。
る。同図において、１は光ファイバ、２はレンズ、７は
誘電体多層膜であり、これらは光軸が一致するようにホ
ルダ３に設けられた穴の所定位置に固定されている。ま
た４はホルダ３に固定されたスリーブであり、該スリー
ブ４にはフォトダイオード５がレンズ２から集束する光
を受光できるように位置決めして固定されている。さら
にホルダ３には、その中心軸に直角方向に誘電体多層膜
７で反射された光を通す穴が設けられ、その外側にスリ
ーブ４′が固定され、該スリーブ４′に光導電セル８が
誘電体多層膜７で反射した信号光を受光できるように配
置固定されている。
【００１２】このように構成された本実施例は、光ファ
イバ１からレンズ２を通った信号光は誘電体多層膜７で
分岐され、その分岐された一方の光はフォトダイオード
５に入射し、他方の光は光導電セル８に入射する。従っ
て、このフォトダイオード５と光導電セル８を図１
（ｄ）の如く、電源、増幅器、アースに接続することに
より、強い信号光に対してフォトダイオード５の出力は
大となるが光導電セル８の抵抗が下るため増幅器６への
入力を小さくなるように調整することができ、ダイナミ
ックレンジの自己圧縮機能を発揮することができる。
イバ１からレンズ２を通った信号光は誘電体多層膜７で
分岐され、その分岐された一方の光はフォトダイオード
５に入射し、他方の光は光導電セル８に入射する。従っ
て、このフォトダイオード５と光導電セル８を図１
（ｄ）の如く、電源、増幅器、アースに接続することに
より、強い信号光に対してフォトダイオード５の出力は
大となるが光導電セル８の抵抗が下るため増幅器６への
入力を小さくなるように調整することができ、ダイナミ
ックレンジの自己圧縮機能を発揮することができる。
【００１３】図３は本発明の第２の実施例を示す図であ
る。同図において、３はホルダであり、その中心に設け
られた穴の所定位置に光ファイバ１とマイクロレンズア
レイ２′を固定している。またホルダ３にはスリーブ４
が固定され、該スリーブ４には、フォトダイオード５と
光導電セル８とが並列して支持され、それぞれ光ファイ
バ１からマイクロレンズアレイ２′で集束された信号光
を受光できる位置に位置決めされている。
る。同図において、３はホルダであり、その中心に設け
られた穴の所定位置に光ファイバ１とマイクロレンズア
レイ２′を固定している。またホルダ３にはスリーブ４
が固定され、該スリーブ４には、フォトダイオード５と
光導電セル８とが並列して支持され、それぞれ光ファイ
バ１からマイクロレンズアレイ２′で集束された信号光
を受光できる位置に位置決めされている。
【００１４】このように構成された本実施例は、マイク
ロレンズアレイで集束された信号光をフォトダイオード
５及び光導電セル８がそれぞれ受光できるため、前実施
例と同様な効果を得ることができる。
ロレンズアレイで集束された信号光をフォトダイオード
５及び光導電セル８がそれぞれ受光できるため、前実施
例と同様な効果を得ることができる。
【００１５】図４は本発明の第３の実施例を示す図であ
る。同図において、３はホルダであり、その中心に設け
られた穴の所定位置に光ファイバ１とレンズ２が固定さ
れている。また該ホルダ３の一方にはスリーブ４が固定
され、該スリーブ４には、フォトダイオード素子５′と
光導電素子８′が同一パッケージに搭載され、透明な窓
９で気密封止された光素子パッケージ１０が、レンズ２
から広がった信号光を両素子５′，８′が共に受光でき
るように位置決めされて固定されている。
る。同図において、３はホルダであり、その中心に設け
られた穴の所定位置に光ファイバ１とレンズ２が固定さ
れている。また該ホルダ３の一方にはスリーブ４が固定
され、該スリーブ４には、フォトダイオード素子５′と
光導電素子８′が同一パッケージに搭載され、透明な窓
９で気密封止された光素子パッケージ１０が、レンズ２
から広がった信号光を両素子５′，８′が共に受光でき
るように位置決めされて固定されている。
【００１６】このように構成された本実施例は、レンズ
２で広げられた信号光をフォトダイオード素子５′と光
導電素子８′の両方で受光できるため第１，第２の実施
例と同様な効果が得られる。
２で広げられた信号光をフォトダイオード素子５′と光
導電素子８′の両方で受光できるため第１，第２の実施
例と同様な効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】本発明に依れば、フォトダイオードと光
導電セルとを用いてモジュール化し、該フォトダイオー
ドと光導電セルが信号光を同時に受光できるように構成
したことにより、該光導電セルを増幅器の入力抵抗に用
い、入力信号の大きさに応じて伝達利得を可変させ、ダ
イナミックレンジを圧縮することができる。
導電セルとを用いてモジュール化し、該フォトダイオー
ドと光導電セルが信号光を同時に受光できるように構成
したことにより、該光導電セルを増幅器の入力抵抗に用
い、入力信号の大きさに応じて伝達利得を可変させ、ダ
イナミックレンジを圧縮することができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示す断面図である。
【図５】従来のフォトダイオードモジュールを示す図で
ある。
ある。
１…光ファイバ ２…レンズ ２′…マイクロレンズアレイ ３…ホルダ ４，４′…スリーブ ５…フォトダイオード ５′…フォトダイオード素子 ６…増幅器 ７…誘電体多層膜 ８…光導電セル ８′…光導電素子 １０…光素子パッケージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 8422−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 31/10 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 光信号を電気信号に変換するフォトダイ
オードモジュールにおいて、 フォトダイオード（５）と光導電セル（８）とを有し、
入力信号が両方の素子に光結合するように構成したこと
を特徴とするフォトダイオードモジュール。 - 【請求項２】 光信号を誘電体多層膜（７）を用いて光
分岐し、一方の光がフォトダイオード（５）に、他方の
光が光導電セル（８）にそれぞれ光結合するように構成
したことを特徴とする請求項１のフォトダイオードモジ
ュール。 - 【請求項３】 光信号をマイクロレンズアレイ（２′）
を用いて光分岐し、フォトダイオード（５）及び光導電
セル（８）の両方に光結合するように構成したことを特
徴とする請求項１のフォトダイオードモジュール。 - 【請求項４】 光信号の光ビームを適当な大きさに広げ
てフォトダイオード（５）及び光導電セル（８）の両方
に光結合するように構成したことを特徴とする請求項１
のフォトダイオードモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5035496A JPH06252425A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | フォトダイオードモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5035496A JPH06252425A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | フォトダイオードモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252425A true JPH06252425A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12443365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5035496A Withdrawn JPH06252425A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | フォトダイオードモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06252425A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012028763A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-02-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5035496A patent/JPH06252425A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012028763A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-02-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置 |
| US9117958B2 (en) | 2010-06-25 | 2015-08-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device comprising photoelectric conversion element |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000509 |