JPH06284090A - 光受信器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光−電気変換素子により光電変換された電気
信号から所定の周波数帯域信号をそれぞれ独立に出力す
る各フィルタについて、その特性を劣化させることな
く、各フィルタの設計及び調整を容易にする光受信器の
構造を得ることを目的とする。 【構成】 送信されてきた光信号を受信して電気信号に
変換する光−電気変換素子１のアノード側とカソード側
のそれぞれに、所定の通過特性を有し、所望の周波数帯
域信号を出力するフィルタ２、３を独立に接続した構造
であることを特徴とし、特に、独立に接続された各フィ
ルタ２、３は、有限の出力側終端インピーダンスを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光通信における光受
信方法に関し、特に、受信された光信号を光電変換し、
所定の周波数帯域信号を独立して出力させる光受信器の
構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、例えば１９９２年電子情報通信
学会秋季大会講演論文集、分冊４、ｐ．４−１１１に示
された従来の光受信器の構成を示す図であり、この図４
（ａ）において、光信号を受信して電気信号に変換する
光−電気変換素子１のアノード側を接地する一方、カソ
ード側に低域通過フィルタ２（図中、ＬＰＦで示す）及
び高域通過フィルタ３（図中、ＨＰＦで示す）を接続
し、それぞれ低周波数電気信号と高周波数電気信号とを
分離して独立に出力するように構成していた。

【０００３】なお、上記ＬＰＦ２は例えば図５（ａ）に
示すような構成であり、また、上記ＨＰＦ３は例えば図
５（ｂ）に示すような構成である。

【０００４】しかし、この従来例では、図４（ｂ）に示
すように各フィルタ２、３（低域通過フィルタ及び高域
通過フィルタ）ともアノード側に接続されているので、
原理的に各フィルタ２、３間の干渉により各フィルタ特
性（図中、２ａは低域通過フィルタの特性、２ｂは高域
通過フィルタの特性を示す）の境界領域で低域通過フィ
ルタの特性が劣化するという問題があった。

【０００５】これは、ＨＰＦ３のインピーダンスがＬＰ
Ｆ２のインピーダンスに比較して低いためであり、従来
は、このＨＰＦ３がＬＰＦ２の通過特性に与える影響を
抑圧するため、図５に示すように、遮断周波数以下の周
波数帯でインピーダンスを上げるインピーダンス補償回
路４をＨＰＦ３側に付加していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の光受信器は以上
のように、光−電気変換素子のアノード側か、あるいは
カソード側のいずれか一方に２種類以上のフィルタを接
続していたため、各フィルタの設計を独立して行うこと
が困難で、かつその調整を独立して行うことが難しいと
いう課題があった。

【０００７】また、光−電気変換素子のアノード側か、
あるいはカソード側のいずれか一方に２種類以上のフィ
ルタを接続すると、各フィルタの干渉により各フィルタ
特性の境界領域で通過特性が劣化するため、別途その劣
化を補償するためのインピーダンス補償回路が必要にな
るという課題があった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、光−電気変換素子により光電変換
された電気信号から所定の周波数帯域信号をそれぞれ独
立に出力する各フィルタについて、その特性を劣化させ
ることなく、各フィルタの設計及び調整を容易にする光
受信器の構造を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光受信器
は、光信号を受信して電気信号に変換する光−電気変換
素子のアノード側とカソード側のそれぞれに、所定の通
過特性を有し、所望の周波数帯域信号を出力するフィル
タを独立に接続したことを特徴としている。

【００１０】特に、光−電気変換素子のアノード側とカ
ソード側のそれぞれに独立に接続された各フィルタは、
有限の出力側終端インピーダンスを有することを特徴と
している。

【００１１】

【作用】この発明の光受信器において光信号を受信して
電気信号に変換する光−電気変換素子は、アノードとカ
ソードとの間が電気的に高抵抗であるので、それぞれに
フィルタを独立に接続した場合、各フィルタ間の干渉が
原理的に極めて小さくなり、各フィルタ特性の境界領域
での周波数通過特性の劣化が起りにくくなる。

【００１２】このため、各フィルタの設計及び調整を独
立して行うことが可能になり、また、それぞれのフィル
タから同じ周波数の電気信号を取り出しても出力信号レ
ベルは減衰することがない。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図３を
用いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。

【００１４】この発明は、光信号を受信して電気信号に
変換する光−電気変換素子のアノード側に入力側終端イ
ンピーダンスが有限あるいは無限大と見なせるほど大き
く、出力側終端インピーダンスが有限のフィルタを接続
する一方で、カソード側にも同様のフィルタを接続して
構成する。なお、各フィルタの周波数通過特性はそれぞ
れ異なっていても、同一であってもよい。

【００１５】具体的には、例えば接続するフィルタとし
て低域通過フィルタと高域通過フィルタをそれぞれ接続
して構成した実施例を図１を用いて説明する。

【００１６】当該光受信器は図１（ａ）に示すように、
光−電気変換素子１のアノード側に通過させる信号周波
数に対して高インダクタンスとなるコイル５ａ（チョー
クコイル）を介してバイアス電圧Ｖが印加され、カソー
ド側が通過させる信号周波数に対して高インダクタンス
となるコイル５ｂ（チョークコイル）を介して接地され
ている。そして、この光−電気変換素子１のアノード側
に低域通過フィルタ２（図中、ＬＰＦで示す）が接続さ
れるとともに、カソード側に高域通過フィルタ３（図
中、ＨＰＦで示す）が独立して接続され、それぞれ終端
抵抗６ａ、６ｂが接続された出力側から低周波数電気信
号と高周波数電気信号を分離して出力できるように構成
されている。

【００１７】したがって、光−電気変換素子は、アノー
ドとカソードとの間が電気的に高抵抗であるので、それ
ぞれにフィルタを独立に接続した場合、各フィルタ間の
干渉が原理的に極めて小さくなり、各フィルタ特性の境
界領域での周波数通過特性の劣化が起にくくなるので、
それぞれのフィルタから同じ周波数の電気信号を取り出
しても、図１（ｂ）に示すように、出力信号レベルは減
衰することがない。

【００１８】なお、上記実施例の他にも以下のような実
施例が考えられる。

【００１９】例えば、図２（ａ）に示すように、高イン
ダクタンスコイルＬ１を介してバイアス電圧が印加され
る光−電気変換素子１のアノード側に、終端抵抗Ｒ１が
出力側に接続されたフィルタＦ１を接続する一方、高イ
ンダクタンスコイルＬ２を介して接地されているカソー
ド側に、終端抵抗Ｒ２が出力側に接続されたフィルタＦ
２を接続して構成してもよい。

【００２０】この時、上記フィルタＦ１は、入力側終端
インピーダンスが無限大と見なせるほど大きく、出力側
終端インピーダンスがそれぞれ接続されている終端抵抗
Ｒ１に等しいフィルタであり、上記フィルタＦ２も同様
に、入力側終端インピーダンスが無限大と見なせるほど
大きく、出力側終端インピーダンスがそれぞれ接続され
ている終端抵抗Ｒ２に等しいフィルタである。また、各
フィルタＦ１及びＦ２は、それぞれが低域通過、高域通
過、帯域通過、あるいは帯域阻止のいずれかの特性を有
するフィルタである。

【００２１】また、他の実施例としては図２（ｂ）に示
すように、高インダクタンスコイルＬ３を介してバイア
ス電圧が印加される光−電気変換素子１のアノード側
に、終端抵抗Ｒ３が入力側に接続され、かつ終端抵抗Ｒ
５が出力側に接続されたフィルタＦ３を接続する一方、
終端抵抗Ｒ４を介して接地されているカソード側に、終
端抵抗Ｒ６が出力側に接続されたフィルタＦ４を接続し
て構成してもよい。

【００２２】この時、上記フィルタＦ３は、入力側終端
インピーダンスが接続されている終端抵抗Ｒ３と等し
く、出力側終端インピーダンスが接続されている終端抵
抗Ｒ５と等しいフィルタであり、上記フィルタＦ４は、
入力側終端インピーダンスが接続されている終端抵抗Ｒ
４と等しく、出力側終端インピーダンスが接続されてい
る終端抵抗Ｒ６と等しいフィルタである。また、各フィ
ルタＦ３及びＦ４は、それぞれが低域通過、高域通過、
帯域通過、あるいは帯域阻止のいずれかの特性を有する
フィルタである。

【００２３】また、図３（ａ）に示すように、高インダ
クタンスコイルＬ４を介してバイアス電圧が印加される
光−電気変換素子１のアノード側に、終端抵抗Ｒ７が入
力側に接続され、かつ終端抵抗Ｒ８が出力側に接続され
たフィルタＦ５を接続する一方、高インダクタンスコイ
ルＬ５を介して接地されているカソード側に、終端抵抗
Ｒ９が出力側に接続されたフィルタＦ６を接続して構成
してもよい。

【００２４】この時、上記フィルタＦ５は、入力側終端
インピーダンスが接続されている終端抵抗Ｒ７と等し
く、出力側終端インピーダンスが接続されている終端抵
抗Ｒ８と等しいフィルタであり、上記フィルタＦ６は、
入力側終端インピーダンスが無限大と見なせるほど大き
く、出力側終端インピーダンスが接続されている終端抵
抗Ｒ９と等しいフィルタである。また、各フィルタＦ５
及びＦ６は、それぞれが低域通過、高域通過、帯域通
過、あるいは帯域阻止のいずれかの特性を有するフィル
タである。

【００２５】また、図３（ｂ）に示すように、高インダ
クタンスコイルＬ６を介してバイアス電圧が印加される
光−電気変換素子１のアノード側に、終端抵抗Ｒ１１が
出力側に接続されたフィルタＦ７を接続する一方、終端
抵抗Ｒ１０を介して接地されているカソード側に、終端
抵抗Ｒ１２が接続されたフィルタＦ８を接続して構成し
てもよい。

【００２６】この時、上記フィルタＦ７は、入力側終端
インピーダンスが無限大とみなせるほど大きく、出力側
終端インピーダンスが接続されている終端抵抗Ｒ１１と
等しいフィルタであり、上記フィルタＦ８は、入力側終
端インピーダンスが終端抵抗Ｒ１０と等しく、出力側終
端インピーダンスが接続されている終端抵抗Ｒ１２と等
しいフィルタである。また、各フィルタＦ７及びＦ８
は、それぞれが低域通過、高域通過、帯域通過、あるい
は帯域阻止のいずれかの特性を有するフィルタである。

【００２７】なお、この発明における光受信器は、光一
電気変換素子の終端条件として、インダクタンスで終端
する場合はもちろんのこと、抵抗で終端した場合、キャ
パシタンスで終端した場合、ＦＥＴの各端子で終端した
場合、バイポーララトランジスタの各端子で終端した場
合、ダイオードで終端した場合等にも適用することがで
きる。

【００２８】また、この発明は減衰することなく同一、
あるいは異なる周波数帯域の電気信号を取り出すことが
できるので、高周波広帯域光アナログ通信、あるいは周
波数多重光アナログ通信等の分野において、光受信器等
に利用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、送信さ
れてきた光信号を受信して電気信号に変換する光−電気
変換素子のアノード側とカソード側のそれぞれに、所定
の通過特性を有し、検出された電気信号から所望の周波
数帯域信号を出力するフィルタを独立に接続するように
構成したので、各フィルタ間の干渉を小さくすることが
でき、各フィルタの設計及び調整を独立して行うことを
容易にするという効果がある。

【００３０】また、各フィルタ間の干渉が小さくなるこ
とから、各フィルタ特性の境界領域での周波数通過特性
の劣化を防止することができるので、従来必要とされて
いたインピーダンス補償回路が不要となるとともに、そ
れぞれのフィルタから同じ周波数の電気信号を出力信号
レベルを減衰させることなく取り出せるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光受信器の一実施例による構成
を示す図である。

【図２】この発明に係る光受信器の他の実施例による構
成を示す図である。

【図３】この発明に係る光受信器の他の実施例による構
成を示す図である。

【図４】従来の光受信器の一構成を示す図である。

【図５】ＬＰＦとＨＰＦの具体的な構成例を示す図であ
る。

【図６】従来の光受信器の他の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１…光−電気変換素子、２…ＬＰＦ、３…ＨＰＦ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 首藤 晃一 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光信号を受信して電気信号に変換する光
   −電気変換素子のアノード側とカソード側のそれぞれ
   に、所定の通過特性を有し、所望の周波数帯域信号を出
   力するフィルタを独立に接続した光受信器。
2. 【請求項２】 前記光−電気変換素子のアノード側とカ
   ソード側のそれぞれに独立に接続された各フィルタは、
   同一、あるいはそれぞれ異なる通過特性を有することを
   特徴とする請求項１記載の光受信器。
3. 【請求項３】 前記光−電気変換素子のアノード側とカ
   ソード側のそれぞれに独立に接続された各フィルタは、
   有限の出力側終端インピーダンスを有することを特徴と
   する請求項１又は２記載の光受信器。
4. 【請求項４】 前記光一電気変換素子のアノード側とカ
   ソード側のそれぞれに独立に接続された各フィルタが別
   々のプリアンプに接続された請求項１，２又は３のいず
   れか一項に記載の光受信器。