JPS61502996A - 光受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 信　装　置 この発明は、反転バイアスフォトダイオードに適用されるバイアス回路を備えた 光受信装置に関する。

このような光受信装置は、エレクトリカルコミュニケーション１９８１年号、第 ５６巻、ＮＯ４，３４９頁から３５７頁に記載されている’　Ｏｐｔｉｃａｌ　 Ｆ　１ｂｅｒ　Ｔ　ｅｃｈｎｏｌｏｏｙ　Ｄ　ｅｔｅｃｔｏｒｓａｎｄ　Ｒｅｃ ｅｉｖｅｒｓ”　（Ｇ　・アンチル他著）により既に知られている。

光受信装置の主な特徴はその感度とダイナミックレンジであって、これらの特徴 の両方が、２つの良く知られた光受信装置の形式すなわち高インピーダンス受信 装置および伝送インピーダンス受信装置においては最適なものとはならない。

高インピーダンス受信装置は、比較的高感度であるがダイナミックレンジは比較 的小さく、一方伝送インピーダンス受信装置は、これと反対に、感度は比較的低 いがそのダイナミックレンジは高インピーダンス受信装置よりも広い。ダイナミ ックレンジは、光強度が強い場合に受信装置、例えばバイアス回路の飽和状態が 大きな値の光電流の直流成分によりて発生されることにより制眼される。さらに 、増幅器の一部を形成している電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のゲート電極に フォトダイオードの陽極が接続されている場合には、その受信装置の動作は、使 用されるＦＥＴすなわちこのＦＥＴを導通状態にするために必要なゲートとソー ス間の電圧に基づくことが分っている。したがって、受信装置の動作は、ダイオ ード電圧にも基づくことになる。

この発明の目的は、上記したような光受信装置であるが、上記したような欠点を 有しない光受信装置を提供することである。

この発明によれば、この目的は、光強度を増幅するための上記バイアス回路が光 強度の増加に伴い、フォトダイオードの動作点をフォトダイオードの非線形領域 の方へおよび非線形領域に移動させて、フォトダイオードが順方向にバイアスさ れるようにし、そして光強度が予め定められた値を越えた場合には、上記バイア ス回路が上記フォトダイオードに定電流を供給する定電流源として動作するよう にすることによって達成される。

フォトダイオードが順方向にバイアスされた時、バイアス回路に流れる全体の直 流電流が自動的に減少することにより、順方向電流がフォトダイオードに流れ始 める。そして、このバイアス回路および受信装置のその他の回路の少なくとも一 方は、飽和状態から解放される。一方、定電流源の存在により、フォトダイオー ドの動作点は、ダイオード電圧とは無関係にフォトダイオードの非線形領域の方 へおよびその領域に移動する。

この発明の光受信装置のもう一つの特徴は、上記バイアス回路はトランジスタを 備えており、このトランジスタのエミッターコレクタパスは、直流電圧源の電極 間で第１の抵抗と上記フ第１・ダイオードに直列に接続されていることである。

上記トランジスタのベースは、上記電極間に直列に接続されている第２の抵抗と 第３の抵抗とから成る分圧器の分岐点に接続されている。

さらにこの発明の光受信装置のもう一つの特徴は、上記直流電圧源の一方の電極 が上記第１の抵抗を介して上記トランジスタのエミッタに接続し、上記トランジ スタはＰＮＰ＋−ランジスタであって、そのコレクタは上記フォトダイオードの 陰極に接続されていることである。

このバイアス回路は、高い抵抗値の第１の抵抗の使用を必費としない。これは、 定電流の値が第１の抵抗での電圧降下のみならず第２の抵抗での電圧降下にも基 づくからである。

抵抗値の高い抵抗を使用する場合の欠点は、このような抵抗は比較的大きな空間 を占めることと、必ずしも高い信頼性があるとは限らないことである。

上記したこと、またこの発明のその他の目的および特徴は、添附図面を参照した 実施例の記載からさらに明白なものとなろう。

第１図はこの発明の光受信装置の一実施例を示すものであり、この光受信装置に はフォトダイオードバイアス回路の第１の実施例が段けられている。

第２図は第１図に示したフォトダイオードＰＩＮの順方向バイアス時の等化回路 図である。

第３図は第１図に示した光受信装置に使用されるフォトダイオードバイアス回路 の第２の実施例を示す図である。

第４図は光強度の種々の値に対応したフォトダイオードの電流対バイアス電圧特 性を示す図である。

第１図に示した光受信装置は高周波、例えば１４０メガビット／秒の光データ信 号を受信することが可能であり、この受信装置は、Ｖ＋−１２ボルト、Ｖ−−− １２ボルト、グランド（アース）、および増幅器に含まれる演算増幅器への電源 電圧として使用される一２０ボルト（図示せず）の電圧で動作する。この光受信 装置は高インピーダンス型のものであり、ＰＩＮ（Ｐ型半導体−真性半導体−Ｎ 型半導体）型のフォトダイオードＰＩＮから成る光検出器、増幅回路Ａ１の入力 ステージを構成するＮチャンネル電界効果トランジスタＦＥＴ、増幅器Ａ２．２ ００Ｈｚの発振器Ｏ８１検出器ＤＥＴおよび等止器ＥＱを備えている。フォトダ イオードＰＩＮの陽極は、ＦＥＴのゲート電極との接続点Ｐ１に接続されている 。このＦＥＴのソース電極は、増幅器回路Ａ２と例えば１メガオームのような大 きな抵抗値を肴するバイアス抵抗Ｒ１との直列接続を含む調整された負帰還ルー プを介して、そのゲート電極に接続されている。フォトダイオードＰＩＮの陰極 は、抵抗Ｒ２を介して、抵抗Ｒ３とＲ４３とから成る分圧器の分岐点に接続され ている。この抵抗Ｒ３とＲ４３はＶ＋とグランドとの間に直列に接続されている 。発振器Ｏ８の入力は接地されており、その出力はコンデンサＣ１０を介してＲ ２とＰＩＮとの接続点に接続されている。ＦＥＴのドレイン電極は増幅器回路Ａ １の残りの部分を介して等止器ＥＱの信号入力に接続されており、この等止器Ｅ Ｑの出力ＯＵＴは、受信装置の出力に相当している。増幅器回路Ａ２の出力は、 検出３ＤＥＴを介して、等止器ＥＱの制御入力に接続されている。

ＦＥＴが形成している増幅器回路Ａ１の一部は、ＮＰＮトランジスタＴ１を備え ており、このトランジスタＴ１は、ＦＥＴを伴ったカスコード回路を形成してい る。電圧源■＋は、抵抗Ｒ４を介してトランジスタＴ１のコレクタに接続され、 また可変抵抗Ｒ５ど抵抗Ｒ６との直列接続を介してＦＥＴのドレインとトランジ スタＴ１のエミッタとに接続されている。

抵抗Ｒ５とＲ６との接続点は、電源減結合コンデンサＣ１を介して接地されでい る。トランジスタＴ１のベースは、抵抗Ｒ７を介して、抵抗Ｒ８とＲ９とから成 る分圧器の分岐点に接続されており、抵抗Ｒ８とＲ９は、■＋とグランドとの間 に直列に接続されている。この分岐点は、データ信号に対してこの分岐点をグラ ンドに維持する減結合コンデンサＣ２を介してグランドへも接続されている。ま た電圧源Ｖ＋は、エミッタ・フォロワトランジスタＴ２のコレクタにも接続され ている。このトランジスタＴ２のベースは抵抗Ｒ１０を介してトランジスタＴ１ のコレクタに接続され、トランジスタＴ２のエミッタは抵抗Ｒ１１を介してグラ ンドに接続されている。

増幅器回路Ａ２は演算増幅器ＯＡ１を備えており、この演算増幅器ＯＡ１の出力 は、抵抗Ｒ１２とコンデンサＣ３の並列接続を介して、その反転入力に接続され ている。この反転入力は抵抗１３を介してＦＥＴのソース電極にも接続されてお り、このソース電極は抵抗Ｒ１４と減結合コンデンサＣ４との並列接続を介して グランドに接続されている。このコンデンサＣ４は、ＦＥＴのソースをデータ信 号に対してグランドに維持するためのものである。ＯＡｌの出力は、抵抗Ｒ１５ を介して、バイアス抵抗Ｒ１とコンデンサＣ５の一方の極板との接続点Ｐ３にも 接続されている。このコンデンサＣ５のもう一方の極板は、グランドに接続され ている。Ｒ１５およびＣ５は、ＯＡｌがデータ信号を負帰還することを防止する フィルタを構成している。ＯＡｌの非反転入力は、■＋とグランドとの間に接続 されているポテンショメータ抵抗Ｒ１６の接点に接続されている。このポテンシ ョメータ抵抗Ｒ１６は、基準電圧ＶＲＥＦを供給するものである。

２００Ｈｚ発振器Ｏ８は演算増幅器ＯＡ２を備えており、このＯＡ２の非反転入 力は接地され、その出力は３つの縦続セルの従属接続を介してその反転入力に接 続されている。この縦続セルは、抵抗Ｒ１７，Ｒ１８およびＲ１９と、接地され ている分路コンデンサａｓ、ａｙおよびＣ８とからそれぞれ構成されている。各 従属セルの構成要素は十分に選定されたものであるので、このセルは、２００Ｈ ｚの信りの位相だけを６０度回転させる。したがって、一連の３つのセルは、こ の周波数で１８０度の位相回転を行なう。ＯＡ２も１８０度の位相回転を行なう ので、２００Ｈｚの周波数は、３６０度または０度の位相回転を受ける。反対に 、その他の周波数は、０度と異なる位相回転を受ける。ＯＡ２の出力における２ ００Ｈｚ信号の振幅は、例えばそのピークからピークまでが約２５ボルトであり 、Ｒ１７とＣ６とから成る第１のセルの出力での２００Ｈｚ信号の振幅は約１２ ボルトとなる。この第１のセルの出力は、抵抗Ｒ２０とダイオードＤ１との直列 接続から成る減衰器を介してグランドに接続され、Ｒ２０とＤｌとの接続点に例 えば１ミリボルト（２乗平均値）の出力信号を供給する。このダイオードＤ１は 、抵抗Ｒ２１を介してＶ＋から給電されており、減衰器出力信号から高調波を取 除くために用いられているコンデンサＣ９と並列に接続されている。

減衰器の出力は、２００Ｈｚの信号に対して回路を短絡状態に設定する２００Ｈ ｚ結合コンデンサＣ１０を介して、上記した接続点Ｐ２に接続されている。この 接続点は、コンデンサＣ１１を介してグランドにも接続されている。°このコン デンサ１１は、高周波のデータ信号に対して接続点Ｐ２の接地状態を維持するも のである。

検出器ＤＥＴは、増幅器とピーク検出器プロパーとの１！１ｖｔ接続を備えてい る。増幅器は、演算増幅器ＯＡ３を備え、この０△３の反転入力には２００　Ｈ ｚ結合コンデンサＣ１２と抵抗Ｒ２２との直列接続を介してＯＡｌの出力が接続 されている。

ＯＡ３の非反転入力は■−に接続され、その出力は抵抗Ｒ２３とコンデンサＣＩ ３との並列接続を介してその反転入力に接続されている。０Δ３の出力はフィル タ回路を介して演算増幅器ＯＡ４の非反転入力に接続されている。このフィルタ 回路は、コンデンサＣ１４９分路コンデンサＣ１５および分路抵抗Ｒ２４を備え ている。Ｒ２４とＣ１５は共にＶ−に接続されている。

この構成要素であるＣ１２乃至Ｃ１４およびＲ２２乃至Ｒ２４を適切に選定する ことによって、コンデンサＣ１２を介してＯＡｌの出力から供給される２００Ｈ ｚ信号に対するフィルタ動作が実行される。演算増幅器ＯＡ４はピーク検出器プ ロパーの一部を形成しており、このＯＡ４の反転入力は、抵抗Ｒ２５とコンデン サＣ１６との並列接続から成るコンデンサ充／放電回路を介して、■−に接続さ れている。ＯＡ４の出力はダイオードＤ２を介してその反転入力に接続されてい る。

等止器ＥＱは、直列コンデンサＣ１７と分路抵抗Ｒ２６とから成る微分回路を含 んでいる。このＣ１７およびＲ２６の一端は出力端子ＯＵＴに接続されている。

増幅器回路Ａ１の出力はコンデンサ０１８を介してＣ１７の他方の一端に接続さ れており、Ｒ２６の他の一端は接地されている。この等止器は、微分回路Ｃ１７ ，Ｒ２６と連動する補償手段を備えている。この補償手段は、ＰＩＮフォトダイ オードの動抵抗および拡散容量の働きにおける微分回路の動作を修正するための ものである。これらの手段は、ＮＰＮトランジスタＴ３乃至Ｔ７を備えている。

電圧源Ｖ＋とＶ−は、抵抗Ｒ２７とトランジスタＴ５のコレクタからエミッタへ のパスと抵抗Ｒ２８とトランジスタＴ７のコレクタからエミッタへのバスと抵抗 Ｒ２９との直列接続を介して、相互に接続されている。Ｔ５のベースは、例えば ３９キロオームの抵抗値を有する抵抗Ｒ３０とダイオードＤ３との接続点に接続 されており、Ｒ３０とＤ３は、■＋とグランドとの間に直列に接続されている。

このため、予め定められた直流バイアス電流はこのダイオードを介して流れる。

トランジスタＴ７および抵抗Ｒ２９は、演算増幅器ＯＡ５を備えた電圧電流変換 器の一部分を形成しており、演算増幅器ＯＡ５の非反転入力は、抵抗Ｒ３１を介 してＯＡ４の反転入力接続され、また結合コンデンサＣ１９を介してグランドに 接続されている。

Ｔ７のエミッタは、抵抗Ｒ３２を介してＯＡ５の反転入力に接続され、また抵抗 Ｒ２９を介してＶ−に接続されている。一方ＯＡ５の出力は、抵抗Ｒ３３を介し てＴ７のベースに接続されている。

エミッタ・フォロワとして接続されているトランジスタＴ３およびＴ４のコレク タは、■＋に直接接続され、一方Ｔ６のコレクタは、例えば１キロオームの抵抗 値を有する抵抗・Ｒ・３４を介してＶ＋に接続されている。Ｔ３．Ｔ４およびＴ ６のエミッタは、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６およびＲ３７を介してＶ−にそれぞれ接続 されている。Ｔ３のベースは、抵抗Ｒ３８とＲ３９との接続点に接続されており 、抵抗Ｒ３ｇとＲ３９は、データ信号結合コンデンサＣ１８と共にＴ２のエミッ タとグランドとの間に直列に接続されている。同様にＴ４のベースは、抵抗Ｒ４ ０とＲ４１との接続点に接続されており、抵抗Ｒ４０とＲ４１は、結合コンデン サＣ２０と共にＴ３のエミッタとグランドとの間に直列に接続されている。Ｔ４ のエミッタは、データ信号結合コ〕／デンサＣ２を介してＴ５のエミッタに接続 され、Ｔ５のコレクタは、結合コンデンサＣ２４を介してＣ１７とＲ２６との接 続点に接続されている。Ｔ６のエミッタは、データ信号結合コンデンサＣ２２を 介してグランドに接続され、一方そのコレクタは、抵抗Ｒ３４とデータ信号結合 コンデンサＱ２３との接続点に接続されている。Ｒ３４と０２３との直列接続は 、抵抗Ｒ３０に並列に接続されている６Ｔ６のベースは、抵抗Ｒ４２を介して、 Ｃ１７とＣ１８と抵抗Ｒ３８との接続点に接続されている。結合コンデンサ０１ ８乃至Ｃ２４は、データ信号に対して回路の短絡をもたらすものである。

上記した光受信装置は、例えば１４０メガピット／秒の高周波光データ信号がＰ ＩＮフォトダイオードに供給された時に、以下のような動作をする。

ＦＥＴのソース電流は、調整ループの手段によって一定値、例えば１０ミリアン ペアに維持される。この調整ループは、このＦＥＴのゲートからソースへのバス 、コンデンサＣ４により分路されている抵抗Ｒ１４、増幅器Ａ２および抵抗Ｒ１ から成るものである。したがって、ＦＥＴのゲートとソースとの間の電圧も一定 の値である。

上記した光データ信号がＰＩＮダイオードに供給された時に、光データ信号は、 ＦＥＴのゲートの入力コンデンサ（図示せず）に吸収される。そして、この光デ ータ信号は、ＦＥＴによりその一部が形成されている増幅器Ａ１で増幅され、コ ンデンサ０１８を介して等他藩ＥＱに供給される。そして、等化されたデータ信 号が出力ＯＵＴに供給される。

光データ信号により、直流成分ＩＰおよび交流成分ｉｐを有する光電流がＰＩＮ ダイオードで発生される。

ＰＩＮダイオードの内部回路に流れ込む電流を■とし、分圧器Ｒ３，Ｒ４３の接 続点での電圧をｖｌとすれば、接続点Ｐ２およびＲ３の電圧Ｖｐ２およびＶＤ３ は次のように与えられる。

Ｖｐ２−Ｖｌ−１−Ｒ２（１） Ｖｐ３−Ｖｐｌ−Ｅ　−Ｒ１（２） したがって、Ｐ　Ｉ　Ｎダイオードに供給される反転直流バイアス電圧は、 ＶＰＩＮ＝Ｖ１−Ｖｐｌ−１−Ｒ２（３）ｖｌおよびＶｐｌは実質的に一定の値 である。

ＰＩＮダイオードが逆バイアスされている間は、電流Ｉは光電流の直流成分１ｐ に等しくなる。このため、ダイオードに供給される光強度の増加に伴って電流Ｉ も増加する。そして、この場合にはＶｐ３およびＶＰＩＮは減少する結果となる 。

しかしながら、電流Ｉが、Ｒ２における電圧降下によってＰＩＮダイオードに順 方向バイアスが供給されるような値に達するとすぐに、順方向電流Ｉｏ＋ｔがこ のダイオードに流れ始める。そして、電流■は、順方向電流の直流成分１ｏより も小さな値のＩｐと等しくなる。このように電流Ｉは制限されている。そして、 実際上、■は実質的に一定の値となる。

この結果として、電圧Ｖｐ２．　Ｖｐ３およびＶＰＩＮも実質的に一定の値とな る。このため、ＦＥＴおよびこれに続く回路の少なくとも一方での飽和の危険性 、および増幅器Ａ２でのブロッキングの危険性が無くなる。

もしＲ２が存在しなければこのようなことは起こらない。

事実、この場合の電流Ｉは制限されないので、この電流の一定の値に対して、電 圧Ｖｐ３がＯＡｌの供給電圧に等しくなり、このことから、ＦＥＴのゲート電圧 Ｖｐｌの瞬時値が増加するようになり、この場合のＦＥＴは飽和状態となる。

上記したように、発振器Ｏ８の出力は、結合コンデンサＣ１０とＰＩＮダイオー ドとの直列接続を介して、並列回路に接続されている。この並列回路は、抵抗Ｒ １とＲ１５との直列接続から成る一方の分岐路と、ＦＥＴのゲートからソースへ のバスと増幅器ＯＡ１との直列接続から成る他方の分岐路とから成るものである 。このため、ＯＡｌの利得が（Ｒ１＋Ｒ１５）　／ｒよりも非常に大きい場合に は、以下のような関係が成立つ。

ＶＯＡｌ−ＶＯ８−（ＲＩ　＋Ｒ１５）／ｒ　（４）ここで、ＶＯＡＩはＯＡｌ の出力電圧である。

・　ｖＯ８はＯ８からの２００　Ｈｚの出力電圧である。

ｒはＰＩＮダイオードの動抵抗である。

ＰＩＮダイオードに逆バイアスがかけられている間、すなわち光強度が例えば− ２０ｄｂｍｉＸ下である場合には、このダイオードの動抵抗ｒはＲ１＋Ｒ１５よ りも非常に大きい。そして、結果として出力電圧ＶＯＡＩがわずかな値となるの で、検出器ＤＥＴは動作しせい。このため、等他藩ＥＱの動作に影響を与えない 。反対に、ＰｔＮが順方向にバイアスされると、ｒが非常に小さな値になること によりＯＡＩの出力電圧ＶＯＡ１は十分に大きな値となる。このため検出器ＤＥ Ｔは動作される。この結果として、等両型は後に示すように調整される。

ＰＩＮダイオードとこれに関連するＦＥＴとを備えている入力回路の等価回路は 、抵抗Ｒ１とＦＥＴのゲートの入力容量＜図示せず）を主に備えている並列回路 に電流ｉｐ（図示せず）を供給する電流源を備えている。

順方向にバイアスされたＰＩＮダイオードの動作を調べるために第２図を参照す る。第２図は順方向にバイアスされたダイオードの等価回路を示すものである。

後の回路は、最後に述べた入力コンデンサを分路するインピーダンスｚ１を備え ている。入力コンデンサは、ダイオードを備えた並列回路から構成され、このダ イオードは、比較的小さな値の動抵抗ｒとこのダイオードに流れる電流と同じく 、この動抵抗ｒに反比例する拡散容量と呼ばれているコンデンサＣＤとから成る ものである。並列回路り、Ｇｏに流れる電流の交流成分をｉとし、その直流成分 をＩｏとすると、はぼ以下のような関係が成立つ。

Ｇｏ　＝ａ　（Ｉｎ　＋　ｉｏ　）　−ｂ／ｒ　（５）ここで、ｉＤはＤに流れ るｉの一部であり、ＣＤに流れる電流はｉｃに等しく、ａおよびｂは定数である 。

ここで、ｒｏは反転ダイオード飽和電流であり、Ｋは定数であり、 ＶＤはＣｏｆ３よびＤにかかる直流電圧である。

（５）乃至（８）の関係を用いると、Ｎ流１ｏ＋ｉは次のように与えられる。

ＶはＰＩＮダイオードにかかる電圧ばかりでなく、ＦＥＴのゲート電圧Ｐ１での 交流電圧でもあることを注意すべきである。これは、コンデンサＣ１１の存在に より、接続点Ｐ２がこれらのデータ信号に対してグランドの電位となることによ るものである。

上記したことおよび（９）の関係から、順方向にバイアスされたＰＩＮダイオー ドは、ＦＥＴのゲートでの上記した入力コンデンサＣｉｎを分路するインピーダ ンスｚ１を形成し、このインピーダンスＺ１には電流ｉｏ＋ｉが流れることが導 かれる。この分路インピーダンスｚ１の並列インピーダンスを２１とし、入力容 量をＣｉｎとすると、Ｖ−Ｚｔ　・ｉｐとなる。ここでＮＩＰは既に述べたよう に全体の交流電流である。

受信装置の出力０ｔＪＴでの電圧がインピーダンスｚ１の影響を受けないように するために、コンデンサＣ１７は、ｚｌに流れるｉ！ｌＩｏ＋ｉに比例した電流 が流れるインピーダンスＺ２に分岐される。

この目的を考慮した以下の詳細な記載で説明するように、電流ｉ３＋Ｉ３は、ト ランジスタＴ５を介してＣ１７とＲ２６との接続点から供給される。

上記したように、交流電圧ＶはＦＥＴのゲートに供給される。増幅器Ａ１の利得 がＡに等しいと仮定すると、エミッタ・フォロワトランジスタＴ２のエミッタに おけるＡ１の出力電圧信号は、−Ａｖに等しくなる。この電圧信号は、コンデン サ０１８を介してバッファへ供給される。このバッファは、エミッタフォロワト ランジスタＴ３とこれに関連する抵抗とを備えている。Ｔ３のエミッタでの電圧 信号−ＡＶは、コンデンサＣ２０を介して、分圧器に供給される。この分圧器は 、抵抗値がそれぞれ＜Ａ−１）ＲおよびＲである抵抗Ｒ４０およびＲ４１から成 るものである。したがって、エミッタフォロワ・トランジスタ丁４のベースでの 電圧信号は、−Ｖに等しくなる。このトランジスタＴ４もまたバッファとして動 作し、そのエミッタに同じ電圧−■を供給する。この電圧はコンデンサＣ２１を 介してトランジスタＴ５のエミッタに供給される。

また第１図から、増幅ＢＡ１の出力電圧−ＡＶが増幅器Ａ１からトランジスタＴ ６のエミッタにも供給され、そしてこのトランジスタのベース−エミッタ接続を 介してコンデンサＣ２２の上側の極板にも供給されることが分る。このコンデン サの下側の橋板′は接地されている。この結果、交５に電流−１１は、このコン デンサＣ２２を介して流れ、この電ｌｉ１は実質的に次式に等しくなる。

上記した抵抗値を有する抵抗Ｒ３０およびＲ３４を伴って、トランジスタＴ６の コレクタインピーダンスは、主にダイオードＤ３から構成され、このため、実質 的に１１に等しい交流電流がこのダイオードに流れる。この交流電流は、抵抗Ｒ ３０とダイオードＤ３との直列接続を介して絶間なく流れる直流バイアス電流１ １に重畳される。電流ｉ１＋１１は、以下の関係によって与えられる電圧ＬＪ＋ ＵによりダイオードＤ３に発生する。

ｉｌ　４１１　＝Ｉｏ　−ｅＫ（”Ｕ）　（１１）ここで、Ｉｏはダイオード反 転飽和電流であり、ｕ　ハＤ　３にかかる交流電圧であり、ＵはＤ３にかかる直 流電圧である。

この理由は、Ｉ　１　＝　Ｉｏ−ｅＫｌｌ（１２）（１１）および（１２）の関 係により次式が導かれる。

ｅＫｌｌ−（１１＋ｉ１　）／１１　（１３，）Ｔ５のベース−エミッタ接合ダ イオードの非線形動作にもかかわらず、電流１１がそこに流れるように、ダイオ ードＤ３が用いられることを注意しておく。事実、この電流は、ダイオードＤ３ に非線形電圧Ｕを発生させる。この非線形電圧Ｕは、Ｔ５のベース−エミッタ接 合に流れる同じ電流１１の値を上昇させる。

既に説明したように、演算増幅器ＯＡＩの２００Ｈｚ出力電圧は、（４）の関係 によって与えられ、ＰＴＮダイオードの動抵抗ｒが比較的小さいと仮定すると、 この出力電圧は無視できなくなる。この出力電圧ＶＯＡ１は検出５ＤＥＴに供給 される。さらに詳しく言えばこのＶＯＡｌは、２００Ｈｚの周波数のためのフィ ルタとして動作する演算増幅器ＯＡ３を備えている回路に供給される。このよう にフィルタされた２００Ｈｚ信号は、演算増幅器ＯＡ４を備えたピーク検出器プ ロパーに供給される。このピーク検出器では、フィルタされた２００Ｈｚ信号が 、入力信号のピーク値に等しく増幅された直流電圧Ｖｐに変換される。演算増幅 器ＯＡ５とトランジスタＴ１とを備えている電圧／電流変換器においては、電圧 Ｖρは次式のような直流電流に変換される。

１２−Ｖｐ　／Ｒ２９＜　１４） Ｖｐが２００Ｈ１の入力信号ＶＯＩの平均値に相当し、２００Ｈｚ信号ｖＯ８の 平均値もまた（４）の関係から導き出せることにより、電流Ｉ２は動的ダイオー ド抵抗ｒの平均値に比例する。

Ｕの値とは無関係に、電流Ｉ２はｌ・ランジスタＴ５のベース−エミッタ間に次 式で与えられる直流電圧■２を発生させる。

１２　＝　ｉｏ　、Ｑ）（Ｖ２　（１５）したがって、この接合に供給される全 体の電圧は、Ｕ　＋　Ｖ　−１−■２に等しくなる。事実、上記したように、電 圧Ｕおよび−Ｖは、Ｉ５のベースおよびエミッタにそれぞれ供給される。上記し た電圧Ｕ＋Ｖ＋Ｖ２の結果として、電流ｉ３＋１３は、トランジスタＴ５のベー ス−エミッタ接合ダイオード、とＩ５のコレクタに発生される。この電流は次の 関係によって与えられる。

Ｉ３　＋　１３−　ｆｃ）　−ｅＫ（ｕ””）　（１６）（１３）Ｆ３よび（１ ６）の関係から次式が導かれる。

（１０）　、（１５）および（１７）の関係により次式が導かれる。

（１４）の関係に関して上記したように、電流■２は動的ダイオード抵抗の反転 １／ｒの平均値に比例する。（５）の関係から、１／ｒの平均値がＩｏに等しい ことが導かれる。したがって、Ｉ２はＩｏに比例する。例えば次のように与えら れる。

１２　＝ｍ・ＩＤ　（１９） ここで、ｍは定数である。

（１８）および（１９）の関係から、次式が導かれる。

Ａ−Ｃ２２／■１−ａの時には、定数ｆを考慮しない場合に関係（９）と（２０ ）は等しくなる。この場合、コンデンサＣ１７は、２１７ｍに等しいインピーダ ンスによって分路される。ここで、ｚｌは上記したようにＦＥＴのゲートでの入 力容量Ｃｉｎを分路しているインピーダンスである。絶対値ＡＶを伴った電圧は 、７１７ｍと０１７との並列接続に供給される。

この並列接続は、インピーダンスＺ−ｔを形成する。そして、Ｚ′ｔがＲ２６の 値よりも非常に大きい場合には、抵抗Ｒ２６に発生する電圧ＶＯＵＴはＲ２６・ Ａｖ／Ｚ−ｔに等しくなる。

なぜならば、ｖ−２ｔ−ｉｐであり、Ｃ１７をＣ１γ−ｍａｉｎに選ぶと、ＶＯ ＵＴはｉｐに比例するようになる。

第３図を参照すると、第３図には、フォトダイオードＰＩＮにバイアスをかける ための回路の第２の実施例が示されている。この回路は第１図に示した第１の実 施例と同様であるが、この回路には定電流源が設けられている。この定電流源は 、ＰＮＰトランジスタＴ８と、■＋とグランドとの間に直列に接続されている抵 抗Ｒ２およびＲ４４，Ｒ４５（Ｒ４３の代わりに用いられている）から成る低イ ンピーダンス分圧器を備えている。この分圧器の分岐点Ｐ４は、抵抗Ｒ２とトラ ンジスタＴ８のエミッタからコレクタへのバスとの直列接続を介して、ダイオー ドＰＩＮの陰極Ｐ２に接続されている。トランジスタＴ８のベースは、抵抗Ｒ４ ４とＲ４５との間の接続点Ｐ５に接続されている。

これらの抵抗の典型的な値は次の通りである。

Ｒ２：９１０キロオーム Ｒ３：１０キロオーム Ｒ４４：１．５キロオーム Ｒ４５：３．６キロオーム この結果、分岐点Ｐ４およびＲ５における電圧ＶＰ４およびＶｐｓは実質的に一 定となる。

抵抗Ｒ４４での電圧降下を Ｖｄ　＝ＶＰ　４　・Ｒ４４／　（Ｒ４４＋Ｒ４５）　（２１）とすると、トラ ンジスタＴ８によって供給可能な一定のコレクタ電流は、次式の関係で与えられ る。

ここで、ｂは電流増幅率である。

光強度が弱い場合には、ＰＩＮダイオードは反転バイアスされ、このダイオード の外部回路に流れ込む電流Ｉは、光電流の直流成分１ｐに等しくなる。この電流 は、光強度と共に増加する。この状態は、１が上記した定電流１ｃよりも小さい 限り維持され、この場合、トランジスタＴ８は飽和状態となる。そして、ＰＩＮ ダイオードの陰極に供給されるコレクタ電圧は、次式に等しくなる。

Ｖｃ＝Ｖｐｓ　＋ｌＶｓｇ　１−ＩＶｃａｓａｔ　ｌ　（２３）ＶＰＳ、ＶＢＤ およびＶｃｏｓａｔが実質的に一定であるので、Ｖｃもまた一定となる。このた め、一定の反転バイアス電圧 Ｖｐ　Ｉ　Ｎ　−ＶＣ−ＶＰ　１（２４）がダイオードに供給される。第４図の Ｔ対Ｖｐ　ｙ　Ｎ特性に示されるように、光強度が、ｌ−１ｃである８点よりも 小さい範囲内で増加すると、ダイオードの動作点は垂直Ｊ！１ｌＡＢに沿って移 動する。

電流ＩｐがＩｃの値に達した場合は、ダイオードの動作点は、このダイオードに 順方向’Ｉ流が流れ始める値に達するまで、水平線ＢＣに沿って移動し、バイア ス電圧は減少する。

そして、ダイオードは順方向にバイアスされ、その非線形領域で動作する。第１ 図および第２図に関して説明したように、このことは、光受信装置のダイナミッ クレンジを広げるために必要とされるものである。

この発明の実施例を特定の装置との関係に基づいて記載したが、この記載は一実 施例であって、この発明の技術的範囲を制限するものではないことが理解されよ う。

ＦＩＧ、３ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）１、国際出願番号 ＰＣＴ／ＥＰ　８５１００１７４ ２発明の名称 光受信装置 ３、特許出願人 住所　ベルギー国　ビー−２０１８アントワープ、フランシス・ウェルスジレイ ン　１ 名称　ベル・テレフォン・マニューファクチュアリング・カンノ七−・ナームロ ゼφベンノートジャツブ 代表者　ビュイノク、ジー 同ハンノ♀ツセル・ジエイー幽か 国籍　ベルギー国 ４、代　理　人 住所　東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号　第１７森ビル請求の範囲 （１）光強度レベルの増加に伴ってフォトダイオードの動作点をこのフォトダイ オードの非線形動作領域の方向に移動させ、光強度レベルの増加につれて非線形 動作領域中へ移動させ、遂には順方向バイアスにさせるバイアス回路を備えた光 受信装置において、 上記バイアス回路は、低い光強度レベルに対しては上記フォトダイオード（ＰＩ Ｎ）を逆方向にバイアスし、予め定められた値以上の光強度レベルに対しては上 記フォトダイオードに一定電流（Ｉｃ）を供給する定電流源として動作する如く 構成されていることを特徴とするバイアス回路を備えた光受信装置。

（２）光強度が上記予め定められた値より低い場合に、上記バイアス回路は、実 質的に一定値の電圧Ｖｃを上記フォトダイオード（ＰＩＮ）に供給することを特 徴とする請求の範囲第１項記載の光受信装置。

（３）上記バイアス回路はトランジスタ（Ｔ８）を具備し、このトランジスタの エミッタからコレクタへのパスは、直流電圧源（Ｖｐａ）の電極間で第１の抵抗 （Ｒ２）と上記フォトダイオード（ＰＩＮ）とに直列に接続され、上記トランジ スタ（Ｔ８）のベースは、上記電極間に直列に接続された第２　（Ｒ４４）およ び第３　（Ｒ４５）の抵抗から成る分圧器の分岐点に接続されていることを特徴 とする請求の範囲第１項または第２項記載の光受信装置。

（４）上記直流電圧７Ｂ（ＶＦ６）の一方の電極は上記第１の抵抗（Ｒ２）を介 して上記トランジスタ（Ｉ８）のエミッタに接続され、このトランジスタ（Ｉ８ ）はＰ　Ｎ　Ｐ　ｌ−ランジスタであり、そのコレクタは」二記フォトダイオー ド（Ｐ　Ｉ　Ｎ）の陰極に接続されていることを特徴とする請求の範囲第３項記 載の光受信装置。

（５）光強度１ノベルの増加に伴ってフォトダイオードの動作点をこのフォトダ イオードの非線形動作領域の方向に移動させ、光強度レベルの増加につれて非線 形動作領域中へ移動させ、遂には順方向バイアスにさせるバイアス回路を備えた 光受信装置において、 比較的小さい動抵抗（ｒ）と拡散キャパシタンス（ＣＤ）とを有する等価ダイオ ード（Ｄ）よりなる並列回路より構成されたインピーダンス（Ｚｌ）と等価であ り、上記拡散キャパシタンス（ＣＤ）が上記動抵抗（ｒ）と上記等価ダイオード （Ｄ）通る電流（Ｉ　ｐ　＋　ｉ　ｐ　）とに依存している上記順方向にバイア スされたダイオード（Ｐ　Ｉ　Ｎ）の効果を補償するために、上記バイアス回路 と受信装置の出力（ＯＵＴ）との間に結合された手段（Ｏ８，ＯＡＩ、ＤＥＴ） を具備していることを特徴とするバイアス回路を備えた光受信装置。

（６）上記補償手段は、上記バイアス回路（Ｒ２，ＰＩＮ。

Ｒ１）と上記受信装置出力（ＯＵＴ）との間に接続され、上記第２のインピーダ ンス（Ｚｌ）に比例した第３のインピ・−ダンス（Ｚｉ／ｍ）を有していること を特徴とする請求の範囲第５項記載の光受信装置。

（７）上記バイアス回路は高インピーダンスであり、増幅回路（ＦＥＴ、Ａｌ　 ）と等化器（ＥＱ）との縦続接続を介して上記受信装置出力（ＯＵＴ）に接続さ れ、Ｌ記等化器（ＥＱ）は、第４の抵抗（Ｒ２６）とコンデンサ（Ｃ１７）とを 備えた微分回路を具備し、上記第４の抵抗（Ｒ２Ｂ）および」二記コンデンサ（ Ｃ１７）は、上記第３のインピーダンス（Ｚｌ／ｍ）を並列に分岐したものであ ることを特徴とする請求の範囲第６項記載の光受信装置。

（８）上記補償手段は、上記動抵抗（ｒ）をｌ↑］定してＬ記動抵抗（ｒ）に関 係する出力信号（ＶＯＡＩ　）を供給する手段（ＯＳ、ＯＡＩ　、ＤＥＴ）を具 備することを特徴とする請求の範囲第５項記載の光受信装置。

（９）上記測定手段（Ｏ５，ＯＡＩ　、ＤＥＴ）は上記ダイオード（Ｐ　Ｉ　Ｎ ）の陰極に接続された発振器（Ｏ８）を具備し、上記ダイオードの陽極は聯４の インピーダンス（Ｒ１）によって分路された第２の増幅回路（ＦＥＴ、ＯＡＩ　 ）の入力に接続され、上記出力信号（ＶＯＡＩ　）は、上記第２の増幅回路（Ｆ ＥＴ、ＯＡｌ、）の出力に供給され上記動抵抗（ｒ）の逆数値に比例しているこ とを特徴とする請求の範囲第８項記載の光受信装置。

（１０）上記増幅回路（ＦＥＴ、ＡＩ　）は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を 具備し、上記第２の増幅回路（ＯＡＬ）、上記電界効果トランジスタ（ＦＥＴ） および上記第４のインピーダンス（Ｒ１）は、上記電界効果トランジスタ（ＦＥ Ｔ）のソース電流を実質的に一定値とする調整ループの一部を形成していること を特徴とする請求の範囲第９項記載の光受信装置。

（１１）上記補償手段は、上記出力信号（ＶＯＡＩ）を第１の直流電流（Ｉ２） に変換する手段（ＤＥＴ、ＯＡ５゜Ｉ７）を具備し上記第１の直流電流（Ｉ２） は、上記動抵抗（ｒ）の逆数値および上記等価ダイオード（Ｄ）に流れる第２の 直流電流（ＩＤ）に比例することを特徴とする請求の範囲第９項記載の光受信装 置。

（１２）上記変換手段（ＤＥＴ、ＯＡ５　、Ｉ７　）は、上記出力信号（ＶＯＡ Ｉ　）で動作するピーク検出器（Ｄ　Ｅ　Ｔ）と、上記直流電流（Ｉ２）を供給 する電圧／電流変換器（ＯＡ５　。

Ｉ７）との縦続接続を具備することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の光受 信装置。

（１３）上記補償手段は、上記コンデンサ（Ｃ１７）と上記第４の抵抗（Ｒ２Ｇ ）との接続点から第３の電流（１３＋ｉ３　）を取出すように構成され、上記第 ３の電流は、上記第２のインピーダンス（Ｚｌ）に流れる第４の電流（Ｉｎ＋ｉ ）に比例することを特徴とする請求の範囲第７項記載の光受信装置。

（１４）　Ｊ二記補償手段は、上記第２のインピーダンス（Ｚｌ）に比例した第 ３のインピーダンス（Ｚｌ　／ｍ）を有し、上記バイアス回路（Ｒ２、Ｐ　ＩＮ 、Ｒ１）と上記受信装置出力（ＯＵＴ）との間に接続され、上記バイアス回路（ Ｒ２、Ｐ　ＩＮ、　Ｒ１）は高インピーダンスであり、増幅器回路（ＦＥＴ、Ａ ｌ　）と等化器（Ｅ　Ｑ）との縦続接続を介して上記受信装置出力（ＯＵＴ）に 接続され、上記等化器（ＥＱ）は、第４の抵抗（Ｒ２Ｇ）と−ｙンデンサ（Ｃ１ ７）とを備えた微分回路を具備し、上記第４の抵抗（Ｒ２Ｂ）および上記コンデ ンサ（Ｃ１７）は、上記第３のインピーダンスを並列に分岐したものであり、上 記補償手段は、上記コンデンサ（Ｃ１７）と上記第４の抵抗（Ｒ２Ｂ）との接続 点がら第３の電流（Ｉ３＋ｉ３）を取出すように構成され、上記第３の電流は、 上記第２のインピーダンス（Ｚｌ）に流れる第４の電流（ＩＤ＋ｉ）に比例し、 上記補償手段は、第１のエミッタが上記電圧／電流変換器（ＯＡ５　、Ｉ７　） の出力に接続された第１のトランジスタ（Ｉ５）と、上記第２のトランジスタの ベース−エミッタ接合ダイオードに、上記第２のインピーダンス（Ｚｌ）に供給 される電圧に比例した第１の交流電圧（−■）を供給する第１の手段と、上記拡 散容ｆｆ１（ＣＤ）に流れる第５の電流（ｉｃＤ）に比例した電流を上記接合ダ イオードに発生させる第２の交流電圧（ｕ）を上記第２のトランジスタ（Ｉ５） に供給する第２の手段とを具備することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の 光受信装置。

（１５）上記第１の手段は、」二記増幅回路（ＦＥＴ、Ａｌ　）の出力信号（− Ａｖ）から上記第１の交流電圧（−■）を取出す分圧器（Ｒ４０，Ｒ４１）を具 備することを特徴とする特許の範囲第１４項記載の光受信装置。

（１６）ｉ２第２の手段は第３のトランジスタ（Ｔ６）を具備し、この第３のト ランジスタ（Ｔ６）のベースには、上記増幅回路（ＦＥＴ、ＡＩ　）の出力信号 が供給され、上記第３のトランジスタ（Ｔ６）のコレクタ回路は第２のダイオー ド（Ｄ３）を具備し、上記第２のダイオード（Ｄ３）の陽極は、上記第２のトラ ンジスタ（Ｔ５）のベースに接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項 記載の光受信装置。

（１７）反転バイアスされた光検出器を含むバイアス回路を備えた光受信装置に おいて、上記バイアス回路は、予め定められた光強度が供給された状態で、上記 検出器を順方向にバイアスするために、上記検出器（Ｐ　Ｉ　Ｎ）に流れるバイ アス電流を制限する手段を具備することを特徴とする光受信装置。

（１８）上記フォトダイオードの動抵抗を測定する回路を具備し、上記測定回路 は、上記ダイオード（Ｐ　Ｉ　Ｎ）の陰極に結合された発振器（Ｏ８）と、上記 ダイオード（Ｐ　Ｉ　Ｎ）の陽極に結合された並列回路とを備え、上記並列回路 は増幅器（ＯＡＩ）と抵抗（Ｒ１＋Ｒ１５）とから成ることを特徴とする請求の 範囲第１項記載の光受信装置。

（１９）上記増幅器（ＯＡＩ、）は演算増幅器であることを特徴とする請求の範 囲第１８項記載の光受信装置。

明細書第１頁第１行乃至第２頁第２２行を次のとおり訂正する。

「　光受信装置 この発明は、光強度レベルの増加に伴ってフォトダイオードの動作点をこのフォ トダイオードの非線形動作領域の方向に移動させ、光強度レベルの増加につれて 非線形動作領域中へ移動させ、遂には順方向バイアスにさせるバイアス回路を備 えた光受信装置に関する。

このような光受信装置はインスツルメンツ・アンド・エクスペリメンタル・テク ニクス第２３巻第３号、第２部、５−６月号１９８０年、ニューヨーク（アメリ カ）、第７５８〜７６０頁のニー・ドラチェフスキイ氏（Ａ、　Ｄｒｕｃｈｖｓ ｋｉｌ）他の論文「フォトダイオードに基づいた光受信装置のダイナミック・レ ンジの拡張」によって知られている。

この従来の光受信装置においては、低い光強度レベルに対してはフォトダイオー ドはバイアスされず、一方高い光強度レベルに対しては光強度レベルの増加と共 に増加する外部順方向電流がフォトダイオード中に注入される。それ故、低い光 強度レベルに対しては受信装置全体のキャパシタンスは比較的高く、これは受信 装置の感度を特に高いビット速度において減少させる。

さらに、上記の順方向電流の最大値がフォトダイオードと直列に接続された抵抗 の値によって決定されるためにこの低感度を減少させる。

この発明の目的は、上記したような形式の光受信装置であるが、全ての光強度レ ベルにおいて比較的高い感度を有する光受信装置を提供することである。

この発明によれば、この目的は、」二記バイアス回路が低い光強度レベルに対し てフォトダイオード（Ｐ　Ｉ　Ｎ）を逆方向にバイアスし、予め定められた値以 上の光強度レベルに対しては上記フォトダイオードに一定電流（Ｉｃ）を供給す る定電流源として動作する如く構成されていることによって達成される。

高い光強度レベルに対して一定電流がフォトダイオードに注入されることによっ て、高い抵抗、例えば５メグオームの抵抗をフォトダイオードの陰極に接続する ことができ、したがって比較的高い感度が確保される。そのような高い感度はま た低い光強度レベルに対しても得られる。何故ならばその場合にはフォトダイオ ードが逆方向にバイアスされていることによって受信装置の全体のキャパシタン スが比較的低いからである。」 国際調企報告 ＋ｓｍｎ＋＋１ｍａｌ　Ａｓ工。５．。、。　ＰＣＴ／ＥＰ　８５１００１７４ ＡＮＮＥＸＴｏ４ｄＥＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＳＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴｕ Ｎ

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）反転バイアスフォトダイオードに適用されるバイアス回路を備えた光受信 装置において、上記バイアス回路は、光強度の増加に伴って、フォトダイオード （ＰＩＮ）の動作点をこのフォトダイオードの非線形領域の方へ、および非線形 領域に移動させてこのフォトダイオードが順方向にバイアスされるようにし、上 記バイアス回路は、光強度が予め定められた値を越えた場合に定電流（Ｉｃ）を 上記フォトダイオード（ＰＩＮ）に供給する定電流源として動作することを特徴 とする光受信装置。
2. （２）光強度が上記予め定められた値より低い場合に、上記バイアス回路は、実 質的に一定値の電圧Ｖｃを上記フォトダイオード（ＰＩＮ）に供給することを特 徴とする請求の範囲第１項記載の光受信装置。
3. （３）上記バイアス回路はトランジスタ（Ｔ８）を具備し、このトランジスタの エミッタからコレクタヘのパスは、直流電圧源（Ｖｐ４）の電極間で第１の抵抗 （Ｒ２）と上記フォトダイオード（ＰＩＮ）とに直列に接続され、上記トランジ スタ（Ｔ８）のベースは、上記電極間に直列に接続された第２（Ｒ４４）および 第３（Ｒ４５）の抵抗から成る分圧器の分岐点に接続されていることを特徴とす る請求の範囲第１項または第２項記載の光受信装置。
4. （４）上記直流電圧源（Ｖｐ４）の一方の電極は上記第１の抵抗（Ｒ２）を介し て上記トランジスタ（Ｔ８）のエミッタに接続され、このトランジスタ（Ｔ８） はＰＮＰトランジスタであり、そのコレクタは上記フォトダイオード（ＰＩＮ） の陰極に接続されていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の光受信装置。
5. （５）反転バイアスフォトダイオードに適用されるバイアス回路を備えた光受信 装置において、上記バイアス回路は、光強度の増加に伴って、フォトダイオード の動作点をそのフォトダイオードの非線形領域の方へ、および非線形領域に移動 させて上記フォトダイオードが順方向にバイアスされるようにし、また上記バイ アス回路は、それと上記光受信装置との間に接続され、上記順方向にバイアスさ れたダイオード（ＰＩＮ）の影響を補償する手段（ＯＳ、ＯＡ１、ＤＥＴ、ＥＱ ）を具備し、上記順方向にバイアスされたフォトダイオード（ＰＩＮ）は並列回 路により構成される第２のインピーダンスと等価なものであり、上記並列回路は 、比較的小さな値の動抵抗（ｒ）と拡散容量（ＣＤ）とを有する等化ダイオード を備え、上記拡散容量は、上記動抵抗（ｒ）と、上記等価ダイオードに流れる電 流（ＩＤ＋ｉＤ）に基づくことを特徴とする光受信装置。
6. （６）上記補償手段は、上記バイアス回路（Ｒ２、ＰＩＮ、Ｒ１）と上記受信装 置出力（ＯＵＴ）との間に接続され、上記第２のインピーダンス（Ｚ１）に比例 した第３のインピーダンス（Ｚ１／ｍ）を有していることを特徴とする請求の範 囲第５項記載の光受信装置。
7. （７）上記バイアス回路は高インピーダンスであり、増幅回路（ＦＥＴ、Ａ１） と等化器（ＥＱ）との維続接続を介して上記受信装置出力（ＯＵＴ）に接続され 、上記等化器（ＥＱ）は、第４の抵抗（Ｒ２６）とコンデンサ（Ｃ１７）とを備 えた微分回路を具備し、上記第４の抵抗（Ｒ２６）および上記コンデンサ（Ｃ１ ７）は、上記第３のインピーダンス（Ｚ１／ｍ）を並列に分岐したものであるこ とを特徴とする請求の範囲第６項記載の光受信装置。
8. （８）上記補償手段は、上記動抵抗（ｒ）を測定して上記動抵抗（ｒ）に関係す る出力信号（ＶＯＡ１）を供給する手段（ＯＳ、ＯＡ１、ＤＥＴ）を具備するこ とを特徴とする請求の範囲第５項記載の光受信装置。
9. （９）上記測定手段（ＯＳ、ＯＡ１、ＤＥＴ）は上記ダイオード（ＰＩＮ）の陰 極に接続された発振器（ＯＳ）を具備し、上記ダイオードの陽極は第４のインピ ーダンス（Ｒ１）によって分路された第２の増幅回路（ＦＥＴ、ＯＡ１）の入力 に接続され、上記出力信号（ＶＯＡ１）は、上記第２の増幅回路（ＦＥＴ、ＯＡ １）の出力に供給され上記動抵抗（ｒ）の逆数値に比例していることを特徴とす る請求の範囲第８項記載の光受信装置。
10. （１０）上記増幅回路（ＦＥＴ、Ａ１）は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を具 備し、上記第２の増幅回路（ＯＡ１）、上記電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）お よび上記第４のインピーダンス（Ｒ１）は、上記電界効果トランジスタ（ＦＥＴ ）のソース電流を実質的に一定値とする調整ループの一部を形成していることを 特徴とする請求の範囲第９項記載の光受信装置。
11. （１１）上記補償手段は、上記出力信号（ＶＯＡ１）を第１の直流電流（１２） に変換する手段（ＤＥＴ、ＯＡ５、Ｔ７）を具備し、上記第１の直流電流（１２ ）は、上記動抵抗（ｒ）の逆数値および上記等価ダイオード（Ｄ）に流れる第２ の直流電流（ＩＤ）に比例することを特徴とする請求の範囲第９項記載の光受信 装置。
12. （１２）上記変換手段（ＤＥＴ、ＯＡ５、Ｔ７）は、上記出力信号（ＶＯＡ１） で動作するピーク検出器（ＤＥＴ）と、上記直流電流（１２）を供給する電圧／ 電流変換器（ＯＡ５、Ｔ７）との縦続接続を具備することを特徴とする請求の範 囲第１１項記載の光受信装置。
13. （１３）上記補償手段は、上記コンデンサ（Ｃ１７）と上記第４の抵抗（Ｒ２６ ）との接続点から第３の電流（Ｉ３＋ｉ３）を取出すように構成され、上記第３ の電流は、上記第２のインピーダンス（Ｚ１）に流れる第４の電流（ＩＤ＋ｉ） に比例することを特徴とする請求の範囲第７項記載の光受信装置。
14. （１４）上記補償手段は、上記第２のインピーダンス（Ｚ１）に比例した第３の インピーダンス（Ｚ１／ｍ）を有し、上記バイアス回路（Ｒ２、ＰＩＮ、Ｒ１） と上記受信装置出力（ＯＵＴ）との間に接続され、上記バイアス回路（Ｒ２、Ｐ ＩＮ、Ｒ１）は高インピーダンスであり、増幅器回路（ＦＥＴ、Ａ１）と等化器 （ＥＱ）との縦続接続を介して上記受信装置出力（ＯＵＴ）に接続され、上記等 化器（ＥＱ）は、第４の抵抗（Ｒ２６）とコンデンサ（Ｃ１７）とを備えた微分 回路を具備し、上記第４の抵抗（Ｒ２６）および上記コンデンサ（Ｃ１７）は、 上記第３のインピーダンスを並列に分岐したものであり、上記補償手段は、上記 コンデンサ（Ｃ１７）と上記第４の抵抗（Ｒ２６）との接続点から第３の電流（ １３＋ｉ３）を取出すように構成され、上記第３の電流は、上記第２のインピー ダンス（Ｚ１）に流れる第４の電流（ＩＤ＋ｉ）に比例し、上記補償手段は、第 １のエミッタが上記電圧／電流変換器（ＯＡ５、Ｔ７）の出力に接続された第１ のトランジスタ（Ｔ５）と、上記第２のトランジスタのペースーエミッタ接合ダ イオードに、上記第２のインピーダンス（Ｚ１）に供給される電圧に比例した第 １の交流電圧（−Ｖ）を供給する第１の手段と、上記拡散容量（ＣＤ）に流れる 第５の電流（ｉＣＤ）に比例した電流を上記接合ダイオードに発生させる第２の 交流電圧（ｕ）を上記第２のトランジスタ（Ｔ５）に供給する第２の手段とを具 備することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の光受信装置。
15. （１５）上記第１の手段は、上記増幅回路（ＦＥＴ、Ａ１）の出力信号（−Ａｖ ）から上記第１の交流電圧（−Ｖ）を取出す分圧器（Ｒ４０、Ｒ４１）を具備す ることを特徴とする請求の範囲第１４項記載の光受信装置。
16. （１６）上記第２の手段は第３のトランジスタ（Ｔ６を具備し、この第３のトラ ンジスタ（Ｔ６）のベースには、上記増幅回路（ＦＥＴ、Ａ１）の出力信号が供 給され、上記第３のトランジスタ（Ｔ６）のコレクタ回路は第２のダイオード（ Ｄ３）を具備し、上記第２のダイオード（Ｄ３）の陽極は、上記第２のトランジ スタ（Ｔ５）のペースに接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載 の光受信装置。
17. （１７）反転バイアスされた光検出器を含むバイアス回路を備えた光受信装置に おいて、上記バイアス回路は、予め定められた光強度が供給された状態で、上記 検出器を順方向にバイアスするために、上記検出器（ＰＩＮ）に流れるバイアス 電流を制限する手段を具備することを特徴とする光受信装置。
18. （１８）ダイオードの動抵抗を測定する手段を具備し、上記測定手段は、上記ダ イオード（ＰＩＮ）の陰極に接続された発振器（ＯＳ）と、上記ダイオードの陽 極に接続された並列回路とを備え、上記並列回路は増幅器（ＯＡ１）と抵抗（Ｒ １＋Ｒ１５）とから成ることを特徴とする光受信装置。
19. （１９）上記増幅器（ＯＡ１）は演算増幅器であることを特徴とする請求の範囲 第１８項記載の光受信装置。