JPS6210939A - アバランシエホトダイオ−ドの利得制御方式 - Google Patents
アバランシエホトダイオ−ドの利得制御方式Info
- Publication number
- JPS6210939A JPS6210939A JP60150408A JP15040885A JPS6210939A JP S6210939 A JPS6210939 A JP S6210939A JP 60150408 A JP60150408 A JP 60150408A JP 15040885 A JP15040885 A JP 15040885A JP S6210939 A JPS6210939 A JP S6210939A
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- Japan
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- avalanche photodiode
- reverse bias
- bias voltage
- avalanche
- gain
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はアバランシェホトダイオードの利得制御方式、
特に、分散処理方式全採用した情報処理形態下における
構内ネットワークや情報処理装置内におけるユニット間
接続機構による元データ通信に好適なアバランシェホト
ダイオードの利得制御方式に関する。
特に、分散処理方式全採用した情報処理形態下における
構内ネットワークや情報処理装置内におけるユニット間
接続機構による元データ通信に好適なアバランシェホト
ダイオードの利得制御方式に関する。
（従来の技術）
アバランシェホトダイオードは、周知のよりに、ＰＮ接
合ま−ｆＣはＰＩＮ接合に逆電圧を十分印加して空乏層
を広げておき、元の照射により空乏層中 。
合ま−ｆＣはＰＩＮ接合に逆電圧を十分印加して空乏層
を広げておき、元の照射により空乏層中 。
に発生させた電子や正孔を空乏層の高電界によって加速
し原子との衝突により新たな電子・正孔対金なだれ的に
発生して光電流の増＠を行なうものであり、その利得は
逆バイアス電圧や動作温度等に依存する。
し原子との衝突により新たな電子・正孔対金なだれ的に
発生して光電流の増＠を行なうものであり、その利得は
逆バイアス電圧や動作温度等に依存する。
このようなアバランシェホトダイオードは、その高利得
性の故に、上記産業上の利用分野において元ファイバを
介して送られてき′ｆｃ光信号を電気信号に変換すると
きに好適な手段として使用されるが、−万、温度変化等
による利得変化を抑止して動作に誤り無きことを期す必
要がある。
性の故に、上記産業上の利用分野において元ファイバを
介して送られてき′ｆｃ光信号を電気信号に変換すると
きに好適な手段として使用されるが、−万、温度変化等
による利得変化を抑止して動作に誤り無きことを期す必
要がある。
従来のアバランシェホトダイオードの利得制御方式は、
その−例を第３図に示すように、光信号１３を入力しこ
れを電流に変換して受信回路１１に供給するアバランシ
ェホトダイオード１０と、光信号２３を入力しこれを電
流に変換して受信回路２１に供給するアバランシェホト
ダイオード２０と、アバランシェホトダイオード１０か
らの出力電流を入力し電圧に変換・増幅して外部に供給
する受信回路１１と、アバランシェホトダイオード２０
％らの出力電流を入力し電圧に変換し増幅して外部に供
給する受信回路２１と、受信回路１１からの出力電圧を
入力しその尖頭値に応答してアバランシェホトダイオー
ド１０の逆バイアス電圧値を制御する逆バイアス電圧制
御回路１２と、受信回路２１からの出力電圧を入力しそ
の尖頭値に応答してアバランシェホトダイオード２０の
逆バイアス電圧値上制御する逆バイアス電圧制御回路２
２と？含んで構成されている。
その−例を第３図に示すように、光信号１３を入力しこ
れを電流に変換して受信回路１１に供給するアバランシ
ェホトダイオード１０と、光信号２３を入力しこれを電
流に変換して受信回路２１に供給するアバランシェホト
ダイオード２０と、アバランシェホトダイオード１０か
らの出力電流を入力し電圧に変換・増幅して外部に供給
する受信回路１１と、アバランシェホトダイオード２０
％らの出力電流を入力し電圧に変換し増幅して外部に供
給する受信回路２１と、受信回路１１からの出力電圧を
入力しその尖頭値に応答してアバランシェホトダイオー
ド１０の逆バイアス電圧値を制御する逆バイアス電圧制
御回路１２と、受信回路２１からの出力電圧を入力しそ
の尖頭値に応答してアバランシェホトダイオード２０の
逆バイアス電圧値上制御する逆バイアス電圧制御回路２
２と？含んで構成されている。
（発明が解決しようとする問題点）
このような従来のアバランシェホトダイオードの利得制
御方式では、アバランシェホトダイオード１０とアバラ
ンシェホトダイオード２０とは同一の半導体基板上に形
成されていないために、アバランシェホトダイオード１
０とアバランシェホトダイオード２０の特性の相異を配
慮して、アバランシェホトダイオード１０．２０対応に
それぞれ逆バイアス電圧制御回路１２，２：ｌ備える必
要があり、きらに、逆バイアス電圧制御回路１２゜２２
においては、尖頭値の検出を行なって逆バイアス電圧を
制御するのでそれだけ回路が複雑になり、これらの結果
として、アバランシェホトダイオードの利得制御に要す
るハードウェア量が多くなるといワ問題点がある。
御方式では、アバランシェホトダイオード１０とアバラ
ンシェホトダイオード２０とは同一の半導体基板上に形
成されていないために、アバランシェホトダイオード１
０とアバランシェホトダイオード２０の特性の相異を配
慮して、アバランシェホトダイオード１０．２０対応に
それぞれ逆バイアス電圧制御回路１２，２：ｌ備える必
要があり、きらに、逆バイアス電圧制御回路１２゜２２
においては、尖頭値の検出を行なって逆バイアス電圧を
制御するのでそれだけ回路が複雑になり、これらの結果
として、アバランシェホトダイオードの利得制御に要す
るハードウェア量が多くなるといワ問題点がある。
（問題点を解決するための手段）
本発明のアバランシェホトダイオードの利得制御方式は
、それぞれが第１の光信号全入力して電流に変換しかつ
同一半導体基板上に形成された少なくとも１つの第１の
アバランシェホトダイオードと、 平均値が一定な第２の光信号を出力する光送信回路と、 第２の光信号を入力して電流に変換しかつ半導体基板上
に形成されて前記第１のアバランシェホトダイオードと
同一の逆バイアス電圧に保持された第２のアバランシェ
ホトダイオードと、前記第２のアバランシェホトダイオ
ードの出力電流が常に一定値となるよりに逆バイアス電
圧全制御する逆バイアス電圧制御回路 とを含んで構成される。
、それぞれが第１の光信号全入力して電流に変換しかつ
同一半導体基板上に形成された少なくとも１つの第１の
アバランシェホトダイオードと、 平均値が一定な第２の光信号を出力する光送信回路と、 第２の光信号を入力して電流に変換しかつ半導体基板上
に形成されて前記第１のアバランシェホトダイオードと
同一の逆バイアス電圧に保持された第２のアバランシェ
ホトダイオードと、前記第２のアバランシェホトダイオ
ードの出力電流が常に一定値となるよりに逆バイアス電
圧全制御する逆バイアス電圧制御回路 とを含んで構成される。
（実施例）
次に、本発明の実施例について、図面全参照して説明す
る。
る。
一般に、アバランシェホトダイオードの利得が変動する
主な要因としては、アバランシェホトダイオードを形成
する半導体基板の特性のバラツキ。
主な要因としては、アバランシェホトダイオードを形成
する半導体基板の特性のバラツキ。
各種製造条件のバラツキ、動作温度の変動および逆バイ
アス電圧等が挙げられる。本発明に使用するアバランシ
ェホトダイオードは同一の半導体基板上に形成すること
によって、各アバランシェホトダイオードに対する上記
要因の前王者の影響を同一化しておき、アバランシェホ
トダイオードの１つを逆バイアス電圧の制御専用として
他のすべてのアバランシェホトダイオードの利得が一定
値を保つように逆バイアス電圧値を制御するよりにして
いる。
アス電圧等が挙げられる。本発明に使用するアバランシ
ェホトダイオードは同一の半導体基板上に形成すること
によって、各アバランシェホトダイオードに対する上記
要因の前王者の影響を同一化しておき、アバランシェホ
トダイオードの１つを逆バイアス電圧の制御専用として
他のすべてのアバランシェホトダイオードの利得が一定
値を保つように逆バイアス電圧値を制御するよりにして
いる。
すなわち、半導体基板の特性のバラツキや各種製造条件
のバラツキがあっても同一の半導体基板内では各アバラ
ンシェホトダ金ドに同じく一様に影響を与えるので、ア
バランシェホトダイオード相互の特性のバラツキは少な
い。また、同一半導体基板内では基板の熱抵抗が小さく
基板を小形にできるため、各アバランシェホトダイオー
ドは熱的に強く結合しアバランシェホトダイオード相互
の温度差はほとんど生じないよりにできる。
のバラツキがあっても同一の半導体基板内では各アバラ
ンシェホトダ金ドに同じく一様に影響を与えるので、ア
バランシェホトダイオード相互の特性のバラツキは少な
い。また、同一半導体基板内では基板の熱抵抗が小さく
基板を小形にできるため、各アバランシェホトダイオー
ドは熱的に強く結合しアバランシェホトダイオード相互
の温度差はほとんど生じないよりにできる。
本発明のアバランシェホトダイオードの利得制御方式は
、上述したよりにして、はｙ同一化されたアバランシェ
ホトダイオードの特性を利用するものである。すなわち
、同一半導体基板上に形成され逆バイアス電圧を共用す
る複数個のアバランシェホトダイオードのうちの一つに
対して、平均値が一定な光信号を入力しこのアバランシ
ェホトダイオードの出力電流が常に一定値を保つよつに
逆バイアス電圧値を制御するよりにして、全アバランシ
ェホトダイオードへの共通的な利得変動要因に対して全
アバランシェホトダイオードの利得の一定化を図ってい
る。
、上述したよりにして、はｙ同一化されたアバランシェ
ホトダイオードの特性を利用するものである。すなわち
、同一半導体基板上に形成され逆バイアス電圧を共用す
る複数個のアバランシェホトダイオードのうちの一つに
対して、平均値が一定な光信号を入力しこのアバランシ
ェホトダイオードの出力電流が常に一定値を保つよつに
逆バイアス電圧値を制御するよりにして、全アバランシ
ェホトダイオードへの共通的な利得変動要因に対して全
アバランシェホトダイオードの利得の一定化を図ってい
る。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
１図に示すアバランシェホトダイオードの利得制御方式
は同一半導体基板上に形成された３つのアバランシェホ
トダイオード１０，２０゜３０と、２つの受信回路１１
．２１と、逆バイアス電圧制御回路３２と、光送信回路
４０とで構成されている。
１図に示すアバランシェホトダイオードの利得制御方式
は同一半導体基板上に形成された３つのアバランシェホ
トダイオード１０，２０゜３０と、２つの受信回路１１
．２１と、逆バイアス電圧制御回路３２と、光送信回路
４０とで構成されている。
アバランシェホトダイオード１０．２０には元データの
送信元から、それぞれ光信号１３．２３が入力している
が、アバランシェホトダイオード３０には光送信回路４
０が出力する平均値が一定の光信号３３が入力している
。アバランシェホトダイオード１０．２０は、それぞれ
光信号１３゜２３を所定の利得で電流に変換して、それ
ぞれ受信回路１１，２１１Ｃ出力し、また、アバランシ
ェホトダイオード３０は光信号３３を同じ所定の利得で
電流に変換して逆バイアス電圧制御回路３２に出力して
いる。
送信元から、それぞれ光信号１３．２３が入力している
が、アバランシェホトダイオード３０には光送信回路４
０が出力する平均値が一定の光信号３３が入力している
。アバランシェホトダイオード１０．２０は、それぞれ
光信号１３゜２３を所定の利得で電流に変換して、それ
ぞれ受信回路１１，２１１Ｃ出力し、また、アバランシ
ェホトダイオード３０は光信号３３を同じ所定の利得で
電流に変換して逆バイアス電圧制御回路３２に出力して
いる。
受信回路１１．２１ｊ、、それぞれアバランシェホトダ
イオード１０．２０からの電流を所定の利得で電圧に変
換することによって、それぞれ光信号１３．２３に応答
した外部供給電圧を生成している。逆バイアス電圧制御
回路３２はアバランシェホトダイオード３０たらの電流
を入力しこの電流を常に一定値に保つよりに逆バイアス
電圧ｖＢ２制御する。このような制御は、光信号３３の
平均値が一定であること全想起すれば、アバランシェホ
トダイオード３０の利得を一定化することになることが
容易に理解できる。
イオード１０．２０からの電流を所定の利得で電圧に変
換することによって、それぞれ光信号１３．２３に応答
した外部供給電圧を生成している。逆バイアス電圧制御
回路３２はアバランシェホトダイオード３０たらの電流
を入力しこの電流を常に一定値に保つよりに逆バイアス
電圧ｖＢ２制御する。このような制御は、光信号３３の
平均値が一定であること全想起すれば、アバランシェホ
トダイオード３０の利得を一定化することになることが
容易に理解できる。
ところで逆バイアス電圧ＶＢはアバランシェホトダイオ
ード１０，２０．３０のすべてのアノードに共通して供
給されており、かつアバランシェホトダイオード１０，
２０．３０は同一半導体基板上に形成されていて温度等
のオｆ１得変動要因はすべてのアバランシェホトダイオ
ード１０ 、２０．３０に等しく作用するため、上記の
ような逆バイアス電圧Ｖｎの制御は、全アバランシェホ
トダイオードの利得を一定化することになる。
ード１０，２０．３０のすべてのアノードに共通して供
給されており、かつアバランシェホトダイオード１０，
２０．３０は同一半導体基板上に形成されていて温度等
のオｆ１得変動要因はすべてのアバランシェホトダイオ
ード１０ 、２０．３０に等しく作用するため、上記の
ような逆バイアス電圧Ｖｎの制御は、全アバランシェホ
トダイオードの利得を一定化することになる。
第２図は、第１図に示す逆バイアス電圧制御回路３２の
詳細回路図であゃ、反転増幅器１と、電圧比較器２と、
Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータ３と、２つの抵抗器４，５と
、コンデンサ６とから！成されている。
詳細回路図であゃ、反転増幅器１と、電圧比較器２と、
Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータ３と、２つの抵抗器４，５と
、コンデンサ６とから！成されている。
アバランシェホトダイオード３０からの電流は反転増幅
器１と抵抗器４とにより電圧に変換されるとともに増幅
される。反転増幅器１の出力電圧は電圧比較器２の逆相
入力端子に入力し、光信号３３に対応する参照電圧■凡
と比較される。電圧比較器２の出力信号は抵抗器５とコ
ンデンサ６との積分効果により、ゆるやかにＤＣ／ＤＣ
コンバータ３に入力する。
器１と抵抗器４とにより電圧に変換されるとともに増幅
される。反転増幅器１の出力電圧は電圧比較器２の逆相
入力端子に入力し、光信号３３に対応する参照電圧■凡
と比較される。電圧比較器２の出力信号は抵抗器５とコ
ンデンサ６との積分効果により、ゆるやかにＤＣ／ＤＣ
コンバータ３に入力する。
もし、何らかの要因でアバランシェホトダイオード３０
の利得が大きくな９アバランシエホトダイオード３０か
らの電流が所定の値より大きくなった場合には、反転増
幅器１の出力電圧は参照電圧Ｖ凡よＶ高くなり電圧比較
器２の出力は低レベルになる。すると、ＤＣ／ＤＣコン
バータ３はこの低レベルに応答して逆バイアス電圧ＶＢ
全引き下げ、この結果によってアバランシェホトダイオ
ード加から流れ出る電流は所定の値に戻り、アバランシ
ェホトダイオード３０の利得全所定の値に制御できるこ
とになる。
の利得が大きくな９アバランシエホトダイオード３０か
らの電流が所定の値より大きくなった場合には、反転増
幅器１の出力電圧は参照電圧Ｖ凡よＶ高くなり電圧比較
器２の出力は低レベルになる。すると、ＤＣ／ＤＣコン
バータ３はこの低レベルに応答して逆バイアス電圧ＶＢ
全引き下げ、この結果によってアバランシェホトダイオ
ード加から流れ出る電流は所定の値に戻り、アバランシ
ェホトダイオード３０の利得全所定の値に制御できるこ
とになる。
アバランシェホトダイオード３０の利得が大きくなる要
因は同じくアバランシェホトダイオード１０．２０にも
作用するので、アバランシェホトダイオード３０の利得
が大きくなるとアバランシェホトダイオード１０．２０
の各利得も大きくなるが、上述のよりにして、逆バイア
ス電圧ＶＢが引き下げられることにより、アバランシェ
ホトダイオード１０．２０の各利得も所定値に戻り、こ
の結果によって、一定値を保つよりになる。
因は同じくアバランシェホトダイオード１０．２０にも
作用するので、アバランシェホトダイオード３０の利得
が大きくなるとアバランシェホトダイオード１０．２０
の各利得も大きくなるが、上述のよりにして、逆バイア
ス電圧ＶＢが引き下げられることにより、アバランシェ
ホトダイオード１０．２０の各利得も所定値に戻り、こ
の結果によって、一定値を保つよりになる。
以上に述べた実施例に、説明全単純化するために、元デ
ータ系列が２つの場合をと！７あげたが、実際にはもっ
と多くの元テータ系列があり、たとえば、８ビット並列
の元データ通信を行なりには８組のアバランシェホトダ
イオードと受信回路が必要になり、逆バイアス電圧制御
回路３２で制御される逆バイアス電圧ｖＢは、これら８
つのアバランシェホトダイオードのすべてに供給される
ようになる。
ータ系列が２つの場合をと！７あげたが、実際にはもっ
と多くの元テータ系列があり、たとえば、８ビット並列
の元データ通信を行なりには８組のアバランシェホトダ
イオードと受信回路が必要になり、逆バイアス電圧制御
回路３２で制御される逆バイアス電圧ｖＢは、これら８
つのアバランシェホトダイオードのすべてに供給される
ようになる。
（発明の効果）
本発明のアバランシェホトダイオードの利得制御方式は
、同一半導体基板上に形成されたアバランシェホトダイ
オードのうちの１つを逆バイアス電圧を制御するために
専用化し、このアバランシェホトダイオードに平均値が
一定である光信号を入力してその出力電流ｔたｙｌつ設
けられた逆バイアス電圧制御回路に入力し、逆バイアス
電圧制御回路はこの電流が常に一定値となるよりに逆バ
イアス電圧を制御することによって、全アバランシェホ
トダイオードに共通して供給されている逆バイアス電圧
を介し、全アバランシェホトダイオードに共通して作用
する利得変両要因の補償ができるよりになるため、 ／
ＪＸ量のハードウェア量でアバランシェホトダイオード
の一括した利得制御を行うことができるという効果があ
る。
、同一半導体基板上に形成されたアバランシェホトダイ
オードのうちの１つを逆バイアス電圧を制御するために
専用化し、このアバランシェホトダイオードに平均値が
一定である光信号を入力してその出力電流ｔたｙｌつ設
けられた逆バイアス電圧制御回路に入力し、逆バイアス
電圧制御回路はこの電流が常に一定値となるよりに逆バ
イアス電圧を制御することによって、全アバランシェホ
トダイオードに共通して供給されている逆バイアス電圧
を介し、全アバランシェホトダイオードに共通して作用
する利得変両要因の補償ができるよりになるため、 ／
ＪＸ量のハードウェア量でアバランシェホトダイオード
の一括した利得制御を行うことができるという効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、＄２図は
第１図に示す逆バイアス電圧制御回路の詳細回路図、第
３図は従来のｍ個全庁すブロック図である。 １・・・反転増幅器、２・・・電圧比較器、３・・・Ｄ
Ｏ／ＤＣコンバータ、４，５・・・抵抗器、６・・・コ
ンデンサ、１０，２０．３０・・・アバランシェホトダ
イオード、１１．２１・・・受信回路、１２，２２，３
２、・・逆バイアス電圧制御回路、１３．２３・・・光
信号、３３・・・光信号、４０・・・光送信回路、ｖＢ
・・・逆バイアス電圧、Ｖ！Ｌ・・・基準電圧。
第１図に示す逆バイアス電圧制御回路の詳細回路図、第
３図は従来のｍ個全庁すブロック図である。 １・・・反転増幅器、２・・・電圧比較器、３・・・Ｄ
Ｏ／ＤＣコンバータ、４，５・・・抵抗器、６・・・コ
ンデンサ、１０，２０．３０・・・アバランシェホトダ
イオード、１１．２１・・・受信回路、１２，２２，３
２、・・逆バイアス電圧制御回路、１３．２３・・・光
信号、３３・・・光信号、４０・・・光送信回路、ｖＢ
・・・逆バイアス電圧、Ｖ！Ｌ・・・基準電圧。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 それぞれが第１の光信号を入力して電流に変換しかつ同
一半導体基板上に形成された少なくとも１つの第１のア
バランシェホトダイオードと、平均値が一定な第２の光
信号を出力する光送信回路と、 前記第２の光信号を入力して電流に変換しかつ前記半導
体基板上に形成されて前記第１のアバランシェホトダイ
オードと同一の逆バイアス電圧に保持された第２のアバ
ランシェホトダイオードと、前記第２のアバランシェホ
トダイオードの出力電流が常に一定値となるように前記
逆バイアス電圧を制御する逆バイアス電圧制御回路 とを含むことを特徴とするアバランシェホトダイオード
の利得制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60150408A JPS6210939A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | アバランシエホトダイオ−ドの利得制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60150408A JPS6210939A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | アバランシエホトダイオ−ドの利得制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210939A true JPS6210939A (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=15496303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60150408A Pending JPS6210939A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | アバランシエホトダイオ−ドの利得制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6210939A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63303830A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-12 | Kyocera Corp | 生体用リン酸カルシウム系結晶化ガラス |
| US5681872A (en) * | 1995-12-07 | 1997-10-28 | Orthovita, Inc. | Bioactive load bearing bone graft compositions |
| JP2008147416A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Fujitsu Ltd | アバランシェフォトダイオードのバイアス制御回路 |
| JP2008246532A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Jfe Steel Kk | 異鋼種連続鋳造用継目金物及び鋼の連続鋳造方法 |
| EP2422822A1 (en) | 2006-06-29 | 2012-02-29 | Orthovita, Inc. | Bioactive bone graft substitute |
| US8303976B2 (en) | 1999-01-26 | 2012-11-06 | Orthovita, Inc. | Inorganic shaped bodies and methods for their production and use |
| US9220595B2 (en) | 2004-06-23 | 2015-12-29 | Orthovita, Inc. | Shapeable bone graft substitute and instruments for delivery thereof |
-
1985
- 1985-07-08 JP JP60150408A patent/JPS6210939A/ja active Pending
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