KR20000064702A

KR20000064702A - 광펄스전송시스템,광펄스전송방법및광펄스검출방법

Info

Publication number: KR20000064702A
Application number: KR1019980707426A
Authority: KR
Inventors: 도시유키 오카야스; 노부히토 기시
Original assignee: 오우라 히로시; 가부시키가이샤 아드반테스트
Priority date: 1997-01-22
Filing date: 1998-01-22
Publication date: 2000-11-06
Also published as: US6778783B2; DE69835259T8; US20020008892A1; TW399373B; DE69835259D1; CN1216182A; WO1998032247A1; JP3632031B2; EP0895368A1; CN1153382C; US6381054B1; US20020012145A1; US6819876B2; DE69835259T2; EP0895368B1; KR100328618B1; EP0895368A4

Abstract

타이밍 정밀도가 높고, 또 주기가 일정치 않고 직류성분이 존재하는 신호도 높은 정밀도로 광전송할 수 있는 광전송방식을 제공한다. 송신측에 전송신호 파형의 상승 에지를 검출하는 상승 에지검출회로(1)와, 그 검출타이밍을 경계로 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스 쌍으로 이루어지는 전송용 펄스신호(b)를 발생하는 전송용 펄스발생회로(2)와, 이 펄스신호(b)에 의거하여 광강도변조신호(c)를 생성하는 광강도 변조회로(3)를 설치하고, 수신측에 광강도 변조신호(c)를 수신하고, 그 교류성분만을 꺼내는 AC 결합 수신회로(4)와, 수신신호에서 상승 타이밍을 식별하는 식별회로(5)를 설치한다. 또한, 서로 전송신호 파형의 상승에 관한 신호를 전송하는 동일한 구성을 설치하고, 식별한 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여 원래의 전송신호 파형의 상승 에지 및 하강 에지를 재현한다.

Description

광펄스 전송 시스템, 광펄스 전송방법 및 광펄스 검출방법

가령, 반도체 집적회로(IC)를 비롯한 각종 반도체 디바이스를 시험하기 위한 반도체 디바이스 시험장치(일반적으로 IC 테스터라 함)에는 반도체 디바이스를 시험하기 위하여 이송하고, 시험결과에 의거하여 시험완료된 반도체 디바이스를 종류별로 분리하는 반도체 디바이스 이송처리장치(일반적으로 핸들러라 함)를 접속한 것이 많다. 반도체 디바이스 이송처리장치(이하, 핸들러라 함)를 접속한 형식의 반도체 디바이스 시험장치는 피시험 반도체 디바이스(일반적으로 DUT라 함)에 소정패턴의 시험신호를 인가하기 위한 테스트 헤드가 반도체 디바이스 시험장치 본체에서 분리되어 핸들러의 테스트부에 배치되어 있다. 이 테스트헤드와 시험장치 본체간은 케이블과 같은 전기신호 전송로에 의해 접속되어 있고, 이 전기신호 전송로를 통하여 시험장치 본체측에서 테스트헤드측에 소정 패턴의 시험신호를 공급하고, 이 테스트헤드에 장착된 소켓을 통하여 피시험 반도체 디바이스에 시험신호를 인가하고 있다. 또, 피시험 반도체 디바이스로 부터의 응답신호는 테스트헤드 측에서 상기 전기신호 전송로를 통하여 시험장치 본체측으로 전송되고, 반도체 디바이스의 전기적 특성이 측정된다.

근년, 반도체 집적회로(이하, IC)는 고속화되고, 또, 패케지에서 도출되는 단자(핀)수도 증가해 있기 때문에, 상기 반도체 디바이스 시험장치와 같이, 케이블과 같은 전기신호 전송로를 통하여 전기신호를 전송한 것으로는 다음 같은 결점이 생긴다.

(1) 케이블과 같은 전선은 전송하는 전기신호의 주파수에 한계가 있고, 또 신호주파수가 높아지면 신호파형이 열화될 우려가 있다. 이 때문에 신호의 전송속도가 제한되어 고속 IC를 시험하기 곤란해진다.

(2) IC의 단자수 증가에 따라 케이블 개수를 증가시키면 현재의 케이블 굵기로는 시험장치 본체와 테스트헤드 간의 케이블 다발이 굵고, 또 무거워지기 때문에 취급이 매우 곤란해진다.

상기 문제를 해결하기 위하여 최근에는 신호의 전송속도나 주파수 특성이 상기와 같은 전기적 전송방식 보다 우수하고, 게다가 전송매체로서 가늘고 경량의 광파이버와 같은 광전송로를 사용할 수 있는 광전송방식이 채용되기 시작하였다. 다음에, 일반적 광전송 시스템에 대하여 설명한다.

광을 변조하여 2치(値)의 디지털 신호(광펄스)를 생성할 경우, 변조기술의 간단함으로 대개의 경우에 정보신호(변조신호)에 의해 광의 강도를 바꾸는 광강도 변조방식이 채용되고 있다. 통상은 송신측에 발광소자로서 고속의 광강도 변조가 가능한 레이저 다이오드를 구비하고, 수신측에 응답속도가 빠른 포토다이오드를 구비하고 또 전송매체로서 광파이버를 사용한 구성을 가지고 있고, 송신측 레이저 다이오드에서 출력되는 광펄스를 과파이버를 통하여 수신측으로 전송하고, 포토다이오드에 의해 전송되어 온 광펄스를 전기신호로 변환하고 있다.

도 23은 종래의 광전송로를 사용한 광전송 시스템의 1예를 나타내는 개략의 회로구성도이다. 이 광전송시스템은 광펄스 송신장치(101)와, 광펄스 수신장치(102)와, 이들 송신장치(101)와 수신장치(102)간을 결합하는 광파이버와 같은 광전송로(109)에 의해 구성되어 있다.

광펄스 송신장치(101)는 수신장치측으로 전송하고자 하는 전기펄스신호를 출력하는 주회로(103)와, 이 주회로(103)의 출력단자(103A)에 입력단자가 접속된 구동회로(104)와, 이 구동회로(104)의 출력단자와 공통도체간에 접속된 반도체 레이저와 같은 발광소자(105)를 구비하고, 발광소자(105)는 구동회로(104)에서 부여되는 전기펄스신호에 의해 발광하여 광펄스를 발생하고, 이 광펄스는 광코넥터(109A)를 통하여 광전송로(109)에 보내지고, 광펄스 수신장치(102)에 전송된다.

광펄스 수신장치(102)는 포토다이오드와 같은 수광소자(106)와, 그 수광소자(106)에 입력단자가 접속된 검출회로(107)와, 이 검출회로(107)의 출력단자에 입력단자가 접속된 주회로(108)를 구비하고, 광전송로(109)를 통하여 전송된 광펄스는 광코넥터(109B)를 통하여 수광소자(106)에 입력된다. 수광소자(106)는 수광한 광펄스를 전기펄스신호로 변환하여 검출회로(107)에 보내고, 검출회로(일반적으로 전류-전압 변환 증폭기에 의해 구성된다)(107)는 공급된 전기펄스신호를 꺼내어 주회로(108)에 부여한다. 주회로(108)는 입력된 전기펄스 신호에 의거하여 각종 처리를 실행한다.

일반적으로 발광소자(105)로서 레이저 다이오드가 사용되고 있으나, 레이저 다이오드는 잘 알려진 바와 같이, 온도변화에 의해 발광량이 변동되는 결점이 있다. 도 24는 레이저 다이오드의 주입전류대 출력광파워 특성을 나타낸다. 도 24의 곡선 A는 온도(T1)(℃)의 경우의 주입전류대 출력광파워 특성, 곡선 B는 온도(T2)(℃)(T1 < T2)의 경우의 주입전류대 출력광파워 특성을 나타낸다.

도 24에서 분명한 바와 같이, 발광상태에 이르는 전류치(I_ON1과 I_ON2)는 주위 온도에 따라 변동한다. 이 결과, 구동회로(104)에 있어서 동일한 첨두치(尖頭値)를 갖는 구동전류(I_D)에 의해 발광소자(105)를 구동했다고 하면 발광소자(105)는 도 24 표시와 같이 온도가(T1)(℃)의 경우는 OP1의 광펄스를 출력하고, 온도(T2)(℃)의 경우는 광펄스 OP2를 출력한다.

도 24에서 쉽게 이해할 수 있듯이, 종래는 주위온도가 변화하면 발광소자(105)에서 출력되는 광펄스의 광파워가 변화된다. 따라서, 광펄스 OP1과 광펄스 OP2를 광펄스 수신장치(102)로 수신한 경우, 도 25와 같이, 수신신호의 첨두치 대소에 따라 광펄스의 수신을 검출하는 역치전압(EC)를 가로지르는 광펄스 파형의 타이밍에 엇갈림(△t1, △t2)이 생긴다. 즉, 온도변동으로 인해 지터가 발생되어 수신장치(102)에 전송되는 결함이 발생한다.

지터 발생이 결함이 되는 실용례로서, 상기 광전송 방식을 가령 반도체 디바이스 시험장치에 적용할 경우를 들수 있다. 상기와 같이, 반도체 디바이스 시험장치는 소켓을 장착한 테스트헤드가 시험장치 본체와 별개체로 구성되어 있다. 테스트헤드는 피시험 반도체 디바이스에 소정패턴의 시험신호 등을 인가하는 드라이버와, 피시험 반도체 디바이스의 응답출력 신호를 수신하여 논리레벨 판정을 행하는 비교기를 포함하고, 또 반도체 디바이스와의 인터페이스 동작을 행한다. 또, 이들 시험장치 본체와 테스트헤드 사이에는 다수의 신호 전송로가 설치되어 있다.

이들 신호전송로로서 광파이버와 같은 광전송로를 사용하고, 고속신호(광펄스)를 전송할 수 있도록 구성할 경우에는 광전송로(109)는 다(多) 채널이 필요해진다. 이와같이 다채널의 광전송로에 의해 다채널의 광신호를 수수하는 시스템을 구축할 경우에, 온도변동에 의해 전송되는 펄스에 지터가 생기고, 또한 각 채널 별로 지터량의 편차가 생길 경우, 각 채널의 전송로를 통하여 전송되는 광신호 상호간에 타이밍 오차가 발생하고, 이 타이밍 오차 발생에 기인하여 반도체 디바이스(IC) 시험을 정상으로 실시할 수 없는 결함이 생긴다.

상기와 같은 광전송 시스템에 사용되는 광강도 변조장치의 1예를 도 26에 표시한다. 이 광강도 변조장치는 디지털 입력신호(전기펄스신호)의 신호전압과 역치전압을 입력으로하여 이들 전압을 비교하는 입력측 비교기(200)와, 이 입력측 비교기(200)의 비교결과에 따라 온/오프하는 전류 스위치회로(201)와, 이 전류 스위치회로(201)의 온/오프에 의해 생성되는 전류파형에 의거하여 구동되는 반도체 레이저(202)를 구비한다. 전류스위치 회로(201)는 에미터가 공통으로 접속된 한쌍의 트랜지스터(TR1, TR2)와, 베이스가 공통으로 접속된 한쌍의 트랜지스터(203, 205)를 포함한다. 한쌍의 트랜지스터(TR1, TR2)의 콜렉터는 반도체 레이저(202)의 대응하는 단자에 각각 접속되고, 공통접속된 에미터는 트랜지스터(203)의 콜렉터에 접속되어 있다.

상기 구성의 광강도변조장치에 있어서는, 전류스위치회로(201)를 구성하는 에미터 공통접속된 한쌍의 트랜지스터(TR1, TR2)중 도면 우측의 트랜지스터(TR2)가 온일 때 사전에 트랜지스터(203)에 의해 제어된 전류가 반도체 레이저(202)에 주입되고, 이 주입전류의 크기에 대응한 레벨의 광출력이 반도체 레이저(202)에서 얻어진다. 또, 반도체 레이저(202)를 구동하기 위하여 필요한 직류 바이어스 전류는 콜렉터가 반도체 레이저(202)의 전류주입측 단자에 접속되어 있는 트랜지스터(204)에 의해 제어된다.

상기 광강도 변조장치를 사용하여 2치의 광신호, 즉 광펄스를 발생시킴으로써 광펄스를 고속으로 전송하는 광전송 시스템을 실현할 수 있다. 그러나, 가령 상기 반도체 디바이스 시험장치에 있어서는 시험장치 본체와 테스트헤드 간의 광신호 전송로에 다수 주기의 펄스가 혼재하고, 그 위에 광변조할 때에 매우 높은 타이밍 정밀도가 요구된다. 따라서, 상기 광전송 시스템을 반도체 디바이스 시험장치에 적용할 경우는 다음과 같은 문제가 생길 우려가 있다.

(1) 광강도는 일반적으로 레벨이 불안정(저주파 성분의 요동이 크다)하기 때문에, 도 27의 하측표시와 같이 수신측에 있어서 고정 식별레벨로 2치의 광신호를 식별할 경우에는 데이터(0, 1)나 타이밍에 도시된 바와 같은 오차가 생겨버린다. 또, 도 27 상측 파형은 송신측의 전송하고자 하는 전기펄스신호를 나타낸다.

(2) 반도체 레이저와 같은 발광소자의 상승시간(발광지연시간)은 소자의 온도에 따라 변화되고, 또 일반적으로는 소자에 따라 다르기 때문에 온도변화에 의해, 혹은 각소자간에 있어서 발광지연 시간에 도 28과 같은 차가 발생한다. 이 발광 지연시간의 차는 상기 타이밍 오차의 요인이 된다.

상기 (1)의 문제를 해결하는 방법으로서, 발광소자의 온도를 일정하게 유지하도록 온도제어를 행하는 일이나, 광강도를 모니터하여 발광소자의 출력을 일정레벨로 유지(광강도를 안정화)하도록 제어하는 것이 제안되어 있으나, 어느 해결방법에 있어서도 전송모듈이 고가가 되기 때문에 반도체 디바이스 시험장치와 같이 다수의 전송라인을 필요로 하는 장치에서는 실현되더라도 가격 점에서 문제가 있다. 또, 광강도의 안정화는 고속으로 광펄스를 전송할 경우는 실현이 곤란하다.

또, 상기 (2)의 문제를 해결하는 방법으로서, 2치의 광신호를 발광소자의 발광과 소광에 의해 표시하지 않고 도 29와 같이 발광소자를 어느 레벨의 광(옵셋광)을 발광한 상태로 항상 구동해 두고, 이 옵셋광으로 부터의 광강도의 변화에 의해 2치의 광신호를 표시하는 방법이 제안되어 있다. 이 경우에는 발광소자가 항상 발광하고 있으므로 온도변화에 따른 영향이나 각 소자간의 발광 지연시간의 차가 생기기 어렵다. 그러나, 2치 데이터「1」과 「0」간의 광강도 차가 작아지므로 S/N이 저하된다. 그 위에 2치 신호의 양 데이터「1」「0」이 광강도 변동의 영향을 받기 때문에 상기 (1)의 문제 해결이 점점 중요해진다.

또, 가령 ATM (비동기 전송모드) 교환기와 같이 다수의 전송 라인을 필요로 하는 기술분야에 있어서 사용되고 있는 다채널 전송모듈에 있어서는 도 30의 하측 표시와 같이 수신측에 있어서 광신호의 적당한 교류성분만을 꺼내고(AC 결합), 식별레벨을 OV에 있어서 이 2치 신호를 식별하는 방법을 채용하고 있다. 또, 도 30의 상측파형은 송신측의 전송하고자 하는 전기펄스 신호를 나타낸다.

이 방법에 따르면, 확실하게, 비교적 간단하게 타이밍과 데이터 오차를 작게할 수 있다. 그러나, 2치 데이터「1」과 「0」의 비율이 한쪽 데이터 값으로 치우치면 식별레벨이 치우친 데이터 값쪽으로 빗나가 버려, 결과적으로 타이밍 오차가 생기게 된다. 또, 장시간 고정된 DC적인 데이터를 식별할 수 없다는 것은 물론이고, 그 위에 어느 한 데이터값이 장시간 계속되는 상태에서도 검출할 수 없는 결점이 있다.

달리 말하면 상기 식별레벨을 OV에 둔 AC 결합 방법에서는 데이터값이 일정 상태(가령 신호가 없는 상태)에 방치될 경우에, 그 사이의 잡음에 의한 저레벨의 요동을 잘못하여 2치 신호의 한쪽 데이터값으로서 검출해 버린다. 따라서, 이것을 방지하기 위하여 항상 2치 신호의 데이터값을 변화시키지 않으면 안되는 결점이 있다. 따라서, 가령 반도체 디바이스 시험장치에 있어서 시험장치 본체와 테스트헤드간에 신호를 전송할 경우와 같이 다수의 주기 신호가 혼재하여 2치 신호의 데이터값이 한쪽의 값(0 또는 1)으로 현저하게 치우치게 되는 사례에는, 즉, 직류성분이 존재하고 또 타이밍 정밀도를 중시하는 사례에는 이용될 수 없다.

또한, 도 31과 같이, 2치의 전기신호의 상승 및 하강 에지를 각각 검출하고, 각 에지의 검출에 대응하는 펄스신호에 이어 극성이 반전된 펄스신호를 생성하고, 즉 상승에지 검출시에는 정극성 펄스신호에 이어서 극성이 반전한 부펄스신호를 생성하여 상호 극성이 반전한 펄스쌍으로 하고, 하강 에지 검출시에는 부극성의 펄스신호에 이어서 극성이 반전한 정펄스신호를 생성하여 서로 극성이 반전한 펄스 쌍으로 하고, 이들 극성반전 펄스쌍에 의거하여 반도체 레이저를 구동하여 동일하게 극성이 서로 반전하는 광펄스쌍을 발생시켜 수신측으로 전송하는 방법도 제안되어 있다.

이 방법에 따르면, 전송되는 광펄스쌍은 전송하고자 하는 2치의 전기신호의 상승 및 하강의 각 타이밍을 지시하는 광신호이기 때문에, 수신측에서는 이 타이밍을 지시하는 광신호를 수광하여 상승 및 하강의 타이밍을 식별하고, 원래의 2치의 전기신호를 재현할 수 있다. 따라서, 가령 반도체 디바이스 시험장치에 있어서 시험장치 본체와, 테스트헤드 사이에 신호를 전송할 경우와 같이 다수의 주기신호가 혼재하고, 2치신호의 데이터값이 한쪽의 값(0 또는 1)에 현저히 치우친 사례에서도 순조롭게 적용할 수 있다.

즉, 수신측에서는 상승 및 하강에 관한 타이밍 신호로서 극성이 서로 반전하는 광펄스쌍을 수광할 뿐이므로, 식별레벨이 데이터값의 치우친 쪽으로 빗나가서 타이밍 오차가 생기거나, 데이터값 오차가 발생하는 일은 없다. 또, 장시간 고정된 DC적인 데이터치에 대해서도 정확하게 식별할 수 있다.

이와같이, 2치의 전기신호 상승 및 하강 에지를 검출하고, 각 에지 검출에 대응하여 극성반전펄스쌍을 생성하고, 반도체 레이저를 구동하는 종래의 구동회로 일예를 도 32에 표시한다.

이 구동회로는 한쪽 입력단자에 전송하고자 하는 2치의 전기신호가 입력되는 오어(OR)회로(300)와, 상기 전송하고자 하는 2치의 전기신호를 극성반전하는 제1반전회로(인버터; 301)와, 이 반전회로(301)로 부터의 출력신호를 소정시간 만큼 지연시켜서 상기 OR회로(300)의 다른쪽 입력단자 및 앤드(AND)회로(303)의 한쪽 입력단자에 각각 공급하는 제1지연회로(302)와, 이 지연회로(302)로 부터의 출력신호를 극성반전하는 제2반전회로(인버터; 304)와, 이 반전회로(304)의 출력신호를 소정시간 만큼 지연시켜서 상기 AND회로(303)의 다른쪽 입력단자에 공급하는 제2지연회로(305)를 구비한다. 또한, OR회로(300)와 AND회로(303)의 출력신호는 각각 극성이 반전되어 반도체 레이저(312)에 공급된다.

상기 구성의 구동회로에 따르면, 도 33과 같이, 입력된 2치의 전기신호의 상승 및 하강 에지(a)∼(c)에서 정논리의 펄스파형(d)과 부논리의 펄스파형(e)이 생성되고, 이들 펄스파형이 가산되어 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍(f)이 생성되는 것이 쉽게 이해된다. 반도체 레이저(312)는 이 극성반전 펄스쌍(f)에 의거하여 구동되고, 도 31의 하단표시와 같은 극성이 서로 반전하는 광펄스 쌍을 발생하게 된다.

그러나, 2치의 입력전기신호의 상승 및 하강 에지(a)∼(c)에서 생성된 정논리의 펄스파형(d) 및 부논리의 펄스파형(e)을 가산하여 극성반전 펄스쌍(f)을 생성할 경우, 이 극성반전 펄스쌍의 극성반전부는 정논리의 펄스파형(d) 및 부논리의 펄스파형(e)의 2개의 펄스파형의 이음매가 된다. 이 때문에 상기 종래의 구동회로에서는 높은 정밀도가 요구되는 극성반전 펄스쌍의 극성반전부가 불연속 에지가 될 경우가 있고, 타이밍 정밀도가 열화될 우려가 있었다.

발명의 개시

본 발명의 제1목적은 상기 종래기술의 문제점을 극복한 광전송 시스템 및 광전송 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 제2목적은 타이밍 정밀도가 높고, 게다가 주기가 일정치 않고 직류성분이 존재하는 신호로 높은 정밀도로 고속으로 광전송할 수 있는 광전송 시스템 및 광전송방법을 제공함에 있다.

본 발명의 제3목적은, 상기 광전송 시스템 또는 광전송 방법를 적용한 반도체 디바이스 시험장치를 제공함에 있다.

본 발명이 제4목적은 온도변동이 있더라도 수신측에 전송되는 신호에 지터가 발생하지 않은 광펄스신호 전송방법을 제공함에 있다.

본 발명의 제5목적은 상기 광펄스신호 전송방법을 적용한 광펄스 검출방법을 제공함에 있다.

본 발명의 제6목적은 극성이 서로 발전하는 극성반전 펄스쌍의 극성반전부가 불연속 에지가 되지않게 한 전송파형 변환방법을 제공함에 있다.

본 발명의 제7목적은 극성이 서로 발전하는 극성반전 펄스쌍의 극성반전부가 불연속 에지가 되지 않는, 또 타이밍 정밀도 높은 광강도 변조장치를 제공함에 있다.

본 발명의 제8목적은 상기 광강도 변조장치를 사용한 광전송 시스템 및 반도체 디바이스 시험장치를 제공함에 있다.

본 발명의 제1면에 따르면, 송신측에 전송하고자 하는 신호파형의 상승에지 및 하강에지를 각각 검출하는 제1 및 제2에지 검출수단과, 상기 제1에지 검출수단에 의한 상승 에지 검출타이밍을 경계로하여 극성이 서로 반전하는 극성 반전펄스 쌍으로 되는 제1전송용 펄스신호를 발생하는 제1전송용 펄스 발생수단과, 상기 제2에지 검출수단에 의한 하강에지 검출타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍으로 되는 제2전송용 펄스신호를 발생하는 제2전송용 펄스발생수단과, 상기 제1전송용 펄스신호에 의거하여 제1광강도 변조신호를 생성하는 제1광강도 변조수단과, 상기 제2전송용 펄스신호에 의거하여 제2광강도 변조신호를 생성하는 제2광강도 변조수단을 구비하고, 수신측에 상기 제1광강도 변조신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 제1수신신호를 얻는 제1 AC 결합수신 수단과, 상기 제2광강도 변조신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 제2수신신호를 얻는 제2의 AC결합수단과, 상기 제1수신신호에서 상승 타이밍을 식별하는 제1식별수단과, 상기 제2수신신호에서 강하 타이밍을 식별하는 제2식별수단과, 상기 식별된 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여 상기 전송해야할 신호의 파형에 관한 상승 에지 및 하강 에지를 재현하는 신호재생수단을 구비한 광전송시스템이 제공된다.

상기 제1식별수단은 상기 제1수신신호의 극성이 반전하는 타이밍을 상승 타이밍으로 식별하고, 상기 제2식별수단은 상기 제2수신신호의 극성이 반전하는 타이밍을 하강 타이밍으로 식별한다.

또, 상기 제1식별수단은, 상승 타이밍 식별의 기준이 되는 상승식별 기준 레벨과, 상승 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 상승 식별 개시 레벨에 의거하여 상기 제1수신신호 상승이 상기 상승 식별 개시 레벨을 횡단한 시점에서 일정시간 만큼 동작상태가 되고, 이 동작상태 중에 상기 제1수신신호가 상기 상승 식별 기준 레벨을 횡단한 시점을 상승 타이밍으로 식별하고, 상기 제2식별수단은 하강 타이밍 식별의 기준이 되는 하강 식별기준 레벨과, 하강 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 하강 식별 개시 레벨에 의거하여, 상기 제2수신신호의 하강이 상기 하강 식별 개시레벨을 횡단한 시점에서 일정시간 만큼 동작상태가 되고, 이 동작상태중에 상기 제2수신신호가 상기 하강 식별기준 레벨을 횡단한 시점을 하강 타이밍으로 식별한다.

상기 신호 재생수단은 상기 제1식별 수단으로 식별된 상승 타이밍을 세트신호로 하고, 상기 제2식별수단으로 식별된 하강 타이밍을 리세트 신호로 하는 비동기 SR 필립플롭 회로에 의해 구성되어 있다.

본 발명의 제2면에 따르면, 송신측에, 전송하고자 하는 신호파형에서 상승에지 및 하강에지를 각각 검출하는 제1 및 제2에지 검출수단과, 상기 제1에지 검출수단에 의한 상승 에지 검출타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성 반전펄스 쌍으로 되는 제1전송용 펄스신호를 발생하는 제1전송용 펄스 발생수단과, 상기 제2에지 검출수단에 의한 하강에지 검출 타이밍을 경계로 하여 상기 제1전송용 펄스신호와는 서로 극성이 반전한 관계에 있는, 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍으로 되는 제2전송용 펄스신호를 발생하는 제2전송용 펄스발생수단과, 상기 제1 및 제2의 전송용 펄스신호에 의거하여 광강도 변조신호를 생성하는 광강도 변조수단을 구비하고, 수신측에 상기 광강도 변조신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 수신신호를 얻는 AC 결합수신 수단과, 상기 수신신호에서 상기 극성반전의 관계에 의거하여, 상기 제1 및 제2전송용 펄스신호에 관계되는 신호를 구별함과 동시에, 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 식별하는 식별수단과, 상기 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여, 상기 전송해야할 신호의 파형에 관한 상승 에지 및 하강 에지를 재현하는 신호재생수단을 구비한 광전송 시스템이 제공된다.

상기 식별수단은 상기 수신신호중 상기 제1전송용 펄스신호에 관계하는 신호의 극성이 정극성에서 부극성으로 반전하는 타이밍을 상승 타이밍으로 식별하는 제1식별회로와, 상기 수신신호중 상기 제2전송용 펄스신호에 관계하는 신호의 극성이 부극성에서 정극성으로 반전하는 타이밍을 하강 타이밍으로 식별하는 제2식별회로로 이루어진다.

또, 타이밍 식별의 기준이 되는 식별 기준레벨과, 상승 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 상승 식별개시 레벨 및 하강 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 하강 식별 개시 레벨에 의거하여, 상승 타이밍을 식별할 때는, 상기 수신신호 상승이 상기 상승 식별 개시 레벨을 횡단한 시점에서 상기 제1식별수단이 일정시간 만큼 동작상태가 됨과 동시에, 상기 제2식별수단이 동작 불능상태가 되고, 제1식별수단이 동작상태 중에 상기 수신신호가 상기 식별 기준 레벨을 횡단한 시점을 상승 타이밍으로 식별하고, 하강 타이밍을 식별할 때는, 상기 수신신호의 하강이 상기 하강 식별 개시 레벨을 횡단한 시점에서 상기 제2식별수단이 일정시간 만큼 동작상태가 됨과 동시에 상기 제1식별수단이 동작불능상태가 되고, 제2식별수단이 동작상태중에 상기 수신신호가 상기 식별기준 레벨을 횡단한 시점을 하강 타이밍으로 식별한다.

상기 신호재생수단은 상기 식별수단으로 식별된 상승 타이밍, 하강 타이밍을 각각 세트신호, 리세트 신호로 하는 비동기 SR 필립플롭 회로에 의해 구성되어 있다.

본 발명의 제3면에 따르면, 청구범위 제1항 내지 제8항의 어느 1항 기재의 광전송 시스템을 구비하고, 2치 신호를 송출하는 시험장치 본체와 상기 2치 신호를 수신하는 테스트 헤드가 광파이버에 의해 접속되고, 상기 피시험 장치 본체와 상기 테스트헤드 사이에 있어서 상기 광전송 시스템을 사용한 광전송이 행해지는 반도체 디바이스 시험장치가 제공된다.

본 발명의 제4면에 따르면, 전송해야할 신호파형의 상승에지 및 하강에지를 검출하고, 이들 에지의 검출 타이밍을 경계로 하여 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 나타내는 타이밍 신호를 광전송 라인상에 송출하는 송신공정과, 상기 광전송 라인상에 송출된 타이밍 신호를 수신하고, 이 수신신호 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여 상기 전송해야할 신호파형에 관계하는 상승에지 및 하강에지를 재현하는 수신공정을 갖는 광전송 방법이 제공된다.

본 발명의 제5면에 따르면, 전송하고자하는 신호파형의 상승에지 및 하강에지를 각각 검출하는 제1공정과, 상기 상승에지 검출 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성 반전 펄스 쌍으로 되는 제1전송용 펄스신호를 발생함과 동시에, 상기 하강에지 검출타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스 쌍으로 되는 제2전송용 펄스신호를 발생하는 제2공정과, 상기 제1전송용 펄스신호에 의거하여 제1광강도 변조신호를 생성함과 동시에 상기 제2전송용 펄스신호에 의거하여 제2광강도 변조신호를 생성하고, 이들 변조신호를 생성하고, 이들 변조신호를 별도로 광전송 라인상에 송출하는 제3공정과, 상기 제1 및 제2광강도 변조신호를 각각 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 제1 및 제2수신신호를 얻는 제4공정과, 상기 제1수신신호에서 상승 타이밍을 식별함과 동시에, 상기 제2수신신호에서 강하 타이밍을 식별하고, 이 식별한 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여 상기 전송해야할 신호의 파형에 관한 상승 에지 및 하강 에지를 재현하는 제5공정을 갖는 광전송방법이 제공된다.

상기 제5공정에 있어서의 상승 타이밍 및 하강 타이밍 식별을 상기 제1수신신호의 극성이 반전하는 타이밍을 상승 타이밍으로 하고, 상기 제2수신신호의 극성이 반전하는 타이밍을 하강 타이밍으로 하여 식별함으로써 행한다.

또, 상승 타이밍을 식별할 경우는 상승 타이밍 식별의 기준이 되는 상승 식별 기준 레벨과, 상승 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 상승 식별 개시 레벨에 의거하여 상기 제1수신신호 상승이 상기 상승 식별 개시 레벨을 횡단한 시점에서 일정시간 내에 상기 제1수신신호가 상기 상승 식별기준레벨을 횡단한 시점을 상승 타이밍으로 식별하고, 하강 타이밍을 시별할 경우에는 하강 타이밍 식별의 기준이 되는 하강 식별기준레벨과 하강 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 하강식별 개시레벨에 의거하여, 상기 제2수신신호의 하강이 상기 하강식별 개시레벨을 횡단한 시점에서 일정시간내에 상기 제2수신신호가 상기 하강 식별기준 레벨을 횡단한 시점을 하강 타이밍으로 식별한다.

본 발명의 제6면에 따르면, 전송하고자 하는 신호파형에서 상승에지 및 하강 에지를 각각 검출하는 제1공정과, 상기 상승 에지 검출타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성 반전 펄스 쌍으로 되는 제1전송용 펄스신호를 발생함과 동시에 상기 하강 에지 검출타이밍을 경계로 하여 상기 제1전송용 펄스신호와는 서로 극성이 반전한 관계에 있는 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스 쌍으로 되는 제2전송용 펄스신호를 발생하는 제2공정과, 상기 제1 및 제2의 전송용 펄스신호에 의거하여 광강도 변조신호를 생성하고, 이 변조신호를 광전송 라인상에 송출하는 제3공정과, 상기 광강도 변조신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 수신신호를 얻는 제4공정과, 상기 수신신호에서 상기 극성 반전 관계에 의거하여 상기 제1 및 제2전송용 펄스신호에 관계하는 신호를 구별함과 동시에, 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 식별하고, 이 식별한 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여 상기 전송해야할 신호파형에 관계하는 상승 에지 및 하강 에지를 재현하는 제5공정을 갖는 광전송 방법을 제공한다.

상기 제5공정에 있어서의 상승 타이밍 및 하강 타이밍 식별을 상기 수신신호중 상기 제1전송용 펄스신호에 관계하는 신호의 극성을 정극성에서 부극성으로 반전하는 타이밍을 상승 타이밍으로 하고, 상기 수신신호중 상기 제2전송용 펄스신호에 관계하는 신호의 극성이 부극성에서 정극성으로 반전하는 타이밍을 하강 타이밍으로 식별한다.

또, 타이밍 식별의 기준이 되는 식별기준 레벨과 상승 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 상승 식별 개시 레벨 및 하강 타이밍의 식별동작 개시 타이밍을 부여하는 하강 식별 개시레벨에 의거하여, 상승 타이밍을 식별할 경우는 상기 수신신호의 상승이 상기 상승 식별개시 레벨을 횡단한 시점에서 일정 시간 만큼 상승 타이밍 식별을 행하게 함과 동시에 하강 타이밍 식별을 행하지 않게 하고, 이 시간내에 상기 수신신호가 상기 식별기준 레벨을 횡단한 시점을 상승 타이밍으로 식별하고, 하강 타이밍을 식별할 경우는 상기 수신신호의 하강이 상기 하강 식별 개시레벨을 횡단한 시점에서 일정 시간 만큼 하강 타이밍의 식별을 행하게 함과 동시에, 상승 타이밍 식별을 행하지 않고 하고, 이 시간내에 상기 수신신호가 상기 식별기준 레벨을 횡단한 시점을 하강 타이밍으로 식별한다.

본 발명의 제7면에 따르면, 송신측에 설치한 발광소자에 전기펄스를 부여하고, 이 전기펄스에 의해 발광소자에서 광펄스를 발광시키고, 이 광펄스를 광학 전송로를 통하여 수신측에 전송하고, 수신측에 설치한 수광소자에 의해 전기펄스로 변환하고, 이 전기펄스를 수광신호로서 수용하는 광펄스 전송방법에 있어서, 상기 송신측에 있어서, 상기 발광소자에 부여하는 전기펄스를 직류 바이어스 전류를 중심으로 정과 부로 대칭으로 변환하는 정부 대칭 파형신호로 하고, 광전송로상의 광의 평균치를 일정치로 유지하는 것을 특징으로 하는 광펄스 전송방법이 제공된다.

상기 제7면에 있어서는 수신측에서 수신한 정부 대칭 파형 신호의 검출점을 상기 바이어스 전류치를 횡단하는 제로크로스 점으로 규정한다.

본 발명의 제8면에 따르면, 송신측에 설치한 발광소자에 전기펄스를 부여하고, 이 전기펄스에 의해 발광소자에서 광펄스를 발광시키고, 이 광펄스를 광학 전송로를 통하여 수신측에 전송하고, 수신측에 설치한 수광소자에 의해 전기펄스로 변환하고, 이 전기펄스를 수광신호로서 수용하는 광펄스 전송방법에 있어서, 상기 송신측에 있어서, 상기 발광소자에 부여하는 전기펄스를 전연측 및 후연측의 쌍방에 있어서, 직류바이어스 전류치를 중심으로 정과 부로 대칭으로 변환하는 정부 대칭 파형신호로 하고, 펄스폭이 긴 펄스를 전송하여도 상기 광전송로상의 광의 평균치를 일정치로 유지하는 것을 특징으로 하는 광펄스 전송방법이 제공된다.

상기 제8면에 있어서는 수신측의 수신검출점을 상기 전연측 및 후연측에서 발생하는 정부대칭 파형신호의 어느 한쪽의 제로크로스점에 의해 규정한다.

또, 수신측에 상기 직류 바이어스 전류치에 대응하는 직류전압을 발생하는 평활화 회로를 설치하고, 이 평활화 회로에서 발생하는 직류전압을 히스테리시스 특성을 갖는 전압비교기 기준전압으로서 공급하고, 이 기준전압을 중심으로 상기 히스테리시스 특성의 히스테리시스 폭을 넘는 전위 변화를 수신신호로서 검출하고, 상기 전압 비교기에서 출력시킨다.

본 발명의 제9면에 따르면, 디지털 입력신호를 이 입력신호의 상승 또는 하강 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스 쌍으로 되는 전송파형으로 변환하는 전송파형 변환방법으로서, 상기 디지털 입력신호에서, 이 입력신호와 파형이 같은 제1파형과, 상기 제1파형 보다 일정시간분의 지연을 가지고, 진폭이 상기 제1파형의 2배이고, 파형이 상기 디지털 입력신호에 대하여 부논리 관계에 있는 제2파형과, 상기 제2파형 보다 일정시간분의 지연을 가지고, 상기 제1전송파형과 파형이 같은 제3의 파형을 각각 생성하고, 상기 제1 내지 제3의 파형을 중합시킴으로써 상기 극성이 서로 반전하는 극성 반전 펄스쌍을 생성하는 것을 특징으로 하는 전송파형 변환방법이 제공된다.

본 발명의 제10면에 따르면, 발광수단과, 디지털 입력신호에 응하여 상기 발광수단을 구동하는 구동수단을 갖는 광강도 변조장치에 있어서, 상기 구동수단은 상기 디지털 입력신호와 파형이 같은 제1전류파형을 형성하는 제1전류 스위치 수단과, 상기 제1파형에 대하여 일정시간분의 지연을 가지고, 진폭이 상기 제1파형의 2배이고, 파형이 상기 디지털 입력신호에 대하여 부논리 관계에 있는 제2전류파형을 형성하는 제2전류스위치 수단과, 상기 제2파형에 대하여 일정시간분의 지연을 가지고, 상기 제1전류파형과 파형이 같은 제3전류파형을 형성하는 제3의 전류스위치 수단을 가지고, 상기 제1 내지 제3전류파형을 가산한 전류파형으로 상기 발광소자를 구동하는 광강도 변조장치가 제공된다.

상기 제1 내지 제3전류스위치 수단 각각은 베이스에 상기 디지털 입력신호의 반전입력이 접속된 제1트랜지스터와, 베이스에 상기 디지털 입력신호의 입력이 접속된 제2트랜지스터를 구비하고, 이들 제1 및 제2트랜지스터 에미터가 전류원에 공통으로 접속되어 있고, 상기 제1 및 제3전류 스위치 수단을 구성하는 제1트랜지스터의 콜렉터와, 상기 제2전류 스위치 수단을 구성하는 제2트랜지스터의 콜렉터가 공통으로 전원공급라인에 접속되어 제1출력이 형성되고, 상기 제1 및 제3전류 스위치 수단을 구성하는 제2트랜지스터의 콜렉터와, 상기 제2전류 스위치 수단을 구성하는 제1트랜지스터의 콜렉터가 공통으로 접속되어 제2출력이 형성되고, 상기 제2전류스위치수단은, 전류원이 타전류 스위치 수단의 전류원의 2배의 전류를 공급하도록 구성되어 있다.

또, 상기 제2전류스위치수단은, 제1트랜지스터의 콜렉터 입력라인에 제1지연회로가 설치되고, 제2트랜지스터의 콜렉터 입력라인에 제2지연회로가 설치되고, 상기 제3전류스위치 수단은 제1트랜지스터의 콜렉터 입력라인에 상기 제1지연회로 및 제3지연회로가 직렬로 설치되고, 제2트랜지스터의 콜렉터 입력라인에 상기 제2지연회로 및 제4지연회로가 직렬로 설치되어 있다.

또, 상기 제1 내지 제3전류 스위치 수단의 전류원은 각각 전류 조정용 저항을 가지고, 제1 및 제3전류 스위치 수단의 전류원의 전류 조정용 저항의 저항치가 같고, 제2전류 스위치 수단의 전류원 전류 조정용 저항의 저항치가 타 전류 스위치 수단의 전류원의 전류조정용 저항의 처항치의 2분의 1이 되도록 설정되어 있다.

본 발명의 제11면에 따르면, 송신측에 청구범위 23항 내지 26항의 어느 1항 기재의 광강도 변조장치를 구비하고, 수신측에 상기 광강도 변조장치에 의해 광강도 변조된 신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 수신신호를 얻는 AC 결합수신수단과, 상기 수신신호에서 상기 극성이 반전하는 관계에 의거하여 전송전의 디지털 입력신호의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 재현하는 신호재생수단을 구비한 광전송 시스템이 제공된다.

본 발명의 제12면에 따르면, 시험장치 본체와 테스트헤드가 광파이버로 접속되고, 상기 시험장치 본체측에 청구범위 23항 내지 26항의 어느 1항 기재의 광강도 변조장치를 구비하고, 상기 테스트헤드측에 상기 광강도 변조장치에 의해 광강도 변조된 신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 수신신호를 얻는 AC 결합수신수단과, 상기 수신신호에서 상기 극성이 반전하는 관계에 의거하여 전송전의 디지털 입력신호의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 재현하는 신호재생수단을 구비한 반도체 디바이스 시험장치가 제공된다.

본 발명의 제13면에 따르면, 시험장치 본체와 테스트헤드가 광파이버로 접속되고, 상기 테스트 헤드측에 청구범위 23항 내지 26항의 어느 1항 기재의 광강도 변조장치를 구비하고, 상기 시험장치 본체측에 상기 광강도 변조장치에 의해 광강도 변조된 신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 수신신호를 얻는 AC 결합수신수단과, 상기 수신신호에서 상기 극성이 반전하는 관계에 의거하여 전송전의 디지털 입력신호의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 재현하는 신호재생수단을 구비한 반도체 디바이스 시험장치가 제공된다.

본 발명은 무신호시에도 일정한, 게다가 발광소자의 발광 개시점을 부여하는 역치 보다 큰 값을 갖는 바이어스 전류를 발광소자에 부여하고, 발광소자를 일정 발광량으로 발광시킨다. 이와 동시에 송출하고자 하는 펄스 극성과는 역극성의 펄스를 부가하여 바이어스 전류를 중심으로 정과 부에 대칭으로 진동하는 정부 대칭 파형신호를 생성시키고, 이 정부 대칭파형 신호에 의해 발광소자를 구동하는 광펄스 전송방법을 제안하는 것이다.

또한, 본 발명은 수신측에 있어서, 송신측에서 보내오는 바이어스 전류에 대응하는 전압을 신호의 검출역치로서 이용하는 광펄스 검출방법도 제안한다.

따라서, 본 발명에 따른 광펄스 전송방법 및 광펄스 검출방법을 채용함으로써, 송신측에서 온도변동에 의해 발광소자의 주입전류출력 광파워 특성이 변동하여도 발광소자에 흐르는 바이어스 전류가 변동하고, 이 바이어스 전류의 변동이 광의 직류분으로서 수신측에 전송된다.

수신측에서는 보내온 광의 직류분을 바이어스 전압으로서 재생하고, 또한 이 바이어스 전압을 기준전압으로 하여 히스테리시스 특성을 갖는 전압 비교기에 부여하고, 전압비교기에 의해 정부에 쏠리는 정부 대칭 파형신호의 상승 및 하강의 변화점을 검출하는 구성으로 했기 때문에 바이어스 전압이 변동하더라도 정부대칭 파형신호 검출점은 시간 방향으로 이동하는 일은 없다.

그 결과, 본 발명에 따르면 송신측에서 발광소자에 온도변화가 부여되고, 발광소자의 주입전류대 출력 광파워 특성이 변동하여도 수신측에서 검출되는 펄스 검출점은 변동하지 않는다. 즉, 지터 발생을 저지할 수 있다. 따라서, 다채널을 사용하여 데이터를 전송하는 장치에 본 발명을 적용함으로써 각 채널 간에서 신호에 타이밍 오차가 발생하지 않고 정확한 타이밍으로 데이터를 수수할 수 있는 이점이 얻어진다.

본 발명은 전기 신호펄스를 광펄스로 변환하여 고속으로 전송할 수 있는 광펄스 전송 시스템 및 광펄스 전송방법에 관한 것이다. 또한, 본 방법은 송신측에 있어서, 전기신호 펄스를 광펄스로 변환할 때에 적용가능한 파형변환 방법, 광을 변조할 때에 적용가능한 광강도 변조장치, 및 수신측에 있어서, 전송되어 온 광펄스를 검출할 때에 적용가능한 광펄스 검출방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예의 광신호 전송시스템의 개략 구성을 표시하는 블록도,

도 2는 도 1의 회로동작 설명도,

도 3은 도 1의 광신호 전송 시스템의 구체적 회로구성의 1예를 표시하는 블록도,

도 4는 본 발명의 제1실시예의 광신호 전송 시스템을 적용한 반도체 디바이스 시험장치의 개략구성 표시 블록도,

도 5a∼도 5d는 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 표시하는 극성이 서로 반전하는 펄스쌍의 수열(數列)을 나타내는 파형도,

도 6은 본 발명의 제2실시예의 광신호 전송 시스템의 개략구성 표시 블록도,

도 7은 도 6의 광신호 전송 시스템의 회로동작을 설명하기 위한 파형도,

도 8은 도 6의 광신호 전송 시스템의 구체적 회로 구성의 1예를 표시한 블록도,

도 9는 본 발명의 제2실시예의 광신호 전송 시스템을 적용한 반도체 디바이스 시험장치의 개략 구성 표시 블록도,

도 10은 본 발명의 제3실시예의 광펄스 송신장치의 1구체예를 표시한 회로도,

도 11은 도 10의 광펄스 송신장치의 동작 설명 타이밍차트,

도 12는 본 발명의 제3실시예의 광펄스 검출회로의 1구체예를 표시한 회로도,

도 13은 도 12의 광펄스 검출회로의 동작 설명 타이밍차트,

도 14는 본 발명의 제3실시예의 광펄스 송신장치의 다른 구체예를 표시한 회로도,

도 15는 도 14의 광펄스 송신장치의 동작 설명 파형도,

도 16는 본 발명의 제3실시예의 광펄스 송신장치의 또다른 구체예를 표시한 회로도,

도 17은 도 16의 광펄스 송신장치의 동작 설명 타이밍차트,

도 18은 본 발명의 제4실시예의 광강도 변조장치의 1구체예를 표시한 회로도,

도 19는 도 18의 광강도 변조장치를 사용한 광전송 시스템의 1예를 표시한 블록도,

도 20은 도 19의 전송 시스템 동작 설명 파형도,

도 21은 도 18의 광강도 변조장치의 동작 설명 타이밍차트,

도 22는 본 발명의 제4실시예의 광강도 변조장치의 다른 구체예를 표시한 회로도,

도 23은 종래의 광펄스 전송시스템 1예의 개략 구성을 표시한 블록도,

도 24는 도 23의 발광소자의 주입전류대 출력 광파워 특성의 1예를 설명하기 위한 특성 곡선도,

도 25는 도 23의 종래의 광펄스 전송시스템으로 전송된 펄스의 파형 설명 파형도,

도 26은 종래의 광전송 시스템에 사용되는 광강도 변조장치의 1예를 표시한 회로도,

도 27은 고정식별 레벨로 2치(値) 신호를 식별한 경우의 데이터 및 타이밍 오차 설명 타이밍차트,

도 28은 발광소자의 발광지연 시간과 광강도의 관계를 표시한 특성도,

도 29는 옵셋광으로 부터의 광강도 변조를 설명하기 위한 파형도,

도 30은 AC 결합 방식에 의한 2치 신호 식별동작을 설명하기 위한 타이밍차트,

도 31은 2치의 전기신호 상승 및 하강에지에 응한 극성반전 펄스 쌍으로 이 신호를 광전송하는 방법을 설명하기 위한 타이밍차트,

도 32는 종래의 광전송 시스템에 사용되는 광강도 변조장치의 다른 예 표시 블록도,

도 33은 도 32 표시 광강도 변조장치 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 광신호 전송 시스템의 제1실시예 구성을 개략적으로 표시하는 블록도이다. 이 광신호 전송시스템은 송신측장치(T)와, 수신측장치(R)와, 이들 양 장치(T, R) 간을 접속하는 광파이버(6)에 의해 구성되어 있다.

송신측장치(T)는 상승 에지 검출회로(1)와, 전송용 펄스발생회로(2)와, 광강도 변조회로(3)를 구비하고, 수신측장치(R)는 AC 결합수신회로(4)와, 식별회로(5)를 구비하고 있다.

이 광신호 전송 시스템에 있어서, 전송되는 신호는 2치의 데이터가 아니고 2치 신호의 파형 상승의 에지, 즉, 전송신호 상승의 진폭치(레벨)가 예정된 진폭치(레벨)를 초과하는 시점을 지시하는 타이밍 신호이다. 또, 도 1 표시의 실시예는, 설명을 간략하게 하기 위하여 상승 에지만이 전송되는 구성을 표시하였으나, 실제로는 도면의 점선 표시와 같이 2치신호의 파형의 하강 에지를 전송하는 동일한 회로구성을 포함하고 있으며 파형상승 에지 및 하강에지를 각각 전송하는 2계통의 회로구성으로 되어 있다.

도 2는 도 1 표시의 각종 회로 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이고, 1예로서 파형의 상승에지(상승 에지 진폭치가 50%를 초과하는 시점의 타이밍)를 검출하고, 전송할 경우의 파형을 나타낸다. 이하, 도 2를 참조하여 각 회로의 동작을 구체적으로 설명한다.

상승 에지 검출회로(1)는 통상, 논리회로 등으로 구성되고, 전송파형(전송 하고자 하는 신호의 파형을 일컫음)의 상승에지(타이밍)을 검출하여 상승신호(a)를 생성하는 것이다.

전송용 펄스발생회로(2)는 상승 에지 검출회로(1)에서 출력되는 상승신호(a)의 상승 타이밍에 의거하여 대응하는 정극성의 펄스신호에 이어서 극성의 반전한 부극성의 펄스신호를 생성하여 상승 타이밍을 경계로 하여 서로 극성이 반전한 펄스쌍을 발생하고, 이것을 전송용 펄스신호(b)로서 출력한다.

이 전송용 펄스신호(b)로는 그 형상과 펄스폭이 원래 전송신호의 파형의 최소의 펄스간격 보다 충분히 짧은 것을 사용할 필요가 있다. 환언하면, 이 전송용 펄스신호(b)의 펄스폭에 의해 원래 전송 신호 파형의 최소펄스 간격이 제한 받게 된다. 또, 이 전송용 펄스신호(b)는 발생될 때에 어느 지연을 받아 도면의 점선 표시와 같이 지연된 펄스(e)가 되더라도, 이 지연이 항상 일정하여 기지(旣知)의 값이 되면 수신측에서는 타이밍 신호로서 문제 없이 사용된다.

광강도 변조회로(3)는 전송용 펄스발생회로(2)에서 발생된 전송용 펄스신호(b)에 의거하여 구동되고, 종래 사용되고 있는 옵셋광에 광강도 변조를 행하는 변조방법을 사용하여 발광소자(도시않음)를 구동하여 전송용 펄스신호 파형의 상승 에지 진폭치가 예정된 값을 넘는 타이밍으로 서로 극성이 반전된 광펄스 쌍을 광강도신호(c)로서 출력된다. 이 광강도신호(c)는 광파이버(6)를 통하여 수신장치(R)에 전송된다.

AC 결합 수신회로(4)는 수신한 광강도신호(c)를 종래부터 사용되고 있는 AC 결합 방법에 의해 검출하는 회로이고, 도 2의 최하단에 표시하는 수신회로(d)와 같은 신호가 검출된다. 여기서, 수신되는 광강도신호(c)는 상승에지를 경계로하여 극성이 서로 반전하는 전송용 펄스신호(b)에 의거하여 변조된 광펄스 신호이기 때문에 항상 양극성의 펄스가 존재하고, 따라서 검출되는 수신회로(d)는 한쪽 극성으로 편기한 펄스를 많이 포함하는 일은 없다.

식별회로(5)는 AC 결합 수신회로(4)로 검출된 수신신호(d)에서 상승에지(예정된 진폭치를 넘는 타이밍)를 식별한다. 이 상승 타이밍 식별을 타이밍 식별의 기준이 되는 식별레벨(L1; 도 2참조)과, 미리 노이즈와 신호가 분리되는 정밀도의 충분이 낮은 레벨로 설정된, 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 식별 개시 레벨(L2; 도 2참조)에 의거하여 다음과 같은 식별동작이 행해진다.

수신신호(d)의 상승에지가 식별개시레벨(L2)을 횡단한 시점(A)에서 순간적으로 식별회로(5)를 작동하고, 일정한 지연시간내에 식별레벨(L1)을 횡단한 시점(B)을 식별하여 타이밍 펄스를 발생한다. 즉, 상승 에지가 식별개시레벨(L2)을 횡단한 시점(A)에서 펄스폭에 상당하는 정밀도의 시간만큼 식별회로(5)의 작동상태를 유지하고, 수신신호(d)가 식별레벨(L1)을 횡단한 시점(B)을 식별 타이밍이라 결정하고, 타이밍 펄스를 발생한다. 이 식별 동작에 따르면 펄스가 존재하지 않을 때는 식별회로(5)는 작동하지 않으므로 노이즈에 의한 저레벨의 요동을 오차로 펄스라 인식해버리는 일은 없다.

또한, 수신신호(d)에서 하강 에지를 식별하는 동착도 동일하게하여 실행할 수 있는 것은 명백하므로 여기서는 그 설명을 생략한다.

상기와 같이 구성된 광신호 전송 시스템에서는 상승 측 식별회로에서 발생된 타이밍 펄스(상승 타이밍)를 가령 비동기(RS; 세트-리세트) 플립플롭 회로의 세트신호로서 사용하면 상승 에지가 재현되고, 또 하강측 식별회로에서 동일하게 발생된 타이밍펄스(하강 타이밍)를 리세트 신호로서 사용하면 하강에지가 재현된다. 따라서, 이들 재현된 에지에서 원래의 2치의 전송신호 파형을 재현할 수 있다.

이상과 같이, 제1실시예는 전송하고자 하는 신호파형의 상승, 하강 타이밍을 각각 별도로 취급하고, 각 타이밍에 의거하여 각 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 펄스쌍으로 되는 전송 펄스신호로 변환하고, 이 전송펄스신호에 의거하여 옵셋광을 강도 변조하여 극성반전 광펄스쌍을 광강도 신호로서 수신측장치에 전송하고, 수신측 장치에서는 전송된 광강도신호를 AC 결합수신하고, 펄스가 존재할 경우에만 식별회로를 동작시킴으로써 상승, 하강의 식별 타이밍을 검출하고, 얻은 상승, 하강의 타이밍 신호에서 원래의 전송신호 파형을 전기적으로 재현하도록 구성되어 있다.

따라서, 가령 반도체 디바이스 시험장치의 시험장치 본체와 테스트헤드 사이에 있어서 전송되는 신호와 같이 다수의 주기가 혼재하여 전송되는 2치 데이터치가 한쪽의 값(0 또는 1)으로 현저히 편기되어 있는 신호라도 신호파형의 상승·하강 타이밍을 각각 별도로 전송하는 것으로, 고속, 또한 정밀도 높은 광전송이 가능해진다.

다음에, 상기 광신호 전송 시스템을 실현하는 구체적 회로구성에 대하여 설명한다. 단, 이하에 설명하는 회로구성은 본 전송 시스템을 실현하는 회로구성의 1예로서, 본 발명의 구성을 한정하는 것은 아니다.

도 3은 도 1 표시 광신호 전송 시스템의 구체적 회로구성의 1예를 나타내는 블록도이다. 송신측장치(T)에는 상승 에지 검출회로(11a), 전송용 펄스발생회로(12a), 바이어스 고정 LD 구동회로(13a)로 되는 제1송신회로(상승에지 송신회로)와, 하강 에지 검출회로(11b), 전송용 펄스 발생회로(12b), 바이어스 고정 LD 구동회로(13b)로 되는 제2송신회로(하강에지 송신회로)가 설치되고, 수신측장치(R)에는 제1송신회로에서 광파이버를 통하여 송출된 광신호를 수신하는 AC 결합수신회로(14a), 이 AC 결합수신회로(14a)에서 출력되는 수신회로의 AC 성분으로 상승 타이밍을 검출하는 식별회로(15a)로 되는 제1수신회로(상승 에지 수신회로)와, 제2송신회로에서 광파이버를 통하여 송출된 광신호를 수신하는 AC 결합 수신회로(14b), 이 AC 결합 수신회로(14b)에서 출력되는 수신신호의 AC 성분에서 하강 타이밍을 검출하는 식별회로(15b)로 되는 제2수신회로(하강 에지수신회로)와, 식별회로(15a)의 출력을 세트신호로 하고, 식별회로(15b)의 출력은 리세트 신호로 하는 비동기(RS) 프립플롭(1b)이 설치되어 있다.

상승 및 하강 에지를 검출회로(11a, 11b), 전송용 펄스발생회로(12a, 12b), AC 결합수신회로(14a, 14b)는 상기 도 1 표시의 대응하는 회로와 동일한 회로구성을 가지고, 또 동일 동작을 행하는 것이므로 여기서는 그 설명을 생략한다.

수신측 바이어스 고정(LD) 구동회로(13a, 13b)는 발광소자인 레이저 다이오드(도시않음)를 구동하는 회로이고, 전송용 펄스 발생회로(12a, 12b)가 발생하는, 상승 및 하강 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 펄스쌍을 구동신호로서 레이저 다이오드를 구동하고, 광강도 변조신호를 발광시킨다. 이 바이어스 고정(LD) 구동회로(13a, 13b)를 사용하여 광강도 변조신호를 생성할 때는 미리 바이어스 전류를 레이저 다이오드에 인가하여 항상 레이저 다이오드를 발광시켜 두고(옵셋광), 구동신호에 응한 변조를 레이저 다이오드의 구동전류에 가하는 종래 수법이 사용된다.

식별회로(15a)는 타이밍 식별용 비교기(150a), 이 비교기(150a)를 동작시킬지 여부를 판별하기 위한 비교기(151a), 지연조정회로(152a), 지연·시정수 조정회로(153a, 154a)로 구성되어 있다. 동일하게, 식별회로(15b)는 타이밍 식별용 비교기(150b), 이 비교기(150b)를 동작시킬지 여부를 판별하기 위한 비교기(151b), 지연조정회로(152b), 지연·시정수 조정회로(153b, 154b)로 구성되어 있다. 이들 식별회로(15a, 15b)는 함께 같은 회로구성을 가지고 있으므로 이하에 있어서는 식별회로(15a)의 구성에 대해서만 설명하고, 식별회로(15b) 설명은 생략한다.

식별회로(15a)에 있어서는, AC 결합수신회로(14a)의 출력이 분기되고, 그 한쪽이 비교기(151a) 한쪽의 입력단자에, 다른쪽이 지연조정회로(152a)를 통하여 비교기(150a) 한쪽의 입력단자에 각각 공급된다. 비교기(151a)의 다른쪽 입력단자에는 식별개시 기준 전압이 입력되어 있고, 이 식별 개시 기준 전압과 AC 결합수신회로(14a)로 부터의 입력저납을 비교함으로써 비교기(150a)를 동작시킬지 여부를 결정한다. 이 비교기(151a) 출력은 지연·시정수 조정회로(153a)를 통하여 비교기(150a)의 인에이블(Enable) 신호입력 단자에 입력되고, 비교기(150a) 동작을 제어할 수 있도록 되어 있다.

비교기(150a)의 다른쪽 입력단자는 접지되어 있고, 접지전위와 AC 결합수신회로(14a)에서 지연조정회로(152a)를 통하여 공급되는 입력전압을 비교함으로써 상승 타이밍을 판별한다. 이 비교기(150a)의 출력은 지연·시정수 조정회로(154a)를 통하여 비동기(RS) 플립플롭(16)의 S(세트) 단자에 입력된다. 또, 여기서는 설명을 생략하였으나 비동기(RS) 플립플롭(16)의 R(리세트) 단자에는 식별회로(15b)의 비교기(150b) 출력이 지연·시정수 조정회로(154b)를 통하여 입력된다.

다음에, 도 3 표시의 회로구성의 광신호 전송시스템 동작에 대하여 설명한다. 상승 및 하강에지 검출회로(11a, 11b)에 2치의 디지털 신호파형(전송신호파형)이 입력되면 상승에지 검출회로(11a)는 입력된 전송신호파형의 상승에지를 검출하고, 하강에지 검출회로(11b)는 입력된 전송신호 파형의 하강 에지를 검출한다.

하강에지 검출회로(11a)로 검출된 전송신호파형의 상승에지는 전송용 펄스발생회로(12a)에 공급되고, 이 전송용 펄스 발생회로(12a)는 입력된 상승에지의 타이밍을 경계로 하여 서로 극성이 반전된 펄스쌍을 생성한다. 동일하게, 전송용 펄스 발생회로(12b)는 입력된 하강에지의 타이밍을 경계로하여 서로 극성이 반전한 펄스쌍을 생성한다.

바이어스 고정(LD) 구동회로(13a)는 전송용 펄스발생회로(12a)에서 공급되는 극성반전펄스쌍을 구동신호로서 레이저 다이오드를 구동한다. 이에 따라 구동신호에 응한 변조가 레이저 다이오드 구동전류에 가해지고, 레이저 다이오드에서 광강도 변조신호가 발생된다. 동일하게, 바이어스 고정(LD) 구동회로(13b)는 전송용 펄스발생회로(12b)에서 공급되는 극성반전펄스쌍을 구동신호로서 레이저 다이오드를 구동하고, 레이저 다이오드에서 광강도 변조신호를 발생시킨다.

바이어스 고정(LD) 구동회로(13a, 13b)에 의한 대응하는 레이저 다이오드의 구동에 의해 발생된 광강도 변조신호는 각각 광파이버를 통하여 송신측 장치에 전송되고, 대응하는 AC 결합 수신회로(14a, 14b)로 각각 수신된다.

광강도 변조신호를 수신하면, 각 AC 결합 수신회로(14a, 14b)는 수신된 광강도 변조신호의 교류성분만을 전기신호로 변환한다. 이에 따라 원래의 극성반전 펄스쌍이 생성되고, 이것이 수신신호로서 출력된다. 이들 AC 결합 수신회로(14a, 14b)에서 출력된 수신신호는 식별회로(15a, 15b)에 입력된다.

식별회로(15a)에 입력된 수신신호는 우선 비교기(151a)에 입력된다. 비교기(151a)는 입력된 수신신호의 전압과 식별 개시 기준전압을 비교함으로써 펄스가 입력된 것을 검지하고, 펄스상 신호를 출력한다. 이 펄스상 출력신호는 지연·시정수 조정회로(153a)로 충분한 펄스폭의 신호로 가공되고, 비교기(150a)의 인에이블 신호입력단자에 입력된다. 인에이블 신호가 입력되면 비교기(150a)는 동작을 개시하고, 극성반전 펄스쌍(수신신호)의 중심부분, 즉, 극성이 반전하는 타이밍을 식별하고, 이 식별된 타이밍을 나타내는 펄스상 신호(타이밍신호)를 출력한다.

또한, 식별회로(15a)를 비교기(150a)의 한쪽 입력단자에 극성반전펄스 쌍(수신신호)이 도달하는 것보다 빠르게 비교기(151a)가 작동하도록 지연조정회로(152a)와 지연·시정수 조정회로(153a)에 의해 이들 비교기(150a, 151a)에서 극성반전 펄스쌍(수신신호)의 입력 경로의 지연시간이 조정되어 있다.

비교기(150a)에서 출력된 타이밍 신호는 지연·시정수 조정회로(154a)로 충분한 펄스폭 신호로 가공된 후, 비동기(RS) 플립플롭(16)의 S(세트) 단자에 입력된다.

상기와 같이 식별회로(15b)에 수신신호가 입력되면 이 수신신호는 우선 비교기(151b)에 입력된다. 비교기(151b)는 입력된 수신신호의 전압과 식별 개시 기준전압을 비교함으로써 펄스가 입력된 것을 검지하고, 펄스상 신호를 출력한다. 이 펄스상 출력신호는 지연·시정수 조정회로(153b)로 충분한 펄스폭의 신호로 가공되고, 비교기(150b)의 인에이블 신호 입력단자에 입력된다. 인에이블 신호가 입력되면 비교기(150b)는 동작을 개시하고, 극성반전 펄스쌍(수신신호)의 중심부분, 즉, 극성이 반전하는 타이밍을 식별하고, 이 식별된 타이밍을 나타내는 펄스형태의 신호(타이밍신호)를 출력한다.

또한, 식별회로(15b)는 비교기(150b)의 한쪽 입력단자에 극성반전펄스쌍(수신신호)이 도달하는 것보다 빠르게 비교기(151b)가 작동하도록 지연조정회로(152b)와 지연·시정수조정회로(153b)에 의해 이들 비교기(150b, 151b)에의 극성반전 펄스쌍(수신신호)의 입력 경로의 지연시간이 조정되어 있다.

비교기(150b)에서 출력된 타이밍 신호는 지연·시정수조정회로(154b)로 충분한 펄스폭 신호로 가공된 후, 비동기(RS) 플립플롭(16)의 R(리세트) 단자에 입력된다.

상기와 같이 식별회로(15a, 15b)에서 세트신호 및 리세트 신호가 비동기(RS) 플립플롭(16)에 입력되면 이 비동기(RS) 플립플롭(16)은 세트신호의 입력에 의해 논리「1」에 상승하고, 이에 따라 원래의 전송신호파형의 상승에지를 재현하고, 리세트신호의 입력에 의해 논리「0」에 하강하고, 이에 따라 원래 전송 신호 파형의 하강 에지를 재현한다. 이 회로는 상승타이밍 전송용과 하강타이밍 전송용의 2개의 전송·처리경로 사이에 생기는 불필요한 시간차를 지연·시정수 조정회로(154a, 154b)에 의해 보상하고 있고, 이에 따라 비동기(RS) 플립플롭(16)으로 재현된 전송신호 파형은 전송전과 같은 극성 및 타이밍의 2치 신호가 된다.

이상 설명한 광신호 전송시스템의 회로구성은 반도체 디바이스 시험장치에도 적용할 수 있다. 다음에, 상기 회로구성의 광신호 전송시스템을 적용한 반도체 디바이스 시험장치에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 4와 같이, 시험장치 본체측에 상승 및 하강 에지 검출회로(11a, 11b; 도시않음), 전송용 펄스발생회로(12a, 12b), 바이어스 고정(LD) 구동회로(13a, 13b)로 구성되는 송신부를 설치하고, 테스트헤드측에 AC 결합수신회로(14a, 14b), 식별회로(15a, 15b), 비동기(RS) 플립플롭(16)으로 구성되는 수신부를 설치하여, 이들 송신부와 수신부 사이를 광파이버를 사용하여 접속한다.

이 구성에 따르면, 반도체 디바이스 시험장치의 시험장치 본체와 테스트헤드 사이에 있어서 전송된다. 다수의 주기가 혼재하고 또 전송되는 2치 데이터가 한쪽의 값(0 또는 1)에 현저하게 편기한 신호는 송신부에 있어서 그 신호파형의 상승 에지 및 하강에지 만이 예정된 진폭치(레벨)를 횡단하는 타이밍을 나타내는 극성반전 펄스쌍으로 되는 전송펄스 신호로 변환되어 전송되고, 수신부에서는 식별한 상승 및 하강 타이밍에서 원래의 전송신호 파형을 전기적으로 재현하므로 극성 및 타이밍 오차를 일으키지 않고, 신호재생을 행하는 일은 없다.

또, 반도체 디바이스 시험장치는 시험장치 본체에 있어서 발생되는 2치 신호는 상승에지와 하강에지로 나뉘어져 있으므로 도 4에는 도시하지 않으나, 시험장치 본체측에서 상승 및 하강에지 검출회로(11a, 11b)를 덜수 있어 저코스트화를 도모할 수 있다.

이상 설명한 제1실시예의 광신호 전송시스템에 있어서, 전송신호 파형의 상승 타이밍 및 하강 에지가 예정된 진폭치(레벨)를 횡단하는 타이밍을 나타내는 극성 전반 펄스쌍은 상기하고 또 도시한 것에 한정되지 않는다. 가령, 상승 타이밍용 펄스쌍과 하강 타이밍용 펄스쌍은 그들 극성이 도 5a∼도 5d와 같은 관계에 있는 것을 사용할 수 있다. 또, 도 5a는 상기 제1실시예에서 사용된 극성반전 펄스쌍과 같다.

상기 제1실시예의 광신호 전송시스템에 있어서는 전송하고자 하는 신호파형의 상승 및 하강 타이밍을 각각 별도로 취급하고, 각 타이밍을 나타내는 극성 반전 펄스쌍을 전송하는 2개의 전송경로를 설치하였으나, 상승타이밍 및 하강 타이밍을 나타내는 극성반전 펄스쌍 각각을 도 5b, 도 5c와 같이 극성이 반전관계에 있는 펄스쌍으로서 구별할 수 있게 하면 송신측과 수신측 사이의 전송경로를 하나로 할 수 있다.

이하, 송신측과 수신측 사이의 전송경로를 하나로한 본 발명의 제2실시예의 광신호 전송시스템에 대하여 도 6 내지 도 8 참조로 설명한다.

도 6은 본 발명의 제2실시예인, 전송경로를 하나로한 광신호 전송시스템의 개략구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시예의 광신호 전송 시스템은 송신측장치(T)에 상승 및 하강 에지 검출회로(21a, 21b)와, 전송용 펄스 발생회로(22a, 22b)와, 광강도변조회로(23)를 구비하고, 수신측장치(R)에 AC 결합수신회로(24)와, 식별회로(25a 및 25b)를 구비하고 있다. 그리고, 송신측장치(T)와 수신측장치(R)가 수 하나의 광파이버(26)에 의해 접속된 구성으로 되어 있다.

상기 구성의 광신호 전송시스템은 전송용 펄스발생회로(22a, 22b)에 있어서의 극성반전 펄스쌍의 생성 동작과, 식별회로(25a, 25b)에 있어서의 상승 및 하강 타이밍 검출동작이 다른 것 이외는 상기 제1실시예의 시스템과 기본적으로 같은 동작을 한다.

도 7은 도 6 표시의 광신호 전송시스템 동작을 설명하기 위한 파형도이다. 다음에 이 도 7을 참조하여 각 회로 동작을 구체적으로 설명한다.

전송용 펄스발생회로(22a, 22b)는 상승 및 하강 에지 검출회로(21a, 21b)로 검출되는 상승신호(a) 및 하강신호(b)의 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 펄스쌍으로 되는 전송용 펄스신호(c) 및 (d)를 발생한다. 이 실시예는 전송용 펄스 발생회로(22a)에서 발생한 전송용 펄스신호(c)와 전송용 펄스발생회로(22b)에서 발생한 전송용 펄스신호(d)와는 서로 극성이 반전한 관계가 되어 있고, 어느 쪽이 상승 타이밍을 나타내는지, 어느 쪽이 하강 타이밍을 나타내는지가 구별될 수 있게 되어 있다.

이들 전송용 펄스신호는, 그 형상이나 펄스폭이 원래의 전송신호 파형과는 독립된 관계에 있고, 또 고정이며, 펄스폭이 원래의 전송신호 파형의 최소 펄스 간격 보다 충분히 짧고, 또 원래의 전송신호파형의 최소 펄스 폭에 대하여 서로가 겹치도록 되어 있다. 환언하면 각 전송용 펄스신호 폭이 전송 가능한 신호파형의 최소 펄스 간격 및 최소 펄스 폭을 제한하게 된다.

광강도 변조회로(23) 및 AC 결합수신회로(24)는 상기 도 1에 표시한 것과 동일 구성의 것이나, 이 실시예에서는 광강도 변조회로(23)는 전송용 펄스발생회로(22a, 22b)로 부터의 각 전송용 펄스신호를 입력으로 하고, 이들 입력에 의거하여 극성반전 광펄스쌍(광강도 신호(e))을 출력하고, 한편, AC결합수신회로(4)는 전송되어 온 광강도신호를 수신하여 수신회로(f)를 출력한다.

식별회로(25a)는 AC 결합 수신회로(24)가 검출한 수신신호(f)에서 상승타이밍을 식별하고, 식별회로(25b)는 수신신호(f)에서 하강 타이밍을 식별한다. 이들 식별회로(25a, 25b)는 타이밍 식별의 기준이 되는 식별레벨(L1)과, 노이즈와 신호가 분리되는 정밀도이기는 하나 진폭을 충분이 낮게 설정한 상승 식별 개시 레벨(L2) 및 하강 식별 레벨(L3)에 의거하여 다음과 같은 식별동작이 행해진다.

상승 타이밍을 식별할 경우는, 수신신호(f)의 상승 에지가 식별 개시 레벨(L2)을 횡단한 시점(A)에서 식별회로(25a)를 순간적으로 동작시킴과 동시에, 식별회로(25b)를 순간적으로 동작 불능으로 하고, 식별회로(25a)에 의해 일정한 지연시간내에 수신신호(f)의 파형이 식별레벨(L1)을 횡단한 시점(B)을 식별하고, 이 시점(B)에서 타이밍 펄스를 발생시킨다.

하강 타이밍을 식별할 경우는, 수신신호(f)의 하강 에지가 식별 개시 레벨(L3)을 횡단한 시점(c)에서 식별회로(25b)를 순간적으로 동작시킴과 동시에, 식별회로(25a)를 순간적으로 동작 불능으로 하고, 식별회로(25b)에 의해 일정한 지연시간내에 수신신호(f)의 파형이 식별레벨(L1)을 횡단한 시점(D)을 식별하고, 이 시점(D)에서 타이밍 펄스를 발생시킨다.

상기 식별동작에 따르면, 수신신호(f)의 상승 에지가 식별 개시 레벨(L2)을 횡단한 시점(A)에서 일정시간내는 식별회로(25b)는 동작 불능 상태에 있으므로, 식별회로(25a)에 의해 수신신호(f)의 파형이 식별레벨(L1)을 횡단한 시점(B)을 식별후, 식별회로(25b)가 다시 수신신호(f)의 파형이 식별레벨(L3)을 횡단한 시점(C')을 잘못 식별하는 일은 없다.

동일하게, 수신신호(f)의 하강 에지가 식별 개시 레벨(L3)을 횡단한 시점(C)에서 일정시간내는 식별회로(25a)는 동작 불능 상태에 있으므로, 식별회로(25b)에 의해 수신신호(f)의 파형이 식별레벨(L3)을 횡단한 시점(D)을 식별후, 식별회로(25a)가 다시 수신신호(f)의 파형이 식별레벨(L1)을 횡단한 시점(A')을 잘못 식별하는 일은 없다.

또한, 수신신호(f)중의 펄스(교류성분)가 없는 동안은 각 식별회로(25a, 25b)는 함께 동작상태에 있지 않으므로 노이즈에 의한 저레벨의 동요를 잘못하여 펄스로 식별해버리는 일은 없다.

상기와 같이 구성된 광신호 전송시스템에 있어서는 식별회로(25a)에서 발생되는 타이밍펄스(상승타이밍)를 가령 비동기(RS) 플립플롭회로의 세트신호로 사용하면 상승에지를 재현할 수 있고 또, 하강측 식별회로(25b)에서 동일하게 하여 얻은 타이밍펄스(하강 타이밍)를 비동기(RS) 플립플롭 회로의 리세트 신호로 사용하면, 하강에지를 재현할 수 있고, 이에 따라 원래의 2치의 전송신호 파형을 재현할 수 있다.

다음에, 상기 제2실시예의 광신호 전송 시스템을 실현하는 구체적 회로구성에 대하여 설명한다. 단, 이하에 설명하는 회로구성은 본 전송시스템을 실현하는 회로구성의 1예로서, 본 발명 구성을 한정하는 것은 아니다.

도 8은 도 6 표시의 광신호 전송시스템의 구체적 회로구성의 1예를 나타내는 블록도이다. 이 구체예는 송신측에 전송신호 파형의 상승에지 및 하강에지를 검출하는 상승 및 하강 에지 검출회로(31a, 31b), 이들 에지 검출회로(31a, 31b)의 출력신호가 입력되는 전송용 펄스발생회로(32a, 32b), 이들 전송용 펄스발생회로(32a, 32b)의 양출력신호를 구동신호로 하는 바이어스 고정(LD) 구동회로(33)가 설치된다.

수신측에는 AC 결합수신회로(34), 이 AC 결합수신회로(34)의 출력을 각각 입력으로 하는 식별회로(35a, 35b), 식별회로(35a)의 출력신호를 세트신호로 하고, 식별회로(35b)의 출력신호를 리세트신호로 하는 비동기(RS) 플립플롭(36)이 설치되고, 이들 송신측 및 수신측간이 광파이버에 의해 접속된 구성으로 되어 있다.

상승 및 하강 에지 검출회로(31a, 31b), 전송용 펄스발생회로(32a, 32b), AC 결합수신회로(34)는 상기 도 6 표시와 동일 회로구성을 가지고 또 동일 동작을 행하므로 여기서는 그 설명을 생략한다.

바이어스 고정(LD) 구동회로(33)는 발광소자인 레이저다이오드(도시않음)를 구동하는 회로로서, 전송용 펄스발생회로(32a, 32b)가 발생하는 상승 및 하강 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 펄스쌍을 구동신호로 하여 레이저 다이오드를 구동하고, 광강도 변조신호를 발생시킨다. 이 바이어스 고정(LD) 구동회로(33)에 의해 광강도 변조신호를 발생시킬 때는 미리 바이어스 전류를 레이저 다이오드에 인가하여 레이저 다이오드를 항상 발광하고 있는 상태로 유지하고, 구동신호에 응한 변조전류를 레이저 다이오드 구동전류에 가하는 종래 수법이 사용된다.

식별회로(35a)는 타이밍 식별용 비교기(350a), 이 비교기(350a)를 동작시킬지 여부를 판별하기 위한 비교기(351a), 지연조정회로(352a), 지연·시정수 조정회로(353a, 354a, 355a)로 구성된다. 동일하게, 식별회로(35b)는 타이밍 식별용 비교기(350b), 이 비교기(350b)를 동작시킬지 여부를 판별하기 위한 비교기(351b), 지연조정회로(352b), 지연·시정수 조정회로(353b, 354b, 355b)로 구성된다.

식별회로(35a)는 AC 결합수신회로(34) 출력이 둘로 분기되고, 그 한쪽이 비교기(351a) 한쪽의 입력단자에, 다른쪽이 지연조정회로(352a)를 통하여 비교기(350a) 한쪽의 입력단자에 각각 공급된다. 비교기(351a)의 다른쪽 입력단자에는 상승 식별개시기준 전압이 입력되어 있고, 이 식별 개시기준 전압과 AC 결합수신회로(34)로 부터의 입력전압을 비교함으로써 비교기(351a)는 비교기(350a)를 동작시킬지 여부를 판별한다.

비교기(351a)의 출력신호는 지연·시정수 조정회로(353a)를 통하여 비교기(150a)의 인에이블(Enable) 신호입력 단자에 입력됨과 동시에, 지연·시정수 조정회로(354a)를 통하여 비교기(351b)의 디스에이블(Disable) 신호입력 단자에 입력되어 있고, 비교기(350a, 351b) 동작을 제어할 수 있게 되어 있다.

비교기(350a)의 다른쪽 입력단자는 접지해 있고, 접지전위와 AC 결합수신회로(34)로 부터의 입력신호전압을 비교함으로써 비교기(350a)는 상승 타이밍을 판별한다. 이 비교기(350a)의 출력신호는 지연·시정수 조정회로(355a)를 통하여 비동기(RS) 플립플롭(36)의 S(세트) 단자에 입력된다.

식별회로(35a)는 동일하게 AC 결합수신회로(34) 출력이 둘로 분기되고, 그 한쪽이 비교기(351b) 한쪽의 입력단자에, 다른쪽이 지연조정회로(352b)를 통하여 비교기(350b) 한쪽의 입력단자에 각각 공급된다. 비교기(351b)의 다른쪽 입력단자에는 하강 식별개시기준 전압이 입력되어 있고, 이 식별개시기준 전압과 AC 결합수신회로(34)로 부터의 입력전압을 비교함으로써 비교기(351b)는 비교기(350b)를 동작시킬지 여부를 판별한다.

비교기(351b)의 출력신호는 지연·시정수 조정회로(353b)를 통하여 비교기(150b)의 인에이블(Enable) 신호입력단자에 입력됨과 동시에, 지연·시정수 조정회로(354b)를 통하여 비교기(351a)의 디스에이블(Disable) 신호입력 단자에 입력되어 있고, 비교기(350b, 351a) 동작을 제어할 수 있게 되어 있다.

비교기(350b)의 다른쪽 입력단자는 접지해 있고, 접지전위와 AC 결합수신회로(34)로 부터의 입력신호전압을 비교함으로써 비교기(350b)는 하강 타이밍을 판별한다. 이 비교기(350b) 출력신호는 지연·시정수 조정회로(355b)를 통하여 비동기(RS) 플립플롭(36)의 R(리세트) 단자에 입력된다.

다음에, 이 제2실시예의 광신호 전송시스템의 동작에 대하여 설명한다. 상승 및 하강에지 검출회로(31a, 31b)에 2치의 디지털 신호파형(전송신호파형)이 입력되면 상승에지 검출회로(31a)는 입력된 전송신호 파형의 상승에지를 검출하고, 하강에지 검출회로(31b)는 입력된 전송신호 파형의 하강에지를 검출한다.

상승에지 검출회로(31a)로 검출된 전송신호파형의 상승에지는 전송용 펄스발생회로(32a)에 공급되고 이 전송용 펄스발생회로(32a)는 공급된 상승에지의 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성 반전 펄스쌍을 생성한다. 동일하게, 전송용 펄스발생회로(32b)는 공급된 하강에지의 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍을 생성한다.

바이어스 고정(LD) 구동회로(33)는 전송용 펄스발생회로(32a, 32b)로 생성된 극성반전 펄스쌍을 구동신호로서 레이저 다이오드를 구동하고, 극성반전 펄스쌍으로 되는 광강도 변조신호를 발생시킨다. 이 광강도 변조신호는 광파이버를 통하여 수신측에 전송되고, AC 결합수신회로(34)로 수신된다.

광강도 변조신호를 수신하면 AC 결합수신회로(34)는 수신한 광강도 변조신호의 교류성분만을 전기신호로 변환한다. 이에 따라 원래의 극성 반전펄스쌍이 생성되고, 이것이 수신신호로서 출력된다. 이 AC 결합수신회로(34)에서 출력된 수신신호는 둘로 분기되고, 한쪽은 식별회로(35a)에 입력되고, 다른쪽은 식별회로(35b)에 입력된다.

식별회로(35a)에 입력된 수신신호는 우선 비교기(351a)에 입력된다. 비교기(351a)는 입력된 수신신호의 전압과 상승 식별개시기준 전압을 비교함으로써 펄스가 입력된 것을 검지하고, 펄스 형상의 신호를 출력한다. 이 펄스 형상의 출력신호는 둘로 분기되고, 한쪽은 지연·시정수 조정회로(353a)이고, 다른 쪽은 지연·시정수 조정회로(354a)로서 각각 충분한 펄스폭의 신호로 가공되고, 비교기(350a)의 인에이블 신호입력 단자 및 비교기(351b)의 디스에이블 신호입력단자에 각각 입력된다.

인에이블 신호가 입력되면 비교기(350a)는 동작을 개시하고, 극성반전 펄스쌍(수신신호)의 중심부분, 즉, 극성이 반전하는 타이밍을 식별하고, 이 식별된 타이밍을 나타내는 펄스형상의 신호(타이밍 신호)를 출력한다. 한편, 비교기(351b)는 디스에이블신호가 입력되면 일정시간 동작 불능이 되고, 이 동작불능 동안 비교기(350b)가 오동작하는 것을 방지한다.

또, 식별회로(35a)는 비교기(350a)의 한쪽 입력단자에 극성반전 펄스쌍(수신신호)이 도달하기 전에 비교기(351a)가 작동하도록 지연조정회로(352a)와 지연·시정수조정회로(353a)에 의해 이들 비교기(350a 및 351a)에의 극성반전 펄스쌍(수신신호)의 입력경로의 지연시간이 조절되어 있고, 그 위에 상기 극성반전 펄스쌍 이후의 신호가 도달하기 전에 비교기(351b)가 동작불능이 되도록 지연·시정수 조정회로(354a)에 의해 경로의 지연시간이 조절된다.

비교기(350a)에서 출력된 타이밍 신호는 지연·시정수 조정회로(355a)로 충분한 펄스폭 신호로 가공된 후, 비동기(RS) 플립플롭(36)의 S(세트) 단자에 입력된다.

상기와 같이, 식별회로(35b)에 수신신호가 입력되면 이 수신신호는 비교기(351b)에 입력된다. 비교기(351b)는 입력된 수신신호의 전압과 하강 식별개시 기준전압을 비교함으로써 펄스가 입력된 것을 검지하고, 펄스형상 신호를 출력한다. 이 펄스형상 출력신호는 둘로 분기되고, 한쪽은 지연·시정수 조정회로(353b)이고, 다른 쪽은 지연·시정수 조정회로(354b)로서 각각 충분한 펄스폭의 신호로 가공되고, 비교기(350b)의 인에이블 신호입력 단자 및 비교기(351a)의 디스에이블 신호입력단자에 각각 입력된다.

인에이블 신호가 입력되면 비교기(350b)는 동작을 개시하고, 극성반전 펄스쌍(수신신호)의 중심부분, 즉, 극성이 반전하는 타이밍을 식별하고, 이 식별된 타이밍을 나타내는 펄스상 신호(타이밍 신호)를 출력한다. 한편, 비교기(351a)는 디스에이블신호가 입력되면 일정시간 동작 불능이 되고, 이 동작불능 동안 비교기(350a)가 오동작하는 것을 방지한다.

또, 식별회로(35b)는 비교기(350b)의 한쪽 입력단자에 극성반전 펄스쌍(수신신호)이 도달하기 전에 비교기(351b)가 작동하도록 지연조정회로(352a, b)와 지연·시정수 조정회로(353b)에 의해 이들 비교기(350b 및 351b)에의 극성반전 펄스쌍(수신신호)의 입력경로의 지연시간이 조절되어 있고, 그 위에 상기 극성반전 펄스쌍 이후의 신호가 도달하기 전에 비교기(351a)가 동작 불능이 되도록 지연·시정수 조정회로(354b)에 의해 경로의 지연시간이 조절된다.

비교기(350b)에서 출력된 타이밍 신호는 지연·시정수 조정회로(355b)로 충분한 펄스폭 신호로 가공된 후, 비동기(RS) 플립플롭(36)의 R(리세트) 단자에 입력된다.

상기와 같이하여 식별회로(35a, 35b)에서 세트신호 및 리세트신호가 비동기(RS) 플립플롭(36)에 입력되면 이 비동기(RS) 플립플롭(36)은 세트신호의 입력에 의해 논리「1」로 상승하고, 이에 따라 원래의 전송신호 파형의 상승 에지를 재현하고, 리세트 신호의 입력에 의해 논리「0」로 하강하고, 이에 따라 원래의 전송 신호파형의 하강 에지를 재현한다. 이 회로는 상승 타이밍 전송용 하강 타이밍 전송용 2개의 전송·처리경로 사이에 생기는 불필요한 시간차를 지연·시정수 조정회로(355a, 355b)에 의해 보상되어 있고, 이에 의해 비동기(RS) 플립플롭(36)으로 재현된 전송신호파형은 전송전과 같은 극성 및 타이밍의 2치 신호가 된다.

또, 상기 제2실시예의 시스템을 고속의 2치 신호의 전송에 적용할 경우는 각 비교기 및 기타 회로소자에 대하여 전기적인 전송방식의 경우에 사용되는 비교기 및 그 밖의 회로소자나 상기 제1실시예에 사용되는 비교기 및 기타 회로소자 보다 더 고속의 동작성능이 요구된다.

이상 설명한 제2실시예의 광신호 전송 시스템 회로구성은 반도체 디바이스 시험장치에도 적용된다. 다음에, 상기 회로구성의 광신호 전송 시스템을 적용한 반도체 디바이스 시험장치에 대하여 도 9를 참조로 구체적으로 설명한다.

도 9와 같이, 시험장치 본체측에 상승 및 하강 에지 검출회로(31a, 31b; 도시않음), 전송용 펄스발생회로(32a, 32b), 바이어스 고정(LD) 구동회로(33)로 구성되는 송신부를 설치하고, 테스트 헤드측에 AC 결합수신회로(34), 식별회로(35a, 35b), 비동기(RS) 플립플롭(36)으로 구성된 수신부를 설치하여, 이들 송신부와 수신부 사이를 광파이버를 사용하여 접속한다.

이 구성에 따르면, 반도체 디바이스 시험장치의 시험장치 본체와 테스트헤드 사이에 있어서 전송되는 다수의 주기가 혼재하고, 또 전송되는 2치 데이터가 한쪽의 값(0 또는 1)으로 현저히 치우친 신호는, 송신부에 있어서, 그 신호 파형의 상승에지 및 하강에지 만이 예정된 진폭치(레벨)를 횡단하는 타이밍을 나타내는 극성반전 펄스쌍으로 되는 전송펄스신호로 변환되어 전송되고, 수신부에서는 식별한 상승 및 하강 타이밍에서 원래의 전송신호 파형을 전기적으로 재현하므로 극성 및 타이밍 오차를 일으키지 않고 신호재생을 행할 수 있다.

또, 반도체 디바이스 시험장치는 시험장치 본체에 있어서, 발생된 2치 신호는 상승에지와 하강에지로 나뉘어 있으므로 도 9에서는 도시하지 않으나, 시험장치 본체측에서 상승 및 하강 에지 검출회로(31a, 31b)를 생략할 수 있고, 저코스트화를 도모할 수 있다.

다음에 본 발명의 제3실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 10은 본 발명에 따른 광신호 전송 방법을 실시하는 광펄스 송신장치(101)의 일 구체예를 도시한다. 이 예에서도 레이저 다이오드와 같은 발광소자(LD)가 사용되고, 이 발광소자(LD)에 정전류회로(110A, 110B, 110C)를 접속한다. 또, 정전류회로(110A, 110B)는 각각 전류스위치(111A, 111B)를 통하여 발광소자(LD)에 접속하고, 정전류회로(110C)는 직접 발광소자(LD)에 접속한 경우를 표시한다. 따라서, 발광소자(LD)에는 상시 정전류회로(110C)를 흐르는 전류(I_C)가 주입된다.

전류스위치(111A, 111B)는 제어전압으로서 H논리(논리 고레벨)가 부여되면 온(on)으로 제어되고, L논리(논리 저레벨)가 부여되면 오프(off)로 제어된다. 전류스위치(111A)의 제어단자는 입력단자(IN)에 직접 접속된다. 전류스위치(111B)의 제어단자는 인버터(112)와 지연소자(113)로 되는 직렬회로를 통하여 입력단자(IN)에 접속한다.

상기 구성에 있어서, 입력단자(IN)에 도 11a와 같은 정극성 펄스(P)를 부여한다. 지연소자(113)의 지연소자(Td)과 펄스(P)의 펄스폭(Pw)은 설명의 사정에 따라 Pw = Td로서 설명한다.

펄스(P)가 입력단자(IN)에 입력되면 전류스위치(111A)는 도 11b와 같이 곧 온상태로 제어된다. 전류스위치(111B)에는 펄스(P)가 인버터(112)에 의해 극성반전되고, 또, 지연소자(113)로 지연되어 공급되기 때문에 전류스위치(111B)는 상기 온 상태로 제어되고, 입력된 펄스(P)의 상승 타이밍으로 펄스폭(Td)의 시간만큼 오프상태로 제어된다.

따라서, 발광소자(LD)에 주입되는 전류는 도 11d와 같이 무신호시는 정전류회로(110B, 110C)를 흐르는 전류(I_b, I_c)의 합계(I_b+ I_c)가 바이어스 전류로서 주입되고, 펄스(P)가 입력단자(IN)에 입력되어 있는 기간은 모든 정전류회로(110A∼110C)를 흐르는 전류(I_a, I_b, I_c)의 합계(I_a+ I_b+ I_c)가 주입되고, 펄스(P)가 하강한 후의 타이밍에서는 전류스위치(111A, 111B)가 함께 오프상태로 제어되기 때문에 이 타이밍에서는 정전류회로(110C)를 흐르는 전류(I_c) 만이 주입된다.

전류스위치(111B)에 입력되는 펄스가 펄스폭(Td)을 경과하면 전류스위치(111B)는 온상태로 복귀한다. 따라서 발광소자(LD)에 주입되는 전류는 재차 Ib + Ic 상태로 복귀한다.

따라서, 도 10 표시 구체예에서는 발광소자(LD)에 주입되는 바이어스 전류는 Ib + Ic가 되고, 이 바이어스 전류(Ib + Ic)를 중심으로 정과 부로 치우치는 전류(Ia + Ib + Ic)와 (Ic)가 발광소자(LD)에 주입된다. 발광소자(LD)의 발광강도는 도 11d에 표시된 전류파형과 동일 파형이 된다. 전류(I_c)는 도 11d와 같이 발광소자(LD)가 발광을 개시하는 역치전류(I_on) 보다 큰 값으로 한다.

도 12에 수신장치(102)에 설치되는 검출회로(107)의 1구체예를 나타낸다. 이 예에서는 검출회로(107)를 수광소자(PD)에서 출력된 수광전류신호를 전압신호로 변환하는 전류-전압변환회로(107A)와, 평활화회로(107B)와, 히스테리시스를 갖는 전압비교기(107C)에 의해 구성된 경우를 나타낸다.

전류-전압변환회로(107A)는 연산증폭기(A)와 귀환 저항기(R)에 의해 구성할 수 있다. 평활화 회로(107B)는 전송되는 펄스(P)의 펄스폭(Pw) 보다 충분히 큰 시정수를 갖는 시정수 회로에 의해 구성할 수 있다. 이 평활화회로(107B)를 통하여 전압비교기(107C)의 비반전 입력단자에 송신측에서 보내오는 바이어스치에 대응한 기준전압을 부여한다. 또, 전압비교기(107C)의 반전입력단자에는 전류-전압변환회로(107A)의 출력신호를 그대로 입력한다.

이와같이 구성함으로써 평활화 회로(107B)에는 상시 송신측에서 보내오는 바이어스전류(I_b+ I_c)에 대응한 기준전압이 부여된다. 따라서, 전압비교기(107C)는 비반전 입력단자에 부여되는 기준전압을 기준으로 반전입력단자에 부여되는 전압이 기준전압 보다 높느냐 낮는냐에 따라 출력단자(107D)에 H논리나 L논리의 어느 한쪽을 출력한다. 또, 전압비교기(107C)는 2개의 입력단자 간에 히스테리스 특성을 갖고 있기 때문에 양쪽 입력단자의 전압이 기준전압으로 갖추어졌다 하더라도 과거에 비반전 입력단자가 반전입력단자에서 부(負)측으로 치우친 상태에서 동일 기준 전압으로 복귀한 경우는 출력단자(107D)는 L논리로 유지되고, 정(正)측으로 치우친 상태에서 동일 기준전압으로 복귀한 경우는 H논리로 유지된다.

여기서 도 12 표시의 수신장치에 도 13a 표시의 수광전류(Ip)가 수신되게 하면 전류-전압변환회로(107A)는 도 13b 표시의 바이어스전압(V_B)과 펄스파형(Vp)을 출력한다. 평활화회로(107B)는 펄스파형(Vp)이 입력되더라도 이 펄스파형(Vp)을 평활하게 하고, 바이어스 전압(V_B)에 합치된 기준전압을 전압비교기(107C)의 비반전 입력단자에 계속 공급한다. 따라서, 펄스파형(Vp)이 전압비교기(107C)의 반전입력단자에 입력되고, 그 전압이 정측 히스테리시스폭을 넘으면 전압비교기(107C) 출력단자(107D)는 도 13c와 같이 H논리를 출력한다.

반전입력단자의 펄스파형(Vp)이 바이어스 전압(V_B)을 횡단하여 부측의 히스테리시스 폭에서 부측으로 치우치면 전압비교기(107C) 출력단자(107D)는 L논리가 된다. 따라서, 전압비교기(107C) 출력단자(107D)는 도 13c의 펄스(Pv)를 출력한다. 이 펄스(Pv)는 수광전류신호(Ip)의 바이어스전류(I_b+ I_c)가 변동하더라도 그 상승 타이밍은 전압비교기(107C)의 반전입력단자의 펄스파형(Vp)이 정측의 히스테리시스폭을 넘는지 아닌지에 따라 결정되기 때문에 펄스파형(Vp)의 상승 타이밍은 바이어스 전류(I_b+ I_c)의 값(바이어스전압(V_B)과 같음)이 변동하더라도 부동상태로 있다. 이 결과, 송신측에 있어서 온도변화에 의해 발광소자(LD)의 주입전류 대 출력 광파워 특성이 변동하더라도 전송되는 펄스신호의 검출타이밍은 변화하지 않는다. 따라서, 지터가 없는 신호를 주고 받을 수 있다. 또한, 전류-전압변환 회로(107A)에서 출력되는 펄스파형(Vp)의 파형중에 있어서, 정에서 부(또는 부에서 정)로 치우치는 제로크로스점은 가장 고속으로 바이어스전압(V_B)을 횡단하는 부분이 된다. 따라서, 타이밍 검출점은 가장 시간축 방향에 대한 변동이 적은 위치가 된다고 생각된다. 이 결과, 현실로는 이 제로크로스점에 대응하는, 즉, 전압비교기(107C)가 출력하는 펄스파형(Vp)의 후연(後緣) 위치(TO)를 신호 검출점으로 이용하게 된다.

도 14는 광펄스를 송신하는 장치의 다른 구체예를 표시한다. 이 예는 도 10의 예와 같이 바이어스치를 중심으로 정과 부로 쏠리는 광펄스를 발광시키는 기능에 첨가하여 입력되는 펄스의 펄스폭을 일정한 펄스폭의 광펄스로 모이는 기능(일반적으로 펄서라 함)을 갖는 회로구성으로한 경우를 나타낸다.

입력단자(IN)에 입력된 전기펄스(P)는 직접 NOR 게이트(114) 한쪽 입력단자에 공급됨과 동시에 인버터(112) 및 지연소자(113)로 되는 직렬회로를 통하여 다른쪽 입력단자에 공급된다. 또한, 인버터(112)와 지연소자(113)로 되는 직렬회로를 통하여 전기펄스(P)를 NAND 게이트(115)의 한쪽 입력단자에 공급하고, 인버터(116)와 지연소자(117)로 지연시킨 신호를 NAND 게이트(115)의 다른쪽 입력단자에 공급한다. NOR 게이트(114)의 출력신호를 전류스위치(111A)에 제어신호로서 부여하고, NAND 게이트(115)의 출력신호를 전류스위치(111B)의 제어신호로서 부여한다.

여기서, 입력단자(IN)에 입력하는 펄스(P)의 펄스폭(Pw)이 지연소자(113, 117)의 지연시간(Td) 보다 긴 Pw > Td로서 이하에 그 동작을 도 15를 참조로 설명한다.

도 15a는 입력단자(IN)에 입력된 펄스(P)를 나타낸다. 도 15b는 인버터(112)와 지연소자(113)를 통하여 NOR 게이트(114)와 NAND 게이트(115)의 각 한쪽 입력단자에 공급되는 펄스(P_B)의 파형을 나타낸다. NOR 게이트(114) 출력에는 도 15d 표시의 펄스(P_D)가 입력되고, 이 펄스(P_D)가 H논리로 상승하고 있는 기간, 전류스위치(111A)가 온상태로 제어된다. 전류스위치(111A)가 온상태로 제어되는 시간은 지연소자(113)의 지연시간(Td)과 같은 시간으로 규정된다.

도 15c는 인버터(116)와 지연소자(117)를 통하여 NAND 게이트(115)의 다른쪽 입력단자에 공급되는 이 펄스(P_C) 파형을 나타낸다. 이 NAND 게이트(115)에는 도 15b에 표시된 펄스(P_B)와 도 15c에 표시된 펄스(P_C)가 공급되기 때문에, 그 출력에는 도 15e에 표시된 펄스(P_E)가 출력된다. 즉, NAND 게이트(115)는 항상 H논리를 출력하고 있으며, 전류스위치(111B)는 항상 온상태로 제어되어 있다. 펄스(P_E)는 L논리로 하강하는 극성의 펄스신호로 출력되기 때문에 전류스위치(111B)는 펄스(P_E)가 L논리로 하강한 기간 만큼 오프상태로 제어된다.

이 결과, 발광소자(LD)에 흐르는 전류(I)는 도 15f와 같이, I_b+ I_c를 중심으로 전류스위치(111A)가 온상태로 I_a+ I_b+ I_c가 흐르고, 전류스위치(111A, 111B)가 함께 오프상태로 I_c가 흐른다.

따라서, 도 10 표시의 구체예와 같이, 펄스(P)가 입력될 때 마다 발광소자(LD)는 평균전류(I_b+ I_c)를 중심으로 정방향과 부방향으로 대칭으로 치우친 파형으로 흐르고, 평균 전류치를 변동하지 않고 발광소자를 구동하므로, 이 도 14에 표시된 구체예에서도 도 10 내지 도 13으로 설명한 것과 같은 작용효과가 얻어지는 것을 쉽게 이해할 것이다.

또, 이 구체예에서는 입력하는 펄스(P)의 펄스폭(Pw)이 지연소자(113, 117)의 지연시간(Td) 보다 긴 펄스폭이라도 발광소자(LD)가 발광하는 광펄스의 펄스파형은 지연소자의 지연시간(Td)에 의해 결정되는 일정 펄스폭으로 제한된다. 따라서, 입력되는 펄스(P)의 펄스가 길더라도 출력하는 광펄스를 일정치로 제한하기 때문에 수신측에 있어서 펄스폭이 긴 펄스가 보내져 옴으로써 평활화 회로(107B; 도 12참조)가 출력하는 기준전압이 변동하는 결함을 회피할 수 있는 이점이 얻어진다.

또한, 도 14 표시의 구체예는, 전송해야할 펄스(P) 후연측을 검출하여 광펄스를 발생시키는 구성으로 했기 때문에 신호 상승의 초기파형 부분을 이용할 경우와 비교하여 안정상태로 발광소자(LD)를 발광시키고 있으므로, 발광소자(LD)를 발광시키는 타이밍(도 15f의 파형)을 정확하게 규정할 수 있는 이점이 얻어진다.

도 16은 광펄스 송신장치(101)의 또다른 구체예를 나타낸다. 이 예에서는 펄스의 펄스폭을 수신측에 전송하고자 하는 경우를 나타낸다. 즉, 전송하고자 하는 펄스(P)의 상승 타이밍과 하강 타이밍의 쌍방에 있어서 정측과 부측에 치우친 정부 대칭신호를 발생시켜서 발광소자를 발광제어하는 구성으로 한 경우를 나타낸다.

이를 위해서는 전류스위치(111A)의 제어회로로서, 이 예에서는 2개의 AND게이트(118, 119)와 NOR게이트(120)에 의해 구성하고, AND게이트(118)에는 입력되는 펄스(P; 도 17a)와, 인버터(112)와 지연소자(113)를 통과한 펄스(P_B; 도 17b)를 입력하고, 다른쪽 AND게이트(119)에는 인버터(112)와 지연소자(113)를 통한 펄스(P_B; 도 17b)와 인버터(116)와 지연소자(117)를 통한 펄스(P_C; 도 17c)를 공급하고, 각 AND게이트(118, 119) 출력을 NOR게이트(120)를 통하여 출력시킨다. 이 결과 노어게이트(120) 출력에 도 17d 표시의 부극성 펄스(P_D)를 얻는다. 이 부극성 펄스(P_D)는 입력펄스(P)의 상승 타이밍과 하강 타이밍 쌍방에 발생하고, 전류스위치(111A)에 입력된다. 그 결과, 전류스위치(111A)는 입력펄스(P)의 상승과 하강 쌍방의 타이밍에 있어서, 지연시간(Td)과 같은 기간 동안 오프상태로 제어된다.

전류스위치(111B)의 제어회로를 이 예에서는 2개의 NOR 게이트(121, 122)와 1개의 OR게이트(123)에 의해 구성하고, 한쪽 NOR 게이트(121)에는 입력되는 펄스(P; 도 17a)와, 인버터(112)와 지연소자(113)를 통하여 펄스(P_B; 도 17b)를 입력하고, 다른쪽 NOR 게이트(122)에는 인버터(112)와 지연소자(113)를 통한 펄스(P_B; 도 17b)와 인버터(116)와 지연소자(117)를 통하여 꺼낸 펄스(P_C; 도 17c)를 공급하고, 각 NOR게이트(121, 122) 출력을 OR게이트(123)를 통하여 출력시킴으로써 OR게이트(123) 출력에 도 17e 표시의 정극성 펄스(P_E)를 얻는다.

전류스위치(111A, 111B)가 펄스(P_D, P_E)에 의해 온, 오프 제어됨으로써 발광소자(LD)에는 도 17f 표시의 전류(I)가 주입되고, 이 전류(I)의 값에 대응한 광펄스가 출사된다.

도 17g는 도 12에 표시된 수신장치에 의해 도 17f 표시의 전류(I)에 의해 구동된 광펄스를 수신할 경우의 전류-전압변환회로(107A)의 전압출력신호를 나타낸다. 이 수신된 전압출력 신호의 각 제로크로스점간의 시간은 송신측 입력펄스(P)의 펄스폭(Pw)에 일치하고, 전압비교기(107C)의 출력단자(107D)에는, 이 예에서는 도 17h 표시의 부극성 펄스(P_H)가 출력되고, 송신측 입력펄스(P)의 펄스폭(Pw)과 같은 펄스폭(Pw)을 갖는 펄스(P_H)를 수신할 수 있다.

이 수신펄스(P_H)의 펄스폭(Pw)도 도 10 내지 도 13을 참조하여 설명한 경우와 같이 평균전류 I_b+ I_c를 중심으로 하는 정부 대칭 파형(도 17f)으로 전송되기 때문에 광전송로상의 광평균치는 신호 유무에 대응하여 변동하는 일은 없다. 따라서, 도 10 내지 도 13으로 설명한 것과 같이 전압비교기(107C) 전단에 설치한 평활화회로(107B)의 평활출력전압은 신호를 주고 받음에 응하여 변동하지 않고 일정치로 유지된다. 또, 온도변동 등에 따라 발광소자(LD)의 주입전류대 출력광파워 특성(도 24참조)이 변화되고, 전송되는 평균전류치가 변동하고, 평활출력전압이 변동했다 하더라도 이 평활 출력 전압을 중심으로 전압비교기(107C)의 히스테리시스 폭이 따라 가므로 수신펄스(P_H)의 펄스폭은 발광소자(LD)의 특성 변동에 관계없이 송신측 입력펄스(P)의 펄스폭(Pw)에 정확하게 일치한다.

다음에, 본 발명의 제4실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

우선, 본 발명의 제4실시예의 광강도 변조장치를 사용한 광전송 시스템의 개략 구성에 대하여 도 19를 참조하여 설명한다. 이 광전송 시스템은 송신측장치(T)에 광강도 변조장치(460)를 구비하고, 수신측장치(R)에 AC 결합수신장치(461), 식별회로(462)를 구비하고, 송신측 장치(T)와 수신측장치(R)가 광파이버(463)에 의해 접속된 구성을 가지고 있다.

이 광전송 시스템은, 전송되는 것은 2치 신호의 데이터가 아니고 2치 신호의 파형 상승 또는 하강의 에지, 즉 전송신호의 상승 또는 하강의 진폭치(레벨)가 예정된 진폭치(레벨)를 넘는 시점을 지시하는 타이밍 신호이다.

도 20은 도 19의 광전송시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이고, 1예로서 신호파형의 상승에지(상승 에지의 진폭치가 50%를 넘는 시점의 타이밍)가 표시되어 있다. 이하, 도 20을 참조로 각 회로의 동작을 구체적으로 설명한다.

광강도 변조장치(460)는 2치의 디지털 입력신호(a)의 상승 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성 반전 펄스쌍(b)을 발생한다. 이 극성반전 펄스쌍(b)으로는 펄스 형상이나 펄스폭이 원래 전송 신호파형의 최소펄스 간격 보다 충분히 짧은 것을 사용하면 된다. 환언하면, 이 극성반전 펄스쌍(b)의 펄스폭에 의해 원래 전송 신호파형의 최소 펄스간격이 제한되게 된다.

또, 이 극성반전펄스쌍(b)은 발생될 때에 어떤 지연을 받아, 도 20의 점선과 같이 지연한 펄스(e)가 되더라도, 이 지연이 향상 일정하고 기지(旣知)의 값이면 수신측에서는 타이밍 신호로서 문제 없이 사용된다.

극성반전 펄스쌍(b)이 발생되면 광강도 변조회로(460)는 이 극성반전펄스쌍(b)에 의거하여 종래 사용되고 있는 옵셋광에 광강도 변조를 행하는 변조방법을 사용하여 발광소자(도시않음)를 구동하고, 전송용 펄스신호 파형의 상승에지 진폭치가 예정된 값을 넘는 타이밍에서 서로 극성이 반전한 광펄스 쌍을 광강도신호(c)로서 출력한다. 이 광강도신호(c)는 광파이버(463)를 통하여 수신측장치(R)에 전송된다.

AC 결합 수신회로(461)는 수신한 광강도신호(c)를 종래 사용되고 있는 AC 결합 방법으로 검출하는 회로이고, 도 20의 최하단에 표시하는 수신신호(d)와 같은 신호가 검출된다. 여기서, 수신되는 광강도신호(c)는 상승 에지를 경계로하여 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍(b)에 의거하여 변조된 광펄스 신호이므로 항상 양극성의 펄스가 존재하고, 따라서, 검출되는 수신신호(d)는 한쪽 극성에 치우친 펄스를 많이 포함하는 일은 없다.

신호재생 처리수단을 구성하는 식별회로(462)는, AC 결합수신회로(461)로 검출된 수신신호(d)에서 상승에지(예정된 진폭치를 넘는 타이밍)를 식별한다. 이 상승 타이밍의 식별은 타이밍 식별 기준이 되는 식별레벨(L1; 도 20참조)과 미리 노이즈와 신호가 분리되는 정도의 충분히 낮은 레벨로 설정된 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 식별 개시 레벨(L2; 도 20참조)에 의거하여 다음과 같은 식별동작이 행해진다.

수신신호(d)의 상승에지가 식별 개시 레벨(L2)을 횡단한 시점에서 순간적으로 식별회로(462)를 작동하고, 일정 지연시간내에 식별레벨(L1)을 횡단한 시점을 식별하여 타이밍 펄스를 발생한다. 즉, 상승 에지가 식별개시레벨(L2)을 횡단한 시점에서 펄스폭에 상당하는 정도의 시간만큼 식별회로(462)의 작동상태를 유지하고, 수신신호(d)가 식별레벨(L1)을 횡단한 시점을 식별 타이밍이라 결정하고, 타이밍 펄스를 발생한다. 각각의 타이밍 펄스에 의거하여 신호재생 처리가 행해진다. 이 식별동작에 의하면 펄스가 존재하지 않을 때는 식별회로(462)는 작동하지 않으므로 노이즈에 의한 저레벨의 요동을 잘못 펄스로 식별해버리는 일은 없다.

신호재생 처리에 있어서는 식별회로(462)에서 발생된 타이밍 펄스(가령 상승 타이밍)를 가령 비동기(RS; 세트-리세트) 플립플롭회로의 세트신호로서 사용하면 사승 에지가 재현된다.

또, 도 19에 표시된 구성은, 광강도 변조장치(460)는 전송신호의 상승 및 하강의 쌍방의 타이밍에 의거하여 각각 극성 반전 펄스쌍을 생성하도록 되어 (이들 극성 반전 펄스쌍은 각각의 극성이 반전한 것이 된다) 있으나, 고속으로 광전송을 행할 경우는 이하의 기재와 같이, 전송신호의 상승 에지 및 하강 에지를 별도로 전송하는 2계통의 전송계통을 설치하는 것이 바람직하다.

즉, 전송신호의 상승 에지 및 하강 에지를 각각 검출하는 검출회로(논리회로 등으로 구성된다)를 각각 설치하고, 이들 검출회로별로 광강도 변조장치를 설치하여 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 별도로 전송한다. 이 경우, 수신측도 상승 타이밍 수신계통과 하강 타이밍 수신계통의 2계통의 회로구성이 되고, 개개 전송계통으로 상승 및 하강 에지에 관한 타이밍 펄스가 생성되어 신호재생 처리가 행해진다.

신호 재생처리에 있어서는 각 식별회로에서 발생된 타이밍 펄스를 각각 비동기(RS) 플립플롭회로의 세트 및 리세트 신호로 사용하면, 상승 에지 및 하강 에지가 재현된다. 이에 따라 원래 2치의 전송신호파형을 재현할 수 있다.

다음에, 광강도 변조장치(460)의 구체적 회로구성 및 동작에 대하여 상세히 설명한다.

도 18은 본 발명의 제3실시예의 광강도 변조장치의 제1구체예를 나타내는 회로도이고, 도 21에 그 동작을 설명하기 위한 타이밍차트를 표시한다. 이 광강도 변조장치는 전류스위치회로(401∼403)를 구비한 구동회로와, 이 구동회로 출력단자(404a, 404b)에 접속된 반도체 레이저(405)로 구성되어 있다.

전류 스위치회로(401)는 트랜지스터(411a∼411c)와 전류조정용 저항(412)으로 된다. 트랜지스터(411a)는 그 콜렉터가 출력단자(404a)의 라인(여기서는 이 출력단자(404a)에 접속된 라인을 Vcc 라인이라 한다)에 접속되고, 그 베이스가 디지털 신호입력단자(406a)에 접속되고, 그 에미터가 트랜지스터(411b)의 에미터 및 트랜지스터(411c)의 콜렉터에 공통으로 접속되어 있다. 트랜지스터(411b)는, 그 콜렉터가 출력단자(404b)에 접속되고, 그 베이스가 디지털 신호 입력단자(406b)에 접속되어 있다. 트랜지스터(411c)는 그 에미터가 저항(412)을 통하여 접지라인에 접속되어 있고, 이에 따라 정전류원이 구성되어 있다.

전류 스위치회로(402)는 트랜지스터(421a∼421c)와 전류조정용 저항(422)으로 된다. 트랜지스터(421a)는 그 베이스가 지연회로(407a)를 통하여 디지털 신호입력단자(406a)에 접속되고, 그 콜렉터가 출력단자(404b)에 접속되고, 그 에미터가 트랜지스터(421b)의 에미터 및 트랜지스터(421c)의 콜렉터에 공통으로 접속되어 있다. 트랜지스터(421b)는 그 콜렉터가 출력단자(404a)의 라인(Vcc라인)에 접속되고, 그 베이스가 지연회로(407b)를 통하여 디지털 신호입력단자(406b)에 접속되고, 트랜지스터(421c)는 그 에미터가 저항(422)을 통하여 접지라인에 접속되어 있고, 이에 따라 정전류원이 구성되어 있다. 저항(422)의 저항치는 전류 스위치회로(401) 저항(412)의 저항치의 ½의 값으로 되어 있다.

전류 스위치회로(403)는 트랜지스터(431a∼431c)와 전류조정용 저항(432)으로 된다. 트랜지스터(431a)는 그 콜렉터가 출력단자(404a)의 라인(Vcc라인)에 접속되고, 그 베이스가 지연회로(407a, 407c)를 통하여 디지털 신호입력단자(406a)에 접속되고, 그 에미터가 트랜지스터(431b)의 에미터 및 트랜지스터(431c)의 콜렉터에 공통으로 접속되어 있다. 트랜지스터(431b)는 그 콜렉터가 출력단자(404b)에 접속되고, 그 베이스가 지연회로(407b, 407d)를 통하여 디지털 신호입력단자(406b)에 접속되고 트랜지스터(431c)는 그 에미터가 저항(432)을 통하여 접지라인에 접속되어 있고, 이에 따라 정전류원이 구성되어 있다. 저항(432)의 저항치는 전류 스위치회로(401)의 저항(412)의 저항치와 같은 값으로 설정되어 있다.

각 전류 스위치회로(401∼403)의 트랜지스터(411c, 421c, 431c)의 베이스는 트랜지스터(408)의 베이스에 공통으로 접속됨과 동시에 단자(410a)에 접속되어 있다. 트랜지스터(408)는 그 콜렉터가 베이스와 공통으로 접속되고, 그 에미터가 저항(440)을 통하여 접지라인에 접속되어 있다. 이에 따라 단자(410a)에 공급되는 전류에 응하여 반도체 레이저(405)에 전류를 공급하기 위한 출력단자(404b)에 소정 전류를 공급할 수 있다.

또, 에미터가 저항(441)을 통하여 접지라인에 접속되고, 베이스가 단자(410b)에 접속되고, 콜렉터가 출력단자(404b)에 접속된 트랜지스터(410)를 구비하고 있다. 이에 따라, 단자(410b)에 공급되는 전류에 응하여 반도체 레이저(405)에 소정 바이어스 전류를 공급할 수 있다.

상기와 같이 구성된 광강도 변조장치는 디지털 신호입력단자(406a, 406b)에 서로 논리가 반전한 관계에 있는 차동(差動) 디지털 신호가 입력된다. 여기서, 입력되는 차동디지털 신호에 도 21의 (a)와 같은 신호 변화 티아밍에 생기면, 그에 따라 1단째의 전류 스위치회로(401)가 전환되여 도 21의 (b)와 같은 전류변화가 반도체 레이저(405)에 생긴다.

전류 스위치회로(401)가 전환되면, 이어서 지연회로(407a, 407b; 또는 전류스위치회로(401)와 전류스위치회로(402) 자체의 응답속도의 차)에 의해 전류 스위치회로(401)의 동작 보다 일정시간 만큼 늦게 2단째의 전류스위치회로(402)가 전환되고, 도 21의 (c)와 같은 전류변화가 반도체 레이저(405)에 가해진다. 여기서, 전류스위치회로(401, 402)는 논리가 반전된 구성으로 되어 있고, 그들 전류조정용 저항(412, 422)은 저항(422)의 저항치가 저항(412)의 저항치의 ½의 값으로 되어 있기 때문에, 전류스위치회로(402)에 의한 전류변화는 전류스위치회로(401)에 의한 전류변화의 2배가 된다.

전류 스위치회로(402)가 전환하면, 이어서 지연회로(407c, 407d; 또는 전류스위치회로(402)와 전류 스위치회로(403) 자체의 응답속도의 차)에 의해 전류 스위치회로(402)의 동작 보다 일정시간 만큼 늦게 3단째의 전류스위치회로(403)가 전환되고, 도 21의 (d)와 같은 전류변화가 반도체 레이저(405)에 다시 가해진다. 여기서, 전류스위치회로(401, 403)는 논리가 같고, 그들 전류조정용 저항(412, 432)의 저항치가 같은 값으로 되어 있기 때문에, 전류스위치 회로(403)에 의한 전류변화는 전류스위치회로(401)에 의한 전류변화와 같아진다.

상기 전류스위치회로(401∼403)에 의한 전환에 의해 반도체 레이저(405)에는 도 21의 (e)와 같은 전류변화가 생긴다. 그 결과, 반도체 레이저(405)는 도 21의 (e)와 같은 전류파형, 즉, 극성반전 펄스쌍으로 구동되게 되고, 상기와 같은 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 각각 극성이 서로 반전하는 극성 반전광 펄스쌍으로서 광전송하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 광강도 변조장치는 전류 스위치회로(402)의 전류원 저항(422)의 저항치를 타 스위치회로의 전류원 저항(421, 423)의 저항치의 ½로 설정함으로써 전류스위치회로(402)에 의해 2배의 전류가 공급되도록 구성되어 있으나 본 발명은 이 구성에 한정되지 않으며, 가령 전류스위치 회로(402)의 전류원이 접속되는 라인을 타 스위치 회로와 별도의 2배의 전류를 공급가능한 라인에 접속하게 하여도 된다.

또, 도 22와 같이, 디지털 신호입력 단자측에 상기 도 26에 표시된 입력측 비교기를 설치하여 디지털 입력신호에 응하여 서로 논리가 반전한 관계에 있는 차동 디지털 신호가 생성되게 구성하여도 된다.

또한, 이 예의 광강도 변조장치는 발광수단(발광소자)에 각종 반도체 레이저를 사용할 수 있고, 또 광전송이 가능하면 타발광수단(광원)을 사용할 수도 있다.

또, 상기 광강도 변조장치를 사용한 광전송 시스템은 가령 반도체 디바이스 시험장치에 적용할 수 있다. 가령, 반도체 디바이스 시험장치의 시험장치 본체측에 전송파형 변환회로와 광강도 변조회로 등으로 되는 송신부를 설치하고, 테스트헤드측에 AC 결합수신회로, 식별회로, 비동기(RS) 플립플롭 등으로 구성되는 수신부를 설치하고, 이들 송신부와 수신부 사이를 광파이버를 사용하여 접속한다.

이 구성에 따르면 반도체 디바이스 시험장치의 시험장치 본체와 테스트헤드 사이에 있어서 전송되는 다수의 주기가 혼재하고, 또 전송되는 2치 데이터의 값이 한쪽(0 또는 1)으로 현저히 치우친 신호라도 그 신호파형의 상승·하강 타이밍을 나타내는 극성이 서로 반전하는 펄스쌍으로 되는 전송 펄스신호로 변환되어 전송되고, 수신된 상승·하강 타이밍에서 원래의 전송신호 파형이 전기적으로 재현되므로 극성 및 타이밍 오차를 일으키는 일은 없고, 신호재생을 행할 수 있다. 이에 따라 장기간 고정된 DC적 데이터도 정확하게 식별할 수 있다.

상기 반도체 디바이스 시험장치는 시험장치 본체측을 송신부, 테스트헤드 측을 수신부로 한 구성으로 되어 있으나 이 반대의 구성(시험장치 본체측을 수신부, 테스트헤드 측을 송신부로 하는 구성)을 취할 수도 있다.

이상의 설명으로 명백하듯이 본 발명에 따르면, 종래와 같이 식별레벨이 2치 신호의 데이터치 한쪽으로 편기하여 타이밍 오차를 일으키는 결점은 없고 또, 장시간 고정된 DC적 데이터도 정확하게 식별할 수 있으므로, 타이밍 정밀도가 높고, 게다가 주기가 일정치 않고 직류성분이 존재하는 신호에 대해서도 높은 정밀도로 광전송할 수 있다.

따라서, 반도체 디바이스 시험장치의 시험장치 본체가 테스트헤드 사이에 있어서 전송되는 다수의 주기가 혼재하고, 2치 데이터가 한쪽의 값(0 또는 1)으로 현저히 편기한 신호에 대해서도 정확하게 높은 정밀도로 광전송 할 수 있는 현저한 이점이 있다.

그 위에, 데이터 극성이 일정 상태(신호가 없는 상태)로 방치된 경우에 그 동안의 노이즈에 의해 저레벨의 동요를 오인하여 데이터로서 검출하는 일은 없으므로 신뢰성 높은 광전송 시스템 및 방법을 제공할 수 있는 이점이 있다.

또, 이상의 효과를 가져오는 광전송 시스템이나 방법이 적용되는 반도체 디바이스 시험장치에 있어서는 전송속도나 주파수 특성이 한단계 향상되고, 신뢰성이 높아지고, 또 경량이라는 이점을 얻는다.

또한, 본 발명에 따르면, 광전송로를 전송하는 광펄스의 파형을 바이어스치에서 정극성과 부극성의 방향으로 같은 양만큼 치우치고, 평균하여 바이어스치와 같아지는 정부 대칭파형으로 전송하는 전송방향이 제공되므로, 신호의 전송밀도가 변하여도 전송로상의 직류분이 변동하지 않는다. 따라서, 전송되는 신호에 포함되는 직류분이 변동하는데 기인한 지터는 발생하지 않는다.

또, 전송하는 펄스파형에 직류분을 부가하고, 수신측에서는 이 직류분에 의해 평활화회로(107B)에서 기준 전압을 발생했기 때문에, 설사 발광소자(LD)의 주입전류 대 발광 광파워 특성이 변동함으로써 발광소자(LD)가 출력하는 평균 발광량이 변동하고, 평활화회로(107B)가 발생하는 기준전압이 변동했다 해도 전압 비교기(107C)는 기준전압을 중심으로 히스테리시스폭을 따라감으로서 대응동작하기 때문에 히스테리시스폭이 일정치를 유지하면 수신측에서 검출되는 펄스 검출점은 부동이고, 지터발생은 억제된다.

그 위에 펄스 수신의 검출점을 정부 대칭 파형의 제로크로스점으로 특정할 경우는 수신신호 중에서 가장 고속으로 바이어스점을 횡단하므로, 이 제로크로스 점에서 수신펄스를 검출하는 구성으로 함으로써 가장 정확한 수신점 검출을 행할 수 있는 이점을 얻는다.

그리고 또, 본 발명에 따르면, 극성이 서로 반전하는 펄스쌍을 생성할 때에 종래기술과 같이 극성반전 부분에 있어서 양 펄스 파형의 에지가 불연속으로 되는 일은 없으므로 높은 타이밍 정밀도로 신호의 광전송을 행할 수 있게 된다.

따라서, 상기의 효과를 가져오는 광강도 변조장치를 사용한 광전송 시스템이나 반도체 디바이스 시험장치는 신호의 전송속도를 고속으로 할수 있고, 또, 주파수 특성이 향상하고, 또 경량이고 신뢰성이 높아지는 등의 이점이 얻어진다.

Claims

송신측에,

전송해야할 신호파형의 상승에지 및 하강에지를 각각 검출하는 제1 및 제2에지 검출수단과,

상기 제1에지 검출수단에 의한 상승에지 검출 타이밍을 경계로하여 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍으로 이루어지는 제1전송용 펄스신호를 발생하는 제1전송용 펄스발생수단과,

상기 제2에지 검출수단에 의한 하강에지 검출 타이밍을 경계로하여 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍으로 이루어지는 제2전송용 펄스신호를 발생하는 제2전송용 펄스발생수단과,

상기 제1전송용 펄스신호에 의거하여 제1광강도 변조신호를 생성하는 제1광강도 변조수단과,

상기 제2전송용 펄스신호에 의거하여 제2광강도 변조신호를 생성하는 제2광강도 변조수단을 구비하고,

수신측에,

상기 제1광강도 변조신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 제1수신신호를 얻는 제1 AC 결합수신 수단과,

상기 제2광강도 변조신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 제2수신신호를 얻는 제2 AC 결합수신 수단과,

상기 제1수신신호에서 상승 타이밍을 식별하는 제1식별수단과,

상기 제2수신신호에서 상승 타이밍을 식별하는 제2식별수단과,

상기 식별된 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여 상기 전송해야할 신호의 파형에 관한 상승에지 및 하강에지를 재현하는 신호재생수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광전송시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제1식별수단은 상기 제1수신신호의 극성이 반전하는 타이밍을 상승 타이밍으로서 식별하고, 상기 제2식별수단은 상기 제2수신신호의 극성이 반전하는 타이밍을 하강 타이밍으로서 식별하는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 제1식별수단은 상승 타이밍 식별의 기준이 되는 상승 식별 기준레벨과, 상승 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 상승 식별 개시 레벨에 의거하여 상기 제1수신신호의 상승이 상기 상승 식별 개시 레벨을 횡단한 시점에서 일정 시간 만큼 동작상태가 되고, 이 동작상태 중에 상기 제1수신신호가 상기 상승 식별 기준레벨을 횡단한 시점을 상승 타이밍으로 식별하고,

상기 제2식별수단은 하강 타이밍 식별의 기준이 되는 하강 식별 기준레벨과, 하강 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 하강 식별개시 레벨에 의거하여 상기 제2수신신호의 하강이 상기 하강식별개시 레벨을 횡단한 시점에서 일정 시간만큼 동작상태가 되고, 이 동작상태 중에 상기 제2수신신호가 상기 하강식별기준 레벨을 횡단한 시점을 하강 타이밍으로 식별하는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 신호재생수단은 상기 제1식별수단으로 식별된 상승 타이밍을 세트신호로 하고, 상기 제2식별수단으로 식별된 하강 타이밍을 리세트 신호로 하는 비동기 SR 플립플롭 회로에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.
송신측에,

전송해야할 신호파형에서 상승에지 및 하강에지를 각각 검출하는 제1 및 제2에지검출수단과,

상기 제1에지 검출수단에 의한 상승 에지 검출 타이밍을 경계로하여 극성이 서로 반전하는 극성 반전펄스쌍으로 이루어지는 제1전송용 펄스신호를 발생하는 제1전송용 펄스발생수단과,

상기 제2에지 검출수단에 의한 하강에지 검출 타이밍을 경계로 하여 상기 제1전송용 펄스신호와는 서로 극성이 반전한 관계에 있는 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍으로 이루어지는 제2전송용 펄스신호를 발생하는 제2전송용 펄스발생수단과,

상기 제1 및 제2전송용 펄스신호에 의거하여 광강도 변조신호를 생성하는 광강도 변조수단을 구비하고,

수신측에,

상기 광강도 변조신호를 수신하여, 그 교류성분만을 꺼낸 수신신호를 얻는 AC 결합수신수단과,

상기 수신신호에서, 상기 극성반전 관계에 의거하여 상기 제1 및 제2전송용 펄스신호에 관계하는 신호를 구별함과 동시에, 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 식별하는 식별수단과,

상기 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여 상기 전송해야할 신호의 파형에 관계하는 상승에지 및 하강에지를 재현하는 신호재생수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광전송시스템.
제 5 항에 있어서, 상기 식별수단은 상기 수신신호중 상기 제1전송용 펄스신호에 관계하는 신호의 극성이 정극성에서 부극성으로 반전하는 타이밍을 상승 타이밍으로 식별하는 제1식별회로와, 상기 수신신호중 상기 제2전송용 펄스신호에 관계하는 신호의 극성이 부극성에서 정극성으로 반전하는 타이밍을 하강 타이밍으로 식별하는 제2식별회로로 되는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.
제 6 항에 있어서, 타이밍 식별의 기준이 되는 식별 기준레벨과, 상승 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 상승 식별 개시레벨 및 하강 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 하강 식별 개시 레벨에 의거하여,

상승 타이밍을 식별할 때는 상기 수신신호의 상승이 상기 상승 식별 개시 레벨을 횡단한 시점에서 상기 제1식별수단이 일정 시간만큼 동작상태가 됨과 동시에, 상기 제2식별 수단이 동작 불능상태가 되고, 제1식별수단이 동작상태중에 상기 수신신호가 상기 식별 기준 레벨을 횡단한 시점을 상승 타이밍으로 식별하고,

하강 타이밍을 식별할 때는 상기 수신신호의 하강이 상기 하강 식별 개시 레벨을 횡단한 시점에서 상기 제2식별수단이 일정 시간만큼 동작상태가 됨과 동시에, 상기 제1식별수단이 동작 불능상태가 되고, 제2식별수단이 동작상태중에 상기 수신신호가 상기 식별기준레벨을 횡단한 시점을 하강 타이밍으로 식별하는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.
제 5 항에 있어서, 상기 신호재생수단은 상기 식별수단으로 식별된 상승 타이밍, 하강 타이밍을 각각 세트신호, 리세트 신호로 하는 비동기 SR 플립플롭회로에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.
제 1 항 내지 제 8 항중의 어느 1항 기재의 광전송 시스템을 구비하고, 2치 신호를 송출하는 시험장치 본체와 상기 2치 신호를 수신하는 테스트헤드가 광파이버에 의해 접속되고, 상기 시험장치 본체와 상기 테스트헤드 사이에 있어서 상기 광전송 시스템을 사용한 광전송이 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 시험장치.
전송해야할 신호파형의 상승에지 및 하강에지를 검출하고, 이들 에지 검출 타이밍을 경계로하여 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 나타내는 타이밍 신호를 광전송 라인상에 송출하는 송신공정과,

상기 광전송라인상에 송출된 타이밍 신호를 수신하고, 이 수신신호의 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여 상기 전송해야할 신호파형에 관계하는 상승에지 및 하강에지를 재현하는 수신공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광전송방법.
전송해야할 신호파형의 상승에지 및 하강에지를 각각 검출하는 제1공정과,

상기 상승에지 검출 타이밍을 경계로하여 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍으로 이루어지는 제1전송용 펄스신호를 발생함과 동시에, 상기 하강에지 검출 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성만전 펄스쌍으로 이루어지는 제2전송용 펄스신호를 발생하는 제2공정과,

상기 제1전송용 펄스신호에 의거하여 제1광강도 변조신호를 생성함과 동시에 상기 제2전송용 펄스신호에 의거하여 제2광강도 변조신호를 생성하고, 그 변조신호를 별도로 광전송라인상에 송출하는 제3공정과,

상기 제1 및 제2의 광강도 변조신호를 각각 수신하여 그들의 교류 성분만을 꺼낸 제1 및 제2수신신호를 얻는 제4공정과,

상기 제1수신신호에서 상승 타이밍을 식별함과 동시에 상기 제2수신신호에서 하강 타이밍을 식별하고, 이 식별한 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여 상기 전송해야할 신호파형에 관계하는 상승에지 및 하강에지를 재현하는 제5공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광전송방법.
제 11 항에 있어서, 상기 제5공정에 있어서의 상승 타이밍 및 하강 타이밍 식별을, 상기 제1수신신호의 극성이 반전하는 타이밍을 상승 타이밍으로 하고, 상기 제2수신신호의 극성이 반전하는 타이밍을 하강 타이밍으로 식별하는 것에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.
제 12 항에 있어서, 상승 타이밍을 식별할 경우에는, 상승 타이밍 식별의 기준이 되는 상승 식별 기준레벨과 상승 타이밍의 식별동작 개시 타이밍을 부여하는 상승 식별 개시 레벨에 의거하여, 상기 제1수신신호의 상승이 상기 상승 식별개시 레벨을 횡단한 시점에서 일정시간 시간내에 상기 제1수신신호가 상기 상승 식별기준레벨을 횡단한 시점을 상승 타이밍으로 식별하고,

하강 타이밍을 식별할 경우에는, 하강 타이밍 식별의 기준이 되는 하강 식별 기준 레벨과, 하강 타이밍의 식별 동작 개시 타이밍을 부여하는 하강 식별개시레벨에 의거하여, 상기 제2수신신호의 하강이 상기 하강 식별개시레벨을 횡단한 시점에서 일정 시간내에 상기 제2수신신호가 상기 하강 식별기준레벨을 횡단한 시점을 하강 타이밍으로 식별하는 것을 특징으로 하는 광전송방법.
전송해야할 신호파형의 상승에지 및 하강에지를 각각 검출하는 제1공정과,

상기 상승에지 검출 타이밍을 경계로하여 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍으로 이루어지는 제1전송용 펄스신호를 발생함과 동시에, 상기 하강에지 검출 타이밍을 경계로 하여 상기 제1전송용 펄스신호와는 서로 극성이 반전된 관계에 있는, 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍으로 이루어지는 제2전송용 펄스신호를 발생하는 제2공정과,

상기 제1 및 제2전송용 펄스신호에 의거하여 광강도 변조신호를 생성하고 이 변조신호를 광전송라인상에 송출하는 제3공정과,

상기 광강도 변조신호를 수신하여 교류성분만을 꺼낸 수신신호를 얻는 제4공정과,

상기 수신신호에서 상기 극성반전 관계에 의거하여 상기 제1 및 제2전송용 펄스신호에 관계하는 신호를 구별함과 동시에, 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 식별하고, 이 식별한 상승 타이밍 및 하강 타이밍에 의거하여 상기 전송해야할 신호파형에 관계하는 상승에지 및 하강에지를 재현하는 제5공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광전송방법.
제 14 항에 있어서, 상기 제5공정에 있어서의 상승 타이밍 및 하강 타이밍 식별을 상기 수신신호중 상기 제1전송용 펄스신호에 관계하는 신호의 극성이 정극성에서 부극성으로 반전하는 타이밍을 상승 타이밍으로 하고, 상기 수신신호중 상기 제2전송용 펄스신호에 관계하는 신호의 극성이 부극성에서 정극성으로 반전하는 타이밍을 하강 타이밍으로 식별하는 것을 특징으로 하는 광전송방법.
제 15 항에 있어서, 타이밍 식별의 기준이 되는 식별 기준레벨과, 상승 타이밍의 식별동작 개시 타이밍을 부여하는 상승 식별 개시레벨 및 하강 타이밍의 식별 동작개시 타이밍을 부여하는 하강 식별개시 레벨에 의거하여,

상승 타이밍을 식별할 경우에는, 상기 수신신호의 상승이 상기 상승 식별개시레벨을 횡단한 시점에서 일정 시간만큼 상승 타이밍의 식별이 행해지게 함과 동시에, 하강 타이밍의 식별이 행해지지 않게 하고, 이 시간내에 상기 수신신호가 상기 식별기준 레벨을 횡단한 시점을 상승 타이밍으로 식별하고,

하강 타이밍을 식별할 경우에는, 상기 수신신호의 하강이 상기 하강 식별개시레벨을 횡단한 시점에서 일정 시간만큼 하강 타이밍의 식별이 행해지게함과 동시에, 상승 타이밍의 식별이 행해지지 않게 하고 이 시간내에 상기 수신신호가 상기 식별기준레벨을 횡단한 시점을 하강 타이밍으로 식별하는 것을 특징으로 하는 광전송방법.
송신측에 설치한 발광소자에 전기펄스를 부여하고, 이 전기펄스에 의해 발광소자에서 광펄스를 발광시키고, 이 광펄스를 광학 전송로를 통하여 수신측에 전송하고, 수신측에 설치한 수광소자에 의해 전기펄스로 변환하고, 이 전기펄스를 수신신호로서 수용하는 광펄스 전송방법에 있어서,

상기 송신측에 있어서, 상기 발광소자에 부여하는 전기펄스를 직류 바이어스 전류를 중심으로 정과 부로 대칭으로 변화하는 정부대칭 파형신호로 하고, 광전송로상의 광의 평균치를 일정치로 유지시키는 것을 특징으로 하는 광펄스 전송방법.
제 17 항에 있어서, 수신측에서 수신한 정부 대칭 파형 신호의 검출점을 상기 바이어스 전류치를 횡단하는 제로크로스 점으로 규정하는 것을 특징으로 하는 광펄스 검출방법.
송신측에 설치한 발광소자에 전기펄스를 부여하고, 이 전기펄스에 의해 발광소자에서 광펄스를 발광시키고, 이 광펄스를 광학전송로를 통하여 수신측에 전송하고, 수신측에 설치한 수광소자에 의해 전기펄스로 변환하고, 이 전기펄스를 수신신호로서 수용하는 광펄스 전송방법에 있어서,

상기 송신측에 있어서, 상기 발광소자에 부여하는 전기펄스를 전연측 및 후연측 쌍방에 있어서 직류 바이어스 전류값를 중심으로 정과 부로 대칭으로 변화하는 정부대칭파형 신호로 하고, 펄스폭이 긴 펄스를 전송하더라도 상기 광전송로상의 광의 평균치를 일정치로 유지시키는 것을 특징으로 하는 광펄스 전송방법.
제 19 항에 있어서, 수신측의 수신검출점을 상기 전연측 및 후연측에서 발생하는 정부 대칭파형신호의 어느 한쪽의 제로크로스점에 의해 규정하는 것을 특징으로 하는 광펄스 검출방법.
제 17 항 내지 제 20 항중 어느 1항에 있어서, 수신측에 상기 직류바이어스 전류치에 대응하는 직류전압을 발생하는 평활화 회로를 설치하고, 이 평활화 회로에서 발생하는 직류전압을 히스테리시스 특성을 갖는 전압비교기의 기준전압으로서 공급하고, 이 기준전압을 중심으로 상기 히스테리시스 특성의 히스테리시스 폭을 넘는 전위변화를 수신신호로서 검출하고, 상기 전압 비교기에서 출력시키는 것을 특징으로 하는 광펄스 검출방법.
디지털 입력신호를 이 입력신호의 상승 또는 하강 타이밍을 경계로 하여 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍으로 이루어지는 전송파형으로 변환하는 전송파형 변환방법으로서,

상기 디지털 입력신호에서, 이 입력신호와 파형이 같은 제1파형과, 상기 제1파형 보다 일정시간분의 지연을 가지고, 진폭이 상기 제1파형의 2배이고, 파형이 상기 디지털 입력신호에 대하여 부논리의 관계에 있는 제2파형과, 상기 제2파형 보다 일정시간 분의 지연을 가지고, 상기 제1전송파형과 파형이 같은 제3파형을 각각 생성하고, 상기 제1 내지 제3파형을 중합시킴으로써 상기 극성이 서로 반전하는 극성반전 펄스쌍을 생성하는 것을 특징으로 하는 전송파형 변환방법.
발광수단과, 디지털 입력신호에 응한 상기 발광수단을 구동하는 구동수단을 갖는 광강도 변조장치에 있어서,

상기 구동수단은,

상기 디지털 입력신호와 파형이 같은 제1전류파형을 형성하는 제1전류 스위치수단과,

상기 제1파형에 대하여 일정 시간분의 지연을 가지고, 진폭이 상기 제1파형의 2배이고, 파형이 상기 디지털 입력신호에 대하여 부논리 관계에 있는 제2전류파형을 형성하는 제2전류스위치수단과,

상기 제2파형에 대하여 일정시간 분의 지연을 가지고, 상기 제1전류파형과 파형이 같은 제3전류파형을 형성하는 제3전류스위치 수단을 가지고,

상기 제1 내지 제3전류파형을 가산한 전류파형으로 상기 발광소자를 구동하는 것을 특징으로 하는 광강도변조장치.
제 23 항에 있어서, 상기 제1 내지 제3전류 스위치수단 각각은, 베이스에 상기 디지털 입력신호의 반전입력이 접속된 제1트랜지스터와, 베이스에 상기 디지털 입력신호의 입력이 접속된 제2트랜지스터를 구비하고, 상기 제1 및 제2트랜지스터의 에미터가 전류원에 공통으로 접속해 있고,

상기 제1 및 제3전류스위치 수단을 구성하는 제1트랜지스터의 콜렉터와, 상기 제2전류스위치 수단을 구성하는 제2트랜지스터의 콜렉터가 공통으로 전원공급라인에 접속되어 제1출력이 형성되고,

상기 제1 및 제3전류스위치 수단을 구성하는 제2트랜지스터의 콜렉터와, 상기 제2전류스위치 수단을 구성하는 제1트랜지스터의 콜렉터가 공통으로 전원공급라인에 접속되어 제2출력이 형성되고,

상기 제2전류스위치수단은, 전류원이 타 전류스위치 수단의 전류원의 2배의 전류를 공급하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광강도변조장치.
제 24 항에 있어서, 상기 제2전류스위치수단은, 제1트랜지스터의 콜렉터 입력라인에 제1지연회로가 설치되고, 제2트랜지스터의 콜렉터 입력라인에 제2지연회로가 설치되고,

상기 제3전류스위치 수단은, 제1트랜지스터의 콜렉터 입력라인에 상기 제1지연회로 및 제3지연회로가 직렬로 설치되고, 제2트랜지스터의 콜렉터 입력라인에 상기 제2지연회로 및 제4지연회로가 직렬로 설치된 것을 특징으로 하는 광강도변조장치.
제 24 항에 있어서, 상기 제1 내지 제3전류 스위치수단의 전류원은 각각 전류조정용 저항을 가지고, 제1 및 제3전류스위치 수단의 전류원의 전류조정용 저항의 저항치가 같고, 제2전류스위치 수단의 전류원의 전류조정용 저항의 저항치가 타 전류스위치 수단의 전류원의 전류조정용 저항의 저항치의 2분이 1이 되도록 설정된 것을 특징으로 하는 광강도변조장치.
송신측에 청구범위 제 23 항 내지 제 26 항의 어느 1항 기재의 광강도 변조장치를 구비하고,

수신측에 상기 광강도 변조장치에 의해 광강도 변조된 신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 수신신호를 얻는 AC 결합수신수단과, 상기 수신신호에서 상기 극성이 반전하는 관계에 의거하여 전송전의 디지털 입력신호의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 재현하는 신호재생수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광전송시스템.
시험장치 본체와 테스트 헤드가 광파이버로 접속되고, 상기 시험장치 본체측에, 청구범위 제 23 항 내지 제 26 항의 어느 1항 기재의 광강도 변조장치를 구비하고,

상기 테스트 헤드측에 상기 광강도 변조장치에 의해 광강도 변조된 신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 수신신호를 얻는 AC 결합수신수단과, 상기 수신신호에서 상기 극성이 반전하는 관계에 의거하여, 전송전의 디지털 입력신호의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 재현하는 신호재생수단을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 시험장치.
시험장치 본체와 테스트헤드가 광파이버로 접속되고, 상기 테스트헤드 측에, 청구범위 제 23 항 내지 제 26 항의 어느 1항 기재의 광강도 변조장치를 구비하고, 상기 시험장치 본체측에 상기 광강도 변조장치에 의해 광강도 변조된 신호를 수신하여 그 교류성분만을 꺼낸 수신신호를 얻는 AC 결합수신수단과, 상기 수신신호에서 상기 극성이 반전하는 관계에 의거하여 전송전의 디지털 입력신호의 상승 타이밍 및 하강 타이밍을 재현하는 신호재생수단을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 시험장치.