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公開番号2024060711
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022168151
出願日2022-10-20
発明の名称受光回路
出願人沖電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H04B 10/69 20130101AFI20240425BHJP(電気通信技術)
要約【課題】光信号がOFF状態のときの出力を小さくすることにより、受光回路の出力の信号雑音比を改善させる受光回路を提供する。
【解決手段】受光素子10と、増幅部20とを備えて構成される。受光素子10は、第1端子11及び第2端子12を有し、光信号を受光して電流信号に変換して、第2端子12から出力電流信号を出力する。増幅部20は、出力電流信号を出力電圧信号に変換する。そして、出力電圧信号が第1端子11に入力される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1端子及び第2端子を有し、光信号を受光して前記第2端子から出力電流信号を出力する受光素子と、
前記出力電流信号を出力電圧信号に変換する増幅部と
を備え、
前記出力電圧信号が前記第1端子に入力される
ことを特徴とする受光回路。
続きを表示(約 640 文字)【請求項2】
さらに、
受光素子用電源と、
前記増幅部を駆動させる駆動電圧を生成する増幅部用電源と
を備え、
前記受光素子用電源で生成される受光素子用電圧と、前記出力電圧信号の電圧とが、重畳されて、前記受光素子に印加される
ことを特徴とする請求項1に記載の受光回路。
【請求項3】
さらに、
前記増幅部を駆動させる駆動電圧を生成する増幅部用電源
を備え、
前記増幅部用電源で生成され、前記増幅部を経た駆動電圧と、前記出力電圧信号の電圧とが重畳されて、前記受光素子に印加される
ことを特徴とする請求項1に記載の受光回路。
【請求項4】
前記増幅部は、
前記出力電流信号を電圧信号に変換して、TIA信号を生成するトランスインピーダンスアンプと、
前記TIA信号を、一定の最大電圧に制限して増幅することにより、LA信号を生成するリミティングアンプと
を備え、
前記LA信号は前記出力電圧信号である
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の受光回路。
【請求項5】
前記増幅部は、
前記出力電流信号を電圧信号に変換して、TIA信号を生成するトランスインピーダンスアンプ
を備え、
前記TIA信号は前記出力電圧信号である
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の受光回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
この発明は、受光回路、例えば、光センシングにおいて用いられる光モジュールに設けられる受光回路に関する。
続きを表示(約 1,000 文字)【背景技術】
【0002】
光センシングにおいて、光ファイバを通しての光信号の送受信、及び、光信号と電気信号との相互変換を行うのが光モジュールである。特に、光ファイバを通ってきた光信号をフォトダイオード(PD:Photo Diode)などの受光素子で受光して、受光した光信号を電気信号に変換する回路が受光回路である。
【0003】
PDには、PINフォトダイオード(PIN-PD)とアバランシェフォトダイオード(APD)がある。
【0004】
PIN-PDはAPDと比べると、光信号を電気信号に変換する効率である受光感度に劣る。しかし、PIN-PDの作動に必要な電源電圧は、APDの作動に必要な電源電圧よりも低い。また、PIN-PDは、APDと比べると光信号が無い状態における漏れ電流(暗電流)が小さいという特徴を持つ。
【0005】
一方、APDは、PIN-PDと比べると、内部増幅効果による高い受光感度を有する。しかし、APDの作動に必要な電源電圧は、PIN-PDよりも高い。また、APDは、PIN-PDと比べると、暗電流も内部増幅効果によって大きくなるという特徴を持つ。
【0006】
高感度の光センシングにおいては、弱い光信号を効率良く電気信号に変換する必要がある。このため、光モジュールに搭載される受光素子としてAPDが用いられることが多くなってきた。
【0007】
図5を参照して、従来の受光回路を説明する。図5は、従来の受光回路を説明するための模式的なブロック図である。
【0008】
従来の受光回路は、APD10、トランスインピーダンスアンプ(TIA)72及びリミティングアンプ(LA)74を備えて構成される。
【0009】
APD10には一定の逆バイアスV
APD
が印加されている。APD10は、光ファイバ60から受光した光信号を電流信号に変換して、出力電流信号として出力する。出力電流信号は、TIA72に送られる。
【0010】
TIA72は、電流値I
APD
の出力電流信号を、トランスインピーダンス利得G
TIA
をもって、TIA信号に変換する。このTIA信号の電圧であるTIA出力電圧V
TIA
は、G
TIA
×I
APD
で与えられる。TIA信号は、LA74に送られる。
(【0011】以降は省略されています)

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