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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：ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）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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