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公開番号2024158349
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073481
出願日2023-04-27
発明の名称光電変換器及び光通信ケーブル
出願人日東電工株式会社
代理人弁理士法人青藍国際特許事務所,個人,個人
主分類H04B 10/69 20130101AFI20241031BHJP(電気通信技術)
要約【課題】信号伝送の品質を向上させることに適した技術を提供する。
【解決手段】
素子部250は、第1フォトダイオード252₁及びトランスインピーダンスアンプ251を有する。給電回路260は、素子部250の駆動電圧V_Dとしての特定電圧V_Sを与える。第1フォトダイオード252₁は、駆動電圧V_Dが大きいほど大きい逆バイアス電圧V_RBが印加された状態で、第1光信号420₁を第1電気信号430₁に変換する。トランスインピーダンスアンプ251は、駆動電圧V_Dを用いて第1電気信号430₁を第1増幅信号440₁へと増幅する。第1増幅信号440₁のアイパターンの開口部500の第1幅520及び第1高さ530からなる群より選択される少なくとも1つがピークとなる駆動電圧V_Dを、基準電圧V_REFと定義する。このとき、特定電圧V_Sは、基準電圧V_REFの±0.5Vの範囲内にある。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１フォトダイオード及びトランスインピーダンスアンプを有する素子部と、
前記素子部の駆動電圧としての特定電圧を与える給電回路と、を備え、
前記第１フォトダイオードは、前記駆動電圧が大きいほど大きい逆バイアス電圧が印加された状態で、第１光信号を第１電気信号に変換し、
前記トランスインピーダンスアンプは、前記駆動電圧を用いて前記第１電気信号を第１増幅信号へと増幅し、
前記第１増幅信号のアイパターンの開口部を、第１開口部と定義し、
前記第１開口部の幅を、第１幅と定義し、
前記第１開口部の高さを、第１高さと定義し、
前記第１幅及び前記第１高さからなる群より選択される少なくとも１つがピークとなる前記駆動電圧を、基準電圧と定義したとき、
前記特定電圧は、前記基準電圧の±０．５Ｖの範囲内にある、
光電変換器。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記特定電圧は、前記基準電圧の±０．３Ｖの範囲内にある、
請求項１に記載の光電変換器。
【請求項３】
以下の（ａ）～（ｃ）からなる群より選択される少なくとも１つが成立する、
請求項１に記載の光電変換器。
（ａ）前記特定電圧は、前記素子部の公称入力電圧の０．５倍よりも大きく１倍よりも小さい。
（ｂ）前記第１電気信号の０Ｈｚ成分の強度に対する、前記第１電気信号の基本周波数成分の強度の減衰量は、１ｄＢ以上３ｄＢ以下である。
（ｃ）前記特定電圧は、２．３Ｖ以上２．９Ｖ以下である。
【請求項４】
前記トランスインピーダンスアンプは、レギュレータ及び第１増幅回路を含み、
前記レギュレータは、前記駆動電圧を一定電圧へと降圧し、
前記第１増幅回路は、前記一定電圧を用いて前記第１電気信号を前記第１増幅信号へと増幅する、
請求項１に記載の光電変換器。
【請求項５】
以下の（ｄ）及び（ｅ）からなる群より選択される少なくとも１つが成立する、
請求項４に記載の光電変換器。
（ｄ）前記特定電圧と前記一定電圧の差は、０．８Ｖ以上１．４Ｖ以下である。
（ｅ）前記特定電圧は、前記一定電圧の１．５倍以上２倍以下である。
【請求項６】
前記第１フォトダイオードと前記トランスインピーダンスアンプとの両方を封止する封止体を備える、
請求項１に記載の光電変換器。
【請求項７】
基板と、
導電体と、を備え、
前記トランスインピーダンスアンプは、前記基板に設けられ、前記導電体によって前記基板に電気的に接続されている、
請求項６に記載の光電変換器。
【請求項８】
前記基板に設けられ、前記第１光信号を前記第１フォトダイオードに導く光導波路を備える、
請求項７に記載の光電変換器。
【請求項９】
前記基板の厚さ方向に沿って、前記第１フォトダイオード及び前記トランスインピーダンスアンプの組み合わせと、前記基板と、前記光導波路とがこの順に並べられ、
前記基板を平面視したとき、前記光導波路は、前記第１フォトダイオードと重複している、
請求項８に記載の光電変換器。
【請求項１０】
前記導電体は、金属箔線を含む、
請求項７に記載の光電変換器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換器及び光通信ケーブルに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
光－電気間の信号変換を行う変換器が知られている。特許文献１には、そのような変換器の一例が記載されている。２つの端末部をケーブル部によって接続し、各端末部に変換器を設けることにより、光通信ケーブルを構成することが可能である。光通信ケーブルの一例は、アクティブ光ケーブルである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－１４７７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、信号伝送の品質を向上させることに適した技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、
第１フォトダイオード及びトランスインピーダンスアンプを有する素子部と、
前記素子部の駆動電圧としての特定電圧を与える給電回路と、を備え、
前記第１フォトダイオードは、前記駆動電圧が大きいほど大きい逆バイアス電圧が印加された状態で、第１光信号を第１電気信号に変換し、
前記トランスインピーダンスアンプは、前記駆動電圧を用いて前記第１電気信号を第１増幅信号へと増幅し、
前記第１増幅信号のアイパターンの開口部を、第１開口部と定義し、
前記第１開口部の幅を、第１幅と定義し、
前記第１開口部の高さを、第１高さと定義し、
前記第１幅及び前記第１高さからなる群より選択される少なくとも１つがピークとなる前記駆動電圧を、基準電圧と定義したとき、
前記特定電圧は、前記基準電圧の±０．５Ｖの範囲内にある、
光電変換器を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、信号伝送の品質を向上させることに適している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態１に係る光通信ケーブルの構成図である。
図２は、実施形態１に係る信号伝搬の説明図である。
図３は、実施形態１に係る光通信ケーブルの一部の断面図である。
図４は、実施形態１に係る素子部及びその周辺の拡大図である。
図５は、実施形態１に係る素子部及びその周辺の回路ブロック図である。
図６は、実施形態１における、増幅信号のアイパターンの説明図である。
図７は、実施形態１における、駆動電圧とアイ幅との関係を示す散布図である。
図８は、実施形態１における、駆動電圧とアイ高さとの関係を示す散布図である。
図９は、実施形態１における、電気信号の周波数特性を示す散布図である。
図１０は、実験例１－１のアイパターンを示す写真である。
図１１は、実験例１－２のアイパターンを示す写真である。
図１２は、実験例２における、特定電圧とアイ幅との関係を示す散布図である。
図１３は、実験例２における、特定電圧とアイ高さとの関係を示す散布図である。
図１４は、実験例２において、光信号の電流値が１５０μＡであり且つ特定電圧が２．３Ｖである場合のアイパターンの写真である。
図１５は、実験例２において、光信号の電流値が１５０μＡであり且つ特定電圧が２．５Ｖである場合のアイパターンの写真である。
図１６は、実験例２において、光信号の電流値が１５０μＡであり且つ特定電圧が２．７Ｖである場合のアイパターンの写真である。
図１７は、実験例２において、光信号の電流値が１５０μＡであり且つ特定電圧が２．９Ｖである場合のアイパターンの写真である。
図１８は、実験例２において、光信号の電流値が１５０μＡであり且つ特定電圧が３．３Ｖである場合のアイパターンの写真である。
図１９は、実験例３における、電気信号の周波数特性を示す散布図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明するが、以下は本発明の実施形態の例示に過ぎず、本発明を制限する趣旨ではない。
【０００９】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る光通信ケーブル３００の構成図である。具体的には、光通信ケーブル３００は、アクティブ光ケーブルである。
【００１０】
光通信ケーブル３００は、端末部１００、端末部２００及びケーブル部３６０を含む。端末部１００は、電光変換器を構成している。電光変換器は、電気を光に変換する。端末部２００は、光電変換器を構成している。光電変換器は、光を電気に変換する。端末部１００及び端末部２００は、ケーブル部３６０により接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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