JP7493992B2 - 光受信装置 - Google Patents
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Description
本実施形態においは、図1に示すように、光受信装置18は、コア径980μmのプラスチック光ファイバ7、あるいはコア径200μmのステップインデックス型(SI)およびグレーデッドインデックス型(GI)のハードプラスチッククラッド光ファイバ8を介して受光モジュール5に入力した光信号が、レンズバレル17を介して受光素子1に結合される。この受光素子1は、後述する最適化された有効受光エリア1A、及びその外周部に配置された、樹脂もしくは金属による遮光マスク1Bを具備している。受光素子1で光電気変換されたフォトカレントは、トランスインピーダンス型増幅回路2で増幅されて、後段に接続されたリミッタアンプ6に入力されるとともに、該リミッタアンプ6の内部で増幅された信号は、リミッタアンプ6が具備する識別機能で入力したデジタル信号の0レベル、1レベルを判定して出力される。本実施例では、トランスインピーダンス型増幅回路2とリミッタアンプ6の間をAC結合としたが、両回路を1チップに集積してDC結合とすることも可能である。
上記要因による受信感度の劣化を模式的に示したものが、図2になる。0.75×Bよりも受信帯域が狭い場合は、符号間干渉が支配要因になって受信感度が劣化し、逆に0.75×Bよりも受信帯域が広い場合は、信号対雑音比(S/N)劣化が支配要因になって受信感度が劣化する。図2のペナルティーが一番少ない点が、両者がバランスした最適な受信帯域ということになり、一般的に信号速度の0.75倍とされている。
1A 有効受光エリア
1B 遮光マスク
2 トランスインピーダンス型増幅回路
3 受光回路
4 非球面レンズ
5 受光モジュール
6 リミッタアンプ
7 プラスチック光ファイバ
8 ステップインデックス型ハードプラスチッククラッド光ファイバ及び
グレーデッドインデックス型ハードプラスチッククラッド光ファイバ
9 受光素子
10 トランスインピーダンス型増幅回路
11 受光回路
12 ボールレンズ
13 受光モジュール
14 リミッタアンプ
15 マルチモード光ファイバ
16 シングルモー光ドファイバ
17 レンズバレル
18 光受信装置
19 光受信装置
Claims (3)
- 入力した光信号を電気信号に変換する受光素子と該受光素子から出力したフォトカレントを低雑音で電圧信号に変換、増幅するトランスインピーダンス型増幅回路と該トランスインピーダンス型増幅回路の出力を増幅し、所定のレベルで信号の0レベル、1レベルを識別する機能を有したリミッタアンプにより構成される光受信装置であって、前記受光素子は、パッケージに前記トランスインピーダンス型増幅回路のチップと共に搭載され、レンズバレルを備えた受光モジュールを構成し、前記受光モジュールを構成するレンズバレルは、光ファイバを挿入するスリーブと非球面レンズを具備し、前記非球面レンズは、コア径980μm前後の光ファイバから入力した信号を結合損失2から4dB程度を許容するように最適化したものであり、前記レンズバレルをTO-CANパッケージに無調芯で接着固定し、コア径980μm前後の光ファイバから入力した光信号を電気信号に変換する機能を有することを特徴とする光受信装置。
- 前記受光素子は、コア径980μm前後の光ファイバから入力された速度1Gbps以上の光信号を入力しても必要な帯域が確保できるように最適化された有効受光エリア及び結合漏れ光の遮光マスクを具備することを特徴とする請求項1に記載の光受信装置。
- 前記レンズバレルは、コア径200μm以下の光ファイバを介して光信号を入力した場合は、結合損失がほぼゼロとなるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の光受信装置。
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