JP3525049B2 - 光電変換回路 - Google Patents
光電変換回路Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信シ
ステムにおける測定などに用いられる光パワーメータお
よび光芯線対照装置などのレンジ切り替えを行う光受信
装置に適用して好適な、誤差が少なく動作の安定した光
電変換回路を提供することを目的とする。
ステムにおける測定などに用いられる光パワーメータお
よび光芯線対照装置などのレンジ切り替えを行う光受信
装置に適用して好適な、誤差が少なく動作の安定した光
電変換回路を提供することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】光パワー測定において、受光素子である
フォトダイオードの暗電流、外部光、電源ラインからの
ノイズなどによる影響を避けるために、光源からの光を
変調（例えば、２７０Ｈｚのチョッパ変調）することが
一般に行われている。
フォトダイオードの暗電流、外部光、電源ラインからの
ノイズなどによる影響を避けるために、光源からの光を
変調（例えば、２７０Ｈｚのチョッパ変調）することが
一般に行われている。
【０００３】図３は、光パワー測定装置の初段に用いら
れる一般的な回路構成を示す。光信号をフォトダイオー
ドＰＤにて光電変換した電流信号は、電流電圧変換回路
Ａで電圧信号に変換される。そして後段の増幅回路（図
示せず）で増幅された後、光源側の変調信号がバンドパ
スフィルタにて取り出され、平均化処理およびＡ／Ｄ変
換されて表示回路によって光パワーを表示される。
れる一般的な回路構成を示す。光信号をフォトダイオー
ドＰＤにて光電変換した電流信号は、電流電圧変換回路
Ａで電圧信号に変換される。そして後段の増幅回路（図
示せず）で増幅された後、光源側の変調信号がバンドパ
スフィルタにて取り出され、平均化処理およびＡ／Ｄ変
換されて表示回路によって光パワーを表示される。
【０００４】ところが、信号光である変調光にＣＷ光
（輝度変調を受けていない搬送光）が重畳されて出力さ
れる場合がある。
（輝度変調を受けていない搬送光）が重畳されて出力さ
れる場合がある。
【０００５】例えば、以下に示す場合が考えられる。
【０００６】（１）光源側の変調度が小さい場合、すな
わちチョッパ変調にて消光比が小さい場合である。
わちチョッパ変調にて消光比が小さい場合である。
【０００７】（２）テープ芯線を芯線対照する場合、多
芯のファイバからの光を一括して一つの受光素子で受光
する。この場合、一本のファイバに光源からの変調光、
他のファイバに現用回線の信号光が含まれる場合があ
る。現用回線の光信号は、数Ｍｂｐｓ以上でデジタル変
調されており、光パワー測定装置のような低周波を扱う
装置にとっては、ほぼＣＷ光と等価となる。
芯のファイバからの光を一括して一つの受光素子で受光
する。この場合、一本のファイバに光源からの変調光、
他のファイバに現用回線の信号光が含まれる場合があ
る。現用回線の光信号は、数Ｍｂｐｓ以上でデジタル変
調されており、光パワー測定装置のような低周波を扱う
装置にとっては、ほぼＣＷ光と等価となる。
【０００８】（３）現用回線の光信号を伝送するファイ
バに光合波器で変調光を合波する場合である。
バに光合波器で変調光を合波する場合である。
【０００９】図４は、上記（１）〜（３）の場合の信号
波形を示す。（ａ）に示す変調光と（ｂ）に示すＣＷ光
とが重畳され、受光素子での受光信号は（ｃ）に示す信
号となる。このような信号を初段の電流電圧変換回路Ａ
に入力すると回路が飽和してしまい、変調信号の一部が
カットされたり、特にＣＷ光が変調光に対して相対的に
大きい場合、変調信号が全く検出されない場合が生ず
る。この場合、変調光の光パワー測定が不可能となる。
波形を示す。（ａ）に示す変調光と（ｂ）に示すＣＷ光
とが重畳され、受光素子での受光信号は（ｃ）に示す信
号となる。このような信号を初段の電流電圧変換回路Ａ
に入力すると回路が飽和してしまい、変調信号の一部が
カットされたり、特にＣＷ光が変調光に対して相対的に
大きい場合、変調信号が全く検出されない場合が生ず
る。この場合、変調光の光パワー測定が不可能となる。
【００１０】上述の問題を解決するため、図５に示すよ
うに、フォトダイオードＰＤと電流電圧変換回路Ａとの
間にコンデンサＣを挿入し、ＣＷ光に相当する直流電流
成分をカットする。このコンデンサＣの容量値は変調信
号の周波数成分が十分に通過できる値とする必要があ
る。このような回路構成では、コンデンサＣとフィード
バック抵抗ＲとフォトダイオードＰＤのインピーダンス
とで構成されるハイパスフィルタと見なせるので、その
時定数が変調周波数の１周期よりも十分に大きくなるよ
うにする。すなわちハイパスフィルタの遮断周波数を変
調周波数よりも十分低くする必要がある。
うに、フォトダイオードＰＤと電流電圧変換回路Ａとの
間にコンデンサＣを挿入し、ＣＷ光に相当する直流電流
成分をカットする。このコンデンサＣの容量値は変調信
号の周波数成分が十分に通過できる値とする必要があ
る。このような回路構成では、コンデンサＣとフィード
バック抵抗ＲとフォトダイオードＰＤのインピーダンス
とで構成されるハイパスフィルタと見なせるので、その
時定数が変調周波数の１周期よりも十分に大きくなるよ
うにする。すなわちハイパスフィルタの遮断周波数を変
調周波数よりも十分低くする必要がある。
【００１１】上記図３および図５の構成の電流電圧変換
回路Ａにレンジ切り替え機能を付加する場合、それぞれ
図６および図７に示す構成とする。レンジごとに対応し
てフィードバック抵抗Ｒ１〜ＲｎとスイッチＳＷ１〜Ｓ
Ｗｎとを設け、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎを切り替えるこ
とによって、レンジに対応したフィードバック抵抗を選
択する。
回路Ａにレンジ切り替え機能を付加する場合、それぞれ
図６および図７に示す構成とする。レンジごとに対応し
てフィードバック抵抗Ｒ１〜ＲｎとスイッチＳＷ１〜Ｓ
Ｗｎとを設け、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎを切り替えるこ
とによって、レンジに対応したフィードバック抵抗を選
択する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７の
構成の場合、フォトダイオードＰＤのインピーダンスを
一定とすると、上記のハイパスフィルタの時定数が、コ
ンデンサＣとフィードバック抵抗Ｒの積で決まるため、
レンジごとに時定数が異なる。このため、信号の歪がレ
ンジごとに変化する。
構成の場合、フォトダイオードＰＤのインピーダンスを
一定とすると、上記のハイパスフィルタの時定数が、コ
ンデンサＣとフィードバック抵抗Ｒの積で決まるため、
レンジごとに時定数が異なる。このため、信号の歪がレ
ンジごとに変化する。
【００１３】ＣＷ光が重畳された場合には、小さなフィ
ードバック抵抗値のレンジから大きなフィードバック抵
抗値のレンジに切り替えると、小さなフィードバック抵
抗値を介して充電された電荷が大きなフィードバック抵
抗値を介して放電されるまでに長い時間を要し、その間
出力信号が得られない。
ードバック抵抗値のレンジから大きなフィードバック抵
抗値のレンジに切り替えると、小さなフィードバック抵
抗値を介して充電された電荷が大きなフィードバック抵
抗値を介して放電されるまでに長い時間を要し、その間
出力信号が得られない。
【００１４】また、フォトダイオードＰＤの両端は直流
的に開放になるため、電位差が発生する。この電位差が
十分に小さい場合、すなわち総受光強度が小さい場合、
問題ないが、信号光強度が大きくなり、フォトダイオー
ドＰＤの両端に大きな電位差が発生した場合、フォトダ
イオードＰＤの変換効率が低下して出力信号の直線性が
劣化してしまう。
的に開放になるため、電位差が発生する。この電位差が
十分に小さい場合、すなわち総受光強度が小さい場合、
問題ないが、信号光強度が大きくなり、フォトダイオー
ドＰＤの両端に大きな電位差が発生した場合、フォトダ
イオードＰＤの変換効率が低下して出力信号の直線性が
劣化してしまう。
【００１５】図６に示す構成では、信号光以外の不要な
ＣＷ光を同時に受光した場合、電流電圧変換回路Ａの出
力飽和を避けるため、総受光光度に応じてレンジの切換
を行う必要がある。従って、信号光が不要なＣＷ光より
はるかに小さい場合、信号出力電圧は十分な大きさを得
ることができない。また、電流電圧変換回路Ａの出力以
降に直流カットおよび電圧増幅を行って信号レベルを補
償しても、信号対雑音比が不利になってしまう。
ＣＷ光を同時に受光した場合、電流電圧変換回路Ａの出
力飽和を避けるため、総受光光度に応じてレンジの切換
を行う必要がある。従って、信号光が不要なＣＷ光より
はるかに小さい場合、信号出力電圧は十分な大きさを得
ることができない。また、電流電圧変換回路Ａの出力以
降に直流カットおよび電圧増幅を行って信号レベルを補
償しても、信号対雑音比が不利になってしまう。
【００１６】本発明は、上記従来の問題点を解消すべく
なされたものであり、各レンジにおける時定数が等し
く、レンジによって信号歪および放電時間の差が生じな
い光電変換回路を提供することを目的とする。
なされたものであり、各レンジにおける時定数が等し
く、レンジによって信号歪および放電時間の差が生じな
い光電変換回路を提供することを目的とする。
【００１７】また、フォトダイオードと電流電圧変換回
路との間にコンデンサを挿入するか否かをスイッチにて
選択可能とすることによって、両回路の長所を使い分け
可能な光電変換回路を提供することを目的とする。
路との間にコンデンサを挿入するか否かをスイッチにて
選択可能とすることによって、両回路の長所を使い分け
可能な光電変換回路を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載の光電変換回路は、光信号
を受けて電流信号に変換する受光素子と、複数のフィー
ドバック抵抗およびこの中から一つのフィードバック抵
抗を選択するスイッチを有し、このスイッチを切り替え
ることによってレンジを切り替えて前記受光素子からの
電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路とから
構成される光電変換回路において、前記電流電圧変換回
路の入力と前記受光素子との間に挿入され、前記複数の
フィードバック抵抗とそれぞれ対を成す複数のコンデン
サおよびこの中から一つのコンデンサを選択するスイッ
チを備え、前記各フィードバック抵抗の抵抗値と対応す
る前記各コンデンサの容量値との積が一定値であること
を特徴とする構成を有する。
め、本発明の請求項１に記載の光電変換回路は、光信号
を受けて電流信号に変換する受光素子と、複数のフィー
ドバック抵抗およびこの中から一つのフィードバック抵
抗を選択するスイッチを有し、このスイッチを切り替え
ることによってレンジを切り替えて前記受光素子からの
電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路とから
構成される光電変換回路において、前記電流電圧変換回
路の入力と前記受光素子との間に挿入され、前記複数の
フィードバック抵抗とそれぞれ対を成す複数のコンデン
サおよびこの中から一つのコンデンサを選択するスイッ
チを備え、前記各フィードバック抵抗の抵抗値と対応す
る前記各コンデンサの容量値との積が一定値であること
を特徴とする構成を有する。
【００１９】以上の構成によって、レンジ切り替え用の
電流電圧変換回路の各フィードバック抵抗の抵抗値と、
対応する各コンデンサの容量値との積が一定値であるの
で、レンジによって信号歪および放電時間の差が生じな
い。
電流電圧変換回路の各フィードバック抵抗の抵抗値と、
対応する各コンデンサの容量値との積が一定値であるの
で、レンジによって信号歪および放電時間の差が生じな
い。
【００２０】本発明の請求項２に記載の光電変換回路
は、光信号を受けて電流信号に変換する受光素子と、複
数のフィードバック抵抗およびこの中から一つのフィー
ドバック抵抗を選択するスイッチを有し、このスイッチ
を切り替えることによってレンジを切り替えて前記受光
素子からの電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換
回路とから構成される光電変換回路において、前記電流
電圧変換回路の入力と前記受光素子との間に挿入された
コンデンサと、このコンデンサに並列接続され、前記コ
ンデンサを短絡する短絡スイッチとを具備することを特
徴とする。
は、光信号を受けて電流信号に変換する受光素子と、複
数のフィードバック抵抗およびこの中から一つのフィー
ドバック抵抗を選択するスイッチを有し、このスイッチ
を切り替えることによってレンジを切り替えて前記受光
素子からの電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換
回路とから構成される光電変換回路において、前記電流
電圧変換回路の入力と前記受光素子との間に挿入された
コンデンサと、このコンデンサに並列接続され、前記コ
ンデンサを短絡する短絡スイッチとを具備することを特
徴とする。
【００２１】以上の構成によって、入力段を交流結合ま
たは直流結合に切り換えて使用できる。
たは直流結合に切り換えて使用できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００２３】図１は、本発明に係る第１の実施形態の光
電変換回路の構成図である。光信号を受けて電流信号に
変換するフォトダイオード（受光素子）ＰＤは、そのカ
ソード側がコンデンサＣ１〜ＣｎとスイッチＳＷＣ１〜
ＳＷＣｎを介して電流電圧変換回路Ａの入力ＩＮ−に接
続され、アノード側が接地される。スイッチＳＷＣ１は
コンデンサＣ１を選択するスイッチであり、同様にスイ
ッチＳＷＣ２〜ＳＷＣｎはそれぞれコンデンサＣ２〜Ｃ
ｎを選択するスイッチであり、各スイッチとコンデンサ
の対は並列に接続される。
電変換回路の構成図である。光信号を受けて電流信号に
変換するフォトダイオード（受光素子）ＰＤは、そのカ
ソード側がコンデンサＣ１〜ＣｎとスイッチＳＷＣ１〜
ＳＷＣｎを介して電流電圧変換回路Ａの入力ＩＮ−に接
続され、アノード側が接地される。スイッチＳＷＣ１は
コンデンサＣ１を選択するスイッチであり、同様にスイ
ッチＳＷＣ２〜ＳＷＣｎはそれぞれコンデンサＣ２〜Ｃ
ｎを選択するスイッチであり、各スイッチとコンデンサ
の対は並列に接続される。
【００２４】電流電圧変換回路Ａは、一般的なオペアン
プ回路であり、入力インピーダンスが非常に大きく無限
大と見なせ、出力インピーダンスが非常に小さく０と見
なせるものである。電流電圧変換回路Ａは、入力ＩＮ＋
が接地され、出力ＯＵＴから入力ＩＮ−に対しフィード
バック抵抗Ｒ１〜ＲｎおよびスイッチＳＷＲ１〜ＳＷＲ
ｎを有する。スイッチＳＷＲ１はフィードバック抵抗Ｒ
１を選択するスイッチであり、同様にスイッチＳＷＲ２
〜ＳＷＲｎはそれぞれフィードバック抵抗Ｒ２〜Ｒｎを
選択するスイッチであり、各スイッチとフィードバック
抵抗の対は並列に接続される。この構成で電流電圧変換
回路Ａは、信号源インピーダンスの大きな電流信号を、
信号源インピーダンスの小さい電圧信号にレンジを切り
替えて変換できる。そして、光源側の変調信号がバンド
パスフィルタＢＰＦにて取り出される。
プ回路であり、入力インピーダンスが非常に大きく無限
大と見なせ、出力インピーダンスが非常に小さく０と見
なせるものである。電流電圧変換回路Ａは、入力ＩＮ＋
が接地され、出力ＯＵＴから入力ＩＮ−に対しフィード
バック抵抗Ｒ１〜ＲｎおよびスイッチＳＷＲ１〜ＳＷＲ
ｎを有する。スイッチＳＷＲ１はフィードバック抵抗Ｒ
１を選択するスイッチであり、同様にスイッチＳＷＲ２
〜ＳＷＲｎはそれぞれフィードバック抵抗Ｒ２〜Ｒｎを
選択するスイッチであり、各スイッチとフィードバック
抵抗の対は並列に接続される。この構成で電流電圧変換
回路Ａは、信号源インピーダンスの大きな電流信号を、
信号源インピーダンスの小さい電圧信号にレンジを切り
替えて変換できる。そして、光源側の変調信号がバンド
パスフィルタＢＰＦにて取り出される。
【００２５】上記のスイッチＳＷＣ１とスイッチＳＷＲ
１とは対となって切り替えられ、コンデンサＣ１とフィ
ードバック抵抗Ｒ１とが対となって選択される。同様に
スイッチＳＷＣ２〜ＳＷＣｎとスイッチＳＷＲ２〜ＳＷ
Ｒｎとはそれぞれ対となって切り替えられ、それぞれコ
ンデンサＣ２〜Ｃｎとフィードバック抵抗Ｒ２〜Ｒｎと
が対となって選択される。このような選択切り替えによ
ってレンジを切り替え、交流結合にてフォトダイオード
ＰＤからの電流信号を電圧信号に変換する。
１とは対となって切り替えられ、コンデンサＣ１とフィ
ードバック抵抗Ｒ１とが対となって選択される。同様に
スイッチＳＷＣ２〜ＳＷＣｎとスイッチＳＷＲ２〜ＳＷ
Ｒｎとはそれぞれ対となって切り替えられ、それぞれコ
ンデンサＣ２〜Ｃｎとフィードバック抵抗Ｒ２〜Ｒｎと
が対となって選択される。このような選択切り替えによ
ってレンジを切り替え、交流結合にてフォトダイオード
ＰＤからの電流信号を電圧信号に変換する。
【００２６】ここでコンデンサＣ１〜Ｃｎの容量値をそ
れぞれｃ１〜ｃｎとし、フィードバック抵抗Ｒ１〜Ｒｎ
の抵抗値をそれぞれｒ１〜ｒｎとすると、 ｃ１×ｒ１＝ｃ２×ｒ２＝…＝ｃｎ×ｒｎ の関係が成り立つ。すなわち各フィードバック抵抗の抵
抗値と、対応する各コンデンサの容量値との積が一定値
となる。
れぞれｃ１〜ｃｎとし、フィードバック抵抗Ｒ１〜Ｒｎ
の抵抗値をそれぞれｒ１〜ｒｎとすると、 ｃ１×ｒ１＝ｃ２×ｒ２＝…＝ｃｎ×ｒｎ の関係が成り立つ。すなわち各フィードバック抵抗の抵
抗値と、対応する各コンデンサの容量値との積が一定値
となる。
【００２７】次に本実施の形態の光電変換回路の動作を
説明する。フォトダイオードＰＤは、光源（図示せず）
から２７０Ｈｚにてチョッパ変調された信号光を受け
て、電流信号に変換する。
説明する。フォトダイオードＰＤは、光源（図示せず）
から２７０Ｈｚにてチョッパ変調された信号光を受け
て、電流信号に変換する。
【００２８】スイッチＳＷＣ１〜ＳＷＣｎとスイッチＳ
ＷＲ１〜ＳＷＲｎとはそれぞれ対となって切り替えられ
て、フィードバック抵抗Ｒ１〜Ｒｎの中から一つのフィ
ードバック抵抗および対応するコンデンサが選択され
る。すなわち電流電圧変換のレンジが選択される。そし
てフォトダイオードＰＤからの電流信号は、電流電圧変
換回路Ａにて、電圧信号に変換される。
ＷＲ１〜ＳＷＲｎとはそれぞれ対となって切り替えられ
て、フィードバック抵抗Ｒ１〜Ｒｎの中から一つのフィ
ードバック抵抗および対応するコンデンサが選択され
る。すなわち電流電圧変換のレンジが選択される。そし
てフォトダイオードＰＤからの電流信号は、電流電圧変
換回路Ａにて、電圧信号に変換される。
【００２９】この時選択されたレンジが適当でなく、電
流電圧変換の結果得られる電圧信号が小さすぎるまたは
大きすぎる場合は、レンジを切り替える。すなわちスイ
ッチＳＷＣ１〜ＳＷＣｎおよびスイッチＳＷＲ１〜ＳＷ
Ｒｎの中の先に選択された一対をオフとし、他の一対を
オンとしてレンジを切り替える。
流電圧変換の結果得られる電圧信号が小さすぎるまたは
大きすぎる場合は、レンジを切り替える。すなわちスイ
ッチＳＷＣ１〜ＳＷＣｎおよびスイッチＳＷＲ１〜ＳＷ
Ｒｎの中の先に選択された一対をオフとし、他の一対を
オンとしてレンジを切り替える。
【００３０】この切り替えに際し、
ｃ１×ｒ１＝ｃ２×ｒ２＝…＝ｃｎ×ｒｎ
の関係が成り立つので、選択されたコンデンサおよびフ
ィードバック抵抗とフォトダイオードＰＤのインピーダ
ンスとで構成されるハイパスフィルタの時定数が一定と
なる。すなわち各レンジにおける時定数が等しくなる。
ィードバック抵抗とフォトダイオードＰＤのインピーダ
ンスとで構成されるハイパスフィルタの時定数が一定と
なる。すなわち各レンジにおける時定数が等しくなる。
【００３１】その結果、レンジによって信号歪および放
電時間の差が生じない。なお、上記一定の時定数は、実
用上許容される範囲内に納まれば良く、厳密な意味での
一定値ではない。そして例えば、本発明の光電変換回路
を光パワー測定装置に用いた場合は、後段の増幅回路
（図示せず）で増幅された後、平均化処理およびＡ／Ｄ
変換されて表示回路によって光パワーを表示される。
電時間の差が生じない。なお、上記一定の時定数は、実
用上許容される範囲内に納まれば良く、厳密な意味での
一定値ではない。そして例えば、本発明の光電変換回路
を光パワー測定装置に用いた場合は、後段の増幅回路
（図示せず）で増幅された後、平均化処理およびＡ／Ｄ
変換されて表示回路によって光パワーを表示される。
【００３２】図２は、本発明に係る第２の実施形態の光
電変換回路の構成図である。光信号を受けて電流信号に
変換するフォトダイオードＰＤは、そのカソード側が、
コンデンサＣおよびコンデンサＣに並列接続された短絡
スイッチＳＷ−Ｃを介して電流電圧変換回路Ａの入力Ｉ
Ｎ−に接続され、アノード側が接地される。
電変換回路の構成図である。光信号を受けて電流信号に
変換するフォトダイオードＰＤは、そのカソード側が、
コンデンサＣおよびコンデンサＣに並列接続された短絡
スイッチＳＷ−Ｃを介して電流電圧変換回路Ａの入力Ｉ
Ｎ−に接続され、アノード側が接地される。
【００３３】電流電圧変換回路Ａは、入力ＩＮ＋が接地
され、出力ＯＵＴから入力ＩＮ−に対しフィードバック
抵抗Ｒ１〜ＲｎおよびスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを有す
る。スイッチＳＷ１はフィードバック抵抗Ｒ１を選択す
るスイッチであり、同様にスイッチＳＷ２〜ＳＷｎはそ
れぞれフィードバック抵抗Ｒ２〜Ｒｎを選択するスイッ
チであり、各スイッチとフィードバック抵抗の対は並列
に接続される。この構成で電流電圧変換回路Ａは、信号
源インピーダンスの大きな電流信号を、信号源インピー
ダンスの小さい電圧信号にレンジを切り替えて変換でき
る。そして、光源側の変調信号がバンドパスフィルタＢ
ＰＦにて取り出される。
され、出力ＯＵＴから入力ＩＮ−に対しフィードバック
抵抗Ｒ１〜ＲｎおよびスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを有す
る。スイッチＳＷ１はフィードバック抵抗Ｒ１を選択す
るスイッチであり、同様にスイッチＳＷ２〜ＳＷｎはそ
れぞれフィードバック抵抗Ｒ２〜Ｒｎを選択するスイッ
チであり、各スイッチとフィードバック抵抗の対は並列
に接続される。この構成で電流電圧変換回路Ａは、信号
源インピーダンスの大きな電流信号を、信号源インピー
ダンスの小さい電圧信号にレンジを切り替えて変換でき
る。そして、光源側の変調信号がバンドパスフィルタＢ
ＰＦにて取り出される。
【００３４】上記構成で、フォトダイオードＰＤの両端
の電位差が十分に小さい受光強度の場合、短絡スイッチ
ＳＷ−Ｃを開放して、直流分をカットする。
の電位差が十分に小さい受光強度の場合、短絡スイッチ
ＳＷ−Ｃを開放して、直流分をカットする。
【００３５】受光強度が大きく、フォトダイオードＰＤ
の両端に大きな電位差が発生した場合、短絡スイッチＳ
Ｗ−Ｃを短絡することによって、信号出力の直線性の劣
化を防ぐ。
の両端に大きな電位差が発生した場合、短絡スイッチＳ
Ｗ−Ｃを短絡することによって、信号出力の直線性の劣
化を防ぐ。
【００３６】なお、測定レンジによるスイッチＳＷ１〜
ＳＷｎの組み合わせは、例えばｎ＝３の場合、直線性が
劣化する信号レベルを−５ｄＢｍとして、以下の通りで
ある。
ＳＷｎの組み合わせは、例えばｎ＝３の場合、直線性が
劣化する信号レベルを−５ｄＢｍとして、以下の通りで
ある。
【００３７】
測定レンジ ＳＷ１ ＳＷ２ ＳＷ３
−６０〜−４０ｄＢｍ オン オフ オフ
−４０〜−２０ｄＢｍ オフ オン オフ
−２０〜 ０ｄＢｍ オフ オフ オン
この場合、入力段にコンデンサＣを挿入した交流結合で
は、−５ｄＢｍ以上の信号光を検出する場合、出力信号
の直線性の劣化が問題となる。このため、測定レンジに
応じて、短絡スイッチＳＷ−Ｃをオンとする。短絡スイ
ッチＳＷ−ＣとスイッチＳＷ１〜ＳＷ３との組み合わせ
例を以下に示す。
は、−５ｄＢｍ以上の信号光を検出する場合、出力信号
の直線性の劣化が問題となる。このため、測定レンジに
応じて、短絡スイッチＳＷ−Ｃをオンとする。短絡スイ
ッチＳＷ−ＣとスイッチＳＷ１〜ＳＷ３との組み合わせ
例を以下に示す。
【００３８】
測定レンジ ＳＷ１ ＳＷ２ ＳＷ３ ＳＷ−Ｃ
−６０〜−４０ｄＢｍ オン オフ オフ オフ
−４０〜−２０ｄＢｍ オフ オン オフ オフ
−２０〜 ０ｄＢｍ オフ オフ オン オン
すなわち、測定レンジが−２０〜０ｄＢｍのときに、ス
イッチＳＷ３をオンとすると共に短絡スイッチＳＷ−Ｃ
をオンとする。この測定レンジによる切換は、入力信号
のレベル検出回路と制御回路（図示省略）によって行
う。
イッチＳＷ３をオンとすると共に短絡スイッチＳＷ−Ｃ
をオンとする。この測定レンジによる切換は、入力信号
のレベル検出回路と制御回路（図示省略）によって行
う。
【００３９】また、上述の図１の回路および図２の回路
を、兼ね備えた回路も可能である。すなわち、図１のコ
ンデンサＣ１〜ＣｎとスイッチＳＷＣ１〜ＳＷＣｎに、
並列に短絡スイッチＳＷ−Ｃを接続し、任意の接続の組
み合わせを可能とする。これによって、より広範囲の入
力信号に対し、歪みが少なく、低雑音の出力信号を得ら
れる。
を、兼ね備えた回路も可能である。すなわち、図１のコ
ンデンサＣ１〜ＣｎとスイッチＳＷＣ１〜ＳＷＣｎに、
並列に短絡スイッチＳＷ−Ｃを接続し、任意の接続の組
み合わせを可能とする。これによって、より広範囲の入
力信号に対し、歪みが少なく、低雑音の出力信号を得ら
れる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の請求項１に
記載の光電変換回路は、レンジ切り替え用の電流電圧変
換回路の各フィードバック抵抗の抵抗値と、対応する各
コンデンサの容量値との積が一定値であるので、レンジ
によって信号歪および放電時間の差が生じない。このた
め、光パワーメータや光芯線対照装置などに適用した場
合、レンジを切り替えても測定誤差が少なく、かつ動作
が安定している。
記載の光電変換回路は、レンジ切り替え用の電流電圧変
換回路の各フィードバック抵抗の抵抗値と、対応する各
コンデンサの容量値との積が一定値であるので、レンジ
によって信号歪および放電時間の差が生じない。このた
め、光パワーメータや光芯線対照装置などに適用した場
合、レンジを切り替えても測定誤差が少なく、かつ動作
が安定している。
【００４１】本発明の請求項２に記載の光電変換回路
は、電流電圧変換回路の入力と受光素子との間に、コン
デンサと、このコンデンサを短絡する短絡スイッチとを
挿入したので、入力段を交流結合または直流結合に切り
換えて、広範囲のレベルの入力信号に対して、最適な信
号対雑音比の出力信号を得ることができる。
は、電流電圧変換回路の入力と受光素子との間に、コン
デンサと、このコンデンサを短絡する短絡スイッチとを
挿入したので、入力段を交流結合または直流結合に切り
換えて、広範囲のレベルの入力信号に対して、最適な信
号対雑音比の出力信号を得ることができる。
【図１】本発明に係る第１の実施形態の光電変換回路の
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明に係る第２の実施形態の光電変換回路の
構成図である。
構成図である。
【図３】従来の光パワー測定装置の初段に用いられる回
路構成を示す図である。
路構成を示す図である。
【図４】（ａ）は変調光を示し、（ｂ）はＣＷ光を示
し、（ｃ）は変調光とＣＷ光とが重畳された信号を示す
図である。
し、（ｃ）は変調光とＣＷ光とが重畳された信号を示す
図である。
【図５】フォトダイオードと電流電圧変換回路との間に
コンデンサを挿入した従来の回路の構成図である。
コンデンサを挿入した従来の回路の構成図である。
【図６】レンジ切り替え機能を付加した従来の直流結合
回路の構成図である。
回路の構成図である。
【図７】レンジ切り替え機能を付加した従来の交流結合
回路の構成図である。
回路の構成図である。
【符号の説明】
ＰＤ…フォトダイオード
Ａ…電流電圧変換回路
Ｃ１〜Ｃｎ…コンデンサ
ＳＷＣ１〜ＳＷＣｎ…スイッチ
Ｒ１〜Ｒｎ…フィードバック抵抗
ＳＷＲ１〜ＳＷＲｎ…スイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｂ 10/28
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03F 3/08
H04B 10/04
H04B 10/06
H04B 10/14
H04B 10/26
H04B 10/28
Claims (2)
- 【請求項１】 光信号を受けて電流信号に変換する受光
素子と、 複数のフィードバック抵抗およびこの中から一つのフィ
ードバック抵抗を選択するスイッチを有し、このスイッ
チを切り替えることによってレンジを切り替えて前記受
光素子からの電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変
換回路とから構成される光電変換回路において、 前記電流電圧変換回路の入力と前記受光素子との間に挿
入され、前記複数のフィードバック抵抗とそれぞれ対を
成す複数のコンデンサおよびこの中から一つのコンデン
サを選択するスイッチを備え、 前記各フィードバック抵抗の抵抗値と対応する前記各コ
ンデンサの容量値との積が一定値であることを特徴とす
る光電変換回路。 - 【請求項２】 光信号を受けて電流信号に変換する受光
素子と、 複数のフィードバック抵抗およびこの中から一つのフィ
ードバック抵抗を選択するスイッチを有し、このスイッ
チを切り替えることによってレンジを切り替えて前記受
光素子からの電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変
換回路とから構成される光電変換回路において、 前記電流電圧変換回路の入力と前記受光素子との間に挿
入されたコンデンサと、 このコンデンサに並列接続され、前記コンデンサを短絡
する短絡スイッチとを具備することを特徴とする光電変
換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10988298A JP3525049B2 (ja) | 1997-04-21 | 1998-04-20 | 光電変換回路 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10348997 | 1997-04-21 | ||
| JP9-103489 | 1997-04-21 | ||
| JP10988298A JP3525049B2 (ja) | 1997-04-21 | 1998-04-20 | 光電変換回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118518A JPH118518A (ja) | 1999-01-12 |
| JP3525049B2 true JP3525049B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=26444127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10988298A Expired - Fee Related JP3525049B2 (ja) | 1997-04-21 | 1998-04-20 | 光電変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3525049B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007508754A (ja) * | 2003-10-17 | 2007-04-05 | ツエントルム・ミクロエレクトロニク・ドレスデン・アクチエンゲゼルシャフト | 光学的受信パルス列を電気的出力パルス列に変換する方法および装置 |
| GB2431276B (en) * | 2005-10-14 | 2008-11-12 | Cambridge Display Tech Ltd | Display monitoring systems |
| JP4714602B2 (ja) * | 2006-03-07 | 2011-06-29 | スタンレー電気株式会社 | 光量検出回路 |
| JP6986857B2 (ja) * | 2017-05-17 | 2021-12-22 | アズビル株式会社 | 光電センサ |
| JP2019066298A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 日亜化学工業株式会社 | 光量測定装置及び光量測定方法 |
| US11692872B2 (en) | 2019-07-30 | 2023-07-04 | Ams International Ag | Reducing dark current in an optical device |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP10988298A patent/JP3525049B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH118518A (ja) | 1999-01-12 |
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