JPH0257739B2

JPH0257739B2 -

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Publication number: JPH0257739B2
Application number: JP58129049A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsuno
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1983-07-15
Filing date: 1983-07-15
Publication date: 1990-12-05
Also published as: JPS6020654A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は光パワーメーター等に使用される光検
出回路に関し、更に詳細には、ホトダイオードの
受光最大測定レベルを改善して広いダイナミツク
レンジを得ることのできる光検出回路に関する。

従来技術光通信技術を中心とした光応用技術の実用化に
よつて、光パワー（レベル又は光量）を測定する
装置（光パワーメーター）の重要性が高まつてき
た。光通信の分野で使用する光パワーメータの光
検出器には大別して熱交換型光検出器と光電変換
型光検出器とがある。前者の熱交換型光検出器と
してサーモパイル検出器があり、標準光パワーメ
ータに使用されている。しかし、光検出感度が低
く、広いダイナミツクレンジがとれないという欠
点がある。一方、後者の光電変換型光検出器とし
てホトダイオードを使用した光検出器がある。こ
のホトダイオード光検出器は微弱な光パワーを測
定することが容易であり且つ比較的広いダイナミ
ツクレンジにわたつて直線性の優れた光検出を行
うことができる。

第１図は微弱な光パワーを測定することが可能
な従来の光検出回路を示す。この光検出回路で
は、ホトダイオード１の一端がFET入力型の高
入力インピーダンスの演算増幅器２の一方の入力
端子（反転入力端子）に接続され、ホトダイオー
ド１の他端及び演算増幅器２の他方の入力端子
（非反転入力端子）がそれぞれ接地されている。
R_fは帰還抵抗であり、演算増幅器２の一方の入
力端子と出力端子との間に接続されている。３は
零点調整用可変抵抗であり、ホトダイオード１の
入射光を零にした時に出力電圧V₀を零Ｖにする
ように調整する抵抗である。

この回路において、入射光に対応した光検出電
流I₀がホトダイオード１から発生すると、演算増
幅器２は高入力インピーダンスであるので、ここ
には光検出電流I₀が流れず、帰還抵抗R_fを通つて
流れる。一方、演算増幅器２は反転入力端子の電
位が非反転入力端子の電位（0V）と同一になる
ように動作するので、反転入力端子と非反転入力
端子との間が仮想短絡の状態となる。従つて、出
力端子にV₀＝I₀R_fの光検出電圧が得られる。

ところでホトダイオード光検出器の受光最大測
定レベルを決める要素は、ホトダイオードの材質
と受光面積によつて決定される直列抵抗である。
また受光最低測定レベルを決める要素は、ホトダ
イオードの並列抵抗である。従つて直列インピー
ダンスが小さく、並列インピーダンスが大きいホ
トダイオードを使用することが、広いダイナミツ
クレンジを得るための必要条件なる。この点を詳
細に説明するためにホトダイオードに負荷R_Lを
接続したときの等価回路を第２図に示す。ここで
I_Pは入射光による発生電流（光検出電流）、I_Dは
ダイオード電流、I′は並列抵抗電流、C_jは接合容
量、R_SHは並列抵抗、R_Sは直列抵抗、I₀は出力電
流、V₀は出力電圧である。この等価回路からI₀＝
０のときの出力電圧即ち開放電圧V_0Pを求めると
次式になる。

V_0P＝KT／ｑl_o（I_P−I′／I_S＋１） ………(1) ここでI_S：ホトダイオードの飽和電流、ｑ：電
子の電荷、Ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：素子の絶対
温度である。またR_L＝０、V₀＝０のときの電流
即ち短絡電流I_SHを求めると次式になる。

I_SH＝I_P−I_S（expｑ・I_SH・R_S／KT −１）−I_SH・R_S／R_SH ………(2) 開放電圧V_0PはI_Pが大きいときI_Pに比例するが、
一般的には(1)式からわかるようにV_0PはI_Pに対し
て１次比例でなく温度の影響も受けるので、開放
電圧V_0Pに基づいて入射光のレベルを測定するこ
とは適当でない。このため短絡電流I_SHを利用し
て光検出することが望ましい。(2)式の短絡電流
I_SHの直線性には第２項と第３項が関係する。一
般的にはR_Sは数Ω〜数ｋΩであり、R_SHは10⁷Ω〜
10¹¹Ωであり、第２項、第３項はかなり広い範囲
において無視できる。例えば可視光から近赤外光
に感度を有するシリコン（Si）のホトダイオード
は短絡電流I_SHI_Pとの間には一次比例の関係が成立
する。しかし光通信で使用されるいわゆる長波長
（波長λ＝1.0μｍ〜1.7₁μｍ）の光に感度を有する
ゲルマニウム（Ge）のホトダイオード等におい
ては光検出電流I_Pが大きくなつてくると(2)式の第
２項が無視できなくなり、短絡電流I_SHは飽和し
てくる。

短絡電流I_SHの飽和に基づく非直線性はホトダ
イオードの直列抵抗R_Sの増大に応じて大きくな
る。短絡電流I_SHの直線性を例えば偏差0.3％以下
に抑えるためには、直列抵抗R_Sを約50Ω以下に
する必要がある。しかし、現在市販されている一
般的なGeホトダイオードの直列抵抗R_Sは150Ω〜
数ｋΩの範囲であり、入射光パワーの大きな領域
で十分な直線性を得ることが出来ない。ホトダイ
オードの基板の抵抗を下げて直列抵抗R_Sを下げ
れば、短絡電流I_SHの飽和に基づく非直線性は改
善される。しかし、並列抵抗R_SHを大きく保つて
直列抵抗R_Sのみを大幅に低減させることは困難
である。一般のホトダイオードは、むしろ基板の
抵抗を高めたり、PIN構造とすることによつて接
合容量C_jを減らし、応答速度を高めた設計になつ
ている。

上述の入射光パワーの大きい領域での短絡電流
I_SHの飽和は、逆バイアス電圧をホトダイオード
に加えることによつて改善される。第３図は従来
のバイアス方式の光検出回路を示す。この回路
は、ホトダイオード１に直列に負荷抵抗R_Lを接
続し、ホトダイオード１のカソードにV⁺の逆バ
イアスを印加し、負荷抵抗R_Lの両端に得られる
電圧に対応した光検出電圧V₀を演算増幅器４の
出力端子に得るように構成されている。しかしこ
の方式には以下に示すような欠点がある。まず第
１に、ホトダイオード１を逆バイアスすることに
よつて、ホトダイオード１の暗電流I_dが増大する
ため、高感度化が困難である。特に一般のホトダ
イオードでは高温環境で暗電流の増加が著しく測
定誤差が大きくなる。また一般に光波長の長い領
域で使用されるGeホトダイオードの暗電流は短
光波長領域で使用されるSiホトダイオードの暗電
流に比べて約３〜４桁大きいので、被測定光波長
が1μｍ以上の領域での実用的な測定は極めて困
難である。第２に、一定の逆バイアス電圧V⁺を
印加した場合に、光検出電流の増大に対応して負
荷抵抗R_Lの両端の出力電圧V₀が増大すれば、実
際にホトダイオード１にかかる逆バイアス電圧が
低下する。従つて、入射光パワーの変化で光検出
感度が変動するという欠点がある。この結果、第
３図の回路によつて微弱な入力光パワーを正確に
測定することは困難である。

発明の目的そこで、本発明の目的は、入射光パワーの最大
測定レベルを高めて広いダイナミツクレンジを得
ることが可能なホトダイオード光検出回路を提供
することにある。

発明の構成上記目的を達成するための本発明は、入射光の
パワーの大きな領域で光検出電流が飽和に基づい
て非直線に変化する特性を有するホトダイオード
と、一対の入力端子と出力端子とを有し且つ前記
一対の入力端子の一方が前記ホトダイオードの一
端に接続され、前記一対の入力端子の他方が接地
レベル又は一定電圧レベルを与える手段に接続さ
れた演算増幅器と、前記演算増幅器の前記一方の
入力端子と前記出力端子との間の帰還回路に直列
に接続された帰還抵抗と、前記ホトダイオードに
逆バイアス電圧を印加するために前記ホトダイオ
ードの他端に直流的に接続され、且つ前記ホトダ
イオードの電流と前記演算増幅器から得られる光
検出電圧とのいずれか一方又は両方に応答して前
記入射光のパワーの変化に対して非直線性を有し
て変化する逆バイアス電圧を発生する逆バイアス
電圧発生回路とを備え、前記光検出電圧が前記入
射光のパワーの小さな領域から大きな領域まで直
線性を有して変化するように前記逆バイアス電圧
が設定されていることを特徴とする光検出回路に
係わるものである。

発明の作用効果本発明によれば、逆バイアス電圧を非直線性を
有してホトダイオードに印加するので、ホトダイ
オードの飽和に基づく非直線性を改善することが
でき、広いダイナミツクレンジを得ることができ
る。

第１の実施例次に第４図及び第５図を参照して本発明の第１
の実施例に係わる光検出回路について述べる。こ
の光検出回路の基本的部分は第１図と同一であ
り、被測定光が入射するホトダイオード１と、こ
のホトダイオード１のカソード（一端）に反転入
力端子（一方の入力端子）が接続され、グランド
（共通接地ライン）に非反転入力端子（他方の入
力端子）が接続された演算増幅器２と、この演算
増幅器２の反転入力端子と出力端子との間に接続
された帰還抵抗R_fと、零点調整抵抗３とから成
る。

５は逆バイアス電圧発生回路であり、本発明に
従つて新たに付加された回路である。この逆バイ
アス電圧発生回路５はホトダイオード１のアノー
ド（他端）に高入射光パワー領域に於いて入射光
パワーに対応した逆バイアス電圧を印加するよう
に構成されている。更に詳しく説明すると、
FET入力型の逆バイアス電圧用演算増幅器６を
含み、この一方の入力端子（反転入力端子）がホ
トダイオード１のアノードに接続され、他方の入
力端子（非反転入力端子）が電圧分割点７に接続
されている。８は電流・電圧変換の利得設定用負
帰還抵抗であり、演算増幅器６の反転入力端子と
出力端子との間に接続されている。また演算増幅
器６の出力端子と非反転入力端子とのの間には帰
還抵抗９と整流ダイオード１０との直列回路が接
続され、非反転入力端子とグランドとの間に可変
抵抗１１が接続され、更に非反転入力端子に光検
出電流が零の時であつても１〜数ｍＶの負電圧を
印加するために非反転入力端子が抵抗１２を介し
て負電源端子V^-に接続されている。尚各部の定
数を例示すると、抵抗R_fは1kΩ、抵抗８は1.2k
Ω、抵抗９は2.2kΩ、可変抵抗１１は2kΩ、抵抗
１２は1MΩ、ホトダイオード１はGeホトダイオ
ードである。また抵抗R_fと抵抗８とは一般に数
＋Ω〜数ｋΩ位いから選択することが好ましく、
逆バイアス用演算増幅器６の非反転入力の変化に
反転入力が追従するように抵抗R_f、８，１１を
設定しなければならない。

次に第４図の回路の動作を説明する。ホトダイ
オード１の入射光パワーが零の場合には、光検出
電流I₀が零であるので、光検出電圧V₀も零ボルト
である。また逆バイアス電圧発生回路５の演算増
幅器６の出力電圧V₁もほぼ零ボルトである。こ
の時逆バイアス用演算増幅器６の非反転入力端子
に１〜数ｍＶの微小な負電圧が印加されているの
で、抵抗８を介した負帰還作用で反転入力端子に
も１〜数ｍＶの微小な負電圧が発生し、これがホ
トダイオード１のアノード１に逆バイアスとして
印加される。この微小な逆バイアス電圧は、ホト
ダイオード１に何らかの原因で順方向電流が流れ
て順バイアス状態になることを阻止するためのも
のである。従つて、順方向バイアス状態になる恐
れがない回路の場合には、印加する必要がない。

入射光パワーを徐々に大きくしていくと、ホト
ダイオード１の電流I₀も徐々に増大し、V₀＝I₀R_f
の関係で正の光検出電圧が得られる。一方、逆バ
イアス電圧用演算増幅器６からは光検出電流に応
じた負の出力電圧V₁が得られる。この出力電圧
V₁は抵抗９と１１とで分割されて非反転入力端
子に印加される。しかし、整流ダイオード１０が
順方向バイアスされるまでは出力電圧V₁が非反
転入力端子に帰還されない。従つて入射光パワー
が低い領域では抵抗１２を介して極めて低い負電
圧（１〜数ｍＶ）が非反転入力端子に印加された
状態に保たれ、この演算増幅器６の反転入力端子
の電圧も非反転入力端子の電圧と同一値に保た
れ、ホトダイオード１に微小な逆バイアス電圧が
印加された状態となる。

光パワーを更に増大させると、光検出電圧V₀
もこれに応じて増大し、逆バイアス用演算増幅器
６の負の出力電圧V₁もこれに応じて増大し、整
流ダイオード１０が導通する。この結果、出力電
圧V₁を抵抗９と１１とで分割した負の電圧が非
反転入力端子に印加され、抵抗８の負帰還作用に
よつて反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電
圧と同一になる。この時、ホトダイオード１のカ
ソード即ち演算増幅器２の反転入力端子は仮想接
地（零Ｖ）の状態にあるので、逆バイアス用演算
増幅器６の反転入力端子の負電圧がホトダイオー
ド１に逆バイアス電圧として印加される。そして
この逆バイアス電圧は第５図でV_Rで示すように
入射光パワーの増大に応じて増大する。なお、ホ
トダイオード１が定電流源でないとすれば、演算
増幅器６の出力電圧V₁は正帰還作用により飽和
に向うが、この例ではホトダイオード１が定電流
源として動作しているので、演算増幅器６の飽和
は起らない。

第４図の回路からもし、逆バイアス電圧発生回
路５を除去すれば、第１図の回路と同一になるの
で、第５図のV′₀で示すように光検出電圧が飽和
する。しかし、本実施例では従来の光検出電圧
V′₀が非直線性なる領域にほぼ対応させて整流ダ
イオード１０を導通させてホトダイオード１の短
絡電流の飽和を防止するような逆バイアス電圧
V_Rを印加するので、高入射光パワー領域でも直
線性を保つて光検出電圧V₀を第５図に示す如く
得ることが出来る。このため、高入射光パワー領
域での受光最大測定レベルの限界は少なくとも第
３図の回路におけるその限界と同じになる。

整流ダイオード１０はその順方向電圧の立上り
領域の非直線電圧−電流特性を利用して、ホトダ
イオード１の光検出電流I₀が小さいときはできる
だけ逆バイアス電圧V_Rを低くなし、光検出電流
が飽和する例えば入射光パワーが600μW以上の
点で急激に逆バイアス電圧V_Rを高くするような
機能を有する他に、演算増幅器６の帰還の方向性
を持たせるための機能を有する。即ち、逆バイア
ス電圧V_Rを第５図のように立上らせる機能を有
すると共に、出力電圧V₁が何らかの原因で正に
なつて演算増幅器の非反転及び反転入力が正にな
ることを防止する機能を有する。

本実施例では入射光パワーの低い領域で微小な
逆バイアス電圧がホトダイオード１に印加され、
入射光パワーの高い領域で急激に高い逆バイアス
電圧を印加される。このように逆バイアス電圧が
印加すれば当然暗電流が流れる。しかし、入射光
パワーが低い領域（約400μW以下の領域）では
微小逆バイアス電圧（１〜３ｍＶ）であるので、
暗電流は極めて小さく、無視することが可能であ
る。Ge−PINホトダイオード１の温度を一定に
保つて、逆バイアス電圧を1.0〜10.0ｍＶ印加し
ても、感度の変化が実質的に生じないことは実験
で確認されている。また、逆バイアス電圧が
0.5V以上になると暗電流がほぼ一定になること
も確認されている。

一方、第５図のV_Rで示すように例えば入射光
パワーが約540μWの時に逆バイアス電圧を11ｍ
Ｖ、630μWのとき20ｍＶ、１ｍＷのとき71ｍＶ、
２ｍＷのとき155ｍＶのようにバイアスを深くす
れば、暗電流もこれに応じて増大するが、光検出
電流I₀に対する暗電流の比率が小さいので、実質
的に暗電流による影響を無視することが出来る。
また、光検出電流I₀の増大に応じて逆バイアス電
圧V_Rが増大するように構成されているので、余
分な逆バイアス電圧の印加が制限され、暗電流の
影響が極めて少なくなる。

上述から明らかな如く本実施例には次の効果が
ある。

(a) 光検出電流に対応させて逆バイアス電圧を印
加することにより、光パワーの最大測定レベル
を少なくとも6dB以上高めることが可能にな
る。一方、光パワーが低い領域では逆バイアス
電圧が微小であるので、暗電流の影響を実質的
に受けずに高精度な測定が可能である。従つ
て、微小光パワーから数ｍＷ以上まで広いダイ
ナミツクレンジで高精度な測定が可能になる。

(b) 光検出電流I₀に基づいて逆バイアス電圧を得
るので、必要な逆バイアス電圧を容易に得るこ
とが出来る。

(c) 抵抗１２を介して負の微小電圧を印加してい
るので、入射光パワーが零の場合に何らかの原
因（たとえば雑音等）で順バイアス状態が発生
することを防止出来る。

(d) 整流ダイオード１０を設けたので、何らかの
原因で正の出力電圧V₁が発生しても順バイア
ス状態が発生しない。

第２の実施例次に、第６図を参照して本発明の第２の実施例
に係る光検出回路について述べる。但し、この第
６図及び変形例を説明する第７図〜第９図に於い
て第４図と共通する部分には同一の符号を付し、
全く同一構成を有して全く同一の動作をなす部分
についてはその説明を省略する。第６図の逆バイ
アス電圧発生回路５は、ホトダイオード１の光検
出電流I₀に直接に応答させず、演算増幅器２の出
力端子に得られる光検出電圧V₀に応答させるよ
うに構成されている。また、測定範囲に応じて帰
還抵抗R_fの値を変えるために、抵抗R₁（100Ω）、
R₂（1kΩ）、R₃（10kΩ）、R₄（100kΩ）、R₅（1MΩ）
が設けられ、これ等を選択するために接点a₁〜a₅
を有する第１のスイツチS₁が設けられている。ま
た、逆バイアス電圧値を切換えるために、抵抗
R₅（1kΩ）、R₇（10kΩ）が設けられ、この抵抗
R₆、R₇及びグランドに逆バイアス用演算増幅器
６の反反転入力端子を選択的に接続するための第
２のスイツチS₂が設けられている。第２のスイツ
チS₂は接点b₁〜b₅を有し、第１のスイツチS₁に連
動する。

逆バイアス用演算増幅器６の非反転入力端子は
接地され、反転入力端子と出力端子との間には
2kΩの利得設定用抵抗８、整流ダイオード１０、
及び抵抗９が接続されている。演算増幅器６の出
力端子とグランドとの間には抵抗９とダイオード
１０と可変抵抗１１との直列回路が接続され、電
圧分割点７がホトダイオード１のアノードに接続
されている。分割点７には微小の逆バイアス電圧
を印加するための負電源端子V^-も抵抗１２を介
して接続されている。

この回路の動作を次に説明する。この第６図の
回路は切換スイツチS₁、S₂を有しているので、入
射光パワーの大きさに適合する接点を選択する。
即ち、演算増幅器２の出力電圧V₀を測定する例
えばアナログ−デジタル変換器（図示せず）がフ
ルスケールになつたら、接点をa₅からa₁に向つて
切り換える。入射光パワーが小さい場合には、接
点a₅、b₅を選択する。この状態でホトダイオード
１に光が入射すると、光パワーに対応した出力電
圧V₀が第４図の場合と同様に得られる。一方、
逆バイアス用演算増幅器６の反転入力端子は、ス
イツチS₂の接点b₅を介して接地されるので、出力
電圧V₁が零Ｖとなる。従つて、ホトダイオード
１には抵抗１２を介して微小の逆バイアス電圧が
付与された状態となる。このため、逆バイアス電
圧に基づく暗電流の影響が実質的に無い状態で測
定が行われる。

入射光パワーが増大してフルスケールになつた
ら、接点をa₄、b₄又はa₃、b₃に切換える。このよ
うに接点を切換えても、接点a₅、b₅の場合と同様
に動作する。

入射光パワーが大きいために、接点a₃、b₃でも
フルケースの場合には、接点a₂、b₂を選択する。
この時には、演算増幅器６の反転入力端子がスイ
ツチS₂の接点b₂と抵抗R₇とを介して前段の演算
増幅器２の出力端子に接続され、光検出電圧V₀
の反転増幅出力電圧V₁が得られる。この時、抵
抗R₇を10kΩ、抵抗８を2kΩとすれば、ダイオー
ド１０のアノード電圧がほぼ−V₀／５となる。
反転出力電圧V₁は、抵抗９と１１とで分割され
てホトダイオード１のアノードに逆バイアス電圧
として印加される。このため、第４図の回路と同
様な作用効果が得られる。尚ダイオード１０は第
４図の場合と同様に働くので、低入射光パワーか
ら高入射光パワーの範囲の直線性は確保される。

入射光パワーが更に増大した場合には、接点
a₁、b₁をオンにする。この場合、抵抗R₁を100
Ω、抵抗R₅を1kΩとすれば、接点a₂からa₁への
切換で光検出電圧V₀が1/10になる。一方、演算
増幅器６の利得は接点₂からb₁への切換で２にな
る。従つて、同一の光検出電流I₀の場合には、接
点a₁b₁及びa₂b₂のいずれを選択しても、同一の逆
バイアス電圧を得ることが出来る。

変形例本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば、次のような種々の変形例を含むもの
である。

(A) 第４図及び第６図に於いてホトダイオード１
及び整流ダイオード１０の極性を逆にし、且つ
抵抗１２を正の電源に接続してもよい。

(B) 第６図のR₁〜R₅を単一の抵抗R_fとし、且つ
R₆〜R₇を単一の抵抗R₆とし、第７図に示す回
路構成としてもよい。尚第７図ではホトダイオ
ード１及び整流ダイオード１０の極性が逆にさ
れ且つ抵抗１２が正の電源に接続されている。
このように構成しても、ダイオード１０が設け
られているので、低入射光パワー領域では逆バ
イアス電圧が実質的に印加されず、暗電流の増
大が阻止される。

(C) 逆バイアス電圧発生回路５を第８図に示す如
く構成してもよい。即ち逆バイアス電圧を光検
出電圧V₀と光検出電流I₀との両方に基づいて形
成してもよい。この第８図の回路では、第６図
と同様に抵抗R₆、８ａと演算増幅器６ａとに
よつて光検出電圧V₀の反転電圧V₂を得、この
電圧V₂を抵抗９とダイオード１０と抵抗１１
とから成る分圧回路に加え、分離点７の電圧を
演算増幅器６ｂの非反転入力端子に入力させて
いる。帰還抵抗８ｂを有する演算増幅器６ｂは
第４図と同様に動作し、同様な作用効果が得ら
れる。

(D) ホトダイオード１の光検出電流I₀が大きくな
つて演算増幅器２の飽和が悪影響を及ぼす場合
には第９図のように一対のトランジスタQ₁、
Q₂、一対のダイオードD₁、D₂、一対の抵抗
R₁₁、R₁₂から成るコンプリメンタリーエミツ
タホロワの出力回路を付加してもよい。また演
算増幅器６の出力端子に第９図に示すコンプリ
メンタリーエミツタホロワの出力回路を接続し
てもよい。

(E) ダイオード１０の代りに、別の非直線素子を
接続してもよい。またダイオード１０と抵抗又
は別の非直線素子との組み合せによつてホトダ
イオード１の特性に適合する逆バイアス電圧を
発生させるようにしてもよい。また、低光パワ
ー領域から高光パワー領域の全部で光検出電流
の増大に追従して逆バイアス電圧を増大させる
場合には、ダイオード１０を省いてもよい。

(F) 演算増幅器２，６の非反転入力端子を接地せ
ずに一定の電圧源に接続してもよい。

(G) Geホトダイオードに限定されるものでなく、
Siホトダイオード、I_oＰホトダイオード等を使
用する場合にも適用可能である。

(H) 光検出用ホトダイオード１と実質的に特性が
同一の制御用ホトダイオードを設け、このホト
ダイオードに光検出用ホトダイオード１を同一
の光を与え、この制御用ホトダイオードの電流
に基づいて逆バイアス電圧を発生させてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光検出回路を示す回路図、第２
図はホトダイオードに負荷を接続した場合の等価
回路図、第３図は従来の逆バイアス印加方式の光
検出回路を示す回路図、第４図は本発明の第１の
実施例に係わる光検出回路を示す回路図、第５図
は第４図の光検出回路の動作を説明するために入
射光パワーと光検出電圧及び逆バイアス電圧との
関係を示す特性図、第６図は本発明の第２の実施
例の光検出回路を示す回路図、第７図、第８図、
及び第９図は変形例の光検出回路を夫々示す回路
図である。１……ホトダイオード、２……演算増幅器、５
……逆バイアス電圧発生回路、６……逆バイアス
用演算増幅器、１０……整流ダイオード、R_f…
…帰還抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】１入射光のパワーの大きな領域で光検出電流が
飽和に基づいて非直線に変化する特性を有するホ
トダイオードと、一対の入力端子と出力端子とを有し且つ前記一
対の入力端子の一方が前記ホトダイオードの一端
に接続され、前記一対の入力端子の他方が接地レ
ベル又は一定電圧レベルを与える手段に接続され
た演算増幅器と、前記演算増幅器の前記一方の入力端子と前記出
力端子との間の帰還回路に直列に接続された帰還
抵抗と、前記ホトダイオードに逆バイアス電圧を印加す
るために前記ホトダイオードの他端に直流的に接
続され、且つ前記ホトダイオードの電流と前記演
算増幅器から得られる光検出電圧とのいずれか一
方又は両方に応答して前記入射光のパワーの変化
に対して非直線性を有して変化する逆バイアス電
圧を発生する逆バイアス電圧発生回路と、を備え、前記光検出電圧が前記入射光のパワーの
小さい領域から大きな領域まで直線性を有して変
化するように前記逆バイアス電圧が設定されてい
ることを特徴とする光検出回路。