JPH04107004A - 光受信用極低雑音フロントエンド - Google Patents
光受信用極低雑音フロントエンドInfo
- Publication number
- JPH04107004A JPH04107004A JP2226093A JP22609390A JPH04107004A JP H04107004 A JPH04107004 A JP H04107004A JP 2226093 A JP2226093 A JP 2226093A JP 22609390 A JP22609390 A JP 22609390A JP H04107004 A JPH04107004 A JP H04107004A
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- Japan
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- noise
- optical reception
- amplifier
- extralow
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の概要〕
光受信用のフロントエンドに関し、
低インピーダンス負荷を駆動でき、極低雑音の光受信用
フロントエンドを提供することを目的とし、 増幅部とその出力側のバッファ部からなる光受信用フロ
ントエンドにおいて、増幅部をＧａＡｓ −ＦＥＴで構
成し、そしてパフフッ部をバイポーラトランジスタで構
成し、該バイポーラトランジスタを加熱し、全体を極低
温に冷却した構成とする。
フロントエンドを提供することを目的とし、 増幅部とその出力側のバッファ部からなる光受信用フロ
ントエンドにおいて、増幅部をＧａＡｓ −ＦＥＴで構
成し、そしてパフフッ部をバイポーラトランジスタで構
成し、該バイポーラトランジスタを加熱し、全体を極低
温に冷却した構成とする。
本発明は、光受信用のフロントエンドに関する。
増幅器の特に初段は低雑音であることが望まれ、光受信
機においてもそうである。光受信機において特に極低雑
音のフロントエンド回路が必要な場合は、これを極低温
下に置くことがある。本発明はか−る光受信搬用の極低
雑音フロントエンドに係るものである。
機においてもそうである。光受信機において特に極低雑
音のフロントエンド回路が必要な場合は、これを極低温
下に置くことがある。本発明はか−る光受信搬用の極低
雑音フロントエンドに係るものである。
光受信機のフロントエンドは、第３図に示す如き構成を
有する。即ち本体は帰還増幅器で、ＡＭＰはその高利得
増幅部、ＲＦは帰還抵抗である。
有する。即ち本体は帰還増幅器で、ＡＭＰはその高利得
増幅部、ＲＦは帰還抵抗である。
アバランシェフォトダイオードＡＰＤで光入力を受け、
光電変換出力が増幅部ＡＭＰの入力になる。
光電変換出力が増幅部ＡＭＰの入力になる。
か−る回路では抵抗ＲＦは熱雑音を発生するからこれを
電流源１ｆｉＦ で表わし、増幅部も特にその初段の雑
音が目立つのでこれを電流源ｉ４ で表わすと、図示の
ようになる。１＋＋Ｆ ＝４ｋＴΔｆ／ＲＦ ＋ 増
幅部初段にＦＥＴが使用されるならｉ、： ＝４ｋＴ
ｒ”（ωＣ，，）”Δｆ／ｇｔｓで、いずれも温度Ｔに
関係しており、温度Ｔを下げれば小さくなる。
電流源１ｆｉＦ で表わし、増幅部も特にその初段の雑
音が目立つのでこれを電流源ｉ４ で表わすと、図示の
ようになる。１＋＋Ｆ ＝４ｋＴΔｆ／ＲＦ ＋ 増
幅部初段にＦＥＴが使用されるならｉ、： ＝４ｋＴ
ｒ”（ωＣ，，）”Δｆ／ｇｔｓで、いずれも温度Ｔに
関係しており、温度Ｔを下げれば小さくなる。
そこで特に低雑音のフロントエンドが必要な場合は、全
体を液体窒素などで冷却するのが有効である。この場合
、増幅部のトランジスタは、熱雑音成分が支配的なＧａ
Ａｓ −ＰＥＴが有利である（バイポーラトランジスタ
の雑音はショット雑音が主で、温度に関係ない）。
体を液体窒素などで冷却するのが有効である。この場合
、増幅部のトランジスタは、熱雑音成分が支配的なＧａ
Ａｓ −ＰＥＴが有利である（バイポーラトランジスタ
の雑音はショット雑音が主で、温度に関係ない）。
〔発明が解決しようとする課題］
ところでフロントエンドの出力は同軸線路でメインアン
プ等の後段機器へ導かれるが、同軸線路は低インピーダ
ンスであるから、ＧａＡｓ −ＰＥＴのような相互コン
ダクタンスｇ■が低い素子では同軸線路の駆動は困難で
ある。この点ではフロントエンドの出力段をバイポーラ
トランジスタにし、該トランジスタのエミッタホロアな
どで同軸線路を駆動するのが適当であるが、極低温下で
はバイポーラトランジスタの電流増幅率ｈＦＥが低下し
、−例を挙げるとＴｍ２Ｏ３にで１００のものがＴ＝７
７にで２になってしまう。
プ等の後段機器へ導かれるが、同軸線路は低インピーダ
ンスであるから、ＧａＡｓ −ＰＥＴのような相互コン
ダクタンスｇ■が低い素子では同軸線路の駆動は困難で
ある。この点ではフロントエンドの出力段をバイポーラ
トランジスタにし、該トランジスタのエミッタホロアな
どで同軸線路を駆動するのが適当であるが、極低温下で
はバイポーラトランジスタの電流増幅率ｈＦＥが低下し
、−例を挙げるとＴｍ２Ｏ３にで１００のものがＴ＝７
７にで２になってしまう。
本発明はか＼る点に鑑みてなされたもので、低インピー
ダンス負荷を駆動でき、極低雑音の光受信用フロントエ
ンドを提供することを目的とするものである。
ダンス負荷を駆動でき、極低雑音の光受信用フロントエ
ンドを提供することを目的とするものである。
第１図に示すように本発明では光受信用フロントエンド
を、ＧａＡｓ ＦＥＴ Ｔ ＲＩ−Ｔ Ｒｘで構成す
る増幅部１０Ａと、バイポーラトランジスタＴＲ，。
を、ＧａＡｓ ＦＥＴ Ｔ ＲＩ−Ｔ Ｒｘで構成す
る増幅部１０Ａと、バイポーラトランジスタＴＲ，。
ＴＲ，で構成する出力バッファ部１０Ｂで構成し、全体
を液体窒素などで冷却して極低温にするが、バイポーラ
トランジスタＴＲ，、ＴＲ３は電熱線Ｈで加熱して極低
温化を防ぐ。
を液体窒素などで冷却して極低温にするが、バイポーラ
トランジスタＴＲ，、ＴＲ３は電熱線Ｈで加熱して極低
温化を防ぐ。
このようにすれば、低温化されたＧａＡｓ −ＦＥＴの
増幅部で高利得、極低雑音が得られ、また低温化は回避
されたバイポーラトランジスタの出力バッファにより充
分なｈＦＥで低インピーダンスの同軸ケーブルを駆動す
ることができる。
増幅部で高利得、極低雑音が得られ、また低温化は回避
されたバイポーラトランジスタの出力バッファにより充
分なｈＦＥで低インピーダンスの同軸ケーブルを駆動す
ることができる。
〔実施例］
第１図では増幅部１０ＡはＧａＡｓ ＦＥＴ Ｔ Ｒ
１，ＴＲ，、ＴＲ，で構成する３段の増幅段からなり、
Ｒ＋。
１，ＴＲ，、ＴＲ，で構成する３段の増幅段からなり、
Ｒ＋。
Ｒｚ、Ｒｓはその各段の負荷抵抗、Ｒｈ、Ｒｆｆ＋ Ｒ
ｓはバイアス抵抗である。バッファ部１０Ｂはエミッタ
ホロアのバイポーラトランジスタＴＲ，、ＴＲ。
ｓはバイアス抵抗である。バッファ部１０Ｂはエミッタ
ホロアのバイポーラトランジスタＴＲ，、ＴＲ。
を２段接続してなり、帰還抵抗Ｒｒは１段目ＴＲ。
のエミッタと増幅部トランジスタＴＲ，のゲートとの間
に接続される。
に接続される。
電源線！は負電圧を加えられ、そして図示のように多数
の高周波バイパス用のコンデンサがグランドとの間に接
続される。またチョークコイルも挿入される。出力端Ｔ
１に同軸ケーブルを接続し、これをトランジスタＴＲ１
の出力で駆動するが、ＴＲ６は省略してトランジスタＴ
Ｒ，の出力で駆動してもよい（それでも駆動可能）。
の高周波バイパス用のコンデンサがグランドとの間に接
続される。またチョークコイルも挿入される。出力端Ｔ
１に同軸ケーブルを接続し、これをトランジスタＴＲ１
の出力で駆動するが、ＴＲ６は省略してトランジスタＴ
Ｒ，の出力で駆動してもよい（それでも駆動可能）。
電熱線Ｈは第２図（ａ）に示すようにバイポーラトラン
ジスタＴＲ，、ＴＲ９に装着して、これを局部加熱させ
る。Ｈｌ、Ｈｚが電熱線Ｈで、個別部品であるトランジ
スタＴＲ，、ＴＲ，の円筒型筺体に巻付き、該筺体、ひ
いては該トランジスタ本体部（接合部）を例えば常温程
度に加熱する。本例では電熱線Ｈ，，Ｈ，は並列で、電
源端子Ｔ２とグランド間に接続されるが、勿論これらは
直列でもよい。
ジスタＴＲ，、ＴＲ９に装着して、これを局部加熱させ
る。Ｈｌ、Ｈｚが電熱線Ｈで、個別部品であるトランジ
スタＴＲ，、ＴＲ，の円筒型筺体に巻付き、該筺体、ひ
いては該トランジスタ本体部（接合部）を例えば常温程
度に加熱する。本例では電熱線Ｈ，，Ｈ，は並列で、電
源端子Ｔ２とグランド間に接続されるが、勿論これらは
直列でもよい。
この第２図（ａ）で１０はフロントエンドの筺体であり
、これにフォトダイオードＡＰＤ、出力端子Ｔ０、電源
端子Ｔ２などが取付けられる。増幅部およびバッファ部
は筺体１０内に立体的に結線して収容される、つまり各
個別部品ＴＲ，、ＴＲ，、・・・・・・の端子とグラン
ド（１体）または電源線１等の間に抵抗などの個別部品
を接続し、かつそれを支持部材として全体を支持／固定
してなる。このような筺体１０を第２図（ハ）に示すよ
うに、液体窒素などを入れた容器１２の器壁に当接して
支持させ、これらを更に容器１４に入れて該容器１４内
を排気し、真空にする（つまりクライオスタットに取付
ける）。１６は真空ポンプに接続して容器１４内を排気
する排気口、１８は容器１２内へ液体窒素などを注入し
また気化して発生したガスを放出する人出口、２０は光
ファイバである。フォトダイオードＡＰＤの周囲は光コ
ネクタの受は口にな７ており、光ファイバ２０の先端は
光コネクタの挿込み口になっていて該受は口に嵌着する
。図示しないが信号線及び電源線も容器１４の蓋を通っ
て外部へ引出される。
、これにフォトダイオードＡＰＤ、出力端子Ｔ０、電源
端子Ｔ２などが取付けられる。増幅部およびバッファ部
は筺体１０内に立体的に結線して収容される、つまり各
個別部品ＴＲ，、ＴＲ，、・・・・・・の端子とグラン
ド（１体）または電源線１等の間に抵抗などの個別部品
を接続し、かつそれを支持部材として全体を支持／固定
してなる。このような筺体１０を第２図（ハ）に示すよ
うに、液体窒素などを入れた容器１２の器壁に当接して
支持させ、これらを更に容器１４に入れて該容器１４内
を排気し、真空にする（つまりクライオスタットに取付
ける）。１６は真空ポンプに接続して容器１４内を排気
する排気口、１８は容器１２内へ液体窒素などを注入し
また気化して発生したガスを放出する人出口、２０は光
ファイバである。フォトダイオードＡＰＤの周囲は光コ
ネクタの受は口にな７ており、光ファイバ２０の先端は
光コネクタの挿込み口になっていて該受は口に嵌着する
。図示しないが信号線及び電源線も容器１４の蓋を通っ
て外部へ引出される。
以上説明したように本発明により、低インピーダンス負
荷を駆動でき、極低雑音の、光受信用フロントエンドが
得られる。
荷を駆動でき、極低雑音の、光受信用フロントエンドが
得られる。
第１図は本発明の原理図、
第２図は本発明の詳細な説明図、
第３図は従来例の説明図である。
第１図で１０Ａは増幅部、１０Ｂはバッファ部、１０は
フロントエンドの筺体、ＴＲ，−ＴＲ，はＧａＡｓ
ＦＥＴ 、 ＴＲ４，ＴＲ５はバイポーラトランジスタ
、Ｈは電熱線である。
フロントエンドの筺体、ＴＲ，−ＴＲ，はＧａＡｓ
ＦＥＴ 、 ＴＲ４，ＴＲ５はバイポーラトランジスタ
、Ｈは電熱線である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、増幅部（１０Ａ）とその出力側のバッファ部（１０
Ｂ）からなる光受信用フロントエンドにおいて、 増幅部をＧａＡｓ−ＦＥＴ（ＴＲ＿１〜ＴＲ＿３）で構
成し、そしてバッファ部をバイポーラトランジスタ（Ｔ
Ｒ＿４、ＴＲ＿５）で構成し、 該バイポーラトランジスタを加熱し、全体を極低温に冷
却したことを特徴とする光受信用極低雑音フロントエン
ド。 ２、バイポーラトランジスタを電熱線（Ｈ）で加熱し、
フロントエンド筺体（１０）を極低温容器（１２）に当
接させて冷却したことを特徴とする、請求項１記載の光
受信用極低雑音フロントエンド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2226093A JPH04107004A (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 光受信用極低雑音フロントエンド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2226093A JPH04107004A (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 光受信用極低雑音フロントエンド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04107004A true JPH04107004A (ja) | 1992-04-08 |
Family
ID=16839718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2226093A Pending JPH04107004A (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 光受信用極低雑音フロントエンド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04107004A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6943630B2 (en) * | 2000-12-01 | 2005-09-13 | Transmode Systems Ab | Amplifier circuit, an optical communication system and a method of controlling amplification |
| JP2008507943A (ja) * | 2004-08-12 | 2008-03-13 | フィニサー コーポレイション | フィルタ処理を一体化して寄生静電容量が低減されたトランスインピーダンス増幅器 |
| WO2021186651A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 日本電信電話株式会社 | 電流電圧変換装置 |
| JPWO2021186653A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | ||
| JPWO2021186652A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 |
-
1990
- 1990-08-28 JP JP2226093A patent/JPH04107004A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6943630B2 (en) * | 2000-12-01 | 2005-09-13 | Transmode Systems Ab | Amplifier circuit, an optical communication system and a method of controlling amplification |
| JP2008507943A (ja) * | 2004-08-12 | 2008-03-13 | フィニサー コーポレイション | フィルタ処理を一体化して寄生静電容量が低減されたトランスインピーダンス増幅器 |
| JP4917537B2 (ja) * | 2004-08-12 | 2012-04-18 | フィニサー コーポレイション | フィルタ処理を一体化して寄生静電容量が低減されたトランスインピーダンス増幅器 |
| WO2021186651A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 日本電信電話株式会社 | 電流電圧変換装置 |
| JPWO2021186653A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | ||
| JPWO2021186652A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | ||
| WO2021186653A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 日本電信電話株式会社 | 電流電圧変換装置 |
| JPWO2021186651A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | ||
| WO2021186652A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 日本電信電話株式会社 | 電流電圧変換装置 |
| US12216143B2 (en) | 2020-03-18 | 2025-02-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Voltage current conversion device |
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