JPH05102515A - 光受信装置 - Google Patents
光受信装置Info
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- JPH05102515A JPH05102515A JP3259194A JP25919491A JPH05102515A JP H05102515 A JPH05102515 A JP H05102515A JP 3259194 A JP3259194 A JP 3259194A JP 25919491 A JP25919491 A JP 25919491A JP H05102515 A JPH05102515 A JP H05102515A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、高速のシリアル信号を低速のパラレ
ル信号に変換することができる光受信装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】４個のＰＩＮフォトダイオード１１、１２、１
３、１４が、遅延用光ファイバ１５、１６、１７によっ
て直列に接続されている。ＰＩＮフォトダイオード１
１、１２、１３、１４の光吸収層は、そのフォトルミネ
ッセンス波長λｇが光シリアル信号の波長λより短く、
且つその波長λ近傍の波長であるため、印加電圧が低い
場合には、光シリアル信号に対して透明であり、印加電
圧を所定の電圧以上に上げると、フランツ・ケルディッ
シュ効果により、光吸収が生じて光シリアル信号を電気
信号に変換する。遅延用光ファイバ１５、１６、１７の
光路長は、それぞれ光シリアル信号のパルス間隔時間Ｔ
1 に光が進む距離に等しい。
ル信号に変換することができる光受信装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】４個のＰＩＮフォトダイオード１１、１２、１
３、１４が、遅延用光ファイバ１５、１６、１７によっ
て直列に接続されている。ＰＩＮフォトダイオード１
１、１２、１３、１４の光吸収層は、そのフォトルミネ
ッセンス波長λｇが光シリアル信号の波長λより短く、
且つその波長λ近傍の波長であるため、印加電圧が低い
場合には、光シリアル信号に対して透明であり、印加電
圧を所定の電圧以上に上げると、フランツ・ケルディッ
シュ効果により、光吸収が生じて光シリアル信号を電気
信号に変換する。遅延用光ファイバ１５、１６、１７の
光路長は、それぞれ光シリアル信号のパルス間隔時間Ｔ
1 に光が進む距離に等しい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光受信装置に係り、特
に光ファイバーを用いた光通信において高速の光信号を
受信する光受信装置に関する。近年の通信の高度化に伴
い、光通信の高速化が要求されている。このためには、
光信号を電気信号に変換する受光装置にも高速化が要求
されている。
に光ファイバーを用いた光通信において高速の光信号を
受信する光受信装置に関する。近年の通信の高度化に伴
い、光通信の高速化が要求されている。このためには、
光信号を電気信号に変換する受光装置にも高速化が要求
されている。
【０００２】
【従来の技術】従来の光通信用の受信装置においては、
光ファイバを通過してきた光シリアル信号をＰＩＮフォ
トダイオードで電気信号に変換し、これを電気回路の増
幅器で増幅した後、低速のパラレル信号に変換する方式
が採用されていた。
光ファイバを通過してきた光シリアル信号をＰＩＮフォ
トダイオードで電気信号に変換し、これを電気回路の増
幅器で増幅した後、低速のパラレル信号に変換する方式
が採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光通信
の高速化に伴い、伝送速度が１０Ｇｂｉｔ／ｓを越える
に至って、ＰＩＮフォトダイオードは応答可能である
が、電気回路の増幅器やシリアル−パラレル信号変換の
電気回路が光信号の伝送速度に追いつけない状況になっ
てきている。
の高速化に伴い、伝送速度が１０Ｇｂｉｔ／ｓを越える
に至って、ＰＩＮフォトダイオードは応答可能である
が、電気回路の増幅器やシリアル−パラレル信号変換の
電気回路が光信号の伝送速度に追いつけない状況になっ
てきている。
【０００４】そこで本発明は、高速のシリアル信号を低
速のパラレル信号に変換することができる光受信装置を
提供することを目的とする。
速のパラレル信号に変換することができる光受信装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】図１及び図２は、本発明
の原理説明図である。なお、ここでは説明を簡単にする
ために、光シリアル信号を４チャンネルのパラレル電気
信号に変換する場合を考える。図１の概略図に示される
ように、本発明による光受信装置は、４個のＰＩＮフォ
トダイオード１１、１２、１３、１４が、遅延用光ファ
イバ１５、１６、１７によって直列に接続されている。
の原理説明図である。なお、ここでは説明を簡単にする
ために、光シリアル信号を４チャンネルのパラレル電気
信号に変換する場合を考える。図１の概略図に示される
ように、本発明による光受信装置は、４個のＰＩＮフォ
トダイオード１１、１２、１３、１４が、遅延用光ファ
イバ１５、１６、１７によって直列に接続されている。
【０００６】ここで、ＰＩＮフォトダイオード１１、１
２、１３、１４の光吸収層は、そのフォトルミネッセン
ス波長λｇが光シリアル信号の波長λより短く、且つそ
の波長λ近傍の波長であるため、印加電圧が低い場合に
は、光シリアル信号に対して透明であり、印加電圧を所
定の電圧以上に上げると、フランツ・ケルディッシュ効
果により、光吸収が生じて光シリアル信号を電気信号に
変換する。
２、１３、１４の光吸収層は、そのフォトルミネッセン
ス波長λｇが光シリアル信号の波長λより短く、且つそ
の波長λ近傍の波長であるため、印加電圧が低い場合に
は、光シリアル信号に対して透明であり、印加電圧を所
定の電圧以上に上げると、フランツ・ケルディッシュ効
果により、光吸収が生じて光シリアル信号を電気信号に
変換する。
【０００７】また、表面及び裏面にそれぞれ入力光及び
出力光用の窓があり、入力光と出力光の両方がとれるよ
うになってるため、１つのフォトダイオードを透過した
光シリアル信号は、次のフォトダイオードに入力され
る。遅延用光ファイバ１５、１６、１７の光路長は、そ
れぞれ光シリアル信号のパルス間隔時間Ｔ1 に光が進む
距離に等しい。従って、光シリアル信号の１つの光信号
パルスがあるＰＩＮフォトダイオードに入った時、次の
光信号パルスがその１個手前のＰＩＮフォトダイオード
に入ることになる。
出力光用の窓があり、入力光と出力光の両方がとれるよ
うになってるため、１つのフォトダイオードを透過した
光シリアル信号は、次のフォトダイオードに入力され
る。遅延用光ファイバ１５、１６、１７の光路長は、そ
れぞれ光シリアル信号のパルス間隔時間Ｔ1 に光が進む
距離に等しい。従って、光シリアル信号の１つの光信号
パルスがあるＰＩＮフォトダイオードに入った時、次の
光信号パルスがその１個手前のＰＩＮフォトダイオード
に入ることになる。
【０００８】
【作用】図１に示されるように構成された光受信装置の
ＰＩＮフォトダイオード１４に、図２（ａ）のタイムチ
ャートに示されるように、パルス間隔時間Ｔ1 のパルス
信号Ｄ11、Ｄ12、Ｄ13、Ｄ14、Ｄ21、Ｄ22、Ｄ23、
Ｄ24、Ｄ31、Ｄ32、Ｄ33、Ｄ 34、…からなる光シリアル
信号が入力される。
ＰＩＮフォトダイオード１４に、図２（ａ）のタイムチ
ャートに示されるように、パルス間隔時間Ｔ1 のパルス
信号Ｄ11、Ｄ12、Ｄ13、Ｄ14、Ｄ21、Ｄ22、Ｄ23、
Ｄ24、Ｄ31、Ｄ32、Ｄ33、Ｄ 34、…からなる光シリアル
信号が入力される。
【０００９】また、ＰＩＮフォトダイオード１１、１
２、１３、１４には、図２（ｂ）に示されるように、パ
ルス間隔時間Ｔ1 より短いパルス幅の電気パルスＰ1 、
Ｐ2 、Ｐ3 、…がパルス間隔時間Ｔ2 ＝４Ｔ1 で同時に
印加される。しかも、そのタイミングは、４番目のパル
ス信号Ｄ14がＰＩＮフォトダイオード１４に入力される
と同時に、１番目の電気パルスＰ1 がＰＩＮフォトダイ
オード１１、１２、１３、１４に印加されるようになっ
ている。
２、１３、１４には、図２（ｂ）に示されるように、パ
ルス間隔時間Ｔ1 より短いパルス幅の電気パルスＰ1 、
Ｐ2 、Ｐ3 、…がパルス間隔時間Ｔ2 ＝４Ｔ1 で同時に
印加される。しかも、そのタイミングは、４番目のパル
ス信号Ｄ14がＰＩＮフォトダイオード１４に入力される
と同時に、１番目の電気パルスＰ1 がＰＩＮフォトダイ
オード１１、１２、１３、１４に印加されるようになっ
ている。
【００１０】以下、このような時間スケジュールに従っ
てＰＩＮフォトダイオード１１、１２、１３、１４に電
気パルスＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、…が印加される場合の各Ｐ
ＩＮフォトダイオード１１、１２、１３、１４の出力を
求める。即ち、光シリアル信号の先頭のパルス信号Ｄ11
がＰＩＮフォトダイオード１１に到達するまでは、ＰＩ
Ｎフォトダイオード１１、１２、１３、１４には低い電
圧ＶL しか印加されていないため、光シリアル信号は透
過する。
てＰＩＮフォトダイオード１１、１２、１３、１４に電
気パルスＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、…が印加される場合の各Ｐ
ＩＮフォトダイオード１１、１２、１３、１４の出力を
求める。即ち、光シリアル信号の先頭のパルス信号Ｄ11
がＰＩＮフォトダイオード１１に到達するまでは、ＰＩ
Ｎフォトダイオード１１、１２、１３、１４には低い電
圧ＶL しか印加されていないため、光シリアル信号は透
過する。
【００１１】そして先頭のパルス信号Ｄ11がＰＩＮフォ
トダイオード１１に到達した時に、全てのＰＩＮフォト
ダイオード１１、１２、１３、１４に高い電圧ＶH の電
気パルスＰ1 が印加される。この時、２番目のパルス信
号Ｄ12はＰＩＮフォトダイオード１２に、３番目のパル
ス信号Ｄ13はＰＩＮフォトダイオード１３に、４番目の
パルス信号Ｄ14はＰＩＮフォトダイオード１４に、それ
ぞれ到達している。
トダイオード１１に到達した時に、全てのＰＩＮフォト
ダイオード１１、１２、１３、１４に高い電圧ＶH の電
気パルスＰ1 が印加される。この時、２番目のパルス信
号Ｄ12はＰＩＮフォトダイオード１２に、３番目のパル
ス信号Ｄ13はＰＩＮフォトダイオード１３に、４番目の
パルス信号Ｄ14はＰＩＮフォトダイオード１４に、それ
ぞれ到達している。
【００１２】従って、ＰＩＮフォトダイオード１１、１
２、１３、１４への電気パルスＰ1 の印加により、各Ｐ
ＩＮフォトダイオード１１、１２、１３、１４の光吸収
層において、フランツ・ケルディッシュ効果よる光吸収
が生じ、光シリアル信号のパルス信号Ｄ11、Ｄ12、
Ｄ13、Ｄ14をそれぞれＰＩＮフォトダイオード１１、１
２、１３、１４の出力電気信号Ｄ11´、Ｄ12´、Ｄ
13´、Ｄ14´に変換する。
２、１３、１４への電気パルスＰ1 の印加により、各Ｐ
ＩＮフォトダイオード１１、１２、１３、１４の光吸収
層において、フランツ・ケルディッシュ効果よる光吸収
が生じ、光シリアル信号のパルス信号Ｄ11、Ｄ12、
Ｄ13、Ｄ14をそれぞれＰＩＮフォトダイオード１１、１
２、１３、１４の出力電気信号Ｄ11´、Ｄ12´、Ｄ
13´、Ｄ14´に変換する。
【００１３】なお、これらの出力電気信号Ｄ11´、Ｄ12
´、Ｄ13´、Ｄ14´のパルス幅は、光吸収層に発生した
キャリアのドリフトに要する時間に規定されて、パルス
信号Ｄ11、Ｄ12、Ｄ13、Ｄ14のパルス幅よりも長くな
る。このようにして、光シリアル信号のパルス列のパル
ス間隔時間Ｔ1 の４倍のパルス間隔時間Ｔ2 ＝４Ｔ
1 で、ＰＩＮフォトダイオード１１、１２、１３、１４
に高い電圧ＶH の電気パルスＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、…を同
時に印加することにより、光シリアル信号のパルス信号
Ｄ11、Ｄ12、Ｄ13、Ｄ14、Ｄ21、Ｄ22、Ｄ23、Ｄ 24、Ｄ
31、Ｄ32、Ｄ33、Ｄ34、…が出力電気信号Ｄ11´、Ｄ21
´、…と出力電気信号Ｄ12´、Ｄ22´、…と出力電気信
号Ｄ13´、Ｄ23´、…と出力電気信号Ｄ14´、Ｄ24´、
…の４チャンネルのパラレル電気信号に変換される。
´、Ｄ13´、Ｄ14´のパルス幅は、光吸収層に発生した
キャリアのドリフトに要する時間に規定されて、パルス
信号Ｄ11、Ｄ12、Ｄ13、Ｄ14のパルス幅よりも長くな
る。このようにして、光シリアル信号のパルス列のパル
ス間隔時間Ｔ1 の４倍のパルス間隔時間Ｔ2 ＝４Ｔ
1 で、ＰＩＮフォトダイオード１１、１２、１３、１４
に高い電圧ＶH の電気パルスＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、…を同
時に印加することにより、光シリアル信号のパルス信号
Ｄ11、Ｄ12、Ｄ13、Ｄ14、Ｄ21、Ｄ22、Ｄ23、Ｄ 24、Ｄ
31、Ｄ32、Ｄ33、Ｄ34、…が出力電気信号Ｄ11´、Ｄ21
´、…と出力電気信号Ｄ12´、Ｄ22´、…と出力電気信
号Ｄ13´、Ｄ23´、…と出力電気信号Ｄ14´、Ｄ24´、
…の４チャンネルのパラレル電気信号に変換される。
【００１４】これにより、電気回路に信号が入る前に高
速のシリアル信号を低速のパラレル信号に変換すること
ができるため、電気回路が光シリアル信号の伝送速度に
追いつくことができ、超高速の光信号の光受信が可能と
なる。
速のシリアル信号を低速のパラレル信号に変換すること
ができるため、電気回路が光シリアル信号の伝送速度に
追いつくことができ、超高速の光信号の光受信が可能と
なる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例による光受信装置
を、図３及び図４を用いて具体的に説明する。図３は、
本実施例による光受信装置示す概略図、図４はその光受
信装置に用いられるＰＩＮフォトダイオードを示す断面
図である。
を、図３及び図４を用いて具体的に説明する。図３は、
本実施例による光受信装置示す概略図、図４はその光受
信装置に用いられるＰＩＮフォトダイオードを示す断面
図である。
【００１６】なお、ここでは、波長λ＝１．５５μｍの
２０Ｇｂｉｔ／ｓの光シリアル信号を２Ｇｂｉｔ／ｓ−
１０チャンネルの電気パラレル信号に変換する場合につ
いて述べる。図３において、１０個のＰＩＮフォトダイ
オード２１、２２、２３、…、３０が、遅延用光ファイ
バ３１、３２、３３、…、３９によって直列に接続され
ている。そしてこれら遅延用光ファイバ３１、３２、３
３、…、３９の屈折率ｎはそれぞれ１．５であり、その
長さはそれぞれ１ｃｍ程度である。即ち、各遅延用光フ
ァイバ３１、３２、３３、…、３９の光路長は、光シリ
アル信号のパルス間隔時間Ｔ1 に光が進む距離と等しく
なっている。
２０Ｇｂｉｔ／ｓの光シリアル信号を２Ｇｂｉｔ／ｓ−
１０チャンネルの電気パラレル信号に変換する場合につ
いて述べる。図３において、１０個のＰＩＮフォトダイ
オード２１、２２、２３、…、３０が、遅延用光ファイ
バ３１、３２、３３、…、３９によって直列に接続され
ている。そしてこれら遅延用光ファイバ３１、３２、３
３、…、３９の屈折率ｎはそれぞれ１．５であり、その
長さはそれぞれ１ｃｍ程度である。即ち、各遅延用光フ
ァイバ３１、３２、３３、…、３９の光路長は、光シリ
アル信号のパルス間隔時間Ｔ1 に光が進む距離と等しく
なっている。
【００１７】次に、ＰＩＮフォトダイオード２１、２
２、２３、…、３０について説明する。なお、図４に
は、ＰＩＮフォトダイオード２２の断面を示すが、他の
ＰＩＮフォトダイオードも全く同一の構造である。ｎ+
−ＩｎＰ基板４１上に、バンドギャップＥｇがフォトル
ミネッセンス波長λｇ＝１．５０μｍになるような組成
で、厚さが３μｍ程度のｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層４
２が形成され、このｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層４２上
に、ｎ- −ＩｎＰ窓層４３が形成されている。
２、２３、…、３０について説明する。なお、図４に
は、ＰＩＮフォトダイオード２２の断面を示すが、他の
ＰＩＮフォトダイオードも全く同一の構造である。ｎ+
−ＩｎＰ基板４１上に、バンドギャップＥｇがフォトル
ミネッセンス波長λｇ＝１．５０μｍになるような組成
で、厚さが３μｍ程度のｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層４
２が形成され、このｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層４２上
に、ｎ- −ＩｎＰ窓層４３が形成されている。
【００１８】そしてｎ- −ＩｎＰ窓層４３の中央部に
は、例えばＺｎが添加されたｐ+ −ＩｎＰ層４４が形成
され、その底面はｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層４２に達
している。また、ｎ- −ＩｎＰ窓層４３上に、保護膜と
してＳｉＮ層４５が形成されている。更に、ｐ+ −Ｉｎ
Ｐ層４４上にはｐ電極４６が形成され、ｎ+ −ＩｎＰ基
板４１底面にはｎ電極４７が形成されている。
は、例えばＺｎが添加されたｐ+ −ＩｎＰ層４４が形成
され、その底面はｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層４２に達
している。また、ｎ- −ＩｎＰ窓層４３上に、保護膜と
してＳｉＮ層４５が形成されている。更に、ｐ+ −Ｉｎ
Ｐ層４４上にはｐ電極４６が形成され、ｎ+ −ＩｎＰ基
板４１底面にはｎ電極４７が形成されている。
【００１９】そしてｐ電極４６に囲まれたｐ+ −ＩｎＰ
層４４上には、入力光用の窓４８を介して、遅延用光フ
ァイバ３１が設けられている。また、ｎ電極４７に囲ま
れたｎ+ −ＩｎＰ基板４１底面上にも、出力光用の窓４
９を介して、遅延用光ファイバ３２が設けられている
が、この出力光用の窓４９と遅延用光ファイバ３２との
間にはレンズ５０が設けられ、出力光用の窓４９から出
射される出力光を遅延用光ファイバ３２に集光するよう
になっている。
層４４上には、入力光用の窓４８を介して、遅延用光フ
ァイバ３１が設けられている。また、ｎ電極４７に囲ま
れたｎ+ −ＩｎＰ基板４１底面上にも、出力光用の窓４
９を介して、遅延用光ファイバ３２が設けられている
が、この出力光用の窓４９と遅延用光ファイバ３２との
間にはレンズ５０が設けられ、出力光用の窓４９から出
射される出力光を遅延用光ファイバ３２に集光するよう
になっている。
【００２０】次に、動作を説明する。本実施例による光
受信装置の動作は、上記図２に示すタイムチャートを用
いて説明した場合と同様である。但し、上記図２の場
合、光シリアル信号のパルス列のパルス間隔時間Ｔ1 の
４倍のパルス間隔時間Ｔ2 ＝４Ｔ1 で、ＰＩＮフォトダ
イオード１１、１２、１３、１４に電気パルスＰ1 、Ｐ
2 、Ｐ3、…を印加することにより、光シリアル信号を
４チャンネルのパラレル電気信号に変換したのに対し、
本実施例の場合には、光シリアル信号のパルス列のパル
ス間隔時間Ｔ1 の１０倍のパルス間隔時間Ｔ2 ＝１０Ｔ
1 で、ＰＩＮフォトダイオード２１、２２、２３、…、
３０に高い電圧ＶH の電気パルスＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、…
を印加することにより、光シリアル信号を１０チャンネ
ルのパラレル電気信号に変換する。
受信装置の動作は、上記図２に示すタイムチャートを用
いて説明した場合と同様である。但し、上記図２の場
合、光シリアル信号のパルス列のパルス間隔時間Ｔ1 の
４倍のパルス間隔時間Ｔ2 ＝４Ｔ1 で、ＰＩＮフォトダ
イオード１１、１２、１３、１４に電気パルスＰ1 、Ｐ
2 、Ｐ3、…を印加することにより、光シリアル信号を
４チャンネルのパラレル電気信号に変換したのに対し、
本実施例の場合には、光シリアル信号のパルス列のパル
ス間隔時間Ｔ1 の１０倍のパルス間隔時間Ｔ2 ＝１０Ｔ
1 で、ＰＩＮフォトダイオード２１、２２、２３、…、
３０に高い電圧ＶH の電気パルスＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、…
を印加することにより、光シリアル信号を１０チャンネ
ルのパラレル電気信号に変換する。
【００２１】具体的にいうと、ＰＩＮフォトダイオード
２１、２２、２３、…、３０にパルス幅５０ｐｓ、高さ
１０Ｖ程度の電気パルスを逆バイアスに周期２ＧＨｚで
印加する。これにより、各ＰＩＮフォトダイオード２
１、２２、２３、…、３０にそれぞれ２Ｇｂｉｔ／ｓの
信号が生じる。このように本実施例によれば、屈折率
１．５、長さ１ｃｍ程度の遅延用光ファイバ３１、３
２、３３、…、３９によって直列に接続されたＰＩＮフ
ォトダイオード２１、２２、２３、…、３０に、周期２
ＧＨｚ、パルス幅５０ｐｓ、高さ１０Ｖ程度の電気パル
スを逆バイアスに同時に印加することにより、２０Ｇｂ
ｉｔ／ｓの光シリアル信号を２Ｇｂｉｔ／ｓ−１０チャ
ンネルの電気パラレル信号に変換することができる。
２１、２２、２３、…、３０にパルス幅５０ｐｓ、高さ
１０Ｖ程度の電気パルスを逆バイアスに周期２ＧＨｚで
印加する。これにより、各ＰＩＮフォトダイオード２
１、２２、２３、…、３０にそれぞれ２Ｇｂｉｔ／ｓの
信号が生じる。このように本実施例によれば、屈折率
１．５、長さ１ｃｍ程度の遅延用光ファイバ３１、３
２、３３、…、３９によって直列に接続されたＰＩＮフ
ォトダイオード２１、２２、２３、…、３０に、周期２
ＧＨｚ、パルス幅５０ｐｓ、高さ１０Ｖ程度の電気パル
スを逆バイアスに同時に印加することにより、２０Ｇｂ
ｉｔ／ｓの光シリアル信号を２Ｇｂｉｔ／ｓ−１０チャ
ンネルの電気パラレル信号に変換することができる。
【００２２】なお、本実施例においては、光受光素子と
してＰＩＮフォトダイオード２１、２２、２３、…、３
０を用いたが、これに限らず、例えばフォトコンダクタ
を用いてもよい。この場合、動作層にＭＱＷ（Multi-Qu
antum Well）構造を用い、電圧を印加しない場合には、
光信号を透過し、所定の電圧を印加すると、バンドギャ
ップＥｇが実効的に小さくなり、光信号を吸収するよう
にする。
してＰＩＮフォトダイオード２１、２２、２３、…、３
０を用いたが、これに限らず、例えばフォトコンダクタ
を用いてもよい。この場合、動作層にＭＱＷ（Multi-Qu
antum Well）構造を用い、電圧を印加しない場合には、
光信号を透過し、所定の電圧を印加すると、バンドギャ
ップＥｇが実効的に小さくなり、光信号を吸収するよう
にする。
【００２３】また、本実施例においては、各ＰＩＮフォ
トダイオード２１、２２、２３、…、３０が遅延用光フ
ァイバ３１、３２、３３、…、３９によって接続されて
いるが、将来、光シリアル信号が１００Ｇｂｉｔ／ｓ以
上という超高速性が要求される場合には、各ＰＩＮフォ
トダイオードを同一基板上に集積化し、その間を光導波
路で接続することが考えられる。そしてかかる構造のＯ
ＥＩＣ（Opto-Electronic Integrated Circuit）におい
ても、本発明の原理を適用することができる。
トダイオード２１、２２、２３、…、３０が遅延用光フ
ァイバ３１、３２、３３、…、３９によって接続されて
いるが、将来、光シリアル信号が１００Ｇｂｉｔ／ｓ以
上という超高速性が要求される場合には、各ＰＩＮフォ
トダイオードを同一基板上に集積化し、その間を光導波
路で接続することが考えられる。そしてかかる構造のＯ
ＥＩＣ（Opto-Electronic Integrated Circuit）におい
ても、本発明の原理を適用することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光シリア
ル信号を受信する光受信装置において、電圧印加時に光
信号を吸収して電気信号に変換し、電圧非加時に光信号
を透過するｍ個の光受光素子が、所定の間隔をおいて、
光シリアル信号の進行方向に対して直列に配置され、光
シリアル信号のパルス間隔時間Ｔ1 のｍ倍のパルス間隔
時間Ｔ2 ＝ｍ・Ｔ1 の電気パルスが同時に印加されるこ
とにより、光シリアル信号をｍ個の光受光素子から出力
されるｍチャネルの電気パラレル信号に変換することが
できる。
ル信号を受信する光受信装置において、電圧印加時に光
信号を吸収して電気信号に変換し、電圧非加時に光信号
を透過するｍ個の光受光素子が、所定の間隔をおいて、
光シリアル信号の進行方向に対して直列に配置され、光
シリアル信号のパルス間隔時間Ｔ1 のｍ倍のパルス間隔
時間Ｔ2 ＝ｍ・Ｔ1 の電気パルスが同時に印加されるこ
とにより、光シリアル信号をｍ個の光受光素子から出力
されるｍチャネルの電気パラレル信号に変換することが
できる。
【００２５】これにより、電気回路に信号が入る前に高
速のシリアル信号を低速のパラレル信号に変換すること
ができるため、電気回路が光シリアル信号の伝送速度に
追いつくことができ、超高速の光信号の光受信が可能と
なる。
速のシリアル信号を低速のパラレル信号に変換すること
ができるため、電気回路が光シリアル信号の伝送速度に
追いつくことができ、超高速の光信号の光受信が可能と
なる。
【図１】本発明の原理を説明するための光受信装置を示
す概略図である。
す概略図である。
【図２】図１に示した光受信装置の動作を説明するため
のタイムチャートである。
のタイムチャートである。
【図３】本発明の一実施例による光受信装置を示す概略
図である。
図である。
【図４】図３に示した光受信装置のＰＩＮフォトダイオ
ードを示す断面図である。
ードを示す断面図である。
１１、１２、１３、１４、２１、２２、２３、…、３０
…ＰＩＮフォトダイオード １５、１６、１７、３１、３２、３３、…、３９…遅延
用光ファイバ ４１…ｎ+ −ＩｎＰ基板 ４２…ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層 ４３…ｎ- −ＩｎＰ窓層 ４４…ｐ+ −ＩｎＰ層 ４５…ＳｉＮ層 ４６…ｐ電極 ４７…ｎ電極 ４８…入力光用の窓 ４９…出力光用の窓 ５０…レンズ
…ＰＩＮフォトダイオード １５、１６、１７、３１、３２、３３、…、３９…遅延
用光ファイバ ４１…ｎ+ −ＩｎＰ基板 ４２…ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光吸収層 ４３…ｎ- −ＩｎＰ窓層 ４４…ｐ+ −ＩｎＰ層 ４５…ＳｉＮ層 ４６…ｐ電極 ４７…ｎ電極 ４８…入力光用の窓 ４９…出力光用の窓 ５０…レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｄ 8426−5Ｋ 7210−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 31/08 Ｎ
Claims (3)
- 【請求項１】 光シリアル信号を受信する光受信装置に
おいて、 前記光シリアル信号のパルス間隔時間Ｔ1 に光が進む距
離をおいて、前記光シリアル信号の進行方向に対して直
列に配置され、電圧印加時に前記光シリアル信号を吸収
して電気信号に変換し、電圧非加時に前記光シリアル信
号を透過するｍ個の光受光素子を有し、 前記ｍ個の光受光素子にパルス間隔時間Ｔ2 ＝ｍ・Ｔ1
の電気パルスを同時に印加することにより、前記光シリ
アル信号をｍチャネルの電気パラレル信号に変換するこ
とを特徴とする光受信装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光受信装置において、 前記光受光素子は、フォトルミネッセンス波長λｇが前
記光シリアル信号の波長λより短く、且つ前記波長λ近
傍の波長である光吸収層と、表面及び裏面にそれぞれ入
力光及び出力光用の窓とを有するフォトダイオードであ
り、 前記フォトダイオードに所定の電圧を印加すると前記光
シリアル信号を吸収して電気信号に変換し、印加電圧が
所定の電圧以下になると前記光シリアル信号を透過する
ことを特徴とする光受信装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の光受信装置におい
て、 前記ｍ個の光受光素子が、前記光シリアル信号のパルス
間隔時間Ｔ1 に光が進む距離を光路長とする光ファイバ
によって直列に接続されていることを特徴とする光受信
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3259194A JPH05102515A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 光受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3259194A JPH05102515A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 光受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102515A true JPH05102515A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17330686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3259194A Withdrawn JPH05102515A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 光受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05102515A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6529304B1 (en) | 1997-09-19 | 2003-03-04 | Hitachi, Ltd. | Optical communication equipment and system |
| JP2016206430A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 日本電信電話株式会社 | 半導体受光検出回路および光回路 |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP3259194A patent/JPH05102515A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6529304B1 (en) | 1997-09-19 | 2003-03-04 | Hitachi, Ltd. | Optical communication equipment and system |
| JP2016206430A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 日本電信電話株式会社 | 半導体受光検出回路および光回路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |