JPH067335Y2 - 光パワーメータ - Google Patents
光パワーメータInfo
- Publication number
- JPH067335Y2 JPH067335Y2 JP3621089U JP3621089U JPH067335Y2 JP H067335 Y2 JPH067335 Y2 JP H067335Y2 JP 3621089 U JP3621089 U JP 3621089U JP 3621089 U JP3621089 U JP 3621089U JP H067335 Y2 JPH067335 Y2 JP H067335Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical power
- power meter
- insulator
- conductive wire
- light
- Prior art date
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、光パワーメータの高感度化に関し、特に光電
変換回路の特性改善に関するものである。
変換回路の特性改善に関するものである。
〈従来の技術〉 従来から光電流を電圧に変換する光電変換回路として、
演算増幅器を用いるトランスインピーダンス回路のもの
がある。第４図はその一例で、被測定光がフォトダイオ
ード等からなる受光素子１に入射すると、受光素子１に
光電流が流れ、帰還抵抗Ｒ を介した演算増幅器２のフ
ィードバック動作により、光電流に対応する出力電圧Ｖ
0が得られる。この場合、ゲインピーキングを防止する
ために、帰還抵抗Ｒ と並列に低容量のコンデンサＣ
を接続する必要がある。ここで電流電圧変換回路におい
て、 低域カットオフ周波数≒１／２πＲ Ｃ 信号の出力電圧＝Ｒ Ｉｃ （Ｉｃ：受光素子の光電流） で、Ｒ が大きい程出力信号電圧が大きく、高感度にな
り、Ｃ が小さい程カットオフ周波数が高くなる。すな
わちＣ Ｒ の時定数を持つローパスフィルタとしても
作用するので、Ｃ が大き過ぎると変調された光信号が
通りにくくなる。一方高感度化のため、Ｒ の値はでき
るだけ大きな値（１００ＭΩ〜１ＧΩ）の使用が望まれ
る。このため、Ｃ としては絶縁性が高く（数１０Ｇ
Ω）、低容量でかつ容量がある程度可変（０．１ｐＦ〜
０．３ｐＦ）であるものが求められていた。
演算増幅器を用いるトランスインピーダンス回路のもの
がある。第４図はその一例で、被測定光がフォトダイオ
ード等からなる受光素子１に入射すると、受光素子１に
光電流が流れ、帰還抵抗Ｒ を介した演算増幅器２のフ
ィードバック動作により、光電流に対応する出力電圧Ｖ
0が得られる。この場合、ゲインピーキングを防止する
ために、帰還抵抗Ｒ と並列に低容量のコンデンサＣ
を接続する必要がある。ここで電流電圧変換回路におい
て、 低域カットオフ周波数≒１／２πＲ Ｃ 信号の出力電圧＝Ｒ Ｉｃ （Ｉｃ：受光素子の光電流） で、Ｒ が大きい程出力信号電圧が大きく、高感度にな
り、Ｃ が小さい程カットオフ周波数が高くなる。すな
わちＣ Ｒ の時定数を持つローパスフィルタとしても
作用するので、Ｃ が大き過ぎると変調された光信号が
通りにくくなる。一方高感度化のため、Ｒ の値はでき
るだけ大きな値（１００ＭΩ〜１ＧΩ）の使用が望まれ
る。このため、Ｃ としては絶縁性が高く（数１０Ｇ
Ω）、低容量でかつ容量がある程度可変（０．１ｐＦ〜
０．３ｐＦ）であるものが求められていた。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来の光パワーメータでは、上記２つを
満足することは技術的に困難なので、次のいずれかの方
法がとられていた。
満足することは技術的に困難なので、次のいずれかの方
法がとられていた。
（イ）Ｒ を小さくして、周波数特性を向上する代りに
感度を犠牲にする。
感度を犠牲にする。
（ロ）技術的に容易な１ｐＦ程度のコンデンサを使用
し、周波数特性を犠牲にする。
し、周波数特性を犠牲にする。
本考案は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、高感度で周波数特性の優れた光パワーメータを
実現することを目的とする。
もので、高感度で周波数特性の優れた光パワーメータを
実現することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本考案は被測定光を受光素子に入射しその出力電流を電
流電圧変換回路により電圧に変換して前記被測定光の光
量を測定する光パワーメータに係るもので、その特徴と
するところは電流電圧変換回路を構成する演算増幅器の
帰還抵抗と並列に低容量のコンデンサを接続し、前記コ
ンデンサが円柱状の絶縁体と、この絶縁体の円形断面の
中心を貫通する第１の導電線と、前記絶縁体の側面外周
に巻きつけられた第２の導電線とから構成され、第２の
導電線の巻線数により容量値を変えるように構成した点
にある。
流電圧変換回路により電圧に変換して前記被測定光の光
量を測定する光パワーメータに係るもので、その特徴と
するところは電流電圧変換回路を構成する演算増幅器の
帰還抵抗と並列に低容量のコンデンサを接続し、前記コ
ンデンサが円柱状の絶縁体と、この絶縁体の円形断面の
中心を貫通する第１の導電線と、前記絶縁体の側面外周
に巻きつけられた第２の導電線とから構成され、第２の
導電線の巻線数により容量値を変えるように構成した点
にある。
〈作用〉 第１の導電線との間で低容量を形成する第２の導電線の
巻数を変えることにより容量を微小調整でき、両導電線
の間に高い絶縁性を得ることができる。
巻数を変えることにより容量を微小調整でき、両導電線
の間に高い絶縁性を得ることができる。
〈実施例〉 以下本考案を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本考案に係る光パワーメータの一実施例に用い
られるコンデンサを示す構成斜視図である。図におい
て、３は円柱状の絶縁体、４は絶縁体４の円形断面の中
心を貫通する第１の導電体、５は絶縁体３の側面円周上
に巻きつけられた第２の導電体である。第１，第２の導
電線の延長部分は素子の２本のリード線を構成する。中
心導体４の半径をｒ1（ｍ）、絶縁体３の半径をｒ
2（ｍ）、外部導体５の半径をｒ3（ｍ）、絶縁体の誘電
率をε、外部導体の巻数をＮとすると、コンデンサＣ
の値は Ｃ ≒２πεｒ3Ｎ／ｌｎ（ｒ2／ｒ1）（Ｆ）…（１） となる。数値例として、 ｒ1＝０．５mm ｒ2＝３mm ｒ3＝１．０mm ε＝５×ε0＝５×８．８５×１０−１２ （ε0：真空の誘電率、５：比誘電率） Ｎ＝１ とすると、 Ｃ ＝０．１５５（ｐＦ） となる。すなわち、巻線数Ｎを調整することにより、容
易に０．１ｐ程度のコンデンサを構成できる。しかも
中心導体４と外部導体５の間には高い絶縁性を得ること
ができる。
られるコンデンサを示す構成斜視図である。図におい
て、３は円柱状の絶縁体、４は絶縁体４の円形断面の中
心を貫通する第１の導電体、５は絶縁体３の側面円周上
に巻きつけられた第２の導電体である。第１，第２の導
電線の延長部分は素子の２本のリード線を構成する。中
心導体４の半径をｒ1（ｍ）、絶縁体３の半径をｒ
2（ｍ）、外部導体５の半径をｒ3（ｍ）、絶縁体の誘電
率をε、外部導体の巻数をＮとすると、コンデンサＣ
の値は Ｃ ≒２πεｒ3Ｎ／ｌｎ（ｒ2／ｒ1）（Ｆ）…（１） となる。数値例として、 ｒ1＝０．５mm ｒ2＝３mm ｒ3＝１．０mm ε＝５×ε0＝５×８．８５×１０−１２ （ε0：真空の誘電率、５：比誘電率） Ｎ＝１ とすると、 Ｃ ＝０．１５５（ｐＦ） となる。すなわち、巻線数Ｎを調整することにより、容
易に０．１ｐ程度のコンデンサを構成できる。しかも
中心導体４と外部導体５の間には高い絶縁性を得ること
ができる。
上記のコンデンサは第４図の光パワーメータにおいてコ
ンデンサＣ として用いられて高感度でかつ周波数特性
の優れた光パワーメータを構成する。数値例として例え
ば、Ｒ ＝５００ＭΩ、Ｃ ＝０．１ｐＦとすることが
できる。第２図にこのようにして構成された光パワーメ
ータの出力波形を示す。入射光波形（Ａ）に対して、
（Ｂ）はＣ が小さ過ぎる場合、（Ｃ）は適切な値のＣ
が用いられた場合、（Ｄ）はＣ が大き過ぎる場合を
示す。
ンデンサＣ として用いられて高感度でかつ周波数特性
の優れた光パワーメータを構成する。数値例として例え
ば、Ｒ ＝５００ＭΩ、Ｃ ＝０．１ｐＦとすることが
できる。第２図にこのようにして構成された光パワーメ
ータの出力波形を示す。入射光波形（Ａ）に対して、
（Ｂ）はＣ が小さ過ぎる場合、（Ｃ）は適切な値のＣ
が用いられた場合、（Ｄ）はＣ が大き過ぎる場合を
示す。
このような構成の光パワーメータによれば、０．１ｐＦ
程度の超低容量で、しかも絶縁性の高いコンデンサが容
易に製作できるので、周波数特性を損うことなしに大抵
抗のＲ が使用でき、高感度の光電変換回路が実現でき
る。
程度の超低容量で、しかも絶縁性の高いコンデンサが容
易に製作できるので、周波数特性を損うことなしに大抵
抗のＲ が使用でき、高感度の光電変換回路が実現でき
る。
第３図は第１図回路の変形例で、複数のゲイン切換が可
能な光パワーメータを示す構成回路図である。第１図と
同じ部分は同一の記号を付して説明を省略する。スイッ
チ６，７で帰還抵抗Ｒ１，Ｒ２を切換えることによ
り、３段階のゲインを選択できる。各帰還抵抗Ｒ１〜
Ｒ３と並列にそれぞれゲインピーキング防止用のコン
デンサＣ１〜Ｃ３が接続されている。上記の光パワ
ーメータは、スイッチ６，７がオフのときに帰還抵抗Ｒ
１で最大ゲインとなるが、コンデンサＣ１に第１図
のコンデンサが用いられるので、高感度で、周波数特性
が優れている。数値例を示すと、 Ｒ１＝４７０ＭΩ Ｒ２＝４７０ＫΩ Ｒ３＝４７０Ω Ｃ１＝０．１ｐＦ Ｃ１＝０．１ｎＦ Ｃ３＝０．１μＦ となる。
能な光パワーメータを示す構成回路図である。第１図と
同じ部分は同一の記号を付して説明を省略する。スイッ
チ６，７で帰還抵抗Ｒ１，Ｒ２を切換えることによ
り、３段階のゲインを選択できる。各帰還抵抗Ｒ１〜
Ｒ３と並列にそれぞれゲインピーキング防止用のコン
デンサＣ１〜Ｃ３が接続されている。上記の光パワ
ーメータは、スイッチ６，７がオフのときに帰還抵抗Ｒ
１で最大ゲインとなるが、コンデンサＣ１に第１図
のコンデンサが用いられるので、高感度で、周波数特性
が優れている。数値例を示すと、 Ｒ１＝４７０ＭΩ Ｒ２＝４７０ＫΩ Ｒ３＝４７０Ω Ｃ１＝０．１ｐＦ Ｃ１＝０．１ｎＦ Ｃ３＝０．１μＦ となる。
なお上記の実施例ではゲイン切換用の帰還抵抗を２種類
としたが、任意の数の種類とすることができる。
としたが、任意の数の種類とすることができる。
〈考案の効果〉 以上述べたように本考案によれば、高感度で周波数特性
の優れた光パワーメータを安価に実現することができ
る。
の優れた光パワーメータを安価に実現することができ
る。
第１図は本考案に係る光パワーメータの一実施例で用い
られるコンデンサを示す構成斜視図、第２図は上記光パ
ワーメータの動作を示すタイムチャート、第３図は本考
案に係る光パワーメータの変形例を示す構成回路図、第
４図は従来の光パワーメータを示す構成回路図である。 １…受光素子、２…演算増幅器、３…絶縁体、４…第１
の導電線、５…第２の導電線、Ｒ ，Ｒ１…帰還抵
抗、Ｃ ，Ｃ１…コンデンサ。
られるコンデンサを示す構成斜視図、第２図は上記光パ
ワーメータの動作を示すタイムチャート、第３図は本考
案に係る光パワーメータの変形例を示す構成回路図、第
４図は従来の光パワーメータを示す構成回路図である。 １…受光素子、２…演算増幅器、３…絶縁体、４…第１
の導電線、５…第２の導電線、Ｒ ，Ｒ１…帰還抵
抗、Ｃ ，Ｃ１…コンデンサ。
Claims (1)
- 【請求項１】被測定光を受光素子に入射しその出力電流
を電流電圧変換回路により電圧に変換して前記被測定光
の光量を測定する光パワーメータにおいて、電流電圧変
換回路を構成する演算増幅器の帰還抵抗と並列に低容量
のコンデンサを接続し、前記コンデンサが円柱状の絶縁
体と、この絶縁体の円形断面の中心を貫通する第１の導
電線と、前記絶縁体の側面外周に巻きつけられた第２の
導電線とから構成され、第２の導電線の巻数により容量
値を変えるように構成したことを特徴とする光パワーメ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3621089U JPH067335Y2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 光パワーメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3621089U JPH067335Y2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 光パワーメータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02128535U JPH02128535U (ja) | 1990-10-23 |
| JPH067335Y2 true JPH067335Y2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=31542245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3621089U Expired - Lifetime JPH067335Y2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 光パワーメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067335Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-03-29 JP JP3621089U patent/JPH067335Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02128535U (ja) | 1990-10-23 |
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