JPH07143182A - 光伝送装置 - Google Patents

光伝送装置

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JPH07143182A
JPH07143182A JP6128948A JP12894894A JPH07143182A JP H07143182 A JPH07143182 A JP H07143182A JP 6128948 A JP6128948 A JP 6128948A JP 12894894 A JP12894894 A JP 12894894A JP H07143182 A JPH07143182 A JP H07143182A
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JP
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transformer
transmission device
coupled
optical transmission
optical
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JP6128948A
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Cornelis J P Krijntjes
コルネリス、ヤコブス、ペトルス、クリーントジェス
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Koninklijke Philips NV
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Philips Electronics NV
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/693Arrangements for optimizing the preamplifier in the receiver
    • H04B10/6932Bandwidth control of bit rate adaptation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/04Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
    • H03F3/08Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
    • H03F3/087Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light with IC amplifier blocks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
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    • H04B10/69Electrical arrangements in the receiver
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    • H04B10/6911Photodiode bias control, e.g. for compensating temperature variations

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝送特性の平坦性を改善した光伝送装置を提
供すること。 【構成】 光伝送装置において、光ファイバ(4)から
受けた信号が光電変換器(8)に供給される。寄生容量
(9,11)の影響を小さくするために、光電変換器
(8)の2つの接続点がインピーダンスの等しいインピ
ーダンス素子(24,20,22;30,32)を介し
て基準点に接続される。その結果、対称的な信号電圧が
光電変換器(8)の両端に発生するので、寄生容量
(9,11)の影響が2分の1に低下する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光チャネルを介して光
受信器に結合される光送信器を備え、光受信器は光電気
変換器と増幅器を含み、光電変換器の第1の接続点は増
幅器の第1の入力端子に結合される光伝送装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】初めに定義したような伝送装置が、オー
テル・コーポレーション)OrtelCorporat
ion)の小冊子「2610 B 広帯域光ダイオード
・モジュール(2610 B Broadband P
hotodiode Module)」から知られてい
る。
【0003】そのような伝送装置は、たとえば、TV
(テレビジョン)信号の長距離伝送のために用いられて
いる。そのようなTV信号の長距離伝送は、たとえば、
遠隔のキー局からケーブルTV配給ネットワークへTV
信号を伝送するためのケーブルTVネットワークにおい
て行われる。
【0004】光源の振幅変調のために、TV信号および
ラジオ信号の周波数多重化手段を含む伝送すべきケーブ
ルTV信号はが用いられる。光源は一般に半導体レ−ザ
で構成される。変調された光信号は光チャネル、たとえ
ば、光ファイバ、から光受信器へ送られる。光受信器に
おいては、光信号が電気信号に変換される。その電気信
号はケーブル・ネットワーク中をさらに送ることができ
る。
【0005】ケーブルTV信号の周波数範囲は±80M
Hzから900MHzである。これは、伝送装置が広帯
域信号に対して適当なものでなければならないことを意
味する。そのような伝送装置に対してしばしばなされる
要求は、数十dB以内で平坦であるか、周波数が高くな
るにつれてある勾配で高くなるような通過帯域特性であ
る。従来の光伝送装置の伝送特性は1dB以内で平坦で
あるが、より平坦な伝送特性が望まれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、伝送
特性の平坦性を改善した、初めに定義したような光伝送
装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明の光伝送装置は、光電変換器の第1の接続点が第1の
インピーダンス素子を介して基準電位に結合され、光電
変換器の第2の接続点が増幅器の第2の入力端子に結合
され、かつ第1のインピーダンス素子のインピーダンス
に等しいインピーダンスの第2のインピーダンス素子を
介して基準電位に結合されていることを特徴とするもの
である。
【0008】
【作用】本発明によれば、電気信号は基準電位に関して
完全に平衡させられる。光電変換器と基準電位との接続
点の間の寄生容量が伝送特性に及ぼす影響は、このよう
に平衡させることによってかなり減少する。光電変換器
の2つの接続点には、基準電位と同じ振幅を持つが、基
準電位とは逆位相の利用可能な電圧が存在する。その結
果、光電変換器と基準電位との接続点の間の寄生容量
は、光電変換器の2つの接続点の間に接続されて、光電
変換器と基準電位との接続点の間のコンデンサの容量の
半分の容量を有するコンデンサが及ぼす影響に匹敵す
る。光電変換器が不平衡状態で接続されるような現在の
伝送装置においては、その寄生容量は、その寄生容量に
等しい合成容量を光電変換器の接続点の間に生じさせ
る。
【0009】本発明の伝送装置における容量が低いこと
は、伝送特性がより一層平坦であることを明らかにする
ものである。また、本発明の伝送装置の帯域幅は従来の
装置の帯域幅よりかなり広い。
【0010】本発明の実施例は、光電変換器がトランス
を介して増幅器に結合されることを特徴とするものであ
る。
【0011】光電変換器と増幅器の間に用いられるトラ
ンスは、巻線比を適切に選択することにより、光電変換
器と増幅器の間で可能な最適な適応を行わせる。
【0012】本発明の別の実施例は、トランスが部分的
に共通の一次巻線と二次巻線を有することを特徴とする
ものである。
【0013】一次巻線と二次巻線のために共通巻線を使
用する結果として、トランスの製作が簡単になる。
【0014】本発明の別の実施例は、トランスが2つの
補助トランスを含み、トランスの一次巻線は直列に接続
され、増幅器の第1の入力端子は第1の補助トランスの
一次巻線のタップ点に結合され、増幅器の第2の入力端
子は第2の補助トランスの一次巻線のタップ点に結合さ
れることを特徴とするものである。
【0015】一次巻線が直列に接続され、トランスの第
2の巻線が2つの補助トランスの2つのタップ点の間に
配置される2つの同一の補助トランスとしてトランスを
構成することによって、完全に対称的なトランスが簡単
なやり方で得られる。
【0016】
【実施例】図1に示されている伝送装置においては、伝
送すべき信号が光送信器2に加えられる。その光送信器
2の出力端子は光受信器6の入力端子に光チャネルを介
して接続される。この実施例の場合には、その光チャネ
ルは光ファイバ4によって構成される。光受信器6にお
いては、入力端子は光電変換器に光学的に結合される。
ここでは、光電変換器は光ダイオード8である。
【0017】光ダイオード8の第1の接続点すなわちア
ノードが基準電位点に接続される。この基準電位点のこ
とを以後、アース点と呼ぶことにする。光ダイオード8
の第2の接続点すなわちカソードはコイル10の第1の
接続点に接続される。コイル10の第2の接続点がトラ
ンス12の巻線の第1の接続点に接続される。トランス
12の巻線の第2の接続点はアースされる。光ダイオー
ド8のアノードとアースの間の寄生容量9が破線で示さ
れている。
【0018】トランス12の巻線のタップ点がトランス
14の一次巻線の第1の接続点に接続されている。トラ
ンス14の一次巻線の第2の接続点はアースされる。ト
ランス14の二次巻線の第1の接続点が増幅器16の第
1の入力端子に接続され、トランス14の二次巻線の第
2の接続点が増幅器16の第2の入力端子に接続され
る。光受信器6の出力端子は増幅器16の出力端子によ
って構成される。
【0019】伝送すべき信号、たとえば、周波数多重化
したCATV信号が、電光変換器、通常はレ−ザ、によ
って輝度変調された光信号に変換される。この変調され
た光信号は光ファイバ4を介して光受信器6に送られ
る。
【0020】光ダイオード8は受けた光信号を電気信号
に再び変換する。この電気信号はトランス12とトラン
ス14を介して増幅器16に送られる。光ダイオード8
に並列に存在する寄生容量9は光受信器の高周波特性に
大きな影響を与える。コイル10のインダクタンス値
は、伝達関数が希望の平坦特性を示すように選択され
る。光ダイオード8の出力インピーダンスを75オーム
の負荷インピーダンスに適合させるためにトランス12
が含まれる。
【0021】トランス14はトランス12の出力端子に
おける非対称的な信号を対称的な信号に変換する。その
対称的な信号を増幅器16によって希望のレベルまで増
幅することができる。増幅器16は、たとえば、フィリ
ップス・セミコンダクターズ(Philips Sem
iconductors)社により市販されているBG
Y685型またはBGY787型のものとすることがで
きる。
【0022】図2に示されている光受信器6において
は、光ダイオード8のカソードが抵抗24の第1の接続
点と、コイル10の第1の接続点と、寄生容量9の第1
の接続点とに接続される。抵抗24の第2の接続点が抵
抗20の第1の接続点および抵抗22の第1の接続点に
接続される。抵抗20の第2の接続点はアースされ、抵
抗22の第2の接続点は電源26の正出力端子に接続さ
れる。電源26の負出力端子はアースされる。
【0023】光ダイオード8のアノードは、抵抗30の
第1の接続点と、トランス28の第1の巻線の第1の接
続点と、寄生容量11の第1の接続点とに接続される。
抵抗30の第2の接続点は抵抗32の第1の接続点と抵
抗34の第1の接続点に接続される。抵抗34の第2の
接続点は試験点に接続される。寄生容量9と11との第
2の接続点はアースされる。
【0024】コイル10の第2の接続点がトランス28
の第1の巻線の第2の接続点に接続される。トランス2
8の第2の巻線の両接続点が増幅器16の両入力端子に
接続される。増幅器16はその出力端子に光受信器6の
出力信号を供給する。
【0025】抵抗20と22で構成されている分圧器に
組合わされている電源26が禁止電圧を光ダイオード8
に供給する。光ダイオード8のカソードからアースを見
たインピーダンスと光ダイオード8のアノードからアー
スを見たインピーダンスを等しくすることによって、光
入力信号が生じた時に、光ダイオード8によって発生さ
れた電流が、アースに対して対称的である電圧に変換さ
れる。
【0026】寄生容量9と11は逆対称的に振舞うため
に直列接続されているから、それらの容量は、容量が半
分である1個のコンデンサで置換することができる。そ
れらの寄生容量は光受信器の光学的特性にかなりの影響
を及ぼすから、実効寄生容量を減少させると、光受信器
の入力部が対称的にされて、光受信器の高周波特性が大
幅に改善される。
【0027】トランス28は光電変換器の出力インピー
ダンスを増幅器16の入力インピーダンスに整合させ
る。調整可能になしうるコイル10を用いて伝送特性を
できるだけ平坦にすることができる。増幅器16はBG
Y685型またはBGY787型のものとすることがで
きる。増幅器16の出力端子には光受信器の出力信号を
得ることができる。
【0028】図3において、トランス28は直列接続さ
れた2つの補助トランスによって構成されている。それ
らの補助トランスの二次巻線は一次巻線部分(この場合
には半分)を構成する。トランス28のこの構成でトラ
ンス28は完全に対称的であるから、トランス28のこ
の構成は有利である。
【0029】図4は図3に示されている補助トランスの
機械的な構造を示す。補助トランスは環状コア50を含
んで構成されている。このコア50に二本巻巻線51と
52が施される。2つの巻線51と52は直列に接続さ
れ、センタータップが巻線51と52の間の接続点によ
って形成される。
【0030】図5に示されているトランスにおいては、
補助トランスは単一のコア上に設けられる。これの利点
は、コアを1個しか必要としないことである。2つの補
助巻線は逆向きの巻線を持つから、2つの補助巻線を流
れる直流電流はコアを直流磁化することがない。そのよ
うな直流電流は増幅器16に含まれているトランジスタ
のベ−ス電流としてしばしば生ずる。図6は従来の光受
信器の伝達特性を示すものである。図6は、伝達特性が
1dBを超える変動を伝送帯域中に生じさせることを明
確に示している。最高周波数(−1dB)は約735M
Hzである。
【0031】図7は本発明の光受信器の伝達特性を示す
ものである。図7から、伝達特性は通過帯域内では0.
5dB以内でほぼ平坦であり、ここでは最高周波数(−
1dB)は約1GHzであることが分かる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、伝送特性の平坦性を改
善した光伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の光伝送装置の接続図。
【図2】本発明の光伝送装置における光受信器の一実施
例を示す接続図。
【図3】本発明の装置に用いるトランスの一実施例を示
す。
【図4】図3のトランスに使用する1つの補助トランス
の機械的構造を示す平面図。
【図5】図3の補助トランスの組合わせの一構造例を示
す平面図。
【図6】従来の光伝送装置の伝達特性を示す特性線図。
【図7】本発明の光伝送装置の伝達特性を示す特性線
図。
【符号の説明】
2 光送信器 4 光ファイバ 6 光受信器 8 光ダイオード 9,11 寄生容量 10 コイル 16 増幅器 20,22,24,30,32,34 抵抗 26 電源 28 トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/14 10/04 10/06

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光チャネルを介して光受信器に結合される
    光送信器を備え、光受信器は光電変換器と増幅器を含
    み、光電変換器の第1の接続点は増幅器の第1の入力端
    子に結合される光伝送装置において、光電変換器の第1
    の接続点は第1のインピーダンス素子を介して基準電位
    に結合され、光電変換器の第2の接続点は増幅器の第2
    の入力端子に結合され、かつ第1のインピーダンス素子
    のインピーダンスに等しいインピーダンスの第2のイン
    ピーダンス素子を介して基準電位に結合されていること
    を特徴とする光伝送装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光伝送装置において、光電
    変換器はトランスを介して増幅器に結合されていること
    を特徴とする光伝送装置。
  3. 【請求項3】請求項2記載の光伝送装置において、トラ
    ンスは部分的に共通の一次巻線と二次巻線を有すること
    を特徴とする光伝送装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載の光伝送装置において、トラ
    ンスは2つの補助トランスを備え、それらの補助トラン
    スの一次巻線は直列に接続され、増幅器の第1の入力端
    子は第1の補助トランスの一次巻線のタップ点に結合さ
    れ、増幅器の第2の入力端子は第2の補助トランスの一
    次巻線のタップ点に結合されていることを特徴とする光
    伝送装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載の光伝送装置において、2つ
    の補助トランスの巻線は1個のコアの上に配置され、第
    1の補助トランスの巻線の向きは第2の補助トランスの
    巻線の向きとは逆であることを特徴とする光伝送装置。
  6. 【請求項6】請求項1ないし5のいずれかに記載の光伝
    送装置において、光受信器は光電変換器を通じてバイア
    ス電流を得るための電流源を含んでいることを特徴とす
    る光伝送装置。
  7. 【請求項7】光電変換器を備え、出力端子がその光電変
    換器の第1の接続点に結合される光受信器において、光
    電変換器の第1の接続点は第1のインピーダンス素子を
    介して基準電位に結合され、光電変換器の第2の接続点
    は光受信器の第2の出力端子に結合され、かつ第1のイ
    ンピーダンス素子のインピーダンスに等しいインピーダ
    ンスの第2のインピーダンス素子を介して基準電位に結
    合されていることを特徴とする光伝送装置。
  8. 【請求項8】請求項7記載の光伝送装置において、光電
    変換器はトランスを介して光受信器の出力端子に結合さ
    れていることを特徴とする光伝送装置。
  9. 【請求項9】請求項8記載の光伝送装置において、トラ
    ンスは部分的に共通の一次巻線と二次巻線を有すること
    を特徴とする光伝送装置。
  10. 【請求項10】請求項9記載の光伝送装置において、ト
    ランスは第1の補助トランスと第2の補助トランスを備
    え、それらの補助トランスの一次巻線は直列に接続さ
    れ、光受信器の第1の出力端子は第1の補助トランスの
    一次巻線のタップ点に結合され、増幅器の第2の出力端
    子は第2のトランスの一次巻線のタップ点に結合されて
    いることを特徴とする光伝送装置。
JP6128948A 1993-06-11 1994-06-10 光伝送装置 Pending JPH07143182A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9300595A BE1007216A3 (nl) 1993-06-11 1993-06-11 Optisch transmissiesysteem.
BE9300595 1993-06-11

Publications (1)

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JPH07143182A true JPH07143182A (ja) 1995-06-02

Family

ID=3887095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6128948A Pending JPH07143182A (ja) 1993-06-11 1994-06-10 光伝送装置

Country Status (4)

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US (1) US5517035A (ja)
EP (1) EP0629042A1 (ja)
JP (1) JPH07143182A (ja)
BE (1) BE1007216A3 (ja)

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