[发明专利]监控电路和使用它的光接收器

说明书

技术领域

本发明涉及监控电路和使用它的光接收器，特别涉及对在光通信的光纤中传输的光信号进行监控的监控电路和使用它的光接收器。

背景技术

随着通信需要量的飞速增加，通过在通信系统中使用光纤来实现大容量化，但是必须经常确认信息通过光纤被可靠地传送的情况。

在光通信的领域中，为了将在光纤中传输的光信号转换为电信号而使用光接收器。为了确认信息通过光纤被可靠地传送的情况，在光接收器中必须具备监控功能，该监控功能用于确认在光纤被连接的状态下接收的光信号的功率电平、即光接收电平是否处于正常范围内。

作为现有的光接收器中的监控电路，公开有如下的方式。

即，在光接收器中，首先从电源端子向光接收器的光接收元件施加正电压，在由光接收元件接收到的光信号被转换为电流信号之后，通过跨阻抗放大器(transimpedance amplifier)被转换为电压信号，经由放大器被放大，作为数据信号被输出。

另一方面，作为对由光接收元件接收到的光信号的光接收电平(optical receiving level)进行监控的监控电路，使电流镜电路介于向光接收元件施加正电压的电源端子和光接收元件之间，使电流镜电路的一个端子与光接收元件连接，并且使与光信号对应的监控电流从电流镜电路的另一个端子输出，基于该监控电流确认光接收电平是否处于正常范围内。

此时，在监控电路中，将来自电流镜电路的监控电流经由监控电阻转换为电压，并经由运算放大器构成的电压跟随电路(voltage follower circuit)输出至监控输出端子，通过测定该输出电压监控光信号输入电平。

但是在输入光接收器的光信号的信号强度微弱，在光接收元件中不能产生足够的电流的情况下，存在产生于监控电阻的电位差无限接近0V，运算放大器的工作点也无限接近0V，从而偏离运算放大器的线性工作范围的情况。

为了避免这种情况，存在如下结构：在电压跟随电路的运算放大器输出和反馈环的输出之间追加二极管，使运算放大器的输出电压移位(shift)二极管的正向电压的量，从而降低起因于运算放大器的输出电压范围的误差(例如，专利文献1)。

此外，在光功率计、照度计等光强度测定装置中，因为光电二极管的光电转换特性具有温度依赖性，所以存在随着温度变化而在测定值中产生误差的问题。因此，公开有如下的例子，即，将来自光接收元件的电压信号转换为数字信号，通过利用基于设置在光接收元件附近的温度检测器的输出电压的数字信号在运算电路中进行运算而校正来自该光接收元件的数字信号，求取真正的光强度(例如，专利文献2)。

此外，公开有如下的例子，即，在用于测定计算机用显示器、TV的白平衡的光测定器中，使用通过运算放大器对光电转换部的光电流进行电压转换并对该电压值进行AD转换后的输出数据、和通过运算放大器对通过测定光电转换部的温度的温度传感器测定到的输出电流进行电压转换并对该电压值进行AD转换后的温度数据、以及预先存储有光转换部的温度特性的数据的存储器，用CPU进行光输出的温度校正(例如，专利文献3，158页左下栏～右下栏；或者专利文献4，183页右上栏)。

此外，公开有如下的例子，即，在使用于复印机、打印机等印刷设备、FA(工厂自动化)设备等的光电转换装置中，通过对数压缩部对光电二极管接收到的光接收电流进行对数压缩，使得即使在光电二极管接收的光是微弱的情况下也能够得到光的信息，其中，该对数压缩部由运算放大器、和介于该运算放大器的输出端子与运算放大器的反相输入端子之间的二极管构成，在这样的结构中，在向光电二极管输入的光的SN比不充分的情况下，通过对光电流进行对数压缩，从而变得不能确保SN比，不能确保充分的放大特性，因此，首先利用放大器对光电二极管的光接收电流进行放大，之后输入对数压缩部(例如，专利文献5，段落号码[0021]-[0024])。

专利文献1：日本专利申请特开2003-198279号公报

专利文献2：日本专利申请实开昭62-16432

专利文献3：日本专利申请特开平3-44525号公报

专利文献4：日本专利申请特开平3-214029号公报

专利文献5：日本专利申请特开2006-294682号公报

发明要解决的问题