(57)【要約】【課題】光受信器のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルのクロストークを減少させる。【解決手段】本発明は、少なくとも一つの光信号を受信するための光受信器に関する。光受信器は、非導電性基板と、非導電性基板上に配置された接地平面と、非導電性基板上に配置された少なくとも１個のフォトダイオードと、少なくとも１個の増幅器と、接地平面に設けられた少なくとも１個の第１開口とを具備する。少なくとも１個のフォトダイオードは、少なくとも一つの光信号を受信し、受信された光信号を電気信号に変換し、少なくとも１個の増幅器の入力部に電気信号を出力するよう構成される。少なくとも１個の開口は少なくとも１個のフォトダイオードを取り囲む。少なくとも１個の開口は、増幅器の入力部でのクロストークを所定の値以下に低減するように、所定の基本周波数より十分に高い共振周波数を有する。本発明はさらに、この光受信器を用いたトランシーバに関する。【選択図】図４
2014175663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの光信号を受信する光受信器であって、
非導電性基板と、
前記非導電性基板上に配置された接地平面と、
前記非導電性基板上に配置された少なくとも１個のフォトダイオードであって、前記少なくとも一つの光信号を受信し、受信された該光信号を電気信号に変換し、該電気信号を出力するよう構成された少なくとも１個のフォトダイオードと、
前記少なくとも１個のフォトダイオードにより出力された前記電気信号を入力部で受信するよう構成された少なくとも１個の増幅器と、
前記接地平面に設けられた少なくとも１個の第１開口と
を具備し、
前記少なくとも１個の第１開口は前記少なくとも１個のフォトダイオードを取り囲み、
前記少なくとも１個の第１開口は、前記増幅器の前記入力部でのクロストークを所定の値以下に低減するように、所定の基本周波数より十分に高い共振周波数を有することを特徴とする光受信器。
【請求項２】
前記共振周波数は、前記所定の基本周波数の３倍より十分に高いことを特徴とする請求項１記載の光受信器。
【請求項３】
前記共振周波数は50GHz以上であることを特徴とする請求項２記載の光受信器。
【請求項４】
前記所定の基本周波数は、前記少なくとも一つの光信号の前記基本周波数に対応することを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の光受信器。
【請求項５】
前記少なくとも１個の増幅器の前記入力部で受信される前記電気信号はシングルエンドであることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の光受信器。
【請求項６】
前記光受信器は、前記接地平面に設けられた少なくとも１個の第２開口をさらに具備し、
前記少なくとも１個の第２開口は、フォトダイオードを取り囲まず、前記少なくとも１個の第１開口に隣接して配置されることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の光受信器。
【請求項７】
前記光受信器は、同一の前記基本周波数の複数の光信号を受信するよう構成され、
前記光受信器は、
前記非導電性基板上に配置された複数のフォトダイオードであって、該複数のフォトダイオードの各フォトダイオードは、前記複数の光信号のうちの一つの光信号を受信し、受信された該光信号を各電気信号に変換し、該電気信号を出力するよう構成された複数のフォトダイオードと、
複数の増幅器であって、該複数の増幅器の各増幅器は、前記複数のフォトダイオードの各フォトダイオードにより出力された電気信号を入力部で受信するよう構成された複数の増幅器と、
前記接地平面に設けられた複数の第１開口であって、該複数の第１開口の各開口は、前記複数のフォトダイオードのうちの少なくとも１個のフォトダイオードを取り囲む複数の第１開口と
を具備し、
前記複数の第１開口の各開口は、前記複数の増幅器の各増幅器の入力部でのクロストークを所定の値以下に低減するように、前記所定の基本周波数の３倍より十分に高い共振周波数を有することを特徴とする請求項１又は２記載の光受信器。
【請求項８】
前記所定の基本周波数は、前記複数の光信号の前記基本周波数に対応することを特徴とする請求項７記載の光受信器。
【請求項９】
前記複数の光信号は４個の光信号からなり、
前記複数のダイオードは４個のダイオードからなり、
前記複数の増幅器は４個の増幅器からなり、
前記複数の第１開口は４個の第１開口からなり、
前記所定の基本周波数は12.5GHzであることを特徴とする請求項７又は８記載の光受信器。
【請求項１０】
前記４個の第１開口の各開口は、ほぼ矩形形状を有すると共に約0.3mm×0.25mmの寸法を有することを特徴とする請求項９記載の光受信器。
【請求項１１】
前記複数のフォトダイオード及び／又は前記複数の増幅器はアレー状に直線配置されていることを特徴とする請求項７ないし１０のうちいずれか１項記載の光受信器。
【請求項１２】
前記光受信器は、前記接地平面に設けられた複数の第２開口をさらに具備し、
前記複数の第２開口の各開口は、フォトダイオードを取り囲まず、前記複数の第１開口のうちの１個の開口に隣接して配置されることを特徴とする請求項７ないし１１のうちいずれか１項記載の光受信器。
【請求項１３】
前記光受信器は、所定のビット速度でデータを受信するよう構成され、
前記所定の基本周波数は前記所定のビット速度に対応することを特徴とする請求項１ないし１２のうちいずれか１項記載の光受信器。
【請求項１４】
請求項１ないし６のうちいずれか１項記載の光受信器と、
少なくとも１個のレーザダイオードと、
前記少なくとも１個のレーザダイオードの入力部にシングルエンド電気信号を出力するよう構成された少なくとも１個のドライバと
を具備し、
前記少なくとも１個のドライバにより出力された前記シングルエンド電気信号の基本周波数が前記所定の基本周波数に対応し、
前記少なくとも１個のレーザダイオードは、入力部で受信された前記シングルエンド電気信号に従って光信号を出力するよう構成され、
前記光受信器、前記少なくとも１個のドライバ及び前記少なくとも１個のレーザダイオードは、前記非導電性基板上に設けられると共に前記接地平面により取り囲まれることを特徴とするトランシーバ。
【請求項１５】
請求項７ないし１２のうちいずれか１項記載の光受信器と、
複数のレーザダイオードと、
複数のドライバであって、該複数のドライバの各ドライバが前記複数のレーザダイオードのうちの１個のレーザダイオードの入力部にシングルエンド電気信号を出力するよう構成された複数のドライバと
を具備し、
前記複数のドライバにより出力された前記シングルエンド電気信号の基本周波数が前記所定の基本周波数に対応し、
前記複数のレーザダイオードの各レーザダイオードは、入力部で受信された前記シングルエンド電気信号に従って光信号を出力するよう構成され、
前記光受信器、前記複数のドライバ及び前記複数のレーザダイオードは、前記非導電性基板上に設けられると共に前記接地平面により取り囲まれることを特徴とするトランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換し、その電気信号を出力するための光受信器に関する。特に、光受信器は、所定のデータ速度のデータを受信するための光データ受信器である。また、本発明は、本発明の光受信器／光データ受信器と、電気信号を受信し、その電気信号を光信号に変換し、その光信号を出力するための光送信器とを具備するトランシーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
（例えば、25Gbpsのビット速度の）高速データ伝送用との通信要求事項をサポートするために、電線を介したリンクが低過ぎる帯域幅を有する場合、光リンクが用いられる。第１電子部品から第２電子部品に信号を伝送するための光リンクを用いる場合、伝送される電気信号は、最初に光信号に変換され、次に光信号が光送信器を介して光ファイバに結合され、光ファイバを介して第２電子部品に伝送される。第２電子部品では、光信号は、光受信器を介して受信され、電気信号に変換される。次に、変換された電気信号は、第２電子部品でさらに処理される。
【０００３】
図１は、電気信号を光信号に変換し、及びその逆に変換するために用いられる最新式のトランシーバ１００を示す。トランシーバ１００は、非導電性基板（図１に不図示）、この非導電性基板上に配置された接地平面１０１、４個のドライバのアレー１０２、これらドライバ１０２の各出力部に接続された４個のレーザダイオード（例えば、ＶＣＳＥＬと略記される面発光レーザ）のアレー１０３、４個のフォトダイオード（例えば、ＰＩＮダイオード）のアレー１０４、及びフォトダイオードのアレー１０４のフォトダイオードの各出力部に接続された４個のトランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡと略される）のアレー１０５を具備する。ドライバのアレー１０２、レーザダイオードのアレー１０３、フォトダイオードのアレー１０４及びＴＩＡのアレー１０５は全て、同一の非導電性基板上に配置され、接地平面１０１により取り囲まれる。フォトダイオードのアレー１０４は、接地平面１０１に設けられた開口の内部に配置され、その結果、接地平面１０１からフォトダイオードのアレー１０４を絶縁する。
【０００４】
ドライバのアレー１０２の各ドライバは、その入力部（図１に不図示）で例えばコンピュータ（図１に不図示）の親基板から電気信号を受信し、受信した電気信号をシングルエンド電気信号に変換し、出力端子１１０，１１１を介してＶＣＳＥＬのアレー１０３の１個のＶＣＳＥＬの入力部にこの電気信号を出力する。ドライバのアレー１０２のドライバの出力端子１１１は、接地線１１３を介してＶＣＳＥＬのアレー１０３の各ＶＣＳＥＬの入力部に接続される。ドライバのアレー１０２の１個のドライバの出力端子１１０は、信号線１１２を介して各ＶＣＳＥＬの別の入力部に接続される。ＶＣＳＥＬのアレー１０３の各ＶＣＳＥＬは、その入力部に受信されたシングルエンド電気信号を光信号に変換し、この光信号を光ファイバに出力する。
【０００５】
フォトダイオードアレー１０４の各フォトダイオード１１４は、例えば光ファイバ（図１に不図示）から光信号を受信し、受信された光信号をシングルエンド電気信号に変換し、この電気信号をアノード１１７及びカソード１１６で各ＴＩＡの入力部に出力する。フォトダイオードアレー１０４のフォトダイオードのアノード１１７は信号線１１８を介して各ＴＩＡの入力部に接続され、フォトダイオードアレー１０４のフォトダイオードのカソード１１６は接地線１１９を介して各ＴＩＡの別の入力部に接続される。
【０００６】
ドライバアレー１０２の出力をＶＣＳＥＬアレー１０３の各入力部に接続する信号線（以下ではドライバ−ＶＣＳＥＬチャネルと表示される）、及びフォトダイオードアレー１０４のアノード１１４をＶＣＳＥＬアレー１０３の各入力部に接続する信号線（以下ではＰＩＮ−ＴＩＡチャネルと表示される）がシングルエンド型なので、これらの線間でシングルエンド型のクロストーク、すなわち１本又は複数本の信号線（攻撃者線）から共通接地平面１０１を介して別の信号線（犠牲者線）への信号電力の移行が起こる。犠牲者線では、犠牲者線により搬送される信号にクロストークが上乗せされ、これにより信号品質が劣化する。フォトダイオードアレー１０４が接地平面１０１に設けられた開口１１５により接地から絶縁される場合、ドライバ−ＶＣＳＥＬチャネル間、ＰＩＮ−ＴＩＡチャネル間の他、ドライバ−ＶＣＳＥＬチャネル及びＰＩＮ−ＴＩＡ間にもクロストークが生じ得る。
【０００７】
接地平面１０１に形成されフォトダイオードアレー１０４を取り囲む開口１１５は、寸法が約1mm×0.4mmの矩形形状である。開口の寸法は、主にフォトダイオード１０４の寸法により決定され、裁量で小さくすることができない。高周波において、開口１０５は、主に基本周波数が開口１０５の寸法により決定されるスロット共振回路として作用する。1mm×0.4mm寸法を有する矩形開口は、約38GHzの共振周波数を有する。これは、25Gbpsデータ伝送の基本周波数である12.5GHzの約３倍である。基本周波数が25GHzデータ伝送の基本周波数のほぼ倍数であるスロット共振回路として開口１１５が作用すると、開口１１５は、ドライバアレー１０２のドライバにより信号電流出力を誘引する。ほぼ38GHzで生ずる共振効果は、ドライバ−ＶＣＳＥＬチャネルからＰＩＮ−ＴＩＡチャネルへのクロストークを促進する。特に、ドライバアレー１０２付近に配置されたＰＩＮ−ＴＩＡチャネルは、ドライバ−ＶＣＳＥＬチャネルから来るクロストークにより影響される。
【０００８】
図２は、ドライバアレー１０２のドライバ出力部からドライバアレー１０２に最も近いＴＩＡの入力部へのシングルエンド型クロストークに対応する原理Ｓパラメータ結合係数を示す。これは、アクティブにされた全てのドライバ−ＶＣＳＥＬチャネル（攻撃者）を有するトランシーバ１００のシミュレーションにより得られる。原理Ｓパラメータ結合係数２０１は、開口１１５の共振効果により38GHzでの広い共振２０２を示す。この共振２０２は、ドライバアレー１０２に最も近いＴＩＡ入力におけるクロストークを誘導する。このクロストークは、10-12のビット誤り率を仮定すると、25Gbpsのアイダイアグラムにおいて６ピコ秒すなわち0.15UIジッタ以上生ずる。これは、ドライバアレー１０２に最も近いＰＩＮ−ＴＩＡについて25Gbpsに対応するアイダイアグラムを示す図３から明らかになる。図３のアイダイアグラムは、トランシーバ１００が全部で４個のアクティブにされた攻撃者チャネルを有し、ドライバ出力部及びＴＩＡ入力電流間の比が約-8dBmの光受信器感度に対応する100に等しいという条件下のシミュレーションにより得られた。輪郭３０１は、10-12のビット誤り率に対応する。
【０００９】
また、開口１１５の共振振る舞いは、ＰＩＮ−ＴＩＡチャネル間のクロストークを促進する。これは、フォトダイオードアレー１０４に含まれるフォトダイオードの数が増加すると増大する。フォトダイオードアレー１０４が８チャネル又は１２チャネルを有すると、ＰＩＮ−ＴＩＡ間のクロストークレベルは容認できない値に到達し得る。
【００１０】
１２チャネルを有するフォトダイオードについては、接地平面に設けられ、フォトダイオードアレーを取り囲む開口は、約15GHzで共振を示す。この共振は、25Gbpsデータ伝送の基本周波数（12.5GHz）に近いので、クロストークを促進する。これにより、ＰＩＮ−ＴＩＡチャネルの信号品質が劣化する。
【００１１】
ＰＩＮ−ＴＩＡチャネルのクロストークは、ＴＩＡアレー１０５に入力される信号、特にドライバアレー１０２に近いＴＩＡに入力される信号の信号品質を大幅に劣化させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明は、光受信器のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルのクロストークを減少させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、請求項１に記載された特徴により達成される。本発明のさらに有利な実施形態は、従属請求項に記載される。
【００１４】
本発明は、光受信器のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルにおける電気信号のクロストークが、接地平面からフォトダイオードアレーを絶縁する開口の共振周波数をクロストーク電気信号の基本周波数の３倍より十分に高い周波数まで移動させることにより効果的に減少させることができるという技術思想に基づく。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の最新式トランシーバを示す概略図である。
【図２】最新式トランシーバの、ドライバ出力部からドライバアレーに最も近いＴＩＡの入力部へのシングルエンド型クロストークに対応する原理Ｓパラメータ結合係数を示すグラフである。
【図３】最新式トランシーバにおけるドライバアレーに最も近いＰＩＮ−ＴＩＡチャネルの25Gbpsに対応するアイダイアグラムである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光受信器の概略図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光受信器の概略図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る光受信器を具備するトランシーバの概略図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る光受信器を具備するトランシーバの概略図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る光受信器のマスクのレイアウトを示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る光受信器を具備するトランシーバの、ドライバ出力部からドライバアレーに最も近いＴＩＡの入力部へのシングルエンド型クロストークに対応する原理Ｓパラメータ結合係数を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る光受信器を具備するトランシーバにおけるドライバアレーに最も近いＰＩＮ−ＴＩＡチャネルの25Gbpsに対応するアイダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図４を参照すると、本発明に係る光受信器の第１実施形態が示される。図４は、非導電性基板（図１に不図示）、この非導電性基板上に配置された接地平面４０１、４個のフォトダイオード（例えば、ＰＩＮダイオード）のアレー４０４、及びフォトダイオードの出力部にそれぞれ接続された４個の増幅器（例えばＴＩＡ）のアレー４０５を具備する光受信器４００を示す。フォトダイオードアレー４０４及び増幅器アレー４０５は、非導電性基板上に配置され、接地平面４０１に取り囲まれる。接地平面４０１には４個の開口４１５が設けられる。各開口４１５は、各フォトダイオードを接地平面から絶縁するように１個のフォトダイオード４１４を取り囲む。
【００１７】
フォトダイオードアレー４０４の各フォトダイオード４１４は、例えば光ファイバ（図４に不図示）から光信号を受信し、受信された光信号をシングルエンド電気信号に変換し、その電気信号をアノード４１７及びカソード４１６を介して各増幅器の入力部に出力する。フォトダイオードアレー４０４のフォトダイオードのアノード４１７は信号線４１８を介して各増幅器の入力部に接続され、フォトダイオードアレー４０４のフォトダイオードのカソード４１６は接地線４１９を介して各増幅器の別の入力部に接続される。
【００１８】
４個の開口の各開口４１５は、寸法が約0.3mm×0.25mmの矩形形状である。この結果、その共振周波数は、37.5GHzより十分に高く、好適には50GHz以上である。このため、本実施形態では、スロット共振の共振周波数を50GHz以上に設定することにより、十分に高い周波数が得られる。フォトダイオードアレー４０４の長さ方向の開口４１５の最小長さは、フォトダイオード４１４の寸法、特に光開口に沿ってアノード及びカソード間の距離により決定され、裁量で小さくすることはできない。４個の開口の各開口４１５の共振周波数が25Gbpsデータ伝送の基本周波数である12.5GHzの３倍より十分に高いので、この開口は、37.5GHzの基本周波数を有するスロット共振回路として作用しない。この結果、光受信器４００及び例えば25Gbpsデータ送信器が同一の非導電性基板上に配置される場合、開口は、接地平面を介して信号電流を誘引しない。
【００１９】
本発明の第１実施形態に係る光受信器の接地平面４０１に設けられた開口４１５は37.5GHzで共振効果を示さないので、フォトダイオード４１４のアノード及び各増幅器（以下ではＰＩＮ−ＴＩＡチャネルと表示）の入力部を接続する信号線への12.5GHzの基本周波数を有する外部信号のクロストークは、最新式のトランシーバ１００と比較して著しく減少される。
【００２０】
また、接地平面４０１に設けられた開口４１５は、フォトダイオードのアレー４０４により出力された信号の基本周波数が約12.5GHzの場合、光受信器４００の個別のＰＩＮ−ＴＩＡチャネル間のクロストークを減少させる。
【００２１】
図５を参照すると、本発明に係る光受信器の有利な第２実施形態が示される。第２実施形態に係る光受信器５００は、光受信器の各開口が第１開口５１５及び第２開口５２５に分割されている点で第１実施形態に係る光受信器と異なる。第１開口５１５及び第２開口５２５は、両端で接地平面５０１に接続されたストリップライン５３０により互いから分離されている。第１開口５１５がフォトダイオードアレー５０４の１個のフォトダイオード５１４を取り囲む開口であるのに対し、第２開口５２５はフォトダイオードアレー５０４のフォトダイオード５１４を取り囲まない開口である。第１開口５１５及びその対応する第２開口５２５は互いに隣接して配置される。好適には、第２開口５２５の面積は、対応する第１開口５１５の面積より小さい。
【００２２】
第１実施形態に係る光受信器の開口４１５が所定の基本周波数の３倍より十分に高い共振周波数を有するので、第２実施形態に係る光受信器の第１開口５１５及び第２開口５２５は、所定の基本周波数の３倍より十分に高い共振周波数を有する。第２実施形態に係る光受信器の第１開口５１５及び第２開口５２５の各々が所定の基本周波数の３倍より十分に高い共振周波数を有することは必須である。
【００２３】
第２実施形態に係る光受信器の接地平面５０１はフォトダイオードアレー５０４の各フォトダイオード５１４について第１開口５１５及び第２開口５２５を具備するが、フォトダイオードアレー５０４のフォトダイオードの一部のみについて接地平面５０１に第１開口５１５及び第２開口５２５が設けられることも本発明では考えられる。
【００２４】
フォトダイオードアレー５０４のフォトダイオード５１４を取り囲む第１開口５１５に隣接して第２開口５２５を配置することにより、第２実施形態に係る光受信器のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルのクロストークがより効果的に減少する。
【００２５】
図６を参照すると、本発明に係る有利な第３実施形態が示される。図６は、第１実施形態に係る光レシーバを具備するトランシーバを示す。
【００２６】
トランシーバ６００は、非導電性基板（図６に不図示）、非導電性基板上に配置された接地平面６０１、４個のドライバアレー６０２、ドライバアレー６０２のドライバの各出力部に接続された４個のレーザダイオード（ＶＣＳＥＬ）アレー６０３、及び光受信器６５０を具備する。図６において、光受信器６５０は破線６５１で囲まれる。光受信器６５０の構造は第１実施形態４００に係る光受信器と同じであるので、光受信器６５０の詳細な説明は省略する。ドライバアレー６０２、レーザダイオードアレー６０３及び光受信器６５０は、非導電性基板上に配置される。
【００２７】
ドライバアレー６０２の各ドライバは、その入力部（図６に不図示）で例えばコンピュータ（図６に不図示）の親基板から電気信号を受信し、受信した電気信号をシングルエンド電気信号に変換し、出力端子６１０，６１１を介してレーザダイオードアレー６０３の１個のレーザダイオードの入力部にこの電気信号を出力する。ドライバアレー６０２の１個のドライバの出力端子６１１は、接地線６１３を介してレーザダイオードアレー６０３の各レーザダイオードの入力部に接続される。ドライバアレー６０２の１個のドライバの出力端子６１０は、信号線６１２を介して各レーザダイオードの別の入力部に接続される。レーザダイオードアレー６０３の各レーザダイオードは、その入力部に受信されたシングルエンド電気信号を光信号に変換し、この光信号を光ファイバに出力する。
【００２８】
トランシーバ６００の接地平面６０１に設けられた各開口６１５が25Gbpsデータ通信に対応する基本周波数の３倍より十分に高い共振周波数を有するので、38GHzで共振効果を示す開口６１５はなく、この結果、トランシーバ６００のドライバ−ＶＣＳＥＬチャネルからの電流を誘引しない。従って、光受信器６１５のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルにおけるクロストークは、容認可能な値まで低減される。
【００２９】
図７を参照すると、本発明の有利な第４実施形態が示される。図７は、第１実施形態に係る光受信器の代わりに第２実施形態に係る光受信器を具備する点でトランシーバ６００と異なるトランシーバ７００を示す。第２実施形態の光受信器は破線７５１で囲まれる。第２実施形態の光受信器が第１実施形態の光受信器よりもＰＩＮ−ＴＩＡチャネルにおけるクロストークを効率的に低減するので、トランシーバ７００は、トランシーバ６００よりもドライバ−ＶＣＳＥＬチャネルからＰＩＮ−ＴＩＡチャネルへのクロストークを効率的に低減する。
【００３０】
トランシーバ６００，７００において、送信される信号の基本周波数に対応する、ドライバアレー６０２のドライバにより出力されるシングルエンド電気信号の基本周波数は、光受信器のフォトダイオードで受信される光信号の基本周波数と同じである。25Gbpsデータ通信の場合、送信／受信される信号の基本周波数は12.5GHzである。しかし、本発明は、12.5GHzに限定しておらず、送信／受信される信号の他の基本周波数にも適用可能である。しかし、この場合、開口４１５，５１５，５２５の寸法は、基本周波数の変更に伴って変更しなければならない。
【００３１】
また、本発明に係るトランシーバは、送信される信号の基本周波数が受信される信号の基本周波数と同じ場合に限定されない。逆に、送信される信号の基本周波数が受信される信号の基本周波数と異なることも考えられる。
【００３２】
図８は、第２実施形態（図５参照）に係る光受信器用のマスクのレイアウト／形状８００を示す。参照番号８１４は、図５のフォトダイオード５１４に対応するＰＩＮダイオードを指す。参照番号８１６，８１７は、ＰＩＮダイオード８１４のカソード及びアノードを指す。参照番号８１８は、ＰＩＮダイオード８１２に接続されるＴＩＡの入力部を指す。ＴＩＡ及びＰＩＮダイオードとの接続線は図８に示されていない。参照番号８１５は、図５の第１開口５１５に対応する第１開口を指す。参照番号８２５は、図５の第２開口５２５に対応する第２開口を指す。図８における水平領域及び斜め領域は、図５における接地平面５０１に対応する接地平面を表す。
【００３３】
図１０は、ドライバアレー７０２のドライバ出力部からドライバアレー７０２に最も近いＴＩＡの入力部へのシングルエンド型クロストークに対応する原理Ｓパラメータ結合係数を示す。これは、アクティブにされた全てのドライバ−ＶＣＳＥＬチャネルを有するトランシーバ７００のシミュレーションにより得られる。原理Ｓパラメータ結合係数９０１は、37.5GHzでの広い共振２０２を示さない。逆に、約37.5GHzでのレベルは、図２と比較して15dBだけ低減されている。このため、ドライバアレー１０２に最も近いＴＩＡ入力部におけるクロストークは著しく低減される。これは、ドライバアレー７０２に最も近いＰＩＮ−ＴＩＡについて25Gbpsに対応するアイダイアグラムを示す図１０から明らかになる。ドライバアレー７０２に最も近いＰＩＮ−ＴＩＡにおいて発生するクロストークは、10-12のビット誤り率（ＢＥＲ）を仮定すると、25Gbpsのアイダイアグラムにおいて２ピコ秒すなわち0.05UIジッタより小さい。輪郭１００１は、10-12のビット誤り率に対応する。図１０のアイダイアグラムは、図２のアイダイアグラムと同様の条件下、すなわちトランシーバ１００が全部で４個のアクティブにされた攻撃者チャネルを有し、ドライバ出力部及びＴＩＡ入力電流間の比が約-8dBmの光受信器感度に対応する100に等しいという条件下のシミュレーションにより得られた。
【００３４】
図４及び図５に示された光受信器は４個のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルを有するが、本発明は４個のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルを有する光受信器に限定されず、任意の数のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルを有する光受信器にも適用可能である。
【００３５】
図６及び図７に示されたトランシーバは４個のドライバ−ＶＣＳＥＬチャネル及び４個のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルを有するが、本発明は４個のドライバ−ＶＣＳＥＬチャネル及び４個のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルを有するトランシーバに限定されず、任意の数のドライバ−ＶＣＳＥＬチャネル及び任意の数のＰＩＮ−ＴＩＡチャネルを有するトランシーバにも適用可能である。
【００３６】
第１実施形態及び第２実施形態に係る光受信器の接地平面に設けられた開口は矩形をなすが、本発明は矩形の開口に限定されず、円形、楕円形、菱形又は任意の他の形状を有する開口にも適用可能である。重要なのは、開口の共振周波数がＰＩＮ−ＴＩＡチャネルにおけるクロストークを誘導する信号の基本周波数の３倍より十分に高いことのみである。
【符号の説明】
【００３７】
１００，６００，７００          トランシーバ
１０１，４０１，５０１，６０１  接地平面
１０２，６０２，７０２          ドライバアレー
１０３，６０３                  レーザダイオード（ＶＣＳＥＬ）アレー
１０４，４０４，５０４，６０４  フォトダイオード（ＰＩＮ）アレー
１０５，４０５，６０５          増幅器（ＴＩＡ）アレー
１１０，６１０                  ドライバ出力端子（信号）
１１１，６１１                  ドライバ出力端子（接地）
１１２，６１２                  シングルエンド信号線
１１３，６１３                  接地線
１１４，４１４，５１４，６１４  フォトダイオード（ＰＩＮ）
１１５，４１５，５１５，６１５  接地平面の開口／第１開口
１１６，４１６                  フォトダイオード（ＰＩＮ）のカソード
１１７，４１７                  フォトダイオード（ＰＩＮ）のアノード
１１８，４１８                  シングルエンド信号線
１１９，４１９                  接地線
２０１，９０１                  Ｓパラメータ結合係数
２０２                          38GHzでの共振ピーク
３０１，１００１                ＢＥＲ＝10-12に対応する輪郭
４００，５００，６５０          光受信器
５２５                          接地平面の第２開口
５３０                          接地平面の第１開口及び第２開口を区切るストリップライン
６５１，７５１                  光受信器を区切る破線
８１４                          フォトダイオード（ＰＩＮ）の入力部
８１５                          接地平面の第１開口
８１６                          フォトダイオード（ＰＩＮ）のカソード
８１７                          フォトダイオード（ＰＩＮ）のアノード
８２５                          接地平面の第２開口
８８０                          増幅器（ＴＩＡ）の入力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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2014175663000002.pdf
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