(57)【要約】【課題】  更なる高速化及び高精度化を解決する光パワーモニタ装置等を提供する。【解決手段】  光パワーモニタ装置１０は、光ＰのパワーＰを電流Ｉapdに変換するフォトダイオードとしてのＡＰＤ１１と、ＡＰＤ１１に並列に接続された抵抗器１２と、抵抗器１２に流れる電流ＩrbとＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdとの和に対応する値を第一電流値Ｉ１として検出するカレントミラー回路１３と、制御部１４とを備えている。制御部１４は、抵抗器１２に流れる電流に対応する値を第二電流値Ｉ２としてあらかじめ記憶しておき、この第二電流値Ｉ２とカレントミラー回路１３で検出された第一電流値Ｉ１とに基づき、ＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdを求める。【選択図】  図１
2013042583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ記憶しておき、この第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とに基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める制御部と、
を備えた光パワーモニタ装置。
【請求項２】
請求項１記載の光パワーモニタ装置において、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサを更に備え、
前記制御部は、前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記第二電流値を前記第一の関係から得て、この第二電流値を用いて前記フォトダイオードに流れる電流を求める、
光パワーモニタ装置。
【請求項３】
請求項２記載の光パワーモニタ装置において、
前記抵抗器及び前記フォトダイオードに電圧を印加するとともに前記制御部からの制御信号によって当該電圧を変える電源を更に備え、
前記制御部は、前記温度センサで検出される温度と前記フォトダイオードに印加する電圧との関係をあらかじめ第二の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記電圧を前記第二の関係から得て、この電圧を出力するように前記電源に前記制御信号を出力する、
光パワーモニタ装置。
【請求項４】
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
を備えた装置に用いられる光パワーモニタ方法であって、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ記憶しておき、この第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とに基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める、
光パワーモニタ方法。
【請求項５】
請求項４記載の光パワーモニタ方法において、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサを前記装置が更に備えており、
前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記第二電流値を前記第一の関係から得て、この第二電流値を用いて前記フォトダイオードに流れる電流を求める、
光パワーモニタ方法。
【請求項６】
請求項５記載の光パワーモニタ方法において、
前記抵抗器及び前記フォトダイオードに電圧を印加するとともに外からの制御信号によって当該電圧を変える電源を前記装置が更に備えており、
前記温度センサで検出される温度と前記フォトダイオードに印加する電圧との関係をあらかじめ第二の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記電圧を前記第二の関係から得て、この電圧を出力するように前記電源に前記制御信号を出力する、
光パワーモニタ方法。
【請求項７】
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
メモリ及びマイクロプロセッサと、
を備えた装置に用いられる光パワーモニタプログラムであって、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ前記メモリが記憶しており、
前記メモリに記憶された前記第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とを入力する機能と、
入力した前記第二電流値及び前記第一電流値に基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める機能と、
を前記マイクロプロセッサに実現させるための光パワーモニタプログラム。
【請求項８】
請求項７記載の光パワーモニタプログラムにおいて、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサを前記装置が更に備えており、
前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として前記メモリが記憶しており、
前記温度センサで検出された温度の値及び前記メモリに記憶された前記第一の関係を入力する機能と、
入力した前記温度の値に対応する前記第二電流値を入力した前記第一の関係から得る機能と、
得られた前記第二電流値を用いて前記フォトダイオードに流れる電流を求める機能と、
を前記マイクロプロセッサに実現させるための光パワーモニタプログラム。
【請求項９】
請求項８記載の光パワーモニタプログラムおいて、
前記抵抗器及び前記フォトダイオードに電圧を印加するとともに前記マイクロプロセッサからの制御信号によって当該電圧を変える電源を前記装置が更に備えており、
前記温度センサで検出される温度と前記フォトダイオードに印加する電圧との関係をあらかじめ第二の関係として前記メモリが記憶しており、
前記温度センサで検出された温度の値及び前記メモリに記憶された前記第二の関係を入力する機能と、
入力した前記温度の値に対応する前記電圧を入力した前記第二の関係から得る機能と、
得られた前記電圧を出力するように前記電源に前記制御信号を出力する機能と、
を前記マイクロプロセッサに実現させるための光パワーモニタプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信などに用いられる光パワーモニタ装置に関し、詳しくはオフセット補正回路に特徴を有する光パワーモニタ装置に関する。以下、アバランシェフォトダイオードを「ＡＰＤ（Avalanche Photo Diode）」と略称する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＰＤを用いた光パワーモニタ装置の関連技術として、下記特許文献１及び２について説明する。【０００３】
特許文献１には、ＡＰＤバイアス電圧制御回路が開示されている。このＡＰＤバイアス電圧制御回路は、光信号をＡＰＤで受けて電気信号に変換する光受信部と、ＡＰＤに最適なバイアス電圧を与えるＡＰＤバイアス電圧制御部とからなる。ＡＰＤバイアス電圧制御部は、出力電圧を制御可能な直流電圧源と、直流電圧源とＡＰＤとの間に接続された可変抵抗器と、各種制御を行うＣＰＵとからなる。可変抵抗器は、ＡＰＤに直列に接続され、ＡＰＤにバイアス電圧を与える。【０００４】
特許文献２には、ＡＰＤを受光素子として用いる光受信器が開示されている。この光受信器は、ＡＰＤの入力光信号強度に対応する増倍率を計算し、その値でＡＰＤ電流を単純に電圧変換した値を除算することによって、入力光信号強度と入力光信号電圧との関係を線形化するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０８４２３５号公報（要約、図４等）
【特許文献２】特開２００４−２８９２０６号公報（要約、図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、ＡＰＤを用いた光パワーモニタ装置は、光通信などの分野において広く用いられている。そして、この光パワーモニタ装置には、更なる高速化及び高精度化が要求されている。【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述した課題である更なる高速化及び高精度化を解決する光パワーモニタ装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光パワーモニタ装置は、
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ記憶しておき、この第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とに基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める制御部と、
を備えたものである。【０００９】
本発明に係る光パワーモニタ方法は、
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
を備えた装置に用いられる光パワーモニタ方法であって、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ記憶しておき、この第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とに基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求めるものである。【００１０】
本発明に係る光パワーモニタプログラムは、
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
メモリ及びマイクロプロセッサと、
を備えた装置に用いられる光パワーモニタプログラムであって、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ前記メモリが記憶しており、
前記メモリに記憶された前記第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とを入力する機能と、
入力した前記第二電流値及び前記第一電流値に基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める機能と、
を前記マイクロプロセッサに実現させるためのものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フォトダイオードに抵抗器を並列に接続することによりカレントミラー回路の応答速度を向上でき、かつ、その抵抗器に流れる電流をあらかじめ記憶しておくことによりフォトダイオードに流れる電流を正確に求めることができる。したがって、本発明によれば、光パワーモニタにおける更なる高速化及び高精度化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る光パワーモニタ装置を示す回路図である。
【図２】実施形態における、ＡＰＤの温度とバイアス用の抵抗器に流れる電流との関係（第一の関係）を示すグラフである。
【図３】実施形態における、ＡＰＤの温度とＡＰＤの印加電圧との関係（第二の関係）を示すグラフである。
【図４】実施形態における、ＡＰＤで受光したパワーとＡＰＤに流れる電流との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態に係る光パワーモニタプログラムによる、コンピュータの動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る光パワーモニタ装置を示す回路図である。以下、図１を中心に、図２乃至図４のグラフを参照しつつ説明する。
【００１４】
本実施形態の光パワーモニタ装置１０は、受光パワーＰを電流Ｉapdに変換するフォトダイオードとしてのＡＰＤ１１と、ＡＰＤ１１に並列に接続された抵抗器１２と、抵抗器１２に流れる電流ＩrbとＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdとの和に対応する値を第一電流値Ｉ１として検出するカレントミラー回路１３と、制御部１４とを備えている。制御部１４は、抵抗器１２に流れる電流Ｉrbに対応する値を第二電流値Ｉ２としてあらかじめ記憶しておき、この第二電流値Ｉ２とカレントミラー回路１３で検出された第一電流値Ｉ１とに基づき、ＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdを求める。例えば、ｋを定数とすると、第一電流値Ｉ１はｋ×（Ｉrb＋Ｉapd）であり、第二電流値Ｉ２はｋ×Ｉrbである。
【００１５】
本実施形態によれば、抵抗器１２に一定の電流Ｉrbを流し続けることにより、カレントミラー回路１３の立ち上がりに要する時間を短縮できるので、カレントミラー回路１３の応答速度を向上できる。これに加え、本実施形態によれば、あらかじめ第二電流値Ｉ２を記憶しておくことにより、ＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdを正確に求めることができる。換言すると、本実施形態によれば、ＡＰＤ１１に抵抗器１２を並列に接続することによりカレントミラー回路１３の応答速度を向上でき、かつ、その抵抗器１２に流れる電流Ｉrbをあらかじめ記憶しておくことによりＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdを正確に求めることができるので、光パワーモニタにおける更なる高速化及び高精度化を達成できる。
【００１６】
ＡＰＤ１１は、一定の逆バイアス電圧を印加時に、温度が上昇すると増倍率が低くなるという温度特性を有する。これは、温度が上昇すると結晶格子の振動が激しくなることにより、加速されたキャリアの衝突頻度が多くなるためである。ＡＰＤ１１の温度が一定に制御されている場合や、ＡＰＤ１１の温度変化を無視できる場合は、以上の構成でもよい。その場合、第二電流値Ｉ２は一つの値となる。しかし、後述するように、ＡＰＤ１１の温度の変化に合わせてＡＰＤ１１の印加電圧を変化させることにより、ＡＰＤ１１の出力を安定化させてもよい。その場合、第二電流値Ｉ２は複数の値となる。
【００１７】
すなわち、本実施形態の光パワーモニタ装置１０は、ＡＰＤ１１の温度Ｔを検出する温度センサ１５を更に備えている。このとき、制御部１４は、温度センサ１５で検出される温度Ｔと第二電流値Ｉ２との関係をあらかじめ第一の関係（図２）として記憶しておき、温度センサ１５で検出された温度Ｔに対応する第二電流値Ｉ２を第一の関係（図２）から得て、この第二電流値Ｉ２を用いてＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdを求める。
【００１８】
更に、本実施形態の光パワーモニタ装置１０は、ＡＰＤ１１及び抵抗器１２に電圧Ｖapdを印加するとともに制御部１４からの制御信号Ｖ１によって電圧Ｖapdを変える電源としてのＡＰＤ駆動電源１６を更に備えている。このとき、制御部１４は、温度センサ１５で検出される温度ＴとＡＰＤ１１に印加する電圧Ｖapdとの関係をあらかじめ第二の関係（図３）として記憶しておき、温度センサ１５で検出された温度Ｔに対応する電圧Ｖapdを第二の関係（図３）から得て、この電圧Ｖapdを出力するようにＡＰＤ駆動電源１６に制御信号Ｖ１を出力する。このとき、第一の関係（図２）は、温度センサ１５で検出された温度Ｔに対応して電圧Ｖapdが変化した場合における、第二電流値Ｉ２の変化が加味されたものである。
【００１９】
例えば、ＡＰＤ１１の温度Ｔが上がると、ＡＰＤ１１の増倍率が低くなるので、印加する電圧Ｖapdを上げる（図３）。すると、抵抗器１２に印加する電圧Ｖapdも上がることから、抵抗器１２に流れる電流Ｉrbも増える。つまり、温度Ｔ上昇→電圧Ｖapd上昇→電流Ｉrb上昇となることにより、温度Ｔと電流Ｉrbとは一対一の関係になる（図２）。
【００２０】
各構成要素について説明する。抵抗器１２は、ＡＰＤ１１にバイアス電圧を印加するものであり、一端がＡＰＤ１１のカソードに接続され他端が接地されることにより、その降下電圧がＡＰＤ１１に印加される。カレントミラー回路１３は、Ｐチャネルバイポーラ型のトランジスタ１３１，１３２からなる一般的なものである。トランジスタ１３１，１３２は、互いに同じ特性を有し、エミッタ同士及びベース同士が接続されている。トランジスタ１３１のベースとコレクタとは接続されている。制御部１４は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１４１及びメモリ１４２を有するコンピュータである。温度センサ１５は、ＡＰＤ１１の温度を直接的又は間接的に検出する。ＡＰＤ駆動電源１６は、一般的な直流電圧電源であり、出力電圧をコンピュータなどによって変えられるようになっている。フォトダイオードは、ＡＰＤ１１の代わりに、ＰＩＮフォトダイオードなどを用いることもできる。
【００２１】
以下、更に詳細に本実施形態について説明する。
【００２２】
本実施形態の光パワーモニタ装置１０は、受信機能を有する光モジュールと呼ぶこともでき、ＡＰＤ１１、抵抗器１２、カレントミラー回路１３、ＭＰＵ１４１、メモリ１４２、温度センサ１５及びＡＰＤ駆動電源１６の他に、ＴＩＡ（Trans-Impedance Amplifier）１７、抵抗器１８、ＬＩＭ（LIMiting amplifier）１９、電流電圧変換回路２０及びＡＤ（Analog to Digital）コンバータ２１を備えている。ＴＩＡ１７の入出力間には抵抗器１８が接続されている。ＴＩＡ１７、抵抗器１８及びＬＩＭ１９はＡＰＤ１１のアノード側に設けられ、電流電圧変換回路２０及びＡＤコンバータ２１はカレントミラー回路１３とＭＰＵ１４１との間に設けられている。バイアス用の抵抗器１２は、カレントミラー回路１３の応答を高速化するために用いられる。
【００２３】
ここで、受光パワーＰはＡＰＤ１１で電流Ｉapdに変換される。カレントミラー回路１３は、ＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdと抵抗器１２に流れる電流Ｉrbとの和に比例した電流を、電流電圧変換回路２０へ出力する。電流電圧変換回路２０は、その電流を電圧に変換し、これをＡＤコンバータ２１へ出力する。ＡＤコンバータ２１は、その電圧をディジタル値に変換し、これをＭＰＵ１４１へ第一電流値Ｉ１として引き渡す。
【００２４】
ＭＰＵ１４１は、事前に、抵抗器１２に流れる電流Ｉrbに対応する第二電流値Ｉ２をメモリ１４２に保持している。そのため、ＭＰＵ１４１は、ＡＤコンバータ２１の読み出し値である第一電流値Ｉ１と前述の第二電流値Ｉ２との差をとることにより、ＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdのみを検出することができる。ＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdと受光パワーＰとは相関関係があるため（図４）、この関係をメモリ１４２に事前を記憶させておくことにより、精度よく受光パワーＰを復元できる。すなわち、抵抗器１２に流れる電流Ｉrbに対応する第二電流値Ｉ２をメモリ１４２に事前に記憶させておくことにより、ＡＰＤ１１で入力する受光パワーＰを精度よく測定できる。
【００２５】
このように、本実施形態は、カレントミラー回路１３の応答を速める最も簡便で安価な手段としてバイアス用の抵抗器１２を採用しつつ、その欠点である抵抗器１２に流れる電流Ｉrbによるオフセット分を補正することにより、受光パワーモニタの精度向上を実現することができる。換言すると、本実施形態の光パワーモニタのオフセット補正回路は、ＡＰＤ１１を用いた受信機能を有する光モジュールにおいて、受光パワーＰを測定する際に発生するオフセットを簡易に補正することを実現する回路である。
【００２６】
次に、本実施形態の光パワーモニタ装置１０の動作について、更に詳しく説明する。
【００２７】
図１の構成において、受光パワーＰはＡＰＤ１１で電流Ｉapdに変換される。図４に示すように、受光パワーＰとＡＰＤ１１を流れる電流Ｉapdとには、正の相関関係がある。そのため、ＡＰＤ１１を流れる電流Ｉapdを求めることにより、受光パワーＰを推定することができる。一方、バイアス用の抵抗器１２は、カレントミラー回路１３の応答速度を高めるために使用する。つまり、抵抗器１２を用いてカレントミラー回路１３に固定的に電流Ｉrbを流すことにより、カレントミラー回路１３の瞬時応答性を高めることができる。抵抗器１２の抵抗値をＲｂとすると、抵抗器１２を流れる電流ＩrbはＶapd／Ｒｂで表される。電圧Ｖapdは、ＡＰＤ１１に印加する逆バイアス電圧であり、ＡＰＤ駆動電源１６から供給される。
【００２８】
受光パワーＰとＡＰＤ１１を流れる電流Ｉapdとの正の相関関係は、ＡＰＤ１１の周囲の温度Ｔによって変動する特徴を持つ。そのため、この相関関係を一定に保つために、図３に示すように電圧Ｖapdを周囲の温度Ｔによって変化させる必要がある。図１の構成では、ＭＰＵ１４１が、ＡＰＤ駆動電源１６から出力される電圧Ｖapdを温度Ｔに応じて制御している。このとき、電圧Ｖapdが温度Ｔによって変動することに伴い、抵抗器１２に流れる電流Ｉrb（＝Ｖapd／Ｒｂ）も温度Ｔによって変動する。
【００２９】
カレントミラー回路１３は、ＡＰＤ１１を流れる電流Ｉapdと抵抗器１２を流れる電流Ｉrbとの和に比例する電流を出力する。出力された電流は、電流電圧変換回路２０で電圧に変換され、ＡＤコンバータ２１に入力される。最終的に、カレントミラー回路１３、電流電圧変換回路２０及びＡＤコンバータ２１の回路全体で決められる定数ｋを乗じたｋ×（Ｉapd＋Ｉｒｂ）が、第一電流値Ｉ１としてＭＰＵ１４１に取り込まれる。
【００３０】
図２は、温度Ｔと第二電流値Ｉ２（＝ｋ×Ｉrb）との関係を示すグラフである。この関係を第一の関係として、事前にメモリ１４２に保持しておく。これにより、ＭＰＵ１４１は、温度センサ１５で検出した温度Ｔに応じた第二電流値Ｉ２をメモリ１４２から読み出し、ＡＤコンバータ２１から入力した第一電流値Ｉ１（＝ｋ×（Ｉrb＋Ｉapd））との差分をとることで、受光パワー分の電流（＝ｋ×Ｉapd）のみを抽出することができる。図４に示すように、電流Ｉapdと受光パワーＰとは正の相関関係があるため、ｋ×Ｉapdを求めれば受光パワーＰを求めることができる。
【００３１】
一方、ＡＰＤ１で入力した受光パワーＰは、ＴＩＡ１７及びＬＩＭ１９により電気信号Dataに復調される。これは、光モジュールの基本機能であり、本実施形態とは直接的な関係はない。
【００３２】
以上のように、本実施形態によれば、抵抗器１２に流れる電流Ｉrbによるオフセット変動を補正することにより、ＡＰＤ１１を流れる電流Ｉapd、すなわち受光パワーＰのみを測定することができる。
【００３３】
次に、本実施形態の効果について説明する。
【００３４】
本実施形態の第１の効果は、抵抗器１２を流れる電流分によるオフセットを補正することにより、受光パワーモニタの精度を向上できることである。本実施形態の第２の効果は、カレントミラー回路１３の応答性を向上させるための電流源として、安価で小型な固定抵抗器（抵抗器１２）を使用できることである。
【００３５】
次に、本発明の一実施形態に係る光パワーモニタ方法について説明する。本実施形態の光パワーモニタ方法は、本実施形態の光パワーモニタ装置１０の動作を、方法の発明として捉えたものである。
【００３６】
すなわち、本実施形態の光パワーモニタ方法は、受光パワーＰを電流Ｉapdに変換するフォトダイオードとしてのＡＰＤ１１と、ＡＰＤ１１に並列に接続された抵抗器１２と、抵抗器１２に流れる電流ＩrbとＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdとの和に対応する値を第一電流値Ｉ１として検出するカレントミラー回路１３と、を備えた光パワーモニタ装置１０に用いられる。そして、本実施形態の光パワーモニタ方法は、抵抗器１２に流れる電流Ｉrbに対応する値を第二電流値Ｉ２としてあらかじめ記憶しておき、この第二電流値Ｉ２とカレントミラー回路１３で検出された第一電流値Ｉ１とに基づき、ＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdを求めるものである。
【００３７】
また、ＡＰＤ１１の温度Ｔを検出する温度センサ１５を光パワーモニタ装置１０が更に備えている場合、温度センサ１５で検出される温度Ｔと第二電流値Ｉ２との関係をあらかじめ第一の関係（図２）として記憶しておき、温度センサ１５で検出された温度Ｔに対応する第二電流値Ｉ２を第一の関係（図２）から得て、この第二電流値Ｉ２を用いてＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdを求める、としてもよい。
【００３８】
更に、抵抗器１２及びフォトダイオード１１に電圧Ｖapdを印加するとともに外からの制御信号Ｖ１によって電圧Ｖapdを変える電源としてのＡＰＤ駆動電源１６を光パワーモニタ装置１０が更に備えている場合、温度センサ１５で検出される温度ＴとＡＰＤ１１に印加する電圧Ｖapdとの関係をあらかじめ第二の関係（図３）として記憶しておき、温度センサ１５で検出された温度Ｔに対応する電圧Ｖapdを第二の関係（図３）から得て、この電圧Ｖapdを出力するようにＡＰＤ駆動電源１６に制御信号Ｖ１を出力する。このとき、温度センサ１５で検出された温度Ｔに対応して電圧Ｖapdが変化した場合における第二電流値Ｉ２の変化を、あらかじめ第一の関係（図２）に加味しておく。
【００３９】
本実施形態の光パワーモニタ方法によれば、前述した光パワーモニタ装置１０の同様の作用及び効果を奏する。
【００４０】
次に、本発明の一実施形態に係る光パワーモニタプログラム（以下「本プログラム」という。）について説明する。本プログラムは、本実施形態の光パワーモニタ装置１０の制御部１４の動作をコンピュータに実現させるためのものである。
【００４１】
本プログラムは、前述の光パワーモニタ装置１０に用いられる。光パワーモニタ装置１０の制御部１４は、ＭＰＵ１４１及びメモリ１４２を有するコンピュータからなる。そして、本プログラムは、メモリ１４２に記憶された第二電流値Ｉ２とカレントミラー回路１３で検出された第一電流値Ｉ１とを入力する機能と、入力した第二電流値Ｉ２及び第一電流値Ｉ１に基づき、ＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdを求める機能とを、ＭＰＵ１４１に実現させるためのものである。
【００４２】
このとき、温度センサ１５で検出された温度Ｔの値及びメモリに記憶された第一の関係（図２）を入力する機能と、入力した温度Ｔの値に対応する第二電流値Ｉ２を入力した第一の関係（図２）から得る機能と、得られた第二電流値Ｉ２を用いてＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdを求める機能とを、ＭＰＵ１４１に実現させるようにしてもよい。
【００４３】
更に、温度センサ１５で検出された温度Ｔの値及びメモリ１４２に記憶された第二の関係（図３）を入力する機能と、入力した温度Ｔの値に対応する電圧Ｖapdを入力した第二の関係（図３）から得る機能と、得られた電圧Ｖapdを出力するようにＡＰＤ駆動電源１６に制御信号Ｖ１を出力する機能とを、ＭＰＵ１４１に実現させるようにしてもよい。このとき、第一の関係（図２）には、温度センサ１５で検出された温度Ｔに対応して電圧Ｖapdが変化した場合における、第二電流値Ｉ２の変化があらかじめ加味されている。
【００４４】
図５は、本プログラムによるコンピュータの動作の一例を示すフローチャートである。以下、図１乃至図５に基づき説明する。
【００４５】
まず、メモリ１４２から第一の関係（図２）及び第二の関係（図３）を入力する（ステップ１０１）。続いて、温度センサ１５から温度Ｔ及びＡＤコンバータ２１から第一電流値Ｉ１を入力する（ステップ１０２）。続いて、温度Ｔと第一の関係（図２）とから第二電流値Ｉ２を得る（ステップ１０３）。つまり、ステップ１０１，１０３により、メモリ１４２に記憶された第二電流値Ｉ２を実質的に入力したことになる。続いて、第一電流値Ｉ１と第二電流値Ｉ２とからＡＰＤ１１に流れる電流Ｉapdを求める（ステップ１０４）。続いて、温度Ｔと第二の関係（図３）とからＡＰＤ１１に印加する電圧Ｖapdを得る（ステップ１０５）。最後に、電圧Ｖapdを出力するようにＡＰＤ駆動電源１６に制御信号Ｖ１を出力する（ステップ１０６）。
【００４６】
そして、処理を続ける場合は、ステップ１０２からステップ１０６までを繰り返す。なお、本例ではステップ１０２〜１０３の後にステップ１０４〜１０６を実行しているが、これとは逆にステップ１０２〜１０３の前にステップ１０４〜１０６を実行してもよいし、ステップ１０２〜１０３とステップ１０４〜１０６とを混在させて実行してもよい。本プログラムによれば、前述した光パワーモニタ装置１０の同様の作用及び効果を奏する。
【００４７】
また、本プログラムは、非一時的な記録媒体（non-transitory storage medium）、例えば光ディスク、半導体メモリなどに記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
【００４８】
以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
【００４９】
上記の実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るが、本発明は以下の構成に限定されるものではない。
【００５０】
［付記１］受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ記憶しておき、この第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とに基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める制御部と、
を備えた光パワーモニタ装置。
【００５１】
［付記２］付記１記載の光パワーモニタ装置において、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサを更に備え、
前記制御部は、前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記第二電流値を前記第一の関係から得て、この第二電流値を用いて前記フォトダイオードに流れる電流を求める、
光パワーモニタ装置。
【００５２】
［付記３］付記２記載の光パワーモニタ装置において、
前記抵抗器及び前記フォトダイオードに電圧を印加するとともに前記制御部からの制御信号によって当該電圧を変える電源を更に備え、
前記制御部は、前記温度センサで検出される温度と前記フォトダイオードに印加する電圧との関係をあらかじめ第二の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記電圧を前記第二の関係から得て、この電圧を出力するように前記電源に前記制御信号を出力する、
光パワーモニタ装置。
【００５３】
［付記３−１］付記３記載の光パワーモニタ装置において、
前記第一の関係は、前記温度センサで検出された温度に対応して前記電圧が変化した場合における前記第二電流値の変化が加味されたものである、
光パワーモニタ装置。
【００５４】
［付記３−２］付記１乃至３のいずれか一つに記載の光パワーモニタ装置において、
前記フォトダイオードがＡＰＤである、
光パワーモニタ装置。
【００５５】
［付記４］受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
を備えた装置に用いられる光パワーモニタ方法であって、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ記憶しておき、この第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とに基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める、
光パワーモニタ方法。
【００５６】
［付記５］付記４記載の光パワーモニタ方法において、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサを前記装置が更に備えており、
前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記第二電流値を前記第一の関係から得て、この第二電流値を用いて前記フォトダイオードに流れる電流を求める、
光パワーモニタ方法。
【００５７】
［付記６］付記５記載の光パワーモニタ方法において、
前記抵抗器及び前記フォトダイオードに電圧を印加するとともに外からの制御信号によって当該電圧を変える電源を前記装置が更に備えており、
前記温度センサで検出される温度と前記フォトダイオードに印加する電圧との関係をあらかじめ第二の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記電圧を前記第二の関係から得て、この電圧を出力するように前記電源に前記制御信号を出力する、
光パワーモニタ方法。
【００５８】
［付記６−１］付記６記載の光パワーモニタ方法において、
前記温度センサで検出された温度に対応して前記電圧が変化した場合における前記第二電流値の変化を、あらかじめ前記第一の関係に加味しておく、
光パワーモニタ方法。
【００５９】
［付記７］受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
メモリ及びマイクロプロセッサと、
を備えた装置に用いられる光パワーモニタプログラムであって、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ前記メモリが記憶しており、
前記メモリに記憶された前記第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とを入力する機能と、
入力した前記第二電流値及び前記第一電流値に基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める機能と、
を前記マイクロプロセッサに実現させるための光パワーモニタプログラム。
【００６０】
［付記８］付記７記載の光パワーモニタプログラムにおいて、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサを前記装置が更に備えており、
前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として前記メモリが記憶しており、
前記温度センサで検出された温度の値及び前記メモリに記憶された前記第一の関係を入力する機能と、
入力した前記温度の値に対応する前記第二電流値を入力した前記第一の関係から得る機能と、
得られた前記第二電流値を用いて前記フォトダイオードに流れる電流を求める機能と、
を前記マイクロプロセッサに実現させるための光パワーモニタプログラム。
【００６１】
［付記９］付記８記載の光パワーモニタプログラムおいて、
前記抵抗器及び前記フォトダイオードに電圧を印加するとともに前記マイクロプロセッサからの制御信号によって当該電圧を変える電源を前記装置が更に備えており、
前記温度センサで検出される温度と前記フォトダイオードに印加する電圧との関係をあらかじめ第二の関係として前記メモリが記憶しており、
前記温度センサで検出された温度の値及び前記メモリに記憶された前記第二の関係を入力する機能と、
入力した前記温度の値に対応する前記電圧を入力した前記第二の関係から得る機能と、
得られた前記電圧を出力するように前記電源に前記制御信号を出力する機能と、
を前記マイクロプロセッサに実現させるための光パワーモニタプログラム。
【００６２】
［付記９−１］付記９記載の光パワーモニタプログラムおいて、
前記第一の関係は、前記温度センサで検出された温度に対応して前記電圧が変化した場合における前記第二電流値の変化があらかじめ加味されている、
光パワーモニタプログラム。
【００６３】
この出願は２０１１年９月２２日に出願された日本出願特願２０１１−２０６７８３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、例えば光通信などの分野で、光パワーをモニタする技術に利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  光パワーモニタ装置
１１  ＡＰＤ（フォトダイオード）
１２  抵抗器
１３  カレントミラー回路
１３１  トランジスタ
１３２  トランジスタ
１４  制御部
１４１  ＭＰＵ
１４２  メモリ
１５  温度センサ
１６  ＡＰＤ駆動電源（電源）
１７  ＴＩＡ
１８  抵抗器
１９  ＬＩＭ
２０  電流電圧変換回路
２１  ＡＤコンバータ
【図１】
2013042583.tif 000003
【図２】
2013042583.tif 000004
【図３】
2013042583.tif 000005
【図４】
2013042583.tif 000006
【図５】
2013042583.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月8日(2014.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサと、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ記憶しておき、かつ前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記第二電流値を前記第一の関係から得て、この第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とに基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める制御部と、
を備えた光パワーモニタ装置。
【請求項２】
請求項１記載の光パワーモニタ装置において、
前記抵抗器及び前記フォトダイオードに電圧を印加するとともに前記制御部からの制御信号によって当該電圧を変える電源を更に備え、
前記制御部は、前記温度センサで検出される温度と前記フォトダイオードに印加する電圧との関係をあらかじめ第二の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記電圧を前記第二の関係から得て、この電圧を出力するように前記電源に前記制御信号を出力する、
光パワーモニタ装置。
【請求項３】
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサと、
を備えた装置に用いられる光パワーモニタ方法であって、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ記憶しておき、かつ前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記第二電流値を前記第一の関係から得て、この第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とに基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める、
光パワーモニタ方法。
【請求項４】
請求項３記載の光パワーモニタ方法において、
前記抵抗器及び前記フォトダイオードに電圧を印加するとともに外からの制御信号によって当該電圧を変える電源を前記装置が更に備えており、
前記温度センサで検出される温度と前記フォトダイオードに印加する電圧との関係をあらかじめ第二の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記電圧を前記第二の関係から得て、この電圧を出力するように前記電源に前記制御信号を出力する、
光パワーモニタ方法。
【請求項５】
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサと、
メモリ及びマイクロプロセッサと、
を備えた装置に用いられる光パワーモニタプログラムであって、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ前記メモリが記憶しており、かつ前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として前記メモリが記憶しており、
前記メモリに記憶された前記第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とを入力する機能と、
前記温度センサで検出された温度の値及び前記メモリに記憶された前記第一の関係を入力する機能と、
入力した前記温度の値に対応する前記第二電流値を入力した前記第一の関係から得る機能と、
得られた前記第二電流値及び前記第一電流値に基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める機能と、
を前記マイクロプロセッサに実現させるための光パワーモニタプログラム。
【請求項６】
請求項５記載の光パワーモニタプログラムにおいて、
前記抵抗器及び前記フォトダイオードに電圧を印加するとともに前記マイクロプロセッサからの制御信号によって当該電圧を変える電源を前記装置が更に備えており、
前記温度センサで検出される温度と前記フォトダイオードに印加する電圧との関係をあらかじめ第二の関係として前記メモリが記憶しており、
前記温度センサで検出された温度の値及び前記メモリに記憶された前記第二の関係を入力する機能と、
入力した前記温度の値に対応する前記電圧を入力した前記第二の関係から得る機能と、
得られた前記電圧を出力するように前記電源に前記制御信号を出力する機能と、
を前記マイクロプロセッサに実現させるための光パワーモニタプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る光パワーモニタ装置は、
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサと、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ記憶しておき、かつ前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記第二電流値を前記第一の関係から得て、この第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とに基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める制御部と、
を備えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る光パワーモニタ方法は、
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサと、
を備えた装置に用いられる光パワーモニタ方法であって、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ記憶しておき、かつ前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として記憶しておき、前記温度センサで検出された温度に対応する前記第二電流値を前記第一の関係から得て、この第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とに基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求めるものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る光パワーモニタプログラムは、
受光パワーを電流に変換するフォトダイオードと、
このフォトダイオードに並列に接続された抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流と前記フォトダイオードに流れる電流との和に対応する値を第一電流値として検出するカレントミラー回路と、
前記フォトダイオードの温度を検出する温度センサと、
メモリ及びマイクロプロセッサと、
を備えた装置に用いられる光パワーモニタプログラムであって、
前記抵抗器に流れる電流に対応する値を第二電流値としてあらかじめ前記メモリが記憶しており、かつ前記温度センサで検出される温度と前記第二電流値との関係をあらかじめ第一の関係として前記メモリが記憶しており、
前記メモリに記憶された前記第二電流値と前記カレントミラー回路で検出された前記第一電流値とを入力する機能と、
前記温度センサで検出された温度の値及び前記メモリに記憶された前記第一の関係を入力する機能と、
入力した前記温度の値に対応する前記第二電流値を入力した前記第一の関係から得る機能と、
得られた前記第二電流値及び前記第一電流値に基づき、前記フォトダイオードに流れる電流を求める機能と、
を前記マイクロプロセッサに実現させるためのものである。
【国際調査報告】
2013042583.tif 000008
2013042583.tif 000009
2013042583.tif 000010
2013042583.tif 000011