(57)【要約】【課題】  受光素子８から出力される電気信号レベルを高精度に温度補償する。【解決手段】  電気信号を光信号に変換して出力する発光素子７と、バイアス電圧が印加されている状態で受光した光信号を電気信号に変換して出力する受光素子８と、発光素子７に向けて出力される電気信号レベルを発光素子７の光信号発光強度の安定化のために周囲温度に応じて可変制御する温度補償構成を備えた発光素子駆動回路２４と、受光素子８にバイアス電圧を供給するバイアス回路１５とを有する光送受信装置１のバイアス回路１５において、発光素子駆動回路２４から発光素子７への電気信号のモニタ信号を検出するモニタ信号検出部３６を設け、その検出されたモニタ信号を温度情報信号として利用して、受光素子８へのバイアス電圧の大きさを、受光素子８から出力される電気信号レベルを安定化させる温度補償方向に可変制御するバイアス電圧温度補償回路２６を設ける。【選択図】        図１
2006108372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を光信号に変換して出力する発光素子と、バイアス電圧が印加されている状態で受光した光信号を電気信号に変換して出力する受光素子とを有し、発光素子は、入力の電気信号のレベルに対する光信号の発光強度が周囲温度に応じて変動する特性を持つ発光素子により構成され、また、受光素子は、光信号の受光強度に対する出力の電気信号のレベルが周囲温度とバイアス電圧に応じて変動する特性を持つ受光素子により構成されており、さらに、発光素子に向けて出力される電気信号のレベルを発光素子の光信号発光強度の安定化のために周囲温度に応じて可変制御する温度補償構成を備えた発光素子駆動回路と、受光素子にバイアス電圧を供給するための受光素子用のバイアス回路とを有する光送受信装置のバイアス回路において、周囲温度に応じて変動する発光素子駆動回路から発光素子への電気信号のレベルに応じたモニタ信号を検出するモニタ信号検出部が設けられ、その検出されたモニタ信号を温度情報信号として利用して、受光素子へのバイアス電圧の大きさを、受光素子から出力される電気信号のレベルを安定化させる温度補償方向に可変制御するバイアス電圧温度補償回路が設けられていることを特徴とする受光素子用のバイアス回路。
【請求項２】
バイアス電圧温度補償回路は可変抵抗回路を有し、この可変抵抗回路の抵抗値を可変することにより受光素子のバイアス電圧の大きさが可変する構成を備えており、バイアス電圧温度補償回路には、受光素子から出力される電気信号のレベルを安定化させるバイアス電圧を得るための可変抵抗回路の抵抗値とモニタ信号レベルとの関係データが制御用データとして格納されている記憶部と、モニタ信号レベルを記憶部の制御用データに照合してモニタ信号レベルに対応する可変抵抗回路の抵抗値を読み出し可変抵抗回路の抵抗値をその読み出した抵抗値に可変制御する可変抵抗制御部とが設けられていることを特徴とする請求項１記載の受光素子用のバイアス回路。
【請求項３】
受光素子にバイアス電圧を供給するためのバイアス電圧供給経路にモニタ信号の導通経路が接続されている構成と成し、バイアス電圧温度補償回路は、そのモニタ信号の導通経路に直列に介設されモニタ信号レベルに応じた電圧が発生する抵抗回路を有しており、この抵抗回路に発生する電圧によって受光素子に供給されるバイアス電圧を温度補償する構成と成していることを特徴とする請求項１記載の受光素子用のバイアス回路。
【請求項４】
電気信号を光信号に変換して出力する発光素子と、バイアス電圧が印加されている状態で受光した光信号を電気信号に変換して出力する受光素子とを有し、発光素子は、入力の電気信号のレベルに対する光信号の発光強度が周囲温度に応じて変動する特性を持つ発光素子により構成され、また、受光素子は、光信号の受光強度に対する出力の電気信号のレベルが周囲温度とバイアス電圧に応じて変動する特性を持つ受光素子により構成されており、さらに、発光素子に向けて出力される電気信号のレベルを発光素子の光信号発光強度の安定化のために周囲温度に応じて可変制御する温度補償構成を備えた発光素子駆動回路と、受光素子にバイアス電圧を供給するための受光素子用のバイアス回路とを有する光送受信装置であって、受光素子用のバイアス回路は、請求項１又は請求項２又は請求項３記載の受光素子用のバイアス回路であることを特徴とする光送受信装置。
【請求項５】
発光素子と受光素子は集約配設されていることを特徴とする請求項４記載の光送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフォトダイオード等の受光素子にバイアス電圧を供給するためのバイアス回路およびそれを備えた光送受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４には光送受信装置を構成する光トランシーバの一構成例がブロック図により示されている。この光トランシーバは、光合分波器２と、回路基板３と、光合分波器２および回路基板３を収容する筐体４と、光アダプタ５とを有して構成されている。光合分波器２は、発光素子（ＬＤ）７と、受光素子（ＰＤ）８と、フィルタ９と、プリアンプ１０と、フェルール１１とを有して構成されている。また、回路基板３には、送信回路１３と、受信回路１４と、受光素子用のバイアス回路１５とが形成されている。さらに、光アダプタ５は、光信号を伝送する光ファイバ１７の端部に設けられているフェルール１８を嵌合装着できる構成を備えており、この光アダプタ５にフェルール１８が嵌合装着されることにより、そのフェルール１８と光合分波器２のフェルール１１との端面同士が押圧当接して、光ファイバ１７と、フェルール１１に挿通固定されている光ファイバ（図示せず）とが光接続する構成となっている。
【０００３】
送信回路１３は、外部から供給された電気信号を、発光素子７に供給するのに適した電気信号（発光素子駆動信号）に変換する回路構成を備えている。発光素子７は、送信回路１３から供給される電気信号を光信号に変換して出力するものであり、例えば、レーザダイオード（ＬＤ）により構成されている。フィルタ９は、発光素子７から出力された光信号を透過するフィルタ特性を持つものである。発光素子７から放射されフィルタ９を透過した光信号は、フェルール１１に入射し、フェルール１８に伝達され光ファイバ１７によって目的の送信先に伝送される。
【０００４】
ところで、この例の光トランシーバは一芯双方向タイプの光トランシーバであり、この光トランシーバに接続される光ファイバ１７には、例えば、発光素子７から出力される送信側の例えば１．５μｍ波長の光信号が伝送されると共に、受光素子８に向かってくる受信側の例えば１．３μｍ波長の光信号が伝送されるという如く、波長の違いを利用して複数の光信号（つまり、波長多重光）が伝送される構成となっている。
【０００５】
フィルタ９は、発光素子７から出力される例えば１．５μｍ波長の光信号を透過するのに対して、光ファイバ１７から出射される受信側の例えば１．３μｍ波長の光信号は反射するフィルタ特性を持つものであり、当該フィルタ９によって、光信号の合分波が成される。この例では、光ファイバ１７から出射されフィルタ９により反射された受信側の光信号は、受光素子８に入射する構成となっている。
【０００６】
受光素子用のバイアス回路１５は、外部から供給される電源電力を利用して、受光素子８にバイアス電圧を供給する回路構成を備えている。受光素子８は、バイアス電圧が印加されている状態で光信号を受光すると、その受光した光信号を電気信号に変換して出力する。プリアンプ（トランスインピーダンスアンプ）１０は、受光素子８から出力された電流信号を電圧信号に変換するものである。受信回路１４は、プリアンプ１０から出力された電気信号をさらに増幅する例えばポストアンプ（リミットアンプ）を有して構成されており、そのポストアンプを通った電気信号を出力する構成を備えている。
【０００７】
図４に示される光トランシーバは上記のように構成されている。光送受信装置１は、そのような光トランシーバを１つ又は複数有して構成されており、複数の光トランシーバを有する場合には、各光トランシーバの電気信号の出力部が接続されるＤＥＭＵＸ（デマルチプレクサ）と、各光トランシーバの電気信号の入力部が接続されるＭＵＸ（マルチプレクサ）とが設けられていることがある。
【０００８】
【特許文献１】特許第２７３３７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、受光素子の一つにＡＰＤ（Avalanche-Photodiode）と呼ばれるものがある。図５のグラフには、ＡＰＤに印加されるバイアス電圧Ｖbiと、ＡＰＤの増倍率Ｍとの関係例が示されている。受光素子が受光した光信号の受光強度と、受光素子から出力される電気信号の出力レベルとは比例関係にあり、増倍率Ｍは、その比例関係の比例定数を決定するものである。増倍率Ｍが高くなるに従って受光素子の受光感度が高くなることを表している。図５のグラフに示されるように、ＡＰＤは、例えば３０Ｖ以上というような高電圧のバイアス電圧Ｖbiを印加することにより、増倍率Ｍを高めることができて、高い受光感度を得ることができるので、ＡＰＤは長距離の光通信に適したものである。
【００１０】
しかしながら、ＡＰＤには次に示すような問題があった。例えば、ＡＰＤのバイアス電圧Ｖbiと増倍率Ｍとの関係は、ＡＰＤの周囲温度が０℃のときには図５の実線Ｔ0に示されるような関係となり、ＡＰＤの周囲温度が２５℃のときには図５の実線Ｔ25に示されるような関係となり、ＡＰＤの周囲温度が６０℃のときには図５の実線Ｔ60に示されるような関係になるというように、ＡＰＤの周囲温度が変動すると、ＡＰＤのバイアス電圧Ｖbiに対する増倍率Ｍが変動してしまう。このために、周囲温度の変動を考慮せずに常に一定のバイアス電圧をＡＰＤに印加していると、周囲温度の変動によってＡＰＤの増倍率Ｍが変動し、これにより、ＡＰＤから出力する電気信号の出力レベルが変動してしまうという問題が発生する。
【００１１】
そこで、そのような問題の発生を防止するために、ＡＰＤ（受光素子）８にバイアス電圧を供給するバイアス回路１５に温度補償構成を設けることが提案されている。図６には、温度補償構成を備えたバイアス回路１５の一回路構成例が簡略的に示されている（例えば特許文献１参照）。このバイアス回路１５は、高電圧発生回路２０と、温度補償用のサーミスタ２１と、抵抗体２２，２３とを有して構成されている。なお、図６中の符号Ｐは、受光素子８の電気信号の出力部を示しており、例えば、プリアンプ１０に接続される。
【００１２】
高電圧発生回路２０は、外部から供給される例えば３Ｖ程度の電源電力を利用して、予め定められた設定の高電圧（例えば２０Ｖ〜８０Ｖの範囲内の高電圧）を発生させ当該高電圧をバイアス電圧として受光素子（ＡＰＤ）８に向けて出力する回路構成を備えている。
【００１３】
サーミスタ２１は、高電圧発生回路２０から受光素子８にバイアス電圧を供給するためのバイアス電圧供給経路に介設されており、このサーミスタ２１は負の温度係数を持つものである。つまり、このサーミスタ２１は、周囲温度が高くなるに従って抵抗値が小さくなるものであることから、高電圧発生回路２０から出力される電圧が一定でも、サーミスタ２１の負の温度係数によって、バイアス回路１５から受光素子８に加えられるバイアス電圧Ｖbiを、周囲温度が高くなるに従って、高くすることができる。よって、例えば、周囲温度が０℃のときには、図５に示される電圧値Ａのバイアス電圧を受光素子８に印加し、周囲温度が２５℃のときには、電圧値Ａよりも高い図５に示される電圧値Ｂのバイアス電圧を受光素子８に印加し、周囲温度が６０℃のときには、電圧値Ａ，Ｂよりも高い図５に示される電圧値Ｃのバイアス電圧を受光素子８に印加できるような負の温度係数を持つサーミスタ２１を設けることによって、周囲温度変動に応じて受光素子８に印加されるバイアス電圧が温度補償方向に制御できて、受光素子（ＡＰＤ）８の増倍率Ｍが温度補償され増倍率Ｍの安定化が図られる。換言すれば、受光素子８の受光感度の安定化を図ることができる。
【００１４】
しかしながら、図６に示される提案のバイアス回路１５では、サーミスタ２１を利用しているので、受光素子（ＡＰＤ）８の増倍率Ｍの安定化の精度をより向上させることが難しいという問題があった。それというのは、受光素子８は光合分波器２に設けられ、サーミスタ２１は回路基板３に設けられており、受光素子８の周囲温度は、発光素子７や受光素子８の発熱量が大きく関与するのに対して、サーミスタ２１の周囲温度は回路基板３の回路の発熱量や回路基板３の放熱量が大きく関与することから、サーミスタ２１の周囲温度は、受光素子８の周囲温度とは異なることが多い。そのサーミスタ２１の周囲温度と受光素子８の周囲温度とのずれ量は、例えば回路基板３の回路の発熱量や放熱量の変動等の様々な要因によって、変動するので、当該変動するずれ量を考慮して、サーミスタ２１により受光素子８の増倍率Ｍの温度補償を高精度に行うことは非常に難しく、受光素子８の増倍率Ｍの安定化（つまり、受光素子８の受光感度の安定化）には限界があった。
【００１５】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、受光素子の受光感度（増倍率）を高精度に安定化させることができる受光素子用のバイアス回路およびそれを備えた光送受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明の受光素子用のバイアス回路は、電気信号を光信号に変換して出力する発光素子と、バイアス電圧が印加されている状態で受光した光信号を電気信号に変換して出力する受光素子とを有し、発光素子は、入力の電気信号のレベルに対する光信号の発光強度が周囲温度に応じて変動する特性を持つ発光素子により構成され、また、受光素子は、光信号の受光強度に対する出力の電気信号のレベルが周囲温度とバイアス電圧に応じて変動する特性を持つ受光素子により構成されており、さらに、発光素子に向けて出力される電気信号のレベルを発光素子の光信号発光強度の安定化のために周囲温度に応じて可変制御する温度補償構成を備えた発光素子駆動回路と、受光素子にバイアス電圧を供給するための受光素子用のバイアス回路とを有する光送受信装置のバイアス回路において、周囲温度に応じて変動する発光素子駆動回路から発光素子への電気信号のレベルに応じたモニタ信号を検出するモニタ信号検出部が設けられ、その検出されたモニタ信号を温度情報信号として利用して、受光素子へのバイアス電圧の大きさを、受光素子から出力される電気信号のレベルを安定化させる温度補償方向に可変制御するバイアス電圧温度補償回路が設けられていることを特徴としている。また、この発明の光送受信装置は、この発明の特有な構成を持つ受光素子用のバイアス回路が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、発光素子駆動回路から発光素子に加えられる電気信号レベルを利用して、受光素子へのバイアス電圧の大きさを温度補償方向に可変制御して、受光素子から出力される電気信号のレベルを安定化させる構成とした。つまり、例えばレーザダイオード等の発光素子は、当該発光素子に入力した電気信号レベルに対する光信号の発光強度が周囲温度に応じて変動するものであり、発光素子駆動回路は、周囲温度変動に起因した発光素子の発光強度の変動を防止して発光素子の発光強度の安定化を図るために、発光素子に向けて出力する電気信号レベルを周囲温度変動に応じて可変制御する構成を備えている。このため、発光素子駆動回路から発光素子に向けて出力される電気信号レベルは、発光素子の周囲温度変動に応じて変動することとなる。本発明者は、その発光素子駆動回路から発光素子への電気信号レベルが発光素子の周囲温度変動に応じて変動すること、および、発光素子と受光素子は集約配設されて近接していることが多くて発光素子の周囲温度は受光素子の周囲温度とほぼ等しいことに着目し、発光素子駆動回路から発光素子への電気信号のモニタ信号を検出し当該モニタ信号を温度情報信号として利用して、受光素子の増倍率を温度補償して受光素子の受光感度の安定化を図る次に述べるような構成を考え出した。
【００１８】
すなわち、受光素子は、光信号の受光強度に対する出力の電気信号レベルが周囲温度とバイアス電圧に応じて変動する特性を有することから、受光素子の周囲温度の変動に起因して光信号の受光強度に対する出力の電気信号レベルが変動しようとしても、受光素子に印加するバイアス電圧を可変制御することにより、受光素子の光信号の受光強度に対する出力の電気信号レベルを温度補償できて受光素子の受光感度の安定化を図ることができる。この発明では、その温度補償のための受光素子のバイアス電圧可変制御に、発光素子駆動回路から発光素子への電気信号のモニタ信号を温度情報信号として利用している。
【００１９】
受光素子と発光素子は集約配設されて近接配置されることが多いのに対して、サーミスタ等の温度検知専用の部品は、部品配置のスペース等の問題から、受光素子と発光素子との間の間隔よりも大きな間隔を介して受光素子から離れて配置されることが多く、温度検知専用の部品の周囲温度は受光素子の周囲温度と異なるものとなりやすい。これに対して、近接配置されている発光素子と受光素子は、その周囲温度がほぼ等しいことから、発光素子駆動回路から発光素子への電気信号のモニタ信号は受光素子の周囲温度の高精度な検出信号となり、これにより、受光素子の受光感度を高精度に安定化させることが可能となる。
【００２０】
このように、この発明の受光素子用のバイアス回路は受光素子の受光感度を高精度に安定化させることができることから、この発明の受光素子用のバイアス回路を備えた光送受信装置は、光信号の長距離伝送に好適なものとなる。
【００２１】
また、この発明の構成では、受光素子の周囲温度を検知するための専用の例えばサーミスタ等の部品を利用しないので、受光素子の周囲温度の検知専用の部品を設けなくて済むという効果を得ることができる。
【００２２】
さらに、バイアス電圧温度補償回路は可変抵抗回路を有し、この可変抵抗回路の抵抗値を可変することにより受光素子のバイアス電圧の大きさが可変する構成を備えており、バイアス電圧温度補償回路には、受光素子から出力される電気信号のレベルを安定化させるバイアス電圧を得るための可変抵抗回路の抵抗値とモニタ信号レベルとの関係データが制御用データとして格納されている記憶部と、モニタ信号レベルを記憶部の制御用データに参照してモニタ信号レベルに対応する可変抵抗回路の抵抗値を読み出し可変抵抗回路の抵抗値をその読み出した抵抗値に可変制御する可変抵抗制御部とが設けられている構成や、受光素子にバイアス電圧を供給するためのバイアス電圧供給経路にモニタ信号の導通経路が接続されている構成と成し、バイアス電圧温度補償回路は、そのモニタ信号の導通経路に直列に介設されモニタ信号レベルに応じた電圧が発生する抵抗回路を有しており、この抵抗回路に発生する電圧によって受光素子に供給されるバイアス電圧を温度補償する構成と成している構成を備えることによって、回路構成の複雑化を防止しながら、簡単な回路構成でもって受光素子に印加するバイアス電圧を周囲温度に応じて高精度に可変制御できて受光素子の増倍率（受光感度）の温度補償の性能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施形態例の説明において、図４に示される光送受信装置１（光トランシーバ）と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２４】
図１には第１実施形態例の受光素子用のバイアス回路を備えた光送受信装置の主要構成部分が簡略的に示されている。この第１実施形態例では、光送受信装置１を構成する光合分波器２の発光素子７は、供給される電気信号の電流レベルに対する光信号の発光強度が周囲温度に応じて変動する特性を持つものであり、例えばレーザダイオードにより構成されている。光送受信装置１を構成する回路基板３の送信回路１３には、その発光素子７を発光駆動させるための発光素子駆動回路（ＬＤ駆動回路（レーザードライバ））２４が形成されている。なお、図１中の符号２８は、発光素子７に直流の電源電圧Ｖccを印加するための直流電源入力部を示している。
【００２５】
発光素子駆動回路２４には、周囲温度変動に起因した発光素子７の発光強度変動を抑制するために発光素子７の周囲温度に応じて発光素子７に供給する電気信号レベルを可変制御する温度補償構成の回路が設けられている。ここでは、その温度補償構成は特に限定されるものではないが、その一例を簡単に述べると、例えば、発光素子７から発光された光信号の発光強度をモニタするために例えばフォトダイオードを設けておき、発光素子駆動回路２４は、そのモニタ用のフォトダイオードから出力される電流を、発光素子７の光信号発光強度のモニタ信号として取り込む。そして、発光素子駆動回路２４は、その取り込んだモニタ信号の電流レベルが予め定めた設定の電流レベルとなるように発光素子駆動回路２４から発光素子７に供給される電気信号の電流レベル（例えばバイアス電流値）を温度補償方向に可変制御する。図２のグラフには、発光素子駆動回路２４の温度補償構成により得られる発光素子７への電気信号のバイアス電流値と発光素子７の周囲温度との関係例が示されている。このブラフからも分かるように、発光素子駆動回路２４の温度補償構成によって、発光素子駆動回路２４から発光素子７への電気信号の電流レベル（バイアス電流値）は発光素子７の周囲温度に応じて変動する。
【００２６】
この第１実施形態例では、光送受信装置１を構成する光合分波器２の受光素子８はＡＰＤにより構成されており、この受光素子８は、光信号の受光強度に対する出力の電気信号レベル（ここでは、電気信号の電流レベル）が、周囲温度と、印加されるバイアス電圧とに応じて、変動する特性を持つものである。光送受信装置１を構成する回路基板３には、その受光素子（ＡＰＤ）８にバイアス電圧Ｖbiを供給するためのバイアス回路１５が形成されている。
【００２７】
この第１実施形態例では、バイアス回路１５は、高電圧発生回路２５と、バイアス電圧温度補償回路２６とを有して構成されている。高電圧発生回路２５は、外部から供給される電源電力を利用して予め定められた設定の直流電圧（例えば、２０Ｖ以上の高電圧）を出力する回路構成（例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータの回路構成）を備え、当該高電圧発生回路２５の出力電圧はバイアス電圧として受光素子８に向けて出力される。
【００２８】
バイアス電圧温度補償回路２６は、周囲温度変動に起因した受光素子８の出力の電気信号レベル（電気信号の電流レベル）の変動を抑制するために、高電圧発生回路２５から出力されたバイアス電圧を温度補償方向に可変制御して受光素子８の受光感度の安定化を図るための回路構成を備えている。すなわち、この第１実施形態例では、バイアス電圧温度補償回路２６は、制御部３０と、記憶部３１と、可変抵抗回路３２と、抵抗体３３と、リファレンス電圧入力部３４とを有して構成されている。
【００２９】
図１に示されるように、抵抗体３３の一端側は、高電圧発生回路２５から受光素子８にバイアス電圧を供給するためのバイアス電圧供給経路に接続され、抵抗体３３の他端側は可変抵抗回路３２の一端側に接続されている。この可変抵抗回路３２の他端側はグランドに接地されている。また、抵抗体３３と可変抵抗回路３２の接続部Ｘにはリファレンス電圧入力部３４が接続され、当該リファレンス電圧入力部３４を介して、可変抵抗回路３２と抵抗体３３の接続部Ｘには予め定められた設定の電圧値（固定値）を持つリファレンス電圧Ｖrefが印加される。
【００３０】
このような可変抵抗回路３２と抵抗体３３とリファレンス電圧入力部３４を有する回路は、可変抵抗回路３２が持つ抵抗値Ｒ32と、抵抗体３３が持つ抵抗値Ｒ33との比に基づいて高電圧発生回路２５の出力電圧を分圧し、また、可変抵抗回路３２と抵抗体３３の接続部Ｘにはリファレンス電圧Ｖrefが印加されることから、抵抗体３３が接続しているバイアス電圧供給経路部分Ｙにおける電圧（つまり、受光素子８に印加するバイアス電圧）Ｖbiを、次に示す数式（１）により定まる電圧値に制御することができる。
【００３１】
Ｖbi＝（（Ｒ32＋Ｒ33）／Ｒ32）×Ｖref・・・・・（１）
【００３２】
数式（１）からも分かるように、可変抵抗回路３２の抵抗値Ｒ32を可変すると受光素子８に印加するバイアス電圧Ｖbiも可変するというように可変抵抗回路３２の抵抗値Ｒ32とバイアス電圧Ｖbiは比例関係にあり、可変抵抗回路３２の抵抗値Ｒ32を可変することで、受光素子８に印加するバイアス電圧Ｖbiを可変制御することができる。
【００３３】
制御部３０は、可変抵抗回路３２の抵抗値を可変制御するものであり、この第１実施形態例では、モニタ信号検出部３６と可変抵抗制御部３７を有して構成されている。モニタ信号検出部３６は、発光素子駆動回路２４から発光素子７に出力される電気信号のレベル（ここでは、バイアス電流レベル）に応じた電流レベルを持つモニタ信号を検出する（取り込む）構成を備えている。発光素子駆動回路２４から発光素子７に出力される電気信号の電流レベル（バイアス電流レベル）は発光素子７の周囲温度に応じたものであり、また、この第１実施形態例では、発光素子７と受光素子８は集約配設されて近接しており、発光素子７の周囲温度は受光素子８の周囲温度とほぼ等しいことから、モニタ信号検出部３６により検出されるモニタ信号は、受光素子８の周囲温度の検出信号（換言すれば温度情報信号）と見なすことができる。
【００３４】
ところで、受光素子８から出力する電気信号の電流レベルが周囲温度変動の悪影響を受けずに予め定めた一定の値となるための受光素子８への印加バイアス電圧と周囲温度との関係データは例えばシミュレーション等の実験により予め求めることができる。また、発光素子７および受光素子８の周囲温度とモニタ信号検出部３６により検出されるモニタ信号の電流レベルとの関係データも予め実験等により得ることができる。さらに、受光素子８への印加バイアス電圧と可変抵抗回路３２の抵抗値Ｒ32との関係は数式（１）に示されるような関係がある。これらのことから、受光素子８の周囲温度の変動の悪影響を受けずに受光素子８の出力の電気信号の電流レベルが安定化するための可変抵抗回路３２の抵抗値Ｒ32とモニタ信号の電流レベルとの関係データを予め得ることができる。記憶部３１は例えばＲＯＭにより構成されており、当該記憶部３１には、その関係データが制御用データとして予め格納される。
【００３５】
可変抵抗制御部３７は、モニタ信号検出部３６により検出されたモニタ信号レベルを取り込み、この取り込んだモニタ信号レベルを記憶部３１の制御用データに照合する。そして、可変抵抗制御部３７は、制御用データから、モニタ信号レベルに対応する可変抵抗回路３２の抵抗値Ｒ32を読み出し、可変抵抗回路３２の抵抗値Ｒ32がその読み出した抵抗値となるように可変抵抗回路３２を可変制御する。
【００３６】
上記のような構成のバイアス電圧温度補償回路２６によって、高電圧発生回路２５から出力されたバイアス電圧が受光素子８の周囲温度に応じて温度補償方向に可変制御され、これにより、受光素子８の増倍率Ｍが温度補償されて受光素子８の出力の電気信号レベル（電流レベル）の安定化を図ることができる。つまり、受光素子８の受光感度の安定化を図ることができる。
【００３７】
この第１実施形態例におけるバイアス回路１５は上記のように構成されており、このバイアス回路１５は、図４に示されるような光トランシーバに組み込まれて光送受信装置１を構成することができる。なお、前述したように、光送受信装置１は、光トランシーバを１つあるいは複数有して構成され、複数の光トランシーバを有する場合には、各光トランシーバの電気信号の出力部が接続されるＤＥＭＵＸ（デマルチプレクサ）と、各光トランシーバの電気信号の入力部が接続されるＭＵＸ（マルチプレクサ）とが設けられることがある。
【００３８】
なお、可変抵抗回路３２は抵抗値を可変することができる構成であれば、その構成は特に限定されるものではないが、例えば、可変抵抗回路３２をデジタルポテンショメータにより構成することができる。この場合には、可変抵抗回路３２の抵抗値の可変制御を高精度に行うことが可能である。また、デジタルポテンショメータ（可変抵抗回路３２）と、ＲＯＭ（記憶部３１）と、外部から取り込んだ信号とＲＯＭの格納データとを利用してデジタルポテンショメータの抵抗値を可変制御する制御部（制御部３０）とが集約されて成るＩＣを利用してもよく、この場合には、この第１実施形態例において特有なバイアス電圧温度補償回路２６を簡単に構築することができる。
【００３９】
さらに、発光素子駆動回路２４は、例えば装置の小型化等を考慮すると、ＬＤドライバＩＣにより構成することが考えられ、その場合には、発光素子７に向けて出力する電気信号レベルをモニタするためのモニタ信号出力機能を備えたＬＤドライバＩＣを利用して、発光素子駆動回路２４を構成する。
【００４０】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００４１】
この第２実施形態例では、バイアス回路１５を構成するバイアス電圧温度補償回路２６は、図３に示されるように、抵抗体４０，４１，４２から成る抵抗回路を有して構成されている。この構成以外の構成は、第１実施形態例と同様である。
【００４２】
この第２実施形態例のバイアス回路１５を構成するバイアス電圧温度補償回路２６の抵抗体４２の一端側は高電圧発生回路２５から受光素子８に至るバイアス電圧供給経路に接続されており、この抵抗体４２の他端側には抵抗体４１の一端側が接続され、当該抵抗体４１の他端側はグランドに接地されている。抵抗体４１，４２の接続部Ｘにはリファレンス電圧入力部３４が接続されており、このリファレンス電圧入力部３４を介して予め定められた電圧値のリファレンス電圧Ｖrefが抵抗体４１，４２の接続部Ｘに印加される。
【００４３】
また、抵抗体４１，４２の接続部Ｘには抵抗体４０の一端側も接続されている。この抵抗体４０の他端側は発光素子駆動回路２４のモニタ信号出力部に接続され、これにより、この第２実施形態例では、抵抗体４２と抵抗体４０を順に通って発光素子駆動回路２４に向かう経路でもって、発光素子駆動回路２４から発光素子７に出力される電気信号レベル（この第２実施形態例では、電気信号のバイアス電流レベル）に応じた電流レベルを持つモニタ信号が通電する構成となっている。つまり、この第２実施形態例では、抵抗体４２と抵抗体４０を順に通って発光素子駆動回路２４に至る経路が、モニタ信号の導通経路となっており、このモニタ信号の導通経路が、発光素子駆動回路２４から発光素子７への電気信号のモニタ信号の検出部と成している。
【００４４】
抵抗体４０〜４２を有する抵抗回路では、抵抗体４１，４２の直列接続回路には高電圧発生回路２５の出力電圧が印加し、この電圧印加に基づいた電流（ここでは電流Ｉ41とする）が抵抗体４１，４２の直列接続回路に通電する。また、抵抗体４０，４２にはモニタ信号の電流（ここでは、モニタ電流Itcとする）が通電する。さらに、抵抗体４０，４１，４２の接続部Ｘにはリファレンス電圧Ｖrefが印加されている。これらのことから、抵抗体４１，４２の直列接続回路に印加されている電圧をＶbiとし、抵抗体４１に通電している電流をＩ41とし、抵抗体４２に通電している電流をＩ42とし、抵抗体４１の抵抗値をＲ41とし、抵抗体４２の抵抗値をＲ42とすると、抵抗体４２に印加している電圧Ｖ42（Ｖ42＝Ｖbi−Ｖref）は、次に示す数式（２）に書き表すことができる。
【００４５】
Ｖbi−Ｖref＝Ｒ42×Ｉ42・・・・・（２）
【００４６】
抵抗体４２に通電している電流Ｉ42は、Ｉ42＝Ｉ41＋Ｉtcの関係式が成り立つ電流であり、抵抗体４１の通電電流I41は、I41＝Ｖref／Ｒ41の関係式が成り立つ電流であることから、数式（２）を書き改めると、次に示すようになる。
【００４７】
Ｖbi−Ｖref＝Ｒ42×（（Ｖref／Ｒ41）＋Ｉtc）・・・・・（３）
【００４８】
したがって、抵抗体４２が接続しているバイアス電圧供給経路部分Ｙの電圧、つまり、受光素子８に印加するバイアス電圧Ｖbiは、次に示す数式（４）で表すことができる。
【００４９】
Ｖbi＝（（Ｒ41＋Ｒ42）／Ｒ41）×Ｖref）＋Ｒ42×Ｉtc・・・・・（４）
【００５０】
この数式（４）に示されるように、モニタ信号の電流レベルItcが発光素子７（受光素子８）の周囲温度の変動に応じて変動することにより、抵抗体４２に印加する電圧が変動して、受光素子８へのバイアス電圧Ｖbiが変動する。よって、周囲温度変動に起因した受光素子８の出力の電気信号レベルの変動を抑制することができる受光素子８へのバイアス電圧Ｖbiを得ることができるように、抵抗体４２の抵抗値Ｒ42を設定することにより、バイアス電圧温度補償回路２６は、受光素子８へのバイアス電圧Ｖbiを温度補償方向に可変制御できて、受光素子８から出力される電気信号の電流レベルを温度補償して、受光素子８の出力の電気信号レベルの安定化を図ることができる。
【００５１】
なお、この発明は第１や第２の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１と第２の各実施形態例では、発光素子７が発光した光信号と、受光素子８へ光信号とが同じ光ファイバ１７を伝送する一芯双方向タイプのものを例にして説明したが、例えば、発光素子７が発光した光信号を伝送する光ファイバと、受光素子８への光信号を伝送する光ファイバとが別々の多芯タイプのものにも本発明は適用することができるものである。そのように、発光素子７の出力の光信号と、受光素子８への光信号とを別々の光ファイバにより伝送する構成として光信号の合分波を行う必要が無い場合には、光信号合分波用のフィルタ９が省略されることとなる。
【００５２】
また、第１と第２の各実施形態例では、発光素子７と受光素子８は光合分波器２に集約配設されていたが、例えば、発光素子７の出力の光信号と、受光素子８への光信号とを別々の光ファイバにより伝送する構成の場合には、発光素子７と受光素子８を光合分波器２に集約配設しなくともよい。換言すれば、発光素子７と受光素子８を集約配設したユニットである光合分波器２に代えて、例えば発光素子７を備えたユニットと、受光素子８を備えたユニットとをそれぞれ設ける構成としてもよい。
【００５３】
さらに、第１と第２の各実施形態例では、発光素子駆動回路２４から発光素子７に出力される電気信号のモニタ信号は、発光素子７への電気信号のバイアス電流レベルに応じた電流レベルを持つものであったが、例えば、モニタ信号は、発光素子７に出力される電気信号のモジュレーション電流レベルに応じた電流レベルを持つものであってもよい。
【００５４】
さらに、第１と第２の各実施形態例では、プリアンプ１０は光合分波器２に設けられていたが、例えば、光合分波器２にプリアンプ１０を設けずに、受信回路１４にプリアンプ１０として機能する増幅回路を設ける構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１実施形態例において特徴的なバイアス回路の構成を説明するための図である。
【図２】発光素子駆動回路から発光素子に向けて出力される電気信号のバイアス電流と発光素子の周囲温度との関係例を表したグラフである。
【図３】第２実施形態例において特徴的なバイアス回路の構成を説明するための図である。
【図４】光送受信装置を構成する光トランシーバの一回路構成例を説明するためのブロック構成図である。
【図５】受光素子であるＡＰＤに印加されるバイアス電圧とＡＰＤの増倍率Ｍとの関係例を説明するためのグラフである。
【図６】参考文献１に記載されている受光素子用のバイアス回路の一つを説明するための図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  光送受信装置
７  発光素子
８  受光素子
１５  受光素子用のバイアス回路
２４  発光素子駆動回路
２６  バイアス電圧温度補償回路
３１  記憶部
３２  可変抵抗回路
３６  モニタ信号検出部
３７  可変抵抗制御部
４０，４１，４２  抵抗体
【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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