(57)【要約】      （修正有）【課題】電源電圧除去性能を強化したフォトアンプ回路を提供する。【解決手段】改良された電源電圧除去機能を有する対称型フォトアンプ回路100は、信号回路170と基準回路175を有し、結合線と基板のような機械的なソースに由来する電気的容量と寄生容量は、信号回路170と基準回路175の間で整合される。【効果】給電線路上に重畳した雑音信号の同相成分完全差動増幅器で取り除くことができる。【選択図】図３
2004336749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトアンプ回路（１００）において、
信号回路（１７０）であって、光信号（１５）と該信号回路（１７０）への給電線路（２５）上の雑音信号（５００）を受信して、前記光信号（１５）と前記雑音信号（５００）から出力信号を生成するよう結合され、インダクタンスと寄生容量を含む第１の機械的信号源を含むことからなる、信号回路と、
前記雑音信号（５００）を受信し、前記雑音信号（５００）から基準信号を生成するよう結合された基準回路（１７５）であって、インダクタンスと寄生容量を含む第２の機械的信号源を含むことからなる、基準回路
を備え、
前記第１と第２の機械的信号源が互いに整合することからなる、フォトアンプ回路。
【請求項２】
前記信号回路（１７０）と前記基準回路（１７５）に結合され、前記出力信号と前記基準信号を受信して差動信号（５３０）を出力する対称形増幅器回路（１５０）であって、前記差動信号（５３０）から前記雑音信号（５００）を同相除去するよう接続された対称形増幅器回路をさらに備える、請求項１記載のフォトアンプ回路（１００）。
【請求項３】
前記信号回路（１７０）が能動光検出器（１１０）を備え、前記基準回路（１７５）が基準光検出器（１１５）を備える請求項２記載のフォトアンプ回路（１００）であって、前記第１の光検出器（１１０）と第２の光検出器（１１５）は電気的に類似することからなる、フォトアンプ回路。
【請求項４】
前記信号回路（１７０）は、前記出力信号の処理のために前記第１の光検出器（１１０）と前記対称形増幅器回路（５０）の間に結合された第１の信号路（１３２，１３４）を備え、該第１の信号路（１３２，１３４）がインダクタンスと寄生容量を含む前記第１の機械的信号源を含み、
前記基準回路（１７５）は、前記基準信号の処理のために前記第２の検出器（１１５）と前記対称形増幅器回路（１５０）の間に結合された第２の信号路（１３６，１３８）を備え、該第２の信号路（１３６，１３８）がインダクタンスと寄生容量を含む前記第２の機械的信号源を備える、請求項３記載のフォトアンプ回路（１００）。
【請求項５】
前記第１及び第２の機械的信号源は、前記光検出器（１１０，１１５）と前記対称形増幅器回路（１５０）の間の結合線（２００）を有し、前記第１の信号路（１３２，１３４）内の前記結合線（２００）の長さが前記第２の信号路（１３６，１３８）内の前記結合線（２００）の長さに一致する、請求項４記載のフォトアンプ（１００）。
【請求項６】
前記出力信号は第１の電流（５１０と５１５）であり、前記基準信号は第２の電流（５１５）であり、
前記対称形増幅器回路（１５０）は、
前記第１の電流（５１０と５１５）を受け、該第１の電流（５１０と５１５）を第１の電圧（５２０と５２５）へ変換するよう接続された第１のトランスインピーダンスアンプ（１３０）と、
前記第２の電流（５１５）を受け、該第２の電流（５１５）を第２の電圧（５２５）へ変換するよう接続された第２のトランスインピーダンスアンプ（１３５）とを備えることからなる、請求項２記載のフォトアンプ回路（１００）。
【請求項７】
前記第１の電圧が前記光信号（１５）を表わす第１の電圧成分（５２０）と前記雑音信号（５００）を表わす第２の電圧成分（５２５）を有しており、前記第２の電圧は前記第２の電圧成分（５２５）にほぼ等しく、
前記対称形増幅器回路（１５０）がさらに、前記第１の電圧（５２０と５２５）と前記第２の電圧（５２５）を受け、該第２の電圧成分（５２５）を同相除去するとともに前記第１の電圧成分（５２０）を増幅するよう接続された差動増幅器回路（１４０）をさらに備えることからなる、請求項６記載のフォトアンプ回路（１００）。
【請求項８】
前記光信号（１５）はギガビット／秒の範囲内にある、請求項１記載のフォトアンプ回路（１００）。
【請求項９】
光信号（１５）を受信し、該光信号（１５）の強度を示す電気信号を生成する光受信器（６００）において、
前記光信号（１５）と雑音信号（５００）を受信し、前記光信号（１５）と前記雑音信号（５００）から第１の電気信号を生成するよう接続された第１の信号路（１３２，１３４）であって、インダクタンスと寄生容量を含む第１の機械的信号源を含むことからなる第１の信号路と、
前記雑音信号（５００）を受信し、前記雑音信号（５００）から第２の電気信号を生成するように接続された第２の信号路（１３６，１３８）であって、インダクタンスと寄生容量を含む第２の機械的信号源を含み、前記第１と第２の機械的信号源が互いに整合することからなる、第２の信号路と、
前記第１の電気信号及び前記第２の電気信号を受信し、第３の電気信号（５３０）を出力するよう結合された差動増幅器回路（１４０）であって、該第３の電気信号（５３０）からの前記雑音信号（５００）を同相除去するよう接続された差動増幅器回路
を備える、光受信器。
【請求項１０】
光信号（１５）の強度を表わす電気信号の生成方法であって、
第１の信号路（１３２，１３４）と第２の信号路（１３６，１３８）に沿うインダクタンスと寄生容量を含む機械的信号源を整合させるステップと、
前記光信号（１５）と雑音信号（５００）を受信するステップと、
前記光信号（１５）と前記雑音信号（５００）から前記第１の信号路（１３２，１３４）上に第１の電気信号を生成するステップと、
前記雑音信号（５００）から前記第２の信号路（１３６，１３８）上に第２の電気信号を生成するステップと、
前記第１の電気信号と前記第２の電気信号を差動増幅器回路（１４０）へ供給し、前記第１の電気信号から前記雑音信号（５００）を同相除去するステップ
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に高周波フォトアンプ（光電増幅器）回路に関し、より詳しくは高周波フォトアンプ回路の電源電圧除去に関する。
【背景技術】
【０００２】
給電線路上の雑音を無視する回路の能力は、回路の電源電圧除去（power supply rejection）と呼ばれる。高周波回路は、回路が取り扱う高帯域が故にその電源電圧除去能力は、従来貧弱である。例えば、ギガビット範囲内に大きな帯域を有する高周波フォトアンプ回路（以下、フォトアンプ回路を光電増幅回路とも記す）では、給電線路上の雑音を濾波することが益々困難になってきている。
【０００３】
加えて、回路基板に配置される構成要素の数の増加に伴ない、給電線路上で観察される広帯域雑音量の対応する増加が存在してきた。雑音レベルが十分大きい場合は、フォトアンプ回路が生成するどんな信号の完全性も劣化する場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォトアンプ回路の電源電圧除去を改善するための従来のメカニズムは、雑音信号の同相除去（common mode rejection）に用いる複雑で精巧なフィルタ及び／又は差動増幅器回路を含んでいる。しかしながら、帯域が増加し基板ごとの部品点数が増加するにつれ、フォトアンプ回路において、改良された電源電圧除去が必要とされるようになった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従った実施形態は、改良型電源電圧除去付き対称形フォトアンプ回路を提供するものである。典型的には、フォトアンプ回路は信号回路と基準回路を含み、結合線や基板等の機械的なソース（機械的信号源とも記す）からのインダクタンスと寄生容量を信号回路と基準回路の間で整合させる。信号回路及び基準回路は、典型的には給電線路上の雑音信号の同相除去用の完全差動前置増幅器回路（以下、前置増幅器回路をプリアンプ回路とも記す）に結合される。信号回路は典型的には給電線路上の光信号を受信するが、この回路は第１の増幅器の入力端に結合される。基準回路は典型的には信号回路と電気的に類似しており、信号回路が受信する雑音信号とほぼ同一の雑音信号を受信する。基準回路はさらに、第２の増幅器の入力端に結合される。第１と第２の増幅器が出力する信号は、雑音信号の同相除去用に差動増幅器に入力される。
【０００６】
添付図面を参照して本発明を説明するが、これらの図面は本発明の重要な例示的実施形態を示したものである。
【実施例】
【０００７】
本出願の教示を、本発明による例示的実施形態を参照して説明する。しかしながら、これらの実施形態が本願明細書における教示の多くの有利な用途についての２，３の例を提供するに過ぎないことは言うまでもない。一般に、明細書中になされる記述は必ずしも様々な特許請求の範囲に記載された発明のいずれかの範囲を画するものではない。さらに、一部の記述は一部の本発明の特徴には適用できるが、他の特徴には適用できない場合がある。
【０００８】
図１は、光信号を受信して続く処理に適した受信光信号の強度を示す電気信号（例えば、電圧）を生成する従来のフォトアンプ回路１０を示す。フォトアンプ回路１０は、光信号１５を受信するよう接続されて光信号１５の強度に基づき電流を出力する光検出器２０（例えば、フォトダイオード）を含む。フォトダイオード２０はさらに、電流を電圧へ変換するトランスインピーダンス前置増幅器３０に接続されている。トランスインピーダンス前置増幅器３０が生成する電圧は、コンデンサ５０を介して後置増幅器（ポストアンプ）６０へ交流結合され、そこで電圧は差動増幅されて差動ディジタル信号として出力される。濾波段（フィルタリング段）４０がトランスインピーダンス増幅器３０と後置増幅器６０の間に接続されており、後置増幅器６０への入力を濾波（フィルタリング）する。
【０００９】
フォトダイオード２０が生成する電流は、光信号１５の強度を反映するだけでなく、回路１０内の供給雑音（電源雑音）の量もまた反映している。雑音信号源は、チップ上の複数チャンネルと基板上の他の構成要素からの迷走信号との間のクロストークを含む場合がある。トランスインピーダンス前置増幅器３０は、フォトダイオード２０からの電流を受ける不平衡終端された入力（またはシングルエンド入力：single-ended input）を有する。それ故、電流内に存在するどんな雑音も電圧へ変換され、差動後置増幅器６０へ供給される。雑音の周波数ならびに量が低い場合、差動後置増幅器６０は雑音信号を除去することができる場合がある。しかしながら、周波数が増加し基板当たりの部品点数が増え、それによって前置増幅器３０への給電線路上の雑音量が増大するにつれ、差動後置増幅器６０は雑音信号を効果的に除去できなくなる場合がある。その結果、従来のフォトアンプ回路１０は、劣悪な電源雑音とより高い周波数における貧弱な周波数応答のために高周波回路における用途に不向きである。
【００１０】
図２は、従来のフォトアンプ回路の電源電圧除去に対する周波数応答を示す図である。図２から分かる如く、周波数が増加するにつれて電源電圧除去ならびに信号への周波数応答は全体的に減少する。周波数応答における様々な山９０と谷９５は、フォトダイオードにおける信号注入に原因があると考えることができる。従来、回路製造業者は電源をフィルタリングすることで電源電圧除去を改善するよう試みてきた。しかしながら、フィルタリングでは雑音信号を完全に取り除くことはできず、フィルタリング機能の実施はかなり複雑になりうる。
【００１１】
それ故、図３に示す如く、本発明によれば、対称形フォトアンプ回路を電源電圧除去の改善に用いることができる。対称形フォトアンプ回路１００は、信号回路１７０と基準回路１７５の両方を含む。信号回路１７０は能動フォトダイオード（またはアクティブフォトダイオード：active photodiode）１１０を含み、基準回路１７５は基準フォトダイオード１１５を含む。基準フォトダイオード１１５は、能動フォトダイオード１１０と電気的に類似しており、能動フォトダイオード１１０のインピーダンスと容量を追尾する。例えば、能動フォトダイオード１１０と基準フォトダイオード１１５を共に燐化インジウム（ＩｎＰ）や砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等の同一材料で構成することができる。加えて、能動フォトダイオード１１０と基準フォトダイオード１１５を同じ製作工程期間中に構成し、これにより性能におけるどんなばらつきも能動フォトダイオード１１０と基準フォトダイオード１１５の間ではほぼ同一とすることができる。基準フォトダイオード１１５のカソードは、共通面（common plane）（図示の如く）或いは別個の基準電圧源のような低い電気的インピーダンス１２０を介して能動フォトダイオード１１０のカソードへ接続してある。
【００１２】
能動フォトダイオード１１０と基準フォトダイオード１１５は、給電線路２５上の雑音信号を同相除去する完全差動前置増幅器回路１５０に結合されている。能動フォトダイオード１１０は光信号１５を受信し、光信号１５を光信号１５内の入射光の強度を表わす電流へ変換する。給電線路２５に存在するあらゆる雑音信号も変換され、入力電流へ包含されることになる。能動フォトダイオード１１０は信号回路１７０の信号路１３２，１３４を介して結合され、電流を電圧へ変換すべくその電流を前置増幅器回路１５０の第１のトランスインダクタンス増幅器１３０の入力端へ供給する。
【００１３】
基準フォトダイオード１１５は、カソードとアノードの間（またはカソードの過渡現象とアノードの過渡現象の間）に誘起された信号を含む雑音信号を受ける。基準フォトダイオード１１５が受ける雑音信号は、能動フォトダイオード１１０が受ける雑音信号とほぼ同一である。基準フォトダイオード１１５はさらに、基準回路１７５の信号路１３６，１３８を介して結合され、電流を電圧へ変換すべく雑音信号を表わす電流を前置増幅器回路１５０の第２のトランスインピーダンス増幅器１３５の入力端へ供給する。
【００１４】
第１及び第２の増幅器１３０，１３５から出力された電圧信号は、それぞれ前置増幅器回路１５０の差動増幅器１４０へ入力され、光電圧信号を増幅するとともに雑音電圧信号を同相除去する。第１のトランスインピーダンス増幅器１３０が生成する電圧信号は差動増幅器１４０の非反転入力端子１４２へ供給され、第２のトランスインピーダンス増幅器１３５が生成する電圧信号は差動増幅器１４０の反転入力端子１４４へ供給される。光学的電圧信号は、後置増幅器回路（図１に図示）によるさらなる増幅とクロック及びデータ再生等のさらなる信号処理用にそれぞれ接続点Ｖｏ１６０とＶｏバー（/Ｖｏ）１６５へ差動ディジタル信号として出力される。
【００１５】
電源除去をさらに改善するため、対称形フォトアンプ回路１００を、結合線や基板等の機械的信号源からの電気インダクタンスや寄生容量を整合させるよう作製することができる。それ故、結合線に寄生するインダクタＬ１及びＬ３を、類似のインダクタＬ２及びＬ４と同様に整合するよう構成することができる。同様に、それぞれがデバイス容量及び寄生容量を含むコンデンサＣ１，Ｃ２を互いに整合するよう構成することができる。
【００１６】
例として、図４には、本発明に従った対称形フォトアンプ回路１００の機械的構成例が図示してある。インダクタンスと寄生容量は、結合線や基板等の様々な機械的信号源から導入されうる。前置増幅回路１５０が増幅する信号に影響を及ぼす寄生容量を整合させ、Ｖｏ１６０とＶｏバー１６５をそれぞれ介して出力させるべく、全ての機械的な信号源を能動信号路と基準信号路の間で整合させることができる。例えば、一定長さの結合線２００と、フォトダイオード１１０，１１５と前置増幅器回路１５０の間の結合線２００の相互インダクタンスを整合させることができる。このように、フォトダイオード１１０，１１５のカソードを第１と第２のトランスインピーダンス増幅器１３０，１３５の非反転入力端Ａ，Ｃに接続する結合線２００ａ，２００ｃはそれぞれ同一の長さ及び相互インダクタンスを有することができ、フォトダイオード１１０，１１５のアノードを第１及び第２のトランスインピーダンス増幅器１３０，１３５の反転入力端子Ｂ，Ｄに接続する結合線２００ｂ，２００ｄはそれぞれ同一の長さ及び相互インダクタンスを有することができる。
【００１７】
加えて、能動フォトダイオード１１０と基準フォトダイオード１１５を基板２１０上に製作し、これにより設計仕様からの基板ドープ処理におけるどんなばらつきも能動フォトダイオード１１０と基準フォトダイオード１１５どうしで整合させることができる。さらに、導電層２２０内の化学的組成や肉厚の設計仕様からのどんなばらつきも、能動フォトダイオード１１０と基準フォトダイオード１１５どうしで一致することになる。それ故、対称形フォトアンプ回路１００の電源電圧除去は、平板印刷プロセスにおける統計的変動から生ずる能動フォトダイオード１１０と基準フォトダイオード１１５の間のミスマッチによってのみ制約される。どんなミスマッチも、電源電圧除去に殆ど或いは全く影響がないよう比較的小さくすべきである。フォトダイオード１１０，１１５は図４では前置増幅器回路１５０とは別個のチップ上に配置されるものとして図示したが、本発明による他の実施形態ではフォトダイオード１１０，１１５を前置増幅器回路１５０と同じチップ上に製作し、かくしてフォトダイオード１１０，１１５と増幅器回路１５０を相互接続する結合線２００の必要性を取り除くことができることは言うまでもない。さらなる実施形態では、フォトダイオード１１５，１１０を前置増幅器チップ上にチップ化した別個のチップフリップ（chip flip）（またはフリップチップ）上に載せることもできる。
【００１８】
図５，６に、シングルエンド前置増幅器回路３０と本発明による対称形前置増幅器回路１５０の回路図を示す。従来のシングルエンドトランスインピーダンス前置増幅器回路３０では、図５に示す如く、光信号（電流）はフォトダイオードＰＤ１により生成され、光信号を増幅するトランジスタＱ１の入力端で受信される。トランジスタＱ２はバッファとして機能し、抵抗器ＲｆはトランジスタＱ１の入力端へ電流を帰還させる分路帰還素子として機能する。帰還素子はトランジスタＱ２の入力のインピーダンスを下げ、それ故に前置増幅器３０の帯域が改善される。フォトダイオードＰＤ１は回路にとってはコンデンサとして見え、フロントエンドにＲＣ時定数をもたらすが、それはフォトダイオードの容量が回路内のトランジスタのそれに比べて大きいからである。
【００１９】
信号は、抵抗器Ｒａ，Ｒｂで出来た抵抗分割器とバッファとして機能するトランジスタＱ３を用いることで可能な限り信号形状を維持するような仕方でもって、コンデンサＣｃを介してトランジスタＱ１から前置増幅器回路３０の出力端へ前方方向に交流結合させてある。給電線路Ｖｃｃに存在するどんな雑音も、抵抗器Ｒｃ，トランジスタＱ２，抵抗器Ｒｆを介してトランジスタＱ１の入力端に向けて供給される。それ故、給電線路内のどんな動きも、入力信号と共に増幅されるトランジスタＱ１のベースにおける電圧の変動を招く。
【００２０】
図６では、本発明による対称形前置増幅器回路１５０が図示してある。能動フォトダイオードＰＤ１  １１０により生成された光信号は、図５のシングルエンド前置増幅器回路内におけるのと同じく増幅される。かくして、光信号はトランジスタＱ１と抵抗器Ｒｃ１により増幅され、トランジスタＱ４によりバッファリングされ、抵抗器Ｒｆ１によりトランジスタＱ１のベースへ帰還される。加えて、光信号は抵抗器Ｒａ１，Ｒｂ１からなる抵抗分割器を用いてコンデンサＣｃ１とトランジスタＱ６を介して図５のシングルエンド回路と同じ前置増幅器回路１５０の出力端に交流結合される。帰還素子は、トランジスタＱ１に対する入力インピーダンスを低下させる図５と同じ機能を果たす。
【００２１】
しかしながら、図６では、給電線路Ｖｃｃ上の雑音信号が抵抗器Ｒｃ１とトランジスタＱ４と抵抗器Ｒｆ１を介してトランジスタＱ１のベースに供給されるだけでなく、抵抗器Ｒｃ２とトランジスタＱ３と抵抗器Ｒｆ２を介してトランジスタＱ２のベースへも供給される。同様に、雑音信号は能動フォトダイオードＰＤ１ １１０を介してトランジスタＱ１のベースへ供給されるだけでなく、基準フォトダイオードＰＤ２ １１５を介してトランジスタＱ２のベースへも伝達することができる。さらに、雑音信号は抵抗器Ｒａ１とＲｂ１からなる抵抗分割器を用いてコンデンサＣｃ１とトランジスタＱ６を介するだけでなく、抵抗器Ｒａ２とＲｂ２からなる抵抗分割器を用いてコンデンサＣｃ２とトランジスタＱ５をも介して差動増幅器への出力端に交流結合される。これ故に、電源からの雑音信号は周波数と温度について整合するインピーダンスの等しい信号路を有する。電源からの雑音信号は差動信号（フォトダイオードＰＤ１ １１０からの光信号）を増幅する差動増幅器（図６には示されていない）へ印加することができるが、同相信号（フォトダイオードＰＤ１ １１０とＰＤ２ １１５からの雑音信号）を除去して雑音信号を相殺する。
【００２２】
図７は、図３に示したタイプの従来の差動前置増幅器と対称形差動前置増幅器の双方に関する例示的な出力波形を示す。両出力波形は、給電線路上の１０ｍＶの４Ｇｈｚ正弦波を有する差動前置増幅器出力を表わす。図示の如く、従来の差動前置増幅器に関する出力波形は対称形差動前置増幅器に関する出力波形よりもずっと大きなものである。それ故、対称形差動前置増幅器の電源電圧除去は従来の差動前置増幅器のそれよりも優れたものとなる。
【００２３】
図８は、従来の差動前置増幅器と従来のシングルエンドトランスインピーダンス前置増幅器と図３に示したタイプの対称形差動前置増幅器の間の周波数に関する交流利得の比較を示す。図８から分かる如く、電源から出力への高周波利得は従来のフォトアンプよりも大である。より高い利得ほど、出力端上のより大きな信号に対応する。それ故、従来の前置増幅器は給電線路上の雑音信号に応答してより大きな出力波形を生成する。その結果、出力が切り替わって誤ったデータを生み出す可能性は対称形前置増幅器よりも従来の前置増幅器の方が大である。
【００２４】
図９は、本発明による対称形フォトアンプ回路内の例示的な信号流を図解するブロック図である。図３に関連して前記した如く、能動フォトダイオードは光信号（Ａ）１５と雑音信号（Ｂ）５００を受け、光信号（Ａ）１５と雑音信号（Ｂ）５００を光信号（Ａ）５１０を表わす成分と雑音信号（Ｂ）５１５を表わす成分を有する電流へ変換するものである。雑音信号（Ｂ）５００は基準フォトダイオード１１５にておいても受信され、そこで雑音信号Ｂ（５００）は電流（Ｂ）５１５へ変換される。
【００２５】
電流成分（Ａ＋Ｂ）５１０，５１５は前置増幅器回路１５０の第１のトランスインピーダンス増幅器１３０の入力端へ供給され、電流成分（Ａ＋Ｂ）５１０，５１５を成分（Ａ）５２０，（Ｂ）５２５を有する電圧へ変換する。電流（Ｂ）５１５は、前置増幅器回路１５０の第２のトランスインピーダンス増幅器１３５の入力端へ供給され、電流（Ｂ）５１５から電圧（Ｂ）５２５へ変換される。電圧成分（Ａ＋Ｂ）５２０，５２５と電圧信号（Ｂ）５２５がそれぞれ第１の増幅器１３０と第２の増幅器１３５から出力され、前置増幅器回路１５０の差動増幅器１４０に入力され、電圧信号（Ａ）５２０を増幅するとともに電圧信号（Ｂ）５２５を同相除去する。電圧信号（Ａ）５２０は、さらなる信号処理用に差動ディジタル信号（Ａ）５３０として出力される。
【００２６】
対称形フォトアンプ回路は、単一の光信号を適切な電圧信号へ変換する単一チャンネル装置内或いは複数光信号をそれぞれの電圧信号へ変換する多チャンネル装置内で用いることができる。対称形フォトアンプ回路を実装した多チャネル装置の一例が、図１０に図示してある。図１０は、それぞれが多チャンネルを搬送する並列光データリンク（光ファイバ）を処理することのできる光受信器６００を示す。各チャンネルはそれぞれの光信号１５ａ，１５ｂ，・・・１５（ｎ）を光受信器６００へ供給し、続く処理用に適切な電圧へ変換する。例えば、各リンクは１２個のチャンネルを含み、それぞれがギガビット／秒範囲内（例えば、１０Ｇｂ／ｓ）の周波数で光を伝送し、これにより各リンクは１２０Ｇｂ／ｓのデータ転送光ファイバ装置として動作する。
【００２７】
各チャンネルからの光信号１５ａ，１５ｂ，・・・１５（ｎ）はそれぞれの能動フォトダイオード１１０ａ，１１０ｂ，・・・１１０（ｎ）へ入り、それぞれの電流信号へ変換される。各電流信号はそれぞれの前置増幅器回路１５０ａ，１５０ｂ，・・・１５０（ｎ）へ供給され、電流信号から電圧信号へ変換され、対応する基準フォトダイオード１１５ａ，１１５ｂ，・・・１１５（ｎ）と図３に示した対称形トランスインピーダンス増幅器を用いて雑音信号を同相除去する。電圧信号は、例えばそれぞれの後置増幅器回路６０ａ，６０ｂ，・・・６０（ｎ）によりさらに処理されうる。
【００２８】
本発明は、電源ノイズ除去性能を強化したフォトアンプ回路を提供する。本発明による改良された電源電圧除去機能を有する対称型フォトアンプ回路(100)は、信号回路(170)と基準回路(175)を有し、結合線(200)と基板(210)のような機械的なソースに由来する電気的容量と寄生容量は、信号回路(170)と基準回路(175)の間で整合される。
【００２９】
当業者には理解されることであるが、本出願に記載した革新的な概念を変更し、様々な応用形態に変形することができる。従って、特許される主題の範囲は、説明した特定の例示的教示のいずれにも限定してはならず、特許請求の範囲により規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来のフォトアンプ回路の回路図である。
【図２】従来のフォトアンプ回路の電源電圧除去に関する周波数応答を示す図である。
【図３】本発明による対称形フォトアンプ回路の例示的な回路図である。
【図４】本発明による対称形フォトアンプ回路の例示的機械構成の斜視図である。
【図５】本発明に用いられる従来の前置増幅器回路を例示する概略回路図である。
【図６】本発明によるフォトアンプ回路の対称形前置増幅器回路を例示する概略回路図である。
【図７】従来の差動前置増幅器及び図３に示したタイプの対称形差動前置増幅器の双方に関する例示的な出力波形を示す図である。
【図８】従来の差動前置増幅器と従来のシングルエンドトランスインピーダンス前置増幅器と図３に示したタイプの対称形差動前置増幅器に関する周波数対交流利得を示す図である。
【図９】本発明による対称形フォトアンプ回路内の例示的な信号フローを示すブロック図である。
【図１０】本発明による対称形フォトアンプ回路を実装した例示的な光受信器のブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１５  光信号
２０  フォトダイオード
２５  給電線路
１００  対称形光電増幅器回路（対称形フォトアンプ）
１１０，１１０ａ〜１１０（ｎ）  能動フォトダイオード（光検出器）
１１５  基準フォトダイオード（光検出器）
１７０  信号回路
１７５  基準回路
５００  雑音信号
【図１】
2004336749.tif 000003
【図２】
2004336749.tif 000004
【図３】
2004336749.tif 000005
【図４】
2004336749.tif 000006
【図５】
2004336749.tif 000007
【図６】
2004336749.tif 000008
【図７】
2004336749.tif 000009
【図８】
2004336749.tif 000010
【図９】
2004336749.tif 000011
【図１０】
2004336749.tif 000012