(57)【要約】【課題】アレイ光受信回路内における増幅回路の配置位置に起因する、各チャネルの受信感度のばらつきを抑制する。【解決手段】波長分離デバイス１１から各入力経路に入力された各光信号Ｓ１を、それぞれ対応する出力経路へ切替出力する光スイッチ１２を設け、モニタ回路１５により、アレイ光受信回路１４の増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎから増幅出力された各電気信号をモニタしてそれぞれの信号強度Ｓ５を出力し、制御回路１６により、波長分離デバイス１１で分離された各光信号Ｓ１のうちモニタ回路１５から出力された信号強度Ｓ５が小さいものほど、増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎのうちアレイ光受信回路１４の外周部の近くに配置されている増幅回路で増幅されるよう、光スイッチ１２における入出力経路間を切替制御する。【選択図】  図１
2016058901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された波長多重光信号を波長ごとに分離して複数の光信号を出力する波長分離デバイスと、
前記波長分離デバイスから各入力経路に入力された前記各光信号を、それぞれ対応する出力経路へ切替出力する光スイッチと、
前記光スイッチから出力された前記各光信号を、それぞれ対応する受光素子で電気信号に光電変換して出力する受光素子アレイと、
前記受光素子アレイから出力された前記各電気信号を、それぞれ対応する増幅回路で増幅出力するアレイ光受信回路と、
前記アレイ光受信回路から増幅出力された前記各電気信号をモニタし、それぞれの信号強度を出力するモニタ回路と、
前記光スイッチに入力された前記各光信号のうち前記モニタ回路から出力された前記信号強度が小さいものほど、前記各増幅回路のうち当該アレイ光受信回路の外周部の近くに配置されている増幅回路で増幅されるよう、前記光スイッチにおける入出力経路間を切替制御する制御回路と
を備えることを特徴とする光受信器。
【請求項２】
通過周波数帯域を出力経路ごとに切替制御することにより、入力された波長多重光信号を波長ごとに分離して複数の光信号を各出力経路から出力する波長分離デバイスと、
前記波長分離デバイスから出力された前記各光信号を、それぞれ対応する受光素子で光電変換し、得られた電気信号をそれぞれ出力する受光素子アレイと、
前記受光素子アレイから出力された前記各電気信号を、それぞれ対応する増幅回路で増幅出力するアレイ光受信回路と、
前記アレイ光受信回路から出力された前記各電気信号をモニタし、それぞれの信号強度を出力するモニタ回路と、
前記波長分離デバイスで分離された前記各光信号のうち前記モニタ回路から出力された前記信号強度が小さいものほど、前記各増幅回路のうち当該アレイ光受信回路の外周部の近くに配置されている増幅回路で増幅されるよう、前記波長分離デバイスにおける前記各出力経路と対応する通過周波数帯域を切替制御する制御回路と
を備えることを特徴とする光受信器。
【請求項３】
入力された波長多重光信号を波長ごとに分離して複数の光信号を出力する波長分離デバイスと、
前記波長分離デバイスから出力された前記各光信号を、それぞれ対応する受光素子で光電変換し、得られた電気信号をそれぞれ出力する受光素子アレイと、
前記受光素子アレイから各入力経路に入力された前記各電気信号をそれぞれ対応する出力経路へスイッチによりそれぞれ切り替えた後、これら出力経路から出力された各電気信号を、それぞれ対応する増幅回路で増幅出力するアレイ光受信回路と、
前記アレイ光受信回路から出力された前記各電気信号をモニタし、それぞれの信号強度を出力するモニタ回路と、
前記スイッチに入力された前記各光信号のうち前記モニタ回路から出力された前記信号強度が小さいものほど、前記各増幅回路のうち当該アレイ光受信回路の外周部の近くに配置されている増幅回路で増幅されるよう、前記スイッチにおける入出力経路間を切替制御する制御回路と
を備えることを特徴とする光受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重光通信技術に関し、特に受信した波長多重光信号から波長分離した複数の光信号を受光素子アレイでそれぞれ光電変換し、得られた電気信号をアレイ光受信回路でそれぞれ増幅出力する波長多重光受信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長多重光通信で用いられる光受信器は、受信した波長多重光信号から波長分離した複数の光信号をそれぞれ光電変換し、得られた電気信号をそれぞれ増幅出力する機能を有している。
図７は、従来の光受信器を示す構成例である。従来の光受信器５０には、主に機能部として、受信した波長多重光信号から波長ごとに各チャネルの光信号を分離する波長分離デバイス５１、これら光信号を電気信号に光電変換する受光素子アレイ５２、およびこれら電気信号を増幅出力するアレイ光受信回路５３とが設けられている。
【０００３】
光ファイバＯＦを介して光受信器５０に入力される波長多重光信号には、互いに異なる波長λ１〜λｎの光信号が多重されている。波長分離デバイス５１は、これら多重された光信号を波長λ１〜λｎごとに分離し、ｎ本のチャネルの光信号を出力する。これら光信号は、ｎ個の受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎが１チップ上にアレイ状に配置された受光素子アレイ５２に入力され、それぞれ電気信号へ光電変換される。得られた電気信号は、ｎ個の増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎが１チップ上にアレイ状に配置されたアレイ光受信回路５３へと入力され、それぞれ増幅されて光受信器５０から出力される。
【０００４】
光受信器５０内を流れる各チャネルの光信号および電気信号は、光受信器５０から出力されるまで、常に並行して伝達される。このため、ある信号がその他の信号へ影響を及ぼして受信感度の悪化を招くクロストークノイズの問題が生じてしまう。この問題への対策として非特許文献１に示す技術が知られている。非特許文献１では、受光素子アレイとアレイ光受信器を同一パッケージ上にフリップチップ実装を行い、隣接する２つの信号間の線路をグラウンド配線でシールドすることで、他の信号への影響を抑制している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】T. Takemoto, F. Yuki, H. Yamashita, Y. Lee, T. Saito, S. Tsuji, and S. Nishimura, “A Compact 4 25-Gb/s 3.0 mW/Gb/s CMOS-Based Optical Receiver for Board-to-Board Interconnects,” in IEEE Journal of Lightwave Technology, Vol. 28, No. 23, Dec. 1, 2010.
【非特許文献２】高橋浩, 渡辺俊夫,  郷隆司, 相馬俊一, 高橋哲夫, “光ネットワークの高機能化を実現するPLC光スイッチ“, NTT技術ジャーナル 2005.5.
【非特許文献３】P. D. Heyn, J. D. Coster, P. Verheyen, G. Lepage, M. Pantouvaki, P. Absil, W. Bogaerts, J. V. Campenhout and D. V. Thourhout, “Fabrication-Tolerant Four-Channel Wavelength-Devision-Multiplexing Filter Based on Collectively Tuned Si Microrings,” in IEEE Journal of Lightwave Technology, Vol. 31, No. 16, Aug. 15, 2013.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術によれば、受光素子アレイとアレイ光受信回路との間の線路における他の信号へ影響を抑制できるが、アレイ光受信回路内における信号同士の影響を抑えることはできないという問題点があった。また、従来技術は、フリップチップ実装を行うことを前提としているため、光受信器で一般的に用いられているワイヤボンディング実装に特有の、外部から供給される電源電圧の電圧ドロップに起因する他の信号へ影響については、抑制することができないという問題点があった。
【０００７】
図８は、ワイヤボンディングによる一般的なアレイ光受信回路の構成例である。アレイ光受信回路のチップ内には増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎがアレイ状に配置されており、ワイヤボンディング実装に特徴的な構造として、外部電源Ｖを接続するための大きめのパッドがチップの外周部に並べられている。図８の例では、パッドごとに設けられたインダクタＣＨを介して、外部電源Ｖがそれぞれのパッドに供給されている。
【０００８】
このような構造のため、チップの外周部から遠い内側の増幅回路については、パッドとの配線距離が長くなり、配線によって電源電圧の電圧ドロップが生じてしまう。このため、増幅回路に供給される電源電圧が低くなり、増幅回路の増幅特性が悪化してしまう。例えば図８に示した構成例では、増幅回路Ａｍｐ１と増幅回路Ａｍｐｎはチップ外周部に最も近いため増幅特性が良く、増幅回路Ａｍｐ２、Ａｍｐ３とチップ中心部に近くなるに従い増幅特性が劣化する。増幅特性の悪い増幅回路は他信号からの干渉を受けやすいため、小信号が内側の増幅回路に入力される場合には受信感度が大きく悪化することになる。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、アレイ光受信回路内における増幅回路の配置位置に起因する、各チャネルの受信感度のばらつきを抑制できる波長多重光受信技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために、本発明にかかる光受信器は、入力された波長多重光信号を波長ごとに分離して複数の光信号を出力する波長分離デバイスと、前記波長分離デバイスから各入力経路に入力された前記各光信号を、それぞれ対応する出力経路へ切替出力する光スイッチと、前記光スイッチから出力された前記各光信号を、それぞれ対応する受光素子で電気信号に光電変換して出力する受光素子アレイと、前記受光素子アレイから出力された前記各電気信号を、それぞれ対応する増幅回路で増幅出力するアレイ光受信回路と、前記アレイ光受信回路から増幅出力された前記各電気信号をモニタし、それぞれの信号強度を出力するモニタ回路と、前記光スイッチに入力された前記各光信号のうち前記モニタ回路から出力された前記信号強度が小さいものほど、前記各増幅回路のうち当該アレイ光受信回路の外周部の近くに配置されている増幅回路で増幅されるよう、前記光スイッチにおける入出力経路間を切替制御する制御回路とを備えている。
【００１１】
また、本発明にかかる他の光受信器は、通過周波数帯域を出力経路ごとに切替制御することにより、入力された波長多重光信号を波長ごとに分離して複数の光信号を各出力経路から出力する波長分離デバイスと、前記波長分離デバイスから出力された前記各光信号を、それぞれ対応する受光素子で光電変換し、得られた電気信号をそれぞれ出力する受光素子アレイと、前記受光素子アレイから出力された前記各電気信号を、それぞれ対応する増幅回路で増幅出力するアレイ光受信回路と、前記アレイ光受信回路から出力された前記各電気信号をモニタし、それぞれの信号強度を出力するモニタ回路と、前記波長分離デバイスで分離された前記各光信号のうち前記モニタ回路から出力された前記信号強度が小さいものほど、前記各増幅回路のうち当該アレイ光受信回路の外周部の近くに配置されている増幅回路で増幅されるよう、前記波長分離デバイスにおける前記各出力経路と対応する通過周波数帯域を切替制御する制御回路とを備えている。
【００１２】
また、本発明にかかる他の光受信器は、入力された波長多重光信号を波長ごとに分離して複数の光信号を出力する波長分離デバイスと、前記波長分離デバイスから出力された前記各光信号を、それぞれ対応する受光素子で光電変換し、得られた電気信号をそれぞれ出力する受光素子アレイと、前記受光素子アレイから各入力経路に入力された前記各電気信号をそれぞれ対応する出力経路へスイッチによりそれぞれ切り替えた後、これら出力経路から出力された各電気信号を、それぞれ対応する増幅回路で増幅出力するアレイ光受信回路と、前記アレイ光受信回路から出力された前記各電気信号をモニタし、それぞれの信号強度を出力するモニタ回路と、前記スイッチに入力された前記各光信号のうち前記モニタ回路から出力された前記信号強度が小さいものほど、前記各増幅回路のうち当該アレイ光受信回路の外周部の近くに配置されている増幅回路で増幅されるよう、前記スイッチにおける入出力経路間を切替制御する制御回路とを備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モニタ回路から入力された各電気信号のうち、信号強度が小さいものから順に、増幅回路のうちチップ外周部からの距離が短い増幅回路が割り当てられる。したがって、信号強度が小さく他の信号の影響を受けやすいチャネルの信号ほど、より良好な増幅特性を持つ増幅回路で増幅されることになり、結果として他の信号からの影響が抑制されて、受信感度の悪化が抑えられる。このため、アレイ光受信回路内における増幅回路の配置位置に起因する、各チャネルの受信感度のばらつきを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態にかかる光受信器の構成を示すブロック図である。
【図２】従来の光受信器にかかる出力波形例（シミュレーション）である。
【図３】第１の実施の形態にかかる光受信器の出力波形例（シミュレーション）である。
【図４】第２の実施の形態にかかる光受信器の構成を示すブロック図である。
【図５】第３の実施の形態にかかる光受信器の構成を示すブロック図である。
【図６】スイッチの回路構成例である。
【図７】従来の光受信器を示す構成例である。
【図８】ワイヤボンディングによる一般的なアレイ光受信回路の構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる光受信器１０について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる光受信器の構成を示すブロック図である。
【００１６】
光受信器１０は、ｎ（ｎは２以上の整数）本の各チャネルの信号を波長の異なる光信号で多重化して送受信する波長多重光通信で用いられて、受信した波長多重光信号から波長分離した各チャネルに対応する光信号をそれぞれ光電変換し、得られた電気信号をそれぞれ増幅出力する機能を有している。
【００１７】
この光受信器１０には、主な機能部として、波長分離デバイス１１、光スイッチ１２、受光素子アレイ１３、アレイ光受信回路１４、モニタ回路１５、および制御回路１６が設けられている。これらのうちアレイ光受信回路１４は、例えばワイヤボンディング実装により他の回路部と電気的に接続されている。
【００１８】
波長分離デバイス１１は、光ファイバＯＦを介して光受信器１０に入力された波長多重光信号Ｓ０を、波長λ１〜λｎごとにｎ本に分離して各チャネルの光信号Ｓ１として出力する機能を有している。
光スイッチ１２は、制御回路１６からの制御信号ＣＮＴに基づき入力経路（入力端子）ＩＮ１〜ＩＮｎと出力経路（出力端子）ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎとの接続関係、すなわち入出力経路を切替制御することにより、波長分離デバイス１１から出力されたｎ本の光信号Ｓ１を、受光素子アレイ１３内の受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎのうち、制御信号ＣＮＴで指定された受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎへ切替出力する機能を有している。光スイッチ１２については、例えば非特許文献２に記載されている公知のデバイスを用いればよい。
【００１９】
受光素子アレイ１３は、ｎ個の受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎを有し、光スイッチ１２から切替出力されたｎ本の光信号Ｓ２を、それぞれ対応する受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎで受光して光電変換し、得られたｎ本の電気信号Ｓ３を出力する機能を有している。
アレイ光受信回路１４は、ｎ個の増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎを有し、受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎから出力されたｎ本の電気信号Ｓ３を、それぞれ対応する増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎで増幅し、得られたｎ本の電気信号Ｓ４を光受信器１０から出力する機能を有している。
【００２０】
モニタ回路１５は、増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎから出力されたｎ本の電気信号Ｓ４をモニタし、それぞれの信号強度Ｓ５をモニタ結果として出力する機能を有している。
制御回路１６は、アレイ光受信回路１４内に配置された増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎに関するチップ外周部からの距離順序と、モニタ回路１５から出力された各信号強度Ｓ５とに基づいて、光スイッチ１２の入出力経路間の接続関係を切替制御する機能を有している。
【００２１】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる光受信器１０の光受信動作について説明する。なお、光受信動作の開始時には、予め設定されている初期接続関係を示す制御回路１６からの制御信号ＣＮＴに基づき、光スイッチ１２における入力経路ＩＮ１〜ＩＮｎと出力経路ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎとの接続関係が切替制御されているものとする。
【００２２】
まず、光ファイバＯＦを介して光受信器１０に入力された波長多重光信号Ｓ０は、波長分離デバイス１１により、波長λ１〜λｎごとにｎ本に分離されて各チャネルの光信号Ｓ１として光スイッチ１２へ出力される。
これら光信号Ｓ１は、光スイッチ１２により、制御回路１６からの制御信号ＣＮＴに基づき切り替えられて、光信号Ｓ２として受光素子アレイ１３内の対応する受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎへ入力される。
【００２３】
各光信号Ｓ２は、受光素子アレイ１３の受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎでそれぞれ受光されて光電変換され、ｎ本の電気信号Ｓ３として受光素子アレイ１３内の対応する増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎへ入力される。
これら電気信号Ｓ３は、受光素子アレイ１３の増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎでそれぞれ増幅され、ｎ本の電気信号Ｓ４として光受信器１０から出力される。
【００２４】
この際、各電気信号Ｓ４は、モニタ回路１５によりそれぞれの信号強度Ｓ５がモニタされる。信号強度Ｓ５の値としては、電気信号Ｓ４の振幅値（peak to peak）や平均電圧値など、電圧の大小を示す物理的な数値を信号強度値として用いればよい。
これら信号強度Ｓ５は、制御回路１６に入力されて、予め設定されている、アレイ光受信回路１４内に配置された増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎに関するチップ外周部からの距離ともに、光スイッチ１２の入出力経路間の接続関係の決定に用いられる。
【００２５】
前述した図８に示すように、アレイ光受信回路１４のチップ内には増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎがアレイ状に配置されており、ワイヤボンディング実装に特徴的な構造として、外部電源を接続するための大きめのパッドがチップの外周部に並べられている。
このような構造のため、チップ外周部から遠い内側の増幅回路ついては、パッドとの配線距離が長くなり、配線によって電源電圧の電圧ドロップが生じてしまう。このため、増幅回路に供給される電源電圧が低くなり、増幅回路の増幅特性が悪化してしまう。
【００２６】
この際、電気信号Ｓ３のうち振幅値が小さいものは、増幅特性の悪化の影響を受けやすく、振幅値の大きいものは、増幅特性の悪化の影響を受けにくい。
本発明は、このような特徴に着目し、電気信号Ｓ３のうち振幅値が小さいものほど、光スイッチ１２で増幅特性が良好なチップ外周部に近い増幅回路、すなわちチップ外周部からの距離Ｌが短い増幅回路に切替接続するようにしたものである。
【００２７】
すなわち、制御回路１６は、モニタ回路１５から入力された各電気信号Ｓ４の信号強度Ｓ５のうち、信号強度値が小さいものから順に、チップ外周部からの距離が短い増幅回路を割り当てる。そして、これら割り当て結果に基づき光スイッチ１２の入出力経路間の接続関係を決定し、この接続関係を示す制御信号ＣＮＴを光スイッチ１２へ出力する。
【００２８】
これにより、光スイッチ１２において、光信号Ｓ１のうち信号強度が小さいものほど、電源供給状況が良いチップ外周部の近くに配置された、増幅特性が良好な増幅回路と対応する受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎへ切替接続される。したがって、信号強度が小さく他の信号の影響を受けやすい信号ほど、より良好な増幅特性を持つ増幅回路で増幅されることになる。
【００２９】
図２は、従来の光受信器にかかる出力波形例（シミュレーション）であり、図３は、第１の実施の形態にかかる光受信器の出力波形例（シミュレーション）である。従来の光受信器にかかる出力波形では、波形の乱れが大きくてアイ開口の幅が０．５７ＵＩであるのに比較して、本実施の形態にかかる出力波形によれば、波形の乱れが小さくてアイ開口の幅が０．７３ＵＩもあり、２２％も向上していることがわかる。
【００３０】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、波長分離デバイス１１から各入力経路に入力された各光信号Ｓ１を、それぞれ対応する出力経路へ切替出力する光スイッチ１２を設け、モニタ回路１５により、アレイ光受信回路１４の増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎから増幅出力された各電気信号Ｓ４をモニタしてそれぞれの信号強度Ｓ５を出力し、制御回路１６により、波長分離デバイス１１で分離された各光信号Ｓ１のうちモニタ回路１５から出力された信号強度Ｓ５が小さいものほど、増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎのうちアレイ光受信回路１４の外周部の近くに配置されている増幅回路で増幅されるよう、光スイッチ１２における入出力経路間を切替制御するようにしたものである。
【００３１】
これにより、モニタ回路１５から入力された各電気信号Ｓ４のうち、信号強度Ｓ５が小さいものから順に、増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎのうちチップ外周部からの距離が短い増幅回路が割り当てられる。したがって、信号強度が小さく他の信号の影響を受けやすいチャネルの信号ほど、より良好な増幅特性を持つ増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎで増幅されることになり、結果として他の信号からの影響が抑制されて、受信感度の悪化が抑えられる。このため、アレイ光受信回路１４内における増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎの配置位置に起因する、各チャネルの受信感度のばらつきを抑制することが可能となる。
【００３２】
［第２の実施の形態］
次に、図４を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる光受信器１０について説明する。図４は、第２の実施の形態にかかる光受信器の構成を示すブロック図である。
第１の実施の形態では、光スイッチ１２を用いて信号経路の切り替えを行う場合を例として説明した。本実施の形態では、光スイッチ１２を用いず、波長分離デバイス１１で信号経路の切り替えを行う場合について説明する。
【００３３】
図４に示すように、本実施の形態において、波長分離デバイス１１は、通過周波数帯域を出力経路ごとに切替制御することにより、入力された波長多重光信号Ｓ０を波長ごとに分離して複数の光信号Ｓ１を各出力経路から、受光素子アレイ１３内の対応する受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎへ出力する機能を有している。
【００３４】
より具体的には、波長分離デバイス１１としてリング共振器型波長フィルタを用い、アレイ光受信回路１４の外周部に近い増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎほど、アレイ光受信回路１４へ入力される光信号Ｓ１の信号強度が小さくなるように、各リング共振器型波長フィルタの通過周波数帯域を制御して、信号の経路を切り替える。
リング共振器型波長フィルタについては、非特許文献３に示すようにリング共振器が複数並んでいるデバイスを用いることが考えられる。このデバイスの共振周波数は温度に対する影響が大きいため、例えば温度を細かく制御することで個別に共振周波数を制御できる。
【００３５】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、波長分離デバイス１１として、通過周波数帯域を出力経路ごとに切替制御することにより、入力された波長多重光信号ＳＯを波長λ１〜λｎごとに分離して複数の光信号Ｓ１を各出力経路から出力する、リング共振器型波長フィルタなどの光デバイスを用い、制御回路１６により、波長分離デバイス１１で分離された各光信号Ｓ１のうちモニタ回路１５から出力された信号強度Ｓ５が小さいものほど、増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎのうちアレイ光受信回路１４の外周部の近くに配置されている増幅回路で増幅されるよう、波長分離デバイス１１における各出力経路と対応する通過周波数帯域を切替制御するようにしたものである。
【００３６】
これにより、モニタ回路１５から入力された各電気信号Ｓ４のうち、信号強度Ｓ５が小さいものから順に、増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎのうちチップ外周部からの距離が短い増幅回路が割り当てられる。したがって、信号強度が小さく他の信号の影響を受けやすいチャネルの信号ほど、より良好な増幅特性を持つ増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎで増幅されることになり、結果として他の信号からの影響が抑制されて、受信感度の悪化が抑えられる。このため、アレイ光受信回路１４内における増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎの配置位置に起因する、各チャネルの受信感度のばらつきを抑制することが可能となる。
【００３７】
［第３の実施の形態］
次に、図５を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかる光受信器１０について説明する。図５は、第３の実施の形態にかかる光受信器の構成を示すブロック図である。
第１および第２の実施の形態では、光スイッチ１２や波長分離デバイス１１などの光デバイスを用いて光信号に関する信号経路の切り替えを行う場合を例として説明した。本実施の形態では、光デバイスを用いず、光電変換後の電気信号に関する信号経路の切り替えを行う場合について説明する。
【００３８】
図５に示すように、本実施の形態において、スイッチ１４Ａは、制御回路１６からの制御信号ＣＮＴに基づいて、入力経路（入力端子）ＩＮ１〜ＩＮｎと出力経路（出力端子）ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎとの接続関係、すなわち入出力経路を切替制御することにより、受光素子アレイ１３から出力された各電気信号Ｓ３に関する入出力経路をそれぞれ切り替える機能を有している。図５の例では、このスイッチ１４Ａは、増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎとともにアレイ光受信回路１４のチップ上に実装されている。
【００３９】
図６は、スイッチの回路構成例である。ここでは、スイッチ１４Ａの回路構成例として、ＣＭＯＳトランスファゲート回路ＴＧ１〜ＴＧ４を用いて、入力経路ＩＮ１〜ＩＮｎと出力経路ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎとを制御信号ＣＮＴにより切り替える例が示されており、この回路構成をチャネル数ｎに合わせて拡張すればよい。
【００４０】
これにより、受光素子アレイ１３およびアレイ光受信回路１４へ入力される信号は、波長λ１〜λｎと常に対応している。しかし、アレイ光受信回路１４の入力部に設けられたスイッチ１４Ａにより、第１および第２の実施の形態と同様に、アレイ光受信回路１４のうち外周部の増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎに対して、信号強度の小さい信号を入力することができる。
【００４１】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、アレイ光受信回路１４に、受光素子アレイ１３から出力された各電気信号Ｓ３に関する入出力経路を切替制御するスイッチ１４Ａを設け、制御回路１６により、波長分離デバイス１１で分離された各光信号Ｓ１のうちモニタ回路１５から出力された信号強度Ｓ５が小さいものほど、増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎのうちアレイ光受信回路１４の外周部の近くに配置されている増幅回路で増幅されるよう、スイッチ１４Ａにおける入出力経路間を切替制御するようにしたものである。
【００４２】
これにより、モニタ回路１５から入力された各電気信号Ｓ４のうち、信号強度Ｓ５が小さいものから順に、増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎのうちチップ外周部からの距離が短い増幅回路が割り当てられる。したがって、信号強度が小さく他の信号の影響を受けやすいチャネルの信号ほど、より良好な増幅特性を持つ増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎで増幅されることになり、結果として他の信号からの影響が抑制されて、受信感度の悪化が抑えられる。このため、アレイ光受信回路１４内における増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎの配置位置に起因する、各チャネルの受信感度のばらつきを抑制することが可能となる。
【００４３】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記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は、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【００４４】
また、各実施の形態では、アレイ光受信回路１４内に配置された増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎに関するチップ外周部からの距離順序については、前述の図８に示したように、チップ外周部から増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎまでの距離Ｌ１〜Ｌｎに基づき距離順序を決定してもよいが、例えば外部電源が接続されるパッドから増幅回路Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎまでの電源配線距離に基づき距離順序を決定してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０…光受信器、１１…波長分離デバイス、１２…光スイッチ、１３…受光素子アレイ、１４…アレイ光受信回路、１４Ａ…スイッチ、１５…モニタ回路、１６…制御回路、ＰＤ１〜ＰＤｎ…受光素子、Ａｍｐ１〜Ａｍｐｎ…増幅回路、ＩＮ１〜ＩＮｎ…入力経路、ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎ…出力経路、ＯＦ…光ファイバ、Ｓ０…波長多重光信号、Ｓ１，Ｓ２…光信号、Ｓ３，Ｓ４…電気信号、Ｓ５…信号強度、ＣＮＴ…制御信号。
【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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