光传输装置 技术领域 本发明涉及一种利用光通信, 在设备内或设备之间等较短的传输距离内进行信息 传输的具备光半导体和传输路径的光传输装置。这种短距离的光通信将来会应用到服务 器、 路由器等高速数据传输装置、 汽车、 移动电话、 业务用复印机、 游戏机等领域。
本申请基于 2008 年 3 月 5 日在日本申请的特愿 2008-54833 号、 2008 年 6 月 9 日 在日本申请的特愿 2008-150364 号主张优先权, 在此引用这些申请的内容。
背景技术 图 24 中表示了现有的光传输装置的一例。
图 24 所示的光传输装置 9 具有 : 具备发光元件 62 的光发送部 6A、 具备受光元件 73 的光接收部 7A、 和将所述发光元件 62 与所述受光元件 73 之间光学耦合的光传输介质 8。 作为发光元件 62, 例示了激光二极管, 而作为受光元件 73, 例示了光电二极管。另外, 作为 光传输介质 8, 可使用光纤或高分子波导器等。
光发送部 6A 还具备用于控制发光元件 62 的发光的激光驱动 IC 等驱动电路 67 等。 光接收部 7A 还具备跨阻抗放大器 (TIA)76、 限幅放大器 71 等。
具备上述结构的光传输装置 9 基本上按以下方式动作。
首先, 在从外部收到输入信号的情况下, 光发送部 6A 的驱动电路 67 使向发光元件 62 供给的电流变化。发光元件 62 输出根据该供给电流而变化的光。光接收部 7A 的受光元 件 73 接收从发光元件 62 输出的所述光后, 产生与其受光强度相应的电流, 向跨阻抗放大器 76 输出。跨阻抗放大器 76 将输入其中的所述电流变换成电压后, 进一步将其放大, 向限幅 放大器 71 输出。在限幅放大器 71 中, 对从跨阻抗放大器 76 输出的信号进行放大, 向光传 输装置 9 的外部输出一定振幅的信号。
在这种光传输装置中, 激光二极管等发光元件除了光输出会随时间经过而劣化之 外, 相对于温度的输出变动也大, 因此, 为了实现稳定的通信而采取了各种手段。
例如, 下述专利文献 1 所公开的光传输装置如图 25 所示, 光接收部 6B 除了具备所 述驱动电路 67 及所述发光元件 62 之外, 还具备光电二极管等监视用受光元件 63、 跨阻抗放 大器 (TIA)66 和差分电路 68。所述监视用受光元件 63 被设置在发光元件 62 的附近, 接收 从发光元件 62 输出的光的一部分, 产生与其受光强度相应的电流, 并向跨阻抗放大器 66 输 出。跨阻抗放大器 66 在将该被输入的所述电流变换成电压后, 进一步将其放大, 然后向差 分电路 68 输出。被输入到差分电路 68 的所述电压 ( 受光电压 ) 在差分电路 68 中与预先 设定的电压值比较, 两者的差分电压由差分电路 68 输出。
在采用这种结构的下述专利文献 1 所公开的光传输装置中, 将由监视用受光元件 63 检测到的受光强度进行反馈, 使驱动受光元件 62 的驱动电流变化, 从而将发光元件 62 的 输出光强度维持在稳定的状态。
另外, 下述专利文献 2 所公开的光传输装置如图 26 所示, 光接收部 6C 除了具备所 述驱动电路 67 和所述发光元件 62 之外, 还具备温度检测部 69。该温度检测部 69 被设置在
发光元件 62 的附近, 检测发光元件 62 周围的温度。而且, 该温度检测部 69 将所述温度与 预先存储的信息进行对照, 来计算出修正电流值, 并基于该计算结果使驱动电流变化。
在采用这种结构的下述专利文献 2 所公开的光传输装置中, 即使发光元件 62 周围 的温度发生变化, 也能将发光元件 62 的输出光强度维持在稳定的状态。
此外, 在下述专利文献 3 所公开的光传输装置中, 如图 27 所示, 光接收部 7B 替代 所述限幅放大器 71 而具备电平检测器 79 和差分电路 78。这通常被称为 AGC(Auto Gain Control : 自动增益控制 ) 电路。
根据具备该电路结构的光传输装置, 能够基于电平检测器 79 检测出的受光元件 73 的受光强度, 来改变信号光强度和跨阻抗放大器 76 的放大率, 因此, 即使受光强度变动, 也能稳定地维持向外部输出的信号。
专利文献 1 : 日本特开 2005-012520 号公报
专利文献 2 : 日本特开平 10-041575 号公报
专利文献 3 : 日本特开 2003-318681 号公报
但是, 在上述专利文献 1 所公开的光传输装置中, 当作为光传输介质的高分子波 导器采用了搭载有所述受光元件 62 的光电复合基板时, 通常存在无法获得用于安装所述 监视用受光元件 63 的区域的问题。另外, 即使能够确保这样的区域, 还进一步需要跨阻抗 放大器。结果, 所述光接收部 6B 的结构变得复杂, 不仅难以使装置小型化, 还存在成本增加 的问题。
而在上述专利文献 2 所公开的光传输装置中, 需要对所述光接收部 6C 另外设置所 述温度检测部 69, 存在成本增加的问题。而且, 还存在针对由所述发光元件 62 随时间劣化 而引起的发光强度变动, 无法实现通信稳定化的问题。
并且, 在上述专利文献 3 所公开的光传输装置中, 为了使所述 AGC 电路具有宽的动 态范围而需要始终准备过剩的增益, 因此存在耗电大的问题。而且, 所述光接收部 7B 的结 构变得复杂, 不仅难以使装置小型化, 还存在成本增加的问题。
对于在设备内或设备之间等较短传输距离中应用的光传输装置, 要求小型化和低 成本化, 对于形状也存在各种限制。 但在上述现有的各光传输装置中, 实际的情况是并没有 针对这样的课题采取充分的对策。 发明内容 本发明鉴于上述情况而提出, 其目的在于, 提供一种小型、 价廉且能实现稳定通信 的光传输装置。
本发明为了解决上述课题、 实现上述目的而采用了以下结构。
(1) 本发明的光传输装置具备 : 具有发光元件的光发送部 ; 具有恒流源和受光元 件的光接收部, 所述恒流源产生用于驱动所述发光元件的偏置电流 ; 将所述发光元件与所 述受光元件之间光学连接的光传输介质 ; 和将所述偏置电流从所述恒流源向所述发光元件 传输的电气传输部。
(2) 本发明的另一光传输装置具备 : 具有发光元件的光发送部 ; 具有受光元件和 电流源的光接收部, 所述电流源基于从所述受光元件接收到的光变换成的电信号, 产生用 于调整所述发光元件的光输出的偏置电流 ; 将所述发光元件与所述受光元件之间光学连接
的光传输介质 ; 和将所述偏置电流从所述电流源向所述发光元件传输的电气传输部。
(3) 在上述 (2) 所述的光传输装置中, 所述光接收部还具备误差检测器, 该误差检 测器测量所述受光元件接收到的所述光的强度, 并基于该测量值对所述电流源产生的所述 偏置电流的大小进行控制。
(4) 在上述 (3) 所述的光传输装置中, 所述光接收部还具备在所述误差检测器与 所述电流源之间配置的低通滤波器。
(5) 在上述 (3) 所述的光传输装置中, 所述光接收部还具备跨阻抗放大器及低通 滤波器, 采用了按照所述受光元件、 所述跨阻抗放大器、 所述低通滤波器、 所述误差检测器 的顺序进行配置的构成。
(6) 在上述 (2) ~ (5) 任意一项所述的光传输装置中, 所述光接收部还具备平均值 计算器, 该平均值计算器计算出所述受光元件接收到的所述光的强度的平均值。
(7) 在上述 (1) ~ (6) 任意一项所述的光传输装置中, 所述光发送部还具备阻抗匹 配器。
(8) 在上述 (1) ~ (7) 任意一项所述的光传输装置中, 所述光接收部还具备阻抗匹 配器。 (9) 在上述 (1) ~ (8) 任意一项所述的光传输装置中, 所述光发送部还具备在所述 电气传输部与所述发光元件之间配置的低通滤波器。
(10) 在上述 (1) ~ (9) 任意一项所述的光传输装置中, 所述光发送部接收差动输 入信号作为来自外部的输入信号。
(11) 在上述 (1) ~ (10) 任意一项所述的光传输装置中, 所述光发送部还具备在所 述电气传输部与所述发光元件之间配置的保护电路。
(12) 在上述 (1) ~ (11) 任意一项所述的光传输装置中, 作为所述光传输介质及所 述电气传输部, 可采用具备将所述光传输介质及电气传输部一体化的光电复合线缆、 或在 基板上设置有光波导器及所述电气传输部的光电复合布线基板、 或被覆了金属的光波导器 之中的任意一个的结构。
(13) 在上述 (1) ~ (12) 任意一项所述的光传输装置中, 所述光发送部及所述光接 收部分别被导电性的封装件气密密封, 所述电气传输部与对所述光发送部进行气密密封的 所述封装件、 和对所述光接收部进行气密密封的所述封装件电连接。
(14) 在上述 (1) ~ (11) 任意一项所述的光传输装置中, 所述电气传输部可通过无 线方式传输电流。
根据上述 (1) 或 (2) 所述的光传输装置, 能够实现光传输装置的小型化、 低成本化 和耗电的降低。
而且, 通过基于受光元件的受光强度, 判断对应的发光元件的发光强度, 并进行反 馈控制, 能够使通信稳定化。
附图说明
图 1 是例示本发明的第 1 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 2 是例示本发明的第 2 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 3 是例示本发明的第 3 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。图 4 是例示本发明的第 4 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 5 是例示本发明的第 5 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 6 是例示本发明的第 9 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 7 是例示本发明的第 11 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 8 是例示本发明的第 15 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 9 是例示本发明的第 17 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 10 是例示本发明的第 19 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 11 是例示本发明的第 21 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 12 是例示本发明的第 23 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 13 是例示本发明的第 25 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 14 是例示本发明的第 27 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 15 是例示本发明的第 28 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 16 是例示本发明的第 29 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 17 是例示本发明的第 30 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
图 18 是例示通过进行基于双向通信的反馈控制, 使通信稳定化的光传输装置的 概略结构图。 图 19 是例示通过进行基于双向通信的反馈控制, 使通信稳定化的其他光传输装 置的概略结构图。
图 20 是例示通过进行基于双向通信的反馈控制, 使通信稳定化的其他光传输装 置的概略结构图。
图 21 是例示通过进行基于双向通信的反馈控制, 使通信稳定化的其他光传输装 置的概略结构图。
图 22 是例示通过并行通信来进行大容量数据传输的光传输装置的概略结构图。
图 23 是例示通过并行通信来进行大容量数据传输的其他光传输装置的概略结构 图。
图 24 是例示现有的光传输装置的概略结构图。
图 25 是例示现有的另一光传输装置中的光发送部的概略结构图。
图 26 是例示现有的另一光传输装置中的光发送部的概略结构图。
图 27 是例示现有的另一光传输装置中的光接收部的概略结构图。
图中 : 1、 1A- 光 发 送 部 ; 12- 发 光 元 件 ; 2、 2A- 光 接 收 部 ; 17、 27- 阻 抗 匹 配 器 ; 21- 低通滤波器 ; 23- 受光元件 ; 24- 电流源 ; 25- 平均值计算器 ; 26- 跨阻抗放大器 ; 28- 误 差检测器 ; 29- 恒流源 ; 3- 光传输介质 ; 31- 电气传输部 ; 5、 5A- 光传输装置 ; 90、 91- 封装 件。
具体实施方式
以下, 参照附图, 对本发明的各实施方式进行详细说明。
( 第 1 实施方式 )
图 1 是例示本发明的第 1 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。本实施方式 的光传输装置 5 具有 : 具备发光元件 12 的光发送部 1、 具备受光元件 23 的光接收部 2、 和将所述发光元件 12 与所述受光元件 23 之间光学连接的光传输介质 3。
光接收部 2 具备用于产生对光发送部 1 的发光元件 12 进行驱动的偏置电流的恒 流源 29。
光传输装置 5 还具有将所述偏置电流从恒流源 29 向发光元件 12 传输的电气传输 部 31。
发光元件 12 可采用公知的部件, 具体可例示激光二极管。受光元件 23 可采用公 知的部件, 具体可例示光电二极管。
作为光传输介质 3, 可例示光纤或基板型光波导器等光通信用光波导器。
作为电气传输部 31, 可例示如图示那样的用于通过有线方式传输电流的电气传输 介质、 或通过无线方式传输电流的部件。它们均可以使用公知的部件。
在光发送部 1 中, 获得来自外部的调制信号, 对发光元件 12 进行驱动。其中, 作为 所述调制信号, 能够从簇发信号、 连续信号等中适当选择。
若从发光元件 12 经由光传输介质 3 向光接收部 2 的受光元件 23 传输了光信号, 则在受光元件 23 中产生基于受光强度的电流。将该电流例如在跨阻抗放大器 ( 以下有时 简记为 TIA)26 中变换成电压, 并进行放大。用于控制 TIA26 的电力从外部供给, 这里省略 了图示。 恒流源 29 产生规定的电流。该电流经由电气传输部 31 被传输到光发送部 1 的发 光元件 12 中, 作为用于驱动发光元件 12 的偏置电流而被使用。这样, 发光元件 12 被来自 外部的调制信号和所述偏置电流驱动。
图 1 中的实线箭头表示用于传输信息的信号的流向, 虚线箭头表示从光接收部 2 向光发送部 1 的偏置电流的流向。
本实施方式的光传输装置 5 与现有的光传输装置不同, 例如, 即使不在光发送部 1 的发光元件 12 的附近另外设置监视用的受光元件、 温度检测部、 AGC 电路等, 或不在光接收 部 2 中搭载限幅放大器, 也能通过将恒流源 29 所产生的电流值设定为适当的值, 来将发光 元件 12 的光输出强度维持成能够在长时间内保持稳定通信的电平。并且, 还不需要以往设 置在光发送部 1 中的驱动电路。
( 第 2 实施方式 )
图 2 是例示本发明的第 2 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在本 实施方式中, 对于与上述第 1 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略其 说明。在本实施方式的光传输装置 5A 中, 作为与上述第 1 实施方式中的光发送部 1 对应的 结构而具备光发送部 1A, 而作为与光接收部 2 相当的结构, 具备光接收部 2A。
在上述图 2 所例示的光传输装置 5A 中, 取代上述第 1 实施方式中恒定式的所述恒 流源 29 而设置了可变式的电流源 24, 将该电流源 24 与 TIA26 电连接, 从 TIA26 向电流源 24 传输电压信号。
电流源 24 基于从 TIA26 输出的电压信号, 产生与预先确定的电压信号对应的最佳 值的电流。该电流经由电气传输部 31 被传输到光发送部 1A 的发光元件 12, 作为用于驱动 发光元件 12 的偏置电流而使用。
根据本实施方式的光传输装置 5A, 由于基于受光元件 23 的受光强度, 向发光元件 12 供给最佳的驱动电流, 因此能够将发光元件 12 的光输出强度保持为适当的值。而且, 由
于根据受光强度的大小来改变驱动电流值, 因此不会供给过剩的电流, 对于降低耗电也是 有效的。
( 第 3 实施方式 )
图 3 是例示本发明的第 3 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在本 实施方式中, 对于与上述第 2 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略其 说明。在本实施方式的光传输装置 5B 中, 作为与上述第 2 实施方式中的光接收部 2A 相当 的结构, 具备光接收部 2B。
上述图 3 所例示的光传输装置 5B, 通过在上述第 2 实施方式的光接收部 2A 中设置 误差检测器 28 而构成。
该误差检测器 28 测量由受光元件 23 接受到的光的强度 ( 受光强度 ), 并计算出该 受光强度与基准强度之间的误差值, 进而, 基于该误差值控制从电流源 24 供给的偏置电流 的大小。其中, 误差检测器 28 可设定为始终进行受光强度的测量。
根据本实施方式的光传输装置 5B, 由于控制发光元件 12 的驱动电流以使受光元 件 23 中的受光强度恒定, 因此, 能够实现长时间稳定的通信。另外, 即使在伴随着发光元件 12 或受光元件 23 的周边温度的变化, 这些发光元件 12 或受光元件 23 中的至少一方的特性 变化的情况下, 也能始终使 TIA26 中的电压恒定。
( 第 4 实施方式 )
图 4 是例示本发明的第 4 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在本 实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略其 说明。在本实施方式的光传输装置 5C 中, 作为与上述第 3 实施方式中的光接收部 2B 相当 的结构, 具备光接收部 2C。
上述图 4 所例示的光传输装置 5C, 通过在上述第 3 实施方式的光接收部 2B 的 TIA26 与误差检测器 28 之间设置平均值计算器 25 而构成。
平均值计算器 25 测量由受光元件 23 接受到的光的强度, 并计算出其平均值后进 行输出。其中, 平均值计算器 25 可设定为始终进行受光强度的测量。
根据本实施方式的光传输装置 5C, 由于平均地取得受光元件 23 中的受光强度, 所 以能够与调制信号的有无、 调制速度的高低无关地稳定测量受光强度。 因此, 提高了发光元 件 12 的发光强度的稳定性。
( 第 5 实施方式 )
图 5 是例示本发明的第 5 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在本 实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略其 说明。在本实施方式的光传输装置 5D 中, 作为与上述第 3 实施方式中的光发送部 1A 对应 的结构, 具备光发送部 1B。
上述图 5 所例示的光传输装置 5D, 通过针对上述第 3 实施方式, 在所述光发送部 1A 的接收输入信号的路径中设置阻抗匹配器 17 而构成。
阻抗匹配器 17 为固定式。 作为该固定式的阻抗匹配器 17, 可例示并排设置了多级 电阻, 按照与所希望的阻抗一致的方式将多个电阻并联连接的结构。 另外, 如果是能够使阻 抗变化的结构, 则也可以采用不使用电阻的结构。
根据本实施方式的光传输装置 5D, 来自发光元件 12 的光信号的波形劣化被抑制,能够防止发光元件 12、 光发送部 1B 的阻抗偏差引起的特性劣化。而且, 还可以在连接光发 送部 1B 的基板的阻抗变化的情况下应用。
在本实施方式中, 对设置有误差检测器 28 的光传输装置 5D 进行了说明, 但在光发 送部 1B 中具备阻抗匹配器 17 的情况下, 即使光接收部 2B 中不设置误差检测器 28, 也能获 得同样效果。
( 第 6 实施方式 )
本发明的第 6 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其通过相对于上述第 4 实施方式, 在光发送部 1A 的接收输入信号的路径中设置阻抗匹配器而构成。
所述阻抗匹配器为固定式。作为该固定式的阻抗匹配器, 可例示并排设置了多级 电阻, 按照与所希望的阻抗一致的方式将多个电阻并联连接的结构。 另外, 如果是能够使阻 抗变化的结构, 则也可以采用不使用电阻的结构。
根据本实施方式的光传输装置, 发光元件 12 的光信号的波形劣化被抑制, 能够防 止发光元件 12、 光发送部 1A 的阻抗偏差引起的特性劣化。而且, 还可以在连接光发送部 1A 的基板的阻抗变化的情况下应用。并且, 由于并用了平均值计算器 25 和所述阻抗匹配器, 所以光信号的直流成分和调制成分均稳定, 能够长期确保良好的通信品质。 ( 第 7 实施方式 )
本发明的第 7 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 5 实施 方式, 取代固定式的阻抗匹配器 17 而设置了可变式的阻抗匹配器。作为该可变式的阻抗匹 配器, 可例示通过电压等控制阻抗的部件, 但如果是能够使阻抗变化的结构, 则也不限定于 此。
在本实施方式中, 与上述第 5 实施方式同样, 即使不设置误差检测器 28, 也能获得 与设置了误差检测器 28 的情况同样的效果。
根据本实施方式的光传输装置, 能够针对输入到光接收部 1B 的调制信号的变化, 控制最佳的阻抗。 另外, 在部件安装时还能够抑制各个部件的阻抗偏差所引起的特性劣化。
( 第 8 实施方式 )
本发明的第 8 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 6 实施 方式, 取代固定式的阻抗匹配器 17 而设置了可变式的阻抗匹配器。作为该可变式的阻抗匹 配器, 可例示通过电压等控制阻抗的部件, 但如果是能够使阻抗变化的结构, 则也不限定于 此。
根据本实施方式的光传输装置, 针对输入到光接收部 1A 的调制信号的变化, 能够 控制最佳的阻抗。 而且, 在部件安装时还能抑制各个部件的阻抗偏差所引起的特性劣化。 并 且, 由于并用了所述平均值计算器和阻抗匹配器 27, 所以光信号的直流成分和调制成分均 稳定, 能够长期确保良好的通信品质。
在上述第 5 ~第 8 实施方式中, 对于在光发送部 1A ~ 1C 的接收输入信号的路径 中设置了所述阻抗匹配器的结构进行了说明, 但在上述第 1 实施方式中也可以采用同样的 结构。即, 虽然在此省略了图示, 但在上述第 1 实施方式中, 也可以在光发送部 1 的接收输 入信号的路径中设置所述阻抗匹配器。作为该阻抗匹配器, 与上述情况同样可采用固定式 或可变式的部件。
( 第 9 实施方式 )
图 6 是例示本发明的第 9 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在本 实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略其 说明。在本实施方式的光传输装置 5E 中, 作为与上述第 3 实施方式中的光接收部 2B 对应 的结构, 具备光接收部 2D。
上述图 6 所例示的光传输装置 5E 相对于上述第 3 实施方式, 采用了光接收部 2B 具备阻抗匹配器 27 的结构。
阻抗匹配器 27 为固定式, 与上述第 5 实施方式中的固定式阻抗匹配器 17 同样。
根据本实施方式的光传输装置 5E, 发光元件 12 的光信号的波形劣化被抑制, 能够 防止 TIA26 等在光接收部 2B 中使用的各部件的阻抗偏差所引起的特性劣化。另外, 还可以 在连接光接收部 2B 的基板的阻抗变化的情况下应用。
这里表示了设置有误差检测器 28 的例子, 但即使不设置误差检测器 28 也能获得 同样的效果。
( 第 10 实施方式 )
本发明的第 10 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 9 实施 方式, 取代固定式的阻抗匹配器 27 而设置了可变式的阻抗匹配器。作为该可变式的阻抗匹 配器, 可使用与上述第 7 实施方式中同样的部件。 在本实施方式中, 与上述第 9 实施方式同样, 即使不设置误差检测器 28, 也能获得 与设置了误差检测器 28 的情况同样的效果。
根据本实施方式, 针对从光发送部 1A 传输来的调制信号的变化, 能够控制最佳的 阻抗。而且, 在部件安装时还能抑制各个部件的阻抗偏差所引起的特性劣化。
在上述第 9 和第 10 实施方式中, 说明了在光接收部 2D 的 TIA26 的后级设置有阻 抗匹配器 27 的情况, 但在上述第 1 实施方式中, 也可采用同样的结构。即, 虽然在此省略了 图示, 但在上述第 1 实施方式中, 也可在光接收部 2 的 TIA26 的后级设置阻抗匹配器 27。作 为该阻抗匹配器 27, 与上述第 9 和第 10 实施方式同样, 可采用固定式或可变式的部件。
( 第 11 实施方式 )
图 7 是例示本发明的第 11 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在本 实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略其 说明。在本实施方式的光传输装置 5F 中, 作为与上述第 3 实施方式中的光接收部 2B 对应 的结构, 具备光接收部 2E。
该光传输装置 5F 相对于上述第 3 实施方式, 在误差检测器 28 与电流源 24 之间设 置有低通滤波器 ( 以下简记为 LPF)21。
根据本实施方式的光传输装置 5F, 通过利用 LPF21, 能够遮断作为调制信号而传 输来的高频电信号, 仅使低频电信号通过, 将该低频电信号从电流源 24 传输到发光元件 12。因此, 能够实现噪声少的稳定通信, 结果, 提高了发光元件 12 的发光强度的稳定性。而 且, 与后述那样在光发送部 1A 中具备低通滤波器的情况相比, 在本实施方式中, 电气传输 部 31 中 ( 电气传输介质中 ) 不流动高频电流。从而, 能够防止产生成为对其它设备造成不 良影响的原因的噪声。
这里说明了设置有误差检测器 28 的情况, 但即使不设置误差检测器 28 也能获得 同样的效果。
( 第 12 实施方式 )
本发明的第 12 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 4 实施 方式, 在误差检测器 28 与电流源 24 之间设置有 LPF。
根据本实施方式的光传输装置, 在通过平均值计算器 25 充分降低了高频电信号 的频率的基础上, 利用所述 LPF 仅使低频电信号通过, 并将该低频电信号从电流源 24 传输 到发光元件 12。 因此, 能够实现噪声进一步减少的稳定通信, 结果, 提高了发光元件 12 的发 光强度的稳定性。
( 第 13 实施方式 )
本发明的第 13 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 11 实 施方式, 取代在误差检测器 28 与电流源 24 之间设置所述 LPF21, 而在 TIA26 与误差检测器 28 之间设置所述 LPF21。即, 在光接收部 2E 中, 按照受光元件 23、 TIA26、 LPF21 和误差检测 器 28 的顺序进行配置。
根据本实施方式的光传输装置, 与上述第 11 实施方式同样, 即使不设置误差检测 器 28, 也能获得与设置了误差检测器 28 的情况同样的效果。
( 第 14 实施方式 ) 本发明的第 14 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 12 实 施方式, 取代在误差检测器 28 与电流源 24 之间设置所述 LPF21, 而在平均值计算器 25 与误 差检测器 28 之间设置所述 LPF21。即, 在所述光接收部 2C 中, 按照受光元件 23、 TIA26、 平 均值计算器 25、 所述 LPF 和误差检测器 28 的顺序进行配置。
根据本实施方式的光传输装置, 能获得与上述第 12 实施方式同样的效果。
( 第 15 实施方式 )
图 8 是例示本发明的第 15 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在本 实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略其 说明。在本实施方式的光传输装置 5G 中, 作为与上述第 3 实施方式中的光发送部 1A 对应 的结构, 具备光发送部 1C。
相对于上述第 3 实施方式, 该光传输装置 5G 在光发送部 1C 内, 在电气传输部 31 与发光元件 12 之间设置有 LPF。
根据本实施方式的光传输装置 5G, 通过利用 LPF21, 能够遮断作为调制信号而传 输来的高频电信号, 仅将低频电信号从电流源 24 传输到光发送部 1C 内的发光元件 12。因 此, 能够实现噪声少的稳定通信, 结果, 提高了发光元件 12 的发光强度的稳定性。
在本实施方式中, 即使不设置误差检测器 28, 也能获得与设置了误差检测器 28 的 情况同样的效果。
( 第 16 实施方式 )
本发明的第 16 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 4 实施 方式, 在光发送部 1A 内的电气传输部 31 与发光元件 12 之间设置有所述 LPF。
根据本实施方式的光传输装置, 能够在通过平均值计算器 25 充分降低了高频电 信号的频率的基础上, 利用所述 LPF, 仅使低频电信号从电流源 24 传输到光发送部 1A 内发 光元件 12。因此, 可实现噪声少的稳定通信, 结果, 提高了发光元件 12 的发光强度的稳定 性。
上述第 15 及第 16 实施方式中, 在电气传输部 31 与发光元件 12 之间设置了所述 LPF, 但在上述第 1 实施方式中也可以采用同样的结构。即, 虽然在此省略了图示, 但在上述 第 1 实施方式中, 也可以在光发送部 1 的电气传输部 31 与发光元件 12 之间设置所述 LPF。 该情况下, 能够遮断作为调制信号而传输来的高频电信号, 仅将低频电信号从恒流源 29 传 输到光发送部 1 内的发光元件 12。
( 第 17 实施方式 )
图 9 是例示本发明的第 17 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在本 实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略其 说明。在本实施方式的光传输装置 5H 中, 作为与上述第 3 实施方式中的光发送部 1A 对应 的结构, 具备光发送部 1D。
该光传输装置 5H 相对于上述第 3 实施方式, 构成为从外部向光发送部 1D 输入的 输入信号为差动输入信号。
输入到光发送部 1D 的差动输入信号可以是公知的差动输入信号, 作为优选的差 动输入信号, 可例示 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 信号。
根据本实施方式的光传输装置 5H, 通过利用差动输入信号, 能够实现抗噪声性强 的通信。
( 第 18 实施方式 )
本发明的第 18 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 4 实施 方式, 构成为从外部向光发送部 1A 输入的输入信号为差动输入信号。
根据本实施方式的光传输装置, 通过利用所述差动输入信号, 能够实现抗噪声性 强的通信。
在上述第 17 及第 18 实施方式中, 构成为从外部向光发送部 1A 输入的输入信号为 差动输入信号, 但在上述第 1 实施方式中也可同样构成为从外部向光发送部 1 输入的输入 信号为差动输入信号 ( 省略图示 )。此时的差动输入信号与上述第 17 及第 18 实施方式相 同, 能够获得同样的效果。
( 第 19 实施方式 )
图 10 是例示本发明的第 19 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在 本实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略 其说明。在本实施方式的光传输装置 5I 中, 作为与上述第 3 实施方式中的光发送部 1A 对 应的结构, 具备光发送部 1E。
该光传输装置 5I 相对于上述第 3 实施方式, 在光发送部 1E 内, 在电气传输部 31 与发光元件 12 之间设置有保护电路 14。
根据本实施方式的光传输装置 5I, 即使在对光发送部 1E 内的发光元件 12 进行驱 动的电流信号发生了急剧变化的情况下, 由于发光元件 12 被保护电路 14 保护, 所以, 能够 提高通信的长期可靠性。
( 第 20 实施方式 )
本发明的第 20 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 4 实施 方式, 在光发送部 1A 内, 在电气传输部 31 与发光元件 12 之间设置有保护电路。
根据本实施方式的光传输装置, 即使在对光发送部 1A 内的发光元件 12 进行驱动的电流信号发生了急剧变化的情况下, 由于发光元件 12 被保护电路 14 保护, 所以, 能够提 高通信的长期可靠性。
在上述第 19 及第 20 实施方式中, 说明了在光发送部 1A 内的电气传输部 31 与发 光元件 12 之间设置有所述保护电路 ( 保护电路 14) 的情况, 但在上述第 1 实施方式中也可 采用同样的结构。即, 虽然在此省略了图示, 但在上述第 1 实施方式中, 也可以在光发送部 1 内的电气传输部 31 与发光元件 12 之间设置所述保护电路。
( 第 21 实施方式 )
图 11 是例示本发明的第 21 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在 本实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略 其说明。
本实施方式的光传输装置 5J, 在上述第 3 实施方式中取代光传输介质 3 和电气传 输部 31, 而具备将它们一体化的光电复合线缆 35。
作为该光电复合线缆 35, 可例示作为光传输介质的光纤与作为电气传输部的电气 布线被复合的结构。
根据本实施方式的光传输装置 5J, 由于发光元件 12 通过一个介质与受光元件 23 及电流源 24 耦合, 所以能够提高操作性, 降低安装成本。
在本实施方式中, 即使不设置误差检测器 28, 也能获得与设置了误差检测器 28 的 情况同样的效果。
( 第 22 实施方式 )
本发明的第 22 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 4 实施 方式, 取代所述光传输介质 3 和所述电气传输部 31, 而具备将二者一体化的光电复合线缆。
作为所述光电复合线缆, 可例示上述第 21 实施方式中列举的结构。
根据本实施方式的光传输装置, 能够提高操作性, 降低安装成本。
( 第 23 实施方式 )
图 12 是例示本发明的第 23 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在 本实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略 其说明。
本实施方式的光传输装置 5K 在上述第 3 实施方式中, 取代所述光传输介质 3 和所 述电气传输部 31, 而具备在基板上设置有光波导器及所述电气传输部的光电复合布线基板 36。
作为光电复合布线基板 36, 可例示在形成有作为电气传输部的电气布线的基板 上, 配置了作为光传输介质的光波导器的结构。对光波导器并未特别限定, 可以例示以玻 璃、 塑料为主要成分的光纤、 电介质、 半导体、 高分子等。
根据本实施方式的光传输装置 5K, 由于发光元件 12 通过一个介质与受光元件 23 及电流源 24 耦合, 所以能够提高操作性, 降低安装成本。
在本实施方式中, 即使不设置误差检测器 28, 也能获得与设置了误差检测器 28 的 情况同样的效果。
( 第 24 实施方式 )
本发明的第 24 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 4 实施方式, 具备在基板上设置有光波导器和所述电气传输部的光电复合布线基板, 作为所述光 传输介质 3 和所述电气传输部 31。
作为该光电复合布线基板, 可例示上述第 23 实施方式中列举的结构。
根据本实施方式的光传输装置, 能够提高操作性, 降低安装成本。
( 第 25 实施方式 )
图 13 是例示本发明的第 25 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在 本实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略 其说明。
本实施方式的光传输装置 5L 在上述第 3 实施方式中, 取代所述光传输介质 3 和所 述电气传输部 31, 而采用被覆了金属的光波导器 37。
作为被覆了金属的光波导器 37, 可例示在作为光传输介质的光纤的外周, 被覆了 作为电气传输部的金属的结构。 其中, 光传输介质可以是光纤以外的部件, 金属可以是导电 度良好的任意金属。
根据本实施方式的光传输装置 5L, 由于发光元件 12 通过一个介质与受光元件 23 及电流源 24 耦合, 所以能够提高操作性, 降低安装成本。而且, 由于例如外周被金属被覆的 光纤其形状不易变化, 与通常的光纤不同, 在安装时不易挠曲, 所以能实现稳定的对位。因 此, 本实施方式的光传输装置 5L 有利于大量生产和低成本化。 ( 第 26 实施方式 )
本发明的第 26 实施方式涉及的光传输装置被省略了图示, 其相对于上述第 4 实施 方式, 取代所述光传输介质 3 和所述电气传输部 31, 采用被覆了金属的光波导器。
作为被覆了金属的光波导器, 可例示上述第 25 实施方式中列举的结构。
根据本实施方式的光传输装置, 能够提高操作性, 降低安装成本。而且, 由于例如 外周被金属被覆的光纤其形状不易变化, 与通常的光纤不同, 在安装时不易挠曲, 所以能实 现稳定的对位。因此, 本实施方式的光传输装置 5L 有利于大量生产和低成本化。
在上述第 21 ~第 26 实施方式中, 说明了取代所述光传输介质 3 和所述电气传输 部 31, 而具备将二者一体化的光电复合线缆、 在基板上设置有光波导器和所述电气传输部 的光电复合布线基板、 被覆了金属的光波导器的结构, 但在上述第 1 实施方式中也可以采 用同样的结构, 使发光元件 12 通过一个介质与受光元件 23 及恒流源 29 耦合。此时也能获 得与上述第 21 ~第 26 实施方式同样的效果。
( 第 27 实施方式 )
图 14 是例示本发明的第 27 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。这里例示 的光传输装置 5M 在上述第 22 实施方式中, 光发送部 1F 和光接收部 2F 分别被至少一部分 具有导电性的封装件 90、 91 气密密封。而且, 电流源 24、 所述电气传输部和发光元件 12 通 过各自的封装件 90、 91 电连接。具体而言, 光发送部 1F 被至少一部分具有导电性的封装件 90 气密密封, 光接收部 2F 被至少一部分具有导电性的封装件 91 气密密封。 而且, 光电复合 线缆 35 中的所述电气传输部与光发送部 1F 中包含的发光元件 12 通过所述封装件 90 电连 接。另外, 所述电气传输部与光接收部 2F 中包含的电流源 24 通过所述封装件 91 电连接。
作为封装件 90 和 91, 更具体而言, 可例示至少一部分由金属构成的封装件, 但主 要材质并未特别限定, 可以例示铁、 非铁金属、 贵金属。 另外, 也可根据用途而采用由金属覆
盖树脂形成的封装件。进而, 还可采用具有导电性的树脂制封装件。
根据本实施方式的光传输装置 5M, 由于从光接收部 2F 向光发送部 1F, 经由封装件 90 和 91 以及所述电气传输部传输偏置电流, 所以, 在光接收部 2F 及光发送部 1F 之间, 不需 要用于流动偏置电流的专用布线图案, 能够实现光传输装置 5M 的小型化。
在本实施方式中, 说明了设置有平均值计算器 25 的光传输装置, 但即使不设置平 均值计算器 25, 也能获得同样的效果。另外, 即使不设置误差检测器 28 和平均值计算器 25 双方, 也能获得同样的效果。
( 第 28 实施方式 )
图 15 是例示本发明的第 28 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
本实施方式的光传输装置 5N 在上述第 24 实施方式中, 光发送部 1F 及光接收部 2F 分别被至少一部分具有导电性的封装件 90、 91 气密密封。 而且, 电流源 24、 所述电气传输部 和发光元件 12 通过各自的封装件 90、 91 电连接。具体而言, 光发送部 1F 被至少一部分具 有导电性的封装件 90 气密密封, 光接收部 2F 被至少一部分具有导电性的封装件 91 气密密 封。而且, 光电复合布线基板 36 中的所述电气传输部与光发送部 1F 中包含的发光元件 12 通过所述封装件 90 电连接。另外, 所述电气传输部与光接收部 2F 中包含的电流源 24 通过 所述封装件 91 电连接。 作为封装件 90 和 91, 可例示上述第 27 实施方式中列举的结构。
根据本实施方式的光传输装置 5N, 由于从光接收部 2F 向光发送部 1F, 经由封装件 90 和 91 以及所述电气传输部传输偏置电流, 所以, 在光接收部 2F 及光发送部 1F 之间, 不需 要用于流动偏置电流的专用布线图案, 能够实现光传输装置 5M 的小型化。
在本实施方式中, 说明了设置有平均值计算器 25 的光传输装置, 但即使不设置平 均值计算器 25 也能获得同样的效果。另外, 即使不设置误差检测器 28 和平均值计算器 25 双方, 也能获得同样的效果。
( 第 29 实施方式 )
图 16 是例示本发明的第 29 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。
本实施方式的光传输装置 5P 在上述第 26 实施方式中, 光发送部 1F 及光接收部 2F 分别被至少一部分具有导电性的封装件 90、 91 气密密封。 而且, 电流源 24、 所述电气传输部 和发光元件 12 通过各自的封装件 90、 91 电连接。具体而言, 光发送部 1F 被至少一部分具 有导电性的封装件 90 气密密封, 光接收部 2F 被至少一部分具有导电性的封装件 91 气密密 封。而且, 被覆了金属的光波导器 ( 金属涂层光波导器 )37 中的所述电气传输部与光发送 部 1F 中包含的发光元件 12 通过所述封装件 90 电连接。另外, 所述电气传输部与光接收部 2F 中包含的电流源 24 通过所述封装件 91 电连接。
作为封装件 90 和 91, 可例示上述第 27 实施方式中列举的结构。
根据本实施方式的光传输装置 5P, 由于从光接收部 2F 向光发送部 1F, 经由封装件 90 和 91 以及所述电气传输部传输偏置电流, 所以, 在光接收部 2F 及光发送部 1F 之间, 不需 要用于流动偏置电流的专用布线图案, 能够实现光传输装置 5P 的小型化。
在本实施方式中, 说明了设置有平均值计算器 25 的光传输装置, 但即使不设置平 均值计算器 25 也能获得同样的效果。另外, 即使不设置误差检测器 28 和平均值计算器 25 双方, 也能获得同样的效果。
在上述第 27 ~第 29 实施方式中, 作为所述光传输介质和所述电气传输部, 说明了 设置将两者一体化的结构的例子, 但所述光传输介质和所述电气传输部也可以不一体化而 分别设置。
在上述第 27 ~第 29 实施方式中, 说明了光发送部 1F 和光接收部 2F 分别被至少 一部分具有导电性的封装件 90、 91 气密密封, 并且电流源 24、 所述电气传输部和发光元件 12 通过各自的封装件 90、 91 电连接的光传输装置, 但在上述第 1 实施方式中也可采用同样 的结构。即, 虽然在此省略了图示, 但在上述第 1 实施方式中, 也可以构成为光发送部 1 被 至少一部分具有导电性的封装件 90 气密密封, 光接收部 2 被至少一部分具有导电性的封装 件 91 气密密封, 所述电气传输部与发光元件 12 通过所述封装件 90 电连接, 进而与恒流源 29 通过所述封装件 91 电连接。这里, 所述电气传输部与上述第 27 ~第 29 实施方式同样。
( 第 30 实施方式 )
图 17 是例示本发明的第 30 实施方式涉及的光传输装置的概略结构图。其中, 在 本实施方式中, 对于与上述第 3 实施方式中已说明的同一构成要素标注同一符号, 并省略 其说明。在本实施方式的光传输装置 5Q 中, 作为与上述第 3 实施方式中的光发送部 1A 对 应的结构, 具备光接收部 1G, 并且作为与光接收部 2B 对应的结构, 具备光接收部 2G。
该光传输装置 5Q 在上述第 3 实施方式中, 取代所述电气传输部 31, 而通过无线方 式传输电流。
作为通过无线方式传输电流的所述电气传输部 32, 可例示下述结构, 即, 具备 : 设 置在光接收部 2G 内, 用于将由电流源 24 产生的偏置电流作为电波进行发送的调制器和第 二天线 ; 以及设置在光接收部 1G 内, 接收所述电波, 将其解调成偏置电流的第一天线和解 调电路。
根据本实施方式的光传输装置 5Q, 不需要用于传输偏置电流的电气布线。
在本实施方式中, 即使不设置误差检测器 28, 也能获得与设置了误差检测器 28 的 情况同样的效果。
在上述第 30 实施方式中, 电气传输部采用了通过无线方式传输电流的结构, 但在 上述第 1 实施方式中也可以采用同样的结构 ( 省略图示 )。而且, 通过无线方式传输电流 时的电气传输部与上述同样, 可例示下述的结构, 即, 具备 : 设置在光接收部 2 内, 用于将由 恒流源 29 产生的偏置电流作为电波进行发送的调制器和第二天线 ; 以及设置在光接收部 1 内, 接收所述电波, 并将其解调成偏置电流的第一天线和解调电路。
本发明的光传输装置并不限定于以上说明的结构, 可以进一步添加或删除一部分 结构。
例如, 在所述光接收部中具备所述电流源的结构 ( 例如上述第 2 实施方式 ) 中, 可 以将从误差检测器、 平均值计算器、 阻抗匹配器和 LPF 所构成的组中选择的任意两种以上 进行组合, 设置到所述光接收部中。
( 其它实施方式 )
以上, 说明了根据光接收部的受光元件接收到的光信号产生偏置电流, 并将该偏 置电流传输到光发送部的发光元件, 来对发光元件的发光强度进行控制的形式的光传输装 置, 但也能够通过利用双向通信来进行反馈控制的结构, 使通信稳定化。 作为这种光传输装 置, 可列举以下结构, 以下结构均能在实现小型化的同时进行双向通信。图 18 例示的光传输装置 50A 具备 : 具有第一发光元件 120、 第一受光元件 130、 第 一 TIA160、 第一误差检测器 180 及第一电流源 190 的第一光收发装置 10 ; 具有第二发光元 件 220、 第二受光元件 230、 第二 TIA260、 第二误差检测器 280 及第二电流源 290 的第二光收 发装置 20 ; 将所述第一发光元件 120 及第二受光元件 230 之间光学连接的第一光传输介质 30 ; 和将所述第二发光元件 220 及第一受光元件 130 之间光学连接的第二光传输介质 40。
所述第一 TIA160 基于第一受光元件 130 中的受光强度, 将产生的电流变换成电压 并进行放大。所述第一误差检测器 180 基于由第一 TIA160 得到的电压信号, 始终测量第一 受光元件 130 中的受光强度, 并基于该测量值, 输出用于控制向第二发光元件 220 传输的偏 置电流的电压信号。所述第一电流源 190 将从第一误差检测器 180 输出的电压信号变换成 偏置电流, 对第一发光元件 120 进行驱动。所述第二 TIA260 将在第二受光元件 230 中基 于受光强度而产生的电流变换成电压并进行放大。所述第二误差检测器 280 基于由第二 TIA260 得到的电压信号, 始终测量第二受光元件 230 中的受光强度, 基于该测量值控制使 第一发光元件 120 发光的偏置电压并进行输出。所述第二电流源 290 将从第二误差检测器 280 输出的偏置电压变换成偏置电流, 对第二发光元件 220 进行驱动。
第一发光元件 120 及第二发光元件 220 与图 1 中的发光元件 12 同样。
第一受光元件 130 及第二受光元件 230 与图 1 中的受光元件 23 同样。
第一光传输介质 30 及第二光传输介质 40 与图 1 中的光传输介质 3 同样。
第一 TIA160 及第二 TIA260 与图 1 中的 TIA26 同样。
用于对第一 TIA160 及第二 TIA260 分别进行控制的电力均从外部供给, 在此省略 图示。
在光传输装置 50A 中, 获得来自外部的调制信号, 对第一发光元件 120 及第二发光 元件 220 进行驱动。这里, 调制信号可以是簇发信号、 连续信号等, 只要适当选择即可。而 且, 如上所述, 由第一误差检测器 180 控制使第二发光元件 220 发光的偏置电压, 由第一电 流源 190 经由第一光传输介质 30 向第二受光元件 230 传输偏置电流。同样, 由第二误差检 测器 280 控制使第一发光元件 120 发光的偏置电压, 由第二电流源 290 经由第二光传输介 质 40 向第一受光元件 130 传输偏置电流。
本实施方式的光传输装置 50A 与上述第 2 实施方式涉及的光传输装置起到同样的 效果。
这里, 对第一 TIA160 及第一误差检测器 180、 第二 TIA260 及第二误差检测器 280 均相互直接连接的结构进行了说明, 但即使在 TIA160 与误差检测器 180 之间设置平均值计 算器, 也能获得同样的效果。
图 19 例示的光传输装置 50B 在图 18 例示的光传输装置 50A 中, 取代第一光传输 介质 30 及第二光传输介质 40, 利用了将两者汇总为一条光传输介质, 进行单芯双向通信的 光传输介质 34。光传输装置 50B 除了这一点之外与光传输装置 50A 相同。作为光传输介质 34, 可例示利用了光合分波器等的器件。
通过采用这样的结构, 由于能够降低光传输介质的数量, 所以可实现光传输装置 的进一步小型化, 也提高了操作性。
这里, 对第一 TIA160 及第一误差检测器 180、 第二 TIA260 及第二误差检测器 280 均相互直接连接的结构进行了说明, 但即使在 TIA160 与误差检测器 180 之间设置平均值计算器, 也能获得同样的效果。
图 20 例示的光传输装置 50C 具备 : 具有第一发光元件 120、 第一受光元件 130、 第 一 TIA160、 第一误差检测器 180 及第一电流源 190 的第一光收发装置 10 ; 具有第二发光元 件 220、 第二受光元件 230、 第二 TIA260、 第二误差检测器 280 及第二电流源 290 的第二光收 发装置 20 ; 将所述第一发光元件 120 及第二受光元件 230 之间光学连接的第一光传输介质 30 ; 将所述第二发光元件 220 及第一受光元件 130 之间光学连接的第二光传输介质 40 ; 将 所述第一电流源 190 及所述第二电流源 290 之间电连接的第一电气传输部 31 ; 和将所述第 二电流源 290 及所述第一发光元件 120 之间电连接的第二电气传输部 41。 所述第一 TIA160 基于第一受光元件 130 中的受光强度, 将产生的电流变换成电压并进行放大。所述第一误 差检测器 180 基于由第一 TIA160 得到的电压信号, 始终测量第一受光元件 130 中的受光强 度, 并基于该测量值输出用于控制向第二发光元件 220 传输的偏置电流的电压信号。所述 第一电流源 190 将从第一误差检测器 180 输出的电压信号变换成偏置电流, 对第二发光元 件 220 进行驱动。所述第二 TIA260 将在第二受光元件 230 中基于受光强度而产生的电流 变换成电压并进行放大。所述第二误差检测器 280 基于由第二 TIA260 得到的电压信号, 始 终测量第二受光元件 230 中的受光强度, 基于该测量值输出用于控制向第一发光元件 120 传输的偏置电流的电压信号。所述第二电流源 290 将从第二误差检测器 280 输出的电压信 号变换成偏置电流, 对第一发光元件 120 进行驱动。
这里例示的光传输装置 50C 除了通过电信号的传输而非光信号进行反馈控制这 一点之外, 与上述光传输装置 50A 相同。
光传输装置 50C 基于第二受光元件 230 的受光强度, 控制第一发光元件 120 的发 光强度, 基于第一受光元件 130 的受光强度, 控制第二发光元件 220 的发光强度。因此, 可 独立进行各自的控制, 能够实现比光传输装置 50A 更稳定的通信。
光传输装置 50C 能够在例如作为高速传输线缆的一个标准的 USB(Universal Serial Bus) 线缆、 Infiniband 线缆、 移动电话的框体内布线、 游戏机与显示器之间的连接 用布线、 显示器或照相机的影像用布线等领域中应用。
这里, 对第一 TIA160 及第一误差检测器 180、 第二 TIA260 及第二误差检测器 280 均相互直接连接的结构进行了说明, 但即使在 TIA160 与误差检测器 180 之间设置平均值计 算器, 也能获得同样的效果。
图 21 例示的光传输装置 50D 在图 20 例示的光传输装置 50C 中, 取代了第一光传 输介质 30 及第二光传输介质 40, 利用将两者汇总为一条光传输介质, 进行单芯双向通信的 光传输介质 34。光传输装置 50D 除了这一点之外与光传输装置 50C 相同。光传输介质 34 与光传输装置 50B 的情况相同。
通过采用这样的结构, 由于能够降低光传输介质的数量, 所以可实现光传输装置 的进一步小型化, 也提高了操作性。
光传输装置 50D 能够在例如作为高速传输线缆的一个标准的 USB(Universal Serial Bus) 线缆、 Infiniband 线缆、 移动电话的框体内布线、 游戏机和显示器之间的连接 用布线、 显示器或照相机的影像用布线等领域中应用。
这里, 对第一 TIA160 及第一误差检测器 180、 第二 TIA260 及第二误差检测器 280 均相互直接连接的结构进行了说明, 但即使在 TIA160 与误差检测器 180 之间设置平均值计算器, 也能获得同样的效果。
并且, 还可以利用根据光接收部的受光元件接收到的光信号产生偏置电流, 并将 该偏置电流传输到光发送部的发光元件, 对发光元件的发光强度进行控制的形式的光传输 装置, 来传输大容量的数据。作为这样的光传输装置, 可例示以下的装置, 以下的装置均能 稳定传输大容量数据, 并能实现小型化。
在图 22 例示的光传输装置 500A 中, 并排设置有 4 组上述第 4 实施方式涉及的光传 输装置 5C, 并具备将 4 组光传输介质 4 和 4 组电气传输部一体化的光电复合线缆 700。即, 光发送部 1H 和光接收部 2H 之间通过一条光电复合线缆 700 耦合。4 组光传输装置与上述 第 4 实施方式同样地进行动作。 作为光电复合线缆 700, 可例示作为光传输介质的光纤与作 为电气传输部的电气布线复合化的结构。
光传输装置 500A 无需在光发送部中设置驱动电路。结果, 能够使光发送部小型 化。而且, 由于 4 组发光元件通过一个介质与 4 组受光元件及电流源耦合, 所以能够提高操 作性, 降低安装成本。
光 传 输 装 置 500A 能 够 在 例 如 作 为 高 速 传 输 线 缆 的 一 个 标 准 的 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 线缆、 Display port 线缆、 高速数据传输 设备、 业务用复印机、 游戏机与显示器之间的连接用布线、 显示器或照相机的影像用布线等 领域中应用。
图 23 例示的光传输装置 500B 在图 4 例示的所述光传输装置 5C 中, 在输入信号 的后级具备使数据串行化的串行化用 IC93, 在 TIA26 的后级具备使数据并行化的并行化用 IC93。并且, 具备将光传输介质和电气传输部一体化的光电复合线缆 710。而且, 从外部向 光发送部 1I 输入多种信号, 从光接收部 2I 向外部输出多种信号。
根据光传输装置 500B, 能够降低光传输介质和电气传输部的数量, 结果, 能够减小 光电复合线缆的外径。
光 传 输 装 置 500B 能 够 在 例 如 作 为 高 速 传 输 线 缆 的 一 个 标 准 的 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 线缆、 Display port 线缆、 高速数据传输 设备、 业务用复印机、 游戏机与显示器之间的连接用布线、 显示器或照相机的影像用布线等 领域中应用。
( 产业上的可利用性 )
本发明能够应用在服务器、 路由器等高速数据传输装置、 汽车、 移动电话、 业务用 复印机、 游戏机等领域中基于较短距离的光通信来实现的信息传输中。