[發(fā)明專(zhuān)利]光接收器、光終端裝置和光通信系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580085331.2
• 申請(qǐng)日: 2015-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108370238B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 三田大介
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H03F1/32
• 分類(lèi)號(hào): H03F1/32;H03F3/345
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 鄧毅;馬建軍

光接收器具有：受光元件(1)，其將所輸入的光信號(hào)A轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)B并輸出；反相器型TIA(2)，其使用第1場(chǎng)效應(yīng)晶體管和第2場(chǎng)效應(yīng)晶體管將電流信號(hào)B轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)C并輸出；電流監(jiān)視部(3)，其監(jiān)視電流信號(hào)B的電流量，輸出具有基于電流信號(hào)B的電流量的電流量的電流信號(hào)D；以及背柵調(diào)整部(4)，其根據(jù)電流信號(hào)D和電壓信號(hào)C判別反相器型TIA(2)的輸入輸出特性的狀態(tài)，根據(jù)判別結(jié)果對(duì)第1場(chǎng)效應(yīng)晶體管和第2場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的一個(gè)或兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的背柵端子電壓進(jìn)行控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有將從受光元件輸入的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的跨阻放大器的光接收器、光終端裝置和光通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，由于智能設(shè)備的迅速普及帶來(lái)的移動(dòng)寬帶服務(wù)的擴(kuò)大以及社會(huì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、云計(jì)算、動(dòng)態(tài)圖像發(fā)布等互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的進(jìn)一步普及，通信吞吐量呈直線地急劇增加。根據(jù)這種背景，支持各服務(wù)的數(shù)據(jù)中心的重要性提高。并且，不僅要求數(shù)據(jù)中心與建筑物之間的通信的大容量化，而且要求數(shù)據(jù)中心之間的通信的大容量化，正在進(jìn)行與光通信的大容量化有關(guān)的研究。

在數(shù)據(jù)中心中，隨著通信的大容量化，還存在低耗電化的課題。在數(shù)據(jù)中心中，伴隨通信吞吐量的增大，服務(wù)器等ICT(Information and Communication Technology：信息和通信技術(shù))設(shè)備增加，以各ICT設(shè)備為發(fā)熱源而產(chǎn)生大量的熱，因此，用于對(duì)內(nèi)部進(jìn)行制冷的空調(diào)設(shè)備消耗大量電力。因此，ICT設(shè)備、用于進(jìn)行通信的光收發(fā)器、構(gòu)成光收發(fā)器的IC(Integrated Circuit：集成電路)自身也要求低耗電化。

這種通信的大容量化和低耗電化的趨勢(shì)還涉及服務(wù)器間通信和CPU(CentralProcessing Unit：中央處理單元)間通信。導(dǎo)入服務(wù)器虛擬化技術(shù)，要求服務(wù)器間通信和CPU間通信的大容量化。但是，在電布線中，伴隨通信速度的上升，布線長(zhǎng)度的限制和基于電力效率的耗電增大成為課題。為了解決電布線的課題，正在研究光布線的技術(shù)，不僅在服務(wù)器間通信，而且在主板內(nèi)部的CPU等的IC間通信中也導(dǎo)入光布線的動(dòng)向不斷提高。根據(jù)這種背景，正在進(jìn)行在光布線中使用TIA(Trans-Impedance Amplifier：跨阻放大器)的研究。并且，正在研討TIA的低消耗電流化。

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)有如下技術(shù)：關(guān)于TIA，通過(guò)使用由MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor：金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)構(gòu)成的數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)低耗電化。但是，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的TIA在低耗電化方面是有效的，但是，存在輸入的光信號(hào)的受光電平與輸出電壓電平不是一對(duì)一的關(guān)系即無(wú)法確保線性這樣的課題。

在非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)有在反相器型TIA中改善線性的技術(shù)。非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的TIA與專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的TIA相比耗電增大，但是，與模擬型TIA電路相比能夠?qū)崿F(xiàn)低耗電化，并且，與專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的TIA相比容易確保線性。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2013-157731號(hào)公報(bào)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)1：Y.Wang、et.al.“A3-mW 25-Gb/s CMOS Transimpedance Amplifierwith Fully Integrated Low-Dropout Regulator for 100GbE Systems”2014IEEE RadioFrequency Integrated Circuits Symposium、pp.275-278、1-3June.2014.

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題