[发明专利]光接收器、光终端装置和光通信系统

说明书

光接收器具有：受光元件(1)，其将所输入的光信号A转换成电流信号B并输出；反相器型TIA(2)，其使用第1场效应晶体管和第2场效应晶体管将电流信号B转换成电压信号C并输出；电流监视部(3)，其监视电流信号B的电流量，输出具有基于电流信号B的电流量的电流量的电流信号D；以及背栅调整部(4)，其根据电流信号D和电压信号C判别反相器型TIA(2)的输入输出特性的状态，根据判别结果对第1场效应晶体管和第2场效应晶体管中的一个或两个场效应晶体管的背栅端子电压进行控制。

技术领域

本发明涉及具有将从受光元件输入的电流信号转换成电压信号的跨阻放大器的光接收器、光终端装置和光通信系统。

背景技术

近年来，由于智能设备的迅速普及带来的移动宽带服务的扩大以及社会网络服务、云计算、动态图像发布等互联网服务的进一步普及，通信吞吐量呈直线地急剧增加。根据这种背景，支持各服务的数据中心的重要性提高。并且，不仅要求数据中心与建筑物之间的通信的大容量化，而且要求数据中心之间的通信的大容量化，正在进行与光通信的大容量化有关的研究。

在数据中心中，随着通信的大容量化，还存在低耗电化的课题。在数据中心中，伴随通信吞吐量的增大，服务器等ICT(Information and Communication Technology：信息和通信技术)设备增加，以各ICT设备为发热源而产生大量的热，因此，用于对内部进行制冷的空调设备消耗大量电力。因此，ICT设备、用于进行通信的光收发器、构成光收发器的IC(Integrated Circuit：集成电路)自身也要求低耗电化。

这种通信的大容量化和低耗电化的趋势还涉及服务器间通信和CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)间通信。导入服务器虚拟化技术，要求服务器间通信和CPU间通信的大容量化。但是，在电布线中，伴随通信速度的上升，布线长度的限制和基于电力效率的耗电增大成为课题。为了解决电布线的课题，正在研究光布线的技术，不仅在服务器间通信，而且在主板内部的CPU等的IC间通信中也导入光布线的动向不断提高。根据这种背景，正在进行在光布线中使用TIA(Trans-Impedance Amplifier：跨阻放大器)的研究。并且，正在研讨TIA的低消耗电流化。

在专利文献1中公开有如下技术：关于TIA，通过使用由MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)构成的数字电路来实现低耗电化。但是，专利文献1中记载的TIA在低耗电化方面是有效的，但是，存在输入的光信号的受光电平与输出电压电平不是一对一的关系即无法确保线性这样的课题。

在非专利文献1中公开有在反相器型TIA中改善线性的技术。非专利文献1中记载的TIA与专利文献1中记载的TIA相比耗电增大，但是，与模拟型TIA电路相比能够实现低耗电化，并且，与专利文献1中记载的TIA相比容易确保线性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-157731号公报

非专利文献

非专利文献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.

发明内容

发明要解决的课题