シリコンフォトニクス

光受信器で、フォトダイオードのすぐ後ろに置かれるトランスインピーダンスアンプ(TIA)の役割はどれか。

  1. A電気信号を光の強さの変化に変えて、変調器を通さずにファイバへ送り出す
  2. Bフォトダイオードが出す小さな電流を、後段で扱いやすい電圧の信号に変換して増幅する
  3. Cフォトダイオードにかける逆バイアスを高くし、なだれ増倍によって光そのものを増やして感度を上げる
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正解:B. フォトダイオードが出す小さな電流を、後段で扱いやすい電圧の信号に変換して増幅する

フォトダイオードは光の強さに応じた電流を出しますが、受光パワーが0.1 mW程度なら電流も0.1 mA程度と小さく、そのままでは判定回路で扱えません。TIAは入力の電流を電圧に変える増幅器で、帰還抵抗の値に応じた大きさの電圧を出します。数十 GHzの帯域と低い雑音を両立させる必要があり、間の配線の容量を小さくするため、フォトダイオードのすぐ近くに置かれます。電気信号を光に変えるのは、送信側のドライバと変調器の役割です。

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