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技術 光電気変換装置、信号伝送装置

出願人 パナソニックIPマネジメント株式会社
発明者 村西智行松島俊輔
出願日 2014年5月12日 (6年7ヶ月経過) 出願番号 2014-098596
公開日 2015年12月3日 (5年0ヶ月経過) 公開番号 2015-216517
状態 特許登録済
技術分野 フィルタ・等化器 光通信システム
主要キーワード スルー電極 残留インピーダンス 信号処理部側 三端子コンデンサ フェライトビーズインダクタ 多チャンネル通信 光電気変換装置 残留インダクタンス
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

放射ノイズを抑制することができる光電気変換装置、およびこれを用いた信号伝送装置を提供する。

解決手段

電源電圧印加される電源線31と、電気信号伝送する電気信号線32と、光信号を伝送する光信号線33と、電気信号と光信号との間で信号変換する光学素子42と、光学素子42に電気信号の出力と光学素子42から出力される電気信号の信号処理との少なくとも一方を行う信号処理部41と、低電位側ライン312に接続されるフェライトビーズ51と、高電位側ライン311と低電位側ライン312との間に接続される三端子コンデンサ6とを備え、三端子コンデンサ6のGND電極62がフェライトビーズ51よりも信号処理部41側に接続される。

概要

背景

従来、電気信号光信号に変換して発光する、または受光して光信号を電気信号に変換する光素子と、光素子に電気信号を送信する、または光素子から電気信号を受信する信号処理部とを備えた光電気変換装置がある(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の光電気変換装置は、光素子および信号処理部それぞれを備える発光側光電気変換部と受光側光電気変換部とが外部導波路で接続され、外部導波路を介して光信号を伝送する。

また、特許文献1に記載の光電気変換装置は、発光側光電気変換部と受光側光電気変換部との間で電源供給するために、発光側光電気変換部と受光側光電気変換部とをフレキシブルケーブルで接続している。

概要

放射ノイズを抑制することができる光電気変換装置、およびこれを用いた信号伝送装置を提供する。電源電圧印加される電源線31と、電気信号を伝送する電気信号線32と、光信号を伝送する光信号線33と、電気信号と光信号との間で信号変換する光学素子42と、光学素子42に電気信号の出力と光学素子42から出力される電気信号の信号処理との少なくとも一方を行う信号処理部41と、低電位側ライン312に接続されるフェライトビーズ51と、高電位側ライン311と低電位側ライン312との間に接続される三端子コンデンサ6とを備え、三端子コンデンサ6のGND電極62がフェライトビーズ51よりも信号処理部41側に接続される。

目的

本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、放射ノイズを抑制することができる光電気変換装置、およびこれを用いた信号伝送装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

高電位側ラインおよび低電位側ラインを有し、前記高電位側ラインと前記低電位側ラインとの間に電源電圧印加され、電源ケーブルを介して相手側装置に接続される電源線と、電気信号伝送する電気信号線と、光信号を伝送し、光ケーブルを介して前記相側装置に接続される光信号線と、前記光信号線に光学的に接続され、前記電気信号と前記光信号との間で信号変換する光学素子と、前記電源電圧が印加され、前記光学素子に前記電気信号の出力と、前記光学素子から出力される電気信号の信号処理との少なくとも一方を行う信号処理部と、前記低電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に接続されるインダクタンス素子と、前記信号処理部よりも前記電源ケーブル側において、前記高電位側ラインと前記低電位側ラインとの間に接続されるキャパシタンス素子とを備え、前記キャパシタンス素子は、前記低電位側ラインとの接続箇所が、前記インダクタンス素子よりも前記信号処理部側であることを特徴とする光電気変換装置

請求項2

前記低電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に直列接続される複数の前記インダクタンス素子を備え、前記複数のインダクタンス素子は、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なることを特徴とする請求項1記載の光電気変換装置。

請求項3

前記インダクタンス素子は、フェライトビーズで構成されることを特徴とする請求項1または2記載の光電気変換装置。

請求項4

前記高電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に接続される高電位側インダクタンス素子を備えることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の光電気変換装置。

請求項5

前記高電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に直列接続される複数の前記高電位側インダクタンス素子を備え、前記複数の高電位側インダクタンス素子は、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なることを特徴とする請求項4記載の光電気変換装置。

請求項6

前記高電位側インダクタンス素子は、フェライトビーズで構成されることを特徴とする請求項4または5記載の光電気変換装置。

請求項7

前記キャパシタンス素子は、三端子コンデンサで構成されることを特徴とする請求項1〜6のうちいずれか1項に記載の光電気変換装置。

請求項8

請求項1〜7のうちいずれか1項に記載の光電気変換装置を一対備え、さらに、前記一対の光電気変換装置の前記電源線同士を接続する前記電源ケーブルと、前記一対の光電気変換装置の前記光信号線同士を接続する前記光ケーブルとを備えることを特徴とする信号伝送装置

技術分野

0001

本発明は、一般に光電気変換装置信号伝送装置に関し、より詳細には電気信号光信号との間で信号変換する光電気変換装置、およびこれを用いた信号伝送装置に関する。

背景技術

0002

従来、電気信号を光信号に変換して発光する、または受光して光信号を電気信号に変換する光素子と、光素子に電気信号を送信する、または光素子から電気信号を受信する信号処理部とを備えた光電気変換装置がある(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の光電気変換装置は、光素子および信号処理部それぞれを備える発光側光電気変換部と受光側光電気変換部とが外部導波路で接続され、外部導波路を介して光信号を伝送する。

0003

また、特許文献1に記載の光電気変換装置は、発光側光電気変換部と受光側光電気変換部との間で電源供給するために、発光側光電気変換部と受光側光電気変換部とをフレキシブルケーブルで接続している。

先行技術

0004

特開2009−260227号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、特許文献1に記載の光電気変換装置では、発光側光電気変換部、受光側光電気変換部のノイズが、電源供給に用いるフレキシブルケーブルに伝播し、フレキシブルケーブルからの放射ノイズが増大するおそれがあった。

0006

本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、放射ノイズを抑制することができる光電気変換装置、およびこれを用いた信号伝送装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明の光電気変換装置は、高電位側ラインおよび低電位側ラインを有し、前記高電位側ラインと前記低電位側ラインとの間に電源電圧印加され、電源ケーブルを介して相手側装置に接続される電源線と、電気信号を伝送する電気信号線と、光信号を伝送し、光ケーブルを介して前記相側装置に接続される光信号線と、前記光信号線に光学的に接続され、前記電気信号と前記光信号との間で信号変換する光学素子と、前記電源電圧が印加され、前記光学素子に前記電気信号の出力と、前記光学素子から出力される電気信号の信号処理との少なくとも一方を行う信号処理部と、前記低電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に接続されるインダクタンス素子と、前記信号処理部よりも前記電源ケーブル側において、前記高電位側ラインと前記低電位側ラインとの間に接続されるキャパシタンス素子とを備え、前記キャパシタンス素子は、前記低電位側ラインとの接続箇所が、前記インダクタンス素子よりも前記信号処理部側であることを特徴とする。

0008

この光電気変換装置において、前記低電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に直列接続される複数の前記インダクタンス素子を備え、前記複数のインダクタンス素子は、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なることが好ましい。

0009

この光電気変換装置において、前記インダクタンス素子は、フェライトビーズで構成されることが好ましい。

0010

この光電気変換装置において、前記高電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に接続される高電位側インダクタンス素子を備えることが好ましい。

0011

この光電気変換装置において、前記高電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に直列接続される複数の前記高電位側インダクタンス素子を備え、前記複数の高電位側インダクタンス素子は、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なることが好ましい。

0012

この光電気変換装置において、前記高電位側インダクタンス素子は、フェライトビーズで構成されることが好ましい。

0013

この光電気変換装置において、前記キャパシタンス素子は、三端子コンデンサで構成されることが好ましい。

0014

本発明の信号伝送装置は、上記の光電気変換装置を一対備え、さらに、前記一対の光電気変換装置の前記電源線同士を接続する前記電源ケーブルと、前記一対の光電気変換装置の前記光信号線同士を接続する前記光ケーブルとを備えることを特徴とする。

発明の効果

0015

以上説明したように、本発明では、キャパシタンス素子、インダクタンス素子を電源線に接続することによって電源線から電源ケーブルに伝播するノイズを抑制し、放射ノイズを抑制することができるという効果がある。

図面の簡単な説明

0016

実施形態の光電気変換装置、信号伝送装置のブロック構成図である。
実施形態における三端子コンデンサの等価回路図である。
実施形態における光電気変換装置、信号伝送装置の第1の変形例のブロック構成図である。
実施形態における光電気変換装置、信号伝送装置の第2の変形例のブロック構成図である。
実施形態における信号伝送装置のノイズ評価結果を示すグラフである。
実施形態における信号伝送装置のノイズ評価結果を示すグラフである。
従来の信号伝送装置のノイズ評価結果を示すグラフである。
従来の信号伝送装置のノイズ評価結果を示すグラフである。

実施例

0017

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

0018

(実施形態)
図1に、本実施形態の光電気変換装置1、信号伝送装置10のブロック構成図を示す。本実施形態は、電気信号と光信号との間で信号変換する光電気変換装置1、およびこの光電気変換装置1を用いた信号伝送装置10である。信号伝送装置10は、一対の光電気変換装置1と、一対の光電気変換装置1同士を接続する接続ケーブル2(電源ケーブル21、光ケーブル22)とを備えており、一対の光電気変換装置1間で、光信号を用いた通信および電源供給を接続ケーブル2を介して行う。なお、一対の光電気変換装置1それぞれを区別する場合、電気信号を光信号に信号変換して送信する光電気変換装置1を送信装置1Tといい、光信号を受信して電気信号に信号変換する光電気変換装置1を受信装置1Rという。そして、本実施形態の光電気変換装置1は、ノイズ対策部品としてフェライトビーズ51および三端子コンデンサ6を備えることで放射ノイズを抑制する。

0019

以下に、本実施形態の光電気変換装置1、信号伝送装置10の詳細な構成について説明する。

0020

本実施形態の光電気変換装置1(送信装置1T、受信装置1R)は、電源線31、電気信号線32、光信号線33、信号処理部41、光学素子42、フェライトビーズ51(インダクタンス素子)、三端子コンデンサ6(キャパシタンス素子)を備える。なお、送信装置1Tと受信装置1Rとは互いに同様の構成を備えており、送信装置1Tと受信装置1Rとで電気信号、光信号それぞれの入出力対称となるように構成されている。送信装置1Tは、第1の外部機器11から入力される電気信号を光信号に変換して相手側装置である受信装置1Rに送信する。受信装置1Rは、相手側装置である送信装置1Tから送信される光信号を受信し電気信号に変換して第2の外部機器12に送信する。なお、送信装置1Tの構成と受信装置1Rの構成とを区別する場合、送信装置1Tの構成には符号の末尾に「T」を付し、受信装置1Rの構成には符号の末尾に「R」を付して説明する。

0021

まず、送信装置1Tの構成について説明する。

0022

電源線31Tは、例えばプリント基板(図示なし)に形成される金属導体で構成されており、高電位側ライン311Tと低電位側ライン312Tとを備えている。高電位側ライン311Tと低電位側ライン312Tは、それぞれの一端がコネクタ34Tを介して第1の外部機器11に電気的に接続されている。この第1の外部機器11によって高電位側ライン311Tと低電位側ライン312Tとの間に電源電圧(例えば直流の5.0Vまたは3.3Vなど)が印加される。なお、第1の外部機器11とは異なる外部電源(図示なし)がコネクタ34Tを介して電源線31Tに電気的に接続され、この外部電源によって高電位側ライン311Tと低電位側ライン312Tとの間に電源電圧が印加される構成であってもよい。

0023

また、低電位側ライン312Tは、GND(グランド)に電気的に接続されている。高電位側ライン311Tと低電位側ライン312Tは、それぞれの他端が接続ケーブル2に電気的に接続されている。本実施形態の接続ケーブル2は、電力を伝送する電源ケーブル21(高電位側ケーブル211、低電位側ケーブル212)と、光信号を伝送する光ケーブル22とを一体に備える光電複合ケーブルで構成されている。高電位側ライン311Tの他端は、電源ケーブル21の高電位側ケーブル211に電気的に接続され、低電位側ライン312Tの他端は、電源ケーブル21の低電位側ケーブル212に電気的に接続されている。

0024

電気信号線32Tは、例えばプリント基板に形成される金属導体で構成されており、一端がコネクタ34Tを介して第1の外部機器11に電気的に接続され、他端が後述する信号処理部41Tに電気的に接続されている。そして、電気信号線32Tは、第1の外部機器11から送信される電気信号を信号処理部41Tに伝送する。

0025

信号処理部41Tは、光学素子42Tを駆動するドライバとして用いられ、電源線31Tを介して第1の外部機器11から印加される電源電圧を電源とする。信号処理部41Tは、電気信号線32Tを介して入力される電気信号に対して信号増幅フィルタ処理などの信号処理を施して光学素子42Tに出力することで、光学素子42Tを駆動する。

0026

光学素子42Tは、半導体レーザーであるVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)またはLED(Light Emitting Diode)などで構成されている。光学素子42Tは、電流が供給されることで発光する発光素子として用いられる。そして、発光素子42Tは、電気信号が入力されて点滅発光することで、電気信号を光信号に信号変換する。

0027

光信号線33Tは、光を伝送するコア(図示なし)を備える伝送路で構成されており、例えばシリコン基板(図示なし)に設けられる。光信号線33Tは、一端が光学素子42Tと光学的に結合され、他端が接続ケーブル2の光ケーブル22に光学的に結合されている。そして、光信号線33Tは、光学素子42Tから送信される光信号を光ケーブル22に伝送する。なお、光信号線33Tと光ケーブル22とが一体に構成されていてもよい。

0028

また、本実施形態の送信装置1Tは、電源線31Tから電源ケーブル21に伝播するノイズを抑制するノイズ対策部品として、フェライトビーズ51Tおよび三端子コンデンサ6Tを備えている。

0029

フェライトビーズ51Tは、チップ型フェライトビーズインダクタで構成されている。フェライトビーズ51Tは、低電位側ライン312Tにおいて、信号処理部41Tと電源ケーブル21(低電位側ケーブル212)との間に挿入されるように電気的に接続されている。なお、フェライトビーズ51Tは、チップ型フェライトビーズインダクタの構成に限定せず、フェライトコアと、このフェライトコアを貫通するリード線とを備えた構成であってもよい。また、フェライトビーズ51Tの代わりに、インダクタンス成分を有する他のインダクタンス素子を用いてもよい。

0030

三端子コンデンサ6Tは、チップ型三端子コンデンサで構成されており、一対のスルー電極61T(貫通電極)と、GND電極62Tとを備える。三端子コンデンサ6Tの一対のスルー電極61Tは、高電位側ライン311Tにおいて信号処理部41Tと電源ケーブル21(低電位側ケーブル212)との間に挿入されるように電気的に接続されている。また、三端子コンデンサ6TのGND電極62Tは、フェライトビーズ51Tよりも信号処理部41T側における低電位側ライン312Tに電気的に接続されている。

0031

ここで、三端子コンデンサ6Tは、一対のスルー電極61T間は素子の内部で導通され、一対のスルー電極61TとGND電極62Tとの間に誘電体が介在する構成であり、等価回路図2のように示される。スルー電極61TおよびGND電極62Tは、微小なインダクタンス(いわゆる残留インダクタンス)を有しているが、スルー電極61Tの残留インダクタンスは、高電位側ライン311Tに挿入された状態となる。したがって、高電位側ライン311Tと低電位側ライン312Tとの間において三端子コンデンサ6Tによって生じる電気的な成分は、GND電極62Tの残留インピーダンス静電容量とになり、スルー電極61Tの残留インピーダンスは含まれない。

0032

なお、本実施形態の三端子コンデンサ6Tは、1つのGND電極62Tを備えているが、一対のGND電極62を備えた構成であってもよい。また、本実施形態では、三端子コンデンサ6Tを1つのみ備えているが、複数の三端子コンデンサ6Tを備えた構成であってもよい。なお、三端子コンデンサ6Tは、チップ型三端子コンデンサの構成に限定せず、電極にリード線が接続されたリード型三端子コンデンサで構成されていてもよい。また、三端子コンデンサ6Tの代わりに、容量成分を有する他のキャパシタンス素子を高電位側ライン311Tと低電位側ライン312Tとの間に接続する構成であってもよい。

0033

また、図1での図示は省略しているが、高電位側ライン311Tと低電位側ライン312T(GND)との間に、一対の電極間に誘電体が介在する二端子コンデンサが電気的に接続されていてもよい。

0034

さらに、送信装置1Tは、電源線31T、電気信号線32T、光信号線33T、信号処理部41T、光学素子42T、フェライトビーズ51T、三端子コンデンサ6T、コネクタ34Tを覆うように構成される筐体7Tを備える。筐体7Tは、例えば金属材料で形成されており、光電気変換装置1からの放射ノイズを抑制する。なお、筐体7Tは、GNDに対して電気的に接続された構成であってもよいし、GNDに対して電気的に絶縁された構成であってもよい。

0035

次に、受信装置1Rの構成について説明する。

0036

電源線31Rは、送信装置1Tの電源線31Tと同様の構成であり、高電位側ライン311Rと低電位側ライン312Rとを備え、電源ケーブル21を介して送信装置1Tの電源線31Tと電気的に接続されている。したがって、受信装置1Rの高電位側ライン311Rと低電位側ライン312Rとの間には送信装置1T、電源ケーブル21を介して第1の外部機器11から電源電圧が印加される。さらに、高電位側ライン311Rと低電位側ライン312Rは、それぞれの一端がコネクタ34Rを介して第2の外部機器12に電気的に接続されている。第2の外部機器12は、第1の外部機器11が出力する電源電圧を電源として用いることができる。なお、本実施形態では、第1の外部機器11が電源電圧を出力するように構成しているが、第2の外部機器12が電源電圧を出力するように構成してもよい。

0037

光信号線33Rは、送信装置1Tの光信号線33Tと同様の構成であり、一端が接続ケーブル2の光ケーブル22に光学的に結合され、他端が光学素子42Rに光学的に結合されている。そして、光信号線33Rは、送信装置1Tから送信される光信号を光学素子42Rに伝送する。

0038

光学素子42Rは、例えばフォトダイオードなどで構成されており、受光することで電流を発生させる受光素子として用いられる。光学素子42Rは、点滅光である光信号を受信して電流または電圧断続的に発生させることで、光信号を電気信号に変換する。

0039

信号処理部41Rは、光学素子42Rから出力される電気信号に対して信号増幅、フィルタ処理などの信号処理を施して電気信号線32Rに出力する。

0040

電気信号線32Rは、送信装置1Tの電気信号線32Tと同様の構成であり、一端がコネクタ34Rを介して第2の外部機器12に接続されている。そして、信号処理部41Rが出力する電気信号は、電気信号線32R、コネクタ34Rを介して第2の外部機器12に伝送される。

0041

フェライトビーズ51Rおよび三端子コンデンサ6Rは、送信装置1Tのフェライトビーズ51Tおよび三端子コンデンサ6Tと同様の構成であり同様の箇所に接続されている。

0042

筐体7Rは、送信装置1Tの筐体7Tと同様の構成であり、電源線31R、電気信号線32R、光信号線33R、光学素子42R、信号処理部41R、フェライトビーズ51R、三端子コンデンサ6R、コネクタ34Rを覆うように構成される。

0043

このように、送信装置1Tと受信装置1Rとは互いに同様の構成を備えており、送信装置1Tと受信装置1Rとで電気信号、光信号、電源電圧それぞれの入出力が対称となるように構成されている。

0044

また、接続ケーブル2を構成する高電位側ケーブル211には、高電位側ケーブル211の周囲を覆うようにシールド部材213が設けられている。シールド部材213は、金属線を編み込んだ編組シールドで構成されており、筐体7に電気的に接続される。なお、シールド部材213は、GNDに対して電気的に接続された構成であってもよいし、GNDに対して電気的に接続されていない構成であってもよい。また、シールド部材213は、放射ノイズを抑制する部材であればよく、編組シールドに限定せず、例えば金属フィルム金属筒、または電磁波を吸収する電磁波吸収材料などで構成されていてもよい。

0045

このように、本実施形態の光電気変換装置1(送信装置1T、受信装置1R)、信号伝送装置10は、電源線31から電源ケーブル21に伝播するノイズを抑制するノイズ対策部品として、フェライトビーズ51、三端子コンデンサ6を備えている。

0046

低電位側ライン312において、信号処理部41と電源ケーブル21(低電位側ケーブル212)との間に、インダクタンス素子(フェライトビーズ51)が接続されている。このインダクタンス素子によって、低電位側ライン312から電源ケーブル21(低電位側ケーブル212)に伝播するノイズが抑制される。さらに、本実施形態では、インダクタンス素子としてフェライトを備えるフェライトビーズ51を用いることによって、ノイズ抑制効果を向上させることができる。また、本実施形態のフェライトビーズ51は、チップ型フェライトビーズインダクタで構成されているので、光電気変換装置1の小型化を図ることができる。

0047

また、信号処理部41よりも電源ケーブル21側において、高電位側ライン311と低電位側ライン312との間に、キャパシタンス素子(三端子コンデンサ6)が接続されている。このキャパシタンス素子によって、高電位側ライン311のノイズを誘電体を介して低電位側ライン312(GND)に逃がすことができ、高電位側ライン311から電源ケーブル21(高電位側ケーブル211)に伝播するノイズが抑制される。また、キャパシタンス素子は、低電位側ライン312との接続箇所が、フェライトビーズ51よりも信号処理部41側となるように接続されている。したがって、高電位側ライン311から誘電体を介して逃がしたノイズが低電位側ケーブル212に伝播することを抑制することができる。さらに、本実施形態では、キャパシタンス素子として三端子コンデンサ6を用いている。高電位側ライン311と低電位側ライン312との間に三端子コンデンサ6を接続した場合、高電位側ライン311と低電位側ライン312との間に生じる残留インピーダンスは、二端子コンデンサを接続した場合に比べて小さい。したがって、三端子コンデンサ6を用いることによって、高電位側ライン311のノイズを効率よく低電位側ライン312(GND)に逃がすことができるので、ノイズ抑制効果を向上させることができる。また、本実施形態の三端子コンデンサ6は、チップ型三端子コンデンサで構成されているので、光電気変換装置1の小型化を図ることができる。

0048

したがって、電気信号線32、信号処理部41、光学素子42などから電源線31にノイズが伝播した場合であっても、フェライトビーズ51、三端子コンデンサ6によって電源線31から電源ケーブル21に伝播するノイズが抑制される。これにより、電源ケーブル21からの放射ノイズを抑制することができる。

0049

さらに、高電位側ケーブル211にはシールド部材213が設けられているので、高電位側ケーブル211からの放射ノイズをより抑制することができる。また、光電気変換装置1は、金属材料で形成される筐体7を備えているので、光電気変換装置1からの放射ノイズも抑制することができる。

0050

なお、接続ケーブル2は、低電位側ケーブル212の周囲を覆うように設けられ放射ノイズを抑制するシールド部材をさらに備える構成であってもよい。また、シールド部材は、高電位側ケーブル211と低電位側ケーブル212との周囲を一体に覆うように設けられる構成であってもよい。さらにまた、シールド部材は、高電位側ケーブル211と低電位側ケーブル212と光ケーブル22との周囲を一体に覆うように設けられる構成であってもよい。

0051

なお、本実施形態では、送信装置1Tと受信装置1Rとを接続する接続ケーブル2は、電源ケーブル21と光ケーブル22とを一体に備える光電複合ケーブルで構成されているが、電源ケーブル21と光ケーブル22とをそれぞれ別体に構成してもよい。

0052

また、光電気変換装置1は、信号処理部41および光学素子42を複数備え、多チャンネル通信双方向通信を可能に構成してもよい。

0053

次に、本実施形態の第1の変形例を図3を用いて説明する。本変形例では、図3に示すように、高電位側ライン311にもフェライトビーズ52(高電位側インダクタンス素子)が接続されている。フェライトビーズ52は、フェライトビーズ51と同様の構成であり、高電位側ライン311において、信号処理部41と電源ケーブル21(高電位側ケーブル211)との間に挿入されるように電気的に接続される。このインダクタンス素子(フェライトビーズ52)によって、高電位側ライン311から電源ケーブル21(高電位側ケーブル211)に伝播するノイズが抑制されるので、電源ケーブル21からの放射ノイズをより抑制することができる。さらに、本実施形態では、インダクタンス素子としてフェライトを備えるフェライトビーズ52を用いることによって、ノイズ抑制効果を向上させることができる。

0054

なお、本変形例では、図3に示すように、フェライトビーズ52は、三端子コンデンサ6よりも信号処理部41側に接続されているが、三端子コンデンサ6よりも電源ケーブル21側に接続された構成であってもノイズ抑制効果を得ることができる。

0055

次に、本実施形態の第2の変形例として、図4に示すように、高電位側ライン311、低電位側ライン312それぞれに、複数のフェライトビーズ51,52を接続した構成であってもよい。本変形例の光電気変換装置1は、高電位側ライン311において、信号処理部41と電源ケーブル21との間に直列接続される2つのフェライトビーズ52を備える。さらに、光電変換装置は、低電位側ライン312において、信号処理部41と電源ケーブル21との間に直列接続される2つのフェライトビーズ51を備える。なお、2つのフェライトビーズ51を区別する場合、フェライトビーズ511,512といい、2つのフェライトビーズ52を区別する場合、フェライトビーズ521,522という。ここで、フェライトビーズ511とフェライトビーズ512とで、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なるように構成されており、フェライトビーズ511は、インピーダンスの値がピークとなる周波数がフェライトビーズ512よりも低い。また、フェライトビーズ521とフェライトビーズ522とで、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なるように構成されており、フェライトビーズ521は、インピーダンスの値がピークとなる周波数がフェライトビーズ522よりも低い。すなわち、フェライトビーズ511,521は、主に低周波ノイズを抑制し、フェライトビーズ512,522は、主に高周波ノイズを抑制する。

0056

このように、本変形例では、高電位側ライン311にインピーダンス特性が互いに異なるフェライトビーズ521,522、低電位側ライン312にインピーダンス特性が互いに異なるフェライトビーズ511,512を接続している。本変形例の光電気変換装置1は、周波数に対するインピーダンス特性が異なる複数のフェライトビーズ51,52を備えることによって、様々な周波数帯域のノイズが電源線31から電源ケーブル21に伝播することを抑制することができる。

0057

なお、本変形例では、フェライトビーズ51,52それぞれを2つずつ備えているが、3つ以上備えた構成であってもよい。また、フェライトビーズ51,52のいずれか一方のみを複数備えた構成であってもよい。

0058

次に、フェライトビーズ511,512,521,522、および三端子コンデンサ6によるノイズ抑制効果について、図5図8に示すノイズ評価結果を用いて説明する。なお、ノイズ評価方法は、VCCI協会(情報処理装置等電波障害自主規制協議会)の技術基準「V3/2013.04」に準拠する。また、ノイズ評価に用いた伝送信号は、周波数を5Gbps信号パターンをPRBS27−1(Pseudo Random Bit Sequence)に設定している。また、図5図6は、フェライトビーズ511,512,521,522、および三端子コンデンサ6を備えた本実施形態の信号伝送装置10のノイズ評価結果であり、図5水平偏波図6垂直偏波電界強度[a.u.]を示している。図7図8は、フェライトビーズ511,512,521,522、および三端子コンデンサ6Tを備えていない従来の信号伝送装置のノイズ評価結果であり、図7は水平偏波、図8は垂直偏波の電界強度[a.u.]を示している。また、図5図7中の実線L1は、水平偏波の判定基準を示し、図6図8中の実線L2は、垂直偏波の判定基準を示している。

0059

図7図8に示すように、フェライトビーズ511,512,521,522、三端子コンデンサ6を備えていない従来の信号伝送装置では、電源線31から電源ケーブル21に伝播するノイズが抑制されない。したがって、電源ケーブル21からの放射ノイズが大きく、判定基準L1,L2を上回る周波数帯域がある。一方、図5図6に示すように、本実施形態の信号伝送装置10は、フェライトビーズ511,512,521,522、および三端子コンデンサ6によって、電源線31から電源ケーブル21へのノイズの伝播が抑制される。したがって、電源ケーブル21からの放射ノイズが小さく、すべての周波数帯域において判定基準L1,L2を下回る。

0060

このように、本実施形態の光電気変換装置1、信号伝送装置10は、ノイズ対策部品として、フェライトビーズ511,512,521,522、および三端子コンデンサ6を備える。これにより、様々な周波数帯域のノイズが電源線31から電源ケーブル21に伝播することを抑制することができる。したがって、電源ケーブル21からの放射ノイズをより抑制することができる。

0061

なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。

0062

1光電気変換装置
10信号伝送装置
21電源ケーブル
22光ケーブル
31電源線
311高電位側ライン
312低電位側ライン
32電気信号線
33光信号線
41信号処理部
42光学素子
51フェライトビーズ(インダクタンス素子)
52 フェライトビーズ(高電位側インダクタンス素子)
6三端子コンデンサ(キャパシタンス素子)

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