光脉冲传输系统、光脉冲传输方法、及光脉冲检测方法

文档序号:7579382阅读:498来源:国知局
专利名称:光脉冲传输系统、光脉冲传输方法、及光脉冲检测方法
技术领域
本发明涉及一种能够将电信号脉冲变换为光脉冲并高速传输的光脉冲传输系统及光脉冲传输方法。此外,本发明在发送侧涉及用于将电信号脉冲变换为光脉中时的有益的波形变换方法、用于调制光时的有益的光强度调制装置,在接收侧涉及用于检测传输来的光脉冲时的有益的光脉冲检测方法。
背景技术
用于对如以半导体集成电路(IC)为首的各种半导体器件进行测试的半导体器件测试装置(一般称作IC测试器)往往与半导体器件搬运处理装置(一般称作处理器)连接,所述半导体器件搬运处理装置用于将半导体器件运去测试,并根据测试结果将测试后的半导体器件分类。连接有半导体器件搬运处理装置(下称处理器)型的半导体器件测试装置,用于将向被测试半导体器件(一般称作DUT)外加预定图案(pattern)的测试信号的测试头与半导体器件测试装置本体分开,被配置在处理器的测试部。该测试头和测试装置本体间由电缆等电信号传输线路连接,通过该电信号传输线路从测试装置本体侧将预定特性的测试信号向测试头一侧供给,通过装在该测试头上的插座将测试信号外加给被测试半导体器件。此外,来自被测试半导体器件的响应信号从测试头经由上述电信号传输线路被送往测试装置本体侧,从而测定半导体器件的电特性。
近年来,半导体集成电路(以下称IC)不断向高速化发展,由封装体导出的端子(管脚)数也不断增加,所以,如上述的半导体器件测试装置那样,通过电缆等电信号传输线路传输电信号产生了如下缺点。
(1)对电缆等电线而言,传输的电信号的频率有限度,信号频率太高。信号波形就有可能劣化。因此,限制了信号的传输速度,难以测试高速的IC。
(2)若随着IC端子数的增加而增加电缆的根数,则以现有电缆的粗细度,测试装置本体和测试头之间的电缆束就会太粗且很重,所以很难处理。
为了解决上述问题,最近,光传输方式已开始被采用,这种光传输方式的信号传输速度及频率特性比上述电传输方式好,且作为传输媒体可以使用细而轻的光纤等光传输线路。下面,就普通光传输系统进行说明。
在调制光而生成二值的数字信号(光脉冲)时,考虑到调制技术的简单度,几乎所有的场合都采用了利用信息信号(调制信号)改变光的强度的光强度调制方式。通常具有下述结构,在发送侧作为发光元件设有可进行高速光强度调制的激光二极管,在接收侧设有响应速度迅速的光电二极管,且作为传输媒体使用了光纤;从发送侧的激光二极管输出的光脉冲通过光纤传输到接收侧,由光电二极管将传输来的光脉冲变换为电信号。
图23为显示使用现有光传输线路的光传输系统一例的概略的线路结构图。该光传输系统由光脉冲发送装置101、光脉冲接收装置102、和连接这些发送装置101及接收装置102的光纤之类的光传输线路109构成。
光脉冲发送装置101设有将应向接收装置侧传输的电脉冲信号输出的主电路103、输入端子被连接在该主电路103的输出端子103A上的驱动电路104、被连接在该驱动电路104的输出端子和共用导体间的半导体激光器等发光元件105;发光元件105利用由驱动电路104给出的电脉冲信号发光,产生光脉冲,该光脉冲经由光连接器109A被送到光传输线路,向光脉冲接收装置102传输。
光脉冲接收装置102具有光电二极管等受光元件106、输入端子连接在该受光元件106上的检测电路107、输入端子连接在该检测电路107的输出端子上的主电路108;通过光传输线路109传输的光脉冲经由光连接器109B被输入受光元件106。受光元件106将受光的光脉冲变换为电脉冲信号,送往检测电路107,检测电路(一般由电流-电压变换放大器构成)107将被供给的电脉冲信号取出送给主电路108。主电路108根据输入的电脉冲信号进行各种处理。
通常,发光元件105采用激光二极管,但众所周知,激光二极管存在发光量随温度的变化而变动的缺点。图24显示激光二极管的注入电流对输出光功率的特性。图24所示的曲线A表示温度T1(℃)时注入电流对输出光功率的特性,曲线B表示温度T2(℃)(T1<T2)时注入电流对输出光功率的特性。
由图24可知,到达发光状态的电流值ION1和ION2因周围温度而变动。其结果,在驱动电路104中,当假定由具有同一峰值的驱动电流ID驱动发光元件105时,发光元件105如图24所示,在温度为T1(℃)时输出OP1的光脉冲,在温度为T2(℃)时输出光脉冲OP2。
由图24很容易理解,目前,当温度变化时,由发光元件105输出的光脉冲的光功率就会变化。因此,在由光脉冲接收装置102接收光脉冲OP1和光脉冲OP2时,如图25所示,根据接收信号峰值的大小穿过检测光脉冲接收的阈值电压EC的光脉冲波形的定时就会产生偏差Δt1、Δt2。即温度变动形成抖动,产生向接收装置102传输的不稳定。
作为抖动的产生形成不稳定的实例可以举将上述光传输方式应用于如半导体器件测试装置时为例。如上所述,半导体器件测试装置中,装有插座的测试头构成与测试装置本体独立开的另体。测试头具有将预定图案的测试信号等施加给被测试半导体器件的驱动器、和接收被测试半导体器件的响应输出信号、进行逻辑电平判断的比较器,并进行与半导体器件接口的动作。在这些测试装置本体和测试头之间设有多条信号传输线路。
在这些信号传输线路使用光纤等光传输线路构成可以传输高速信号(光脉冲)的情况下,光传输线路109就需要多条通道。象这样,在由多通道光传输线路构筑收发多通道光信号的系统时,因温度变动,被传输的脉冲就会产生抖动,进而,在每个通道产生的抖动量出现偏差时,通过各通道传输线路传输的光信号相互间就会出现定时误差,因该定时误差的产生就会出现不能正常实施半导体器件(IC)测试的缺陷。
用于如上所述光传输系统的光强度调制装置的一例示于图26。该光强度调制装置具有输入侧比较器200,将数字输入信号(电脉冲信号)的信号电压和阈值电压作为输入,并比较这些电压;电流开关电路201,根据该输入侧比较器200的比较结果而开/关;和半导体激光器202,根据由该电流开关电路201的开/关形成的电流波形被驱动。电流开关电路201含有发射极被共同连接的一对晶体管TR1、TR2和基极被共同连接的一对晶体管203、205。一对晶体管TR1、TR2的集电极分别被连接在半导体激光器202对应的端子上,共同连接的发射极被连接在晶体管203的集电极上。
在上述结构的光强度调制装置中,在发射极共同连接的一对构成电流开关电路201的晶体管TR1、TR2中的图上,当右侧的晶体管TR2接通时,预先由晶体管203控制的电流被注入半导体激光器202,与该注入电流的大小对应的电平的光输出可从半导体激光器202处得到。另外,为驱动半导体激光器202需要的直流偏置电流由集电极连接在半导体激光器202的电流注入侧的晶体管204控制。
通过使用上述光强度调制装置产生二值光信号、即光脉冲,可以实现高速传输光脉冲的光传输系统。但是,在例如前述的半导体器件测试装置中,在测试装置本体和测试头之间的光信号传输线路上混有多个周期的脉冲,并且进行光调制时,需要非常高的定时精度。因此,在将上述光传输系统应用于半导体器件测试装置时,有可能产生下述问题。
(1)由于光强度的电平一般不稳定(低频成分的晃动大),所以,如图27下侧所示,当在接收侧以固定的识别电平识别二值光信号时,数据(0、1)及定时会产生图示的错误。另外,图27上侧的波形显示发送侧应传输的电脉冲信号。
(2)象半导体激光器那样的发光元件的上升时间(发光延迟时间)因元件的温度而变化,且一般因元件而不同,所以,因温度变化或各元件间发光延迟时间会产生如图28那样的差异。该发光延迟时间之差会成为上述定时误差的主要原因。
作为解决上述(1)问题的方法有下述提案,进行温度控制,以将发光元件的温度保持为一定,或监控光强度,使发光元件的输出保持在一定电平(使光强度稳定),由于无论哪一种解决方法传输模块价格都很高,所以即使用如半导体器件测试装置那样的需要多条传输线的装置可以实现,价格方面也有问题。并且,使光强度稳定在高速传输光脉冲时很难实现。
又,作为解决上述(2)问题的方法有如下提案,不是由发光元件的发光和消光表示二值光信号,而是如图29所示,总是驱动发光元件使其呈发某个电平的光(偏移光)的状态,以该偏移光带来的光强度变化表示二值光信号。此时,由于发光元件总是在发光,所以,不易产生温度变化带来的影响及各元件间的发光延迟时间之差。但是,由于二值数据“1”和“0”间的光强度之差减小,所以S/N就会降低。并且,由于二值信号的两数据“1”和“0”受光强度变动的影响,所以,上述(1)问题的解决更为重要了。
另外,在例如ATM(异步传输模式)交换机那样需要多条传输线的技术领域使用的多通道传输模块中,如图30下侧所示,采用下述方法,即,在接收侧只取出光信号的适当的交流成分(AC耦合),将识别电平置于0V,识别该二值信号。另外图30上侧的波形表示发送侧应传输的电脉冲信号。
采用这种方法确实可以比较简单地减少定时及数据错误。但是,当二值数据“1”和“0”的比例偏重一侧的数据值时,识别电平就向偏重的数据值一侧偏移,结果,就会产生定时误差。同时,不仅不能识别长时间固定的DC数据,而且,甚至不能检测任一数据值长时间持续的状态。
换言之,在上述将识别电平置于0V的AC耦合方法中,在数据值置于一定的状态(如无信号状态)时,会将其间的噪声引起的低电平的晃动误作为二值信号中的一个数据值检测。因此,为了防止这一点,存在总要使二值信号的数据值变化的缺点。因而,在例如半导体器件测试装置中、在测试装置本体和测试头之间传输信号时,在多个周期信号混存、二值信号的数据值明显偏重一侧的值(0或1)之类的事例、即在直流成分存在且重视定时精度之类的事例中不能利用。
还提出了如下方法,如图31所示,分别检测二值电信号的上升及下降沿,在生成对应于各边沿检测的脉冲信号后接着生成极性反转的脉冲信号,即检测上升沿时在生成正极性脉冲后接着生成极性反转了的负脉冲信号,形成极性相互反转了的脉冲对,检测下降沿时在生成负极性脉冲后接着生成极性反转了的正脉冲信号,形成极性相互反转了的脉冲对,根据这些极性反转脉冲对驱动半导体激光器,使其同样产生极性相互反转的光脉冲对,并向接收侧传输。
根据这一方法,由于传输的两个光脉冲对为指示应传输的二值电信号的上升及下降的各定时的光信号,所以,在接收侧,可以接收指示该定时的光信号,识别上升及下降的定时,再现原来的二值电信号。因此,在例如半导体器件测试装置中,将信号传输到测试装置本体和测试头之间时,即使在多个周期信号混存、两个信号的数据值明显偏重一侧的值(0或1)的事例中也可以很好地适用。
也就是说,在接收侧由于作为有关上升及下降的定时信号,仅接收极性相互反转的光脉冲对,所以,不会发生识别电平向数据值偏重的一侧偏移产生定时误差,或发生数据值错误。即使长时间固定的DC数据值也能够正确识别。
这样,如图32所示,在现有驱动电路的一例中,检测二值电信号的上升及下降沿,对应于各边沿的检测生成极性反转脉冲对,驱动半导体激光器。
该驱动电路具有“或(OR)”电路300,将应传输的二值电信号输入其一侧的输入端子;第一反转电路(“非”电路)301,使上述应传输的二值电信号极性反转;第一延迟电路302,将来自上述反转电路301的输出信号延迟规定时间,然后分别供给到上述OR电路300的另一输入端子及“与”(AND)电路303的一侧输入端子;第二反转电路(“非”电路)304,将来自该延迟电路302的输出信号极性反转;第二延迟电路305,使该反转电路304的输出信号只延迟规定时间,并供给到上述AND电路303的另一侧输入端子。另外,OR电路300和AND电路303的输出信号分别被反转极性,并供给到半导体激光器312。
根据上述结构的驱动电路,如图33所示,由被输入的二值电信号的上升及下降沿(a)~(c)生成正逻辑的脉冲波形(d)和负逻辑的脉冲波形(e),这些脉冲波形相加就生成极性相互反转的极性反转脉冲对(f);这一点就可以容易理解了。半导体激光器312根据该极性反转脉冲对(f)被驱动,产生如图31下侧所示的极性相互反转的光脉冲对。
但是,在将由二值输入电信号的上升及下降沿(a)~(c)生成的正逻辑的脉冲波形(d)和负逻辑的脉冲波形(e)相加而生成极性相互反转的极性反转脉冲对(f)时,该极性反转脉冲对的极性反转部就成为正逻辑的脉冲波形(d)和负逻辑的脉冲波形(e)这两个脉冲波形的接缝。因此,在上述现有的驱动电路中,有高精度要求的极性反转对的极性反转部有时会形成不连续的边沿,定时精度有可能劣化。
发明概要本发明的第一目的就是提供一种克服上述现有技术问题点的光传输系统及光传输方法。
本发明的第二目的就是提供一种对定时精度高且周期不定并存在直流成分的信号也能够高精度高速光传输的光传输系统及光传输方法。
本发明的第三目的就是提供一种使用上述光传输系统或光传输方法的半导体器件测试装置。
本发明的第四目的就是提供一种即使有温度变化、被传输到接收侧的信号也不发生抖动的光脉冲信号传输方法。
本发明的第五目的就是提供一种使用上述光脉冲信号传输方法的光脉冲检测方法。
本发明的第六目的就是提供一种使极性相互反转的极性反转脉冲对的极性反转部不形成不连续的边沿的传输波形变换方法。
本发明的第七目的就是提供一种使极性相互反转的极性反转脉冲对的极性反转不不形成不连续的边沿且定时精度高的光强度调制装置。
本发明的第八目的就是提供一种使用上述光强度调制装置的光传输系统及半导体器件测试装置。
根据本发明的第一方面,提供一种光传输系统,在发送侧具有第一及第二边沿检测装置,分别检测应传输的信号波形的上升沿及下降沿;第一传输用脉冲产生装置,产生第一传输用脉冲信号,所述第一传输用脉冲信号以由所述第一边沿检测装置得到的上升沿检测定时为界,由极性相互反转的极性反转脉冲对构成;第二传输用脉冲产生装置,产生第二传输用脉冲信号,所述第二传输用脉冲信号以由所述第二边沿检测装置得到的下降沿检测定时为界,由极性相互反转的极性反转脉冲对构成;第一光强度调制装置,根据所述第一传输用脉冲信号生成第一光强度调制信号;和第二光强度调制装置,根据所述第二传输用脉冲信号生成第二光强度调制信号;在接收侧具有第一AC耦合接收装置,接收所述第一光强度调制信号,得到仅取出其交流成分的第一接收信号,第二AC耦合接收装置,接收所述第二光强度调制信号,得到仅取出其交流成分的第二接收信号;第一识别装置,从所述第一接收信号识别上升定时;第二识别装置,从所述第二接收信号识别下降定时;和信号再生装置,根据所述被识别的上升定时及下降定时再现关于所述应传输的信号波形的上升沿及下降沿。
所述第一识别装置将所述第一接收信号的极性反转的定时作为上升定时识别,所述第二识别装置将所述第二接收信号的极性反转的定时作为下降定时识别。
所述第一识别装置根据作为上升定时识别基准的上升识别基准电平、和给出上升定时的识别动作开始定时的上升识别开始电平,从所述第一接收信号的上升穿过所述上升识别开始电平的时刻形成仅有一定时间的动作状态,在所述动作状态中,将所述第一接收信号穿过所述上升识别基准电平的时刻作为上升定时识别;所述第二识别装置根据作为下降定时识别基准的下降识别基准电平、和给出下降定时的识别动作开始定时的下降识别开始电平,从所述第二接收信号的下降穿过所述下降识别开始电平的时刻形成仅有一定时间的动作状态,在所述动作状态中,将所述第二接收信号穿过所述下降识别基准电平的时刻作为下降定时识别。
所述信号再生装置由异步SR触发电路构成,所述异步SR触发电路将由所述第一识别装置识别的上升定时作为置位信号,将由所述第二识别装置识别的下降定时作为复位信号。
根据本发明的第二方面,提供一种光传输系统,在发送侧具有第一及第二边沿检测装置,由应传输的信号波形分别检测上升沿及下降沿;第一传输用脉冲产生装置,产生第一传输用脉冲信号,所述第一传输用脉冲信号以由所述第一边沿检测装置得到的上升沿检测定时为界,由极性相互反转的极性反转脉冲对构成;第二传输用脉冲产生装置,产生第二传输用脉冲信号,所述第二传输用脉冲信号以由所述第二边沿检测装置得到的下降沿检测定时为界,由与所述第一传输用脉冲信号存在极性相互反转的关系的、极性相互反转的极性反转脉冲对构成;和光强度调制装置,根据所述第一及第二传输用脉冲信号生成光强度调制信号;在接收侧具有AC耦合接收装置,接收所述光强度调制信号、得到仅取出其交流成分的接收信号;识别装置,从所述接收信号,根据所述极性反转的关系,区别与所述第一及第二传输用脉冲信号有关的信号,同时识别上升定时和下降定时;和信号再生装置,根据所述上升定时及下降定时再现与所述应传输的信号波形有关的上升沿及下降沿。
所述识别装置包括第一识别电路,将所述接收信号中与所述第一传输用脉冲信号有关的信号的极性从正极性向负极性反转的定时作为上升定时识别;和第二识别电路,将所述接收信号中与所述第二传输用脉冲信号有关的信号的极性从负极性向正极性反转的定时作为下降定时识别。
此外,根据作为定时识别基准的识别基准电平、和给出上升定时的识别动作开始定时的上升识别开始电平及给出下降定时的识别动作开始定时的下降识别开始电平,在识别上升定时时,在所述接收信号的上升穿过所述上升识别开始电平的时刻,所述第一识别装置形成仅有一定时间的动作状态,同时,所述第二识别装置形成不能动作状态,第一识别装置在动作状态中,将所述接收信号穿过所述识别基准电平的时刻作为上升定时识别;在识别下降定时时,在所述接收信号的下降穿过所述下降识别开始电平的时刻,所述第二识别装置形成仅有一定时间的动作状态,同时,前述第二识别装置形成不能动作状态,第二识别装置在动作状态中,将所述接收信号穿过所述识别基准电平的时刻作为下降定时识别。
所述信号再生装置由异步SR触发电路构成,所述异步SR触发电路将由所述识别装置识别的上升定时、下降定时分别作为置位信号、复位信号。
根据本发明的第三方面,提供一种半导体器件测试装置,具有权利要求1至8中的任一项记载的光传输系统,发出二值信号的测试装置本体和接收所述二值信号的测试头由光纤连接,在所述测试装置本体和所述测试头之间进行利用所述光传输系统的光传输。
根据本发明的第四方面,提供一种光传输方法,具有发送步骤,检测应传输的信号波形的上升沿及下降沿,并向光传输线上发送以这些边沿的检测定时为界、表示上升定时及下降定时的定时信号;和接收步骤,接收被发送到所述光传输线上的定时信号,根据所述接收信号的上升定时及下降定时,再现与所述应传输的信号波形有关的上升沿及下降沿。
根据本发明的第五方面,提供一种光传输方法,具有第一步骤,分别检测应传输的信号波形的上升沿及下降沿;第二步骤,产生以所述上升沿检测定时为界、由极性相互反转的极性反转脉冲对构成的第一传输用脉冲信号,同时,产生以所述下降沿检测定时为界、由极性相互反转的极性反转脉冲对构成的第二传输用脉冲信号;第三步骤,根据所述第一传输用脉冲信号生成第一光强度调制信号,同时,根据所述第二传输用脉冲信号生成第二光强度调制信号,并将这些调制信号分别发送到光传输线上;第四步骤,分别接收所述第一及第二光强度调制信号,得到仅取出其交流成分的第一及第二接收信号;和第五步骤,从所述第一接收信号识别上升定时,同时从所述第二接收信号识别下降定时,根据所述识别的上升定时及下降定时,再现与所述应传输的信号波形有关的上升沿及下降沿。
所述第五步骤的上升定时及下降定时的识别,通过将所述第一接收信号的极性反转的定时作为上升定时、将所述第二接收信号的极性反转的定时作为下降定时识别来进行。
此外,在识别上升定时时,根据作为上升定时识别基准的上升识别基准电平、和给出上升定时的识别动作开始定时的上升识别开始电平,从所述第一接收信号的上升穿过所述上升识别开始电平的时刻,在一定时间内将所述第一接收信号穿过所述上升识别基准电平的时刻作为上升定时识别;在识别下降定时时,根据作为下降定时识别基准的下降识别基准电平、和给出下降定时的识别动作开始定时的下降识别开始电平,从所述第二接收信号的下降穿过所述下降识别开始电平的时刻,在一定时间内将所述第二接收信号穿过所述下降识别基准电平的时刻作为下降定时识别。
根据本发明的第六方面,提供一种光传输方法,具有第一步骤,从应传输的信号波形分别检测上升沿及下降沿;第二步骤,产生以所述上升沿检测定时为界、由极性相互反转的极性反转脉冲对构成的第一传输用脉冲信号,同时,产生以所述下降沿检测定时为界、与所述第一传输用脉冲信号具有极性相互反转的关系的、由极性相互反转的极性反转脉冲对构成的第二传输用脉冲信号;第三步骤,根据所述第一及第二传输用脉冲信号生成光强度调制信号,并将这些调制信号发送到光传输线上;第四步骤,接收所述光强度调制信号,得到仅取出其交流成分的接收信号;和第五步骤,从所述接收信号,根据极性反转的关系,区别与所述第一及第二传输用脉冲信号有关的信号,同时,识别上升定时及下降定时,根据所述识别的上升定时及下降定时再现与所述应传输的信号波形有关的上升沿及下降沿。
所述第五步骤的上升定时及下降定时的识别,通过将所述接收信号中与所述第一传输用脉冲信号有关的信号的极性从正极性向负极性反转的定时作为上升定时、将所述接收信号中与所述第二传输用脉冲信号有关的信号的极性从负极性向正极性反转的定时作为下降定时识别来进行。
此外,根据作为定时识别基准的识别基准电平、和给出上升定时的识别动作开始定时的上升识别开始电平及给出下降定时的识别动作开始定时的下降识别开始电平,在识别上升定时时,从所述接收信号的上升穿过所述上升识别开始电平的时刻,只在一定时间内,进行上升定时识别,同时,不进行下降定时的识别,在所述时间内,将所述接收信号穿过所述识别基准电平的时刻作为上升定时识别;在识别下降定时时,从所述接收信号的下降穿过所述下降识别开始电平的时刻,只在一定时间内,进行下降定时识别,同时,不进行上升定时的识别,在所述时间内,将所述接收信号穿过所述识别基准电平的时刻作为下降定时识别。
根据本发明的第七方面,提供一种光脉冲传输方法,将电脉冲施加给设在发送侧的发光元件,根据所述电脉冲由发光元件使光脉冲发光,将所述光脉冲通过光学传输线路传输到接收侧,由设在接收侧的受光元件变换为电脉冲,将所述电脉冲作为接收信号接收,其中,在所述发送侧,将施加给所述发光元件的电脉冲作为以直流偏置电流为中心、正和负对称变化的正负对称波形信号,将光传输线路上的光的平均值维持在一定值。
在所述第七方面中,将接收侧接收的正负对称波形信号的检测点规定为穿过所述偏置电流值的过零点。
根据本发明的第八方面,提供一种光脉冲传输方法,将电脉冲施加给设在发送侧的发光元件,根据所述电脉冲由发光元件使光脉冲发光,将所述光脉冲通过光学传输线路传输到接收侧,由设在接收侧的受光元件变换为电脉冲,将所述电脉冲作为接收信号接收,其中,在所述发送侧,将施加给所述发光元件的电脉冲在前沿及后沿两侧,作为以直流偏置电流值为中心、正和负对称变化的正负对称波形信号,即使传输脉冲宽度长的脉冲也将所述光传输线路上的光的平均值维持在一定值。
在所述第八方面中,接收侧的接收检测点由在所述前沿及后沿产生的正负对称波形信号的任一过零点规定。
此外,在接收侧设有产生对应于所述直流偏置电流值的直流电压的平滑电路,将所述平滑电路产生的直流电压作为具有滞回特性的电压比较器的基准电压供给,以所述基准电压为中心将超过所述滞回特性的滞回幅度的电位变化作为接收信号检测出来,从所述电压比较器输出。
根据本发明的第九方面,提供一种传输波形变换方法,将数字输入信号变换为以所述输入信号的上升或下降的定时为界、由极性相互反转的极性反转脉冲对构成的传输波形,其中,由所述数字输入信号分别生成第一波形,与所述输入信号波形相等;第二波形,比所述第一波形延迟一定的时间段,振幅为所述第一波形的2倍,波形与所述数字输入信号具有负逻辑关系;第三波形,比所述第二波形延迟一定的时间段,和所述第一传输波形波形相等;通过使所述第一至第三波形重叠,生成所述极性相互反转的极性反转脉冲对。
根据本发明的第十方面,提供一种光强度调制装置,具有发光装置和根据数字输入信号驱动所述发光装置的驱动装置,其中,所述驱动装置具有第一电流开关装置,形成与所述数字输入信号波形相等的第一电流波形;第二电流开关装置,形成比所述第一波形延迟一定的时间段、振幅为所述第一波形的2倍、波形与所述数字输入信号具有负逻辑关系的第二电流波形;和第三电流开关装置,形成比所述第二波形延迟一定的时间段、和所述第一电流波形波形相等的第三电流波形;用所述第一至第三电流波形相加得到的电流波形驱动所述发光元件。
所述第一至第三电流开关装置分别具有所述数字输入信号的反转输入连接在基极上的第一晶体管、和所述数字输入信号的输入连接在基极上的第二晶体管,这些第一及第二晶体管的发射极被一起连接在电流源上;构成所述第一及第三电流开关装置的第一晶体管的集电极、和构成所述第二电流开关装置的第二晶体管的集电极共同连接在电源供给线路上,形成第一输出;构成所述第一及第三电流开关装置的第二晶体管的集电极和构成所述第二电流开关装置的第一晶体管的集电极共同连接,形成第二输出;所述第二电流开关装置的电流源供给的电流是其他电流开关装置的电流源的2倍。
此外,所述第二电流开关装置在第一晶体管的集电极的输入线路上设有第一延迟电路,在第二晶体管的集电极的输入线路上设有第二延迟电路;所述第三电流开关装置在第一晶体管的集电极的输入线路上串联有所述第一延迟电路及第三延迟电路,在第二晶体管的集电极的输入线路上串联有所述第二延迟电路及第四延迟电路。
此外,所述第一至第三电流开关装置的电流源分别设有调节电流用电阻,第一及第三电流开关装置的电流源的调节电流用电阻的电阻值相等,第二电流开关装置的电流源的调节电流用电阻的电阻值设定为其他电流开关装置的电流源的调节电流用电阻的电阻值的2分之1。
根据本发明的第十一方面,提供一种光传输系统,其中,在发送侧,具有权利要求23至26中的任一项所述的光强度调制装置;在接收侧,具有AC耦合接收装置,接收由所述光强度调制装置调制光强度后的信号,得到仅取出其交流成分的接收信号;和信号再生装置,由所述接收信号,根据所述极性反转的关系,再现传输前的数字输入信号的上升定时及下降定时。
根据本发明的第十二方面,提供一种半导体器件测试装置,其中,测试装置本体和测试头由光纤连接,在所述测试装置本体侧,具有权利要求23至26中的任一项所述的光强度调制装置;在所述测试头侧,具有AC耦合接收装置,接收由所述光强度调制装置调制光强度后的信号,得到仅取出其交流成分的接收信号;和信号再生装置,由所述接收信号,根据所述极性反转的关系,再现传输前的数字输入信号的上升定时及下降定时。
根据本发明的第十三方面,提供一种半导体器件测试装置,其中,测试装置本体和测试头由光纤连接,在所述测试头侧,具有权利要求23至26中的任一项所述的光强度调制装置在所述测试装置本体侧,具有AC耦合接收装置,接收由所述光强度调制装置调制光强度后的信号,得到仅取出其交流成分的接收信号;和信号再生装置,由所述接收信号,根据所述极性反转的关系,再现传输前的数字输入信号的上升定时及下降定时。
在本发明中提出一种光脉冲传输方法即使在无信号时,也要将具有一定的、且比给出发光元件的发光开始点的阈值大的值的偏置电流供给发光元件,使发光元件以一定的发光量发光。与此同时,施加和要送出的脉冲的极性相反极性的脉冲,生成以偏置电流为中心正负对称振动的正负对称波形信号,根据该正负对称波形信号驱动发光元件。
并且,本发明还提出一种光脉冲检测方法在接收侧,将与发送侧送来的偏置电流对应的电压作为信号检测阈值利用。
因此,通过采用本发明的光脉冲传输方法及光脉冲检测方法,即使在发送侧由于温度变动,发光元件的注入电流对输出光功率特性变动,流入发光元件的偏置电流也会变动,该偏置电流的变动也会作为光的直流分量被传输到接收侧。
在接收侧,将送来的光的直流分量作为偏置电压再生,然后,将该偏置电压作为基准电压供给到具有滞回特性的电压比较器,由电压比较器检测正负振动的正负对称波形信号的上升及下降的变化点,由于这种结构,即使偏置电压变动,正负对称波形信号的检测点也不会在时间方向移动。
其结果,根据本发明,在发送侧即使发光元件温度变化,发光元件的注入电流对输出光功率特性变动,在接收侧检测的脉冲的检测点也不会变动。也就是说,可以阻止抖动的发生。从而,通过将本发明用于使用多通道传输数据的装置,可以得到在各通道间信号不产生定时误差并可以以正确的定时收发数据的优点。
附图的简要说明

图1为显示本发明第一实施例的光信号传输系统的概略结构的方框图;图2为图1所示电路的动作说明图;图3为显示图1所示的光信号传输系统的具体电路结构的一例的方框图;图4为显示使用本发明第一实施例的光信号传输系统的半导体器件测试装置的概略结构的方框图;图5(a)~(d)为显示数例用于表示上升定时及下降定时的极性相互反转的脉冲对的波形图;图6为显示本发明第二实施例的光信号传输系统的概略结构的方框图;图7为用于说明图6所示光信号传输系统电路动作的波形图;图8为显示图6所示的光信号传输系统的具体电路结构的一例的方框图;图9为显示使用本发明第二实施例的光信号传输系统的半导体器件测试装置的概略结构的方框图;图10为显示本发明第三实施例的光脉冲发送装置的一个具体例的电路图;图11为用于说明图10的光脉冲发送装置动作的时序图;图12为显示本发明第三实施例的光脉冲检测电路的一个具体例的电路图;图13为用于说明图12的光脉冲检测电路动作的时序图;图14为显示本发明第三实施例的光脉冲发送装置的另一个具体例的电路图;图15为用于说明图14的光脉冲发送装置动作的波形图;图16为显示本发明第三实施例的光脉冲发送装置的再一个具体例的电路图;图17为用于说明图16的光脉冲发送装置动作的时序图;图18为显示本发明第四实施例的光强度调制装置的一个具体例的电路图;图19为显示使用了图18光强度调制装置的光传输系统的一例的方框图;图20为用于说明图1 9的光传输系统动作的波形图;图21为用于说明图1 8的光强度调制装置动作的时序图;图22为显示本发明第四实施例的光强度调制装置的另一个具体例的电路图;
图23为显示现有光脉冲传输系统一例的概略结构的方框图;图24为用于说明图23所示的发光元件的注入电流对输出光功率特性的一例的特性曲线图;图25为用于说明由图23所示的现有光脉冲传输系统传输的脉冲波形的波形图;图26为显示用于现有光传输系统的光强度调制装置的一例的电路图;图27为用于说明以固定识别电平识别二值信号时的数据及定时错误的时序图;图28为显示发光元件的发光延迟时间和光强度关系的特性图;图29为用于说明来自偏移光的光强度调制的波形图;图30为用于说明基于AC耦合方式的二值信号识别动作的时序图;图31为用于说明以对应于二值电信号的上升及下降沿的极性反转脉冲对来光传输该信号的方法的时序图;图32为显示用于现有光传输系统的光强度调制装置的另一例的方框图;图33为用于说明图32所示的光强度调制装置动作的时序图。设施发明的最好方式下面,参照附图详细本发明的实施例。
图1为概略地显示基于本发明的光信号传输系统的第一实施例的结构的方框图。该光信号传输系统由发送侧装置T、接收侧装置R和连接这两个装置T及R的光纤6构成。
发送侧装置T具有上升沿检测电路1、传输用脉冲产生电路2和光强度调制电路3,接收侧装置R具有AC耦合接收电路4和识别电路5。
在该光信号传输系统中,传输的信号不是二值数据而是二值信号波形的上升沿,即指示传输信号上升的振幅值(电平)超过预定的振幅值(电平)的时刻的定时信号。另外,在图1所示的实施例中,为了使说明简单化,显示了仅上升沿被传输的结构,但,实际上,如图中虚线所示,包括传输二值信号波形下降沿的同样的电路结构,形成分别传输波形上升沿及下降沿的两个系统的电路结构。
图2为用于说明图1所示的种种电路的动作的时序图,作为一例,显示检测并传输波形的上升沿(上升沿的振幅值超过50%的时刻的定时)时的波形。下面,参照图2具体说明各电路的动作。
上升沿检测电路1通常由逻辑电路等构成,用于检测传输波形(要传输的信号的波形)的上升沿(定时),并生成上升信号(a)。
传输用脉冲产生电路2根据由上升沿检测电路1输出的上升信号(a)的上升的定时,在对应的正极性的脉冲信号之后,接着生成极性反转的负极性的脉冲信号,以上升的定时为界产生相互极性反转的脉冲对,并将其作为传输用脉冲信号(b)输出。
作为该传输用脉冲信号(b),有必要使用其形状及脉冲宽度比原传输信号波形的最小脉冲间隔还要足够短的信号。换言之,即由该传输用脉冲信号(b)的脉冲宽度限制了原传输信号波形的最小脉冲间隔。另外,该传输用脉冲信号(b)接收产生时的延迟,即使形成图中虚线所示延迟的脉冲(e),只要该延迟为总是一定的已知的值,接收侧就可以无问题地作为定时信号使用。
光强度调制电路3根据传输用脉冲产生电路2产生的传输用脉冲信号(b)被驱动,使用目前使用的对偏移光进行光强度调制的调制方法驱动发光元件(未图示),以传输用脉冲信号波形的上升沿的振幅值超过预定值的定时,将相互极性反转的光脉冲对作为光强度信号(c)输出。该光强度信号(c)经光纤6被传输到接收侧装置R。
AC耦合接收电路4为由目前使用的AC耦合方法检测接收的光强度信号(c)的电路,图2最下段所示的接收信号(d)那样的信号被检测。在此,由于接收的光强度信号(c)为以上升沿为界根据极性相互反转的传输用脉冲信号(b)调制的光脉冲信号,所以,总是存在两极性的脉冲,因此,被检测的接收信号(d)不会多含有偏重某一极性的脉冲。
识别电路5从由AC耦合接收电路4检测出的接收信号(d)识别上升沿(超过预定振幅值的定时)。在该上升定时的识别中,根据成为定时识别基准的识别电平L1(参照图2)、和能够预先分离噪声和信号的、设定在足够低电平的、给出识别动作开始定时的识别开始电平L2(参照图2),进行如下识别动作。
在接收信号(d)的上升沿穿过识别开始电平L2的时刻A,瞬间性地使识别电路5动作,在一定延迟时间内,识别穿过识别电平L1的时刻B,产生定时脉冲。即,从上升沿穿过识别开始电平L2的时刻A,仅在相当于脉冲宽度左右的时间内保持识别电路5的动作状态,将接收信号(d)穿过识别电平L1的时刻B决定为识别定时,产生定时脉冲。根据该识别动作,脉冲不存在时,识别电路5不动作,所以不会将噪声引起的低电平的晃动错误地识别为脉冲。
另外,很清楚,由接收信号(d)同样可以进行识别下降沿的动作,在此,省略其说明。
在如上构成的光信号传输系统中,如果将上升侧的识别电路产生的定时脉冲(上升定时)作为例如异步RS(置位-复位)触发电路的置位信号使用,就可以再现上升沿,并且,如果将由下降侧识别电路同样地产生的定时脉冲(下降定时)作为复位信号使用,就可以再现下降沿。这样,就可以由这些再现的边沿再现原二值传输信号波形。
如上所述,在第一实施例中,各自分别处理要传输的信号波形的上升·下降定时,根据各自的定时变换为以各定时为界由极性相互反转的脉冲对构成的传输脉冲信号,根据该传输脉冲信号对偏移光进行强度调制,将极性反转光脉冲对作为光强度信号向接收侧装置传输,在接收侧装置,AC耦合接收被传输的光强度信号,仅在脉冲存在时使识别电路动作,从而,检测出上升·下降的识别定时由得到的上升·下降定时信号以电的方式再现原传输信号波形。
因此,象例如在半导体器件测试装置的测试装置本体和测试头之间传输的信号那样,即使是多周期混存、传输的二值数据值明显偏重一侧的值(0或1)的信号,通过各自分别传输信号波形的上升·下降定时,高速且高精度的光传输也成为可能。
下面,对实现上述光信号传输系统的具体电路结构进行说明。但是,以下说明的电路结构只是实现本传输系统的电路结构的一例,并不限定本发明的结构。
图3是显示图1所示的光信号传输系统具体电路结构的一例的方框图。在发送侧装置T设有第一发送电路(上升沿发送电路)和第二发送电路(下降沿发送电路),其中,第一发送电路(上升沿发送电路)由上升沿检测电路11a、传输用脉冲产生电路12a、偏置固定LD驱动电路13a构成,第二发送电路(下降沿发送电路)由下降沿检测电路11b、传输用脉冲产生电路12b、偏置固定LD驱动电路13b构成;在接收侧装置R设有第一接收电路(上升沿接收电路)、第二接收电路(下降沿接收电路)和异步RS触发器16,其中,第一接收电路(上升沿接收电路)由接收由第一发送电路经光纤送出的光信号的AC耦合接收电路14a、从该AC耦合接收电路14a输出的接收信号的AC成分检测上升定时的识别电路15a构成,第二接收电路(下降沿接收电路)由接收由第二发送电路经光纤送出的光信号的AC耦合接收电路14b、从该AC耦合接收电路14b输出的接收信号的AC成分检测下降定时的识别电路15b构成,异步RS触发器16将识别电路15a的输出作为置位信号,将识别电路15b的输出作为复位信号。
上升及下降沿检测电路11a及11b、传输用脉冲产生电路12a及12b、AC耦合接收电路14a及14b具有与上述图1所示的对应的电路同样的结构,且进行同样的动作,在此略去这些的说明。
接收侧偏置固定LD驱动电路13a及13b为驱动作为发光元件的激光二极管(未图示)的电路,以传输用脉冲产生电路12a及12b产生的、以上升及下降定时为界极性相互反转的脉冲对作为驱动信号,驱动激光二极管,产生光强度调制信号。在使用该偏置固定LD驱动电路13a及13b生成光强度调制信号时,采用现有的手法,预先将偏置电流施加在激光二极管上,使激光二极管常时发光(偏移光),将对应于驱动信号的调制施加给激光二极管的驱动电流。
识别电路15a由定时识别用比较器150a、用于判断是否使该比较器150a动作的比较器151a、延迟调节电路152a、延迟·时间常数调节电路153a及154a构成。同样,识别电路15b由定时识别用比较器150b、用于判断是否使该比较器150b动作的比较器151b、延迟调节电路152b、延迟·时间常数调节电路153b及154b构成。由于这些识别电路15a及15b都具有相同的电路结构,以下仅就识别电路15a的结构进行说明,省略识别电路15b的说明。
在识别电路15a中,AC耦合接收电路14a的输出被分支,其一侧供给比较器151a一侧的输入端子,另一侧经由延迟调节电路152a供给比较器150a一侧的输入端子。识别开始基准电压输入比较器151a另一侧的输入端子,通过比较该识别开始基准电压和来自AC耦合接收电路14a的输入电压,决定是否使比较器150a动作。比较器151a的输出经延迟·时间常数调节电路153a输入比较器150a的允许(Enable)信号输入端子,控制比较器150a的动作。
比较器150a另一侧的输入端子接地,通过比较接地电位和由AC耦合接收电路14a经延迟调节电路152a供给的输入电压,判别上升的定时。该比较器150a的输出经延迟·时间常数调节电路154a被输入异步RS触发器16的S(置位)端子。另外,在此虽省略了其说明,但识别电路15b的比较器150b的输出经时间常数调节电路154b被输入异步RS触发器16的R(复位)端子。
下面,对图3所示的电路结构的光信号传输系统的动作进行说明。当向上升及下降沿检测电路11a及11b输入二值数字信号波形(传输信号波形)时,则上升沿检测电路11a检测输入的传输信号波形的上升沿,下降沿检测电路11b检测输入的传输信号波形的下降沿。
由上升沿检测电路11a检测出的传输信号波形的上升沿被供给到传输用脉冲产生电路12a,该传输用脉冲产生电路12a生成以输入的上升沿定时为界、相互极性反转的脉冲对。同样,传输用脉冲产生电路12b生成以输入的下降沿定时为界、相互极性反转的脉冲对。
偏置固定LD驱动电路13a以传输用脉冲产生电路12a供给的极性相互反转的脉冲对作为驱动信号,驱动激光二极管。从而,将对应于驱动信号的调制施加给激光二极管的驱动电流,由激光二极管产生光强度调制信号。同样,偏置固定LD驱动电路13b以传输用脉冲产生电路12b供给的极性相互反转的脉冲对作为驱动信号,驱动激光二极管。由激光二极管产生光强度调制信号。
由基于偏置固定LD驱动电路13a及13b的对应的激光二极管的驱动产生的光强度调制信号分别由光纤向发送侧传输,由对应的AC耦合接收电路14a及14b分别接收。
当接收光强度调制信号时,各AC耦合接收电路14a及14b仅将接收的光强度调制信号的交流成分变换为电信号。从而,生成原极性反转脉冲对,将其作为接收信号输出。由这些AC耦合接收电路14a及14b输出的接收信号被输入识别电路15a及15b。
输入识别电路15a的接收信号首先被输入比较器151a。比较器151a通过比较输入的接收信号的电压和识别开始基准电压,检测出脉冲被输入,输出脉冲形信号。该脉冲形输出信号由延迟·时间常数调节电路153a加工成足够脉冲宽度的信号,输入比较器150a的允许信号输入端子。当允许信号输入后,比较器150a开始动作,识别极性反转脉冲对(接收信号)的中心部分、即极性反转的定时,将显示该被识别的定时的脉冲形信号(定时信号)输出。
另外,识别电路15a为了使比较器151a比极性反转脉冲对(接收信号)到达比较器150a一侧的输入端子更快地动作,由延迟调节电路152a和延迟·时间常数调节电路153a调节极性反转脉冲对(接收信号)向比较器150a及151a的输入线路的延迟时间。
从比较器150a输出的定时信号经延迟·时间常数调节电路154a加工为足够的脉冲宽度的信号后,输入到异步RS触发器16的S(置位)端子。
和上述一样,当接收信号输入识别电路15b时,该接收信号被输入比较器151b。比较器151b通过比较输入的接收信号的电压和识别开始基准电压,检测出脉冲被输入,输出脉冲形信号。该脉冲形输出信号由延迟·时间常数调节电路153b加工成足够脉冲宽度的信号,输入比较器150b的允许信号输入端子。当允许信号输入后,比较器150b开始动作,识别极性反转脉冲对(接收信号)的中心部分、即极性反转的定时,将显示该被识别的定时的脉冲形信号(定时信号)输出。
另外,识别电路15b为了使比较器151b比极性反转脉冲对(接收信号)到达比较器150b一侧的输入端子更快地动作,由延迟调节电路152b和延迟·时间常数调节电路153b调节极性反转脉冲对(接收信号)向比较器150b及151b的输入线路的延迟时间。
从比较器150b输出的定时信号经延迟·时间常数调节电路154b加工为足够的脉冲宽度的信号后,输入到异步RS触发器16的R(复位)端子。
如上所述,当置位信号及复位信号由识别电路15a及15b输入异步RS触发器16时,该异步RS触发器16通过置位信号的输入上升为逻辑“1”,从而再现原传输信号波形的上升沿,通过复位信号的输入下降为逻辑“0”,从而再现原传输信号波形的下降沿。在该电路中,由延迟·时间常数调节电路154a及154b补偿上升定时传输用和下降定时传输用的2个传输·处理路径间产生的不必要的时间差,这样,由异步RS触发器16再现的传输信号波形形成和传输前相同的极性及定时的二值信号。
以上说明的光信号传输系统的电路结构也可以适用于半导体器件测试装置。下面,参照图4及图5具体说明应用上述电路结构的光信号传输系统的半导体器件测试装置。
如图4所示,测试装置本体侧设有由上升及下降沿检测电路11a及11b(未图示)、传输用脉冲产生电路12a及12b、偏置固定LD驱动电路13a及13b构成的发送部,测试头侧设有由AC耦合接收电路14a及14b、识别电路15a及15b、异步RS触发器16构成的接收部,这些发送部和接收部之间由光纤连接。
根据该结构,在半导体器件测试装置的测试装置本体和测试头之间传输的、多周期混存、且传输的二值数据明显偏重一侧的值(0或1)的信号,在发送部变换为由显示仅该信号波形的上升沿及下降沿穿过预定的振幅值(电平)的定时的极性反转脉冲对构成的传输脉冲信号而传输,在接收部,由识别的上升沿及下降沿定时以电的形式再现原传输信号波形,所以可以无极性及定时错误产生地进行信号再生。
另外,在半导体器件测试装置中,由于在测试装置本体产生的二值信号被分为上升沿及下降沿,所以如图4所示,测试装置本体侧可节省上升沿及下降沿检测电路11a及11b,所以可实现低成本化。
在以上说明的第一实施例的光信号传输系统中,显示传输信号波形的上升沿及下降沿穿过预定的振幅值(电平)的定时的极性反转脉冲对并不限定上述且图示的例子。如上升定时用脉冲对及下降定时用脉冲对可以使用其极性关系为如图5(a)~(d)所示关系的脉冲对。另外,图5(a)和上述第一实施例使用的极性反转脉冲对一样。
在上述第一实施例的光信号传输系统中,设有2个传输路径,各自分别处理要传输的信号波形的上升及下降定时,传输显示各个定时的极性反转脉冲对,但只要可以将显示上升定时及下降定时的极性反转脉冲对分别作为如图5(a)~(c)所示极性为相互反转关系的脉冲对区别,就可以将发送侧和接收侧之间的传输路径做成1个。
下面,参照图6至图8说明将发送侧和接收侧之间的传输路径做成1个的本发明第二实施例的光信号传输系统。
图6为本发明第二实施例的、显示将传输路径做成1个的光信号传输系统的概略结构的方框图。本实施例的光信号传输系统结构如下,在发送侧装置T设有上升及下降沿检测电路21a、21b,传输用脉冲产生电路22a、22b,光强度调制电路23;在接收侧装置R设有AC耦合接收电路24和识别电路25a、25b。发送侧装置T和接收侧装置R由1根光纤26连接。
上述结构的光信号传输系统除传输用脉冲产生电路22a、22b上的极性反转脉冲对的生成动作和识别电路25a、25b的上升及下降定时的检测动作不同外,与前述第一实施例的系统进行基本相同的动作。
图7为用于说明图6所示的光信号传输系统动作的波形图。下面,参照图7具体说明各电路的动作。
传输用脉冲产生电路22a、22b产生由上升及下降沿检测电路21a、21b检测的、以上升信号(a)及下降信号(b)的定时为界、极性相互反转的脉冲对构成的传输用脉冲信号(c)及(d)。在本实施例中,由传输用脉冲产生电路22a产生的传输用脉冲信号(c)和由传输用脉冲产生电路22b产生的传输用脉冲信号(d)形成相互极性反转的关系,可以区分哪个表示上升定时、哪个表示下降定时。
这些传输用脉冲信号其形状及脉冲宽度和原传输信号波形形成独立的关系,且是固定的,脉冲宽度比原传输信号波形的最小脉冲间隔足够短,且相对原传输信号波形的最小脉冲宽度相互不重叠。换言之,各传输用脉冲信号的宽度限制可传输的信号波形的最小脉冲间隔及最小脉冲宽度。
光强度调制电路23和AC耦合接收电路24和前述图1所示的具有同样的结构,但,在本实施例中,光强度调制电路23将来自传输用脉冲产生电路22a及22b的各传输用脉冲信号作为输入,根据这些输入,输出极性反转光脉冲对(光强度信号(e)),另一方面,AC耦合接收电路24接收传输来的光强度信号,输出接收信号(f)。
识别电路25a从由AC耦合接收电路24检测出的接收信号(f)识别上升定时,识别电路25b从接收信号(f)识别下降定时。在这些识别电路25a及25b中,根据作为定时识别基准的识别电平L1、和可以分离噪音和信号但振幅设定得十分低的上升识别开始电平L2及下降识别开始电平L3进行下述识别动作。
在进行上升定时识别时,在接收信号(f)的上升沿穿过识别开始电平L2的时刻A使识别电路25a瞬间动作,同时使识别电路25b瞬间不动作,由识别电路25a在一定的延迟时间内识别接收信号(f)的波形穿过识别电平L1的时刻B,在该时刻B产生定时脉冲。
在进行下降定时识别时,在接收信号(f)的下降沿穿过识别开始电平L3的时刻C使识别电路25b瞬间动作,同时使识别电路25a瞬间不能动作,由识别电路25b在一定的延迟时间内识别接收信号(f)的波形穿过识别电平L1的时刻D,在该时刻D产生定时脉冲。
根据上述识别动作,由于从接收信号(f)的上升沿穿过识别开始电平L2的时刻A开始的一定时间内识别电路25b处于不能动作的状态,所以由识别电路25a识别接收信号(f)的波形穿过识别电平L1的时刻B后,识别电路25b不会再错误地识别接收信号(f)的波形穿过识别电平L3的时刻C’。
同样,由于从接收信号(f)的下降沿穿过识别开始电平L3的时刻C开始的一定时间内识别电路25a处于不能动作的状态,所以由识别电路25b识别接收信号(f)的波形穿过识别电平L3的时刻D后,识别电路25a不会再错误地识别接收信号(f)的波形穿过识别电平L1的时刻A’。
另外,在接收信号(f)中无脉冲(交流成分)期间,各识别电路25a及25b都不处于动作状态,所以不会将噪声引起的低电平的晃动误识别为脉冲。
在如上结构的光信号传输系统中,如果将识别电路25a产生的定时脉冲(上升定时脉冲)作为如异步RS触发电路的置位信号使用,就可以再现上升沿,并且,如果,将从下降侧识别电路25b同样得到的定时脉冲(下降定时)作为异步RS触发电路的复位信号使用,就可以再现下降沿,这样就可以再现原二值传输信号波形。
下面,对实现上述第二实施例的光信号传输系统的具体电路结构进行说明。但是,以下说明的电路结构只是实现本传输系统的电路结构的一例,并不限定本发明的结构。
图8是显示图6所示的光信号传输系统具体电路结构的一例的方框图。在该具体例中,在发送侧设有检测传输信号波形的上升沿及下降沿的上升沿及下降沿检测电路31a及31b,输入这些边沿检测电路31a及31b的输出信号的传输用脉冲产生电路32a及32b、将这些传输用脉冲产生电路32a及32b的两输出信号作为驱动信号的偏置固定LD驱动电路33。
在接收侧设有AC耦合接收电路34,将该AC耦合接收电路34的输出分别作为输入的识别电路35a及35b,将识别电路35a的输出信号作为置位信号、将识别电路35b的输出信号作为复位信号的异步RS触发器36,上述发送侧和接收侧间由光纤连接。
上升及下降沿检测电路31a及31b、传输用脉冲产生电路32a及32b、AC耦合接收电路34具有与上述图6所示的电路同样的结构,且进行同样的动作,在此略去这些的说明。
偏置固定LD驱动电路33为驱动作为发光元件的激光二极管(未图示)的电路,以传输用脉冲产生电路32a及32b产生的、以上升及下降定时为界极性相互反转的脉冲对作为驱动信号,驱动激光二极管,产生光强度调制信号。在由该偏置固定LD驱动电路33生成光强度调制信号时,采用预先将偏置电流施加在激光二极管上,使激光二极管总是保持发光的状态,将对应于驱动信号的调制电流叠加到激光二极管的驱动电流这一现有的手法。
识别电路35a由定时识别用比较器350a、用于判断是否使该比较器350a动作的比较器351a、延迟调节电路352a、延迟·时间常数调节电路353a、354a、355a构成。同样,识别电路35b由定时识别用比较器350b、用于判断是否使该比较器350b动作的比较器351b、延迟调节电路352b、延迟·时间常数调节电路353b、354b、355b构成。
在识别电路35a中,AC耦合接收电路34的输出被分支成2路,其一路供给比较器351a的一侧的输入端子,另一路经由延迟调节电路352a供给比较器350a的一侧的输入端子。上升识别开始基准电压输入比较器351a另一侧的输入端子,通过比较该识别开始基准电压和来自AC耦合接收电路34的输入电压,比较器351a判别是否使比较器350a动作。
比较器351a的输出经延迟·时间常数调节电路353a输入比较器350a的允许(Enable)信号输入端子,同时,经延迟·时间常数调节电路354a输入比较器351b的禁止(Disable)信号输入端子,控制比较器350a和351b的动作。
比较器350a另一侧的输入端子接地,通过比较接地电位和来自AC耦合接收电路34的输入信号电压,比较器350a判别上升定时。该比较器350a的输出信号经延迟·时间常数调节电路355a被输入异步RS触发器36的S(置位)端子。
在识别电路35b中,同样,AC耦合接收电路34的输出被分支成2路,其一路供给比较器351b的一侧的输入端子,另一路经由延迟调节电路352b供给比较器350b的一侧的输入端子。下降识别开始基准电压输入比较器351b另一侧的输入端子,通过比较该识别开始基准电压和来自AC耦合接收电路34的输入电压,比较器351b判别是否使比较器350b动作。
比较器351b的输出信号经延迟·时间常数调节电路353b被输入比较器350b的允许(Enable)信号输入端子,同时,经延迟·时间常数调节电路354b被输入比较器351a的禁止(Disable)信号输入端子,控制比较器350b和351a的动作。
比较器350b另一侧的输入端子接地,通过比较接地电位和来自AC耦合接收电路34的输入信号电压,比较器350b判别下降定时。该比较器350b的输出信号经延迟耐间常数调节电路355b被输入异步RS触发器36的R(复位)端子。
下面,对该第二实施例的光信号传输系统的动作进行说明。当向上升及下降沿检测电路31a及31b输入二值数字信号波形(传输信号波形)时,则上升沿检测电路31a检测输入的传输信号波形的上升沿,下降沿检测电路31b检测输入的传输信号波形的下降沿。
由上升沿检测电路31a检测出的传输信号波形的上升沿被供给到传输用脉冲产生电路32a,该传输用脉冲产生电路32a生成以供给的上升沿定时为界、极性相互反转的极性反转脉冲对。同样,传输用脉冲产生电路32b生成以供给的下降沿定时为界、极性相互反转的极性反转的脉冲对。
偏置固定LD驱动电路33以传输用脉冲产生电路32a及32b生成的极性反转脉冲对作为驱动信号,驱动激光二极管,产生由极性反转脉冲对构成的光强度调制信号。该光强度调制信号经光纤向接收侧传输,由AC耦合接收电路34接收。
当接收光强度调制信号时,AC耦合接收电路34仅将接收的光强度调制信号的交流成分变换为电信号。从而,生成原极性反转脉冲对,将其作为接收信号输出。由该AC耦合接收电路34输出的接收信号被分成2路,一路输入识别电路35a,另一路输入识别电路35b。
输入识别电路35a的接收信号首先被输入比较器351a。比较器351a通过比较输入的接收信号的电压和上升识别开始基准电压,检测出脉冲被输入,输出脉冲形信号。该脉冲形输出信号被分为2路,一路由延迟·时间常数调节电路353a、另一路由延迟·时间常数调节电路354a分别加工成足够脉冲宽度的信号,分别输入比较器350a的允许信号输入端子及比较器351b的禁止信号输入端子。
当允许信号输入后,比较器350a开始动作,识别极性反转脉冲对(接收信号)的中心部分、即极性反转的定时,将显示该被识别的定时的脉冲形信号(定时信号)输出。另一方面,比较器351b当禁止信号输入后,则一定时间内不能动作,在该不能动作期间防止比较器350b误动作。
另外,识别电路35a为了使比较器351a在极性反转脉冲对(接收信号)到达比较器350a一侧的输入端子前动作,由延迟调节电路352a和延迟·时间常数调节电路353a调节极性反转脉冲对(接收信号)向这些比较器350a及351a输入路径的延迟时间。并且,由延迟·时间常数调节电路354a调节路径的延迟时间,以使在上述极性反转脉冲对以后的信号到达前,比较器351b不能动作。
从比较器350a输出的定时信号经延迟·时间常数调节电路355a加工为足够的脉冲宽度的信号后,输入到异步RS触发器36的S(置位)端子。
和上述一样,当接收信号输入识别电路35b时,该接收信号被输入比较器351b。比较器351b通过比较输入的接收信号的电压和下降识别开始基准电压,检测出脉冲被输入,输出脉冲形信号。该脉冲形输出信号被分支成2路,一路由延迟·时间常数调节电路353b、另一路由延迟·时间常数调节电路354b加工成足够脉冲宽度的信号,分别输入比较器350b的允许信号输入端子及比较器351a的禁止信号输入端子。
当允许信号输入后,比较器350b开始动作,识别极性反转脉冲对(接收信号)的中心部分、即极性反转的定时,将显示该被识别的定时的脉冲形信号(定时信号)输出。另一方面,比较器351a当禁止信号输入后,则一定时间内不能动作,在该不能动作期间防止比较器351a误动作。
另外,识别电路35b为了使比较器351b在极性反转脉冲对(接收信号)到达比较器350b一侧的输入端子之前动作,由延迟调节电路352b和延迟·时间常数调节电路353b调节极性反转脉冲对(接收信号)向这些比较器350b及351b输入路径的延迟时间,并且,由延迟·时间常数调节电路354b调节路径的延迟时间,以使在上述极性反转脉冲对以后的信号到达前,比较器351a不能动作。
从比较器350b输出的定时信号经延迟·时间常数调节电路355b加工为足够的脉冲宽度的信号后,输入到异步RS触发器36的R(复位)端子。
如上所述,当置位信号及复位信号由识别电路35a及35b输入异步RS触发器36时,该异步RS触发器36通过置位信号的输入上升为逻辑“1”,从而再现原输出信号波形的上升沿,通过复位信号的输入下降为逻辑“0”,从而再现原输出信号波形的下降沿。在该电路中,由延迟·时间常数调节电路355a及355b补偿上升定时传输用和下降定时传输用的2个传输·处理路径间产生的不必要的时间差,这样,由异步RS触发器36再现的传输信号波形形成和传输前相同的极性及定时的二值信号。
另外,在将上述第二实施例的系统应用于高速的二值信号传输时,对于各比较器及其他电路元件而言,需要比用于电传输方式时的比较器及其他电路元件或用于所述第一实施例的比较器及其他电路元件更高速的动作性能。
以上说明的第二实施例的光信号传输系统的电路结构也可以适用于半导体器件测试装置。下面,参照图9具体说明应用上述电路结构的光信号传输系统的半导体器件测试装置。
如图9所示,测试装置本体侧设有由上升及下降沿检测电路31a及31b(未图示)、传输用脉冲产生电路32a及32b、偏置固定LD驱动电路33构成的发送部,测试头侧设有由AC耦合接收电路34、识别电路35a及35b、异步RS触发器36构成的接收部,这些发送部和接收部之间由光纤连接。
根据该结构,在半导体器件测试装置的测试装置本体侧和测试头之间传输的、多周期混存、且传输的二值数据明显偏重一侧的值(0或1)的信号,在发送部变换为由显示仅该信号波形的上升沿及下降沿穿过预定的振幅值(电平)的定时的极性反转脉冲对构成的传输脉冲信号而传输,在接收部,由识别的上升沿及下降沿定时以电的形式再现原传输信号波形,所以可以无极性及定时错误产生地进行信号再生。
另外,在半导体器件测试装置中,由于在测试装置本体产生的二值信号被分为上升沿及下降沿,所以如图9所示,测试装置本体侧可省去上升沿及下降沿检测电路31a及31b,所以可实现低成本化。
下面参照附图对本发明第三实施例进行说明。
图10表示实施本发明的光信号传输方法的光脉冲发送装置101的一具体例。在该例子中也使用了如激光二极管的发光元件LD,恒定电流电路110A、110B、110C连接在该发光元件LD上。另外,显示恒定电流电路110A、110B分别通过电流开关111A、111B连接在发光元件LD上,恒定电流电路110C直接接在发光元件LD上的情况。因此,不断流过恒定电流电路110C的电流Ic被注入发光元件LD。
电流开关111A、111B当作为控制电压被施加H逻辑(逻辑高电平)时被置于“通”,当被施加L逻辑(逻辑低电平)时被置于“断”。电流开关111A的控制端子直接连在输入端子IN上。电流开关111B的控制端子通过由反相器112和延迟元件113构成的串联电路接在输入端子IN上。
在上述结构中,向输入端子IN施加图11A所示的正极性脉冲P。关于延迟元件113的延迟时间Td和脉冲P的脉冲宽度Pw,在此为了便于说明以Pw=Td进行说明。
当脉冲P输入输入端子IN时,电流开关111A如图11B所示直接被置于“通”状态。脉冲P由反相器112进行极性反转然后由延迟元件113延迟,再供给电流开关111B,所以电流开关111B通常被控制在“通”状态,只是由输入的脉冲P的上升定时,仅在脉冲宽度Td的时间控制在“断”状态。
因此,注入发光元件LD的电流,如图11D所示,在无信号时,流过恒定电流电路110B和110C的电流Ib和Ic之和Ib+Ic被作为偏置电流注入,在脉冲P输入输入端子IN期间流过所有的恒定电流电路110A~110C的电流Ia、Ib、Ic之和Ia+Ib+Ic被注入,由于在脉冲P下降后的定时电流开关111A和111B都被控制在“断”状态,所以,在该定时只有流过恒定电流电路110C的电流Ic被注入。
当被输入电流开关111B的脉冲经过脉冲宽度Td时,电流开关111B返回“通”状态。因此注入发光元件LD的电流再次返回Ib+Ic状态。
因此,在图10所示的具体例中,注入发光元件LD的偏置电流为Ib+Ic,以该偏置电流Ib+Ic为中心正负振动的电流Ia+Ib+Ic被注入发光元件LD。发光元件LD的发光强度形成与图11D所示的电流波形同样的波形。电流Ic如图11D所示,设定为发光元件LD开始发光的阈值电流ION大的值。
图12显示设在接收装置102的检测电路107的一具体例。该例显示由电流-电压变换电路107A、平滑电路107B、具有滞回的电压比较器107C构成检测电路107的情况,其中,电流-电压变换电路107A将受光元件PD输出的受光电流信号变换为电压信号。
电流-电压变换电路107A可以由运算放大器A和反馈电阻器R构成。平滑电路107B可以由具有比传输的脉冲P的脉冲宽度Pw足够大的时间常数的时间常数电路构成。通过该平滑电路107B向电压比较器107C的正相输入端子提供与由发送侧传来的偏置值对应的基准电压。同时,将电流-电压变换电路107A的输出信号原封不动地输入电压比较器107C的反相输入端子。
利用这样的结构,与不断由发送侧传来的偏置电流Ib+Ic对应的基准电压被提供给平滑电路107B。因此,电压比较器107C以供给正相输入端子的基准电压为基准,根据供给反相输入端子的电压比基准电压高或低,向输出端子107D输出H逻辑或L逻辑的任一个。另外,由于电压比较器107C在2个输入端子之间具有滞回特性,所以,即使两个输入端子的电压都为基准电压,当从以前正相输入端子比反相输入端子振动于负侧的状态下向同一基准电压返回时,输出端子107D被保持在L逻辑,当从振动于正侧的状态下向同一基准电压返回时被保持在H逻辑。
在此,假定图12所示的接收装置接收图13A所示的受光电流Ip,则电流-电压变换电路107A输出图13B所示的偏置电压VB和脉冲波形Vp。平滑电路107B即使被输入脉冲波形Vp,也会使该脉冲波形Vp平滑,向电压比较器107C的正相输入端子持续供给与偏置电压VB一致的基准电压。因此,脉冲波形Vp被输入电压比较器107C的反相输入端子,当该电压超过正侧滞回幅度时,电压比较器107C的输出端子107D如图13C所示,输出H逻辑。
在反相输入端子的脉冲波形Vp穿过偏置电压VB由负侧的滞回幅度向负侧振动时,电压比较器107C的输出端子107D成为L逻辑。因此,电压比较器107C的输出端子107D输出如图13C所示的脉冲Pv,该脉冲Pv即使受光电流信号Ip的偏置电流Ib+Ic变动,由于其上升的定时由电压比较器107C的反相输入端子的脉冲波形Vp是否超过正侧的滞回幅度而决定,所以,脉冲波形Vp的上升定时即使偏置电流Ib+Ic的值(和偏置电压VB相同)变动也不动。其结果,即使在发送侧因温度变化而使发光元件LD的注入电流对输出光功率特性变动,传输的脉冲信号的检测定时也不变。这样,就可以收发无抖动的信号。另外,在由电流-电压变换电路107A输出的脉冲波形Vp中,由正向负(或由负向正)振动的过零点为以最快速穿过偏置电压VB的部分。因此,定时的检测点为相对于时间轴方向变动最少的位置。其结果,现实上就对应于过零点,也就是说,将电压比较器107C输出的脉中波形Vp的后缘位置TO作为信号检测点利用。
图14显示传输光脉冲的装置的另一具体例。在该例中,显示具有下述功能的电路结构的情况,与图10一样,具有使以偏置值为中心、正负振动的光脉冲发光的功能,此外,还具有将输入的脉冲的脉冲宽度均规整为一定脉冲宽度的光脉冲的功能(一般称为pulser(脉冲产生器))。
输入输入端子IN的电脉冲P被直接供给到“或非”(NOR)门114的一侧的输入端子,同时,通过由反相器112及延迟元件113构成的串联电路输入另一侧的输入端子。然后,通过由反相器112及延迟元件113构成的串联电路将电脉冲P供给到“与非”(NAND)门115的一侧的输入端子,将由反相器116和延迟元件117延迟的信号供给到“与非”(NAND)门115的另一输入端子。将“或非”门114的输出信号作为控制信号提供给电流开关111A,将“与非”门115的输出信号作为电流开关111B的控制信号提供。
设定输入输入端子IN的脉冲P的脉冲宽度Pw为比延迟元件113和117的延迟时间Td长的Pw>Td,下面,参照图15说明其动作。
图15A显示输入输入端子IN的脉冲P。图15B显示通过反相器112及延迟元件113供给到“或非”门114和“与非”门115的各一输入端子的脉冲PB的波形。向“或非”门114的输出输入图15D所示的脉冲PD,在该脉冲PD上升到H逻辑期间,电流开关111A被控制在“通”的状态。在电流开关111A被控制在“通”的状态的时间被规定为与延迟元件113的延迟时间Td相等的时间。
图15C显示通过反相器116及延迟元件117供给到“与非”门115的另一输入端子的脉冲PC的波形。由于图15B所示的脉冲PB和图15C所示的脉冲PC供给到该“与非”门115,所以,在其输出输出图15E所示的脉冲PE。也就是说,“与非”门115通常输出H逻辑,电流开关111B通常被控制在“通”状态。由于脉冲PE以下降到L逻辑的极性的脉冲信号输出,所以电流开关111B只在脉冲PE下降为L逻辑期间被控制在“断”状态。
其结果,流入发光元件LD的电流I如图15F所示,以Ib+Ic为中心,当电流开关111A在“通”状态,则流过Ia+Ib+Ic,当电流开关111A和电流开关111B都处于“断”状态时流过Ic。
因此,和图10所示的具体例一样,每当脉冲P输入时,发光元件LD就以平均电流Ib+Ic为中心正负对称振动的波形流动,由于平均电流值不变地驱动发光元件,所以,该图14所示的具体例也可得到与图10至图13说明的同样的作用效果,这一点容易理解。
在该具体例中,即使输入的脉冲P的脉冲宽度Pw为比延迟元件113及117的延迟时间Td长的脉冲宽度,由发光元件LD发光的光脉冲的脉冲波形也被限制为由延迟元件的延迟时间Td决定的一定的脉冲宽度。这样,即使输入的脉冲P的脉冲宽度较长,也将输出的光脉冲限制为一定值,所以在接收侧就可以得到如下优点,即,可以避免由于脉冲宽度长的脉冲被传送而引起由平滑电路107B(参照图12)输出的基准电压变动这种缺陷。
并且,在图14所示的具体例中,由于形成检测出要传输的脉冲P的后缘侧而使光脉冲发光的结构,所以与利用信号上升的初始波形部分时比较,以稳定的状态使发光元件LD发光,因此,实现了可以正确规定使发光元件LD发光的定时(图15F的波形)的优点。
图16显示光脉冲传输装置101的又一具体例。在该例中,显示要使脉冲的脉冲宽度传输到接收侧的情况。也就是说,显示如下结构的情况,即在要传输的脉冲P的上升的定时和下降的定时两方面,产生正负振动的正负对称信号,使发光元件发光并予以控制的结构。
为此,作为电流开关111A的控制电路,在该例中由2个“与”门118、119和“或非”门120构成,在“与”门118输入被输入的脉冲P(图17A)和通过反相器112及延迟元件113的脉冲PB(图17B),向另一“与”门119供给通过反相器112及延迟元件113的脉冲PB(图17B)和通过反相器116及延迟元件117的脉冲PC(图17C),使各“与”门118、119的输出通过“或非”门120输出。其结果,在“或非”门120的输出得到图17D所示的负极性脉冲PD。该负极性脉冲PD发生于输入脉冲P的上升的定时和下降的定时两方面,被输入电流开关111A。其结果,电流开关111A在输入脉冲P的上升和下降两方面的定时,在等于延迟时间Td的期间内,被控制在“断”状态。
在该例中,由2个“或非”门121、122和1个“或”门123构成电流开关111B的控制电路,在一侧的“或非”门121输入被输入的脉冲P(图17A)和通过反相器112及延迟元件113的脉冲PB(图17B),向另一“或非”门122供给通过反相器112及延迟元件113的脉冲PB(图17B)和通过反相器116及延迟元件117得到的脉冲PC(图17C),使各“或非”门121、122的输出通过“或”门123输出。从而在“或”门123的输出得到图17E所示的正极性脉冲PE。
电流开关111A和电流开关111B由脉冲PD和PE控制为“通”、“断”,从而图17F所示的电流I被注入发光元件LD,与该电流I的值对应的光脉冲被发出。
图17G表示利用图12所示的接收装置接收由图17F所示的电流I驱动的光脉冲时的电流-电压变换电路107A的电压输出信号。在所述接收的电压输出信号的各过零点间的时间,与发送侧的输入脉冲P的脉冲宽度Pw一致,该例中图17H所示的负极性脉冲PH被输出到电压比较器107C的输出端子107D,并可以接收具有与发送侧的输入脉冲P的脉冲宽度Pw相同的脉冲宽度Pw的脉冲PH。
该接收脉冲PH的脉冲宽度Pw也与参照图10至图13说明的一样,以以平均电流Ib+Ic为中心的正负对称波形(图17F)被传输,所以,光传输线路上的光的平均值不根据信号有无而变动。因此,与图10至图13说明的一样,设在电压比较器107C的前级的平滑电路107B的平滑输出电压不根据信号的收发而变动,而是维持一定值。另外,即使由于温度变化等发光元件LD的注入电流对输出光功率特性(参照图24)变化,传输的平均电流值变动,平滑输出电压变动,由于电压比较器107C的滞回幅度要以该平滑输出电压为中心而随动,所以接收脉冲PH的脉冲宽度与发光元件LD的特性变动无关,与发送侧的输入脉冲P的脉冲宽度Pw正确地保持一致。
下面,参照附图就本发明的第四实施例进行说明。
首先,参照图19就使用本发明的第四实施例的光强度调制装置的光传输系统的概略结构进行说明。该光传输系统具有如下结构在发送侧装置T设有光强度调制装置460,在接收侧装置R设有AC耦合接收装置461和识别电路462,发送侧装置T和接收侧装置R由光纤463连接。
在该光传输系统中,被传输的不是二值信号的数据,而是指示二值信号的波形的上升沿或下降沿,即,传输信号的上升或下降的振幅值(电平)超过预定的振幅值(电平)的时刻的定时信号。
图20是用于说明图19的光传输系统动作的时序图,作为一例,显示信号波形的上升沿(上升沿的振幅值超过50%时刻的定时)。下面,参照图20具体说明各电路的动作。
光强度调制装置460产生以二值数字输入信号(a)的上升定时为界、极性相互反转的极性反转脉冲对(b)。作为该极性反转脉冲对(b),只要使用脉冲形状及脉冲宽度比原传输信号波形的最小脉冲间隔足够短的就可以。即,由该极性反转脉冲对(b)的脉冲宽度限制了原传输信号波形的最小脉冲间隔。
另外,该极性反转脉冲对(b)即使接收产生时的延迟,如图20虚线所示,形成延迟的脉冲(e),只要该延迟总是一定的既知的值,在接收侧就毫无问题可以作为定时信号使用。
当极性反转脉冲对(b)产生时,光强度调制装置460就根据该极性反转脉冲对(b)使用以往使用的对偏移光进行光强度调制的调制方法驱动发光元件(未图示),以传输用脉冲信号波形的上升沿的振幅值超过预定的振幅值的定时,将相互极性反转的脉冲对作为光强度信号(c)输出。该光强度信号(c)经由光纤463被传输到接收侧装置R。
AC耦合接收电路461为利用目前使用的AC耦合的方法检测接收的光强度信号(c)的电路,如图20最下段所示的接收信号(d)的信号被检测出来。在此,接收的光强度信号(c)为以上升沿为界根据极性相互反转的极性反转脉冲对(b)调制的光脉冲信号,所以,总是存在两极性的脉冲,因此,检测出的接收信号(d)不会大量含有偏重某侧极性的脉冲。
构成信号再生处理装置的识别电路462从AC耦合接收电路461检测出的接收信号(d)识别上升沿(超过预定振幅值的定时)。在识别该上升定时时,根据作为定时识别基准的识别电平L1(参照图20)和设定在足够低的电平上、以致预先可分离噪声与信号的、给出识别动作开始的定时的识别开始电平L2(参照图20),进行如下的识别动作。
在接收信号(d)的上升沿穿过识别开始电平L2的时刻,瞬间使识别电路462动作,在一定的延迟时间内识别穿过识别电平L1的时刻,产生定时脉冲。也就是说,从上升沿穿过识别开始电平L2的时刻,只在相当于脉冲宽度的时间保持识别电路462的动作状态,将接收信号(d)穿过识别电平L1的时刻决定为识别定时,产生定时脉冲。根据该定时脉冲进行信号再生处理。根据该识别动作,在脉冲不存在时识别电路462不动作,所以不会将噪声引起的低电平晃动误识别为脉冲。
在信号再生处理中,只要将由识别电路462产生的定时脉冲(如上升定时)作为如异步RS(置位-复位)触发电路的置位信号使用,就可以再现上升沿。
另外,在图19所示的结构中,光强度调制装置460根据传输信号的上升及下降两方面的定时,分别形成极性反转脉冲对(这些极性反转脉冲对成为所述极性反转的脉冲),但,在进行高速光传输时,如以下记载所述,最好设置分别传输传输信号的上升沿及下降沿的二系统传输系统。
即,分别设计分别检测传输信号的上升沿及下降沿的检测电路(由逻辑电路等构成),每个所述检测电路设有光强度调制装置,分别传输上升沿定时及下降沿定时。这种情况下,接收侧也形成上升定时接收系统和下降定时接收系统的二系统电路结构,由各个传输系统生成关于上升沿及下降沿的定时脉冲,进行信号再生处理。
在信号再生处理中,只要将由各识别电路产生的定时脉冲分别作为异步RS触发电路的置位及复位信号使用,就可以再现上升沿及下降沿。这样,就可以再现原二值传输信号波形。
下面,对光强度调制装置460的具体电路结构及动作进行详细说明。
图18为显示本发明第三实施例的光强度调制装置的第一具体例的电路图。图21表示用于说明其动作的时序图。该光强度调制装置由驱动电路和半导体激光器405构成,其中,驱动电路具有电流开关电路401~403,半导体激光器405连接在该驱动电路的输出端子404a、404b上。
电流开关电路401由晶体管411a~411c和调节电流用电阻412构成。晶体管411a其集电极连接在输出端子404a的线上(在此将连接在该输出端子404a的线定为Vcc线),其基极被连接在数字信号输入端子406a上,其发射极被共同连接在晶体管411b的发射极及晶体管411c的集电极上。晶体管411b其集电极连接在输出端子404b上,其基极被连接在数字信号输入端子406b上。晶体管411c其发射极经由电阻412被连接在接地线上,这样构成恒流源。
电流开关电路402由晶体管421a~421c和调节电流用电阻422构成。晶体管421a其基极被经由延迟电路407a连接在数字信号输入端子406a上,其集电极连接在输出端子404b上,其发射极被共同连接在晶体管421b的发射极及晶体管421c的集电极上。晶体管421b其集电极连接在输出端子404a的线(Vcc线)上,其基极经由延迟电路407b被连接在数字信号输入端子406b上。晶体管421c其发射极经由电阻422被连接在接地线上,这样构成恒流源。电阻422的电阻值为电流开关电路401的电阻412的电阻值的1/2。
电流开关电路403由晶体管431a~431c和调节电流用电阻432构成。晶体管431a其集电极连接在输出端子404a的线(Vcc线)上,其基极经由延迟电路407a及407c被连接在数字信号输入端子406a上,其发射极被共同连接在晶体管431b的发射极及晶体管431c的集电极上。晶体管431b其集电极连接在输出端子404b上,其基极经由延迟电路407b及407d被连接在数字信号输入端子406b上。晶体管431c其发射极经由电阻432被连接在接地线上,这样构成恒流源。电阻432的电阻值设定为与电流开关电路401的电阻412的电阻值相同的值。
各电流开关电路401~403的晶体管411c、421c、431c的基极被共同连接在晶体管408的基极上,同时,被连接在端子410a上。晶体管408其集电极和基极被共同连接,其发射极经由电阻440被连接在接地线上。这样,可以根据供给端子410a的电流将预定的电流供给到用于向半导体激光器405供给电流的输出端子404b。
另外,具有发射极经由电阻441连接在接地线上、基极连接在端子410b上、集电极连接在输出端子404b上的晶体管410。这样,可以根据供给端子410b的电流向半导体激光器405供给预定的偏置电流。
在如上构成的光强度调制装置中,处于相互逻辑反转关系的差动数字信号被输入数字信号输入端子406a、406b。在此,当输入的差动数字信号产生如图21的(a)所示的信号变化的定时时,随之第一级的电流开关电路401切换,半导体激光器405产生如图21的(b)所示的电流变化。
当电流开关电路401切换时,则接着,由于延迟电路407a及407b(或电流开关电路401和电流开关电路402自身的响应速度之差)比电流开关电路401的动作延迟一定的时间,第二级的电流开关电路402切换,如图21的(c)所示的电流变化被施加给半导体激光器405。在此,电流开关电路401及402形成逻辑反转的结构,所述的调节电流用的电阻412及422由于电阻422的电阻值为电阻412的电阻值的1/2的值,所以,电流开关电路402产生的电流变化为电流开关电路401产生的电流变化的2倍。
当电流开关电路402切换时,则接着,由于延迟电路407c及407d(或电流开关电路402和电流开关电路403自身的响应速度之差)比电流开关电路402的动作延迟一定的时间,第三级的电流开关电路403切换,如图21的(d)所示的电流变化又被施加给半导体激光器405。在此,由于电流开关电路401及403逻辑相等,所述的调节电流用的电阻412及432的电阻值为相同的值,所以,电流开关电路403产生的电流变化与电流开关电路401产生的电流变化相等。
由于上述电流开关电路401~403产生的切换,半导体激光器405产生如图21的(e)所示的电流变化。其结果,半导体激光器405成为由如图21的(e)所示的电流波形即极性反转脉冲对驱动,可以将所述的上升定时及下降定时作为各自极性相互反转的极性反转光脉冲对进行光传输。
以上说明的光强度调制装置具有如下结构,通过将电流开关电路402的电流源的电阻422的电阻值设定为另外的开关电路的电流源的电阻421、423的电阻值的1/2,由电流开关电路402供给2倍的电流,但本发明不限于这一结构,例如将连接电流开关电路402的电流源的线路连接在不是其他开关电路的、可供给2倍电流的线路上也可以。
另外,也可以是如下结构,如图22所示,在数字信号输入端子侧设置前述的图26所示的发送侧比较器,根据数字输入信号生成处于逻辑相互反转的关系的差动数字信号。
并且,在该例的光强度调制装置中,发光装置(发光元件)可以用种种半导体激光器,同时,只要能进行光传输,也可以用其他的发光装置(光源)。
另外,使用上述光强度调制装置的光传输系统可以使用于如半导体器件测试装置。如,在半导体器件测试装置的测试装置本体侧设置由传输波形变换电路和光强度调制电路等构成的发送部,在测试头侧设置由AC耦合接收电路、识别电路和异步RS触发电路等构成的接收部,并用光纤连接所述发送部和接收部。
根据这一结构,在半导体器件测试装置的测试装置本体和测试头之间,即使被传输的、多周期混存、且传输的二值数据的值明显偏重一侧(0或1)的信号,也由于被变换为由表示该信号波形的上升·下降定时的极性相互反转的脉冲对构成的传输脉冲信号而传输,由接收的上升·下降定时将原传输信号波形以电的形式再现,所以可以不产生极性及定时错误地进行信号再生。从而,可以正确地识别长时间固定的DC数据。
上述半导体器件测试装置形成测试装置本体侧为发送部、测试头侧为接收部的结构,但也可以采用与此相反的结构(测试装置本体侧为接收部、测试头侧为发送部的结构)。
如以上说明可知,根据本发明,可以去除如目前一样识别电平偏重二值信号的数据值的一侧而产生定时错误等缺点,且长时间固定的DC数据也可以正确识别,所以,对定时精度高且周期不稳定、存在直流成分的信号也可以高精度地进行光传输。
因此,具有如下显著的优点,对如在半导体器件测试装置的测试装置本体和测试头之间传输的、多周期混存、且二值数据偏重一侧的值(0或1)的信号,也可以正确地、高精度地进行光传输。
并且,在数据的极性一定的状态(无信号状态)下放置时,不会将其间的噪声产生的低电平晃动误作为数据检出,所以具有可提供可靠度高的光传输系统及方法的优点。
另外,在应用具有以上效果的光传输系统及方法的半导体器件测试装置中,得到了传输速度及频率特性更高、可靠性提高且重量轻的优点。
并且,由于根据本发明,提供了以正负对称波形传输的方法,上述正负对称波形为使在光传输线路传输的光传输波形从偏置值向正极性和负极性等量振动,平均等于偏置值的正负对称波形,所以即使信号的传输密度变换,传输线路上的直流分量也不会变动。因此,不会发生因包含在被传输的信号中的直流分量变动而引起的抖动。
另外,即使向传输的脉冲波形附加直流分量,在接收侧利用该直流分量由平滑电路107B产生基准电压,因而暂时使发光元件LD的注入电流对发光光功率特性变动,从而发光元件LD输出的平均发光量变动,平滑电路107B产生的基准电压变动,也由于电压比较器107C使滞回幅度以基准电压为中心随动,所以只要滞回幅度维持一定值,在接收侧检测的脉冲的检测点就不动,抖动的发生就被抑止。
并且,由于在将脉冲接收的检测点指定为正负对称波形的过零点的情况下,在接收信号中,以最高速穿过偏置点,所以做成在该过零点检测接收信号的结构,这样,可以得到对最正确的接收点进行检测的优点。
另外根据本发明,在生成极性相互反转的脉冲对时,由于与目前的技术一样,两脉冲波形边沿在极性反转部分不会出现不连续,所以可以高定时精度地进行信号的光传输。
因此,使用具有上述效果的光强度调制装置的光传输系统及半导体器件测试装置可得到下述优点可以使信号的传输速度为高速,同时提高频率特性,且重量轻,可靠性增高等。
权利要求
1.一种光传输系统,其特征在于,在发送侧具有第一及第二边沿检测装置,分别检测应传输的信号波形的上升沿及下降沿;第一传输用脉冲产生装置,产生第一传输用脉冲信号,所述第一传输用脉冲信号以由所述第一边沿检测装置得到的上升沿检测定时为界,由极性相互反转的极性反转脉冲对构成;第二传输用脉冲产生装置,产生第二传输用脉冲信号,所述第二传输用脉冲信号以由所述第二边沿检测装置得到的下降沿检测定时为界,由极性相互反转的极性反转脉冲对构成;第一光强度调制装置,根据所述第一传输用脉冲信号生成第一光强度调制信号;和第二光强度调制装置,根据所述第二传输用脉冲信号生成第二光强度调制信号;在接收侧具有第一AC耦合接收装置,接收所述第一光强度调制信号,得到仅取出其交流成分的第一接收信号,第二AC耦合接收装置,接收所述第二光强度调制信号,得到仅取出其交流成分的第二接收信号;第一识别装置,从所述第一接收信号识别上升定时;第二识别装置,从所述第二接收信号识别下降定时;和信号再生装置,根据所述被识别的上升定时及下降定时再现关于所述应传输的信号波形的上升沿及下降沿。
2.如权利要求1所述的光传输系统,其特征在于,所述第一识别装置将所述第一接收信号的极性反转的定时作为上升定时识别,所述第二识别装置将所述第二接收信号的极性反转的定时作为下降定时识别。
3.如权利要求2所述的光传输系统,其特征在于,所述第一识别装置根据作为上升定时识别基准的上升识别基准电平、和给出上升定时的识别动作开始定时的上升识别开始电平,从所述第一接收信号的上升穿过所述上升识别开始电平的时刻形成仅有一定时间的动作状态,在所述动作状态中,将所述第一接收信号穿过所述上升识别基准电平的时刻作为上升定时识别;所述第二识别装置根据作为下降定时识别基准的下降识别基准电平、和给出下降定时的识别动作开始定时的下降识别开始电平,从所述第二接收信号的下降穿过所述下降识别开始电平的时刻形成仅有一定时间的动作状态,在所述动作状态中,将所述第二接收信号穿过所述下降识别基准电平的时刻作为下降定时识别。
4.如权利要求1所述的光传输系统,其特征在于,所述信号再生装置由异步SR触发电路构成,所述异步SR触发电路将由所述第一识别装置识别的上升定时作为置位信号,将由所述第二识别装置识别的下降定时作为复位信号。
5.一种光传输系统,其特征在于,在发送侧具有第一及第二边沿检测装置,由应传输的信号波形分别检测上升沿及下降沿;第一传输用脉冲产生装置,产生第一传输用脉冲信号,所述第一传输用脉冲信号以由所述第一边沿检测装置得到的上升沿检测定时为界,由极性相互反转的极性反转脉冲对构成;第二传输用脉冲产生装置,产生第二传输用脉冲信号,所述第二传输用脉冲信号以由所述第二边沿检测装置得到的下降沿检测定时为界,由与所述第一传输用脉冲信号存在极性相互反转的关系的、极性相互反转的极性反转脉冲对构成;和光强度调制装置,根据所述第一及第二传输用脉冲信号生成光强度调制信号;在接收侧具有AC耦合接收装置,接收所述光强度调制信号、得到仅取出其交流成分的接收信号;识别装置,从所述接收信号,根据所述极性反转的关系,区别与所述第一及第二传输用脉冲信号有关的信号,同时识别上升定时和下降定时;和信号再生装置,根据所述上升定时及下降定时再现与所述应传输的信号波形有关的上升沿及下降沿。
6.如权利要求5所述的光传输系统,其特征在于,所述识别装置包括第一识别电路,将所述接收信号中与所述第一传输用脉冲信号有关的信号的极性从正极性向负极性反转的定时作为上升定时识别;和第二识别电路,将所述接收信号中与所述第二传输用脉冲信号有关的信号的极性从负极性向正极性反转的定时作为下降定时识别。
7.如权利要求6所述的光传输系统,其特征在于,根据作为定时识别基准的识别基准电平、和给出上升定时的识别动作开始定时的上升识别开始电平及给出下降定时的识别动作开始定时的下降识别开始电平,在识别上升定时时,在所述接收信号的上升穿过所述上升识别开始电平的时刻,所述第一识别装置形成仅有一定时间的动作状态,同时,所述第二识别装置形成不能动作状态,第一识别装置在动作状态中,将所述接收信号穿过所述识别基准电平的时刻作为上升定时识别;在识别下降定时时,在所述接收信号的下降穿过所述下降识别开始电平的时刻,所述第二识别装置形成仅有一定时间的动作状态,同时,前述第二识别装置形成不能动作状态,第二识别装置在动作状态中,将所述接收信号穿过所述识别基准电平的时刻作为下降定时识别。
8.如权利要求5所述的光传输系统,其特征在于,所述信号再生装置由异步SR触发电路构成,所述异步SR触发电路将由所述识别装置识别的上升定时、下降定时分别作为置位信号、复位信号。
9.一种半导体器件测试装置,其特征在于,具有权利要求1至8中的任一项记载的光传输系统,发出二值信号的测试装置本体和接收所述二值信号的测试头由光纤连接,在所述测试装置本体和所述测试头之间进行利用所述光传输系统的光传输。
10.一种光传输方法,其特征在于,具有发送步骤,检测应传输的信号波形的上升沿及下降沿,并向光传输线上发送以这些边沿的检测定时为界、表示上升定时及下降定时的定时信号;和接收步骤,接收被发送到所述光传输线上的定时信号,根据所述接收信号的上升定时及下降定时,再现与所述应传输的信号波形有关的上升沿及下降沿。
11.一种光传输方法,其特征在于,具有第一步骤,分别检测应传输的信号波形的上升沿及下降沿;第二步骤,产生以所述上升沿检测定时为界、由极性相互反转的极性反转脉冲对构成的第一传输用脉冲信号,同时,产生以所述下降沿检测定时为界、由极性相互反转的极性反转脉冲对构成的第二传输用脉冲信号;第三步骤,根据所述第一传输用脉冲信号生成第一光强度调制信号,同时,根据所述第二传输用脉中信号生成第二光强度调制信号,并将这些调制信号分别发送到光传输线上;第四步骤,分别接收所述第一及第二光强度调制信号,得到仅取出其交流成分的第一及第二接收信号;和第五步骤,从所述第一接收信号识别上升定时,同时从所述第二接收信号识别下降定时,根据所述识别的上升定时及下降定时,再现与所述应传输的信号波形有关的上升沿及下降沿。
12.如权利要求11所述的光传输方法,其特征在于,所述第五步骤的上升定时及下降定时的识别,通过将所述第一接收信号的极性反转的定时作为上升定时、将所述第二接收信号的极性反转的定时作为下降定时识别来进行。
13.如权利要求12所述的光传输方法,其特征在于,在识别上升定时时,根据作为上升定时识别基准的上升识别基准电平、和给出上升定时的识别动作开始定时的上升识别开始电平,从所述第一接收信号的上升穿过所述上升识别开始电平的时刻,在一定时间内将所述第一接收信号穿过所述上升识别基准电平的时刻作为上升定时识别;在识别下降定时时,根据作为下降定时识别基准的下降识别基准电平、和给出下降定时的识别动作开始定时的下降识别开始电平,从所述第二接收信号的下降穿过所述下降识别开始电平的时刻,在一定时间内将所述第二接收信号穿过所述下降识别基准电平的时刻作为下降定时识别。
14.一种光传输方法,其特征在于,具有;第一步骤,从应传输的信号波形分别检测上升沿及下降沿;第二步骤,产生以所述上升沿检测定时为界、由极性相互反转的极性反转脉冲对构成的第一传输用脉冲信号,同时,产生以所述下降沿检测定时为界、与所述第一传输用脉冲信号具有极性相互反转的关系的、由极性相互反转的极性反转脉冲对构成的第二传输用脉冲信号;第三步骤,根据所述第一及第二传输用脉冲信号生成光强度调制信号,并将这些调制信号发送到光传输线上;第四步骤,接收所述光强度调制信号,得到仅取出其交流成分的接收信号;和第五步骤,从所述接收信号,根据极性反转的关系,区别与所述第一及第二传输用脉冲信号有关的信号,同时,识别上升定时及下降定时,根据所述识别的上升定时及下降定时再现与所述应传输的信号波形有关的上升沿及下降沿。
15.如权利要求14所述的光传输方法,其特征在于,所述第五步骤的上升定时及下降定时的识别,通过将所述接收信号中与所述第一传输用脉冲信号有关的信号的极性从正极性向负极性反转的定时作为上升定时、将所述接收信号中与所述第二传输用脉冲信号有关的信号的极性从负极性向正极性反转的定时作为下降定时识别来进行。
16.如权利要求15所述的光传输方法,其特征在于,根据作为定时识别基准的识别基准电平、和给出上升定时的识别动作开始定时的上升识别开始电平及给出下降定时的识别动作开始定时的下降识别开始电平,在识别上升定时时,从所述接收信号的上升穿过所述上升识别开始电平的时刻,只在一定时间内,进行上升定时识别,同时,不进行下降定时的识别,在所述时间内,将所述接收信号穿过所述识别基准电平的时刻作为上升定时识别;在识别下降定时时,从所述接收信号的下降穿过所述下降识别开始电平的时刻,只在一定时间内,进行下降定时识别,同时,不进行上升定时的识别,在所述时间内,将所述接收信号穿过所述识别基准电平的时刻作为下降定时识别。
17.一种光脉冲传输方法,将电脉冲施加给设在发送侧的发光元件,根据所述电脉冲由发光元件使光脉冲发光,将所述光脉冲通过光学传输线路传输到接收侧,由设在接收侧的受光元件变换为电脉冲,将所述电脉冲作为接收信号接收,其特征在于,在所述发送侧,将施加给所述发光元件的电脉冲作为以直流偏置电流为中心、正和负对称变化的正负对称波形信号,将光传输线路上的光的平均值维持在一定值。
18.如权利要求17所述的光脉冲传输方法,其特征在于,将接收侧接收的正负对称波形信号的检测点规定为穿过所述偏置电流值的过零点。
19.一种光脉冲传输方法,将电脉冲施加给设在发送侧的发光元件,根据所述电脉冲由发光元件使光脉冲发光,将所述光脉冲通过光学传输线路传输到接收侧,由设在接收侧的受光元件变换为电脉冲,将所述电脉冲作为接收信号接收,其特征在于,在所述发送侧,将施加给所述发光元件的电脉冲在前沿及后沿两侧,作为以直流偏置电流值为中心、正和负对称变化的正负对称波形信号,即使传输脉冲宽度长的脉冲也将所述光传输线路上的光的平均值维持在一定值。
20.如权利要求19所述的光脉冲传输方法,其特征在于,接收侧的接收检测点由在所述前沿及后沿产生的正负对称波形信号的任一过零点规定。
21.如权利要求17至21中的任一项所述的光脉冲传输方法,其特征在于,在接收侧设有产生对应于所述直流偏置电流值的直流电压的平滑电路,将所述平滑电路产生的直流电压作为具有滞回特性的电压比较器的基准电压供给,以所述基准电压为中心将超过所述滞回特性的滞回幅度的电位变化作为接收信号检测出来,从所述电压比较器输出。
22.一种传输波形变换方法,将数字输入信号变换为以所述输入信号的上升或下降的定时为界、由极性相互反转的极性反转脉冲对构成的传输波形,其特征在于,由所述数字输入信号分别生成第一波形,与所述输入信号波形相等;第二波形,比所述第一波形延迟一定的时间段,振幅为所述第一波形的2倍,波形与所述数字输入信号具有负逻辑关系;第三波形,比所述第二波形延迟一定的时间段,和所述第一传输波形波形相等;通过使所述第一至第三波形重叠,生成所述极性相互反转的极性反转脉冲对。
23.一种光强度调制装置,具有发光装置和根据数字输入信号驱动所述发光装置的驱动装置,其特征在于,所述驱动装置具有第一电流开关装置,形成与所述数字输入信号波形相等的第一电流波形;第二电流开关装置,形成比所述第一波形延迟一定的时间段、振幅为所述第一波形的2倍、波形与所述数字输入信号具有负逻辑关系的第二电流波形;和第三电流开关装置,形成比所述第二波形延迟一定的时间段、和所述第一电流波形波形相等的第三电流波形;用所述第一至第三电流波形相加得到的电流波形驱动所述发光元件。
24.如权利要求23所述的光强度调制装置,其特征在于,所述第一至第三电流开关装置分别具有所述数字输入信号的反转输入连接在基极上的第一晶体管、和所述数字输入信号的输入连接在基极上的第二晶体管,这些第一及第二晶体管的发射极被一起连接在电流源上;构成所述第一及第三电流开关装置的第一晶体管的集电极、和构成所述第二电流开关装置的第二晶体管的集电极共同连接在电源供给线路上,形成第一输出;构成所述第一及第三电流开关装置的第二晶体管的集电极、和构成所述第二电流开关装置的第一晶体管的集电极共同连接,形成第二输出;所述第二电流开关装置的电流源供给的电流是其他电流开关装置的电流源的2倍。
25.如权利要求24所述的光强度调制装置,其特征在于,所述第二电流开关装置在第一晶体管的集电极的输入线路上设有第一延迟电路,在第二晶体管的集电极的输入线路上设有第二延迟电路;所述第三电流开关装置在第一晶体管的集电极的输入线路上串联有所述第一延迟电路及第三延迟电路,在第二晶体管的集电极的输入线路上串联有所述第二延迟电路及第四延迟电路。
26.如权利要求24所述的光强度调制装置,其特征在于,所述第一至第三电流开关装置的电流源分别设有调节电流用电阻,第一及第三电流开关装置的电流源的调节电流用电阻的电阻值相等,第二电流开关装置的电流源的调节电流用电阻的电阻值设定为其他电流开关装置的电流源的调节电流用电阻的电阻值的2分之1。
27.一种光传输系统,其特征在于,在发送侧,具有权利要求23至26中的任一项所述的光强度调制装置;在接收侧,具有AC耦合接收装置,接收由所述光强度调制装置调制光强度后的信号,得到仅取出其交流成分的接收信号;和信号再生装置,由所述接收信号,根据所述极性反转的关系,再现传输前的数字输入信号的上升定时及下降定时。
28.一种半导体器件测试装置,其特征在于,测试装置本体和测试头由光纤连接,在所述测试装置本体侧,具有权利要求23至26中的任一项所述的光强度调制装置;在所述测试头侧,具有AC耦合接收装置,接收由所述光强度调制装置调制光强度后的信号,得到仅取出其交流成分的接收信号;和信号再生装置,由所述接收信号,根据所述极性反转的关系,再现传输前的数字输入信号的上升定时及下降定时。
29.一种半导体器件测试装置,其特征在于,测试装置本体和测试头由光纤连接,在所述测试头侧,具有权利要求23至26中的任一项所述的光强度调制装置;在所述测试装置本体侧,具有AC耦合接收装置,接收由所述光强度调制装置调制光强度后的信号,得到仅取出其交流成分的接收信号;和信号再生装置,由所述接收信号,根据所述极性反转的关系,再现传输前的数字输入信号的上升定时及下降定时。
全文摘要
提供一种对定时精度高且周期不定并存在直流成分的信号也能够高精度地进行光传输的光传输方式。在发送侧具有:上升沿检测电路1,检测传输信号波形的上升沿;传输用脉冲产生电路2,产生传输用脉冲信号(b)、该传输用脉冲信号(b)以该检测定时为界,由极性相互反转的极性反转脉冲对构成;和光强度调制电路3,根据所述脉冲信号(b)生成光强度调制信号(c);在接收侧具有:AC耦合接收电路4,接收光强度调制信号(c)、并仅取出其交流成分;和识别电路5,从接收信号识别上升定时。并且,设有传输有关传输信号波形下降的信号的同样的结构,根据识别的上升定时及下降定时再现原传输信号波形的上升沿及下降沿。
文档编号H04L25/34GK1216182SQ98800050
公开日1999年5月5日 申请日期1998年1月22日 优先权日1997年1月22日
发明者冈安俊幸, 岸信人 申请人:株式会社爱德万测试
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