JISC5990:1997 光伝送用フォトダイオード通則

C 5990 : 1997

（1）

2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。

まえがき

この規格は，工業標準化法に基づいて，日本工業標準調査会の審議を経て，通商産業大臣が改正した日

本工業規格である。これによってJIS C 5990-1988は改正され，この規格に置き換えられる。

今回の改正では，日本工業規格と国際規格との一致に留意したが，これについては解説にその詳細を記

述した。

この規格の一部が，技術的性質をもつ特許権，出願公開後の特許出願，実用新案権又は出願公開後の実

用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。通商産業大臣及び日本工業標準調査会は，

このような技術的性質をもつ特許権，出願公開後の特許出願，実用新案権又は出願公開後の実用新案登録

出願にかかわる確認について，責任はもたない。

JIS C 5990には，次に示す附属書がある。

附属書1（参考）光伝送用フォトダイオード（APD以外）の個別規格の様式

附属書2（参考）光伝送用フォトダイオード (APD) の個別規格の様式

附属書3（参考）光伝送用フォトダイオード環境試験及び耐久試験用個別規格の様式

2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。

日本工業規格 JIS

C 5990 : 1997

光伝送用フォトダイオード通則

General rules of photodiodes for fiber optic transmission

序文規格を適用するに当たっては，その規格が引用している規格も同時に参照しなければならない。ま

た，同類の規格があれば，これとの比較検討が必要なことも多い。

この規格は，1992年に発行されたIEC 747-5, Semiconductor devices−Discrete devices and integrated circuits

Part 5 : Optoelectronic devices及び1994年に発行されたIEC 747-5 Amendment 1を元に，技術的内容を変更

することなく作成した日本工業規格である。

1. 適用範囲この規格は，光伝送用フォトダイオード（電子回路内蔵形を除く。以下，フォトダイオー

ドという。）の用語，記号，分類，最大定格，性能などの一般的共通事項について規定する。

備考この規格の対応国際規格を，次に示す。

IEC 747-5 (1992) Semiconductor devices−Discrete devices and integrated circuits Part 5 :

Optoelectronic devices (Second edition)

IEC 747-5 (1994) Amendment 1

2. 引用規格次に掲げる規格は，この規格に引用されることによって，この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格は，その最新版を適用する。

JIS C 0301 電気用図記号

JIS C 5991 光伝送用フォトダイオード測定方法

3. 定義この規格で用いる主な用語（記号）の定義は次による。

a) 絶対最大定格 (Absolute maximum ratings) 瞬時でも超過してはならない限界値。どの一つの規格値

も超えてはならない。

b) 保存温度 (Storage temperature, Tstg) 電源電圧及び入力信号を加えないときの許容周囲温度。

c) 周囲温度 (Ambient temperature, Ta) フォトダイオードが置かれている雰囲気の温度。

d) ケース温度 (Case temperature, Tc) 規定の部分におけるケースの温度。

e) 動作温度 (Operating temperature, Top) 規定の電圧又は電流の場合に動作が保証できる周囲温度

(Operating ambient temperature, Top(a)) 又はケース温度 (Operating case temperature, Top(c))。

暗電流 (Reverse dark current, Id) 光が入力しない状態で規定の逆電圧を印加したときに流れる電流。

g) 降伏電圧 (Breakdown voltage, V(BR)) フォトダイオードに逆電圧を加え電圧を増加していくとアバラ

ンシェ増倍によって急激に電流が増加するが，この領域で規定の逆電流を流したときの電圧。

備考アバランシェ増倍とは，キャリアである電子又は正孔が逆バイアスされ，電界の極めて大きく

なった空間電荷層を通過するとき大きなエネルギーを獲得するため，結晶を構成する原子との

C 5990 : 1997

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衝突電離によって電子正孔対を作ることを急速に繰り返し，電流が急増する現象。

h) 受光感度 (Responsivity, S) 規定の波長の単位入力光パワー当たりの出力電流。

上昇時間 (Rise time, tr) 入力光パルスに対する出力電気信号が，最大値の10 %から90 %まで増加す

るのに要する時間。

下降時間 (Fall time, tf) 入力光パルスに対する出力電気信号が，最大値の90 %から10 %まで減少す

るのに要する時間。

k) ターンオン時間 (Turn-on time, ton) 入力光パルスの最大値の10 %から入力光パルスに対する出力電

気信号が最大値の90%まで増加するのに要する時間。

ターンオフ時間 (Turn-off time, toff) 入力光パルスの最大値の90 %から入力光パルスに対する出力電

気信号が最大値の10 %まで減少するのに要する時間。

m) ターンオン遅延時間 (Turn-on delay time, td(on)) 入力光パルスの最大値の10 %から入力光パルスに対

する出力電気信号が最大値の10%まで増加するのに要する時間。

n) ターンオフ遅延時間 (Turn-off delay time, td(off)) 入力光パルスの最大値の90 %から入力光パルスに対

する出力電気信号が最大値の90 %まで減少するのに要する時間。

o) 端子間容量 (Total capacitance, Ctot) 規定の逆電圧及び周波数での陽極・陰極間の静電容量。

p) 増倍率 (Multiplication factor, M) アバランシェ増倍された出力光電流と，アバランシェ増倍が無視で

きるほど小さい電圧領域での出力光電流との比。

q) 過剰雑音係数 (Excess noise factor, Fe) アバランシェ増倍過程で生じるイオン化の揺らぎによって発

生する雑音の大きさを表す係数。

備考過剰雑音は，次の式で表される過剰雑音指数xで表されることがある。

Fe＝Mx

ここに， Fe：過剰雑音係数

M：増倍率

x：過剰雑音指数

r) 遮断周波数 (Cut-off frequency, fc) 規定動作点で正弦波による小信号の強度変調光を入力したとき得

られる信号出力の正弦波振幅が，低周波の領域の十分に平坦な部分に対して3 dB低下する周波数。

放射照度 (Irradiance, Ee) 受光面の単位面積当たりの入力光パワー。

4. 個別規格個々のフォトダイオードの絶対最大定格，性能，外形などを，個別規格に規定する。

5. 図記号図記号は，JIS C 0301による。

6. 分類フォトダイオードの分類は，表1による。

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表1 光伝送用フォトダイオードの分類

分類項目

種類

大項目

小項目

結晶材料

−

シリコン，ゲルマニウム，インジウムガリウムひ素，インジウムガリウ
ムひ素りんなど

波長帯

−

600 nm帯，800 nm帯，1 300 nm帯，1 500 nm帯など

素子構造

−

PIN形，APD形，ショットキ障壁形，PN形

パッケージ構造

光入力端構造

光入力窓形，光ファイバピグテイル形，光コネクタ形，開放形など

端子構造

TO形，ピル形など

用途

−

低速用，高速用，マルチモード光ファイバ用，シングルモード光ファイ
バ用など

7. 最大定格フォトダイオードの最大定格は，絶対最大定格とする。最大定格の各項目は，附属書1又

は附属書2に示す個別規格の様式による。規定値は，表2〜4に示す値を推奨する。

表2 保存温度 (Tstg)

単位 ℃

下限値 −10 −20 −30 −40 −50 −55 −60 −65
上限値 50 60 70 80 85 90 100 125 150

表3 動作温度 (Top)

単位 ℃

下限値 −10 −20 −30 −40 −50 −55 −60 −65
上限値 40 50 60 70 80 85 90 100 125 150

表4 順電流 (IF)，逆電流 (IR)，逆電圧 (VR)

順電流，逆電流，逆電圧
×10n A, V

1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 8
9

備考1. nは，整数とする。

2. 特に指定がない場合は，動作温度は25 ℃とする。

8. 性能

8.1

電気的及び光学的特性フォトダイオードの電気的及び光学的特性は，附属書1又は附属書2に示

す個別規格に規定した項目で規定する。

特性を規定する測定条件として与える電圧，電流，入力光パワー及び繰返し周波数は，表5及び表6に

示す値を推奨する。

表5 特性を規定する試験条件として与える電圧，電流，入力光パワー

電圧，電流，入力光パワー
×10n A, V, W

1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 8
9

備考 nは，整数とする。

表6 特性を規定する試験条件として与える繰返し周波数

繰返し周波数×10nHz

1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 8 9

備考1. nは，整数とする。

2. 動作特性については，上記以外の繰返し周波数を用いてもよ

い。

8.2

環境及び耐久性に対する性能フォトダイオードの環境及び耐久性に対する性能は，附属書3に示

す参考を満足しなければならない。

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9. 測定フォトダイオードの測定は，規定がない限り，JIS C 5991による。

10. 表示フォトダイオードは，次の項目を表示しなければならない。ただし，個々のフォトダイオード

に表示することが困難な場合は，包装に表示してもよい。

a) 形名

b) 製造業者名又はその略記号

c) 製造年月日又は製造ロット番号若しくはそれらの略号

d) その他必要な事項

11. 取扱いの注意事項

11.1 静電気による破壊に対する注意静電気による破壊の恐れのあるフォトダイオードに対しては，次

の事項に注意する。

a) 輸送，保存及び放置の際は，静電気導電材料，帯電防止処理材料などを用い，静電気の帯電を防止す

る。

b) 測定は，静電気の発生しない場所で行う。相対湿度は，50 %程度が望ましい。また，静電気の発生を

防ぐために，測定者，工具及び測定機器類の電位と被測定フォトダイオードを取り扱う場所を同電位

にすることが望ましい。

11.2 光入力端の汚れに対する注意フォトダイオードの光入力端は，汚れないように注意する。汚れた

場合は，アルコールなどで汚れを取り除く。

関連規格 IEC 747-1 (1983) Semiconductor devices−Discrete devices and integrated circuits Part 1 : General

IEC 747-1 (1991) Amendment 1

IEC 747-1 (1993) Amendment 2

C 5990 : 1997

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参考代表的特性について

この参考は，本体及び附属書を補足するもので，規定の一部ではない。

ある物理量に依存する特性のように，図で示すことでフォトダイオードの性能の把握が容易になる特性

に関して，製造者は，同一種類のフォトダイオードについて平均的に得られる特性を，代表的特性として

図示することが望ましい。

例受光感度の波長に対する依存性

端子間容量の逆電圧に対する依存性

暗電流の逆電圧に対する依存性

増倍率の逆電圧に対する依存性（APD形だけ）

過剰雑音係数の増倍率に対する依存性（APD形だけ）など

1996（平成8）年度光能動部品標準化委員会構成表

氏名

所属

（委員長）

福田光男

日本電信電話株式会社NTT光エレクトロニクス研究
所集積光エレクトロニクス研究部

（委員）

井沢浩

三菱電機株式会社鎌倉製作所光・マイクロ波通信シス
テム部光電子技術第一課

兼谷明男

工業技術院標準部情報電気規格課（1996年7月から）

藤井隆宏

工業技術院標準部電気規格課（1996年6月まで）

加山英男

財団法人日本規格協会技術部調査研究課

北相模博夫

富士通株式会社基幹通信事業本部光開発推進部第一
開発部

北原知之

株式会社日立製作所情報通信事業部販売推進部光営
業技術センタ

城野順吉

アンリツ株式会社計測器事業部第4開発部光プロジェクト

堀川英明

沖電気工業株式会社研究開発本部半導体技術研究所
次世代光通信システムデバイスプロジェクト

本田和生

ソニー株式会社セミコンダクタカンパニー半導体レ
ーザ部

御神村泰樹

住友電気工業株式会社光電子事業部技術部

宮島博文

浜松ホトニクス株式会社中央研究所材料研究室

本舘淳哉

株式会社東芝半導体システム技術センター光半導体
応用技術光半導体応用技術第一担当

（事務局）

山田康之

財団法人光産業技術振興協会開発部

杉山雄二

財団法人光産業技術振興協会開発部

増田岳夫

財団法人光産業技術振興協会開発部標準化室