【線路主任技術者】過去問準拠 予想演習 問007 解説｜思考ルート
光受信器の受光素子としてアバランシェフォトダイオード（APD）を使用する場合の、逆バイアス電圧の過剰印加や運用管理におけるリスク管理およびトラブル防止策に関する記述として、最も不適切なものはどれか。
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.007
光受信器の受光素子としてアバランシェフォトダイオード（APD）を使用する場合の、逆バイアス電圧の過剰印加や運用管理におけるリスク管理およびトラブル防止策に関する記述として、最も不適切なものはどれか。
選択肢
APDに過度な高逆バイアス電圧を継続的に印加すると、電子なだれ増倍作用による過剰なアバランシェ電流が流れ、ショット雑音の増加や素子の熱的・電気的破壊を招くおそれがあるため、適切なバイアス電圧の管理が不可欠である。
APDの増倍利得は周囲温度の変化によって変動する特性があるため、受信感度の安定化と過大電流による破損を防ぐ目的で、温度補償回路を用いて逆バイアス電圧を適切に制御する対策が講じられる。
APDの高感度受信特性を最大限に引き出すため、逆バイアス電圧を定格値以上に設定してアバランシェ増倍率を意図的に無限大に収束させ、信号光の有無に関わらず常に一定の最大電流を流し続ける運用が行われる。
強電界を印加してキャリアを衝突電離させるAPDでは、入力光パワーが予期せず過大になった場合に受光素子が飽和し波形ひずみや誤り率の悪化を惹起するため、光減衰器の挿入等による受光レベルの適正化が必要である。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 3
■【設問の意図と背景】
APDの高感度受光におけるアバランシェ増倍の利点と、過電圧印加や温度変動に起因する素子破壊・雑音増加といったリスク要因に対する適切な管理・予防策の知識を問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
APDは逆バイアス電圧を高めて強電界を印加することで電子なだれ増倍を生じさせるが、定格を超える過剰な電圧印加は過大電流による素子の熱破壊や過剰雑音の増大を招く。増倍率を無限大にすることは物理的に不可能であり、素子の破壊につながるため不適切である。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：過剰な高電圧印加によるショット雑音増加や素子破壊への注意喚起であり、適切なリスク管理の記述として正しい。
・選択肢2：温度変化による利得変動に対する温度補償回路を用いたバイアス制御であり、実務上の適切な対策として正しい。
・選択肢3：増倍率を無限大に収束させて常に最大電流を流すという運用は素子を破壊する致命的な誤りであり、最も不適切。
・選択肢4：過大入力光による受光素子の飽和や波形ひずみを防ぐための減衰器挿入等による適正化であり、適切な対策として正しい。
■【本番での即断ポイント】
「増倍率を無限大にする」「常に最大電流を流す」といった物理的・実務的にあり得ない極端な記述は、リスク管理・トラブル防止の観点から誤りであると即断する。
スマホで全100問をランダム演習・弱点管理しませんか？
「思考ルート」のWeb演習アプリなら、線路主任技術者をはじめとする難関資格の過去問準拠・予想演習を、スマホやPCで100問まで完全無料でお試し演習できます。