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【線路主任技術者】過去問準拠 予想演習 問011 解説|思考ルート

アバランシェフォトダイオード(APD)を光受信器の受光素子として用いて運用および保守を行う際、現場におけるバイアス電圧の管理方法や取り扱い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.011

アバランシェフォトダイオード(APD)を光受信器の受光素子として用いて運用および保守を行う際、現場におけるバイアス電圧の管理方法や取り扱いに関する記述として、最も不適切なものはどれか。

選択肢

  1. 逆バイアス電圧の制御は、素子の利得を安定させ過剰雑音を抑制するため、温度変化に応じた適切な温度補償回路を組み込んで運用管理を行うことが重要である。

  2. 逆バイアス電圧を過度に高く設定すると、アバランシェ増倍作用による強電界によって過剰なショット雑音や暗電流が増加し、かえって受信感度が劣化するおそれがある。

  3. APDの逆バイアス電圧調整やモジュールの交換作業を行う際は、不用意なサージ電流や過電圧による素子破壊を防ぐため、あらかじめ電源を確実に遮断して行う必要がある。

  4. 高感度受信の性能を最大限に引き出すため、製造メーカーが規定する最大定格電圧を意図的に大きく超える逆バイアス電圧を常時印加してアバランシェ利得を限界まで高めて運用する。


正解と解説(思考ルート)

【正解】 選択肢 4

■【設問の意図と背景】

光通信の長距離伝送において不可欠なAPDの高感度受光素子について、実務における安全運用やバイアス電圧管理の禁止事項を問う。

■【正解の根拠とメカニズム】

選択肢4の記述は、メーカーが規定する最大定格電圧を超える過度な高電圧印加を推奨しており、素子の熱破壊や過剰なショット雑音の発生を招くため実務上絶対に行ってはならない不適切行動である。

■【各選択肢の徹底検証】

・選択肢1:温度変化による利得変動を防ぐため、温度補償回路の併用は極めて適切である。

・選択肢2:過度な高電圧は過剰雑音を増大させるため適切である。

・選択肢3:交換・調整時の電源遮断は素子保護の基本ルールとして正しい。

・選択肢4:最大定格を超える電圧印加は素子破壊の原因となるため不適切であり、これが正解となる。

■【本番での即断ポイント】

「定格を超える」「限界まで高める」といった過激な表現が含まれる選択肢は、安全管理や機器保護の観点から誤りであると即座に見抜く。

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