JP7199228B2

JP7199228B2 - Power supply device and optical component drive system

Info

Publication number: JP7199228B2
Application number: JP2019000543A
Authority: JP
Inventors: 敦草山; 康幸七海; 清木戸; 裕二赤堀
Original assignee: NTT Electronics Corp
Current assignee: NTT Electronics Corp
Priority date: 2019-01-07
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2039-01-07
Also published as: JP2020109580A

Description

本開示は、光回路基板上に形成された熱光学効果を利用した光部品に電力を供給するための電力供給装置及びそれを備える光部品駆動システムに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a power supply device for supplying power to an optical component formed on an optical circuit board and utilizing the thermo-optic effect, and an optical component driving system including the same.

基板上に複数のヒーターが配置され、電圧源でそれらのヒーターを駆動するシステムが存在している。例えば、特許文献１に記載されるインクジェット記録ヘッド用基板である。特許文献１は、インクジェット記録ヘッドにおいて、複数の発熱抵抗体（ヒーター）を電圧源で駆動する時に、共通配線に分布する抵抗によって共通配線上の電圧が変動し、発熱する抵抗体の数に依存して発熱量が変わるという問題を解決するものである。 There are systems in which heaters are placed on a substrate and driven by a voltage source. For example, it is an ink jet recording head substrate described in Patent Document 1. In Patent Document 1, in an inkjet recording head, when a plurality of heat generating resistors (heaters) are driven by a voltage source, the voltage on the common wiring fluctuates due to the resistance distributed in the common wiring, and the voltage on the common wiring varies, depending on the number of heat generating resistors. This solves the problem that the amount of heat generated changes as a result.

特開２００６－１６８１７９号公報JP 2006-168179 A

特許文献１では、電源から発熱体に至る共通配線と、発熱体からグランドに至る共通配線を対向した櫛状に配置し、この経路の配線抵抗を発熱体の位置に撚らず、均一化する手段を提案している。しかしながら、こうした電極配置は、発熱体の直近に通電する電流量を調節するトランジスタなどの素子が必要である。 In Patent Document 1, a common wiring from a power supply to a heating element and a common wiring from a heating element to a ground are arranged in a comb shape facing each other, and the wiring resistance of this path is made uniform without being twisted at the position of the heating element. suggesting a means. However, such an electrode arrangement requires an element, such as a transistor, to regulate the amount of current passed in the immediate vicinity of the heating element.

光スイッチや可変光アッテネータのような熱光学効果を利用した光部品を光波回路基板上に形成した場合、これらの光部品における発熱量を制御する制御回路は当該光波回路基板上に配置することが難しく、外部に接続する必要がある。このため熱光学効果を利用した光部品を搭載する光波回路基板に対しては、特許文献１のような手法を適用することはできない。つまり、熱光学効果を利用した光部品を搭載する光波回路基板に対しては、共通配線に分布する抵抗によって共通配線上の電圧が変動し、ヒーターの数に依存して発熱量が変わるという課題が依然あった。 When optical components utilizing the thermo-optic effect, such as optical switches and variable optical attenuators, are formed on a lightwave circuit board, a control circuit for controlling the amount of heat generated by these optical components can be arranged on the lightwave circuit board. It is difficult and needs to be connected externally. For this reason, the technique of Patent Document 1 cannot be applied to a lightwave circuit board on which optical components utilizing the thermo-optic effect are mounted. In other words, for a lightwave circuit board on which optical components utilizing the thermo-optic effect are mounted, the voltage on the common wiring fluctuates due to the resistance distributed in the common wiring, and the amount of heat generated varies depending on the number of heaters. was still there.

そこで、本発明は、前記課題を解決するために、光波回路基板に搭載されるヒーターの数に関わらずヒーターの発熱量を一定に保つことができる電力供給装置及び光部品駆動システムを提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a power supply device and an optical component driving system that can keep the amount of heat generated by the heaters constant regardless of the number of heaters mounted on the lightwave circuit board. With the goal.

上記目的を達成するために、本発明に係る電力供給装置は、ヒーターに流れる電流を個別に制御することとした。 In order to achieve the above object, the power supply device according to the present invention individually controls the currents flowing through the heaters.

具体的には、本発明に係る電力供給装置は、
複数の電力供給対象のそれぞれに電圧を印加する定電圧源と、
それぞれの前記電力供給対象を流れる電流値を検出する電流検出回路と、
前記定電圧源と前記電力供給対象とを接続するそれぞれの電気経路にソースとドレインが接続される電界効果トランジスタと、
それぞれの前記電界効果トランジスタのゲート電圧を制御し、前記電流検出回路が検出した前記電流値が所望の値となるように前記ソースと前記ドレインとの間の電気抵抗を連続的に変化させる制御回路と、
を備える。 Specifically, the power supply device according to the present invention includes:
a constant voltage source that applies a voltage to each of a plurality of power supply targets;
a current detection circuit that detects a current value flowing through each of the power supply targets;
a field effect transistor having a source and a drain connected to respective electrical paths connecting the constant voltage source and the power supply target;
A control circuit that controls the gate voltage of each field effect transistor and continuously changes the electric resistance between the source and the drain so that the current value detected by the current detection circuit becomes a desired value. When,
Prepare.

本電力供給装置は、電力供給対象であるヒーター毎に電流を検出し、所定の値になるように電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の抵抗をアナログ的に変化させる。ヒーター別に電流を制御できるため、本発明は、光波回路基板に搭載されるヒーターの数に関わらずヒーターの発熱量を一定に保つことができる電力供給装置を提供することができる。 This power supply device detects the current for each heater to which power is to be supplied, and analogously changes the resistance of a field effect transistor (FET) so as to achieve a predetermined value. Since the current can be controlled for each heater, the present invention can provide a power supply device that can keep the amount of heat generated by the heaters constant regardless of the number of heaters mounted on the lightwave circuit board.

また、本発明に係る光部品駆動システムは、
熱光学効果を利用した複数の光部品、前記光部品毎に配置されるヒーター、及びそれぞれの前記ヒーターが共用し、前記ヒーターへ電流を供給する共通電気配線、が形成された光波回路基板と、
前記光波回路基板の前記ヒーターを前記電力供給対象とする前記電力供給装置と、
を備える。 Further, the optical component driving system according to the present invention includes:
a lightwave circuit board on which are formed a plurality of optical components using a thermo-optic effect, heaters arranged for each of the optical components, and common electrical wiring shared by the heaters and supplying current to the heaters;
the power supply device for supplying power to the heater of the lightwave circuit board;
Prepare.

本光部品駆動システムは、光波回路基板にヒーター別に電流を制御できる電力供給装置を接続する。このため、本発明は、光波回路基板に搭載されるヒーターの数に関わらずヒーターの発熱量を一定に保つことができる光部品駆動システムを提供することができる。 In this optical component driving system, a power supply device capable of controlling the current for each heater is connected to the optical circuit board. Therefore, the present invention can provide an optical component driving system that can keep the amount of heat generated by the heaters constant regardless of the number of heaters mounted on the lightwave circuit board.

本発明に係る光部品駆動システムの前記光波回路基板は、光波回路基板上で、前記共通電気配線と、前記定電圧源の間が２つ以上の経路で接続されていることを特徴とする。この構成により、共通配線で発生する電圧降下を低減できる。 The lightwave circuit board of the optical component driving system according to the present invention is characterized in that the common electric wiring and the constant voltage source are connected by two or more paths on the lightwave circuit board. This configuration can reduce the voltage drop that occurs in the common wiring.

一方、本発明に係る電力供給装置は、
定電圧を発生させる定電圧源と、
複数の電力供給対象の内、動作電圧の最も高い電力供給対象の動作電圧に前記定電圧源が発生した定電圧を変更し、全ての前記電力供給対象へ変更した電圧を印加する電圧変換器と、
を備える構成であってもよい。 On the other hand, the power supply device according to the present invention is
a constant voltage source that generates a constant voltage;
a voltage converter that changes the constant voltage generated by the constant voltage source to an operating voltage of a power supply target having the highest operating voltage among a plurality of power supply targets, and applies the changed voltage to all of the power supply targets; ,
may be provided.

本電力供給装置は、駆動対象の光波回路基板毎に出力電圧を電圧変換器に設定することができる。このため、本電力供給装置は、駆動する光波回路基板に最適な電圧を出力することでＦＥＴのソース・ドレイン間に印加される電圧を下げ、ＦＥＴでの消費電力を削減することができる。従って、本発明は、駆動する光波回路基板に応じて省電力化が可能な電力供給装置を提供することができる。 This power supply device can set the output voltage in the voltage converter for each light wave circuit board to be driven. Therefore, the present power supply device can reduce the voltage applied between the source and the drain of the FET by outputting the optimum voltage to the lightwave circuit board to be driven, thereby reducing the power consumption of the FET. Therefore, the present invention can provide a power supply device capable of saving power according to the lightwave circuit board to be driven.

また、本発明に係る電力供給装置は、
定電圧を発生させる定電圧源と、
前記定電圧源が発生した定電圧を印加電圧に変更し、全ての電力供給対象へ前記印加電圧を印加する電圧変換器と、
前記電圧変換器と前記電力供給対象とを接続するそれぞれの電気経路にソースとドレインが接続される電界効果トランジスタと、
それぞれの前記電界効果トランジスタのゲート電圧を制御し、前記電力供給対象に流れる電流を透過又は遮断する制御回路と、
電流が流れている前記電力供給対象に接続されている前記電界効果トランジスタの前記ソースと前記ドレインとの間の電圧に関する電圧関連値を測定する電圧モニタと、
前記電圧モニタが測定した全ての前記電圧関連値の平均値が最小となるように前記電圧変換器に前記印加電圧を変更させる電圧制御回路と、
を備える構成であってもよい。 Further, the power supply device according to the present invention is
a constant voltage source that generates a constant voltage;
a voltage converter that converts the constant voltage generated by the constant voltage source into an applied voltage and applies the applied voltage to all power supply targets;
a field effect transistor having a source and a drain connected to respective electrical paths connecting the voltage converter and the power supply target;
a control circuit that controls the gate voltage of each of the field effect transistors and transmits or blocks the current flowing through the power supply target;
a voltage monitor that measures a voltage-related value for the voltage between the source and the drain of the field effect transistor connected to the current-carrying power supply;
a voltage control circuit that causes the voltage converter to change the applied voltage so that an average value of all the voltage-related values measured by the voltage monitor is minimized;
may be provided.

本電力供給装置も、駆動対象の光波回路基板毎に出力電圧を電圧変換器に設定することができる。さらに本電力供給装置は、ＦＥＴとヒーターとの間の電位を常時測定する電圧モニタを有しており、当該電圧モニタが測定した電圧をもとに制御回路が電圧変換器の出力電圧を変更することができる。光波回路基板に最適な電圧とは、光波回路の動作時に、駆動電流を流しているヒーターの間で最も大きな両端電圧を駆動可能な電圧になる。本電力供給装置では、本装置が駆動している光波回路基板上にあるヒーターの両端電圧を、電圧モニタを使用して随時測定することにより、その時に最適な電圧値を、電圧変換器に設定することができる。光波回路基板に最適な電圧は、オンとなるヒーターの数や分布によって変動する。本電力供給装置は、そのようなオンとなるヒーターの数や分布の変動に追従して最適な出力電圧を電圧変換器に設定することができる。 This power supply device can also set the output voltage in the voltage converter for each light wave circuit board to be driven. Further, the power supply device has a voltage monitor that constantly measures the potential between the FET and the heater, and the control circuit changes the output voltage of the voltage converter based on the voltage measured by the voltage monitor. be able to. The optimum voltage for the light wave circuit board is the voltage that can drive the maximum voltage across the heaters to which the drive current is flowing during operation of the light wave circuit. In this power supply device, by using a voltage monitor to measure the voltage across the heater on the light wave circuit board that this device is driving at any time, the optimum voltage value at that time is set in the voltage converter. can do. The optimum voltage for a lightwave circuit board varies depending on the number and distribution of heaters that are turned on. This power supply device can follow such fluctuations in the number and distribution of heaters that are turned on and set the optimum output voltage to the voltage converter.

また、本発明に係る電力供給装置は、
定電圧を発生させる定電圧源と、
複数の電力供給対象のそれぞれに対応し、前記定電圧源が発生した定電圧を印加電圧に変更し、それぞれの前記電力供給対象へ前記印加電圧を印加する複数の電圧変換器と、
それぞれの前記電力供給対象を流れる電流値を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路が検出した前記電流値が所望の値となるようにそれぞれの前記電圧変換器に前記印加電圧を変更させる複数の制御回路と、
を備える構成であってもよい。 Further, the power supply device according to the present invention is
a constant voltage source that generates a constant voltage;
a plurality of voltage converters corresponding to each of a plurality of power supply targets, converting the constant voltage generated by the constant voltage source into an applied voltage, and applying the applied voltage to each of the power supply targets;
a current detection circuit that detects a current value flowing through each of the power supply targets;
a plurality of control circuits for changing the applied voltage to each of the voltage converters so that the current value detected by the current detection circuit becomes a desired value;
may be provided.

本電力供給装置も、駆動対象の光波回路基板毎に出力電圧を電圧変換器に設定することができる。さらに本電力供給装置は、電圧変換器をヒーター毎に備える。このため、本電力供給装置は、光波回路基板内のヒーター毎に、最適な供給電圧で駆動できるので、全体のヒーターを同一の電圧源で駆動する場合に比べて、消費電力を効果的に削減することができる。このため、本電力供給装置は、ヒーター抵抗や光スイッチのオンに必要なヒーター電力のばらつきによらず、それぞれのヒーターを最適な電圧で駆動することができる。また、本電力供給装置は、ＦＥＴを不備とするので、過剰電圧でＦＥＴで無駄な電力が消費されるという課題を完全に解決することができる。 This power supply device can also set the output voltage in the voltage converter for each light wave circuit board to be driven. Further, the power supply device has a voltage converter for each heater. For this reason, the present power supply device can drive each heater in the lightwave circuit board with the optimum supply voltage, so power consumption can be effectively reduced compared to the case where all the heaters are driven with the same voltage source. can do. Therefore, the present power supply device can drive each heater with an optimum voltage regardless of variations in heater resistance and heater power required to turn on the optical switch. Moreover, since the present power supply apparatus makes the FET defective, it can completely solve the problem of wasting power in the FET due to excessive voltage.

本発明に係る光部品駆動システムは、
熱光学効果を利用した複数の光スイッチ、前記光スイッチ毎に配置され、前記光スイッチの方路を切り替えるヒーター、及びそれぞれの前記ヒーターが共用し、前記ヒーターへ電流を供給する電気配線、が形成された光波回路基板と、
前記光波回路基板の前記ヒーターを前記電力供給対象とする前記電力供給装置と、
を備える。 An optical component driving system according to the present invention includes:
A plurality of optical switches using a thermo-optic effect, heaters arranged for each of the optical switches to switch the path of the optical switches, and electric wiring shared by the heaters for supplying current to the heaters are formed. a lightwave circuit board,
the power supply device for supplying power to the heater of the lightwave circuit board;
Prepare.

本発明は、光波回路基板に搭載されるヒーターの数に関わらずヒーターの発熱量を一定に保つことができる電力供給装置及び光部品駆動システムを提供することができる。さらに、本発明は、駆動する光波回路に応じて省電力化が可能な電力供給装置及び光部品駆動システムを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a power supply device and an optical component driving system that can keep the amount of heat generated by the heaters constant regardless of the number of heaters mounted on the lightwave circuit board. Furthermore, the present invention can provide a power supply device and an optical component driving system that can save power according to the optical wave circuit to be driven.

熱光学効果を利用した光部品を搭載する光波回路基板とこれを駆動する駆動回路を説明する図である。1 is a diagram for explaining a lightwave circuit board on which an optical component utilizing the thermo-optic effect is mounted and a drive circuit for driving the board; FIG. 本発明に係る光部品駆動システムを説明する図である。It is a figure explaining the optical component drive system based on this invention. 本発明に係る光部品駆動システムを説明する図である。It is a figure explaining the optical component drive system based on this invention. 本発明に係る光部品駆動システムを説明する図である。It is a figure explaining the optical component drive system based on this invention. 本発明に係る光部品駆動システムを説明する図である。It is a figure explaining the optical component drive system based on this invention. 本発明に係る光部品駆動システムを説明する図である。It is a figure explaining the optical component drive system based on this invention.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, in this specification and the drawings, constituent elements having the same reference numerals are the same as each other.

（発明概要）
本発明に係る電力供給装置は、例えば熱光学効果を利用した光波回路などの複数の電力供給対象のそれぞれに電圧を印加する定電圧源と、それぞれの電力供給対象を流れる電流値を検出する電流検出回路と、複数のそれらの電力供給対象への印加電圧を制御する出力電圧制御回路と、電流検出回路が検出したそれぞれの電力供給対象の電流値が所望の値となるように出力電圧制御回路の電力を連続的に変化させる制御回路とを備える。出力電圧制御回路は、定電圧源の供給電圧を適切な電圧（印可電圧）に変換して光波回路などの電力供給対象に加える働きを有し、例えば、ＦＥＴや電圧変換器が挙げられる。 (Outline of invention)
A power supply device according to the present invention includes a constant voltage source that applies a voltage to each of a plurality of power supply targets, such as a light wave circuit using a thermo-optic effect, and a current that detects the current value flowing through each power supply target. a detection circuit, an output voltage control circuit for controlling voltages applied to a plurality of the power supply targets, and an output voltage control circuit for controlling the current value of each power supply target detected by the current detection circuit to a desired value. and a control circuit for continuously varying the power of the The output voltage control circuit has the function of converting the supply voltage of the constant voltage source into an appropriate voltage (applied voltage) and applying it to a power supply target such as a light wave circuit, and includes, for example, an FET and a voltage converter.

本発明に係る光部品駆動システムは、ヒーターで光導波路の温度を変えることで光の経路を制御する、熱光学効果を利用した光波回路が複数集積された光波回路基板と、その光波回路基板と電気的に接続して光波回路のヒーターに電流を供給する駆動する駆動回路と、を備える。当該ヒーターは２端子を有し、第１の端子がそれぞれ駆動回路に接続され、第２の端子が光波回路基板上に形成された共通配線の任意の位置に接続されている。そして、当該駆動回路はヒーターに流れる電流をモニタしており、その電流が所定値となるように制御される。 An optical component driving system according to the present invention comprises a lightwave circuit board on which a plurality of lightwave circuits utilizing thermo-optic effects are integrated to control the path of light by changing the temperature of an optical waveguide with a heater, and the lightwave circuit board. and a drive circuit electrically connected to drive the heater of the lightwave circuit. The heater has two terminals, a first terminal connected to the drive circuit, and a second terminal connected to an arbitrary position of the common wiring formed on the lightwave circuit board. The drive circuit monitors the current flowing through the heater and controls the current to a predetermined value.

この構成によれば、共通配線への接続位置や、共通配線上の寄生抵抗の大きさに依存することなく、ヒーターで設定した熱量を発生させることができる。このため、駆動するヒーターの数によってヒーターの発熱量が変動する課題を解決できる。また、特許文献１と比較して電源からヒーターまでの配線数は増えるが、共通配線は配線抵抗を考慮せずに自由に結線できるので、電源からヒーター、ヒーターからグランドまでの配線長をそろえる必要がある特許文献１の手法と比較して、光波回路基板上の光回路の位置に合わせて、共通配線の経路や本数を任意に設定できるという利点がある。 According to this configuration, the amount of heat set by the heater can be generated without depending on the connection position to the common wiring and the magnitude of the parasitic resistance on the common wiring. Therefore, it is possible to solve the problem that the amount of heat generated by the heater varies depending on the number of heaters to be driven. In addition, although the number of wires from the power supply to the heater increases compared to Patent Document 1, the common wiring can be freely connected without considering the wiring resistance, so it is necessary to match the wiring lengths from the power supply to the heater and from the heater to the ground. Compared with the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200315, there is an advantage that the path and number of common wirings can be arbitrarily set according to the position of the optical circuit on the lightwave circuit board.

（発明課題の詳説）
図１は、光部品駆動システム１００を説明する図である。光部品駆動システム１００は、定電圧源２１を光波回路基板１１の外に配置した構成であり、光波回路基板１１は１入力２出力光スイッチを４チャンネル備えている。ここで、光スイッチには、マッハツェンダー干渉計が使用され、干渉計で分岐した導波路の一方にヒーターを装荷することで、その光導波路の屈折率を温度によって変化させ、２つの光出力経路に分岐する光の量を変えるという、光スイッチの機能を実現している。なお、図１では、光スイッチのマッハツェンダー干渉計の記載を省略し、ヒーターのみを示している。 (Detailed explanation of the subject of the invention)
FIG. 1 is a diagram illustrating an optical component driving system 100. As shown in FIG. The optical component driving system 100 has a configuration in which the constant voltage source 21 is arranged outside the light wave circuit board 11, and the light wave circuit board 11 has four channels of 1-input 2-output optical switches. Here, a Mach-Zehnder interferometer is used for the optical switch, and by loading one of the waveguides branched by the interferometer with a heater, the refractive index of the optical waveguide is changed by temperature, and two optical output paths It realizes the function of an optical switch, which changes the amount of light branched into two. Note that FIG. 1 omits illustration of the Mach-Zehnder interferometer of the optical switch and shows only the heater.

各ヒーターの第１の端子は、電力供給装置（ヒーター駆動回路）１２のＦＥＴ３３に接続される。ＦＥＴ３３はヒーターごとに用意されている。各ヒーターの第２の端子は、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４という抵抗のシンボルで示した光波回路基板１１の共通配線３１に、それぞれ異なる合流点１，合流点２，合流点３で接続されている。 A first terminal of each heater is connected to the FET 33 of the power supply (heater driving circuit) 12 . FET 33 is prepared for each heater. The second terminals of the respective heaters are connected to the common wiring 31 of the light wave circuit board 11 indicated by resistor symbols R1, R2, R3 and R4 at different junction points 1, 2 and 3, respectively. there is

ここで、ＦＥＴ３３は制御回路２２によって、一定のドレイン・ソース電圧になる様に設定されている。ヒーターの抵抗はＲｈ、電力供給装置１２から各ヒーターへの配線抵抗は、Ｒｓ１，Ｒｓ２，Ｒｓ３，Ｒｓ４である。 Here, the FET 33 is set by the control circuit 22 so as to have a constant drain-source voltage. The heater resistance is Rh, and the wiring resistances from the power supply device 12 to each heater are Rs1, Rs2, Rs3, and Rs4.

制御回路２２がヒーター４に対応するＦＥＴのゲート・ソース間に電圧を印加するとヒーター電流Ｉ４が流れる。この時、光波回路基板１１の端子４と端子５の間の電位差Ｖ４は次式で与えられる。ヒーター４には電力Ｐ４が発生する。
Ｖ４＝Ｉ４×（Ｒｓ４＋Ｒｈ＋Ｒ４）
この時に発生する、ヒーターの発熱量Ｐ４は次式となる。
Ｐ４＝Ｉ４^２×Ｒｈ When the control circuit 22 applies a voltage between the gate and source of the FET corresponding to the heater 4, a heater current I4 flows. At this time, the potential difference V4 between the terminals 4 and 5 of the lightwave circuit board 11 is given by the following equation. Electric power P4 is generated in the heater 4 .
V4=I4×(Rs4+Rh+R4)
The heat generation amount P4 of the heater generated at this time is given by the following equation.
P4=I4 ² ×Rh

この時に、他のヒーターにそれぞれ、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の電流が流れた場合、ヒーター４に流れる電流はＩ４’に変化する。つまり、電位差Ｖ４は次式で与えられる。
Ｖ４＝Ｉ４’×（Ｒｓ４＋Ｒｈ）＋（Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋Ｉ４’）×Ｒ４
この時、ヒーター４で発生する熱量Ｐ４’は、次式で与えられる。
Ｐ４’＝Ｉ４’^２×Ｒｈ At this time, if the currents I1, I2, and I3 flow through the other heaters, the current flowing through the heater 4 changes to I4'. That is, the potential difference V4 is given by the following equation.
V4=I4′×(Rs4+Rh)+(I1+I2+I3+I4′)×R4
At this time, the amount of heat P4' generated by the heater 4 is given by the following equation.
P4′=I4′ ² ×Rh

すなわち、Ｖ４を一定とするヒーター駆動の場合、他のヒーターに電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３が流れることにより、配線抵抗Ｒ４での電圧降下が増大し、その値だけ、ヒーター４に印加する電圧Ｉ４’×Ｒｈが減少する。これによって、ヒーター４で発生する熱量Ｐ４’も、他のヒーターからの電流が流れていない時の熱量Ｐ４より少なくなる。つまり、動作する光スイッチの数によって、光スイッチに使用しているヒーターの発熱量が変化し、結果として挿入損失が変わるという問題が発生する。この問題は、図中の全てのヒーターにおいて発生し、ヒーター数が増えるほど発熱量の変動は大きい。 That is, when the heater is driven with V4 constant, the currents I1, I2, and I3 flow through the other heaters, thereby increasing the voltage drop across the wiring resistor R4, and the voltage I4' applied to the heater 4 by that value. xRh decreases. As a result, the amount of heat P4' generated by the heater 4 also becomes smaller than the amount of heat P4 when no current is flowing from the other heaters. In other words, the amount of heat generated by the heaters used in the optical switches varies depending on the number of optical switches that are in operation, resulting in variations in the insertion loss. This problem occurs in all heaters in the figure, and the more the number of heaters, the greater the variation in the amount of heat generated.

（実施形態１）
図２は、本実施形態の光部品駆動システム１０１を説明する図である。光部品駆動システム１０１は、
熱光学効果を利用した複数の光部品、前記光部品毎に配置されるヒーター、及びそれぞれの前記ヒーターが共用し、前記ヒーターへ電流を供給する共通電気配線３１、が形成された光波回路基板１１と、
光波回路基板１１の前記ヒーターを電力供給対象とする電力供給装置（ヒーター駆動回路）１３と、
を備える。 (Embodiment 1)
FIG. 2 is a diagram illustrating the optical component driving system 101 of this embodiment. The optical component driving system 101 is
A light wave circuit board 11 formed with a plurality of optical components utilizing a thermo-optic effect, a heater arranged for each of the optical components, and a common electrical wiring 31 shared by the heaters and supplying current to the heaters. When,
a power supply device (heater driving circuit) 13 that supplies power to the heater of the lightwave circuit board 11;
Prepare.

電力供給装置１３は、
複数の電力供給対象（ヒーター）のそれぞれに電圧を印加する定電圧源２１と、
それぞれの前記電力供給対象を流れる電流値を検出する電流検出回路２４と、
定電圧源２１と前記電力供給対象とを接続するそれぞれの電気経路にソースとドレインが接続される電界効果トランジスタ２３と、
それぞれの電界効果トランジスタ２３のゲート電圧を制御し、電流検出回路２４が検出した前記電流値が所望の値となるように前記ソースと前記ドレインとの間の電気抵抗を連続的に変化させる制御回路２５と、
を備える。 The power supply device 13 is
a constant voltage source 21 that applies a voltage to each of a plurality of power supply targets (heaters);
a current detection circuit 24 for detecting a current value flowing through each of the power supply targets;
a field effect transistor 23 having a source and a drain connected to respective electrical paths connecting the constant voltage source 21 and the power supply target;
A control circuit that controls the gate voltage of each field effect transistor 23 and continuously changes the electric resistance between the source and the drain so that the current value detected by the current detection circuit 24 becomes a desired value. 25 and
Prepare.

前記電流検出回路としては、例えば電力供給対象と、定電圧源２１の間に直列に挿入された電流検出抵抗ないし、電流センス・アンプ（Ｃｕｒｒｅｎｔｓｅｎｓｅａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が例示される。前記制御回路は、電流検出抵抗における電圧降下量や、電流値に対応した電圧値を出力する電流センス・アンプの出力信号にしたがって、前記電流値を測定する。 Examples of the current detection circuit include a current detection resistor inserted in series between the power supply target and the constant voltage source 21, or a current sense amplifier. The control circuit measures the current value according to the amount of voltage drop in the current detection resistor and the output signal of the current sense amplifier that outputs the voltage value corresponding to the current value.

光部品駆動システム１０１の光波回路基板１１には、図１と同じ構成の４チャンネルの１入力２出力光スイッチを備える。光部品駆動システム１０１と光部品駆動システム１００とは、電力供給装置１３が異なり、本実施形態の電力供給装置１３は各光スイッチのヒーターに対応する制御回路２５と電流検出回路２４を備えている。 The lightwave circuit board 11 of the optical component driving system 101 is equipped with a 4-channel 1-input 2-output optical switch having the same configuration as in FIG. The optical component driving system 101 and the optical component driving system 100 are different in the power supply device 13, and the power supply device 13 of this embodiment includes a control circuit 25 and a current detection circuit 24 corresponding to the heaters of the respective optical switches. .

電力供給装置１３は、光波回路基板１１のヒーターの第１の端子を、それぞれＦＥＴ２３及び電流検出回路２４の直列回路に接続する。光波回路基板１１のヒーターの第２の端子は、光波回路基板１１の共通配線３１を介して定電圧電源２１に接続している。電流検出回路２４は制御回路２５に接続されている。制御回路２５は、電流検出回路２４の発生する電圧から、ヒーターに流れる電流を検出し、それが指定の値になる様に、ＦＥＴ２３に印加するゲート電圧を制御する。つまり、制御回路２５は、ＦＥＴ２３へ印加するゲート電圧を調整することでソース・ドレイン間の抵抗値を変え、ヒーターに流れる電流を所定値に調整している。 The power supply device 13 connects the first terminals of the heaters of the lightwave circuit board 11 to the series circuit of the FET 23 and the current detection circuit 24, respectively. A second terminal of the heater of the light wave circuit board 11 is connected to the constant voltage power source 21 through the common wiring 31 of the light wave circuit board 11 . The current detection circuit 24 is connected to the control circuit 25 . The control circuit 25 detects the current flowing through the heater from the voltage generated by the current detection circuit 24, and controls the gate voltage applied to the FET 23 so that it becomes a specified value. That is, the control circuit 25 adjusts the gate voltage applied to the FET 23 to change the resistance value between the source and the drain, thereby adjusting the current flowing through the heater to a predetermined value.

本実施形態の電力供給装置１３を使用することで、各ヒーターに流れる電流を、共通配線３１との合流点における電位の変化に関わらず所定の電流値に調整できる。従って、本実施形態の電力供給装置１３は、光波回路基板１１の駆動するヒーターの数に影響されずに、一定の発熱量をヒーターで発生させることができる。つまり、電力供給装置１３は、動作する光スイッチの数の変動による光スイッチの動作不良や挿入損失が変わるという課題を解決できる。 By using the power supply device 13 of this embodiment, the current flowing through each heater can be adjusted to a predetermined current value regardless of changes in the potential at the junction with the common wiring 31 . Therefore, the power supply device 13 of this embodiment can generate a constant amount of heat from the heaters without being affected by the number of heaters driven by the lightwave circuit board 11 . In other words, the power supply device 13 can solve the problem that the malfunction of the optical switches and the change in the insertion loss due to the variation in the number of operating optical switches.

（実施形態２）
図３は、本実施形態の光部品駆動システム１０２を説明する図である。光部品駆動システム１０２は、光回路基板１１が光回路基板１１ａであることが図２の光部品駆動システム１０１との相違点である。光波回路基板１１ａは、各ヒーターＲｈと定電圧源２１を接続する共通電気配線３２が、経路１４と１５を経由して、定電圧源２１に対して複数系統形成されていることを特徴とする。 (Embodiment 2)
FIG. 3 is a diagram illustrating the optical component driving system 102 of this embodiment. The optical component driving system 102 differs from the optical component driving system 101 in FIG. 2 in that the optical circuit board 11 is the optical circuit board 11a. The lightwave circuit board 11a is characterized in that a plurality of common electric wirings 32 connecting each heater Rh and the constant voltage source 21 are formed to the constant voltage source 21 via paths 14 and 15. .

光波回路基板１１ａは、共通配線３２が、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５という抵抗のシンボル示した経路で形成され、電力供給装置１３からの電流は接続点３５でＲ４側とＲ５側の２つの経路（１４，１５）に分流している。これらの経路は、３つ以上に増やしてもよい。また、光波回路基板１１ａは、電気配線が交差しないようにレイアウトされ、単層の電気配線を使用できるようになっている。 In the lightwave circuit board 11a, the common wiring 32 is formed in a path symbolized by resistors R1, R2, R3, R4, and R5, and the current from the power supply device 13 is supplied to the connection point 35 on the R4 side and the R5 side. It splits into two routes (14, 15). These routes may be increased to three or more. Further, the optical circuit board 11a is laid out so that the electrical wiring does not cross, so that a single-layer electrical wiring can be used.

光部品駆動システム１０２では、電流が流れる経路は、駆動するヒーターの数によって変化し、ヒーターと共通配線３２との接続点３４の電位が変化する。光部品駆動システム１０２も図２の光部品駆動システム１０１と同様に、制御回路２５が、個々のヒーターに流れる電流を所定値に保つので、動作する光スイッチの数による接続点３４の電圧変動によって、光スイッチの動作不良や挿入損失が変わるという課題を解決できる。 In the optical component driving system 102, the path through which the current flows changes depending on the number of heaters to be driven, and the potential at the connection point 34 between the heaters and the common wiring 32 changes. In the optical component driving system 102, as in the optical component driving system 101 of FIG. 2, the control circuit 25 keeps the current flowing through each heater at a predetermined value. , the problem of optical switch malfunction and change in insertion loss can be solved.

さらに、光部品駆動システム１０２の構成では、定電圧源２１から、それぞれのヒーターに流れる電流がＲ４側とＲ５側の２つの経路に分流するので、共通配線３２を流れる電流の電流密度を低減（電圧降下を低減）できる効果もある。また、定電圧源への経路が増えることによって、電流による電圧降下が軽減されるので、定電圧源に必要な出力電圧を下げる効果がある。 Furthermore, in the configuration of the optical component driving system 102, since the current flowing from the constant voltage source 21 to each heater is divided into two paths on the R4 side and the R5 side, the current density of the current flowing through the common wiring 32 is reduced ( There is also an effect that the voltage drop can be reduced). Moreover, since the voltage drop caused by the current is reduced by increasing the number of paths to the constant voltage source, there is an effect of lowering the output voltage required for the constant voltage source.

光部品駆動システム１０２は、共通配線３２の電圧降下が小さくヒーターを流れる電流への影響が小さいので、共通配線の設計の自由度が高く、光波回路基板１１ａの光回路のレイアウトや、配線の層数の制限に対応しやすいという利点がある。 The optical component driving system 102 has a small voltage drop in the common wiring 32 and a small influence on the current flowing through the heater. There is an advantage that it is easy to cope with the number limit.

（実施形態３）
図４は、本実施形態の光部品駆動システム１０３を説明する図である。光部品駆動システム１０３は、電力供給装置１４を備える。電力供給装置１４は、実施形態１や２で説明した電力供給装置１３に、
複数の電力供給対象の内、動作電圧の最も高い電力供給対象の動作電圧に前記定電圧源が発生した定電圧を変更し、全ての前記電力供給対象へ変更した電圧を印加する電圧変換器２７をさらに備える。 (Embodiment 3)
FIG. 4 is a diagram illustrating the optical component driving system 103 of this embodiment. The optical component driving system 103 includes a power supply device 14 . The power supply device 14 is the same as the power supply device 13 described in the first and second embodiments,
A voltage converter 27 that changes the constant voltage generated by the constant voltage source to the operating voltage of the power supply target having the highest operating voltage among the plurality of power supply targets, and applies the changed voltage to all the power supply targets. further provide.

ヒーター駆動電源に定電圧電源のみを使用する場合、光回路を備える複数の光波回路基板を制御しようとすれば、複数の光波回路基板の内の最も高い動作電圧を必要とする光波回路基板に合わせて定電圧電源の電圧値を設定することになる。そのため、低い動作電圧で駆動できる光波回路基板に含まれる光回路に対しては、その分ＦＥＴのソース・ドレイン間に印加される電圧が高くなり、ＦＥＴで消費される電力が増加し、無駄な電力が消費されていた。 If only a constant-voltage power supply is used for the heater drive power source and multiple light wave circuit boards equipped with optical circuits are to be controlled, the light wave circuit board that requires the highest operating voltage among the multiple light wave circuit boards should be selected. to set the voltage value of the constant voltage power supply. Therefore, for an optical circuit included in a lightwave circuit board that can be driven at a low operating voltage, the voltage applied between the source and the drain of the FET is correspondingly increased, and the power consumed by the FET is increased, resulting in wasteful operation. Power was being consumed.

光部品駆動システム１０３の電力供給装置１４は、光部品駆動システム１０１の電力供給装置１３と異なり、回路の構成に応じて光波回路基板ごとに供給する電圧を調整し、自身の消費電力を削減することができる。電力供給装置１４には、定電圧電源２１に加え、電圧変換器２７とこれを制御する制御回路２６を備えることを特徴とする。 Unlike the power supply device 13 of the optical component driving system 101, the power supply device 14 of the optical component driving system 103 adjusts the voltage supplied to each lightwave circuit board according to the circuit configuration, thereby reducing its own power consumption. be able to. The power supply device 14 is characterized by having a voltage converter 27 and a control circuit 26 for controlling this in addition to the constant voltage power source 21 .

光部品駆動システム１０３の光波回路基板１１ｂは、図２で説明した１入力２出力光スイッチを一つの光導波路に４つ直列させた構成である。図２の抵抗（Ｒ１等、Ｒｓ１等）は省略してある。 The light wave circuit board 11b of the optical component driving system 103 has a configuration in which four 1-input 2-output optical switches described with reference to FIG. 2 are serially connected to one optical waveguide. The resistors (R1, etc., Rs1, etc.) in FIG. 2 are omitted.

光部品駆動システム１０３は、電圧変換器２７の出力が各ヒーターに接続されている。電圧変換器２７は、電圧制御回路２６からの信号に従って、定電圧源２１からの電圧を任意の電圧に変換することが可能である。電圧変換器２７は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータである。電圧制御回路２６は、電力供給装置１４に接続される光波回路基板１１ｂ毎に、それに形成されている光スイッチのうち、動作電圧の高い光スイッチに合わせた出力電圧を電圧変換器２７に設定することができる。 In the optical component driving system 103, the output of the voltage converter 27 is connected to each heater. Voltage converter 27 can convert the voltage from constant voltage source 21 into an arbitrary voltage according to a signal from voltage control circuit 26 . Voltage converter 27 is, for example, a DC/DC converter. The voltage control circuit 26 sets an output voltage to the voltage converter 27 for each light wave circuit board 11b connected to the power supply device 14 in accordance with the optical switch having a higher operating voltage among the optical switches formed therein. be able to.

したがって、光部品駆動システム１０３は、光波回路基板１１ｂの間のヒーター消費電力の相違やヒーター抵抗の分布の相違に関わらず、電力供給装置１４に接続される光波回路基板１１ｂに最適な電圧を電圧変換器２７に設定できる。光波回路基板１１ｂ毎に供給する電圧を調整できるため、ＦＥＴ２３のソース・ドレイン間に印加される電圧が下がり、ＦＥＴ２３での消費電力を削減できる。 Therefore, the optical component driving system 103 applies the optimum voltage to the light wave circuit board 11b connected to the power supply device 14 regardless of the difference in heater power consumption and heater resistance distribution between the light wave circuit boards 11b. It can be set in the converter 27 . Since the voltage supplied to each lightwave circuit board 11b can be adjusted, the voltage applied between the source and the drain of the FET 23 is lowered, and the power consumption of the FET 23 can be reduced.

なお、電圧変換器２７に設定する電圧値は、制御回路が設定する。例えば、光スイッチを動作するのに必要な電力値から、ヒーター抵抗値と光スイッチの動作に必要な電圧との関係を制御回路２６が備える不揮発メモリ―に記録しておき、光波回路基板１１ｂと電力供給装置１４とを接続するときに、制御回路２６がＲ１～Ｒ４の電圧値からＲｈを計算し、記憶されている当該種類に対応する電圧値を電圧変換器２７に設定してもよい。また、光スイッチの光出力をモニタしているモニタ回路（不記載）の出力信号を制御回路２６が受信できる構成とし、制御回路２６が電圧変換器２７の電圧値を変化させ、光出力が所定値以上になった電圧値を設定する電圧値としても良い。 The voltage value set in the voltage converter 27 is set by the control circuit. For example, based on the power value required to operate the optical switch, the relationship between the heater resistance value and the voltage required to operate the optical switch is recorded in a non-volatile memory provided in the control circuit 26, and the lightwave circuit board 11b and the When connecting to the power supply device 14, the control circuit 26 may calculate Rh from the voltage values of R1 to R4 and set the stored voltage value corresponding to the type in the voltage converter 27. In addition, the control circuit 26 can receive the output signal of a monitor circuit (not shown) that monitors the optical output of the optical switch, and the control circuit 26 changes the voltage value of the voltage converter 27 so that the optical output reaches a predetermined level. The voltage value to be set may be a voltage value equal to or higher than the value.

（実施形態４）
図５は、本実施形態の光部品駆動システム１０４を説明する図である。光部品駆動システム１０４は、電力供給装置１５が図４の光部品駆動システム１０３の電力供給装置１４と異なっている。 (Embodiment 4)
FIG. 5 is a diagram illustrating the optical component driving system 104 of this embodiment. The optical component driving system 104 differs in the power supply device 15 from the power supply device 14 of the optical component driving system 103 of FIG.

電力供給装置１５は、前記第一の電力供給装置であって、
定電圧を発生させる定電圧源２１と、
定電圧源２１が発生した定電圧を印加電圧に変更し、全ての電力供給対象へ前記印加電圧を印加する電圧変換器２７と、
電圧変換器２７と前記電力供給対象とを接続するそれぞれの電気経路にソースとドレインが接続される電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２３と、
それぞれの電界効果トランジスタ２３のゲート電圧を制御し、前記電力供給対象に流れる電流を透過又は遮断する制御回路２５と、
電流が流れている前記電力供給対象に接続されている電界効果トランジスタ２３の前記ソースと前記ドレインとの間の電圧に関する電圧関連値を測定する電圧モニタ２８と、
電圧モニタ２８が測定した全ての前記電圧関連値の平均値が最小となるように電圧変換器２７に前記印加電圧を変更させる電圧制御回路２６と、
を備える。 The power supply device 15 is the first power supply device,
a constant voltage source 21 that generates a constant voltage;
a voltage converter 27 that converts the constant voltage generated by the constant voltage source 21 into an applied voltage and applies the applied voltage to all power supply targets;
a field effect transistor (FET) 23 whose source and drain are connected to respective electrical paths connecting the voltage converter 27 and the power supply target;
a control circuit 25 that controls the gate voltage of each field effect transistor 23 and transmits or blocks the current flowing through the power supply target;
a voltage monitor 28 for measuring a voltage-related value for the voltage between the source and the drain of a field effect transistor 23 connected to the current-carrying power supply;
a voltage control circuit 26 that causes the voltage converter 27 to change the applied voltage so that the average value of all the voltage-related values measured by the voltage monitor 28 is minimized;
Prepare.

電力供給装置１５は、図４の電力供給装置１４に電圧モニタ２８をさらに備える。電圧モニタ２８は、ヒーター毎にＦＥＴ２３とヒーターの間の電位（グランドからの電圧）を測定する。電圧制御回路２６は、電圧モニタ２８の測定したヒーター毎の電位に基づいて、ＦＥＴ２３にかかる電圧を最小にするように電圧変換器２７の出力電圧を設定する。具体的には、電圧制御回路２６は、オンしたヒーターに接続するＦＥＴ２３のソース・ドレイン間の電圧（電流検出回路２４の抵抗を含む電圧）の変動をモニタ可能となるので、観測した時点でオンであるＦＥＴ２３にかかる電圧を最小にするように電圧変換器２７の出力電圧を設定する。なお、「オンであるＦＥＴ２３にかかる電圧を最小にする」とは、オンであるＦＥＴ２３の中で、最小の電圧値で光スイッチを正常動作させることができるＦＥＴを、その最小電圧になるように電圧変換器２７の出力電圧を設定することを意味する。ＦＥＴ２３にかかる電圧が前記最小の電圧を下回ると、電流検出回路２４の制御回路２５がＦＥＴ２３の電圧上昇を指令するため、２つの制御回路（２５、２６）が独立にＦＥＴ２３を制御し、ＦＥＴ２３にかかる電圧が前記最小の電圧に維持される。 Power supply 15 further comprises voltage monitor 28 to power supply 14 of FIG. A voltage monitor 28 measures the potential (voltage from ground) between the FET 23 and the heater for each heater. The voltage control circuit 26 sets the output voltage of the voltage converter 27 so as to minimize the voltage applied to the FET 23 based on the potential of each heater measured by the voltage monitor 28 . Specifically, the voltage control circuit 26 can monitor fluctuations in the voltage between the source and drain of the FET 23 connected to the heater that is turned on (the voltage including the resistance of the current detection circuit 24). The output voltage of the voltage converter 27 is set so as to minimize the voltage applied to the FET 23. Note that "to minimize the voltage applied to the FET 23 that is on" means that the FET that can normally operate the optical switch with the minimum voltage value among the FETs 23 that are on is set to the minimum voltage. It means setting the output voltage of the voltage converter 27 . When the voltage applied to the FET23 falls below the minimum voltage, the control circuit 25 of the current detection circuit 24 commands the voltage increase of the FET23, so that the two control circuits (25, 26) independently control the FET23, Such voltage is maintained at the minimum voltage.

電力供給装置１５は、常時、オンであるＦＥＴ２３にかかる電圧を最小にすることができるため、ＦＥＴ２３のソース・ドレイン間に印加される電圧が下がり、ＦＥＴ２３での消費電力を削減できる。 Since the power supply device 15 can minimize the voltage applied to the FET 23 which is always on, the voltage applied between the source and the drain of the FET 23 is lowered, and the power consumption of the FET 23 can be reduced.

（実施形態５）
図６は、本実施形態の光部品駆動システム１０５を説明する図である。光部品駆動システム１０５は、電力供給装置１６が光部品駆動システム１０３の電力供給装置１５と異なっている。本発明に係る電力供給装置１６は、ヒーターごとに具備された電圧変換器２９と、ヒーター電流を検出する電流検出回路２４が検出した電流レベルを入力信号として、電圧変換器２９の出力電圧を制御する制御回路２５を組み合わせている。実施形態１～４で用いたＦＥＴの代わりに、実施形態５では電圧変換器２９を用いている。これは、ＦＥＴでは、適切な電圧と定電圧源の間の電圧差が大きい場合、所定のヒーター電流になるようにＦＥＴの消費電力を増加させて、ヒーターに印加される電圧を調整するが、電圧変換器で消費電力を消費することなく、ヒーターに印加される電圧を調整することができるので、電力供給装置の消費電力をより削減できる。 (Embodiment 5)
FIG. 6 is a diagram illustrating the optical component driving system 105 of this embodiment. The optical component driving system 105 differs in the power supply device 16 from the power supply device 15 of the optical component driving system 103 . The power supply device 16 according to the present invention controls the output voltage of the voltage converter 29 using the voltage converter 29 provided for each heater and the current level detected by the current detection circuit 24 for detecting the heater current as input signals. A control circuit 25 is combined. A voltage converter 29 is used in the fifth embodiment instead of the FETs used in the first to fourth embodiments. In the FET, when the voltage difference between the appropriate voltage and the constant voltage source is large, the power consumption of the FET is increased so that the heater current becomes a predetermined value, and the voltage applied to the heater is adjusted. Since the voltage applied to the heater can be adjusted without consuming power in the voltage converter, the power consumption of the power supply device can be further reduced.

電力供給装置１６は、
定電圧を発生させる定電圧源２１と、
複数の電力供給対象のそれぞれに対応し、定電圧源２１が発生した定電圧を印加電圧に変更し、それぞれの前記電力供給対象へ前記印加電圧を印加する複数の電圧変換器２９と、
それぞれの前記電力供給対象を流れる電流により電圧降下を発生させる複数の電流検出回路２４と、
それぞれの電流検出回路２４の抵抗で発生する電圧降下量が所定値となるようにそれぞれの電圧変換器２９に前記印加電圧を変更させる複数の制御回路２５と、
を備える。 The power supply device 16 is
a constant voltage source 21 that generates a constant voltage;
a plurality of voltage converters 29 that correspond to each of a plurality of power supply targets, convert the constant voltage generated by the constant voltage source 21 into an applied voltage, and apply the applied voltage to each of the power supply targets;
a plurality of current detection circuits 24 for generating a voltage drop due to the current flowing through each of the power supplies;
a plurality of control circuits 25 for changing the applied voltage to each voltage converter 29 so that the amount of voltage drop generated by the resistance of each current detection circuit 24 becomes a predetermined value;
Prepare.

電力供給装置１６は、ヒーターごとに電圧変換器２９が配置される。電圧変換器２９とヒーターとの間に電流検出回路２４が接続される。制御回路２５は、電流検出回路２４の出力電圧にしたがってヒーターに流れる電流が所定値となるように電圧変換器２９の出力電圧を設定する。電圧変換器２９は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータである。 The power supply device 16 has a voltage converter 29 arranged for each heater. A current detection circuit 24 is connected between the voltage converter 29 and the heater. The control circuit 25 sets the output voltage of the voltage converter 29 according to the output voltage of the current detection circuit 24 so that the current flowing through the heater becomes a predetermined value. Voltage converter 29 is, for example, a DC/DC converter.

電力供給装置１６は、個別のヒーターに対して最適な電圧を出力することができる。このため、ヒーターの抵抗やヒーターへの配線の分布（抵抗分布）、さらに光スイッチのオンに必要なヒーター電力のばらつきに影響されずに、それぞれのヒーターを最適な電圧で駆動することができ、光波回路基板のヒーターとヒーターへの配線の分布（抵抗分布）に応じて消費電力を最小に調整できる。また、電力供給装置１６は、電流を制御するＦＥＴが不要なので、ＦＥＴでの消費電力を考慮する必要が無く、消費電力をさらに削減できる。 The power supply 16 can output optimum voltages to the individual heaters. Therefore, each heater can be driven at the optimum voltage without being affected by the resistance of the heater, the distribution of the wiring to the heater (resistance distribution), and the variation in the heater power required to turn on the optical switch. The power consumption can be adjusted to the minimum according to the distribution (resistance distribution) of the heater and wiring to the heater on the lightwave circuit board. In addition, since the power supply device 16 does not require an FET for controlling current, there is no need to consider the power consumption of the FET, and power consumption can be further reduced.

１１、１１ａ、１１ｂ：光波回路基板
１２、１３：電力供給装置（ヒーター駆動回路）
１４、１５：共通電気配線と定電圧源を接続する経路
２１：定電圧源
２２：制御回路
２３：電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）
２４：電流検出回路
２５：制御回路
２６：電圧制御回路
２７：電圧変換器
２８：電圧モニタ
２９：電圧変換器
３１、３２：共通配線
３３：ＦＥＴ
３４：接続点
３５：接続点
１００～１０５：光部品駆動システム 11, 11a, 11b: lightwave circuit boards 12, 13: power supply device (heater driving circuit)
14, 15: path connecting common electrical wiring and constant voltage source 21: constant voltage source 22: control circuit 23: field effect transistor (FET)
24: Current detection circuit 25: Control circuit 26: Voltage control circuit 27: Voltage converter 28: Voltage monitor 29: Voltage converters 31, 32: Common wiring 33: FET
34: Connection point 35: Connection points 100 to 105: Optical component driving system

Claims

a constant voltage source that applies a voltage to each of a plurality of power supply targets;
a current detection circuit that detects a current value flowing through each of the power supply targets;
an output voltage control circuit that controls applied voltages applied to the plurality of power supply targets;
a control circuit that continuously changes the power of the output voltage control circuit so that the current value of the power supply target detected by the current detection circuit becomes a desired value;
a power supply device comprising
An optical circuit board on which are formed a plurality of optical components using a thermo-optic effect, heaters arranged for each of the optical components, and common electrical wiring shared by the heaters to supply current to the heaters. ,
wherein the power supply device treats the heater of the lightwave circuit board as the power supply target;
An optical component driving system, wherein the common electrical wiring and the constant voltage source are connected by two or more paths.

The output voltage control circuit is
A field effect transistor having a source and a drain connected to respective electrical paths connecting the constant voltage source and the power supply target,
The control circuit is
controlling the gate voltage of each field effect transistor and continuously changing the electric resistance between the source and the drain so that the current value detected by the current detection circuit becomes a desired value; 2. The optical component driving system according to claim 1.

a constant voltage source that applies a voltage to each of a plurality of power supply targets;
a current detection circuit that detects a current value flowing through each of the power supply targets;
an output voltage control circuit that controls applied voltages applied to the plurality of power supply targets;
a control circuit that continuously changes the power of the output voltage control circuit so that the current value of the power supply target detected by the current detection circuit becomes a desired value;
A voltage converter that changes the constant voltage generated by the constant voltage source to the operating voltage of the power supply target having the highest operating voltage among the plurality of power supply targets, and applies the changed voltage to all the power supply targets. When,
A power supply device comprising:

The output voltage control circuit is
A field effect transistor having a source and a drain connected to respective electrical paths connecting the constant voltage source and the power supply target,
The control circuit is
By controlling the gate voltage of each field effect transistor, the electric resistance between the source and the drain is continuously changed so that the current value detected by the current detection circuit becomes a desired value.
4. The power supply device according to claim 3, characterized in that:

a constant voltage source that applies a voltage to each of a plurality of power supply targets;
a current detection circuit that detects a current value flowing through each of the power supply targets;
an output voltage control circuit that controls applied voltages applied to the plurality of power supply targets;
a control circuit that continuously changes the power of the output voltage control circuit so that the current value of the power supply target detected by the current detection circuit becomes a desired value;
a voltage converter;
a voltage monitor;
a voltage control circuit;
with
wherein the output voltage control circuit is a field effect transistor having a source and a drain connected to respective electrical paths connecting the constant voltage source and the power supply target;
The voltage converter converts the constant voltage generated by the constant voltage source into an applied voltage, and applies the applied voltage to all the power supply targets ;
the voltage monitor measuring a voltage-related value for the voltage between the source and the drain of the field effect transistor connected to the power supply through which current is flowing;
The voltage control circuit causes the voltage converter to change the applied voltage such that an average value of all the voltage-related values measured by the voltage monitor is minimized;
The control circuit controls the gate voltage of each field effect transistor and continuously adjusts the electrical resistance between the source and the drain so that the current value detected by the current detection circuit becomes a desired value. and control the gate voltage of each of the field effect transistors to transmit or block the current flowing through the power supply target.

a constant voltage source that applies a voltage to each of a plurality of power supply targets;
a current detection circuit that detects a current value flowing through each of the power supply targets;
an output voltage control circuit that controls applied voltages applied to the plurality of power supply targets;
a control circuit that continuously changes the power of the output voltage control circuit so that the current value of the power supply target detected by the current detection circuit becomes a desired value;
with
The output voltage control circuit is
a plurality of voltage converters corresponding to each of the plurality of power supply targets, changing the constant voltage generated by the constant voltage source to the applied voltage, and applying the applied voltage to each of the power supply targets;
The control circuit is
A power supply device, wherein each voltage converter changes the applied voltage so that the current value detected by the current detection circuit becomes a desired value.

A plurality of optical switches using a thermo-optic effect, heaters arranged for each of the optical switches to switch the path of the optical switches, and electric wiring shared by the heaters for supplying current to the heaters are formed. a lightwave circuit board,
The power supply device according to any one of claims 3 to 6 , wherein the heater of the lightwave circuit board is the power supply target;
An optical component driving system comprising