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JPH0795159A - 光送信器 - Google Patents

光送信器

Info

Publication number
JPH0795159A
JPH0795159A JP5238326A JP23832693A JPH0795159A JP H0795159 A JPH0795159 A JP H0795159A JP 5238326 A JP5238326 A JP 5238326A JP 23832693 A JP23832693 A JP 23832693A JP H0795159 A JPH0795159 A JP H0795159A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
wavelength
temperature
intensity
optical transmitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5238326A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihisa Shinoda
雪久 篠田
Masahiro Goto
眞宏 後藤
Norifumi Kobayashi
憲文 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc, Hitachi Cable Ltd filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP5238326A priority Critical patent/JPH0795159A/ja
Publication of JPH0795159A publication Critical patent/JPH0795159A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源の経時変化や出力光強度によらず出力光
の波長が安定で、その波長の設定が容易な光送信器を提
供する。 【構成】 発光波長が温度依存する光源５１にこの光源
の出力光の強度を制御する光源駆動部５２を接続すると
共に上記光源の温度を検出する温度検出部５３及びその
温度を制御する温度制御部５４を設けた光送信器におい
て、上記出力光の一部の波長の光の強度から発光中心波
長のずれを検出すると共にこのずれに基づいて温度基準
値を上記温度制御部５４に帰還させる波長制御部５７を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いた光送
信器に係り、特に、光源の経時変化や出力光強度によら
ず出力光の波長が安定で、その波長の設定が容易な光送
信器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光送信器の構成例を図６に示す。
光源にはレーザダイオードが用いられている。レーザダ
イオード１は、発光波長が温度依存する性質がある。図
６の構成は、出力光２の強度と波長とを安定化させる構
成である。
【０００３】即ち、レーザダイオード１の出力光２、３
の一部である出力光３がモニタダイオード４に入射する
ようになっており、出力光３の強度がモニタダイオード
４で検出される。その検出電流５がレーザ駆動回路６に
おいて所定の基準値と比較される。比較によって得られ
た誤差が増幅されてレーザ駆動電流７となる。レーザ駆
動電流７によりレーザダイオード１が駆動される。これ
により、レーザダイオード１の出力光２の強度が一定に
保たれる。
【０００４】これと同時に、レーザダイオード１が収容
されているパッケージ１４にサーミスタ８が実装されて
おり、このサーミスタ８の抵抗値が温度検出回路９にお
いて所定の基準値と比較される。この比較によりパッケ
ージ１４内の温度が検出される。比較で得られた温度の
検出信号１０がペルチェ駆動回路１１に入力される。ペ
ルチェ駆動回路１１では、検出した温度と設定温度基準
値１２との差がなくなるように、ペルチェ素子１３の電
流が制御される。これによりパッケージ１４内の温度が
一定に保たれ、その結果、レーザダイオード１の出力光
２、３の波長が安定に維持される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
回路により、温度を設定された温度に一定に維持し、か
つ駆動電流を一定にして駆動すれば、光源は一定の波長
で発光する。しかし、光源が経時変化により劣化する
と、同じ温度に保っていても、初期に設定した波長と異
なる波長で発光するようになる。
【０００６】また、光源の温度を一定に保っていても、
出力光強度を変化させると発光波長も変化してしまう。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、光源の経時変化や出力光強度によらず出力光の波長
が安定で、その波長の設定が容易な光送信器を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、発光波長が温度依存する光源にこの光源の
出力光の強度を制御する光源駆動部を接続すると共に上
記光源の温度を検出する温度検出部及びその温度を制御
する温度制御部を設けた光送信器において、上記出力光
の一部の波長の光の強度から発光中心波長のずれを検出
すると共にこのずれに基づいた温度基準値を上記温度制
御部に帰還させる波長制御部を設けたものである。
【０００９】上記波長制御部が、上記出力光の発光中心
波長の短波長側の光の強度と長波長側の光の強度とを検
出し、これらの光強度の比較から上記出力光の発光中心
波長を検出し、さらにこの検出された発光中心波長を任
意に設定された基準波長と比較して上記ずれを検出して
もよい。
【００１０】上記波長制御部が、上記出力光からその発
光中心波長の短波長側の光を分離すると共に長波長側の
光を分離する光分離部と、その分離された光の強度をそ
れぞれ検出する光強度検出部と、短・長波長側の光の強
度を比較して発光中心波長を検出する発光波長検出回路
とを有してもよい。
【００１１】上記光分離部が、上記出力光からその発光
中心波長の短波長側の光を分離する光分離器と、長波長
側の光を分離する光分離器とからなってもよい。
【００１２】上記光分離部が、上記出力光から一部の光
を分岐する光分岐器と、その分岐された光を発光中心波
長の短波長側と長波長側とに分離する光分離器とからな
ってもよい。
【００１３】上記光分離部が１個の基板上に波長分離器
等の光学素子を集積化して形成した平面型光回路基板か
ら構成されてもよい。
【００１４】また、発光波長が温度依存する光源にこの
光源の出力光の強度を制御する光源駆動部を接続すると
共に上記光源の温度を検出する温度検出部及びその温度
を制御する温度制御部を設けた光送信器において、上記
出力光の一部の波長の光を分離する光分離部を有しその
分離光の強度から発光中心波長のずれを検出すると共に
このずれに基づいた温度基準値を上記温度制御部に帰還
させる波長制御部を設け、さらに上記光分離部にその分
離波長を変化させる分離波長変化手段を併設したもので
ある。
【００１５】上記分離波長変化手段は、上記光分離部の
温度を変化させることにより分離波長を変化させてもよ
い。
【００１６】
【作用】上記構成により、波長制御部は出力光の一部の
波長の光の強度を検出し、この強度から発光中心波長の
ずれを検出し、このずれに基づいた温度基準値を上記温
度制御部に帰還させる。温度制御部は光源の検出温度が
温度基準値に近付くように温度を制御する。
【００１７】経時変化により光源の波長が変化しようと
するとき、上記波長制御部はその波長の変化に応じて温
度基準値を変化させる。この温度基準値の変化の方向は
勿論光源の波長をもとの波長に戻す方向である。これに
より、光源は初期に設定した波長で出力光を出し続ける
ことになる。
【００１８】出力光の分光特性は、発光中心波長を含む
有限の波長帯域を有し、最も強度の強い中心波長の両側
にほぼ対称的に外側へいくほど強度が弱くなる裾野を形
成する。光分離部は、この出力光から一部の波長の光を
分離する。即ち、裾野のどこかに対応する光が分離され
る。光強度検出部はその分離された光の強度を検出する
ので、もし出力光の波長が変化すれば、分離された光の
強度も変化することになる。
【００１９】光分離部が出力光からその発光中心波長の
短波長側と長波長側の光とを分離するようにし、この短
波長側及び長波長側の光の強度を光強度検出部が検出す
るようにすれば、上記裾野の両側が検出できることにな
る。両側の光強度の比較から出力光の発光中心波長が検
出できる。この検出された発光中心波長を任意に設定さ
れた基準波長と比較すれば、出力光の波長の変化の大き
さが差として現れる。その差が小さくなるように、温度
基準値を変化させて温度制御部に帰還させれば、出力光
の波長は安定する。
【００２０】光分離部は平面型光回路基板上に集積化さ
れた波長分離器で構成できる。この波長分離器は温度に
よって分離波長が変化する。即ち、分離波長変化手段が
光分離部の温度を変化させると、分離波長が変化する。
分離波長が変化すると、上記裾野の検出において検出に
使用する波長が変化することになるので、出力光自体が
変化していなくても相対的に変化しているような検出結
果が得られる。波長制御部はこの検出波長に基づいて温
度基準値を温度制御部に帰還させるから、出力光は分離
波長変化手段の与えた温度変化に応じて変化することに
なる。
【００２１】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
【００２２】図１に示されるように、パッケージ１４内
に光源５１であるレーザダイオード１、モニタダイオー
ド４、サーミスタ８、ペルチェ素子１３が収容されてい
る。モニタダイオード４とレーザ駆動回路６とは、光源
５１の出力光の強度を制御する光源駆動部５２を構成し
ている。サーミスタ８と温度検出回路９とは、光源の温
度５１を検出する温度検出部５３を構成している。ペル
チェ素子１３とペルチェ駆動回路１１とは温度を制御す
る温度制御部５４を構成している。
【００２３】光源５１の出力光２を波長分離する波長分
離器１５と波長分離器１６とが設けられている。この実
施例では、波長分離器１５には出力光２が入射され、そ
の通過光２４が波長分離器１６に入射され、さらにその
通過光２５が光送信器出力光２５として取り出され、各
波長分離器１５、１６の分離光１７、１８はそれぞれ光
強度検出器１９、２０に入射するようになっている。波
長分離器１５、１６は光分離部５５を構成し、光強度検
出器１９、２０は、光強度検出部５６を構成している。
光強度検出器１９、２０の分離光強度検出信号２１、２
２はそれぞれ光波長検出回路２３に入力されている。光
波長検出回路２３には基準波長値２６も入力されてい
る。基準波長値２６は予め所望の光波長に設定しておく
ことができる。光波長検出回路２３の出力は温度制御部
５４に入力されている。光分離部５５、光強度検出部５
６及び光波長検出回路２３は、出力光の検出波長に基づ
いて温度基準値を温度制御部５４に帰還させるための波
長制御部５７を構成している。
【００２４】ここで、波長分離器１５、１６の特性を図
２により説明する。波長分離器１５は分離特性３１及び
通過特性３２を有している。即ち、分離特性３１は、レ
ーザダイオード２の発光中心波長より短波長側で１００
％の通過割合を示し、発光中心波長の短波長側近傍で急
峻に通過割合が落ち込み、発光中心波長より長波長では
０％の通過割合となる。通過特性３２は、発光中心波長
より短波長側で０％の通過割合を示し、発光中心波長の
短波長側近傍で急峻に通過割合が盛り上がり、発光中心
波長より長短波長では１００％の通過割合となる。ここ
で通過割合とは、出力光２が通過光２４の方向に通過す
る割合のことであり、分離光１７の方向にはその残りの
光が分離されることになる。従って、分離特性３１と通
過特性３２とは互いに相補的な特性となる。
【００２５】波長分離器１６は分離特性３３及び通過特
性３４を有している。即ち、分離特性３３は、レーザダ
イオード２の発光中心波長より長波長側で１００％の通
過割合を示し、発光中心波長の長波長側近傍で急峻に通
過割合が落ち込み、発光中心波長より短波長では０％の
通過割合となる。通過特性３４は、発光中心波長より長
波長側で０％の通過割合を示し、発光中心波長の長波長
側近傍で急峻に通過割合が盛り上がり、発光中心波長よ
り短波長では１００％の通過割合となる。分離特性３３
と通過特性３４とが交差している波長と、前記分離特性
３１と通過特性３２とが交差している波長とは、発光中
心波長を挟んで対称の位置にあり、かつ各特性のカーブ
も対称的に形成されている。
【００２６】波長分離器１５、１６は、図３に示される
ように平面型光回路基板３５上に集積化して形成され
る。平面型光回路基板３５は光回路パッケージ３８に収
容され、その光回路パッケージ３８には、出力光２を平
面型光回路基板３５に導く光ファイバ３６、通過光２５
を平面型光回路基板３５から取り出す光ファイバ３７が
挿入されている。平面型光回路基板３５上で各光ファイ
バ間を結ぶ導波路６１に近接する他の導波路６２、６３
が２個設けられている。これらの導波路６２、６３は、
導波路６１に近接する部分において、それぞれ波長分離
器１５、１６を形成すると共に分離光１７、１８を導く
ものである。光強度検出器１９、２０は、光回路パッケ
ージ３８に収容され、平面型光回路基板３５の一辺にお
いて導波路６２、６３に結合されている。
【００２７】波長分離器１５、１６を覆うようにヒータ
４１が設けられている。ヒータ４１はヒータ制御回路４
４からヒータ電極４２、４３を介して電流を供給される
ようになっている。ヒータ４１及びヒータ制御回路４４
は、光分離部５５の分離波長を変化させる波長制御部５
７を構成している。
【００２８】次に実施例の作用を述べる。
【００２９】レーザダイオード１の発光時のパワスペク
トルは、その発光中心波長を中心としてほぼ対称であ
り、発光中心波長の短波長側と長波長側と裾野を形成し
ている。光分離部５５を構成する一方の波長分離器１５
は、出力光２から発光中心波長の短波長側の裾野に相当
する光を分離光１７として分離し、他方の波長分離器１
６は、通過光２４から発光中心波長の長波長側の裾野に
相当する光を分離光１８として分離する。光強度検出部
５６を構成する光強度検出器１９、２０は、それぞれ裾
野のパワを検出する。レーザダイオード１が所望の中心
波長で発光しているときには、それぞれ裾野のパワは相
等しい。
【００３０】出力光２が所望の中心波長からずれている
と、光強度検出器１９、２０で検出されるパワは等しく
ない。これらの検出値を比較すると出力光２の中心波長
の凡その値が検出できる。光波長検出回路２３は分離光
強度検出信号２１、２２を比較することにより、出力光
２の中心波長の凡その値を求める。さらにこの中心波長
の凡その値と基準波長値２６とを比較し、誤差検出を行
う。誤差検出に基づく温度基準値出力１２が温度制御部
５４に帰還される。ペルチェ駆動回路１１は、図６にお
ける設定温度基準値１２の代わりに、温度基準値出力を
用いて温度制御を行う。この結果、出力光２の中心波長
は、所望の中心波長に戻り、安定する。
【００３１】次に中心波長の設定について説明する。
【００３２】波長分離器１５、１６は温度によって通過
・分離波長が変化する。ヒータ制御回路４４からヒータ
４１に流れる電流を増減すると、波長分離器１５、１６
の温度がほぼ同じように変化し、分離波長の変化により
分離光１７、１８の波長が変化する。出力光２の中心波
長が一定であるのに対し、分離光１７、１８の波長が変
化すると、光強度検出部５６では裾野の対称でない位置
でのパワが検出される。このパワの差に基づいて温度制
御が行われるから、出力光２の中心波長が変化すること
になる。
【００３３】次に本発明の他の実施例を説明する。図４
においては、図１で説明した光源５１、光源駆動部５
２、温度検出部５３、温度制御部５４、光強度検出部５
６が設けられているが、光分離部５５は構成が異なって
いる。レーザダイオード１の出力光２は光分岐器２７に
より全波長が同じ割合で分岐される。その分岐光２８が
中心波長を境に波長分離器２９で分離される。分離光１
７、１８の処理は図１の例と同様である。
【００３４】光分岐器２７と波長分離器２９は図５に示
されるように平面型光回路基板３５上に集積化して形成
される。図５において光回路パッケージ３８の構成は図
３のものと同じであるが、平面型光回路基板３５の導波
路パターンが異なっている。光分岐器２７は各光ファイ
バ３６、３７間を結ぶ導波路６１に近接する導波路６４
により形成され、波長分離器２９は導波路６４に近接す
る導波路６５により形成される。ヒータ４１は波長分離
器２９を覆うように設けられる。
【００３５】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【００３６】（１）光源の経時変化によって出力光の波
長が変わろうとしても、温度制御によりこれを相殺する
方向に出力光の波長が変えられるので、出力光の波長は
結局一定になる。従って、光源の経時変化に関係なく光
送信器が使用できるようになり、光送信器の寿命が伸び
る。
【００３７】（２）出力光強度によらず出力光の波長が
安定となり、光送信器の使用光強度範囲が広がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す光送信器の回路図であ
る。
【図２】本発明に使用される波長分離器の分離特性及び
通過特性を示すグラフである。
【図３】本発明に使用される光回路パッケージの構成図
である。
【図４】本発明の他の実施例を示す光送信器の回路図で
ある。
【図５】本発明の他の実施例を示す光回路パッケージの
構成図である。
【図６】従来の光送信器の回路図である。
【符号の説明】
５１ 光源 ５２ 光源駆動部 ５３ 温度検出部 ５４ 温度制御部 ５５ 光分離部 ５６ 光強度検出部 ５７ 波長制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/28 10/26 (72)発明者 小林 憲文 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発光波長が温度依存する光源にこの光源
    の出力光の強度を制御する光源駆動部を接続すると共に
    上記光源の温度を検出する温度検出部及びその温度を制
    御する温度制御部を設けた光送信器において、上記出力
    光の一部の波長の光の強度から発光中心波長のずれを検
    出すると共にこのずれに基づいた温度基準値を上記温度
    制御部に帰還させる波長制御部を設けたことを特徴とす
    る光送信器。
  2. 【請求項２】 上記波長制御部が、上記出力光の発光中
    心波長の短波長側の光の強度と長波長側の光の強度とを
    検出し、これらの光強度の比較から上記出力光の発光中
    心波長を検出し、さらにこの検出された発光中心波長を
    任意に設定された基準波長と比較して上記ずれを検出す
    ることを特徴とする請求項１記載の光送信器。
  3. 【請求項３】 上記波長制御部が、上記出力光からその
    発光中心波長の短波長側の光を分離すると共に長波長側
    の光を分離する光分離部と、その分離された光の強度を
    それぞれ検出する光強度検出部と、短・長波長側の光の
    強度を比較して発光中心波長を検出する発光波長検出回
    路とを有することを特徴とする請求項２記載の光送信
    器。
  4. 【請求項４】 上記光分離部が、上記出力光からその発
    光中心波長の短波長側の光を分離する光分離器と、長波
    長側の光を分離する光分離器とからなることを特徴とす
    る請求項３記載の光送信器。
  5. 【請求項５】 上記光分離部が、上記出力光から一部の
    光を分岐する光分岐器と、その分岐された光を発光中心
    波長の短波長側と長波長側とに分離する光分離器とから
    なることを特徴とする請求項３記載の光送信器。
  6. 【請求項６】 上記光分離部が１個の基板上に波長分離
    器等の光学素子を集積化して形成した平面型光回路基板
    から構成されることを特徴とする請求項３記載の光送信
    器。
  7. 【請求項７】 発光波長が温度依存する光源にこの光源
    の出力光の強度を制御する光源駆動部を接続すると共に
    上記光源の温度を検出する温度検出部及びその温度を制
    御する温度制御部を設けた光送信器において、上記出力
    光の一部の波長の光を分離する光分離部を有しその分離
    光の強度から発光中心波長のずれを検出すると共にこの
    ずれに基づいた温度基準値を上記温度制御部に帰還させ
    る波長制御部を設け、さらに上記光分離部にその分離波
    長を変化させる分離波長変化手段を併設したことを特徴
    とする光送信器。
  8. 【請求項８】 上記分離波長変化手段は、上記光分離部
    の温度を変化させることにより分離波長を変化させるこ
    とを特徴とする請求項７記載の光送信器。
JP5238326A 1993-09-24 1993-09-24 光送信器 Pending JPH0795159A (ja)

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JP5238326A JPH0795159A (ja) 1993-09-24 1993-09-24 光送信器

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JP (1) JPH0795159A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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