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JPH11112437A - 光送信器 - Google Patents

光送信器

Info

Publication number
JPH11112437A
JPH11112437A JP9265630A JP26563097A JPH11112437A JP H11112437 A JPH11112437 A JP H11112437A JP 9265630 A JP9265630 A JP 9265630A JP 26563097 A JP26563097 A JP 26563097A JP H11112437 A JPH11112437 A JP H11112437A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser diode
current
output signal
signal
outputs
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
JP9265630A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Inoue
哲也 井上
Ichiro Nakamura
一郎 中村
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP9265630A priority Critical patent/JPH11112437A/ja
Publication of JPH11112437A publication Critical patent/JPH11112437A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Communication System (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザダイオードに流れる動作電流がレーザ
ダイオードの閾値電流以下も変調するためレーザダイオ
ードの発振遅れが発生し、高速変調時に光出力波形が歪
むという問題があった。 【解決手段】 電流増幅器の出力を、任意の比率でレー
ザダイオードドライバ及びレーザダイオードに分配する
ことによりレーザダイオードから出力される光出力波形
の歪みを軽減させるように構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は光ファイバを使用
する光通信用の光送信器に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の光送信器の構成を示すブロ
ック図であり、この構成は無バイアス制御方式と呼ばれ
る。図6において1aはデータ信号を外部から入力する
データ正相入力端子、1bはデータ信号を外部から入力
するデータ負相入力端子、2は前記データ正相入力端子
1a及びデータ負相入力端子1bからのデータ信号に応
じてレーザダイオードを駆動するレーザダイオードドラ
イバ、3aは前記レーザダイオードドライバ2の出力信
号に応じた光信号を出力するレーザダイオード、3bは
前記レーザダイオード3aの出力する背面光をモニタ
し、そのモニタした光量に応じた電流を出力するモニタ
フォトダイオード、3は前記レーザダイオード3a及び
モニタフォトダイオード3bからなるレーザダイオード
モジュール、4は前記レーザダイオードモジュール3か
ら出力される光信号を伝送する光ファイバ、5は前記モ
ニタフォトダイオード3bの出力信号を平滑化する平滑
化コンデンサ、6は前記平滑化コンデンサ5の出力信号
の目的値となる信号を出力する基準電流源、7は前記平
滑化コンデンサ5の出力信号と前記基準電流源6の出力
信号の差分電流を増幅する電流増幅器、8aは前記電流
増幅器7の出力を前記レーザダイオードドライバ2に出
力するレーザダイオード動作電流源、9は前記レーザダ
イオードドライバ2に接続される抵抗器である。
【0003】次に動作について説明する。外部からの差
動データがデータ正相入力端子1a及びデータ負相入力
端子1bを介して、通常トランジスタの差動対で構成さ
れるレーザダイオードドライバ2に入力される。レーザ
ダイオードドライバ2はレーザダイオード3aをパルス
駆動し、レーザダイオード3aからパルス光を出力させ
る。ここでレーザダイオード3aは一般に図7に示す光
電変化効率特性を持つ。レーザダイオードは流される電
流値が閾値電流Ith1以下ではほとんど発光せずに閾
値電流Ith1以上から傾きa1をもった電流−光変換
を行う。閾値電流Ith1及び傾きa1は温度変動する
ため、光出力パワーを良好に保つには常にその温度での
閾値電流Ith1及び傾きa1に応じた動作電流Iop
をレーザダイオード3aに流さなければならない。その
ため動作電流を最適に保つために次に述べるAPC(A
utomatic Power Control)機能
を持たせる。まずモニタフォトダイオード3bはレーザ
ダイオードモジュール3内にてレーザダイオード3aに
背面光を受光し、受光量に応じた電流Imonを出力す
る。次にモニタフォトダイオード3bの出力電流は平滑
化コンデンサ7にて平均化される。ここで平均化された
電流Imonが目的の電流量Irefとなるように基準
電流源6及び高増幅率の電流増幅器7及びレーザダイオ
ード動作電流源8aにて動作電流Iopを制御する。以
上の動作によりレーザダイオード3aの光出力の平均値
が一定となるように動作電流Iopが最適に保たれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の無バイアス制御
方式は、レーザダイオードに流れる動作電流がレーザダ
イオードの閾値電流以下も変調するためレーザダイオー
ドの発振遅れが発生し、高速変調時に図8のように光出
力波形が歪むという問題があった。
【0005】この発明はこのような従来の問題を解決す
るものであり、レーザダイオードから出力される光出力
波形の歪みを軽減することができる光送信器を提供する
ことを目的としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明による光送信
器では、従来の電流増幅器の出力を、任意の比率でレー
ザダイオードドライバ及びレーザダイオードに分配する
ことによりレーザダイオードから出力される光出力波形
の歪みを軽減させるようにした。
【0007】また、第2の発明による光送信器では、従
来の電流増幅器の出力を、常温におけるレーザダイオー
ドの最適変調電流と最適バイアス電流の比率でレーザダ
イオードドライバ及びレーザダイオードに分配すること
によりレーザダイオードから出力される光出力波形の歪
みを広い温度範囲で軽減させるようにした。
【0008】また、第3の発明による光送信器では、従
来の電流増幅器の出力を、動作温度範囲の最低温度にお
けるレーザダイオードの最適変調電流と最適バイアス電
流の比率でレーザダイオードドライバ及びレーザダイオ
ードに分配することによりレーザダイオードから出力さ
れる光出力波形の歪みを軽減させ、光出力波形の消光比
を安定化させるようにした。
【0009】また、第4の発明による光送信器では、従
来の電流増幅器の出力を、レーザダイオードの温度検知
器からの出力信号を元にした比率でレーザダイオードド
ライバ及びレーザダイオードに分配することによりレー
ザダイオードから出力される光出力波形の歪みを広い温
度範囲で軽減させ、光出力波形の消光比を広い温度範囲
で安定化させるようにした。
【0010】また、第5の発明による光送信器では、従
来の電流増幅器の出力を、レーザダイオードに接続した
電流検知器からの出力信号を元にした比率でレーザダイ
オードドライバ及びレーザダイオードに分配することに
よりレーザダイオードから出力される光出力波形の歪み
を広い温度範囲で軽減させ、光出力波形の消光比を広い
温度範囲で安定化させるようにした。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1の構成を
示すブロック図である。図1において8bは電流増幅器
7からの出力信号を、レーザダイオード3a及びレーザ
ダイオードドライバ2へ、任意の比率で分配する任意比
率分配型電流源である。
【0012】次に動作について説明する。従来の技術に
おける図6のレーザダイオード動作電流源8aは、電流
増幅器7からの出力信号を、全てレーザダイオードドラ
イバ2へ出力するが、この発明の実施の形態1における
図1の任意比率分配型電流源8bは、任意の比率でレー
ザダイオード3aへの直流電流Ibとレーザダイオード
ドライバ2への変調電流Imodとに分配して出力す
る。直流電流Ibがレーザダイオード3aへ流れること
により、従来レーザダイオード3aの閾値電流以下も変
調するために発生していたレーザダイオード3aの発振
遅れが減少し光出力波形の歪みを軽減できる。
【0013】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2の構成を示すブロック図である。図2において8c
は電流増幅器7からの出力信号を、レーザダイオード3
a及びレーザダイオードドライバ2へ、常温におけるレ
ーザダイオード3aの最適変調電流と最適バイアス電流
の比率で分配する常温比率分配型電流源である。前述の
実施の形態1では任意の比率でレーザダイオード3aへ
の直流電流Ibとレーザダイオードドライバ2への変調
電流Imodとに分配して出力するが、分配比が適切で
ないとレーザダイオード3aの発振遅れ、つまりり光出
力波形の歪みを減少しきれない。実施の形態2では常温
比率分配型電流源8cによって、光送信器の動作温度範
囲の中心付近である常温におけるレーザダイオード3a
の最適変調電流と最適バイアス電流の比率で分配するこ
とにより、目的の動作温度範囲でレーザダイオード3a
の発振遅れを減少させ光出力波形の歪みを軽減できる。
【0014】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3の構成を示すブロック図である。図3において8d
は電流増幅器7からの出力信号を、レーザダイオード3
a及びレーザダイオードドライバ2へ、動作温度範囲の
最低温度におけるレーザダイオード3aの最適変調電流
と最適バイアス電流の比率で分配する最低温度率分配型
電流源である。前述の実施の形態1では任意の比率でレ
ーザダイオード3aへの直流電流Ibとレーザダイオー
ドドライバ2への変調電流Imodとに分配して出力す
るが、分配比が適切でないと光出力波形の消光比が不安
定となる。ここで、図9はレーザダイオード3aの最適
バイアス電流及び最適変調電流の一般的な温度変動の一
例を示す。一般に最適変調電流の温度変動量は、最適バ
イアス電流の温度変動量に比べ少ない。実施の形態3で
は、光送信器の動作温度範囲の最低温度におけるレーザ
ダイオード3aの最適変調電流と最適バイアス電流の比
率で分配することにより、目的の動作温度範囲でレーザ
ダイオード3aからの光出力波形の消光比を安定に保つ
ことができる。
【0015】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4の構成を示すブロック図である。図4において10
はレーザダイオード3aの温度を検知する温度検知器、
8eは電流増幅器7からの出力信号を、レーザダイオー
ド3a及びレーザダイオードドライバ2へ、温度検知器
10から出力信号を元にした比率で分配する外部指定比
率分配型電流源である。前述の実施の形態3では光送信
器の動作温度範囲の最低温度におけるレーザダイオード
3aの最適変調電流と最適バイアス電流の比率で分配す
ることにより、目的の動作温度範囲でレーザダイオード
3aからの光出力波形の消光比を安定に保つ制御をかけ
るが、この場合図9で示したように一般に最適変調電流
の温度変動量は、最適バイアス電流の温度変動量に比べ
少ないことから、動作温度範囲の高温時において、レー
ザダイオード3aの発振遅れ、つまり光出力波形の歪み
が発生する。実施の形態3では、温度センサ等の温度の
関数を出力とする温度検知器10の出力を元に外部指定
比率分配型電流源8eの分配比を制御することにより、
広い温度範囲でレーザダイオード3aの発振遅れ、つま
り光出力波形の歪みを減少でき、光出力波形の消光比を
安定に保つことができる。
【0016】実施の形態5.図5はこの発明の実施の形
態5の構成を示すブロック図である。図5において11
はレーザダイオード3aに流れる電流を検知する電流検
知器である。前述の実施の形態4では温度センサ等の温
度の関数を出力とする温度検知器10の出力を元に外部
指定比率分配型電流源8eの分配比を制御することによ
り、広い温度範囲でレーザダイオード3aの発振遅れ、
つまり光出力波形の歪みを減少する制御をかけるが、こ
の方式の場合温度検知器10が必要となる。実施の形態
5では、レーザダイオード3aの最適動作電流が温度に
よって変わる特性、つまり温度の関数である最適動作電
流をレーザダイオード3aに流れる電流を検知する電流
検知器11を用いることによって、電流検知器11の出
力を元に外部指定比率分配型電流源8eの分配比を制御
することにより、温度検知器10を必要とせずに広い温
度範囲でレーザダイオード3aの発振遅れ、つまり光出
力波形の歪みを減少でき、光出力波形の消光比を安定に
保つことができる。
【0017】
【発明の効果】第1の発明によれば、従来の電流増幅器
の出力を、任意の比率でレーザダイオードドライバ及び
レーザダイオードに分配することによりレーザダイオー
ドから出力される光出力波形の歪みを軽減できる。
【0018】また、第2の発明によれば、従来の電流増
幅器の出力を、常温におけるレーザダイオードの最適変
調電流と最適バイアス電流の比率でレーザダイオードド
ライバ及びレーザダイオードに分配することによりレー
ザダイオードから出力される光出力波形の歪みを広い温
度範囲で軽減できる。
【0019】また、第3の発明によれば、従来の電流増
幅器の出力を、動作温度範囲の最低温度におけるレーザ
ダイオードの最適変調電流と最適バイアス電流の比率で
レーザダイオードドライバ及びレーザダイオードに分配
することによりレーザダイオードから出力される光出力
波形の歪みを軽減させ、光出力波形の消光比を安定化で
きる。
【0020】また、第4の発明によれば、従来の電流増
幅器の出力を、レーザダイオードの温度検知器からの出
力信号を元にした比率でレーザダイオードドライバ及び
レーザダイオードに分配することによりレーザダイオー
ドから出力される光出力波形の歪みを広い温度範囲で軽
減させ、光出力波形の消光比を広い温度範囲で安定化で
きる。
【0021】また、第5の発明によれば、従来の電流増
幅器の出力を、レーザダイオードに接続した電流検知器
からの出力信号を元にした比率でレーザダイオードドラ
イバ及びレーザダイオードに分配することによりレーザ
ダイオードから出力される光出力波形の歪みを広い温度
範囲で軽減させ、光出力波形の消光比を広い温度範囲で
安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による光送信器の実施の形態1を示
す図である。
【図2】 この発明による光送信器の実施の形態2を示
す図である。
【図3】 この発明による光送信器の実施の形態3を示
す図である。
【図4】 この発明による光送信器の実施の形態4を示
す図である。
【図5】 この発明による光送信器の実施の形態5を示
す図である。
【図6】 従来の光送信器を示す図である。
【図7】 レーザダイオードの光電変換効率図である。
【図8】 従来の光送信器の問題点である光出力波形の
歪みの説明図である。
【図9】 レーザダイオードの最適バイアス電流及び最
適変調電流の一般的な温度変動の一例を示す図である。
【符号の説明】
1a データ正相入力端子、1b データ逆相入力端
子、2 レーザダイオードドライバ、3 レーザダイオ
ードモジュール、3a レーザダイオード、3bモニタ
フォトダイオード、4 光ファイバ、5 平滑化コンデ
ンサ、6 基準電流源、7 電流増幅器、8a レーザ
ダイオード動作電流源、8b 任意比率分配型電流源、
8c 常温比率分配型電流源、8d 最低温度比率分配
型電流源、8e 外部指定比率分配型電流源、9 抵抗
器、10 温度検知器、11 電流検知器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01S 3/096

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ信号を外部から入力するデータ入
    力端子と、前記データ入力端子から入力されるデータ信
    号に応じてレーザダイオードを駆動するレーザダイオー
    ドドライバと、前記レーザダイオードドライバの出力信
    号に応じた光信号を出力するレーザダイオードと、前記
    レーザダイオードの出力する背面光をモニタし、そのモ
    ニタした光量に応じた電流を出力するモニタフォトダイ
    オードと、前記モニタフォトダイオードの出力信号を平
    滑化する平滑化コンデンサと、前記平滑化コンデンサの
    出力信号の目的値となる信号を出力する基準電流源と、
    前記平滑化コンデンサの出力信号と前記基準電流源の出
    力信号の差分電流を増幅する電流増幅器と、前記電流増
    幅器からの出力信号を、レーザダイオード及びレーザダ
    イオードドライバへ、任意の比率で分配する電流分配器
    とを備えたことを特徴とする光送信器。
  2. 【請求項2】 データ信号を外部から入力するデータ入
    力端子と、前記データ入力端子から入力されるデータ信
    号に応じてレーザダイオードを駆動するレーザダイオー
    ドドライバと、前記レーザダイオードドライバの出力信
    号に応じた光信号を出力するレーザダイオードと、前記
    レーザダイオードの出力する背面光をモニタし、そのモ
    ニタした光量に応じた電流を出力するモニタフォトダイ
    オードと、前記モニタフォトダイオードの出力信号を平
    滑化する平滑化コンデンサと、前記平滑化コンデンサの
    出力信号の目的値となる信号を出力する基準電流源と、
    前記平滑化コンデンサの出力信号と前記基準電流源の出
    力信号の差分電流を増幅する電流増幅器と、前記電流増
    幅器からの出力信号を、レーザダイオード及びレーザダ
    イオードドライバへ、常温におけるレーザダイオードの
    最適変調電流と最適バイアス電流の比率で分配する電流
    分配器とを備えたことを特徴とする光送信器。
  3. 【請求項3】 データ信号を外部から入力するデータ入
    力端子と、前記データ入力端子から入力されるデータ信
    号に応じてレーザダイオードを駆動するレーザダイオー
    ドドライバと、前記レーザダイオードドライバの出力信
    号に応じた光信号を出力するレーザダイオードと、前記
    レーザダイオードの出力する背面光をモニタし、そのモ
    ニタした光量に応じた電流を出力するモニタフォトダイ
    オードと、前記モニタフォトダイオードの出力信号を平
    滑化する平滑化コンデンサと、前記平滑化コンデンサの
    出力信号の目的値となる信号を出力する基準電流源と、
    前記平滑化コンデンサの出力信号と前記基準電流源の出
    力信号の差分電流を増幅する電流増幅器と、前記電流増
    幅器からの出力信号を、レーザダイオード及びレーザダ
    イオードドライバへ、動作温度範囲の最低温度における
    レーザダイオードの最適変調電流と最適バイアス電流の
    比率で分配する電流分配器とを備えたことを特徴とする
    光送信器。
  4. 【請求項4】 データ信号を外部から入力するデータ入
    力端子と、前記データ入力端子から入力されるデータ信
    号に応じてレーザダイオードを駆動するレーザダイオー
    ドドライバと、前記レーザダイオードドライバの出力信
    号に応じた光信号を出力するレーザダイオードと、前記
    レーザダイオードの出力する背面光をモニタし、そのモ
    ニタした光量に応じた電流を出力するモニタフォトダイ
    オードと、前記モニタフォトダイオードの出力信号を平
    滑化する平滑化コンデンサと、前記平滑化コンデンサの
    出力信号の目的値となる信号を出力する基準電流源と、
    前記平滑化コンデンサの出力信号と前記基準電流源の出
    力信号の差分電流を増幅する電流増幅器と、前記レーザ
    ダイオードの温度を検知する温度検知器と、前記電流増
    幅器からの出力信号を、レーザダイオード及びレーザダ
    イオードドライバへ、前記温度検知器から出力信号を元
    にした比率で分配する電流分配器とを備えたことを特徴
    とする光送信器。
  5. 【請求項5】 データ信号を外部から入力するデータ入
    力端子と、前記データ入力端子から入力されるデータ信
    号に応じてレーザダイオードを駆動するレーザダイオー
    ドドライバと、前記レーザダイオードドライバの出力信
    号に応じた光信号を出力するレーザダイオードと、前記
    レーザダイオードの出力する背面光をモニタし、そのモ
    ニタした光量に応じた電流を出力するモニタフォトダイ
    オードと、前記モニタフォトダイオードの出力信号を平
    滑化する平滑化コンデンサと、前記平滑化コンデンサの
    出力信号の目的値となる信号を出力する基準電流源と、
    前記平滑化コンデンサの出力信号と前記基準電流源の出
    力信号の差分電流を増幅する電流増幅器と、前記レーザ
    ダイオードに流れる電流を検知する電流検知器と、前記
    電流増幅器からの出力信号を、レーザダイオード及びレ
    ーザダイオードドライバへ、前記電流検知器から出力信
    号を元にした比率で分配する電流分配器とを備えたこと
    を特徴とする光送信器。
JP9265630A 1997-09-30 1997-09-30 光送信器 Pending JPH11112437A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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