JPH01117385A - 半導体レーザバイアス電流制御方式 - Google Patents

半導体レーザバイアス電流制御方式

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JPH01117385A JP62273585A JP27358587A JPH01117385A JP H01117385 A JPH01117385 A JP H01117385A JP 62273585 A JP62273585 A JP 62273585A JP 27358587 A JP27358587 A JP 27358587A JP H01117385 A JPH01117385 A JP H01117385A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光デイジタル通信システムに関し、特に半導体
レーザを用いた超大容量通信システムにおける半導体レ
ーザのバイアス電流制御方式に関する。
〔従来の技術〕
従来、半導体レーザを用いた高速光ディジタル通信シス
テムでは、半導体レーザが発光を開始する電流Ｉｔｈ　
（以下、閾値電流と呼ぶ）をバイアス電流Ｉｂとして、
常に半導体レーザに流している。
そして、前記バイアス電流ＩｂＯ上にディジタル信号に
対応したノ’ｌ？ルス電流を重畳し、光ノやルス信号を
得る方法が用いられている。（副島等、′新版・光７フ
ィバ通信”　８５６．１２．ｐｐ４０２−４０４　）と
ころで、半導体レーザの閾値電流は、温度によシ変化す
るため半導体レーザの光出力電力がゴ定となるようバイ
アス電流Ｉｂ上制御している。
第３図は、従来の半導体レーザバイアス制御方式を示す
ブロック図である。半導体レーザ１の光出力電力の一部
をフォトダイオードによるモニタ用受光素子２で検出し
、得られた電圧ｖ６比較器４において基準値ｖＲＥＦと
比較している。この比較結果に応じてバイアス電流駆動
回路５を制御し。
半導体レーザ１のバイアス電流を調整することによシ、
光出力電力が一定値になるよう帰還をかけた構成となっ
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述のように、従来の半導体レーザバイアス制御方式は
、半導体レーザ１の光出力電力が一定となるよう半導体
レーザ１のバイアス電流を制御している。しかし、一般
的には第４図に示すように。
半導体レーザの閾値電流Ｉｔｈ　ｆ越えた時の光出力電
力と電流の傾き（以下、微分量子効率ＤＱＥと呼ぶ）と
が温度Ｔによシ変化する。特に、高温では微分量子効率
ＤＱＥが小さくなる特性を有しており。
バイアス電流Ｉｂと閾値電流Ｉｔｈの比Ｉｂ／Ｉｔｈが
微分量子効率ＤＱＥの温度変化によって変化してしまう
。特に、超大容量光デイジタル通信システムでは、　Ｉ
ｂ／１ｔｈの比率の変化に対して光ノ４ルス波形の変動
する感度が高いため、大きな光パルス波形劣化を招く欠
点を有している。
〔問題点を解決するための手段〕
上述した問題点を解決するため２本発明は、半導体レー
ザの光出力電力の一部を受光素子で電流に変換し、更に
これを電圧に変換するに際して。
半導体レーザの温度変化に対応して電流−電圧変換比を
変化させる手段と、これによって得られた電圧が一定値
となるよう半導体レーザのバイアス電流値を制御する手
段とを有している。
〔実施例〕
以下２本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は９本発明による半導体レーザバイアス制御回路
のブロック図である。本制御回路は、半導体レーザ１．
フォトダイオードによるモニタ用受光素子２．半導体レ
ーザ１付近の温度により電流−電圧変換比が制御される
電流−電圧変換回路３、比較器４．バイアス電流駆動回
路５で構成されている。半・導体レーザ１の光出力電力
の一部は。
モニタ用受光素子２で光出力電力に比例した電流・　工
に変換される。電流−電圧変換回路３では半導体レーザ
１の近傍２例えば半導体レーザ取付基板（図示せず）に
設置した温度センサ（図示せず）を有しておシ、微分量
子効率ＤＱＥの温度変化に合わせて電流−電圧変換比が
変化する。次に、比較器４で電流−電圧変換回路３の出
力電圧Ｖと基準電圧ｖＲＩＦとが比較され、この比較結
果に応じてバイアス電流駆動回路５では前記２つの電圧
が一致するよう半導体レーザ１のバイアス電流を調整す
る。
次に、電流−電圧変換回路３について説明する。
第２図に示すように、半導体レーザの微分量子効率をＤ
ＱＥ（Ｔ）　、閾値電流Ｉｔｈ（Ｔ）、バイアス電流Ｉ
ｂ（Ｔ）。
電流振幅ＩＭとする（Ｔは温度を示す）。
温度Ｔ０においてＩｂ　（Ｔｏ）　＝　Ｉｔｈ　（Ｔｏ
）に設定した後、温度がＴ１になった場合を考えてみる
。電流−電圧変換回路３の特性を、Ｉ＝Ａ（Ｔ）Ｖ　　
（Ａσ）は変換効率を示す）で表わすと１次の式が成り
立つ。
■。＝Ａ（Ｔｏ）ｖｏ−（１） ！、＝Ａ（Ｔｔ）Ｖｔ　　　　　　　　　　　　　−（
２）ｖｏ＝ｖ１＝ｖＲＥＦ−（３） Ｐｏ：　ＩＭＤＱＥ（Ｔｏ）　　　　　　　　　　　　
−（４）Ｐ、＝（ＩＭ＋Ｉｂ（Ｔ１）−Ｉｔｈ（Ｔ、）
）・ＤＱＥ（Ｔ１）　　（５）ここで、　ｐｏ、　ｐｌ
は光出力電力を示し、モニタ電流値工は、光出力電力Ｐ
に比例する。従って、（１）〜（５）式よシ となる。
以上よシ、第１図における電流−電圧変換回路３の変換
効率Ａ（Ｔ）　を半導体レーザ１の微分量子効率ＤＱＥ
　（Ｔ　）に対し。
Ａ（Ｔｏ）／Ａ（Ｔ１）＝ＤＱＥ（Ｔ１）／ＤＱＥ（Ｔ
ｏ）　　　　−（力と設定することによシ、温度がＴ１
となってもＩｂ（Ｔ、）　＝　Ｉｔｈ（Ｔ１）となるこ
とがわかる。これは温度Ｔ１以外の温度でも同様である
。なお、電流−電圧変換回路３は、サーミスタ等の温度
センサと固定抵抗器等の組合せで容易に実現できる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明は、半導体レーザの微
分量子効率の温度変化に対し、バイアス電流Ｉｂと閾値
電流Ｉｔｈとの比を一定とするよう構成されているため
、光出力波形の温度変化を抑圧し、所望の光伝送路品質
を確保できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は１本発明の実施例のブロック図、第２図は、上
記実施例を説明するための半導体レーザの光出力電力−
電流特性を示した図、第３図は。 従来の半導体レーザバイアス電流制御回路を示したブロ
ック図、第４図は、従来の半導体レーザバイアス制御方
式におけるバイアス電圧の温度変化を示した図である。 図中、１は半導体レーザ、２はモニタ用受光素子。 第２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、半導体レーザの光出力電力の一部を受光素子で電流
    に変換し、該電流を電圧に変換して該電圧にもとづいて
    前記半導体レーザのバイアス電流を制御する方式におい
    て、前記半導体レーザの微分量子効率の温度変化に対応
    して前記電流−電圧変換比を変化させる手段と、該変化
    手段によって得られた電圧が一定値となるよう半導体レ
    ーザのバイアス電流値を制御する手段とを有する半導体
    レーザバイアス電流制御方式。
JP62273585A 1987-10-30 1987-10-30 半導体レーザバイアス電流制御方式 Expired - Lifetime JPH06103765B2 (ja)

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