JPH01291484A - 半導体レーザ光増幅器の駆動方法および半導体レーザ光増幅装置 - Google Patents
半導体レーザ光増幅器の駆動方法および半導体レーザ光増幅装置Info
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- JPH01291484A JPH01291484A JP63123175A JP12317588A JPH01291484A JP H01291484 A JPH01291484 A JP H01291484A JP 63123175 A JP63123175 A JP 63123175A JP 12317588 A JP12317588 A JP 12317588A JP H01291484 A JPH01291484 A JP H01291484A
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- amplifier
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- laser optical
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 89
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
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- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0225—Out-coupling of light
- H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
-
- H—ELECTRICITY
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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。
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、光通信システム、特に高速デジタル光通信シ
ステム等に用いられる半導体レーザ光増幅器の駆動方法
、及び半導体レーザ増幅装置に関する。
ステム等に用いられる半導体レーザ光増幅器の駆動方法
、及び半導体レーザ増幅装置に関する。
光通信システム、特に高速デジタル光通信システムにお
いて、光信号を増幅する半導体光増幅器は光信号の伝送
距離を延ばす為の有効な手段である。
いて、光信号を増幅する半導体光増幅器は光信号の伝送
距離を延ばす為の有効な手段である。
半導体レーザ増幅装置を用いた、光通信システムとして
第４図の様な従来例がある〔オバーグ他、３１３ｋｍ）
：ｙンスミッション イクスヘリメント アット ＩＧ
ｂ／ｓ ユージング オプティカル アンプリファイ
アス アンド ア ロウ チャープ レーザ”、エレク
トロニクス レタース。
第４図の様な従来例がある〔オバーグ他、３１３ｋｍ）
：ｙンスミッション イクスヘリメント アット ＩＧ
ｂ／ｓ ユージング オプティカル アンプリファイ
アス アンド ア ロウ チャープ レーザ”、エレク
トロニクス レタース。
ｖｏｌ、２４ 、 ＦＪｎｌＰ３８ 、１９８８ （Ｏ
ｂｅｒｇ、Ｍ、Ｇ、ｅｔａｌ、、＠３１３ｋｍ Ｔｒａ
ｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｔＩ
Ｇｂ／ｓ Ｕｓｉｎｇ ０ｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆ
ｉｅｒｓ ａｎｄ ａＬｏｗ Ｃｈｉｒｐ Ｌａ５ｅｒ
”、 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、’ ｖｏｌ ２４゜陽
１．Ｐ３８，１９８８））。この従来例では、半導体レ
ーザ光増幅器を用いて光デジタル通信の長距離化を行っ
ている。
ｂｅｒｇ、Ｍ、Ｇ、ｅｔａｌ、、＠３１３ｋｍ Ｔｒａ
ｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｔＩ
Ｇｂ／ｓ Ｕｓｉｎｇ ０ｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆ
ｉｅｒｓ ａｎｄ ａＬｏｗ Ｃｈｉｒｐ Ｌａ５ｅｒ
”、 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、’ ｖｏｌ ２４゜陽
１．Ｐ３８，１９８８））。この従来例では、半導体レ
ーザ光増幅器を用いて光デジタル通信の長距離化を行っ
ている。
従来例の半導体レーザ光増幅装置では、情報の伝送速度
が上るにしたがって、半導体レーザ光増幅器内のキャリ
ア密度の変動により、同一レベルの光入力信号に対して
、−様な光出力信号を得られないという問題点がある。
が上るにしたがって、半導体レーザ光増幅器内のキャリ
ア密度の変動により、同一レベルの光入力信号に対して
、−様な光出力信号を得られないという問題点がある。
第５図にその例を示す。この様に光出力が変動する原因
は次のようにする。光入力信号がなくなる事により、キ
ャリア密度は元に戻ろうとするが、その前に次の光信号
が入力されると、それに対する半導体レーザ光増幅器の
利得が減少しているから、光出力信号のレベルは低下す
る。
は次のようにする。光入力信号がなくなる事により、キ
ャリア密度は元に戻ろうとするが、その前に次の光信号
が入力されると、それに対する半導体レーザ光増幅器の
利得が減少しているから、光出力信号のレベルは低下す
る。
本発明は、この点を改善し、高速の光入力信号に対して
も、一定の出力が得られる半導体レーザ光増幅器の駆動
方法、およびその駆動方法を適用するのに適した半導体
レーザ光増幅装置を提供する事を目的とする。
も、一定の出力が得られる半導体レーザ光増幅器の駆動
方法、およびその駆動方法を適用するのに適した半導体
レーザ光増幅装置を提供する事を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
前述の課題を解決するために本発明が提供する方法は、
光を直接増幅する半導体レーザ光増幅器の駆動方法であ
って、光入力による前記半導体レーザ光増幅器内のキャ
リア変動を光入力の伝送速度と同程度の応答速度で光入
力前の状態に戻すことを特徴とする。
光を直接増幅する半導体レーザ光増幅器の駆動方法であ
って、光入力による前記半導体レーザ光増幅器内のキャ
リア変動を光入力の伝送速度と同程度の応答速度で光入
力前の状態に戻すことを特徴とする。
前述の課題を解決するために本発明が提供する装置は、
半導体レーザ光増幅器と、この半導体レーザ光増幅器の
電極に接続され、前記半導体レーザ光増幅器内のキャリ
ア変動に対してほぼ同程度の応答速度で電圧を供給する
定電圧駆動回路とを含んでなる。
半導体レーザ光増幅器と、この半導体レーザ光増幅器の
電極に接続され、前記半導体レーザ光増幅器内のキャリ
ア変動に対してほぼ同程度の応答速度で電圧を供給する
定電圧駆動回路とを含んでなる。
半導体レーザ光増幅器において、同一レベルの光入力信
号に対して、等しい光出力信号を得る為には、半導体レ
ーザ光増幅器内のキャリア密度を常に一定に保つ必要が
ある。ところが光入力がある時には、半導体レーサ光瑚
幅器内のキャリア密度が低下するから、速やかに光入力
前のキャリア密度に戻すことが必要となる。
号に対して、等しい光出力信号を得る為には、半導体レ
ーザ光増幅器内のキャリア密度を常に一定に保つ必要が
ある。ところが光入力がある時には、半導体レーサ光瑚
幅器内のキャリア密度が低下するから、速やかに光入力
前のキャリア密度に戻すことが必要となる。
半導体レーザ光増幅器内のキャリアの変動は、その電極
における電圧の変化となってあられれる。
における電圧の変化となってあられれる。
ここでキャリア密度を速く元の状態に戻す為には、この
電圧を一定に保つ様に、高速に動作する駆動回路を用い
ればよい。この駆動回路の応答速度は、光入力の伝送速
度と同程度の高速性が求められる。
電圧を一定に保つ様に、高速に動作する駆動回路を用い
ればよい。この駆動回路の応答速度は、光入力の伝送速
度と同程度の高速性が求められる。
本発明の半導体レーザ光増幅装置は、トランジスタを用
いた、高速動作を可能とする定電圧駆動回路と、半導体
レーザ光増幅器によるものである。
いた、高速動作を可能とする定電圧駆動回路と、半導体
レーザ光増幅器によるものである。
この構成において、光入力によって半導体レーザ光増幅
器内のキャリアが減少し、その電圧が下がった場合、高
速の定電圧駆動回路がすばやくその電圧をもとに戻す事
によシ、キャリア密度が元の状態に戻るから、常に一定
の光増幅率を得られる。
器内のキャリアが減少し、その電圧が下がった場合、高
速の定電圧駆動回路がすばやくその電圧をもとに戻す事
によシ、キャリア密度が元の状態に戻るから、常に一定
の光増幅率を得られる。
以下、第１図〜第３図に例示するところに従って本発明
による装置を説明するとともに、併せて本発明の駆動方
法を説明する。
による装置を説明するとともに、併せて本発明の駆動方
法を説明する。
第１図は本発明による半導体レーザ光増幅装置の第１の
実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
半導体レーザ光増幅器１のアノードはグランドに接続さ
れ、又そのカンードはＦＥＴ２のソースに接続される。
れ、又そのカンードはＦＥＴ２のソースに接続される。
又、ＦＥＴ２のゲートは電源■２に接続され、又コンデ
ンサ３を介してグランドにつながる。一方ＦＥＴ２のド
レインは電源■１に接続され、又コンデンサ４を介して
グランドに接続される。
ンサ３を介してグランドにつながる。一方ＦＥＴ２のド
レインは電源■１に接続され、又コンデンサ４を介して
グランドに接続される。
この実施例において、まず半導体レーザ光増幅器１に適
切な電圧、電流を供給する様に電源ｖ１゜■２の値を調
節する。この駆動回路は、半導体レーザ光増幅器１内の
キャリア変動による電極における電圧の変化を、速やか
に元に戻すような働きをする。その作動原理は以下のと
おシである。光が入力し電極電圧が低下すると、それに
つれてＦＥＴ２のゲート−ソース間の電位が下がるから
、これによってソース−ドレイン間の内部抵抗が低下し
、ソース−ドレイン間の電位が低下する。すなわち、電
極電圧の減少分だけＦＥＴ ２のソース−ドレイン間電
圧が下がるから、半導体レーザ光増幅器１の電極電圧は
元の電位に戻るとともに、半導体レーザ光増幅器１の増
幅率は所定値に保たれる。
切な電圧、電流を供給する様に電源ｖ１゜■２の値を調
節する。この駆動回路は、半導体レーザ光増幅器１内の
キャリア変動による電極における電圧の変化を、速やか
に元に戻すような働きをする。その作動原理は以下のと
おシである。光が入力し電極電圧が低下すると、それに
つれてＦＥＴ２のゲート−ソース間の電位が下がるから
、これによってソース−ドレイン間の内部抵抗が低下し
、ソース−ドレイン間の電位が低下する。すなわち、電
極電圧の減少分だけＦＥＴ ２のソース−ドレイン間電
圧が下がるから、半導体レーザ光増幅器１の電極電圧は
元の電位に戻るとともに、半導体レーザ光増幅器１の増
幅率は所定値に保たれる。
ここで、ＦＥＴ２として、高速応答の優れたものを用い
、又そのＦＥＴ２を極力、半導体レーザ光増幅器１の近
傍に設置する事によシ、その電極電位を高速に成る一定
電圧に保つ事ができ、ひいては半導体レーザ光増幅器１
内のキャリア変動を高速に、光入力前の状態に戻す事が
できる。
、又そのＦＥＴ２を極力、半導体レーザ光増幅器１の近
傍に設置する事によシ、その電極電位を高速に成る一定
電圧に保つ事ができ、ひいては半導体レーザ光増幅器１
内のキャリア変動を高速に、光入力前の状態に戻す事が
できる。
第２図は、第１図実施例の実装例を示す斜視図である。
この様に半導体レーザ光増幅器１とＦＥＴ２の間隔を短
かくすると、時間的遅延が起こらないから、高速動作が
可能となる。なお、第２図には、光入力用の光ファイバ
１２と光出力用光ファイバ１４とが接続されている状態
を示した。
かくすると、時間的遅延が起こらないから、高速動作が
可能となる。なお、第２図には、光入力用の光ファイバ
１２と光出力用光ファイバ１４とが接続されている状態
を示した。
第３図は、本発明による半導体レーザ光増幅装置の第２
の実施例を表す回路図である。
の実施例を表す回路図である。
この実施例は第１の実施例と同様に、半導体レーザ光増
幅器１と定電圧回路とを備えてなシ、その定電圧回路は
トランジスタ５，６、テエナーダイオード７、抵抗８〜
１０からなる。
幅器１と定電圧回路とを備えてなシ、その定電圧回路は
トランジスタ５，６、テエナーダイオード７、抵抗８〜
１０からなる。
この回路において、トランジスタ６は、半導体レーザ光
増幅器１の電極電圧を検出するものであり、ツェナーダ
イオード７の両端の電圧である基準電圧と半導体レーザ
光増幅器１の電極電圧とを比較する事によシ、トランジ
スタ６のコレクタからその差電流を取シ出し、トランジ
スタ５を駆動する。
増幅器１の電極電圧を検出するものであり、ツェナーダ
イオード７の両端の電圧である基準電圧と半導体レーザ
光増幅器１の電極電圧とを比較する事によシ、トランジ
スタ６のコレクタからその差電流を取シ出し、トランジ
スタ５を駆動する。
この実施例においても、第１の実施例と同様、高速性に
優れたトランジスタを用い、かつ半導体レーザ光増幅器
１の近傍に駆動回路を設置することによシ、入光力とほ
ぼ同程度の応答速度を有する事が可能であり、半導体レ
ーザ増幅器の増幅率を常に所定値に保つことができる。
優れたトランジスタを用い、かつ半導体レーザ光増幅器
１の近傍に駆動回路を設置することによシ、入光力とほ
ぼ同程度の応答速度を有する事が可能であり、半導体レ
ーザ増幅器の増幅率を常に所定値に保つことができる。
以上１本発明の第１．第２の実施例を説明したが、本発
明は以上の実施例の他にも、いろいろな態様で実施でき
る。
明は以上の実施例の他にも、いろいろな態様で実施でき
る。
例えば、第１の実施例で述べ九ＦＥＴを用いた半導体レ
ーザ光増幅装置では、そのＦＥＴをバイボー２トランジ
スタ、或いはその他のトランジスタに置換する事によっ
ても可能であシ、第２の実施例についても同様である。
ーザ光増幅装置では、そのＦＥＴをバイボー２トランジ
スタ、或いはその他のトランジスタに置換する事によっ
ても可能であシ、第２の実施例についても同様である。
また、第２の実施例においては、半導体レーザ光増幅器
の電極電圧を検出する回路として、トランジスタ１段に
よるものを示したが、よシ安定した動作にする為、差動
増幅型にする事も可能である。さらに、第１．第２の実
施例で述べた、駆動回路としてのＦＥＴ、）ランジスタ
は１段によるもののみを示したが、これを複数個のトラ
ンジスタを組合せたもの、例えばダーリントン接続回路
等に置き換える事も可能である。
の電極電圧を検出する回路として、トランジスタ１段に
よるものを示したが、よシ安定した動作にする為、差動
増幅型にする事も可能である。さらに、第１．第２の実
施例で述べた、駆動回路としてのＦＥＴ、）ランジスタ
は１段によるもののみを示したが、これを複数個のトラ
ンジスタを組合せたもの、例えばダーリントン接続回路
等に置き換える事も可能である。
本発明の利点とするところは次の通シである。
すなわち、従来から行なわれていた半導体レーザ光増幅
装置による光の直接増幅において、その駆動方法を変更
する事によシ同一の光入力信号レベルに対し、常に等し
い光出力信号レベルを得られる。本発明の駆動方法は情
報の伝送速度がよっても有効である。更に、この駆動方
法を実施する本発明の半導体レーザ光増幅装置は、従来
の部品を用いて容易に実現できる。
装置による光の直接増幅において、その駆動方法を変更
する事によシ同一の光入力信号レベルに対し、常に等し
い光出力信号レベルを得られる。本発明の駆動方法は情
報の伝送速度がよっても有効である。更に、この駆動方
法を実施する本発明の半導体レーザ光増幅装置は、従来
の部品を用いて容易に実現できる。
第１図は本発明による半導体レーザ光増幅装置の第１の
実施例を示す回路図、第２図は第１図の実施例の実装例
を示す斜視図、第３図は本発明による半導体レーザ光増
幅装置の第２の実施例を示す回路図、第４図は従来の半
導体レーザ光増幅器を用いた光通信システム９例を示す
構成図、第５図は従来の半導体レーザ光増幅器における
光入力信号とキャリア密度と光出力信号との関係を表し
た特性図である。 １・・・半導体レーザ光増幅器、２・・・ＦＥＴ、３゜
４・・・コンデンサ、５．６・・・トランジスタ、７・
・・ツェナーダイオード％８，９．１０・・・抵抗、１
１・・・半導体レーザ、１２，１４，２２，２８，３０
・・・光ファイバ、１３．１８，２３．２９・・・半導
体レーザ光増＠装置、１６，２０，２テ・・アイソレー
タ、１５，１７，１９゜２１ 、２４ 、２７・・・レ
ンズ、２６・・・回折格子、３１・・・光検出器％
Ｖｌｌ■２・・・電源。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 １ ・−ｍ−・−半導イ本し一ザ光多ｌ脇ａ２−・−Ｆ
ＥＴ ３．４・・−コシプーリ Ｖｌ 、Ｖ２−一電源 第１図 １−−−−− Ｆ 専イ〉トミレーず１゛′贈・ヤ≦レ
ジとダレ８．９．１０−払」ん Ｖ＋−−−−一電原 半ｓ４光増幅 １１ １２ １３ １ム １５１６１１７
打− ４図
実施例を示す回路図、第２図は第１図の実施例の実装例
を示す斜視図、第３図は本発明による半導体レーザ光増
幅装置の第２の実施例を示す回路図、第４図は従来の半
導体レーザ光増幅器を用いた光通信システム９例を示す
構成図、第５図は従来の半導体レーザ光増幅器における
光入力信号とキャリア密度と光出力信号との関係を表し
た特性図である。 １・・・半導体レーザ光増幅器、２・・・ＦＥＴ、３゜
４・・・コンデンサ、５．６・・・トランジスタ、７・
・・ツェナーダイオード％８，９．１０・・・抵抗、１
１・・・半導体レーザ、１２，１４，２２，２８，３０
・・・光ファイバ、１３．１８，２３．２９・・・半導
体レーザ光増＠装置、１６，２０，２テ・・アイソレー
タ、１５，１７，１９゜２１ 、２４ 、２７・・・レ
ンズ、２６・・・回折格子、３１・・・光検出器％
Ｖｌｌ■２・・・電源。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 １ ・−ｍ−・−半導イ本し一ザ光多ｌ脇ａ２−・−Ｆ
ＥＴ ３．４・・−コシプーリ Ｖｌ 、Ｖ２−一電源 第１図 １−−−−− Ｆ 専イ〉トミレーず１゛′贈・ヤ≦レ
ジとダレ８．９．１０−払」ん Ｖ＋−−−−一電原 半ｓ４光増幅 １１ １２ １３ １ム １５１６１１７
打− ４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光を直接増幅する半導体レーザ光増幅器の駆動方法
において、光入力による前記半導体レーザ光増幅器内の
キャリア変動を光入力の伝送速度と同程度の応答速度で
光入力前の状態に戻すことを特徴とする半導体レーザ光
増幅器の駆動方法。 ２、半導体レーザ光増幅器と、この半導体レーザ光増幅
器の電極に接続され、前記半導体レーザ光増幅器内のキ
ャリア変動に対してほぼ同程度の応答速度で電圧を供給
する定電圧駆動回路とを含む半導体レーザ光増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123175A JPH01291484A (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 半導体レーザ光増幅器の駆動方法および半導体レーザ光増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123175A JPH01291484A (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 半導体レーザ光増幅器の駆動方法および半導体レーザ光増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01291484A true JPH01291484A (ja) | 1989-11-24 |
Family
ID=14854043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63123175A Pending JPH01291484A (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 半導体レーザ光増幅器の駆動方法および半導体レーザ光増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01291484A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006295210A (ja) * | 2003-06-19 | 2006-10-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光変調装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348885A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Fujitsu Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
-
1988
- 1988-05-19 JP JP63123175A patent/JPH01291484A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348885A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Fujitsu Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006295210A (ja) * | 2003-06-19 | 2006-10-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光変調装置 |
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