JPH0364134A - 光送信回路 - Google Patents
光送信回路Info
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- JPH0364134A JPH0364134A JP1200607A JP20060789A JPH0364134A JP H0364134 A JPH0364134 A JP H0364134A JP 1200607 A JP1200607 A JP 1200607A JP 20060789 A JP20060789 A JP 20060789A JP H0364134 A JPH0364134 A JP H0364134A
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- Japan
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- circuit
- voltage
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- driving
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- Pending
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 15
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
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）
本発明は光通信装置における発光素子の駆動回路に関す
るものである。
るものである。
（従来の技術）
駆動電流を変化させること（直接強度変調方式）により
容易に変調光が得られる半導体レーザと、低損失性・広
帯域性等の優れた特性を持つ光ファイバを用いた光通信
システムは、現在まで主として公衆通信網の幹線系に適
用され、１．６ギガビツト１秒の長距離・大容量システ
ムがすでに実用化されている。（例えば、日経エレクト
ロニクスｎｏ、 ４３２に述べられている。） さらに近年では、広帯域通信サービスの提供を目的とし
た光加入者系へも光伝送技術が適用されつつあるが、加
入者系伝送装置の大量普及のためにはｒ小型化」、「低
コスト化ｊが重要課題である。
容易に変調光が得られる半導体レーザと、低損失性・広
帯域性等の優れた特性を持つ光ファイバを用いた光通信
システムは、現在まで主として公衆通信網の幹線系に適
用され、１．６ギガビツト１秒の長距離・大容量システ
ムがすでに実用化されている。（例えば、日経エレクト
ロニクスｎｏ、 ４３２に述べられている。） さらに近年では、広帯域通信サービスの提供を目的とし
た光加入者系へも光伝送技術が適用されつつあるが、加
入者系伝送装置の大量普及のためにはｒ小型化」、「低
コスト化ｊが重要課題である。
従来、閾値電流以下にバイアスされた半導体レーザを直
接変調した場合には、閾値電流以上の駆動電流が供給さ
れないとレーザ発振が生じないためにレーザ光の発生に
遅れ時間が生じる。また、高速変調時にはレーザ共振器
内部の屈折率が変化するために、発振波長が変調する波
長チャーピングも生じる。このような現象は受信側での
信号識別能力を低下させるので、発振閾値以上の直流バ
イアス電流をあらかじめレーザに印加することにより、
これらの現象を抑制するバイアス回路が必要となり、装
置全体のサイズやコストが増大する傾向にあった。
接変調した場合には、閾値電流以上の駆動電流が供給さ
れないとレーザ発振が生じないためにレーザ光の発生に
遅れ時間が生じる。また、高速変調時にはレーザ共振器
内部の屈折率が変化するために、発振波長が変調する波
長チャーピングも生じる。このような現象は受信側での
信号識別能力を低下させるので、発振閾値以上の直流バ
イアス電流をあらかじめレーザに印加することにより、
これらの現象を抑制するバイアス回路が必要となり、装
置全体のサイズやコストが増大する傾向にあった。
第２図に従来の大容量伝送系光通信システムにおける光
通信回路の一例を示す。以下、第２図および第２図中の
ＦＥＴ特性の一例を示す第３図を用いて、従来例の動作
説明を行なう。
通信回路の一例を示す。以下、第２図および第２図中の
ＦＥＴ特性の一例を示す第３図を用いて、従来例の動作
説明を行なう。
第２図において、入力端１に人力されたパルス信号はレ
ベルシフトダイオードＤ２により所望のゲート電位にシ
フト（第３図３０１）される。ここで、半導体レーザ３
は第４図に示すような特性を持つものとする。−船釣に
このようなレーザの使用に当たっては、発振閾値電流■
Ｌ）、（例えば２０ｍＡ）以上のオフセット電流を供給
しなければならない。しかし、仮にこのオフセント電流
を供給せずに、ピーク電流値１１（例えば３０ｍＡ）の
駆動電流（第３図３０２）のみをレーザ３に印加すると
、発光遅れ時間や波長チャーピングの影響により受信側
での信号識別能力が低下する。従って、レーザ３の接地
点からＦＥＴ２に流れるレーザ駆動電流（第３図３０２
）に対して、さらに直流バイアス回路４、直流バイアス
用電流源Ｉｂを用いて少なくともＩｔｈ以上の直流バイ
アス電流を供給することが不可欠であった。また、ギガ
ビット以上の高速パルスを用いて従来の光送信回路を駆
動する場合には、この直流バイアス回路の持つ寄生素子
（キャパシタＣ、インダクタンスＬ）により駆動電流波
形の劣化が生じる恐れもあった。
ベルシフトダイオードＤ２により所望のゲート電位にシ
フト（第３図３０１）される。ここで、半導体レーザ３
は第４図に示すような特性を持つものとする。−船釣に
このようなレーザの使用に当たっては、発振閾値電流■
Ｌ）、（例えば２０ｍＡ）以上のオフセット電流を供給
しなければならない。しかし、仮にこのオフセント電流
を供給せずに、ピーク電流値１１（例えば３０ｍＡ）の
駆動電流（第３図３０２）のみをレーザ３に印加すると
、発光遅れ時間や波長チャーピングの影響により受信側
での信号識別能力が低下する。従って、レーザ３の接地
点からＦＥＴ２に流れるレーザ駆動電流（第３図３０２
）に対して、さらに直流バイアス回路４、直流バイアス
用電流源Ｉｂを用いて少なくともＩｔｈ以上の直流バイ
アス電流を供給することが不可欠であった。また、ギガ
ビット以上の高速パルスを用いて従来の光送信回路を駆
動する場合には、この直流バイアス回路の持つ寄生素子
（キャパシタＣ、インダクタンスＬ）により駆動電流波
形の劣化が生じる恐れもあった。
なお、レーザ３のような発光素子は周囲温度等が変化す
ると光出力が変動するという不安定な特性を持つが、モ
ニター用フォトダイオード５を用いて、光出力を監視し
、直流バイアス電流を制御することにより光出力が一定
値になるように帰還制御を行なうオート・パワー・コン
トロール（ＡＰＣ）回路７、および発光素子の温度を一
定に保つオート・サーモ・コントロール（ＡＴＣ）回路
８を光送信回路に付加することにより、光出力の安定化
が可能である。（例えば、前田光治監修「新版光ファイ
バ通信Ｊ（電気通信技術ニュース社）に、述べられてい
る。）（発明が解決しようとする課題） 半導体レーザを直接強度変調する光送信回路は、駆動電
流回路および変調出力光の発光遅れ時間や波長チャーピ
ング量を減少させるために必要な直流バイアス電流の回
路により構成されている。よって、従来の光送信回路で
は、前記直流バイアス回路を付加することにより回路構
成が複雑になり、さらに装置全体のコストやサイズが増
大する等の欠点があった。
ると光出力が変動するという不安定な特性を持つが、モ
ニター用フォトダイオード５を用いて、光出力を監視し
、直流バイアス電流を制御することにより光出力が一定
値になるように帰還制御を行なうオート・パワー・コン
トロール（ＡＰＣ）回路７、および発光素子の温度を一
定に保つオート・サーモ・コントロール（ＡＴＣ）回路
８を光送信回路に付加することにより、光出力の安定化
が可能である。（例えば、前田光治監修「新版光ファイ
バ通信Ｊ（電気通信技術ニュース社）に、述べられてい
る。）（発明が解決しようとする課題） 半導体レーザを直接強度変調する光送信回路は、駆動電
流回路および変調出力光の発光遅れ時間や波長チャーピ
ング量を減少させるために必要な直流バイアス電流の回
路により構成されている。よって、従来の光送信回路で
は、前記直流バイアス回路を付加することにより回路構
成が複雑になり、さらに装置全体のコストやサイズが増
大する等の欠点があった。
また、ギガビット以上の高速パルスを用いて従来の光送
信回路を駆動する場合には、この直流バイアス回路持つ
寄生素子により駆動電流波形の劣化が生じる恐れもあっ
た。
信回路を駆動する場合には、この直流バイアス回路持つ
寄生素子により駆動電流波形の劣化が生じる恐れもあっ
た。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去して、駆
動電流波形の劣化が小さく、回路構成が簡単で装置全体
のコストやサイズを縮小でき、幹線光伝送系のみならず
加入者光伝送系へも適用可能な光送信回路を提供するこ
とである。
動電流波形の劣化が小さく、回路構成が簡単で装置全体
のコストやサイズを縮小でき、幹線光伝送系のみならず
加入者光伝送系へも適用可能な光送信回路を提供するこ
とである。
（課題を解決するための手段）
光源と、この光源出力を変調する手段を有する光送信回
路において、前記光源に駆動電流を供給する駆動用能動
素子と、入カバルス信号を前記駆動用能動素子の線形動
作領域内の所望のレベルにシフトし前記駆動用能動素子
に印加するレベルシフト回路と、前記光源の出力光の一
部をモニタするモニタ用フォトダイオードと、前記フォ
トダイオードの光モニタ電流を入力とし前記駆動用能動
素子の電圧源に対して制御電圧を発生するオート・パワ
ー・コントロール（ＡＰＣ）回路とで構成され、前記Ａ
ＰＣ回路から出力される制御電圧を用いて前記電圧源の
出力電圧を変化させることにより、前記駆動用能動素子
が前記光源に駆動電流と直流バイアス電流を供給するこ
とを特徴としている。
路において、前記光源に駆動電流を供給する駆動用能動
素子と、入カバルス信号を前記駆動用能動素子の線形動
作領域内の所望のレベルにシフトし前記駆動用能動素子
に印加するレベルシフト回路と、前記光源の出力光の一
部をモニタするモニタ用フォトダイオードと、前記フォ
トダイオードの光モニタ電流を入力とし前記駆動用能動
素子の電圧源に対して制御電圧を発生するオート・パワ
ー・コントロール（ＡＰＣ）回路とで構成され、前記Ａ
ＰＣ回路から出力される制御電圧を用いて前記電圧源の
出力電圧を変化させることにより、前記駆動用能動素子
が前記光源に駆動電流と直流バイアス電流を供給するこ
とを特徴としている。
（作用）
本発明においては、発光素子に駆動電流を供給するため
の能動素子として、発振閾値電流と必要駆動電流の和以
上の電流供給能力を有するものを使用している。さらに
、その能動素子の電源電圧を発振閾値以上の“０″信号
電流が供給されるように設定する。
の能動素子として、発振閾値電流と必要駆動電流の和以
上の電流供給能力を有するものを使用している。さらに
、その能動素子の電源電圧を発振閾値以上の“０″信号
電流が供給されるように設定する。
これにより、光送信装置に発光素子の直流バイアス回路
を特別に付加することなく、駆動電流と共に直流バイア
ス電流をも供給することが可能になる。
を特別に付加することなく、駆動電流と共に直流バイア
ス電流をも供給することが可能になる。
（実施例）
第１図は本発明を用いた光送信回路の一実施例である。
以下では、第１図および第１図中のＦＥＴ特性の一例を
示す第３図を用いて動作説明を行なう。
示す第３図を用いて動作説明を行なう。
第１図において、入力端１に入力されたパルス信号はレ
ベルシフトダイオードＤ１により一定のゲート電位（第
３図３０３）にシフトされる。このときＦＥＴ２のソー
ス端に供給される電源電圧Ｖ−〇は、駆動電流振幅がＦ
ＥＴ２の線形領域内に存在するよつＬａｘ疋される必要
がある。これにより、ＦＥＴ入カイ言号力（“′０”レ
ベルにおいても、一定のオフセット電流をレーザ３に供
給することが可能となる。従って、第１図の光送信回路
を用いれば入力パルス符号が′Ｏ”の場合においても、
レーザ３の発振閾値電流■ｔｈ（例えば２０ｍＡ）以上
の直流バイアス電流（例えば３０ｍＡ）がレーザ３に常
時供給される。すなわち、光送信回路として直流バイア
ス回路を特別に付加することなく、直流バイアス電流お
よびピーク電流値■。（例えば６０ｍＡ）の駆動電流（
第３図３０４）をレーザ３に対して同時に供給すること
ができる。さらに、レーザ３のような発光素子は周囲温
度等が変化すると光出力が変動するという不安定な特性
を持つ。しがし本発明における光送信回路では、ＦＥＴ
２のソース端に接続された電圧源にＡＰＣ回路７から制
御電圧が供給されている。（なお、■ＡＰ。はＡＰＣ回
路の基準電圧である。）ＡＰＣ回路７より出力される制
御電圧はレーザ３の出力光をモニタするフォトダイオー
ド５の順方向電流変化に追随している。（なお、ｖＰＤ
はモニタフォトダイオード用電圧源である。〉ここで、
レーザ３の出力光に変動が生じると、ＡＰＣ回路より出
力される制御電圧によりＦＥＴ駆動用電圧源の電圧が変
化し、ＦＥＴ２のソース電位が変化し、一定の光出力と
なるようにレーザ３への直流バイアス電流を制御するこ
とができる。すなわち、従来と同様に光出力の安定化が
可能である。
ベルシフトダイオードＤ１により一定のゲート電位（第
３図３０３）にシフトされる。このときＦＥＴ２のソー
ス端に供給される電源電圧Ｖ−〇は、駆動電流振幅がＦ
ＥＴ２の線形領域内に存在するよつＬａｘ疋される必要
がある。これにより、ＦＥＴ入カイ言号力（“′０”レ
ベルにおいても、一定のオフセット電流をレーザ３に供
給することが可能となる。従って、第１図の光送信回路
を用いれば入力パルス符号が′Ｏ”の場合においても、
レーザ３の発振閾値電流■ｔｈ（例えば２０ｍＡ）以上
の直流バイアス電流（例えば３０ｍＡ）がレーザ３に常
時供給される。すなわち、光送信回路として直流バイア
ス回路を特別に付加することなく、直流バイアス電流お
よびピーク電流値■。（例えば６０ｍＡ）の駆動電流（
第３図３０４）をレーザ３に対して同時に供給すること
ができる。さらに、レーザ３のような発光素子は周囲温
度等が変化すると光出力が変動するという不安定な特性
を持つ。しがし本発明における光送信回路では、ＦＥＴ
２のソース端に接続された電圧源にＡＰＣ回路７から制
御電圧が供給されている。（なお、■ＡＰ。はＡＰＣ回
路の基準電圧である。）ＡＰＣ回路７より出力される制
御電圧はレーザ３の出力光をモニタするフォトダイオー
ド５の順方向電流変化に追随している。（なお、ｖＰＤ
はモニタフォトダイオード用電圧源である。〉ここで、
レーザ３の出力光に変動が生じると、ＡＰＣ回路より出
力される制御電圧によりＦＥＴ駆動用電圧源の電圧が変
化し、ＦＥＴ２のソース電位が変化し、一定の光出力と
なるようにレーザ３への直流バイアス電流を制御するこ
とができる。すなわち、従来と同様に光出力の安定化が
可能である。
なお、以上の説明においては使用するＦＥＴ２とレーザ
３の特性を、それぞれ第３図および第４図のようなもの
としているが、実際にはこれらとまったく同じ特性を持
つ必要はなく、発振閾値電流と必要駆動電流の和以上の
電流供給能力を有するものであればよい。
３の特性を、それぞれ第３図および第４図のようなもの
としているが、実際にはこれらとまったく同じ特性を持
つ必要はなく、発振閾値電流と必要駆動電流の和以上の
電流供給能力を有するものであればよい。
（発明の効果）
以上述べたとおり、本発明によれば、駆動電流波形の劣
化が小さく、回路構成が簡単で装置全体のコストやサイ
ズを縮小でき、幹線光伝送のみならず加入者光伝送系へ
も適用可能な光送信回路を得ることができる。
化が小さく、回路構成が簡単で装置全体のコストやサイ
ズを縮小でき、幹線光伝送のみならず加入者光伝送系へ
も適用可能な光送信回路を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は従来の光
送信回路の一例を示す図、第３図および第４図は従来と
本発明の光送信間ｄの動作を説明するために用いたＦＥ
Ｔおよび半導体レーザの特性図の一例である。 図において、２・・・ＦＥＴ、３・・・半導体レーザ、
４・、・直流バイアス回路、５・・・モニタ用フォトダ
イオード、６・・・ペルチェ素子、７・・・オート・パ
ワー・コントロール、８・・・オート・サーモ・コント
ロール、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３゜Ｒ４・・・抵抗、Ｒ１・・
サーミスタ、Ｄｌ、Ｄ２・・・レベルシフトダイオード
。
送信回路の一例を示す図、第３図および第４図は従来と
本発明の光送信間ｄの動作を説明するために用いたＦＥ
Ｔおよび半導体レーザの特性図の一例である。 図において、２・・・ＦＥＴ、３・・・半導体レーザ、
４・、・直流バイアス回路、５・・・モニタ用フォトダ
イオード、６・・・ペルチェ素子、７・・・オート・パ
ワー・コントロール、８・・・オート・サーモ・コント
ロール、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３゜Ｒ４・・・抵抗、Ｒ１・・
サーミスタ、Ｄｌ、Ｄ２・・・レベルシフトダイオード
。
Claims (1)
- 光源と、この光源出力光を変調する手段を有する光送信
回路において、前記光源に駆動電流を供給する駆動用能
動素子と、入力パルス信号を前記駆動用能動素子の線形
動作領域内の所望のレベルにシフトし前記駆動用能動素
子に印加するレベルシフト回路と、前記光源の出力光の
一部をモニタするモニタ用フォトダイオードと、前記フ
ォトダイオードの光モニタ電流を入力とし前記駆動用能
動素子の電圧源に対して制御電圧を発生するオート・パ
ワー・コントロール（ＡＰＣ）回路とで構成され、前記
ＡＰＣ回路から出力される制御電圧を用いて前記電圧源
の出力電圧を変化させることにより、前記駆動用能動素
子が前記光源に駆動電流と直流バイアス電流を供給する
ことを特徴とする光送信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200607A JPH0364134A (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | 光送信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200607A JPH0364134A (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | 光送信回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0364134A true JPH0364134A (ja) | 1991-03-19 |
Family
ID=16427182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1200607A Pending JPH0364134A (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | 光送信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0364134A (ja) |
-
1989
- 1989-08-01 JP JP1200607A patent/JPH0364134A/ja active Pending
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