JPH04324989A - デュアルモード・レーザダイオード送信機とその動作方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には光データ伝
送に関し、特に２種類の動作モード、即ち低パワーの発
光ダイオードモードと高パワーのレーザダイオードモー
ドの中のいずれかによりデータを選択的に伝送しうる送
信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在では、あるコンピュータシステムの
構成要素は光ファイバリンクによりデータを伝送してい
る。今日使用されている光データ伝送ネットワークは一
般的に、光ファイバリンクによってＰＩＮ光検出器受信
機に結合された発光ダイオード（ＬＥＤ）送信機を採用
している。現在使用され将来さらに普及するであろう別
の光データ伝送ネットワークではインジェクションレー
ザダイオード送信機を使用している。

【０００３】インジェクションレーザダイオード送信機
のパワー出力は発光ダイオードのパワー出力よりも著し
く大きい。例えば、レーザダイオードのパワー出力は、
発光ダイオードのパワー出力が約０．０２ミリワットで
あるのに比較して約１ミリワットである。レーザダイオ
ード送信機の出力は、発光ダイオード送信機と共に使用
するように設計した受信機を飽和状態にしてしまう。所
期の受信機に適合した別の送信機を提供することは可能
になるものの、そのような方法の直接コストや間接コス
トは高くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イン
ジェクションレーザダイオード送信機として、あるいは
発光ダイオード送信機として２種類のモードのいずれか
でも動作しうる送信機を提供することにある。本発明の
関連の目的は、一方が発光ダイオード送信機と共に使用
するように設計された受信機と適合するモードで、他方
がレーザダイオード送信機と適合するモードである２種
類の動作モードの間で切り換えうる光データ送信機を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】要約すれば、本発明は、
スイッチを介して２つのドライバに結合された半導体イ
ンジェクションレーザダイオードを設けている。一方の
ドライバは、インジェクションレーザダイオードがレー
ザ光を発するようにさせるに要するスレッショルド電流
より上のドライブ電流を提供する。他方のドライバは、
レーザダイオードが発光ダイオードとして動作するよう
にさせる前記のスレッショルド電流より下のドライブ電
流を提供する。スイッチは、受信機に応じてレーザダイ
オードをドライバの一方あるいは他方に結合させる。

【０００６】本発明の前述およびその他の目的、局面お
よび利点は添付図面を参照した本発明の好適実施例につ
いての以下の詳細説明からよく理解される。

【０００７】

【実施例】さて、図１を参照すれば、典型的なコンピュ
ータシステムは、光ファイバデータ伝送リンク１４によ
って相互に接続された、例えば大量記憶装置と、中央処
理装置とのような構成要素１０と１２を有している。光
ファイバリンクの一端は光学的に送信機１６に、他端は
光学的に受信機１８に結合されている。

【０００８】受信機１８は、例えばＰＩＮ半導体フォト
ダイオードのような光検出器１９を含む。半導体発光ダ
イオード送信機と共に使用する積りであれば、比較的低
い光強度に応答するように設計されたフォトダイオード
受信機、例えば高感度トランスインピーダンス増幅器が
使用される。もしレーザダイオード送信機と共に使用す
る積りであれば、比較的高い光強度に応答するように設
計されたフォトダイオード受信機、例えば非飽和トラン
スインピーダンス増幅器が使用される。図２および図３
に関連して詳細に説明するが、単一の半導体デバイス２
１が用いられ、受信機１８が協働する送信機のタイプに
応じて２種類のモードの中の一方で動作する。

【０００９】図２は、典型的な半導体インジェクション
レーザダイオードに対して光パワー出力とドライブ電流
とをプロットしたものである。当該技術分野の専門家に
は認められるように、曲線の曲がり部（スレッショルド
電流Ｉ０　と示してある）より上のドライブ電流レベル
においては、インジェクションレーザダイオードが全体
的に高パワーでコヒーレントの光線出力を発するに十分
な電流入力である。このスレッショルド電流Ｉ０　より
下のドライブ電流においては、インジェクションレーザ
ダイオードはレーザ光線を発せず、そのパワーレベルが
、データ伝送に使用される従来の商業的な発光ダイオー
ドにより発生するものの範囲にある自然発光の光線出力
を発生させる。

【００１０】図３は、本発明の教示に従った送信機のブ
ロック図である。ここでは単一のインジェクションレー
ザダイオード２１が、スイッチ２２を介して２つのドラ
イバ、即ちレーザダイオード動作モードドライバ２４と
発光ダイオード動作モードドライバ２６の中の一方に結
合されている。ドライバ２４と２６とは、それぞれＤお
よびＤ￣（図面のＤの上にバーを付した記号を意味する
。）と付した差動入力を有している。スイッチ２２は、
その位置（即ちダイオード２１をドライバ２４あるいは
２６へ結合する位置）が入力動作モードの選択入力３０
の論理レベルによって決まる従来の半導体スイッチでよ
い。

【００１１】レーザダイオード動作モードドライバ２４
は、デジタルデータ送信機として当該技術分野において
公知で、かつ使用されている従来の設計のものでよい。 レーザ動作モードドライバ２４はスレッショルドＩ０　
より上のドライバ電流をダイオード２１に提供する。ス
イッチ２２によって選択されると、ドライバ２４は典型
的にドライブ電流をダイオード２１に提供し、該電流は
データ信号によって変調され、そのためＩ１　とＩ２　
の間で変化し（図２）、データ入力側ＤおよびＤ￣の入
力によってＰ１　とＰ２　の間で変調される光パワー出
力を発生させる。

【００１２】同様に、発光ダイオード動作モードドライ
バ２６は当該技術分野で公知の適当な設計のものでよい
。ここでは、ドライバはそのスレッショルドＩ０　より
下のドライブ電流をダイオード２１に提供する。典型的
には、ドライバ２６は、Ｉ３　およびＩｏｆｆ　の間で
ダイオード２１への入力電流を変え（図２）、ラインＤ
およびＤ￣上の入力データに従ってＰ０　からＰ３　ま
での光パワー出力を発生させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光データ送信機と受信機とを光ファイバデータ
リンクで結合させた従来のコンピュータシステムの構成
要素を示すブロック図。

【図２】インジェクションレーザダイオードに対して典
型的な出力パワーとバイアス電流とをプロットした図。

【図３】本発明の教示に従った送信機のブロック図。

【符号の説明】 １４：データ伝送リンク、１６：送信機、１８：受信機
、１９：光検出器、２１：インジェクションレーザダイ
オード。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光ファイバ伝送リンクでデータを光応
   答性検出器に送信する送信機において、レーザダイオー
   ドと、該レーザダイオードがレーザ光を発光し、比較的
   高パワーでコヒーレントの光線出力を発生させるように
   するスレッショルド電流を上廻るデータ被変調電流で前
   記レーザダイオードをドライブする第１の手段と、前記
   スレッショルド電流より下で前記レーザダイオードが比
   較的低パワーの自然発光光線出力を発生させるようにす
   るデータ被変調電流で前記レーザダイオードをドライブ
   する第２の手段と、前記レーザダイオードを前記第１の
   手段あるいは前記第２の手段に選択的に結合する手段と
   を備える送信機。
2. 【請求項２】　　所定のスレッショルド電流より上のド
   ライブ電流に応答してレーザ光発光モードで動作し、か
   つ前記所定のスレッショルド電流より下のドライブ電流
   に応答して自然発光光線出力モードで動作可能のインジ
   ェクションレーザダイオード送信機を動作させる方法に
   おいて、第１の値あるいは第２の値を有する制御信号を
   発生させるステップと、前記制御信号の前記第１の値に
   応答して前記ダイオードに前記所定のスレッショルド電
   流より上のドライブ電流を提供して、前記ダイオードが
   レーザ光線発光光線出力信号を発生させるステップと、
   前記制御信号の前記第２の値に応答して前記ダイオード
   に前記所定のスレッショルド電流より下のドライブ電流
   を提供して、前記ダイオードが自然発光光線出力信号を
   発生させるステップと、前記ダイオードによって発生し
   た光線出力信号を光ファイバデータ伝送ラインに結合す
   るステップとを備える方法。