JPH0587996B2 - - Google Patents
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- JPH0587996B2 JPH0587996B2 JP17914583A JP17914583A JPH0587996B2 JP H0587996 B2 JPH0587996 B2 JP H0587996B2 JP 17914583 A JP17914583 A JP 17914583A JP 17914583 A JP17914583 A JP 17914583A JP H0587996 B2 JPH0587996 B2 JP H0587996B2
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- Japan
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- signal
- light emitting
- reference signal
- semiconductor light
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/06835—Stabilising during pulse modulation or generation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、光ネツトワークに於ける光出力安定
化駆動方式に係り、特に半導体発光素子のバース
ト光出力安定化駆動方式に関する。
化駆動方式に係り、特に半導体発光素子のバース
ト光出力安定化駆動方式に関する。
オフイス事務効率の向上は、社会の生産性向上
に重要である。この様な要請を担う、いわゆるオ
フイスオートメーションシステムではパーソナル
コンピユータ等の安価な端末装置が、データフア
イルサーバ等の比較的高価なリースを分割若しく
は分散利用するために安価なネツトワークシステ
ムを実現すべく、バス型或いはスター型ネツトワ
ークの開発報告がなされている。
に重要である。この様な要請を担う、いわゆるオ
フイスオートメーションシステムではパーソナル
コンピユータ等の安価な端末装置が、データフア
イルサーバ等の比較的高価なリースを分割若しく
は分散利用するために安価なネツトワークシステ
ムを実現すべく、バス型或いはスター型ネツトワ
ークの開発報告がなされている。
この様なネツトワーク上で扱う信号は、例えば
10MHz以上の高速データが一定期間のみ伝送さ
れるいわゆるバースト信号とするのが普通であ
る。
10MHz以上の高速データが一定期間のみ伝送さ
れるいわゆるバースト信号とするのが普通であ
る。
更にバースト信号期間外では、他局間同士の信
号のやりとりの障害とならぬ様に半導体発光素子
はその光出力の発光を全て停止することが必要で
ある。即ち半導体レーザでは、そのバイアス発光
さえも出力せぬことが必要となる。しかしながら
バイアス発光は半導体レーザに於いては高速動作
を行う上で欠くことの出来ぬものであり、通常こ
れらの相反する要求に対し、バースト信号を発す
る僅かな期間前に例えば送信要求信号なる信号を
受信し、バイアス発光をさせ、ひき続き入力する
バースト信号を待機する方法をとる。更に光出力
の安定化は半導体レーザの出力を検出し、参照信
号との大小比較によりレーザのバイアスを制御す
る方式が用いられていた。
号のやりとりの障害とならぬ様に半導体発光素子
はその光出力の発光を全て停止することが必要で
ある。即ち半導体レーザでは、そのバイアス発光
さえも出力せぬことが必要となる。しかしながら
バイアス発光は半導体レーザに於いては高速動作
を行う上で欠くことの出来ぬものであり、通常こ
れらの相反する要求に対し、バースト信号を発す
る僅かな期間前に例えば送信要求信号なる信号を
受信し、バイアス発光をさせ、ひき続き入力する
バースト信号を待機する方法をとる。更に光出力
の安定化は半導体レーザの出力を検出し、参照信
号との大小比較によりレーザのバイアスを制御す
る方式が用いられていた。
第１図は上記機能のブロツク図で示すもので、
入力としてはバースト入力１と送信要求入力３の
両方をもつ。第２図は第１図に於けるバイアス印
加部を示すものである。第１図と同一機能を持つ
ものは同一番号を記してある。第３図ロに示す送
信要求信号がバースト信号イに先立つて入力す
る。比較器８は検出光出力が参照信号７より大な
る時はHigh、そうでない時はLowを出力する。
従つて送信要求信号入力時には比較器出力は
Lowを示し、論理ゲート１２のロジツク動作に
よりトランジスタ１０が動作し、コンデンサ１１
をチヤージする。半導体レーザ５はコンデンサの
電位がバイアス用トランジスタ１３によりＶ／Ｉ
変換を受け、電流が印加される。比較器からの出
力がHighとならぬ限り、即ち光出力が参照信号
より大となるまでトランジスタ１０は動作を続
け、コンデンサ１１の電位は線形的に増大する。
光出力も増大し参照信号レベルを越えると比較器
８の出力は反転してHighとなり、トランジスタ
９が動作を始め、コンデンサ１１はチヤージされ
なくなり、結果として半導体レーザ６は規定レベ
ルにセツトされることになる。理想系としてはこ
のレベルは確実に規定レベルにセツトされるので
あるが、現実には、各構成回路には動作に対して
時間遅れを含んでいる。即ち、負帰還ループとし
て見た場合、ループ遅延を有するが上に、比較器
８に於いて検出出力と参照信号出力が同じになつ
てから、ループ遅延を経た後にバイアス上昇が停
止する。従つて第３図ハに示すごとくあるセツト
レベルに対し、オーバシユートを含んだ形で光出
力が制御される。このことは半導体レーザ６に於
いて特に著しい。即ち通常のセツトレベルとは半
導体レーザ６のしきい値のことであるが、第４図
に示すごとく半導体レーザ６のしきい値近傍で
は、僅かの入力電流増大に対し光出力が大きく変
化する。従つてチヤージ用コンデンサ１１の電位
上昇は線形であつても、光出力は線形でなく、し
きい値近傍での光出力変化が激しく、僅かなルー
プ遅延でもその光出力のオーバシユートは大とな
る。
入力としてはバースト入力１と送信要求入力３の
両方をもつ。第２図は第１図に於けるバイアス印
加部を示すものである。第１図と同一機能を持つ
ものは同一番号を記してある。第３図ロに示す送
信要求信号がバースト信号イに先立つて入力す
る。比較器８は検出光出力が参照信号７より大な
る時はHigh、そうでない時はLowを出力する。
従つて送信要求信号入力時には比較器出力は
Lowを示し、論理ゲート１２のロジツク動作に
よりトランジスタ１０が動作し、コンデンサ１１
をチヤージする。半導体レーザ５はコンデンサの
電位がバイアス用トランジスタ１３によりＶ／Ｉ
変換を受け、電流が印加される。比較器からの出
力がHighとならぬ限り、即ち光出力が参照信号
より大となるまでトランジスタ１０は動作を続
け、コンデンサ１１の電位は線形的に増大する。
光出力も増大し参照信号レベルを越えると比較器
８の出力は反転してHighとなり、トランジスタ
９が動作を始め、コンデンサ１１はチヤージされ
なくなり、結果として半導体レーザ６は規定レベ
ルにセツトされることになる。理想系としてはこ
のレベルは確実に規定レベルにセツトされるので
あるが、現実には、各構成回路には動作に対して
時間遅れを含んでいる。即ち、負帰還ループとし
て見た場合、ループ遅延を有するが上に、比較器
８に於いて検出出力と参照信号出力が同じになつ
てから、ループ遅延を経た後にバイアス上昇が停
止する。従つて第３図ハに示すごとくあるセツト
レベルに対し、オーバシユートを含んだ形で光出
力が制御される。このことは半導体レーザ６に於
いて特に著しい。即ち通常のセツトレベルとは半
導体レーザ６のしきい値のことであるが、第４図
に示すごとく半導体レーザ６のしきい値近傍で
は、僅かの入力電流増大に対し光出力が大きく変
化する。従つてチヤージ用コンデンサ１１の電位
上昇は線形であつても、光出力は線形でなく、し
きい値近傍での光出力変化が激しく、僅かなルー
プ遅延でもその光出力のオーバシユートは大とな
る。
この欠点に対し、バイアス電流上昇速度を遅く
する、例えばチヤージコンデンサ１１の容量を大
きくしたり、チヤージ電流値を小さくする手段が
考えられるが、この場合はセツトレベルまで上昇
させるのに時間を要することにもなるので、この
期間中はネツトワークとしては無効時間であると
いうことを考えると、必要以上に大きくすること
は出来ない。
する、例えばチヤージコンデンサ１１の容量を大
きくしたり、チヤージ電流値を小さくする手段が
考えられるが、この場合はセツトレベルまで上昇
させるのに時間を要することにもなるので、この
期間中はネツトワークとしては無効時間であると
いうことを考えると、必要以上に大きくすること
は出来ない。
尚、第２図に示すバイアス印加部では、バイア
ス電流を増大させる機能しか持たないが、これは
高々数msのバースト信号期間内に於いては、外
周囲の温度は変化せず、自分自身の発熱による出
力低下現象のみが生ずることからバイアスは増加
させるのみで、減少制御を含む必要がない為であ
る。第３図ニはコンデンサ電位を示し、光出力が
低下し参照レベルより低くなるごとにトランジス
タ１０が動作しバイアスを上昇させていることが
理解される。
ス電流を増大させる機能しか持たないが、これは
高々数msのバースト信号期間内に於いては、外
周囲の温度は変化せず、自分自身の発熱による出
力低下現象のみが生ずることからバイアスは増加
させるのみで、減少制御を含む必要がない為であ
る。第３図ニはコンデンサ電位を示し、光出力が
低下し参照レベルより低くなるごとにトランジス
タ１０が動作しバイアスを上昇させていることが
理解される。
本発明は上述の問題を考慮してなされたもの
で、ネツトワークの効率を低下させることなく、
しかも光出力のオーバシユートの少ない半導体発
光素子のバースト信号送信に適合する帰還ループ
の安定化を図つた光出力駆動方式を提供すること
にある。
で、ネツトワークの効率を低下させることなく、
しかも光出力のオーバシユートの少ない半導体発
光素子のバースト信号送信に適合する帰還ループ
の安定化を図つた光出力駆動方式を提供すること
にある。
本発明は半導体発光素子のバースト光出力の一
部を半導体光検出素子で光検出し、該光検出信号
により前記バースト光出力を安定化制御するバー
スト光出力駆動方式に於いて、前記光検出信号を
予め設定していた前記半導体発光素子のしきい値
に相当する参照信号と比較し、前記光検出信号が
前記参照信号に比し小なる際に前記半導体発光素
子のバイアス信号を増加させると共に、増加速度
を速くするようにしたことを特徴とするバースト
光出力駆動方式を提供するものである。
部を半導体光検出素子で光検出し、該光検出信号
により前記バースト光出力を安定化制御するバー
スト光出力駆動方式に於いて、前記光検出信号を
予め設定していた前記半導体発光素子のしきい値
に相当する参照信号と比較し、前記光検出信号が
前記参照信号に比し小なる際に前記半導体発光素
子のバイアス信号を増加させると共に、増加速度
を速くするようにしたことを特徴とするバースト
光出力駆動方式を提供するものである。
本発明により、セツトレベル近傍でのみ、バイ
アス上昇速度を緩やかにする為、バイアスをセツ
トレベルにするに必要な時間はそれ程変化せずに
しかもオーバシユートを激減することが可能であ
る。
アス上昇速度を緩やかにする為、バイアスをセツ
トレベルにするに必要な時間はそれ程変化せずに
しかもオーバシユートを激減することが可能であ
る。
第５図、第６図を用いて、発明の実施例を示
す。
す。
発明のポイントは半導体レーザ５の検出出力
と、参照信号との差分信号をとる例えば差分回路
１４を用いて、コンデンサ１１をチヤージする電
流源１３の電流値を制御するのである。差分回路
１４以外の回路部は従来例と同じである。また、
第６図のイ〜ニも従来例の波形である第３図のイ
〜ニと一致させている。この様に本実施例は、差
分回路１４を備えることでバースト安定化回路と
しては２重のループ機構を持つている。このうち
の、本実施例の特徴となるセツトレベルの制御ル
ープを以下に説明する。第６図は送信要求信号ロ
がハイに立ち上がつた状態からこれに応じてコン
デンサ１１の電位ニが上昇し、このコンデンサ電
位の上昇によつてセツトレベルがゼロからリニア
にしきい値レベルに達して半導体レーザがバース
ト信号を出力する様子を示したものである。第６
図ニはコンデンサ１１の電位を示したものだが、
半導体レーザの光出力が小なる場合、即ちレーザ
のしきい値レベルに相当する参照信号とこの光出
力との差分が大なる場合（セツトレベルの上昇初
期に相当する）は電流源１３の電流値が大きく従
つてそのチヤージスピードは早く急激に電位は上
昇するが、光出力がセツトレベルに近づくと（セ
ツトレベルがレーザのしきい値レベル相当に近づ
いた上昇終了期に相当する）そのスピードはゆる
やかとなる。従つて光出力の上昇は、従来例のよ
うにセツトレベル近くで急激に大きくはならず、
最初からほぼ一様に上昇させることも可能となつ
た。セツトレベル近傍ではそのバイアス上昇はも
つともにぶい為、ループに少々の遅延があつたと
してもそれによる出力オーバシユートはほとんど
観測されなくなつた。
と、参照信号との差分信号をとる例えば差分回路
１４を用いて、コンデンサ１１をチヤージする電
流源１３の電流値を制御するのである。差分回路
１４以外の回路部は従来例と同じである。また、
第６図のイ〜ニも従来例の波形である第３図のイ
〜ニと一致させている。この様に本実施例は、差
分回路１４を備えることでバースト安定化回路と
しては２重のループ機構を持つている。このうち
の、本実施例の特徴となるセツトレベルの制御ル
ープを以下に説明する。第６図は送信要求信号ロ
がハイに立ち上がつた状態からこれに応じてコン
デンサ１１の電位ニが上昇し、このコンデンサ電
位の上昇によつてセツトレベルがゼロからリニア
にしきい値レベルに達して半導体レーザがバース
ト信号を出力する様子を示したものである。第６
図ニはコンデンサ１１の電位を示したものだが、
半導体レーザの光出力が小なる場合、即ちレーザ
のしきい値レベルに相当する参照信号とこの光出
力との差分が大なる場合（セツトレベルの上昇初
期に相当する）は電流源１３の電流値が大きく従
つてそのチヤージスピードは早く急激に電位は上
昇するが、光出力がセツトレベルに近づくと（セ
ツトレベルがレーザのしきい値レベル相当に近づ
いた上昇終了期に相当する）そのスピードはゆる
やかとなる。従つて光出力の上昇は、従来例のよ
うにセツトレベル近くで急激に大きくはならず、
最初からほぼ一様に上昇させることも可能となつ
た。セツトレベル近傍ではそのバイアス上昇はも
つともにぶい為、ループに少々の遅延があつたと
してもそれによる出力オーバシユートはほとんど
観測されなくなつた。
その他の例として、コンデンサ１１の容量やあ
るいはトランジスタ１３のエミツタ抵抗値、又は
同じくトランジスタ１３のエミツタ抵抗に接続さ
れる電源を、差分信号を用いて制御することも考
えられる。要は本発明の主旨を逸脱せぬ範囲で
種々変形しても良いことは明らかである。
るいはトランジスタ１３のエミツタ抵抗値、又は
同じくトランジスタ１３のエミツタ抵抗に接続さ
れる電源を、差分信号を用いて制御することも考
えられる。要は本発明の主旨を逸脱せぬ範囲で
種々変形しても良いことは明らかである。
第１図は従来例を示す図、第２図及び第３図は
従来例のバイアス印加部詳細図と、光出力特性
図、第４図は半導体レーザ入出力特性、第５図及
び第６図は本発明実施例と光出力特性図である。 １……バーストデータ入力端子、２……パルス
駆動部、３……送信要求入力端子、４……バイア
ス印加部、５……半導体発光素子、６……半導体
検出素子、７……参照信号入力端子、８……比較
器、９，１０……トランジスタ、１２……論理ゲ
ート、１１……コンデンサ、１３……制御電流
源、１４……差分回路。
従来例のバイアス印加部詳細図と、光出力特性
図、第４図は半導体レーザ入出力特性、第５図及
び第６図は本発明実施例と光出力特性図である。 １……バーストデータ入力端子、２……パルス
駆動部、３……送信要求入力端子、４……バイア
ス印加部、５……半導体発光素子、６……半導体
検出素子、７……参照信号入力端子、８……比較
器、９，１０……トランジスタ、１２……論理ゲ
ート、１１……コンデンサ、１３……制御電流
源、１４……差分回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体発光素子のバースト光出力の一部を半
導体光検出素子で光検出し、該光検出信号により
前記バースト光出力を安定化制御するバースト光
出力駆動方式に於いて、前記光検出信号を予め設
定していた前記半導体発光素子のしきい値に相当
する参照信号と比較し、前記光検出信号が前記参
照信号に比し小なる際に前記半導体発光素子のバ
イアス信号を増加させると共に、増加速度を速く
するようにしたことを特徴とするバースト光出力
駆動方式。 ２ バイアス信号の増加速度は、前記参照信号と
前記光検出信号との差が大なる際は大きく、前記
参照信号と前記光検出信号との差が小なる際は小
さいことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のバースト光出力駆動方式。 ３ 前記半導体発光素子は、前記バースト光出力
させる為の前記半導体発光素子へのバースト信号
入力の際、該バースト信号入力に先立ち前記バイ
アス信号が入力されることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のバースト光出力駆動方式。 ３ 第１の参照信号は、前記半導体発光素子のし
きい値に対応していることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のバースト出力駆動方式。 ４ 第２の参照信号は、前記バースト光出力させ
る為の前記半導体発光素子に入力するバースト信
号に対応していることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のバースト光出力駆動方式。 ５ 半導体発光素子は、前記バースト光出力させ
る為の前記半導体発光素子へのバースト信号入力
の際、該バースト信号入力に先立ち前記バイアス
信号が入力されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のバースト光出力駆動方式。 ６ バースト光出力させる為の前記半導体発光素
子へのバースト信号入力の際、前記参照信号は第
１の参照信号から第２の参照信号となることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のバースト光
出力駆動方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179145A JPS6072282A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | バ−スト光出力駆動方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179145A JPS6072282A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | バ−スト光出力駆動方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6072282A JPS6072282A (ja) | 1985-04-24 |
| JPH0587996B2 true JPH0587996B2 (ja) | 1993-12-20 |
Family
ID=16060754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58179145A Granted JPS6072282A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | バ−スト光出力駆動方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6072282A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2518201B2 (ja) * | 1985-12-20 | 1996-07-24 | オムロン株式会社 | 光電スイツチ |
-
1983
- 1983-09-29 JP JP58179145A patent/JPS6072282A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6072282A (ja) | 1985-04-24 |
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