JPH11119176A - 電界吸収型光変調器の駆動回路及び、これを用いた光送信器 - Google Patents
電界吸収型光変調器の駆動回路及び、これを用いた光送信器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光電流の温度、経年変化又は、素子特性にばら
つきが生じる場合であっても、光変調器のバイアス電圧
を安定化し、長距離伝送時の波形劣化を防止できる駆動
回路及び、これを用いた光送信器を提供する。 【解決手段】キャリア光を受け、印加電圧に応じて、該
キャリア光を吸収することにより強度変調された信号光
を出力する電界吸収型光変調器の駆動回路において、電
界吸収型光変調器のアノード側電圧のピーク値を検出す
るピーク値検出回路と、ピーク値検出回路により検知さ
れた値と、所定値との差に応じて、該印加電圧を制御す
るバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路を有す
る。
つきが生じる場合であっても、光変調器のバイアス電圧
を安定化し、長距離伝送時の波形劣化を防止できる駆動
回路及び、これを用いた光送信器を提供する。 【解決手段】キャリア光を受け、印加電圧に応じて、該
キャリア光を吸収することにより強度変調された信号光
を出力する電界吸収型光変調器の駆動回路において、電
界吸収型光変調器のアノード側電圧のピーク値を検出す
るピーク値検出回路と、ピーク値検出回路により検知さ
れた値と、所定値との差に応じて、該印加電圧を制御す
るバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路を有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電界吸収型光変調
器の駆動回路及び、これを用いた光送信器に関する。特
に、光電流の温度、経年変化又は、素子特性にばらつき
が生じる場合であっても、光変調器のバイアス電圧を安
定化し、長距離伝送時の波形劣化を防止できる駆動回路
及び、これを用いた光送信器に関する。
器の駆動回路及び、これを用いた光送信器に関する。特
に、光電流の温度、経年変化又は、素子特性にばらつき
が生じる場合であっても、光変調器のバイアス電圧を安
定化し、長距離伝送時の波形劣化を防止できる駆動回路
及び、これを用いた光送信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】伝送損失の低い１．５５μｍ帯で超高速
光伝送システムを実現するために、外部変調方式の開発
が進められている。
光伝送システムを実現するために、外部変調方式の開発
が進められている。
【０００３】低電力駆動が可能で、小型化に適した外部
変調器として、電界吸収型光変調器が提案されている。
この電界吸収型光変調器は、印加電圧に応じてキャリア
光を吸収することにより、強度変調をされた信号光を生
成する。
変調器として、電界吸収型光変調器が提案されている。
この電界吸収型光変調器は、印加電圧に応じてキャリア
光を吸収することにより、強度変調をされた信号光を生
成する。
【０００４】図７は、かかる電界吸収型光変調器を用い
た、光送信器の構成例ブロック図である。自動パワー制
御回路１１により発光パワーが一定に制御され、自動温
度制御回路１２により温度が一定に制御される、レーザ
光源１０により、レーザ駆動回路１が構成される。
た、光送信器の構成例ブロック図である。自動パワー制
御回路１１により発光パワーが一定に制御され、自動温
度制御回路１２により温度が一定に制御される、レーザ
光源１０により、レーザ駆動回路１が構成される。
【０００５】レーザ駆動回路１のレーザ光源１０から放
射されるキャリア光が、電界吸収型光変調器ＥＡで構成
される光変調器２に入力される。光変調器駆動回路３に
より、光変調器２の電界吸収型光変調器ＥＡに入力信号
に対応する駆動電圧が、供給される。
射されるキャリア光が、電界吸収型光変調器ＥＡで構成
される光変調器２に入力される。光変調器駆動回路３に
より、光変調器２の電界吸収型光変調器ＥＡに入力信号
に対応する駆動電圧が、供給される。
【０００６】電界吸収型光変調器ＥＡは、駆動電圧に対
応して、レーザ光源１０からのキャリア光を吸収し、し
たがって、レーザ光源１０からのキャリア光を変調す
る。
応して、レーザ光源１０からのキャリア光を吸収し、し
たがって、レーザ光源１０からのキャリア光を変調す
る。
【０００７】ここで、光変調器２とレーザ光源１０（Ｌ
Ｄ）は、図８に示す等価回路で表わされる。光変調器２
は、電界吸収型光変調器ＥＡと抵抗ＲＬが並列接続され
て構成される。抵抗ＲＬに電流を流して電界吸収型光変
調器ＥＡのアノード印加電圧Ｖm を生じさせる。また、
レーザ光源１０は、レーザダイオードＬＤで示される。
Ｄ）は、図８に示す等価回路で表わされる。光変調器２
は、電界吸収型光変調器ＥＡと抵抗ＲＬが並列接続され
て構成される。抵抗ＲＬに電流を流して電界吸収型光変
調器ＥＡのアノード印加電圧Ｖm を生じさせる。また、
レーザ光源１０は、レーザダイオードＬＤで示される。
【０００８】この印加電圧Ｖm に対する電界吸収型光変
調器ＥＡの光出力特性は、図９に示すように、ｅｘｐで
近似された式で表わされる。図９の特性から、印加電圧
Ｖmが０の時、光出力パワーＰが最大即ち、電界吸収型
光変調器ＥＡでの光吸収が起こらず、レーザ光源１０の
キャリア光の光パワーが、そのまま出力される。
調器ＥＡの光出力特性は、図９に示すように、ｅｘｐで
近似された式で表わされる。図９の特性から、印加電圧
Ｖmが０の時、光出力パワーＰが最大即ち、電界吸収型
光変調器ＥＡでの光吸収が起こらず、レーザ光源１０の
キャリア光の光パワーが、そのまま出力される。
【０００９】反対に、印加電圧Ｖm が大きくなると、光
吸収により、ｅｘｐで近似されたカーブで光出力パワー
Ｐが減少する。即ち、レーザ光源１０からのキャリア光
の電界吸収型光変調器ＥＡでの吸収量が大きくなる。
吸収により、ｅｘｐで近似されたカーブで光出力パワー
Ｐが減少する。即ち、レーザ光源１０からのキャリア光
の電界吸収型光変調器ＥＡでの吸収量が大きくなる。
【００１０】電界吸収型光変調器ＥＡにおいて、レーザ
光源１０からの発光パワーの吸収は、光電流に変換する
ことで行われる。この光電流は、Ｉphと呼ばれ、図１０
に示す印加電圧Ｖm により変化する特性を有する。
光源１０からの発光パワーの吸収は、光電流に変換する
ことで行われる。この光電流は、Ｉphと呼ばれ、図１０
に示す印加電圧Ｖm により変化する特性を有する。
【００１１】ここで、図１１により、光変調器２を構成
する電界吸収型光変調器ＥＡと抵抗ＲＬに流れる電流に
ついて、考察する。
する電界吸収型光変調器ＥＡと抵抗ＲＬに流れる電流に
ついて、考察する。
【００１２】図１１（Ａ）において、変調信号即ち、入
力信号により駆動される電流をＩＰとし、電界吸収型光
変調器ＥＡに流れる光電流をＩph2 、抵抗ＲＬに流れる
電流をＩＲとする。 （１）図１１（Ｂ）に示すように、Ｉph1 ＝０ｍＡとす
ると、 Ｖm ＝ＩＲｘＲＬ＝（Ｉp −Ｉph2 ）ｘＲＬ ・・・ となる。
力信号により駆動される電流をＩＰとし、電界吸収型光
変調器ＥＡに流れる光電流をＩph2 、抵抗ＲＬに流れる
電流をＩＲとする。 （１）図１１（Ｂ）に示すように、Ｉph1 ＝０ｍＡとす
ると、 Ｖm ＝ＩＲｘＲＬ＝（Ｉp −Ｉph2 ）ｘＲＬ ・・・ となる。
【００１３】例えば、Ｖm ＝−３Ｖにすべき場合で、Ｉ
ph2 ＝２０ｍＡ、ＲＬ＝５０Ωとすると、Ｖm ＝６０ｍ
Ａｘ５０＝（８０ｍＡ−２０ｍＡ）ｘ５０ となる。
ph2 ＝２０ｍＡ、ＲＬ＝５０Ωとすると、Ｖm ＝６０ｍ
Ａｘ５０＝（８０ｍＡ−２０ｍＡ）ｘ５０ となる。
【００１４】したがって、変調信号により駆動される電
流ＩＰは、Ｉph2 ＝２０ｍＡだけ余分に流す能力が要求
される。 （２）Ｉph1 ＞０ｍＡ である場合、光変調器の特性と
して、図１０のように、Ｖm ＝０Ｖでも、キャリア光を
吸収して光電流が流れることが分かる。
流ＩＰは、Ｉph2 ＝２０ｍＡだけ余分に流す能力が要求
される。 （２）Ｉph1 ＞０ｍＡ である場合、光変調器の特性と
して、図１０のように、Ｖm ＝０Ｖでも、キャリア光を
吸収して光電流が流れることが分かる。
【００１５】例えば、図１１（Ａ）の回路において、Ｖ
m ＝０Ｖの時、ＩＰ＝０ｍＡである。しかし、ＩＰ＝０
ｍＡを、式に代入して、Ｖm を求めると、 Ｖm ＝（０−Ｉph1 ）ｘＲＬ＝−Ｉph1 ｘＲＬ≠０・・・（Ｖm は負電圧） となり、矛盾する。
m ＝０Ｖの時、ＩＰ＝０ｍＡである。しかし、ＩＰ＝０
ｍＡを、式に代入して、Ｖm を求めると、 Ｖm ＝（０−Ｉph1 ）ｘＲＬ＝−Ｉph1 ｘＲＬ≠０・・・（Ｖm は負電圧） となり、矛盾する。
【００１６】実際には、光電流Ｉph1 は、抵抗ＲＬに流
れ、Ｖm ＝Ｉph1 ｘＲＬ となり、正の電圧となる。
れ、Ｖm ＝Ｉph1 ｘＲＬ となり、正の電圧となる。
【００１７】ここで、伝送特性を決定するチャーピング
パラメータαは、図１１（Ｃ）に示すように、電圧Ｖm
に依存し、Ｖm ＝０Ｖ付近でのチャーピングパラメータ
αの変動が大きくなる。
パラメータαは、図１１（Ｃ）に示すように、電圧Ｖm
に依存し、Ｖm ＝０Ｖ付近でのチャーピングパラメータ
αの変動が大きくなる。
【００１８】したがって、Ｖm ＞０Ｖとなると、チャー
ピングパラメータαの変動が大きく伝送特性が保証され
ない。このために、図１２に示すような、光電流Ｉph1
を引き抜く回路が要求される。
ピングパラメータαの変動が大きく伝送特性が保証され
ない。このために、図１２に示すような、光電流Ｉph1
を引き抜く回路が要求される。
【００１９】この時の、Ｖm の算出式は、次のように表
わされる。
わされる。
【００２０】 Ｖm ＝ＩＲｘＲＬ＝（Ｉp ＋ＩB −Ｉph2 ）ｘＲＬ ＝｛（Ｉp −Ｉph2 ＋Ｉph1 ）＋（ＩB −Ｉph1 ）｝ｘＲＬ・・・ 式より、ＩB ＝Ｉph1 とすることで、Ｉp ＝０ｍＡの
時、Ｖｍ＝０となる。
時、Ｖｍ＝０となる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】ここで、図１２（Ａ）
におけるパルス電流Ｉp 、バイアス電流ＩB は、温度変
動及び、経年変化に対しても一定となるように、制御を
かけるのが一般的である。しかし、図１２（Ｂ）のよう
に光電流特性がI〜IIIと変動した場合は、ＩB ≠Ｉph1
となり、式よりＶm が変化する。
におけるパルス電流Ｉp 、バイアス電流ＩB は、温度変
動及び、経年変化に対しても一定となるように、制御を
かけるのが一般的である。しかし、図１２（Ｂ）のよう
に光電流特性がI〜IIIと変動した場合は、ＩB ≠Ｉph1
となり、式よりＶm が変化する。
【００２２】結果的に、αパラメータが変化して伝送特
性が一定に保証されないことになる。また、同様に光変
調器２の電界吸収型光変調器ＥＡの個々の特性にばらつ
きがある場合は、個々に調整を行なう必要があり、工数
がかかるという問題がある。
性が一定に保証されないことになる。また、同様に光変
調器２の電界吸収型光変調器ＥＡの個々の特性にばらつ
きがある場合は、個々に調整を行なう必要があり、工数
がかかるという問題がある。
【００２３】したがって、本発明の目的は、温度変動及
び、経年変化により光電流量が変化しても、あるいは光
電流特性の異なる電界吸収型光変調器ＥＡを使用する光
変調器であっても、無調整で光変調器のバイアス電流Ｉ
B を一定とする、伝送特性を安定にする電界吸収型光変
調器の駆動回路及び、これを用いた光送信器を提供する
ことにある。
び、経年変化により光電流量が変化しても、あるいは光
電流特性の異なる電界吸収型光変調器ＥＡを使用する光
変調器であっても、無調整で光変調器のバイアス電流Ｉ
B を一定とする、伝送特性を安定にする電界吸収型光変
調器の駆動回路及び、これを用いた光送信器を提供する
ことにある。
【００２４】本発明の更なる目的は、以下に説明する本
発明の実施の形態からも明らかとなる。
発明の実施の形態からも明らかとなる。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記本発明の課題を達成
する電界吸収型光変調器の駆動回路は、キャリア光を受
け、印加電圧に応じて、このキャリア光を吸収すること
により強度変調された信号光を出力する。
する電界吸収型光変調器の駆動回路は、キャリア光を受
け、印加電圧に応じて、このキャリア光を吸収すること
により強度変調された信号光を出力する。
【００２６】そして、特徴として、上記電界吸収型光変
調器のアノード側電圧のピーク値を検出するピーク値検
出回路と、このピーク値検出回路により検知された値
と、所定値との差に応じて、前記印加電圧を制御するバ
イアス電流を制御するバイアスを供給するバイアス電流
供給回路を有する。
調器のアノード側電圧のピーク値を検出するピーク値検
出回路と、このピーク値検出回路により検知された値
と、所定値との差に応じて、前記印加電圧を制御するバ
イアス電流を制御するバイアスを供給するバイアス電流
供給回路を有する。
【００２７】また、ピーク値検出回路は、電界吸収型光
変調器のカソード電流によって生じる電圧のピーク値を
検出する様に構成することも可能である。
変調器のカソード電流によって生じる電圧のピーク値を
検出する様に構成することも可能である。
【００２８】さらに、上記本発明の課題を達成する光送
信機として、駆動電流を供給され、該駆動電流に応じた
強度のキャリア光を生成する光源と、印加電圧に応じ
て、このキャリア光を吸収することにより強度変調され
た信号光を出力する電界吸収型光変調器と、光源におけ
るキャリア光の生成が安定な領域に該印加電圧が入るよ
うに該電界吸収型光変調器にオフセット電圧を与えるバ
イアス手段を有する。
信機として、駆動電流を供給され、該駆動電流に応じた
強度のキャリア光を生成する光源と、印加電圧に応じ
て、このキャリア光を吸収することにより強度変調され
た信号光を出力する電界吸収型光変調器と、光源におけ
るキャリア光の生成が安定な領域に該印加電圧が入るよ
うに該電界吸収型光変調器にオフセット電圧を与えるバ
イアス手段を有する。
【００２９】かかる光送信器の構成において、本発明の
特徴として、電界吸収型光変調器のカソード電流によっ
て生じる電圧のピーク値を検出するピーク値検出回路
と、このピーク値検出回路により検知された値と、所定
値との差に応じて、前記印加電圧を制御するバイアス電
流を制御するバイアスを供給するバイアス電流供給回路
を有する。
特徴として、電界吸収型光変調器のカソード電流によっ
て生じる電圧のピーク値を検出するピーク値検出回路
と、このピーク値検出回路により検知された値と、所定
値との差に応じて、前記印加電圧を制御するバイアス電
流を制御するバイアスを供給するバイアス電流供給回路
を有する。
【００３０】さらに、具体的態様として、上記におい
て、前記光源は、アノード端子及びカソード端子を有す
るレーザダイオードであり、前記電界吸収型光変調器
は、アノード端子及びカソード端子を有する電界吸収型
レーザダイオードである。
て、前記光源は、アノード端子及びカソード端子を有す
るレーザダイオードであり、前記電界吸収型光変調器
は、アノード端子及びカソード端子を有する電界吸収型
レーザダイオードである。
【００３１】さらにまた、前記構成において、具体的態
様として、前記レーザダイオードと、電界吸収型光変調
器が同一の半導体チップ上に形成されている。
様として、前記レーザダイオードと、電界吸収型光変調
器が同一の半導体チップ上に形成されている。
【００３２】また、別の態様として、光送信器は、該駆
動電流に応じた強度のキャリア光を生成するレーザダイ
オードと、このキャリア光を受け、印加電圧に応じて、
キャリア光を吸収することにより強度変調された信号光
を出力する第１の電界吸収型レーザダイオードと、第１
の電界吸収型光変調器と同一の半導体チップ上に形成さ
れた第２の電界吸収型光変調器と、この第２の電界吸収
型光変調器の光電流を検知する電流モニター回路と、電
流モニター回路により検知される光電流に応じて、第１
の電界吸収型光変調器の印加電圧を制御するバイアス電
流の供給回路を有する。
動電流に応じた強度のキャリア光を生成するレーザダイ
オードと、このキャリア光を受け、印加電圧に応じて、
キャリア光を吸収することにより強度変調された信号光
を出力する第１の電界吸収型レーザダイオードと、第１
の電界吸収型光変調器と同一の半導体チップ上に形成さ
れた第２の電界吸収型光変調器と、この第２の電界吸収
型光変調器の光電流を検知する電流モニター回路と、電
流モニター回路により検知される光電流に応じて、第１
の電界吸収型光変調器の印加電圧を制御するバイアス電
流の供給回路を有する。
【００３３】かかる構成において、更に、具体的態様と
して、前記駆動電流に応じた強度のキャリア光を生成す
るレーザダイオードが、前記第１及び、第２の電界吸収
型光変調器と一体に、同一の半導体チップ上に形成され
ている。
して、前記駆動電流に応じた強度のキャリア光を生成す
るレーザダイオードが、前記第１及び、第２の電界吸収
型光変調器と一体に、同一の半導体チップ上に形成され
ている。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
従い、説明する。なお、図において、同一又は、類似の
ものには同一の参照番号又は、参照記号を付して説明す
る。
従い、説明する。なお、図において、同一又は、類似の
ものには同一の参照番号又は、参照記号を付して説明す
る。
【００３５】図１は、本発明の第１の実施の形態例であ
る。図１の回路の特徴として、光変調器２の電界吸収型
光変調器ＥＡのアノード側電圧Ｖm を検出し、これが常
に０Ｖとなるように構成している。
る。図１の回路の特徴として、光変調器２の電界吸収型
光変調器ＥＡのアノード側電圧Ｖm を検出し、これが常
に０Ｖとなるように構成している。
【００３６】即ち、図１において、ＦＥＴＪ１，Ｊ６で
構成される差動対が、入力信号ＤＡＴＡに対応する変調
信号として、電界吸収型光変調器ＥＡに駆動電圧を与え
るために光変調器２に駆動電流を付与する駆動回路であ
る。
構成される差動対が、入力信号ＤＡＴＡに対応する変調
信号として、電界吸収型光変調器ＥＡに駆動電圧を与え
るために光変調器２に駆動電流を付与する駆動回路であ
る。
【００３７】この駆動回路を構成する差動対の共通ソー
スに、ＦＥＴＪ７で構成される定電流源が付加されてい
る。
スに、ＦＥＴＪ７で構成される定電流源が付加されてい
る。
【００３８】このＦＥＴＪ７による定電流源は、電流モ
ニタ回路１で電流を検知する。この検知電流が一定とな
るように、電流安定化回路２により、ＦＥＴＪ７のゲー
ト電圧が帰還制御される。
ニタ回路１で電流を検知する。この検知電流が一定とな
るように、電流安定化回路２により、ＦＥＴＪ７のゲー
ト電圧が帰還制御される。
【００３９】さらに図１では、本発明の特徴に従い、電
界吸収型光変調器ＥＡのアノード側電圧Ｖm のピーク値
を検出するピーク検出回路３を有する。このピーク検出
回路３で検出されたピーク値電圧と、基準電圧、ここで
は０Ｖとの比較を、バイアス安定化回路４で行なう。
界吸収型光変調器ＥＡのアノード側電圧Ｖm のピーク値
を検出するピーク検出回路３を有する。このピーク検出
回路３で検出されたピーク値電圧と、基準電圧、ここで
は０Ｖとの比較を、バイアス安定化回路４で行なう。
【００４０】バイアス安定化回路４は、かかる比較を行
なう機能と、比較の結果の差電圧を出力する機能を有す
る。バイアス安定化回路４からの差電圧がバイアス電流
供給回路５に入力される。バイアス電流供給回路５で
は、入力される差電圧に対応する電流に変換する機能を
有する。
なう機能と、比較の結果の差電圧を出力する機能を有す
る。バイアス安定化回路４からの差電圧がバイアス電流
供給回路５に入力される。バイアス電流供給回路５で
は、入力される差電圧に対応する電流に変換する機能を
有する。
【００４１】バイアス電流供給回路５は更に、差電圧に
対応して変換された電流を、ＦＥＴＪ１，Ｊ６の差動対
で構成される駆動回路から出力される駆動電流から差し
引くように、即ち、差電圧に対応して変換された電流
を、駆動回路から出力される駆動電流と逆方向に供給す
る。
対応して変換された電流を、ＦＥＴＪ１，Ｊ６の差動対
で構成される駆動回路から出力される駆動電流から差し
引くように、即ち、差電圧に対応して変換された電流
を、駆動回路から出力される駆動電流と逆方向に供給す
る。
【００４２】したがって、電界吸収型光変調器ＥＡのア
ノード側電圧Ｖm が０となるように、抵抗ＲＬに流れる
電流が帰還制御され、これにより伝送特性が安定化され
る。
ノード側電圧Ｖm が０となるように、抵抗ＲＬに流れる
電流が帰還制御され、これにより伝送特性が安定化され
る。
【００４３】なお、図１において、インダクタンスＬ４
は、高周波成分を除去する働きをする。
は、高周波成分を除去する働きをする。
【００４４】また、外部光変調器のバイアス回路の制御
に関する技術が、一例として、特開平４−６１３９０号
公報に記載されている。かかる公報に記載された技術で
は、検出した光電流の平均値を検知して、出力パワーを
一定に制御している。
に関する技術が、一例として、特開平４−６１３９０号
公報に記載されている。かかる公報に記載された技術で
は、検出した光電流の平均値を検知して、出力パワーを
一定に制御している。
【００４５】さらに、光変調器２の電界吸収型光変調器
ＥＡに対する駆動（印加）電圧と光電流特性の関係が図
１２（Ｂ）のように変化した場合に、駆動電圧が変動す
るために、伝送特性に重要なαパラメータが変動し、長
距離の伝送特性が劣化する。
ＥＡに対する駆動（印加）電圧と光電流特性の関係が図
１２（Ｂ）のように変化した場合に、駆動電圧が変動す
るために、伝送特性に重要なαパラメータが変動し、長
距離の伝送特性が劣化する。
【００４６】これに対し、本発明では、駆動電圧が安定
であるために、αパラメータが普遍であり、長距離の伝
送特性も劣化しない。
であるために、αパラメータが普遍であり、長距離の伝
送特性も劣化しない。
【００４７】図２は、本発明に従う第２の実施例回路で
ある。図２の実施例回路は、図１の実施例回路と比較し
て、ピーク検出回路３を光変調器の電界吸収型光変調器
ＥＡのカソードに接続している点が異なる。なお、ＦＥ
ＴＪ７で構成される定電流源は、簡略して示されている
が、原理的な動作は、図１の実施例と同じである。した
がって、更なる説明は省略する。
ある。図２の実施例回路は、図１の実施例回路と比較し
て、ピーク検出回路３を光変調器の電界吸収型光変調器
ＥＡのカソードに接続している点が異なる。なお、ＦＥ
ＴＪ７で構成される定電流源は、簡略して示されている
が、原理的な動作は、図１の実施例と同じである。した
がって、更なる説明は省略する。
【００４８】但し、図２では、ピーク検出回路３を光変
調器の電界吸収型光変調器ＥＡのカソード側に接続し、
光電流に対応する電圧を得るために、抵抗ＲＥＡを電界
吸収型光変調器ＥＡのカソードと直列に接続している。
調器の電界吸収型光変調器ＥＡのカソード側に接続し、
光電流に対応する電圧を得るために、抵抗ＲＥＡを電界
吸収型光変調器ＥＡのカソードと直列に接続している。
【００４９】かかる図２の特徴は、ピーク検出回路３を
電界吸収型光変調器ＥＡのカソードに接続しているた
め、高周波の影響を小さくして光電流のピークを検知す
ることが可能である。
電界吸収型光変調器ＥＡのカソードに接続しているた
め、高周波の影響を小さくして光電流のピークを検知す
ることが可能である。
【００５０】ここで、図１１（Ｃ）により説明したよう
に、電界吸収型光変調器ＥＡに対する駆動（印加）電圧
が０Ｖ付近では、チャープの影響が大きい。したがっ
て、チャープの影響を低減すべく、更に印加電圧を負方
向にシフトして、αパラメータ変動の少ない領域で使用
する回路を本発明者等は、先に提案している（例えば、
特開平８−３１６５８０号公報図５）。
に、電界吸収型光変調器ＥＡに対する駆動（印加）電圧
が０Ｖ付近では、チャープの影響が大きい。したがっ
て、チャープの影響を低減すべく、更に印加電圧を負方
向にシフトして、αパラメータ変動の少ない領域で使用
する回路を本発明者等は、先に提案している（例えば、
特開平８−３１６５８０号公報図５）。
【００５１】図３は、本発明に従う、第３の実施例回路
であり、かかる先に提案された回路に、本発明を適用し
た例である。即ち、先に提案された回路では、ＦＥＴＪ
６とＪ１による駆動回路と電界吸収型光変調器ＥＡのア
ノードとを、コンデンサＣ１により直流的に分離してい
る。さらに、電界吸収型光変調器ＥＡのアノードに負電
圧（オフセット電圧）を供給している。
であり、かかる先に提案された回路に、本発明を適用し
た例である。即ち、先に提案された回路では、ＦＥＴＪ
６とＪ１による駆動回路と電界吸収型光変調器ＥＡのア
ノードとを、コンデンサＣ１により直流的に分離してい
る。さらに、電界吸収型光変調器ＥＡのアノードに負電
圧（オフセット電圧）を供給している。
【００５２】図３の本発明に従う実施例では、かかる先
に提案して回路において、更に、図１と同様に、ピーク
検出回路３、バイアス安定化回路４及びバイアス電流供
給回路５により、電界吸収型光変調器ＥＡのアノード電
圧Ｖm を、チャープの影響の少ない、負電圧の一定電位
となるように制御する。
に提案して回路において、更に、図１と同様に、ピーク
検出回路３、バイアス安定化回路４及びバイアス電流供
給回路５により、電界吸収型光変調器ＥＡのアノード電
圧Ｖm を、チャープの影響の少ない、負電圧の一定電位
となるように制御する。
【００５３】なお、図３の実施例において、ピーク検出
回路３の接続位置を図２の実施例と同様に、電界吸収型
光変調器ＥＡのカソード側に抵抗ＲＥＡを接続して、光
電流により生じた電圧を検知するようにしてもよい。
回路３の接続位置を図２の実施例と同様に、電界吸収型
光変調器ＥＡのカソード側に抵抗ＲＥＡを接続して、光
電流により生じた電圧を検知するようにしてもよい。
【００５４】ここで、本発明に適用可能な、キャリア光
の発光のためのレーザダイオードＬＤと、光変調器用の
電界吸収型光変調器ＥＡの構成を考察する。図４は、か
かる電界吸収型光変調器ＥＡとレーザダイオードＬＤ
を、一体にした光変調器集積化ＤＦＢレーザの一構成例
を示す図である。
の発光のためのレーザダイオードＬＤと、光変調器用の
電界吸収型光変調器ＥＡの構成を考察する。図４は、か
かる電界吸収型光変調器ＥＡとレーザダイオードＬＤ
を、一体にした光変調器集積化ＤＦＢレーザの一構成例
を示す図である。
【００５５】この光変調器集積化ＤＦＢレーザは、例え
ば、ＧａＩｎＡｓの多重量子井戸（ＭＱＷ）層を含む直
接結合導波路を有する半導体チップとして構成される。
キャリア光を発光するレーザダイオードＬＤは、駆動電
流を供給するための第１、第２の端子４０，４１を有す
る。電界吸収型光変調器ＥＡは、印加電圧を供給される
ための第３、第４の端子４２，４３を有する。
ば、ＧａＩｎＡｓの多重量子井戸（ＭＱＷ）層を含む直
接結合導波路を有する半導体チップとして構成される。
キャリア光を発光するレーザダイオードＬＤは、駆動電
流を供給するための第１、第２の端子４０，４１を有す
る。電界吸収型光変調器ＥＡは、印加電圧を供給される
ための第３、第４の端子４２，４３を有する。
【００５６】レーザダイオードＬＤ及び電界吸収型光変
調器ＥＡは、一体であり、図示される例では、第２及び
第４の端子４１，４３も一体に形成される。第１及び、
第２の端子４０，４２は、それぞれ個別にリード線４
４，４５が接続される。一体の第２及び第４の端子４
１，４３には、共通リード線４６が接続される。
調器ＥＡは、一体であり、図示される例では、第２及び
第４の端子４１，４３も一体に形成される。第１及び、
第２の端子４０，４２は、それぞれ個別にリード線４
４，４５が接続される。一体の第２及び第４の端子４
１，４３には、共通リード線４６が接続される。
【００５７】図において、矢印４７は、レーザダイオー
ドＬＤから放射され、電界吸収型光変調器ＥＡを透過す
るフォワード光を示している。
ドＬＤから放射され、電界吸収型光変調器ＥＡを透過す
るフォワード光を示している。
【００５８】図５は、本発明の第４の実施例回路であ
る。この実施例の特徴は、図６に示すように、光変調用
の電界吸収型光変調器ＥＡを２つ同一の半導体チップに
形成したものを使用する例である。
る。この実施例の特徴は、図６に示すように、光変調用
の電界吸収型光変調器ＥＡを２つ同一の半導体チップに
形成したものを使用する例である。
【００５９】第１、第２の電界吸収型光変調器ＥＡ１、
ＥＡ２が、図４において説明したと同様に、一体に半導
体チップ５０に形成される。図５に戻り説明すると、半
導体チップ５０上の第１の電界吸収型光変調器ＥＡ１
が、レーザダイオードＬＤから放射されるキャリア光に
よる光電流をモニタ回路３０によりモニタする。
ＥＡ２が、図４において説明したと同様に、一体に半導
体チップ５０に形成される。図５に戻り説明すると、半
導体チップ５０上の第１の電界吸収型光変調器ＥＡ１
が、レーザダイオードＬＤから放射されるキャリア光に
よる光電流をモニタ回路３０によりモニタする。
【００６０】モニタ回路３０により検知された光電流に
より、先の実施例と同様に、バイアス安定化回路４及
び、バイアス電流供給回路５により、第２の電界吸収型
光変調器ＥＡ２のバイアス電流を制御する。
より、先の実施例と同様に、バイアス安定化回路４及
び、バイアス電流供給回路５により、第２の電界吸収型
光変調器ＥＡ２のバイアス電流を制御する。
【００６１】図５の実施例は、他の実施例の制御の方法
と比較すると、帰還制御に対して、フィードフォワード
制御として考えられる。また、かかる制御が可能な理由
は、２つの電界吸収型光変調器ＥＡ１、ＥＡ２が、同一
半導体チップ上に同じプロセスで形成されるので、特性
も同じになると考えることが可能であるからである。
と比較すると、帰還制御に対して、フィードフォワード
制御として考えられる。また、かかる制御が可能な理由
は、２つの電界吸収型光変調器ＥＡ１、ＥＡ２が、同一
半導体チップ上に同じプロセスで形成されるので、特性
も同じになると考えることが可能であるからである。
【００６２】また、図５では、キャリア光を出力するレ
ーザダイオードＬＤを電界吸収型光変調器ＥＡ１、ＥＡ
２のチップと別個にしている。図４で説明したと同様
に、レーザダイオードＬＤを、電界吸収型光変調器ＥＡ
１、ＥＡ２と同一のチップに形成することも可能であ
る。
ーザダイオードＬＤを電界吸収型光変調器ＥＡ１、ＥＡ
２のチップと別個にしている。図４で説明したと同様
に、レーザダイオードＬＤを、電界吸収型光変調器ＥＡ
１、ＥＡ２と同一のチップに形成することも可能であ
る。
【００６３】
【発明の効果】以上図面に従い、説明したように、本発
明は、光変調器の電界吸収型光変調器ＥＡのアノード電
圧を検知し、印加電圧が一定となるように制御するバイ
アス電流を制御している。これにより、温度・経年変化
により光電流が変化しても、電界吸収型光変調器ＥＡの
印加電圧が一定となるので、伝送特性の劣化を防止する
ことが容易となる。
明は、光変調器の電界吸収型光変調器ＥＡのアノード電
圧を検知し、印加電圧が一定となるように制御するバイ
アス電流を制御している。これにより、温度・経年変化
により光電流が変化しても、電界吸収型光変調器ＥＡの
印加電圧が一定となるので、伝送特性の劣化を防止する
ことが容易となる。
【００６４】また、光電流の異なる電界吸収型光変調器
を使用した場合、即ち、光変調器の電界吸収型光変調器
ＥＡの特性にばらつきが有っても、無調整で光変調器の
印加電圧を一定にすることが可能である。
を使用した場合、即ち、光変調器の電界吸収型光変調器
ＥＡの特性にばらつきが有っても、無調整で光変調器の
印加電圧を一定にすることが可能である。
【図１】本発明に従う第１の実施例回路である。
【図２】本発明に従う第２の実施例回路である。
【図３】本発明に従う第３の実施例回路である。
【図４】レーザダイオードＬＤと電界吸収型光変調器Ｅ
Ａを一体にした光変調器集積化ＤＦＢレーザの一構成例
を示す図である。
Ａを一体にした光変調器集積化ＤＦＢレーザの一構成例
を示す図である。
【図５】本発明に従う、第４の実施例回路である。
【図６】光変調用の電界吸収型光変調器ＥＡを２つ同一
の半導体チップに形成した例を示す図である。
の半導体チップに形成した例を示す図である。
【図７】電界吸収型光変調器を用いた、光送信器の構成
例ブロックである。
例ブロックである。
【図８】電界吸収型光変調器及び、キャリア光放出用レ
ーザダイオードの等価回路である。
ーザダイオードの等価回路である。
【図９】印加電圧Ｖm に対する電界吸収型光変調器ＥＡ
の光出力特性である。
の光出力特性である。
【図１０】光電流の特性例を示す図である。
【図１１】電界吸収型光変調器２を構成する電界吸収型
光変調器ＥＡと、抵抗ＲＬに流れる電流について考察す
る図である。
光変調器ＥＡと、抵抗ＲＬに流れる電流について考察す
る図である。
【図１２】光電流Ｉph1 を引き抜くバイアス電流供給回
路の必要性を説明する図である。
路の必要性を説明する図である。
ＬＤ キャリア光放出用レーザダイオード ＥＡ 電界吸収型光変調器 Ｊ１，Ｊ６，Ｊ７ ＦＥＴ １ 電流モニタ回路 ２ 電流安定化回路 ３ ピーク検出回路 ４ バイアス安定化回路 ５ バイアス電流供給回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/06 10/28 10/26 10/14
Claims (7)
- 【請求項１】キャリア光を受け、印加電圧に応じて、該
キャリア光を吸収することにより強度変調された信号光
を出力する電界吸収型光変調器の駆動回路において、 該電界吸収型光変調器のアノード側電圧のピーク値を検
出するピーク値検出回路と、 該ピーク値検出回路により検知された値と、所定値との
差に応じて、該印加電圧を制御するバイアス電流を供給
するバイアス電流供給回路を有することを特徴とする電
界吸収型光変調器の駆動回路。 - 【請求項２】キャリア光を受け、印加電圧に応じて、該
キャリア光を吸収することにより強度変調された信号光
を出力する電界吸収型光変調器の駆動回路において、 該電界吸収型光変調器のカソード電流によって生じる電
圧のピーク値を検出するピーク値検出回路と、 該ピーク値検出回路により検知された値と、所定値との
差に応じて、該印加電圧を制御するバイアス電流を供給
するバイアス電流供給回路を有することを特徴とする電
界吸収型光変調器の駆動回路。 - 【請求項３】駆動電流を供給され、該駆動電流に応じた
強度のキャリア光を生成する光源と、 該キャリア光を受け、印加電圧に応じて、該キャリア光
を吸収することにより強度変調された信号光を出力する
電界吸収型光変調器と、 該光源における該キャリア光の生成が安定な領域に該印
加電圧が入るように、該電界吸収型光変調器にオフセッ
ト電圧を与えるバイアス手段と、 該電界吸収型光変調器のカソード電流によって生じる電
圧のピーク値を検出するピーク値検出回路と、 該ピーク値検出回路により検知された値と、所定値との
差に応じて、該印加電圧を制御するバイアス電流を供給
するバイアス電流供給回路を有することを特徴とする光
送信器。 - 【請求項４】駆動電流を供給され、該駆動電流に応じた
強度のキャリア光を生成する光源と、 該キャリア光を受け、印加電圧に応じて、該キャリア光
を吸収することにより強度変調された信号光を出力する
電界吸収型光変調器と、 該光源における該キャリア光の生成が安定な領域に該印
加電圧が入るように、該電界吸収型光変調器にオフセッ
ト電圧を与えるバイアス手段と、 該電界吸収型光変調器のカソード電流によって生じる電
圧のピーク値を検出するピーク値検出回路と、 該ピーク値検出回路により検知された値と、所定値との
差に応じて、該印加電圧を制御するバイアス電流を供給
するバイアス電流供給回路を有することを特徴とする光
送信器。 - 【請求項５】請求項３又は、４において、 前記光源はレーザダイオードであり、該レーザダイオー
ドと前記電界吸収型光変調器が同一の半導体チップ上に
形成されていることを特徴とする光送信器。 - 【請求項６】駆動電流を供給され、該駆動電流に応じた
強度のキャリア光を生成するレーザダイオードと、 該キャリア光を受け、印加電圧に応じて、該キャリア光
を吸収することにより強度変調された信号光を出力する
第１の電界吸収型光変調器と、 該第１の電界吸収型光変調器と同一の半導体チップ上に
形成された第２の電界吸収型光変調器と、 該第２の電界吸収型光変調器の光電流を検知する電流モ
ニター回路と、 該電流モニター回路により検知される光電流に応じて、
該第１の電界吸収型光変調器の該印加電圧を制御するバ
イアス電流を供給するバイアス電流供給回路を有するこ
とを特徴とする電界吸収型光変調器を備えた光送信器。
該ピーク値検出回路により検知された値と、所定値との
差に応じて、 - 【請求項７】請求項６において、 更に、前記駆動電流に応じた強度のキャリア光を生成す
るレーザダイオードが、前記第１及び、第２の電界吸収
型光変調器と一体に、同一の半導体チップ上に形成され
ていることを特徴とする光送信器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28740397A JP3736953B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 電界吸収型光変調器の駆動回路及び、これを用いた光送信器 |
| US09/037,062 US6014392A (en) | 1997-10-20 | 1998-03-09 | Drive circuit for electro-absorption modulator and optical transmitter employing the same |
| DE69830286T DE69830286D1 (de) | 1997-10-20 | 1998-03-19 | Treiberschaltung für einen Elektroabsorptionsmodulator und optischer Sender, der diese verwendet |
| EP98105015A EP0911997B1 (en) | 1997-10-20 | 1998-03-19 | Drive circuit for electro-absorption modulator and optical transmitter employing the same |
| EP02025069A EP1286482A1 (en) | 1997-10-20 | 1998-03-19 | Optical transmitter employing two electro-absorption modulators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28740397A JP3736953B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 電界吸収型光変調器の駆動回路及び、これを用いた光送信器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11119176A true JPH11119176A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3736953B2 JP3736953B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=17716894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28740397A Expired - Fee Related JP3736953B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 電界吸収型光変調器の駆動回路及び、これを用いた光送信器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6014392A (ja) |
| EP (2) | EP0911997B1 (ja) |
| JP (1) | JP3736953B2 (ja) |
| DE (1) | DE69830286D1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7061950B2 (en) | 2002-07-24 | 2006-06-13 | Fujitsu Limited | Drive circuit and drive method of semiconductor laser module provided with electro-absorption type optical modulator |
| JP2013020173A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 外部変調型レーザ素子の駆動回路 |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2002077682A2 (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Metrophotonics Inc. | Vertical integration of active devices with passive semiconductor waveguides |
| US7120183B2 (en) * | 2001-07-11 | 2006-10-10 | Optium Corporation | Electro-absorption modulated laser with high operating temperature tolerance |
| SE523350C2 (sv) * | 2001-08-01 | 2004-04-13 | Optillion Ab | Modulatorsändare för fiberoptisk kommunikation vid höga hastigheter |
| JP2003258367A (ja) * | 2002-03-05 | 2003-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光送信器および光モジュール |
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