JPS5821831B2 - 光変調装置 - Google Patents
光変調装置Info
- Publication number
- JPS5821831B2 JPS5821831B2 JP51108263A JP10826376A JPS5821831B2 JP S5821831 B2 JPS5821831 B2 JP S5821831B2 JP 51108263 A JP51108263 A JP 51108263A JP 10826376 A JP10826376 A JP 10826376A JP S5821831 B2 JPS5821831 B2 JP S5821831B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive current
- light emitting
- circuit
- control circuit
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は発光ダイオードや半導体レーザ等の発光素子の
駆動電流をアナログ電気信号で直接変調して光出力を送
出する光強度変調装置に関する。
駆動電流をアナログ電気信号で直接変調して光出力を送
出する光強度変調装置に関する。
画像信号のようなアナログ信号により光を強度変調して
伝送する方法において、発光ダイオードや半導体レーザ
の駆動電流をアナログ信号で直接変調する、いわゆる強
度変調方式を採用した場合に、従来においては発光素子
の電流対光出力の非直線性によって変調歪が生じ、多中
継を行なうことが困難であり、この伝送方式を通信網へ
導入することが困難であった。
伝送する方法において、発光ダイオードや半導体レーザ
の駆動電流をアナログ信号で直接変調する、いわゆる強
度変調方式を採用した場合に、従来においては発光素子
の電流対光出力の非直線性によって変調歪が生じ、多中
継を行なうことが困難であり、この伝送方式を通信網へ
導入することが困難であった。
これを解決する方法として出力光信号を電気信号に変換
した後、駆動回路に帰還する先負帰還方式が考えられ、
変調ひずみを低減することが知られている。
した後、駆動回路に帰還する先負帰還方式が考えられ、
変調ひずみを低減することが知られている。
しかしながら、この先負帰還法によれば変調された光出
力のダイナミックレンジが減少するために信号対雑音比
の劣化が生じ、かつ信号光レベルが減少するために信号
対雑音比によって伝送距離が制約をうける欠点があった
。
力のダイナミックレンジが減少するために信号対雑音比
の劣化が生じ、かつ信号光レベルが減少するために信号
対雑音比によって伝送距離が制約をうける欠点があった
。
この欠点を除去するために本発明では各中継器において
は負帰還回路あるいは先負帰還回路を採用せず、光信号
を高レベルで送出し、信号対雑音比で制約される伝送距
離を十分長くとれるように変調電流そのものに予め発光
素子の非直線歪を補償せしめる非直線歪を加えることに
よって光信号の歪を低減することを目的としている。
は負帰還回路あるいは先負帰還回路を採用せず、光信号
を高レベルで送出し、信号対雑音比で制約される伝送距
離を十分長くとれるように変調電流そのものに予め発光
素子の非直線歪を補償せしめる非直線歪を加えることに
よって光信号の歪を低減することを目的としている。
第１図は発光ダイオードの駆動電流対光出力特注の非直
線性に起因する微分利得、微分位相の代表的な特性例で
あり、４ＭＨｚテレビジョン信号用の標準測定波形によ
り測定したものである。
線性に起因する微分利得、微分位相の代表的な特性例で
あり、４ＭＨｚテレビジョン信号用の標準測定波形によ
り測定したものである。
このような変調歪を有する変調方式では１中継器度の画
像信号伝送はできるが、多中継になると変調歪が累積す
るために十分な伝送品質を得ることができない。
像信号伝送はできるが、多中継になると変調歪が累積す
るために十分な伝送品質を得ることができない。
この発明はこの点を改善するためのもので例えば第２図
に示すように、すなわち信号レベルに応じて例えば黒レ
ベルと白レベルの間を４つの区間に分割し、素子の非直
線性を４つの直線性で近似し、各レベル毎に信号増幅器
の増幅度を変えて第２図の実線の如き微分利得特性を得
る。
に示すように、すなわち信号レベルに応じて例えば黒レ
ベルと白レベルの間を４つの区間に分割し、素子の非直
線性を４つの直線性で近似し、各レベル毎に信号増幅器
の増幅度を変えて第２図の実線の如き微分利得特性を得
る。
同様に微分位相に３いても各区間毎に増幅器の位相特性
を変えることによって第２図の如き特性を得る。
を変えることによって第２図の如き特性を得る。
第１図に示した補償しない状態を破線で示している。
このように４分割して近似した場合には微分利得、微分
位相とも補償を行なわない場合の約４分の１に低減する
。
位相とも補償を行なわない場合の約４分の１に低減する
。
より多くに分割すればより精度のよい直線性が得られる
。
。
第３図は微分利得に対し、第４図は微分位相に対し第２
図の如き折れ線近似を実現するための回路を示す。
図の如き折れ線近似を実現するための回路を示す。
入力端子１１より例えば画像信号のアナログ信号がトラ
ンジスタ１２のベースに供給され、トランジスタ１２の
コレクタは端子１３を通じて駆動回路（図示せず）へ接
続されると共に抵抗値Ｒ６のコレクタ抵抗値１４を通じ
て正の電源端子１５に接続され、エミッタは抵抗値Ｒｅ
のエミッタ抵抗器１６を通じて負の電源端子１７に接続
される。
ンジスタ１２のベースに供給され、トランジスタ１２の
コレクタは端子１３を通じて駆動回路（図示せず）へ接
続されると共に抵抗値Ｒ６のコレクタ抵抗値１４を通じ
て正の電源端子１５に接続され、エミッタは抵抗値Ｒｅ
のエミッタ抵抗器１６を通じて負の電源端子１７に接続
される。
この発明においては発光素子の、駆動電流が流れる駆動
回路の抵抗器１６と並列に、ダイオード１８−抵抗器１
９−コンデンサ２０よりなる非線型直列回路２１，２２
．２３が接続され、これ等回路におけるダイオード１８
はトランジスタ１２のエミッタベースに対して逆方向の
極性とされる。
回路の抵抗器１６と並列に、ダイオード１８−抵抗器１
９−コンデンサ２０よりなる非線型直列回路２１，２２
．２３が接続され、これ等回路におけるダイオード１８
はトランジスタ１２のエミッタベースに対して逆方向の
極性とされる。
またこれ等回路２１〜２３の各抵抗器１９及びコンデン
サ２０の接続点はそれぞれ可変抵抗器２４〜２６の可動
子に接続され、これ等可変抵抗器２４〜２６の両端は正
の電源端子２７及び負の電源端子１７間に接続される。
サ２０の接続点はそれぞれ可変抵抗器２４〜２６の可動
子に接続され、これ等可変抵抗器２４〜２６の両端は正
の電源端子２７及び負の電源端子１７間に接続される。
この制御回路の電流増幅率Ｇ１は各ダイオード１８が不
導通の場合は Ｒ６ Ｇｌｃ（可＋１ である。
導通の場合は Ｒ６ Ｇｌｃ（可＋１ である。
直列回路２１〜２３の各ダイオード１８のバイアス設定
を適当に設けることにより、入力レベルに応じて遂次ダ
イオードが導通状態となり、Ｇ１が入力レベルの増大と
ともにステップ状に増大する。
を適当に設けることにより、入力レベルに応じて遂次ダ
イオードが導通状態となり、Ｇ１が入力レベルの増大と
ともにステップ状に増大する。
Ｇ１に逆特性をもたせたい場合にはダイオードの向きを
逆向きにすればよく、それらを組合わせることにより任
意の特性を実現できる。
逆向きにすればよく、それらを組合わせることにより任
意の特性を実現できる。
第４図の移相回路も同様の原理に基づくものである。
入力端子２８及び出力端子２９間に抵抗器３１が接続さ
れ、出力端子２９は、ダイオード３２、コンデンサ３３
の非線型直列回路３４，３５゜３６を通じ、更に共通の
抵抗器３７を通じて共通電位点に接続される。
れ、出力端子２９は、ダイオード３２、コンデンサ３３
の非線型直列回路３４，３５゜３６を通じ、更に共通の
抵抗器３７を通じて共通電位点に接続される。
電源端子３８及び共通電位点間に接続された可変抵抗器
３３〜４１の各可動子は直列回路３４〜３６の解ダイオ
ード３２及びコンデンサ３３の接続点に接続される。
３３〜４１の各可動子は直列回路３４〜３６の解ダイオ
ード３２及びコンデンサ３３の接続点に接続される。
この場合の入力レベルに応じて直列回路３４〜３６の各
ダイオードが順次導通又は不導通になって任意の特性と
することができる。
ダイオードが順次導通又は不導通になって任意の特性と
することができる。
第５図及び第６図は他の実施例であり、発光ダイオード
駆動回路に直接非線型制御回路を取組むことにより発光
素子および駆動回路を含めた形で発光モジュールとして
回路製造段階で直線性の補償を行なうことができる利点
をも有する。
駆動回路に直接非線型制御回路を取組むことにより発光
素子および駆動回路を含めた形で発光モジュールとして
回路製造段階で直線性の補償を行なうことができる利点
をも有する。
第５図は第３図の回路のトランジスタ１２のコレクク側
に直列に発光ダイオード４２が挿入され、第６図に８い
ては非線型の補償用直列回路２１〜２３が駆動電流回路
のコレクタ抵抗器１４と並列に接続され、発光ダイオー
ド４２はエミッタ側に挿入された場合である。
に直列に発光ダイオード４２が挿入され、第６図に８い
ては非線型の補償用直列回路２１〜２３が駆動電流回路
のコレクタ抵抗器１４と並列に接続され、発光ダイオー
ド４２はエミッタ側に挿入された場合である。
第５図、第６図は発光ダイオード４２のマウントの極性
により接地可能な方の回路を選べばよく、安定な動作を
有する利点をも有している。
により接地可能な方の回路を選べばよく、安定な動作を
有する利点をも有している。
上述では発光ダイオードの直線変調を例として示したが
、駆動電流で直接変調する半導体レーザを用いた場合で
も同様にこの発明を適用できる。
、駆動電流で直接変調する半導体レーザを用いた場合で
も同様にこの発明を適用できる。
以上詳細に説明したように本発明は発光ダイオードや半
導体レーザの非直線性により生じる微分利得、微分位相
特性を変調信号に予め補償するに足る非直線性をつけ加
えることによって全体としての特性の直線性の向上を図
るものであるから、発光ダイオードの非直線性が大きく
なる極めて光出力の大きな部分まで変調歪を必要な値に
抑えた状態で変調することができ、したがって中継距離
を長くとることができる利点がある。
導体レーザの非直線性により生じる微分利得、微分位相
特性を変調信号に予め補償するに足る非直線性をつけ加
えることによって全体としての特性の直線性の向上を図
るものであるから、発光ダイオードの非直線性が大きく
なる極めて光出力の大きな部分まで変調歪を必要な値に
抑えた状態で変調することができ、したがって中継距離
を長くとることができる利点がある。
本発明は光を伝送媒体として用いるアナログベースバン
ド伝送方式で画像伝送を行なう場合の伝送品質向上に有
効である。
ド伝送方式で画像伝送を行なう場合の伝送品質向上に有
効である。
第１図は発光ダイオードの直接変調による微分利得、微
分位相の一側定例を示す曲線図、第２図は本発明の実施
例による微分利得、微分位相の向上例を示す曲線図、第
３図は第２図の微分利得特性を得るための微分利得制御
回路図、第４′図は第２図の微分位相特性を得るための
微分位相制御回路図、第５図及び第６図はそれぞれ微分
利得制御を行なうこの発明による光変調装置の他の実施
例を示す回路図である。 １１：久方端子、１２：トランジスタ、１８゜３２：補
償用ダイオード、２４〜２６．３９〜４１：バイアス設
定用可変抵抗器、４２：発光ダイオード。
分位相の一側定例を示す曲線図、第２図は本発明の実施
例による微分利得、微分位相の向上例を示す曲線図、第
３図は第２図の微分利得特性を得るための微分利得制御
回路図、第４′図は第２図の微分位相特性を得るための
微分位相制御回路図、第５図及び第６図はそれぞれ微分
利得制御を行なうこの発明による光変調装置の他の実施
例を示す回路図である。 １１：久方端子、１２：トランジスタ、１８゜３２：補
償用ダイオード、２４〜２６．３９〜４１：バイアス設
定用可変抵抗器、４２：発光ダイオード。
Claims (1)
- １ 発光素子の駆動電流をアナログ信号で直接変調して
出力光を伝送する光強度変調装置において、前記駆動電
流が流れる駆動電流回路に対して、非線型回路が複数個
圧に並列に接続された回路が接続され、これら非線型回
路が前記駆動電流値に応じてそれぞれ遂次並列に接続さ
れて前記駆動電流回路に制御回路が構成され、前記駆動
電流領域を複数の区間に区分した各区間ごとに前記制御
回路の信号増幅率がそれぞれ設定され、前記制御回路に
より前記駆動電流に対して微分利得、微分位相の少なく
とも一方を補償することにより前記発光素子の、非直線
歪を補償する非直線性特性を前記駆動電流に与えるよう
に構成されてなる光変調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51108263A JPS5821831B2 (ja) | 1976-09-08 | 1976-09-08 | 光変調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51108263A JPS5821831B2 (ja) | 1976-09-08 | 1976-09-08 | 光変調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5333082A JPS5333082A (en) | 1978-03-28 |
| JPS5821831B2 true JPS5821831B2 (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=14480210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51108263A Expired JPS5821831B2 (ja) | 1976-09-08 | 1976-09-08 | 光変調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821831B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6215613A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 温度制御装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5349978A (en) * | 1976-10-18 | 1978-05-06 | Nec Corp | Electric light converter of non-linear distortion compensation type |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5513435B2 (ja) * | 1974-05-29 | 1980-04-09 |
-
1976
- 1976-09-08 JP JP51108263A patent/JPS5821831B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6215613A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 温度制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5333082A (en) | 1978-03-28 |
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