JP2004165918A

JP2004165918A - Optical transmitter

Info

Publication number: JP2004165918A
Application number: JP2002328445A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Tokoro; 武彦所
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: JP4003620B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmitter capable of suppressing variation of light output even if transmit data are abnormal. <P>SOLUTION: Since a duty control circuit 21 once detecting an error signal from a signal multiplexing circuit 3 controls the pulse width distortion of the output signal of a driving circuit 5, an electric field absorption type optical modulator 2 is held in a light absorbing state and a light signal of abnormal output is prevented from being transmitted to stabilize the transmission output of the optical transmitter 20. Once an LD driving circuit 34 detects the error signal from the signal multiplexing circuit 3, the current of the output signal of the LD driving circuit 34 is controlled to make the light emission power of an LD31 for direct modulation constant, thereby stabilizing the transmission output of the optical transmitter 30. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光送信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の光送信器を示す回路図である。
【０００３】
この光送信器１は、主に電界吸収型光変調器２と、ＦＩＦＯ（ＦｉｒｓｔＩｎＦｉｒｓｔＯｕｔ：先入れ先出し方式）のメモリを有し、複数の送信データからなるパラレルデータをシリアルデータへ変換する信号多重化回路３と、シリアルデータに応じた電圧を電界吸収型光変調器２の変調用受光部としての変調用ＰＤ４に印加する変調器駆動回路５とで構成されたものである。
【０００４】
ここで、電界吸収型光変調器２とは、半導体の外部から半導体光吸収層に電界印加することで、吸収端波長が長波長側へシフトする現象（電界吸収効果：Ｅｌｅｃｔｒｏ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ効果）を利用した光変調器であり、発光部としてのレーザダイオード（ＬＤ）６、印加電圧に応じてＬＤ６からの出射光を吸収する変調用ＰＤ４及びＬＤ６からのモニタ光を受光するモニタ用受光部としてのモニタ用ＰＤ７が集積化されたものである。変調用ＰＤ４には保護抵抗器８が並列接続されている。
【０００５】
電界吸収型光変調器２のモニタ用ＰＤ７のカソードには、陰極がアースされた直流電圧源９の陽極が接続され、モニタ用ＰＤ７のアノードには一端がアースされた抵抗器１０の他端が接続されている。抵抗器１０にはバイパスコンデンサ１１が並列接続されており、抵抗器１０の他端は誤差増幅器１２の反転入力端子に接続されている。誤差増幅器１２の非反転入力端子は、陰極がアースされた基準電圧源１３の陽極に接続されている。
【０００６】
これら、モニタ用ＰＤ７、直流電圧源９、抵抗器１０、バイパスコンデンサ１１、誤差増幅器１２及び基準電圧源１３で、ＬＤ６の発光パワーを一定に保持するためのＡＰＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）回路が構成されている。
【０００７】
信号多重化回路３の出力端子と変調器駆動回路５の入力端子との間にはカップリングコンデンサ１４が接続されている。変調器駆動回路５は、変調器駆動電圧波形のパルス幅歪（デューティ）を調整する端子を有し、この端子に、陰極がアースされたデューティ制御電圧源１５の陽極が接続されている。
【０００８】
このような電界吸収型光変調器２を有する光送信器１では、変調用ＰＤ４の印加電圧に対する光の吸収割合が比例していないので、変調器駆動信号にデューティが高くなる方向へ幅歪みを持たせることにより、光出力波形歪みを補償している。
【０００９】
信号多重化回路３は、多大なジッタ（歪み）を含んだデータでも符号誤りを発生させることなく光送信できるようにＦＩＦＯ方式のメモリ（図示せず。）を有しており、そのＦＩＦＯメモリのオーバー／アンダーフロー時にはリセットしてデータを正しく読み込める機能を有している（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−３０５１７５号公報（第３−４頁、図２４）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３に示した従来の光送信器１において、信号多重化時に異常が生じると、送信光データ異常となると共に、場合によっては信号のマーク率（読み取り率）変動が生じることがある。光送信器１においては、このような場合、そのマーク率の変動に合わせて光出力パワーが変動するので、受信側（図示せず。）の光入力パワーモニタの値が時定数（変調器駆動回路５内の図示しない抵抗器及びコンデンサからなる時定数回路の抵抗値と静電容量値との積）にもよるが変動し、データエラーを光入力パワーの変動異常であると誤認するおそれがある。また、光送信器１の被変調光が伝送される伝送路の途中に光アンプを挿入して中継増幅する場合には、その出力パワー変動が光増幅時にサージを引き起こし、光増幅器や光受信器へのダメージを与えるおそれがある。
【００１２】
また、図３に示した光送信器１では電界吸収型光変調器２を用いているので、その光吸収特性により、変調器駆動回路５は出力信号のデューティが高くなる方向へ幅歪みを持たせている。このため、送信信号の欠落等の異常は、平均光出力パワーが増大する方向へ変動するおそれが高くなり、光出力パワーの安全性が損なわれるおそれも増大するという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、送信データが異常であっても光出力の変動を抑えることができる光送信器を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、発光部、印加電圧に応じて発光部からの出射光を吸収する変調用受光部及び発光部からのモニタ光を受光するモニタ用受光部が集積化された電界吸収型光変調器と、先入れ先出し方式のメモリを有し、複数の送信データからなるパラレルデータをシリアルデータへ変換する信号多重化回路と、シリアルデータに応じた電圧を変調用受光素子に印加する駆動回路とを有する光送信器において、メモリからのメモリエラー信号を検知して駆動回路の出力信号のパルス幅歪みを制御する制御手段を備えたものである。
【００１５】
請求項１の発明によれば、信号多重化回路からのメモリエラー信号を制御手段が検知すると、制御手段は駆動回路の出力信号のパルス幅歪みを制御するので、電界吸収型光変調器が光吸収状態に保持されることになり、異常な出力の光信号が送信されるのが防止される。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加え、基準電圧源と、モニタ用受光素子からの出力電圧と基準電圧源の基準電圧とを比較して発光部の発光パワーを一定にする誤差増幅器とを有するのが好ましい。
【００１７】
請求項２の発明によれば、誤差増幅器により、基準電圧とモニタ用受光素子からの出力電圧とを比較し、モニタ用受光素子からの出力電圧が基準電圧より高いときには変調用発光素子の発光パワーを減少させ、モニタ用受光素子からの出力電圧が基準電圧より低いときには変調用発光素子の発光パワーを増加させるので変調用発光素子の発光パワーが一定になり、光送信器の送信出力が安定化される。
【００１８】
請求項３の発明は、直接変調用発光素子と、先入れ先出し方式のメモリを有し、複数の送信データからなるパラレルデータをシリアルデータへ変換する信号多重化回路と、シリアルデータに応じた電流を直接変調用発光素子に印加する駆動回路とを有する光送信器において、メモリからのメモリエラー信号を検知して駆動回路の出力信号の電流を制御する制御手段を備えたものである。
【００１９】
請求項３の発明によれば、信号多重化回路からのメモリエラー信号を制御手段が検知すると、駆動回路の出力信号の電流が制御され、直接変調用発光素子の発光パワーが一定になり、光送信器の送信出力が安定化される。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の構成に加え、直接変調用発光素子からのモニタ光を受光するモニタ用受光素子と、基準電圧源と、モニタ用受光素子からの出力電圧と基準電圧源の基準電圧とを比較する誤差増幅器と、誤差増幅器からの出力信号に応じて直接変調用発光素子の発光状態を停止若しくは調整する停止調整手段とを有するのが好ましい。
【００２１】
請求項４の発明によれば、誤差増幅器により、基準電圧とモニタ用受光素子からの出力電圧とを比較し、モニタ用受光素子からの出力電圧が基準電圧より高いときは直接変調用発光素子が異常発光したものと判断し、制御手段とは独立に停止調整手段が作動して直接変調用発光素子の発光が基準値より大きくなったときは発光を停止させ、基準値より小さいときは発光が基準値に近づくように調整することができる。
【００２２】
本発明は、電気信号を光信号に変換して送信する光通信用光送信器であって、ＦＩＦＯメモリのエラー信号を用いて電界吸収型光変調器または直接変調用発光素子を制御することにより、異常な光出力変動を抑制し、光送信器から出力される光パワーを抑えることができると共に、光受信側のモニタ回路の誤動作や光アンプでのサージ光による劣化や故障を防止することができるものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１は本発明の光送信器の一実施の形態を示す回路図である。以下、図３に示した従来例と同様の部材には共通の符号が用いられている。
【００２５】
本光送信器２０は、主に電界吸収型光変調器２と、先入れ先出し方式（ＦＩＦＯ）のメモリを有し、複数の送信データからなるパラレルデータをシリアルデータへ変換する信号多重化回路３と、シリアルデータに応じた電圧を電界吸収型光変調器２の変調用ＰＤ４に印加する変調器駆動回路５と、ＦＩＦＯメモリのＦＩＦＯメモリエラー信号（メモリエラー信号）を検知して変調器駆動回路５の出力信号のパルス幅歪み（デューティ）を制御する制御手段としてのデューティ制御回路２１とで構成されたものである。
【００２６】
信号多重化回路３と変調器駆動回路５との間はカップリングコンデンサ１４で接続されている。
【００２７】
モニタ用ＰＤ７、直流電圧源９、抵抗器１０、バイパスコンデンサ１１、誤差増幅器１２及び基準電圧源１３で、ＬＤ６の発光パワーを一定に保持するためのＡＰＣ回路が構成されている。
【００２８】
電界吸収型光変調器２は、電界吸収効果を利用した光変調器であり、発光部としてのＬＤ６、印加電圧に応じてＬＤ６からの出射光を吸収する変調用ＰＤ４及びＬＤ６からのモニタ光を受光するモニタ用ＰＤ７が集積化されたものであるが、発光部がＬＤ６ではなく、発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。
【００２９】
次に図１に示した光送信器２０の動作について説明する。
【００３０】
信号多重化回路３に正常な送信データが入力される場合、信号多重化回路３はＦＩＦＯメモリからのメモリエラー信号は検知されない。このため、デューティ制御回路２１は、光送信波形のデューティが５０％程度になるように初期調整時に設定された変調器駆動出力信号としてはややデューティが高い波形となるような電圧を出力し続ける。この結果、良好な光信号伝送が継続される。
【００３１】
これに対して、信号多重化回路３に異常な送信データが入力された場合、信号多重化回路３はメモリエラーとなり、マーク率の異常に応じて変動するデータが出力される。デューティ制御回路２１は、メモリエラー信号を検知し、直ちに変調器駆動回路５の出力をデューティが小さくなる方向へ制御する。この結果、電界吸収型光変調器２は光吸収状態に保持されることになり、異常な光信号の出力を防止することができる。
【００３２】
再び信号多重化回路３に正常な送信データが入力されると、信号多重化回路３はメモリエラーが解除されるので、デューティ制御回路２１は、光送信波形のデューティが５０％程度になるよう初期調整時に設定された変調器駆動出力信号としてはややデューティが高い波形となるような電圧を出力し続ける。この結果、良好な光信号伝送が再び継続される。
【００３３】
（最適条件についての根拠）
信号多重化回路３のメモリエラーが解除されると、デューティ制御回路２１は光送信波形のデューティが５０％程度になるような電圧（初期調整時に設定された変調器駆動出力信号としてはややデューティが高い波形となるような電圧）を出力する状態へ戻る。このとき、あまり性急に電圧を戻すと、光送信器２０に接続される光アンプ（図示せず。）でサージが生じるので、時定数（例えば、デューティ制御回路２１内の図示しない抵抗器とコンデンサとで構成される時定数回路の抵抗値と静電容量値との積）を合わせる必要がある。
【００３４】
図２は本発明の光送信器の他の実施の形態を示す回路図である。
【００３５】
図２に示した光送信器３０の図１に示した光送信器２０との相違点は、電界吸収型光変調器２を用いずに直接変調用発光素子としての直接変調用ＬＤ３１を用い、直接変調用ＬＤ３１の異常発光を検知して直接変調用ＬＤ３１の発光を停止する停止調整手段３２を有する点である。
【００３６】
図２に示した光送信器３０は、直接変調用ＬＤ３１と、先入れ先出し方式のメモリを有し、複数の送信データからなるパラレルデータをシリアルデータへ変換する信号多重化回路３と、シリアルデータに応じた電流を直接変調用ＬＤ３１のＬＤ３３に印加するＬＤ駆動回路３４と、メモリのメモリエラー信号を検知してＬＤ駆動回路３４の出力信号の電流を制御する制御手段としてのＬＤ変調電流制御回路３５と、ＬＤ３３の異常発光を検知してＬＤ３３の発光を停止する停止調整手段３２とで構成されたものである。
【００３７】
直接変調用ＬＤ３１は、ＬＤ３３と、ＬＤ３３のモニタ光を受光するモニタ用ＰＤ３６とで構成されている。モニタ用ＰＤ３６のカソードには陰極がアースされた直流電圧源９の陽極が接続され、モニタ用ＰＤ３６のアノードには一端がアースされた抵抗器１０の他端が接続されている。抵抗器１０にはバイパスコンデンサ１１が並列接続されており、抵抗器１０の他端は誤差増幅器１２の反転入力端子に接続されている。誤差増幅器１２の非反転入力端子には、陰極がアースされた基準電圧源１３の陽極が接続されている。
【００３８】
一方、ＬＤ３３のアノードは陰極がアースされた直流電圧源３８の陽極に接続され、ＬＤ３３のカソードはＬＤ駆動回路３４の出力端子に接続されると共に、エミッタがアースされたバイポーラトランジスタ３７のコレクタに接続されている。バイポーラトランジスタ３７のベースは誤差増幅器１２の出力端子に接続されている。
【００３９】
これら直流電圧源９、抵抗器１０、バイパスコンデンサ１１、誤差増幅器１２、基準電圧源１３、モニタ用ＰＤ３６及びバイポーラトランジスタ３７でＡＰＣ回路に連動した停止調整手段３２が構成されている。
【００４０】
次に図２に示した光送信器の動作について説明する。
【００４１】
信号多重化回路３に正常な送信データが入力される場合、信号多重化回路３からはＦＩＦＯメモリからのメモリエラー信号は検知されないため、ＬＤ変調電流制御回路３５から直接変調用ＬＤ３１のＬＤ３３には正常な電流が流れる。この結果、良好な光信号伝送が継続される。
【００４２】
これに対して、信号多重化回路３に異常な送信データが入力された場合、信号多重化回路３はメモリエラーとなり、マーク率の異常に応じて変動するデータが出力される。ＬＤ変調電流制御回路３５は、信号多重化回路３からのメモリエラー信号を検知すると、直接変調用ＬＤ３１のＬＤ３３の変調電流を制御し、異常光信号が出力されるのを防止する。この結果、信号異常時に発生しがちな過大な光出力を防止することができるため、直接変調用ＬＤ３１のレーザ光の使用範囲が拡がる。
【００４３】
また、ＡＰＣ回路と連動した停止調整手段３２の動作については、
▲１▼ＬＤ３１の発光強度が基準値より大きくなったとき
モニタ用ＰＤ３６の受光電流が増加し、抵抗器１０にかかる電圧が上昇する。このとき、誤差増幅器１２において、反転入力端子に印加される電圧が基準電圧源１３の電圧より大きくなり、誤差増幅器１２の出力が負になる。このため、バイポーラトランジスタ３７がオフ動作になりＬＤ３３の発光が停止するように制御される。
【００４４】
▲２▼ＬＤ３１の発光強度が基準値より小さくなったとき
モニタ用ＰＤ３６の受光電流が減少し、抵抗器１０にかかる電圧が低下する。このとき、誤差増幅器１２において、反転入力端子に印加される電圧が基準電圧源１３の電圧より小さくなり、誤差増幅器１２の出力が正になる。このため、バイポ−ラトランジスタ３７がオン動作となり、ＬＤ３３の発光が増加するように制御される。
【００４５】
ここで、バイポーラトランジスタ３７がオン動作になるとき、バイポーラトランジスタ３７のコレクタとエミッタとは同じ電圧で動作するわけではなく、ＬＤ３３のアノードの電位と、ＬＤ３３の降下電位で決まるＬＤ３３のカソード電位でバイポ−ラトランジスタ３７のコレクタ電位は制限される。すなわち、ＬＤ３３の発光強度が基準値に近づくように調整される。
【００４６】
尚、停止調整手段３２にはｎｐｎ型のバイポーラトランジスタ３７が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタや電界効果トランジスタを用いて構成してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、送信データが異常であっても光出力の変動を抑えることができる光送信器の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光送信器の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】本発明の光送信器の他の実施の形態を示す回路図である。
【図３】従来の光送信器を示す回路図である。
【符号の説明】
２電界吸収型光変調器
３信号多重化回路
４変調用ＰＤ（変調用受光部）
５駆動回路（変調器駆動回路）
６ＬＤ（発光部）
７モニタ用ＰＤ（モニタ用受光部）
８保護抵抗器
９直流電圧源
１０抵抗器
１１バイパスコンデンサ
１２誤差増幅器
１３基準電圧源
１４カップリングコンデンサ
２１デューティ制御回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical transmitter.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional optical transmitter.
[0003]
The optical transmitter 1 mainly includes an electro-absorption optical modulator 2 and a FIFO (First In First Out) memory, and performs signal multiplexing for converting parallel data including a plurality of transmission data into serial data. And a modulator driving circuit 5 for applying a voltage corresponding to the serial data to a modulating PD 4 as a modulating light receiving unit of the electroabsorption optical modulator 2.
[0004]
Here, the electroabsorption optical modulator 2 is a phenomenon in which an electric field is applied to the semiconductor light absorption layer from outside the semiconductor to shift the absorption edge wavelength to a longer wavelength side (electroabsorption effect: Electro-absorption effect). A laser diode (LD) 6 as a light emitting unit, a modulating PD 4 for absorbing light emitted from the LD 6 according to an applied voltage, and a monitor light receiving unit for receiving monitor light from the LD 6 The monitoring PD 7 is integrated. The protection resistor 8 is connected in parallel to the modulation PD 4.
[0005]
The cathode of the monitoring PD 7 of the electroabsorption optical modulator 2 is connected to the anode of a DC voltage source 9 whose cathode is grounded, and the anode of the monitoring PD 7 is connected to the other end of a resistor 10 whose one end is grounded. It is connected. A bypass capacitor 11 is connected in parallel with the resistor 10, and the other end of the resistor 10 is connected to an inverting input terminal of an error amplifier 12. The non-inverting input terminal of the error amplifier 12 is connected to the anode of the reference voltage source 13 whose cathode is grounded.
[0006]
The monitoring PD 7, the DC voltage source 9, the resistor 10, the bypass capacitor 11, the error amplifier 12, and the reference voltage source 13 constitute an APC (Automatic Power Control) circuit for keeping the emission power of the LD 6 constant. ing.
[0007]
A coupling capacitor 14 is connected between the output terminal of the signal multiplexing circuit 3 and the input terminal of the modulator driving circuit 5. The modulator drive circuit 5 has a terminal for adjusting the pulse width distortion (duty) of the modulator drive voltage waveform, and this terminal is connected to the anode of the duty control voltage source 15 whose cathode is grounded.
[0008]
In the optical transmitter 1 having such an electro-absorption type optical modulator 2, since the ratio of light absorption to the voltage applied to the PD for modulation 4 is not proportional, the width distortion occurs in the direction in which the duty becomes higher in the modulator drive signal. By providing this, the optical output waveform distortion is compensated.
[0009]
The signal multiplexing circuit 3 has a FIFO type memory (not shown) so that data including a large amount of jitter (distortion) can be optically transmitted without generating a code error. It has a function of resetting and reading data correctly at the time of overflow / underflow (for example, see Patent Document 1).
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-11-305175 (page 3-4, FIG. 24)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional optical transmitter 1 shown in FIG. 3, if an abnormality occurs during signal multiplexing, transmission optical data becomes abnormal, and in some cases, a mark rate (reading rate) of a signal fluctuates. In such a case, in the optical transmitter 1, the optical output power fluctuates in accordance with the fluctuation of the mark rate, so that the value of the optical input power monitor on the receiving side (not shown) is time constant (modulator driving). (A product of the resistance value and the capacitance value of a time constant circuit including a resistor and a capacitor (not shown) in the circuit 5), and the data error may be erroneously recognized as a fluctuation abnormality of the optical input power. is there. Further, when an optical amplifier is inserted in the transmission path of the optical transmitter 1 through which the modulated light is transmitted for relay amplification, the output power fluctuation causes a surge at the time of the optical amplification, and the optical amplifier or the optical receiver May cause damage.
[0012]
Further, since the optical transmitter 1 shown in FIG. 3 uses the electro-absorption optical modulator 2, the modulator driving circuit 5 has a width distortion in a direction in which the duty of the output signal becomes higher due to its optical absorption characteristics. I have. For this reason, there is a problem that an abnormality such as a loss of a transmission signal is likely to fluctuate in a direction in which the average optical output power is increased, and the safety of the optical output power is likely to be impaired.
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem and to provide an optical transmitter capable of suppressing a change in optical output even when transmission data is abnormal.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes a light emitting unit, a light receiving unit for modulation for absorbing light emitted from the light emitting unit according to an applied voltage, and a light receiving unit for monitoring for receiving monitor light from the light emitting unit. Has an integrated electro-absorption optical modulator, a first-in first-out type memory, a signal multiplexing circuit that converts parallel data consisting of a plurality of transmission data into serial data, and a device that modulates a voltage according to the serial data. An optical transmitter having a drive circuit for applying a light to a light receiving element, comprising a control means for detecting a memory error signal from a memory and controlling a pulse width distortion of an output signal of the drive circuit.
[0015]
According to the first aspect of the present invention, when the control means detects the memory error signal from the signal multiplexing circuit, the control means controls the pulse width distortion of the output signal of the drive circuit. Since the optical signal is kept in the absorption state, the transmission of the optical signal having an abnormal output is prevented.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration according to the first aspect, the reference voltage source, the output voltage from the monitoring light receiving element and the reference voltage of the reference voltage source are compared to keep the light emission power of the light emitting section constant. It is preferable to have an error amplifier that performs the operation.
[0017]
According to the second aspect of the present invention, the error amplifier compares the reference voltage with the output voltage from the monitoring light receiving element, and when the output voltage from the monitoring light receiving element is higher than the reference voltage, the light emission power of the modulation light emitting element. When the output voltage from the monitoring light receiving element is lower than the reference voltage, the light emitting power of the modulating light emitting element is increased, so that the light emitting power of the modulating light emitting element becomes constant and the transmission output of the optical transmitter is stabilized. Is done.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, a signal multiplexing circuit having a direct modulation light emitting element, a first-in first-out memory, converting parallel data composed of a plurality of transmission data into serial data, and directly outputting a current corresponding to the serial data. An optical transmitter having a drive circuit for applying the light to the modulation light emitting element, comprising a control means for detecting a memory error signal from a memory and controlling the current of an output signal of the drive circuit.
[0019]
According to the third aspect of the present invention, when the control means detects the memory error signal from the signal multiplexing circuit, the current of the output signal of the drive circuit is controlled, and the light emission power of the light emitting element for direct modulation becomes constant. The transmission output of the transmitter is stabilized.
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, a monitoring light receiving element for receiving monitor light from the light emitting element for direct modulation, a reference voltage source, an output voltage from the monitoring light receiving element and a reference voltage. It is preferable to include an error amplifier that compares the reference voltage of the voltage source with the reference voltage, and a stop adjustment unit that directly stops or adjusts the light emitting state of the light emitting element for modulation in accordance with an output signal from the error amplifier.
[0021]
According to the fourth aspect of the present invention, the reference voltage is compared with the output voltage from the monitoring light receiving element by the error amplifier, and when the output voltage from the monitoring light receiving element is higher than the reference voltage, the direct modulation light emitting element is activated. It is determined that abnormal light emission has occurred, and the stop adjusting means operates independently of the control means to stop light emission when the light emission of the direct modulation light emitting element becomes larger than the reference value, and emit light when the light emission is smaller than the reference value. Adjustment can be made to approach the reference value.
[0022]
The present invention relates to an optical transmitter for optical communication for converting an electric signal into an optical signal and transmitting the same, wherein the optical transmitter or the direct modulation light emitting element is controlled by using an error signal of a FIFO memory. In addition to suppressing abnormal optical output fluctuations and suppressing the optical power output from the optical transmitter, it also prevents malfunctions of the monitor circuit on the optical receiving side and deterioration and failure due to surge light in the optical amplifier. You can do it.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0024]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the optical transmitter according to the present invention. Hereinafter, the same members as those of the conventional example shown in FIG.
[0025]
The optical transmitter 20 mainly includes an electro-absorption type optical modulator 2, a first-in first-out (FIFO) memory, a signal multiplexing circuit 3 for converting parallel data including a plurality of transmission data into serial data, A modulator driving circuit 5 for applying a voltage corresponding to the serial data to the modulation PD 4 of the electroabsorption optical modulator 2 and a modulator driving circuit 5 which detects a FIFO memory error signal (memory error signal) of the FIFO memory and detects the FIFO memory error signal (memory error signal). It comprises a duty control circuit 21 as control means for controlling the pulse width distortion (duty) of the output signal.
[0026]
The signal multiplexing circuit 3 and the modulator driving circuit 5 are connected by a coupling capacitor 14.
[0027]
The monitoring PD 7, the DC voltage source 9, the resistor 10, the bypass capacitor 11, the error amplifier 12, and the reference voltage source 13 constitute an APC circuit for keeping the light emission power of the LD 6 constant.
[0028]
The electro-absorption optical modulator 2 is an optical modulator utilizing an electro-absorption effect, and emits light emitted from the LD 6 according to an applied voltage, and modulating PD 4 and monitor light from the LD 6. Although the monitoring PD 7 that receives light is integrated, the light emitting unit may be a light emitting diode (LED) instead of the LD 6.
[0029]
Next, the operation of the optical transmitter 20 shown in FIG. 1 will be described.
[0030]
When normal transmission data is input to the signal multiplexing circuit 3, the signal multiplexing circuit 3 does not detect a memory error signal from the FIFO memory. For this reason, the duty control circuit 21 continues to output a voltage that results in a waveform having a slightly higher duty as the modulator drive output signal set at the time of the initial adjustment so that the duty of the optical transmission waveform is about 50%. As a result, good optical signal transmission is continued.
[0031]
On the other hand, when abnormal transmission data is input to the signal multiplexing circuit 3, the signal multiplexing circuit 3 generates a memory error, and outputs data that fluctuates according to the mark rate abnormality. The duty control circuit 21 detects the memory error signal and immediately controls the output of the modulator drive circuit 5 in a direction to reduce the duty. As a result, the electro-absorption type optical modulator 2 is kept in a light absorbing state, and an abnormal output of an optical signal can be prevented.
[0032]
When the normal transmission data is input to the signal multiplexing circuit 3 again, the memory error is released from the signal multiplexing circuit 3, so that the duty control circuit 21 sets the initial state so that the duty of the optical transmission waveform becomes about 50%. The modulator drive output signal set at the time of the adjustment keeps outputting a voltage having a waveform with a slightly higher duty. As a result, good optical signal transmission is continued again.
[0033]
(Evidence for optimal conditions)
When the memory error of the signal multiplexing circuit 3 is released, the duty control circuit 21 outputs a voltage (duty is slightly higher as the modulator drive output signal set at the time of the initial adjustment) such that the duty of the optical transmission waveform becomes about 50%. The state returns to a state in which a voltage having a high waveform is output. At this time, if the voltage is returned too quickly, a surge occurs in an optical amplifier (not shown) connected to the optical transmitter 20, so that a time constant (for example, a resistor and a capacitor (not shown) in the duty (The product of the resistance value and the capacitance value of the time constant circuit).
[0034]
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the optical transmitter according to the present invention.
[0035]
The optical transmitter 30 shown in FIG. 2 is different from the optical transmitter 20 shown in FIG. 1 in that a direct modulation LD 31 as a direct modulation light emitting element is used without using the electro-absorption optical modulator 2. The difference lies in that there is a stop adjusting unit 32 that detects abnormal light emission of the direct modulation LD 31 and stops light emission of the direct modulation LD 31.
[0036]
The optical transmitter 30 shown in FIG. 2 includes an LD 31 for direct modulation, a first-in first-out memory, a signal multiplexing circuit 3 for converting parallel data composed of a plurality of transmission data into serial data, An LD drive circuit 34 for directly applying the applied current to the LD 33 of the LD 31 for modulation, an LD modulation current control circuit 35 as a control means for detecting a memory error signal of the memory and controlling the current of the output signal of the LD drive circuit 34. , And stop adjusting means 32 for detecting the abnormal light emission of the LD 33 and stopping the light emission of the LD 33.
[0037]
The direct modulation LD 31 includes an LD 33 and a monitor PD 36 that receives the monitor light of the LD 33. The cathode of the monitoring PD 36 is connected to the anode of the DC voltage source 9 whose cathode is grounded, and the anode of the monitoring PD 36 is connected to the other end of the resistor 10 whose one end is grounded. A bypass capacitor 11 is connected in parallel with the resistor 10, and the other end of the resistor 10 is connected to an inverting input terminal of an error amplifier 12. The non-inverting input terminal of the error amplifier 12 is connected to the anode of the reference voltage source 13 whose cathode is grounded.
[0038]
On the other hand, the anode of the LD 33 is connected to the anode of the DC voltage source 38 whose cathode is grounded, and the cathode of the LD 33 is connected to the output terminal of the LD driving circuit 34 and the emitter is connected to the collector of the bipolar transistor 37 whose ground is grounded. Have been. The base of the bipolar transistor 37 is connected to the output terminal of the error amplifier 12.
[0039]
The DC voltage source 9, the resistor 10, the bypass capacitor 11, the error amplifier 12, the reference voltage source 13, the monitoring PD 36, and the bipolar transistor 37 constitute a stop adjusting unit 32 linked to the APC circuit.
[0040]
Next, the operation of the optical transmitter shown in FIG. 2 will be described.
[0041]
When normal transmission data is input to the signal multiplexing circuit 3, the memory error signal from the FIFO memory is not detected from the signal multiplexing circuit 3, so that the LD modulation current control circuit 35 directly supplies the LD 33 of the modulation LD 31 to the LD 33. Normal current flows. As a result, good optical signal transmission is continued.
[0042]
On the other hand, when abnormal transmission data is input to the signal multiplexing circuit 3, the signal multiplexing circuit 3 generates a memory error, and outputs data that fluctuates according to the mark rate abnormality. When detecting the memory error signal from the signal multiplexing circuit 3, the LD modulation current control circuit 35 controls the modulation current of the LD 33 of the direct modulation LD 31 to prevent an abnormal optical signal from being output. As a result, it is possible to prevent an excessive light output, which tends to occur when a signal is abnormal, so that the range of use of the laser light of the LD 31 for direct modulation is expanded.
[0043]
Also, regarding the operation of the stop adjusting means 32 linked with the APC circuit,
(1) When the light emission intensity of the LD 31 becomes larger than the reference value, the light receiving current of the monitoring PD 36 increases, and the voltage applied to the resistor 10 increases. At this time, in the error amplifier 12, the voltage applied to the inverting input terminal becomes higher than the voltage of the reference voltage source 13, and the output of the error amplifier 12 becomes negative. Therefore, control is performed so that the bipolar transistor 37 is turned off and the light emission of the LD 33 is stopped.
[0044]
(2) When the light emission intensity of the LD 31 becomes smaller than the reference value, the light receiving current of the monitoring PD 36 decreases, and the voltage applied to the resistor 10 decreases. At this time, in the error amplifier 12, the voltage applied to the inverting input terminal becomes smaller than the voltage of the reference voltage source 13, and the output of the error amplifier 12 becomes positive. Therefore, the bipolar transistor 37 is turned on, and the light emission of the LD 33 is controlled to increase.
[0045]
Here, when the bipolar transistor 37 is turned on, the collector and the emitter of the bipolar transistor 37 do not always operate at the same voltage, and the bipolar transistor 37 operates at the anode potential of the LD 33 and the cathode potential of the LD 33 determined by the drop potential of the LD 33. -The collector potential of the transistor 37 is limited. That is, the light emission intensity of the LD 33 is adjusted so as to approach the reference value.
[0046]
Although the npn-type bipolar transistor 37 is used as the stop adjusting unit 32, the present invention is not limited to this, and may be configured using a pnp-type bipolar transistor or a field-effect transistor. .
[0047]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, it is possible to realize the provision of an optical transmitter that can suppress the fluctuation of the optical output even when the transmission data is abnormal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of an optical transmitter according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the optical transmitter according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional optical transmitter.
[Explanation of symbols]
2 electroabsorption type optical modulator 3 signal multiplexing circuit 4 modulation PD (modulation light receiving unit)
5 Drive circuit (Modulator drive circuit)
6 LD (light emitting unit)
7 PD for monitor (light receiving part for monitor)
Reference Signs List 8 protection resistor 9 DC voltage source 10 resistor 11 bypass capacitor 12 error amplifier 13 reference voltage source 14 coupling capacitor 21 duty control circuit

Claims

A light emitting unit, an electro-absorption optical modulator in which a modulating light receiving unit that absorbs light emitted from the light emitting unit according to an applied voltage and a monitoring light receiving unit that receives monitor light from the light emitting unit are integrated; A light having a first-in first-out memory, a signal multiplexing circuit for converting parallel data composed of a plurality of transmission data into serial data, and a driving circuit for applying a voltage corresponding to the serial data to the light receiving element for modulation. An optical transmitter, comprising: a transmitter for detecting a memory error signal from the memory and controlling a pulse width distortion of an output signal of the drive circuit.

2. The optical transmitter according to claim 1, further comprising: a reference voltage source; and an error amplifier configured to compare an output voltage from the monitor light receiving element with a reference voltage of the reference voltage source to make a light emission power of the light emitting unit constant. vessel.

A direct modulation light-emitting element, a signal multiplexing circuit having a first-in first-out memory and converting parallel data consisting of a plurality of transmission data into serial data, and applying a current corresponding to the serial data to the direct modulation light-emitting element An optical transmitter, comprising: a driving circuit for applying the driving signal; and a control unit for detecting a memory error signal from the memory and controlling a current of an output signal of the driving circuit.

A monitor light receiving element for receiving monitor light from the direct modulation light emitting element; a reference voltage source; an error amplifier for comparing an output voltage from the monitor light receiving element with a reference voltage of the reference voltage source; 4. The optical transmitter according to claim 3, further comprising stop adjusting means for stopping or adjusting a light emitting state of the direct modulation light emitting element according to an output signal from the error amplifier.