FI106677B - Regulation method and regulation circuit for a laser diode transmitter - Google Patents

Regulation method and regulation circuit for a laser diode transmitter Download PDF

Info

Publication number
FI106677B
FI106677B FI934114A FI934114A FI106677B FI 106677 B FI106677 B FI 106677B FI 934114 A FI934114 A FI 934114A FI 934114 A FI934114 A FI 934114A FI 106677 B FI106677 B FI 106677B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
laser diode
level
signal
optical output
data signal
Prior art date
Application number
FI934114A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI934114A0 (en
FI934114A (en
Inventor
Denis O'shea
Original Assignee
Nokia Networks Oy
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI911382A external-priority patent/FI911382A0/en
Application filed by Nokia Networks Oy filed Critical Nokia Networks Oy
Priority to FI934114A priority Critical patent/FI106677B/en
Publication of FI934114A0 publication Critical patent/FI934114A0/en
Publication of FI934114A publication Critical patent/FI934114A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI106677B publication Critical patent/FI106677B/en

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

106677 Säätömenetelmä ja säätöpiiri laserdiodiiähettimen säätämiseksi106677 Control Method and Control Circuit for Adjusting the Laser Diode Transmitter

Keksintö liittyy menetelmään laserdiodiiähettimen optisen ulostulota-son säätämiseksi, joka menetelmä käsittää laserdiodiiähettimen optisen ulostu-5 losignaalin osan ilmaisemisen ja valvontasignaalin kehittämisen, joka edustaa mainittua optista ulostulosignaalia, ja laserdiodiiähettimen optisen ulostulon keskimääräisen tason säätämisen mainitun valvontasignaalin ja lähetettävän data-signaalin perusteella. Keksintö liittyy edelleen tämän menetelmän toteuttavaan säätöpiiriin.The invention relates to a method for adjusting the optical output level of a laser diode transmitter, comprising detecting a portion of an optical output signal of a laser diode transmitter and generating a monitoring signal representing said optical output signal and adjusting the average optical output signal of said laser diode transmitter. The invention further relates to a control circuit implementing this method.

10 Tyypillinen ongelma, joka kohdataan laserdiodeissa, on se, että la- serdiodin optinen ulostuloteho muuttuu lämpötilan ja ajan mukana. Tarkemmin sanottuna ikääntymisen ja kasvavan lämpötilan vaikutus laserdiodiin on se, että laserdiodin kynnysvirta kasvaa ja jyrkkyyshyötysuhde pienenee. Perinteisesti tämän ongelma on ratkaistu tietyssä määrin käyttämällä Peltier-jäähdytintä läm-15 pötilamuutosten eliminoimiseen ja keskiarvotasoon perustuvaa takaisinkytkentä-silmukkaa ikääntymisen kompensointiin.10 A typical problem encountered with laser diodes is that the optical output power of the laser diode changes with temperature and time. More specifically, the effect of aging and increasing temperature on the laser diode is that the laser diode threshold current increases and the slope efficiency decreases. Conventionally, this problem has been solved to some extent by using a Peltier cooler to eliminate temperature changes and a mean feedback loop to compensate for aging.

On myös kokeiltu useita menetelmiä optisen ulostulostason säätämiseksi ilman jäähdytintä, mutta yhtään täysin tyydyttävää järjestelmää ei tunneta. Useimmat tunnetut menetelmät ovat joko liian monimutkaisia tai häiriöalttiita 20 käytettäviksi dynaamisissa toimintaolosuhteissa tai koottaviksi tuotantolinjalla.Several methods of adjusting the optical output level without a condenser have also been tried, but no fully satisfactory system is known. Most known methods are either too complicated or susceptible to interference 20 for use in dynamic operating conditions or for assembly in a production line.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada uusi menetelmä laserdiodi- (>;i· lähettimen optisen ulostulotason säätämiseen käytettäväksi tietoliikenneverkois- ·:··! sa, joissa oletetaan 20 vuoden elinikä. Erityisesti sammutussuhdetta koskevat ·:··« suoritukset ovat tiukat, niin että säätöpiirin tulee olla tarkka. Sammutussuhde 25 määritellään optisen "Τ’-tason suhteena "0"-tasoon. Suurilla sammutussuhdear- :’·*·. voilla "0"-taso on hyvin pieni verrattuna "Τ'-tasoon. Tämän vuoksi jopa pieni häi- • ♦ *..* riö tai offset säätösilmukassa voi aiheuttaa merkittävän muutoksen "0"-tasossa • · · *** * ja sitä kautta sammutussuhteessa.It is an object of the invention to provide a novel method of adjusting the optical output level of a laser diode (>; i · transmitter for use in a telecommunications network with a life expectancy of 20 years. Specifically, the shutdown ratio performances are tight so that the control circuit The quench ratio 25 is defined as the ratio of the optical "Τ" level to the "0" level. For large quench rates: "· * ·., the" 0 "level is very small compared to the" Τ "level. ♦ * .. * A loop or offset in the control loop can cause a significant change in the "0" level • · · *** * and thereby the extinction ratio.

Jotta tämän tapahtuminen estetään, säätösilmukan täytyy olla epä-30 herkkä lämpötilan muutoksille, teholähteen muutoksille ja komponenttitolerans- • · · seille. Tämä tarkoittaa, että kun esimerkiksi lämpötila muuttuu, silmukan tulisi kompensoida laserin hyötysuhteen vaihtelu eikä offsetia ja ryömintää itse silmu-kassa.To prevent this from happening, the control loop must be non-sensitive to temperature changes, power supply changes, and component tolerances. This means that, for example, as the temperature changes, the loop should compensate for the variation in laser efficiency rather than offset and creep in the loop itself.

♦ · Järjestelmä, joka tunnetaan EP-patenttihakemuksesta 218 449, ei : V 35 täytä yllä mainittuja vaatimuksia useista syistä. Tässä järjestelmässä säätösil-mukan säätösignaali johdetaan balansoidusta modulaattorista tai sekoittimesta.♦ · The system known from EP 218 449 does not: V 35 meet the above requirements for several reasons. In this system, the control loop control signal is derived from a balanced modulator or mixer.

2 1066772 106677

Balansoidun modulaattorin tai sekoittimen ulostulo riippuu suoraan sisääntulo-signaalien amplitudista. Järjestelmässä käytetään itse datasignaalia tai datasig-naalia muutamien loogisten operaatioiden jälkeen referenssisignaalina. Data-signaalin sanotaan olevan digitaalinen signaali, joten se johdetaan loogiselta ve-5 räjältä. On hyvin tunnettua, että minkä tahansa loogisen veräjän ulostulotasot vaihtelevat lämpötilamuutosten mukana. Siksi balansoidulle modulaattorille tai sekoittimelle tuleva referenssisignaali muuttuu lämpötilan mukana. Tämä aiheuttaa virheellisen muutoksen kertojan ulostulossa, mikä puolestaan vaikuttaa sammutussuhteeseen.The output of a balanced modulator or mixer directly depends on the amplitude of the input signals. The system itself uses the data signal or the data signal after a few logical operations as a reference signal. The data signal is said to be a digital signal, so it is derived from a logical ve-5 interface. It is well known that the output levels of any logical gate vary with temperature changes. Therefore, the reference signal to the balanced modulator or mixer changes with temperature. This causes an incorrect change in the narrator output, which in turn affects the extinction ratio.

10 Balansoitu modulaattori tai sekoitin itse muodostuu transistoreista tai diodeista, joiden kanta-emitteri-jännitteet muuttuvat lämpötilan mukana. Tämä aiheuttaa jälleen ulostulon tarpeettoman säätämisen.10 The balanced modulator or mixer itself consists of transistors or diodes whose base emitter voltages change with temperature. This again causes unnecessary adjustment of the output.

Tässä tunnetussa järjestelmässä palautetun signaalin ja referenssi-signaalin vaiheiden tarvitsee olla tahdistettu. Tämä menetelmä ei ole sopiva 15 suurille bittinopeuksille, joilla pulssinleveys on verrattavissa vaihesiirtoon, jonka piirissä olevat loiskapasitanssit aiheuttavat. Tämä kunkin piirin erillistä säätöä koskeva vaatimus on suuri haitta massatuotannossa.In this known system, the steps of the recovered signal and the reference signal need to be synchronized. This method is not suitable for high bit rates at which the pulse width is comparable to the phase shift caused by the parasitic capacitances within the circuit. This requirement for separate control of each circuit is a major drawback in mass production.

EP-patenttihakemuksen 218 449 eräässä suoritusmuodossa ilmaistaan signaalin positiiviset ja negatiiviset huiput. Koska negatiivinen huippu vas-20 taa "0"-tasoa, jonka arvo on pieni, pienikin offset tai ryömintä aiheuttaa suuren virheen.In one embodiment of European Patent Application 218,449, positive and negative peaks of a signal are detected. Because the negative peak equals a "0" level with a low value, even a small offset or creep causes a large error.

US-patentin 4 277 846 mukaisessa säätöpiirissä säätösignaali joh- •: · ‘ i detaan negatiiviselta huippuilmaisimelta ja kiinteästä referenssisignaalista. Tä- ·:·: mä piiri ei ole sisäisesti lämpötilakompensoitu ja siten huippuilmaisimen kanta- 25 emitterijännitteessä heijastuvat voimakkaasti virheinä modulaatiovirrassa.In the control circuit of U.S. Patent No. 4,277,846, the control signal is derived from a • negative peak detector and a fixed reference signal. This circuit is not internally temperature compensated and thus the peak detector base emitter voltage is strongly reflected as errors in the modulation current.

JP-julkaisun 55-83280 mukaisessa säätöpiirissä säätösignaali joh-detaan positiivisen huippuarvoilmaistun signaalin tason ja keskimääräisen sig- • · i * naalitason yhdistelmästä. Jälleenkään ei ole rnukana sisäistä lämpötilakompen- ... sointia eikä mitään varauksia ole tehty signaalin toimintasuhteelle. Tosiasiassa, • · *···* 30 jos lähetys keskeytyy toiminnan aikana, silmukka kasvattaa modulaatiovirtaa lo- puttomasti ja tällä tavoin vahingoittaa laseria tai tuhoaa sen.In the control circuit according to JP 55-83280, the control signal is derived from a combination of a positive peak signal level and an average signal level. Again, there is no internal temperature compensation and no charge has been made for the signal operating ratio. In fact, if the transmission is interrupted during operation, the loop will increase the modulation current indefinitely, thereby damaging or destroying the laser.

♦ ·:··· Keksinnön päämäärät saavutetaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä ja patenttivaatimuksen 4 mukaiselle säätöpiirillä.The objects of the invention are achieved by the method of claim 1 and the control circuit of claim 4.

Keksinnön mukainen menetelmä perustuu periaatteeseen, että tark- • * · '· ·' 35 kailusignaali ja datasignaali generoidaan samalla mekanismilla. Siten kaikki muutokset, järjestelmässä esiintyy, ilmenevät symmetrisesti molemmissa sig- 106677 3 naaleissa, niin että ulostulo pysyy samana. Tämän periaatteen vuoksi piiri on sisäisesti lämpötilakompensoitu ja immuuni teholähteen ja sisääntulosignaalin vaihteluille.The method according to the invention is based on the principle that the exact signal and the data signal are generated by the same mechanism. Thus, all changes in the system occur symmetrically in both sig- nals, so that the output remains the same. Because of this principle, the circuit is internally temperature compensated and immune to variations in the power supply and the input signal.

Keksinnössä tarkkaillaan ja säädetään samanaikaisesti laserdiodin 5 optisen ulostulon huipputasoa ja keskimääräistä tasoa käyttäen lähetettävää datasignaalia referenssisignaalina. Johtuen datasignaalin käyttämisestä refe-renssisignaalina, edes pitkän databittisekvenssin, jossa ei ole muutoksia, aikana toiminta ei häiriinny tai lasertehoa ei säädetä väärin. Keksinnön avulla taso ja sammutussuhde voidaan tämän vuoksi säilyttää vakiona muuttuvista oiosuh-10 teista huolimatta.The invention simultaneously monitors and controls the data signal transmitted using the peak optical level and the average level of the optical output of the laser diode 5 as a reference signal. Due to the use of the data signal as a reference signal, even during a long data bit sequence with no changes, operation is not interrupted or laser power is incorrectly adjusted. Therefore, the invention allows the level and quench rate to be kept constant despite the variable ratio.

Keksintö liittyy edelleen säätöpiiriin laserdiodilähettimen optisen ulostulotason säätämiseksi, joka säätöpiiri käsittää valvontavalodiodivälineen laserdiodilähettimen optisen ulostulosignaalin osuuden ilmaisemiseksi, esivahvis-timen valvontasignaalin kehittämiseksi, joka edustaa mainittua optista ulostulo-15 signaalia, sekä toisen säätövälineen laserdiodilähettimen ulostulon keskimääräisen tason säätämiseksi valvontasignaalin ja lähetettävän datasignaalin keskimääräisten tasojen välisen eron perusteella. Keksinnön mukainen säätöpiiri käsittää huipputason ilmaisinvälineen valvontasignaalin huipputason ja lähetettävän datasignaalin huipputason ilmaisemiseksi, toisen säätövälineen laserdiodi-20 lähettimen optisen .ulostulon huipputason säätämiseksi huipputason ilmaisinväli-neellä ilmaistujen huipputasojen välisen eron perusteella.The invention further relates to a control circuit for controlling the optical output level of a laser diode transmitter, comprising a monitoring light diode means for detecting a portion of the optical output signal of a laser diode transmitter, generating a by. The control circuit according to the invention comprises a peak level detecting means for detecting a peak level of a monitoring signal and a peak of a data signal to be transmitted, a second adjusting means for adjusting the peak level of the optical output of the laser diode-20 transmitter.

...T Keksinnön mukaiselle säätöpiirille on tunnusomaista se, mitä sano- *: *' *' taan patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa.The control circuit according to the invention is characterized by what is said *: * '*' in the characterizing part of claim 4.

·:··: Seuraavassa keksintöä tullaan selostamaan yksityiskohtaisemmin ··· 25 esimerkinomaisen suoritusmuodon avulla viitaten oheisiin piirroksiin, joissa ·«·· kuvio 1 on keksinnön mukaisen säätöpiirin lohkokaavio.·: ··: In the following, the invention will be described in more detail by means of 25 exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a block diagram of a control circuit according to the invention.

• ·• ·

Nyt tullaan selostamaan muutamia tässä käytettyjä teknisiä termejä.Now, some technical terms used herein will be described.

Jyrkkyyshyötysuhde (slope efficiency) liittyy laserin kykyyn muuntaa sähkövirtaa valoksi, ts. laser, jolla on hyvä hyötysuhde, tarvitsee pienen virta- - '.V.' 30 muutoksen tuottaakseen suuren muutoksen ulostulevassa valotasossa, kun • · ···* taas tehoton laser tarvitsee suuremman virtamuutoksen samaa muutosta varten ·:··: valoulostulossa.Slope efficiency is related to the ability of a laser to convert electric current into light, i.e. a laser with a good efficiency needs a low current - '.V.' 30 · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·: · · · · · ·: · · ··· * while the inefficient laser requires a larger current change for the same change ·: ···: light output.

•: · ·: Jyrkkyysvaihtelut (slope variations) liittyvät ajan ja lämpötilan mukana tapahtuviin muutoksiin laserin hyötysuhteessa. Tyypillisesti, kun laser ikääntyy ja : *’ 35 käyttölämpötila nousee, hyötysuhde laskee, jolloin tarvitaan kasvanutta ohjaus- • « · · · * * virtaa.•: · ·: Slope variations are related to changes in the efficiency of the laser with time and temperature. Typically, as the laser ages and: * '35 operating temperature rises, the efficiency drops, requiring increased control current.

4 1066774, 106677

Kuvio 1 esittää optisen lähettimen, joka käsittää laserdiodin LD, la-serdiodiohjaimen 1, modulointivirtalähteen 2 ja biasointivirtalähteen 3. Laserdio-di LD biasoidaan tavanomaisella tavalla myötäsuuntaisesti biasointivirtaläh-teestä 3 saatavalla biasointivirralla lBias. Modulointivirtalähde 2 kehittää modu-5 lointivirran lMod sisääntulevan datasignaalin perusteella, joka syötetään sisääntulona lähteelle 2. Modulointivirta lMod syötetään laserdiodiohjaimelle 1 moduloimaan laserdiodia LD siten, että optinen signaali, joka vastaa tätä sisääntulevaa dataa, lähetetään laserdiodilla LD optiselle siirtotielle, sellaiselle kuten optinen kuitu 11.Figure 1 illustrates an optical transmitter comprising a laser diode LD, a laser diode driver 1, a modulation current source 2, and a biasing current source 3. The laser diode LD is biased in conventional manner with a bias current 1Bias from the biasing current source 3. The modulation current source 2 generates a modulo 5 generation current IMod based on an incoming data signal which is supplied as input to source 2. The modulation current IMod is supplied to the laser diode controller 1 to modulate the laser diode LD so that an optical signal corresponding to this input data

10 Osa laserdiodin LD optisesta ulostulotehosta johdetaan valvontava- lodiodille FD ja ilmaistaan sillä laserdiodin LD ulostulotason tarkkailemista varten. Fotodiodi FD on kytketty suuren kaistanleveyden omaavaan esivahvisti-meen 4, joka antaa ulostulona sähköisen signaalin 4a, joka edustaa laserdiodin LD optista ulostuloa. Esivahvistin 4 on toteutettu laajakaistaisena transimpe-15 danssivahvistimena, niin että sen ulostulojännitteen amplitudi on riippumaton lämpötilamuutoksista.10 A portion of the optical output power of the laser diode LD is applied to a monitoring LED FD and is detected therewith for monitoring the output level of the laser diode LD. The photodiode FD is coupled to a high bandwidth preamplifier 4 which outputs an electrical signal 4a representing the optical output of the laser diode LD. The preamplifier 4 is implemented as a broadband transimpe-15 amplifier so that its output voltage amplitude is independent of temperature changes.

Ulostulosignaali 4a syötetään huipputasonilmaisimelle 6, joka määrittää signaalin 4a huippuarvon ja antaa tuloksen ulostulosignaalina 6a. Lähetettävä sisääntuleva data syötetään rajoitinvahvistimelle 12, joka vahvistaa ja 20 rajoittaa datasignaalia siten, että sen ulostulon 1-taso pysyy vakiona kaikissa lämpötiloissa. Esivahvistimella 4 ja rajoitinvahvistimella 12 on molemmilla sama .. · i käyttöjännite Vcc, ja kaikki vaihtelut Vcc:ssä, joita esimerkiksi lämpötilan muutok- « set aiheuttavat, vaikuttavat molempiin signaaleihin samalla tavoin. Rajoitinvah-vistimelta 12 signaali syötetään toiselle huipputasonilmaisimelle 7, joka määritti· 25 tää sisääntulevan datan huippuarvon ja antaa tuloksen ulostulosignaalina 7a.The output signal 4a is supplied to a peak level detector 6 which determines the peak value of the signal 4a and outputs the output signal 6a. The incoming data to be transmitted is supplied to a limiter amplifier 12 which amplifies and limits the data signal so that its output level 1 remains constant at all temperatures. The preamplifier 4 and the limiter amplifier 12 both have the same .. · i operating voltage Vcc, and any variations in Vcc caused, for example, by temperature changes, affect both signals in the same way. From the limiter amplifier 12, the signal is supplied to a second peak level detector 7, which determined · 25 to peak the incoming data and outputs the output signal 7a.

·*·*: Huipputasonilmaisimien 6 ja 7 aikavakioiden tulisi olla samat. Huipputasonilmai- • ♦ .·:·. simet on edullisesti toteutettu käyttäen transistoreita tai muita piirivälineitä, jotka on integroitu samalle piinsirulle, niin että ne ovat jatkuvasti keskenään samassa .... lämpötilassa eikä niiden ulostulojen välillä esiinny toisiinsa verrattaessa lämpö- 30 tilaerojen aiheuttamaa virhettä. Ulostulosignaalit ilmaisimilta 6 ja 7 syötetään si- • · ·;·* sääntuloina vertailijavälineelle 9, sellaiselle kuten differentiaalivahvistin, joka ·:**: muodostaa epäsymmetrisen erosignaalin 9a, joka edustaa signaalien 6a ja 7a ·:··: välistä eroa. Fluipputasonilmaisimilla 6 ja 7 on sama referenssijännite V,*, niin että jännitteessä esiintyvät vaihtelut, joita esim. lämpötilavaihtelut aiheutta-: \ 35 vat, vaikuttavat samalla tavoin molempien ilmaisimien ulostulosignaaleihin. Ero- signaali 9a syötetään modulointivirtalähteelle 2 negatiivisena takaisinkytkentä- 106677 5 signaalina nollan suuruisen virhesignaalin ylläpitämiseksi suljetussa silmukassa säätämällä modulointivirtaa lMod ja sitä kautta laserdiodin LD optisen ulostulosignaalin huipputasoa.· * · *: The peak constants 6 and 7 should have the same time constants. Top Level Expressions- • ♦. ·: ·. The simulators are preferably implemented using transistors or other circuit devices integrated on the same silicon chip, so that they are continuously at the same temperature, and there is no error in comparing the temperature between their outputs. The output signals from the detectors 6 and 7 are supplied as control inputs to a comparator means 9 such as a differential amplifier which ·: **: generates an asymmetric difference signal 9a representing the difference between the signals 6a and 7a ·: ···. Fluency level detectors 6 and 7 have the same reference voltage V1, *, so that variations in the voltage caused by, for example, temperature fluctuations affect the output signals of both detectors in the same way. The difference signal 9a is supplied to the modulation current source 2 as a negative feedback signal 106677 5 to maintain a zero error signal in the closed loop by adjusting the modulation current 1Mod and thereby the peak level of the optical output signal of the laser diode LD.

Ulostulosignaali 4a syötetään myös keskimääräisen tason ilmaisi-5 melle 5, joka määrittää signaalin 4a keskimääräisen tason ja antaa tuloksen ulostulosignaalina 5a. Lähetettävä sisääntuleva data syötetään toiselle keskimääräisen tasonilmaisimelle 8, joka määrittää sisääntulevan datan keskimääräisen tason ja antaa tuloksen ulostulosignaalina 8a. Keskimääräisen tasonilmai-simien 5 ja 8 aikavakioiden tulisi olla samat. Ulostulosignaalit ilmaisimilta 5 ja 8 10 syötetään sisääntuloina vertailijavälineelle 10, sellaiselle kuten differentiaalivahvistin, joka muodostaa epäsymmetrisen erosignaalin 10a, joka edustaa signaalien 5a ja 8a välistä eroa. Differentiaalivahvistin 10 on edullisesti integroiva vahvistin, niin että riippuvuus ilmaisinulostulosignaalien 5a ja 8a vaiheesta tulisi eliminoitua. Erosignaali 10a syötetään biasointivirtalähteelle 3 negatiivisena takai-15 sinkytkentäsignaalina nollan suuruisen virhesignaalin ylläpitämiseksi suljetussa silmukassa säätämällä biasointivirtaa lBias ja tätä kautta laserdiodin LD optisen ulostulosignaalin keskimääräistä tasoa.The output signal 4a is also supplied to the average level indicator 5 which determines the average level of the signal 4a and outputs the output signal 5a. The incoming data to be transmitted is supplied to a second average level detector 8, which determines the average level of the incoming data and outputs the output signal 8a. The time constants of the average level detectors 5 and 8 should be the same. The output signals from the detectors 5 and 8 10 are input as inputs to a comparator means 10, such as a differential amplifier, which produces an asymmetric difference signal 10a representing the difference between the signals 5a and 8a. The differential amplifier 10 is preferably an integrating amplifier so that the dependence on the phase of the detector output signals 5a and 8a should be eliminated. The difference signal 10a is supplied to the bias current source 3 as a negative feedback signal 15 to maintain a zero error signal in the closed loop by adjusting the bias current 1Bias and thereby the average level of the optical output signal of the laser diode LD.

Näiden kahden rinnakkaisen takaisinkytkentäsilmukan toiminnan ja keskinäistoiminnan kontrolloimiseksi biasointisäätösilmukan tulisi olla edullisesti 20 nopeampi kuin huipputasonsäätösilmukan.To control the operation and interaction of these two parallel feedback loops, the biasing control loop should preferably be 20 faster than the peak level control loop.

Kuvio ja siihen liittyvä selitys ovat ainoastaan tarkoitettu havainnoisi' listamaan keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön mukainen menetelmä ja •: - · i säätöpiiri voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The figure and the description related thereto are only intended to illustrate the invention. The method of the invention and the control circuit in accordance with the invention may vary in detail within the scope of the appended claims.

a « « • · · »»·· • · · • · · • · ♦ ♦ ··· • · · ♦ · · • · · • · • · • · · *·* • · ··· • · • · • · * • · · • « • · • ·a «« · · »» · · ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ * * * * · · • · * • • • • • • • • •

Claims (7)

1. Förfarande för regiering av en laserdiodsändares (LD) optiska utgängsnivä, vilket förfarande omfattar 5 detektering av en del av laserdiodsändarens (LD) optiska utsignal, alstring av en övervakningssignal som representerar nämnda optiska utsignal, regiering av medelnivän för laserdiodsändarens (LD) optiska uteffekt pä basis av nämnda övervakningssignal och en datasignal som skall sändas, 10 och regiering av toppnivän för laserdiodsändarens (LD) optiska uteffekt pä basis av differensen mellan toppniväerna för nämnda övervakningssignal och datasignalen som skall sändas, kännetecknatavatt medelniväregle-ringen är snabbare än toppniväregleringen. 15A method of controlling the optical output level of a laser diode transmitter (LD), which method comprises detecting a portion of the optical output of the laser diode transmitter (LD), generating a monitoring signal representing said optical output signal, averaging the level of the optical output of the laser diode transmitter (LD) on the basis of said monitoring signal and a data signal to be transmitted; 15 2. Förfarande enligt patentkrav l.kännetecknatavatt regle- ringen av toppnivän för den optiska uteffekten omfattar regiering av en moduleringsström i laserdiodsändaren (LD) sä att nämnda differens förblir noll.2. A method according to claim 1, characterized in that the control of the peak level for the optical output power comprises controlling a modulation current in the laser diode transmitter (LD) so that the difference remains zero. 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknatavatt regleringen av den optiska uteffektens medelnivä omfattar regiering av en 20 biasström i laserdiodsändaren (LD) pä basis av en differens mellan medel-niväerna för övervakningssignalen och datasignalen som skall sändas, sä att differensen förblir noll. ; i3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the average level of the optical output power comprises controlling a bias current in the laser diode transmitter (LD) on the basis of a difference between the average levels of the monitoring signal and the data signal to be transmitted, so that the difference remains zero. ; in 4. Reglerkrets för regiering av en laserdiodsändares optiska utgängs- •; < < · nivä, vilken reglerkrets omfattar 25 ett övervakningsfotodiodorgan (FD) fördetektering av en del av :v. laserdiodsändarens (LD) optiska utsignal, • · en förförstärkare (4) för alstring av en övervakningssignal (4a) som * representerar nämnda optiska utsignal, ... ett första regleringsorgan (3,10) för regiering • · *··♦* 30 av laserdiodsändarens (LD) genomsnittliga utgängsnivä pä basis av nämnda övervakningssignal och datasignalen som skall sändas, ett toppnivädetektororgan (6, 7) för detektering av toppnivän för ....: övervakningssignalen (4a) och datasignalen som skall sändas, och ett andra regleringsorgan (2, 9) för regiering av toppnivän för laser-: V 35 diodsändarens (LD) optiska uteffekt pä basis av differensen mellan topp-niväerna som detekterats av toppnivädetektororganet (6, 7), k ä n n e t e c k - 9 106677 n a d av att reglerkretsen dessutom omfattar en begränsningsförstärkare (12) kopplad framför toppnivadetektorn (7) för datasignalen för att göra datasigna-lens 'T-nivä oberoende av temperaturen, och att medelniväregleringen är snabbare än toppniväregleringen.4. Control circuit for controlling the optical output of a laser diode transmitter; <<· Level, which control circuit comprises a monitoring photodiode means (FD) for the detection of a portion of: v. the optical output of the laser diode transmitter (LD), • a preamplifier (4) for generating a monitoring signal (4a) representing * said optical output, ... a first control means (3.10) for control • · * ·· ♦ * 30 the average output level of the laser diode transmitter (LD) on the basis of said monitoring signal and the data signal to be transmitted, a peak level detector means (6, 7) for detecting peak level of ....: the monitoring signal (4a) and the data signal to be transmitted, and a second control means ( 2, 9) for controlling the peak level of the laser: V diode (LD) optical output power based on the difference between the peak levels detected by the peak level detector means (6, 7), characterized in that the control circuit further comprises a constraint amplifier (12) coupled in front of the top level detector (7) of the data signal to make the T signal of the data signal independent of temperature, and the ring is faster than the top level control. 5. Reglerkretsenligtpatentkrav4, kännetecknadavattförför- stärkaren är en transimpedansförförstärkare (4) av bredbandstyp.5. Regulatory circuit according to claim 4, characterized in that the preamplifier is a broadband type transimpedance preamplifier (4). 6. Reglerkrets enligt patentkrav 4 eller 5, kännetecknadavatt toppnivadetektorerna (6, 7) för datasignalen och övervakningssignalen är identiska bäde när det gäller konstruktion och funktion.Control circuit according to claim 4 or 5, characterized in that the top level detectors (6, 7) of the data signal and the monitoring signal are identical in design and function. 7. Reglerkrets enligt patentkrav 4,kännetecknadavatt nämn- da andra regleringsorgan (2, 9) reglerar en moduleringsström i laserdiodsända-ren (LD), och nämnda första regleringsorgan (3, 10) reglerar en biasström i laserdiodsändaren (LD) pa basis av en differens mellan medelniväerna för övervakningssignalen och datasignalen som skall sändas, vilka detekterats av 15 ett medelnivädetektororgan (5, 8) som detekterar övervakningssignalens (4a) medelnivä och medelnivän för datasignalen som skall sändas. c « I € ««11 « · « · * ··-· «··· ♦ ♦ · # · ♦ • · • · ··· ♦ · · • · · ··« 4 » « · ♦ ·· 1 • · • · «·· ♦ « • · • · ♦ · · • · · • · • ·Control circuit according to claim 4, characterized in that said second control means (2, 9) regulates a modulation current in the laser diode transmitter (LD), and said first control means (3, 10) regulates a bias current in the laser diode transmitter (LD) on the basis of a a difference between the average levels of the monitoring signal and the data signal to be transmitted, which is detected by an average level detector means (5, 8) which detects the average level of the monitoring signal (4a) and the average level of the data signal to be transmitted. c «I €« «11« · «· * ·· - ·« ··· ♦ ♦ · # · ♦ • · • · ··· ♦ · · · · ·· «4» «· ♦ ·· 1 • · • · «·· ♦« • · • · ♦ · · · · · · · · ·
FI934114A 1991-03-21 1993-09-20 Regulation method and regulation circuit for a laser diode transmitter FI106677B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI934114A FI106677B (en) 1991-03-21 1993-09-20 Regulation method and regulation circuit for a laser diode transmitter

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI911382 1991-03-21
FI911382A FI911382A0 (en) 1991-03-21 1991-03-21 REGLERINGSFOERFARANDE OCH REGLERINGSKRETS FOER EN LASERDIODSAENDARE.
PCT/FI1992/000079 WO1992017007A1 (en) 1991-03-21 1992-03-20 Method and control circuit for controlling a laser diode transmitter
FI9200079 1992-03-20
FI934114A FI106677B (en) 1991-03-21 1993-09-20 Regulation method and regulation circuit for a laser diode transmitter
FI934114 1993-09-20

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI934114A0 FI934114A0 (en) 1993-09-20
FI934114A FI934114A (en) 1993-09-20
FI106677B true FI106677B (en) 2001-03-15

Family

ID=26158923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI934114A FI106677B (en) 1991-03-21 1993-09-20 Regulation method and regulation circuit for a laser diode transmitter

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI106677B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI934114A0 (en) 1993-09-20
FI934114A (en) 1993-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0574816B1 (en) Laser bias and modulation circuit
US4995045A (en) Laser control circuit
US4796266A (en) Laser driver circuit with dynamic bias
US6559995B2 (en) Optical transmission method and optical transmitter with temperature compensation function
US5625480A (en) Control circuits for parallel optical interconnects
US6185233B1 (en) Output power controlled wavelength stabilizing system
EP1162707A2 (en) A laser diode driving method and circuit
JP2001519098A (en) Laser modulation control method and device
US20030218585A1 (en) Light-emitting element drive apparatus
US20040086006A1 (en) Optical output stabilizing circuit and light transmission module of semiconductor laser
JP5721903B2 (en) Optical transmitter
JP4984755B2 (en) Laser diode drive circuit
US5978124A (en) Light emitting control apparatus and optical transmitter
US7236506B2 (en) Method and apparatus for compensating for temperature characteristics of laser diode in optical communication system
FI106677B (en) Regulation method and regulation circuit for a laser diode transmitter
US20070108397A1 (en) Current transfer ratio temperature coefficient compensation method and apparatus
JPS6190487A (en) Semiconductor laser drive circuit
EP0505048A2 (en) Optical FSK modulator
US6304356B1 (en) Optical transmitter for reducing impulse noise in a fiber optic link
SE516099C2 (en) Method and control circuit for controlling the optical output level of a laser diode transmitter
JPS59117336A (en) Driving circuit of laser diode
JPH05335664A (en) Semiconductor laser driving system
JPH0454029A (en) Optical output stabilizing system
JPS5943586A (en) Output stabilizing circuit for semiconductor laser
JPH05299735A (en) Optical transmitter