JP2000022631A - 光送信制御方法並びに回路 - Google Patents
光送信制御方法並びに回路Info
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- JP2000022631A JP2000022631A JP10182752A JP18275298A JP2000022631A JP 2000022631 A JP2000022631 A JP 2000022631A JP 10182752 A JP10182752 A JP 10182752A JP 18275298 A JP18275298 A JP 18275298A JP 2000022631 A JP2000022631 A JP 2000022631A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】信号光源の損傷や伝送信号の切断等の甚大な障
害を未然に回避することのできる、光送信制御の方法並
びにそれを具現化する回路を提供すること。 【解決手段】半導体レーザの異常等によりスロープ効率
が低下しバイアス電流が増大した場合に、バイアス異常
のアラームを発生させるとともに、ＬＤへ過度なストレ
スが掛かる前にＡＰＣによる自動出力光パワ制御を、予
め設定した固定の光パワ出力に切り替える。
害を未然に回避することのできる、光送信制御の方法並
びにそれを具現化する回路を提供すること。 【解決手段】半導体レーザの異常等によりスロープ効率
が低下しバイアス電流が増大した場合に、バイアス異常
のアラームを発生させるとともに、ＬＤへ過度なストレ
スが掛かる前にＡＰＣによる自動出力光パワ制御を、予
め設定した固定の光パワ出力に切り替える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ伝送シ
ステムにおける送信端局装置等に搭載されている、信号
光源の光出力状態を判定し、その駆動を制御する、光送
信制御方法並びにそれに基づく回路に関する。
ステムにおける送信端局装置等に搭載されている、信号
光源の光出力状態を判定し、その駆動を制御する、光送
信制御方法並びにそれに基づく回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】信号光源としてよく用いられる半導体レ
ーザ（ＬＤ）は、周囲の温度の変化により、駆動のバイ
アス電流に対して光出力パワーの関係（Ｉ−Ｌ特性）が
変動する（図２，図３）。この温度による光出力特性の
変動に対応してバイアス電流を制御し、一定の光出力を
得るようにする回路がＡＰＣ回路である。ＬＤの経時的
または突発的に起こる種々の特性の変動、いわゆる劣化
モードの一つにスロープ効率、すなわち、発振閾値以上
の駆動電流領域での電流対光出力の傾き、の低下が上げ
られる。
ーザ（ＬＤ）は、周囲の温度の変化により、駆動のバイ
アス電流に対して光出力パワーの関係（Ｉ−Ｌ特性）が
変動する（図２，図３）。この温度による光出力特性の
変動に対応してバイアス電流を制御し、一定の光出力を
得るようにする回路がＡＰＣ回路である。ＬＤの経時的
または突発的に起こる種々の特性の変動、いわゆる劣化
モードの一つにスロープ効率、すなわち、発振閾値以上
の駆動電流領域での電流対光出力の傾き、の低下が上げ
られる。
【０００３】図２にＬＤの温度による特性の変動を示
す。図２において、横軸はＬＤのバイアス電流であり、
縦軸はＬＤの光出力パワである。温度ｔ１時のバイアス
電流Ｉ1に対する発光パワがＰ0としたとき、温度ｔ２へ
の遷移に従いスロープ効率（ΔＰ／ΔＩ）が低下する。
ここで、ΔＩ、ΔＰはそれぞれ、発振閾値以上の駆動電
流領域での電流増分及び光出力の増分である。このスロ
ープ効率の低下する温度ｔ２において、Ｐ0の発光パワ
を保持するためには、ＬＤバイアス電流はＩ2に増加さ
せる必要がある。温度の変化、それに伴うＬＤのスロー
プ効率変化と所要のバイアス電流の変化との関連を図３
に示す。
す。図２において、横軸はＬＤのバイアス電流であり、
縦軸はＬＤの光出力パワである。温度ｔ１時のバイアス
電流Ｉ1に対する発光パワがＰ0としたとき、温度ｔ２へ
の遷移に従いスロープ効率（ΔＰ／ΔＩ）が低下する。
ここで、ΔＩ、ΔＰはそれぞれ、発振閾値以上の駆動電
流領域での電流増分及び光出力の増分である。このスロ
ープ効率の低下する温度ｔ２において、Ｐ0の発光パワ
を保持するためには、ＬＤバイアス電流はＩ2に増加さ
せる必要がある。温度の変化、それに伴うＬＤのスロー
プ効率変化と所要のバイアス電流の変化との関連を図３
に示す。
【０００４】通常、このようなスロープ効率の低下が起
きた時、装備したＡＰＣにより光出力パワーが初期の設
定値が保たれるようにバイアス電流を増大させているの
で、装置の実際の運用の上ではＬＤの光パワーの低下は
現れず、通常このような劣化を監視する状態でＡＰＣは
用いられている。即ちＡＰＣ回路は、多くの場合ＬＤの
発光出力を一定に保つために、制御しているバイアス電
流を監視し、その増大したときにアラームを発出させる
機能が具備され、時には発光強制停止（シャットダウ
ン）させる機能も具備されている。
きた時、装備したＡＰＣにより光出力パワーが初期の設
定値が保たれるようにバイアス電流を増大させているの
で、装置の実際の運用の上ではＬＤの光パワーの低下は
現れず、通常このような劣化を監視する状態でＡＰＣは
用いられている。即ちＡＰＣ回路は、多くの場合ＬＤの
発光出力を一定に保つために、制御しているバイアス電
流を監視し、その増大したときにアラームを発出させる
機能が具備され、時には発光強制停止（シャットダウ
ン）させる機能も具備されている。
【０００５】しかしながら、ＡＰＣ回路がアラームを発
出させたとしても復旧までの間は過度なバイアス電流で
ＬＤを駆動させている場合があり、場合によっては非可
逆的なＬＤの損傷につながる危険性がある。
出させたとしても復旧までの間は過度なバイアス電流で
ＬＤを駆動させている場合があり、場合によっては非可
逆的なＬＤの損傷につながる危険性がある。
【０００６】これを回避させる手段として、ＬＤの発光
をアラーム発出時に合わせ、強制停止させる方法がある
が、発光停止は即ち伝送信号の切断であり、通信システ
ムを運用する上で甚大な被害をもたらすものとなる。こ
のような欠点が従来の光送信制御方法ならびに回路には
あった。
をアラーム発出時に合わせ、強制停止させる方法がある
が、発光停止は即ち伝送信号の切断であり、通信システ
ムを運用する上で甚大な被害をもたらすものとなる。こ
のような欠点が従来の光送信制御方法ならびに回路には
あった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の光送信制御方法ならびに回路のもつ、上記のような、
信号光源の損傷や伝送信号の切断等の甚大な障害を未然
に回避することのできる、光送信制御の方法並びにそれ
を具現化する回路を提供することにある。
の光送信制御方法ならびに回路のもつ、上記のような、
信号光源の損傷や伝送信号の切断等の甚大な障害を未然
に回避することのできる、光送信制御の方法並びにそれ
を具現化する回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光伝送
で使用する発光素子である半導体レーザ(ＬＤ)の異常等
によりスロープ効率が低下しバイアス電流が増大した場
合に、バイアス異常のアラームを発生させるとともに、
ＬＤへ過度なストレスが掛かる前に、ＡＰＣによる自動
出力光パワ制御を、予め設定した固定の光パワ出力に切
り替える光送信制御の方法並びにその回路が得られる。
で使用する発光素子である半導体レーザ(ＬＤ)の異常等
によりスロープ効率が低下しバイアス電流が増大した場
合に、バイアス異常のアラームを発生させるとともに、
ＬＤへ過度なストレスが掛かる前に、ＡＰＣによる自動
出力光パワ制御を、予め設定した固定の光パワ出力に切
り替える光送信制御の方法並びにその回路が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施形態を表す
光送信制御回路のブロック図を示す。
光送信制御回路のブロック図を示す。
【００１０】図１の光送信制御回路は、発光部１とＡＰ
Ｃ部２と駆動部３とバイアス電流検出部４と切替設定部
５および光出力検出部６とから構成される。
Ｃ部２と駆動部３とバイアス電流検出部４と切替設定部
５および光出力検出部６とから構成される。
【００１１】発光部１は半導体レーザ１１であり、駆動
部３によるバイアス電流３１（ＩBias）により送信信号
光となる光を発出する。ＡＰＣ部２は、ＬＤ１１の後端
面からの放射光をモニタ用ＰＤ２１で受け、差動増幅器
２３によって、規定光出力２２（ＶRef）と差動増幅
し、これと等しくなるように前述の駆動部３を制御す
る。バイアス電流検出部４は、前記の駆動部３のバイア
ス電流３１（ＩBias）をモニタしてバイアス電流モニタ
４１として出力し、またバイアス電流アラーム４２を発
出する。切替設定部５は、予め定めた設定値５１（Ｖ
REF3）と前記のバイアス電流３１（ＩBias）をコンパレ
ータ５２で受け、 ＬＤ１１の異常によりバイアス電流
３１（ＩBias）が過度に増加した場合、前述のＡＰＣ部
２から駆動部３を自動制御している電圧を強制的に固定
電圧とすることで固定バイアスへと切り替える。
部３によるバイアス電流３１（ＩBias）により送信信号
光となる光を発出する。ＡＰＣ部２は、ＬＤ１１の後端
面からの放射光をモニタ用ＰＤ２１で受け、差動増幅器
２３によって、規定光出力２２（ＶRef）と差動増幅
し、これと等しくなるように前述の駆動部３を制御す
る。バイアス電流検出部４は、前記の駆動部３のバイア
ス電流３１（ＩBias）をモニタしてバイアス電流モニタ
４１として出力し、またバイアス電流アラーム４２を発
出する。切替設定部５は、予め定めた設定値５１（Ｖ
REF3）と前記のバイアス電流３１（ＩBias）をコンパレ
ータ５２で受け、 ＬＤ１１の異常によりバイアス電流
３１（ＩBias）が過度に増加した場合、前述のＡＰＣ部
２から駆動部３を自動制御している電圧を強制的に固定
電圧とすることで固定バイアスへと切り替える。
【００１２】すなわち、切替設定部５のコンパレータ５
２への入力電圧が切替レベル設定電圧５１（ＶREF3）よ
り大きくなると、コンパレータ５２の出力はＬレベルと
なり、ＲＣ５３のカソード電圧は＋ＶｃｃとＲで決まる
値となる。駆動部３のトランジスタ３２のベース電圧は
このＲＣ５３のカソード電圧でリミットされるかたちと
なり、ベース電圧は一定の値で保持されることになる。
これによって、バイアス電流が設定値を超えた場合、前
述ＡＰＣ部２から駆動部３を自動制御している電圧を強
制的に固定電圧とすることで固定バイアス動作に切り替
える。上記のバイアス電流が設定値としては、一例とし
て、これ以上印加すると半導体レーザが破壊を生ずる電
流値である絶対定格の直前のバイアス電流値を設定す
る。
２への入力電圧が切替レベル設定電圧５１（ＶREF3）よ
り大きくなると、コンパレータ５２の出力はＬレベルと
なり、ＲＣ５３のカソード電圧は＋ＶｃｃとＲで決まる
値となる。駆動部３のトランジスタ３２のベース電圧は
このＲＣ５３のカソード電圧でリミットされるかたちと
なり、ベース電圧は一定の値で保持されることになる。
これによって、バイアス電流が設定値を超えた場合、前
述ＡＰＣ部２から駆動部３を自動制御している電圧を強
制的に固定電圧とすることで固定バイアス動作に切り替
える。上記のバイアス電流が設定値としては、一例とし
て、これ以上印加すると半導体レーザが破壊を生ずる電
流値である絶対定格の直前のバイアス電流値を設定す
る。
【００１３】光出力検出部６は、発光部１のＬＤの後端
面放出光をＰＤで受け、必要に応じて、電圧電流検知用
の簡便なテスタなどで、簡単に光出力を知り得る光出力
モニタとして使われ、また光出力異常のアラームを発出
させる機能を有す。
面放出光をＰＤで受け、必要に応じて、電圧電流検知用
の簡便なテスタなどで、簡単に光出力を知り得る光出力
モニタとして使われ、また光出力異常のアラームを発出
させる機能を有す。
【００１４】以上の実施形態の説明する図１において
は、よく知られている発光部１の温度を制御する自動温
度制御機能(ＡＴＣ）の働きをする光源自動温度制御部
は示していないが、このＡＴＣは本発明の光送信制御方
回路と必要に応じて併わせて設けることによって、光送
信制御機能を更に高めることができる。
は、よく知られている発光部１の温度を制御する自動温
度制御機能(ＡＴＣ）の働きをする光源自動温度制御部
は示していないが、このＡＴＣは本発明の光送信制御方
回路と必要に応じて併わせて設けることによって、光送
信制御機能を更に高めることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下に記すような効果を奏する。
以下に記すような効果を奏する。
【００１６】第１の効果は、ＬＤの異常等によりスロー
プ効率が低下しバイアス電流が増大した場合、バイアス
異常のアラームを発生させるとともに、ＬＤへ過度なス
トレスが掛かる前（例えば絶対定格前）にＡＰＣによる
自動出力光パワ制御を固定光パワ制御に切り替えること
で、ＬＤの短命化を招くような過度なストレスを与える
ことを未然に回避することが可能となり、ＬＤ破損等の
障害を回避できる。
プ効率が低下しバイアス電流が増大した場合、バイアス
異常のアラームを発生させるとともに、ＬＤへ過度なス
トレスが掛かる前（例えば絶対定格前）にＡＰＣによる
自動出力光パワ制御を固定光パワ制御に切り替えること
で、ＬＤの短命化を招くような過度なストレスを与える
ことを未然に回避することが可能となり、ＬＤ破損等の
障害を回避できる。
【００１７】第２には、この固定バイアスで得られる光
出力パワーはＬＤのスロープ効率の低下量にかかわる
が、本発明によれば、少なくとも発光停止による伝送断
は回避できる効果がある。
出力パワーはＬＤのスロープ効率の低下量にかかわる
が、本発明によれば、少なくとも発光停止による伝送断
は回避できる効果がある。
【図１】本発明の実施の形態を示す、光送信制御回路の
ブロック図を示す。
ブロック図を示す。
【図２】一般的な半導体レーザのＩ−Ｌ特性の変化を示
す図である。
す図である。
【図３】半導体レーザの温度変動によるスロープ効率及
びバイアス電流の変動の関連を示す図である。
びバイアス電流の変動の関連を示す図である。
１ 発光部 ２ ＡＰＣ部 ３ 駆動部 ４ バイアス電流検出部 ５ 切替設定部 ６ 光出力検出部 １１ 半導体レーザ ２１ モニタ用ＰＤ ２２ 規定光出力 ２３ 差動増幅器 ３１ バイアス電流 ３２ トランジスタ ４１ バイアス電流モニタ ４２ バイアス電流アラーム ５１ 予め定めた設定値 ５２ コンパレータ ５３ ＲＣ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06
Claims (6)
- 【請求項１】 送信光源のバイアス電流が過度に増大し
た場合に、バイアス異常のアラームを発生させるととも
に、ＡＰＣによる前記送信光源の出力光レベル一定の自
動的な出力光パワ制御動作を、予め設定した固定の光パ
ワ出力動作に切り替えることを特徴とする光送信制御方
法 - 【請求項２】 送信光信号を発光する発光部と、該発光
部に供するバイアス電流を出力する駆動部と、前記発光
部の出力光をモニタし、該光モニタ値と予め定めた規定
の光出力値と比較して、これらが等しくなるように前記
駆動部を制御するＡＰＣ部と、前記駆動部のバイアス電
流をモニタし、同時にバイアス電流アラームを発出する
バイアス電流検出部と、該バイアス電流が、予め定めた
バイアス電流設定値より増加した場合、前記ＡＰＣ部か
ら駆動部を制御している電圧値を強制的に固定電圧値へ
と切り替える切替設定部とから成ることを特徴とする光
送信制御回路 - 【請求項３】 送信光信号を発光する発光部と、該発光
部に供するバイアス電流を出力する駆動部と、前記発光
部の出力光をモニタし、該光モニタ値と予め定めた規定
の光出力値と比較して、これらが等しくなるように前記
駆動部を制御するＡＰＣ部と、前記発光部の出力光のモ
ニタ信号より光出力異常のアラームを発出させる光出力
検出部と、前記駆動部のバイアス電流をモニタし、同時
にバイアス電流アラームを発出するバイアス電流検出部
と、該バイアス電流が、予め定めたバイアス電流設定値
より増加した場合、前記ＡＰＣ部から駆動部を制御して
いる電圧値を強制的に固定電圧値へと切り替える切替設
定部とから成ることを特徴とする光送信制御回路 - 【請求項４】 送信光信号を発光する発光部と、該発光
部の温度を自動的に制御する自動温度制御機能の働きを
する光源自動温度制御部と、前記発光部に供するバイア
ス電流を出力する駆動部と、前記発光部の出力光をモニ
タし、該光モニタ値と予め定めた規定の光出力値と比較
して、これらが等しくなるように前記駆動部を制御する
ＡＰＣ部と、前記発光部の出力光のモニタ信号より光出
力異常のアラームを発出させる光出力検出部と、前記駆
動部のバイアス電流をモニタし、同時にバイアス電流ア
ラームを発出するバイアス電流検出部と、該バイアス電
流が、予め定めたバイアス電流設定値より増加した場
合、前記ＡＰＣ部から駆動部を制御している電圧値を強
制的に固定電圧値へと切り替える切替設定部と、から成
ることを特徴とする光送信制御回路 - 【請求項５】 前記送信光源が半導体レーザであること
を特徴とする前記請求項２または３または４記載の光送
信制御回路 - 【請求項６】 前記予め定めたバイアス電流設定値が、
前記半導体レーザの絶対定格の電流値より小さい電流値
とすることを特徴とする前記請求項２または３または４
記載の光送信制御回路
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10182752A JP2000022631A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 光送信制御方法並びに回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10182752A JP2000022631A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 光送信制御方法並びに回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000022631A true JP2000022631A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16123824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10182752A Pending JP2000022631A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 光送信制御方法並びに回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000022631A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294682A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光送信器 |
| US7443897B2 (en) | 2006-06-05 | 2008-10-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for distinguish failure modes in an APC circuit and an optical transmitter using the same |
| CN100463380C (zh) * | 2004-12-27 | 2009-02-18 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种直调激光器偏置电路 |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP10182752A patent/JP2000022631A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100463380C (zh) * | 2004-12-27 | 2009-02-18 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种直调激光器偏置电路 |
| JP2007294682A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光送信器 |
| US7426224B2 (en) | 2006-04-25 | 2008-09-16 | Sumitomo Electronic Industries, Ltd. | Optical transmitter with a digitally controlled bias and modulation currents for a laser diode |
| US7443897B2 (en) | 2006-06-05 | 2008-10-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for distinguish failure modes in an APC circuit and an optical transmitter using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010313 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040414 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
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