JP2003149613A - Optical modulation circuit - Google Patents

Optical modulation circuit

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JP2003149613A
JP2003149613A JP2001345640A JP2001345640A JP2003149613A JP 2003149613 A JP2003149613 A JP 2003149613A JP 2001345640 A JP2001345640 A JP 2001345640A JP 2001345640 A JP2001345640 A JP 2001345640A JP 2003149613 A JP2003149613 A JP 2003149613A
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circuit
signal
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output
input
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Atsushi Kanda
神田  淳
Makoto Nakamura
誠 中村
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NTT Electronics Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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NTT Electronics Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an optical modulation circuit capable of high quality signal transmission by compensating and reducing the influence of nonlinearity of an optical element being an external load of the optical modulation circuit and the influence of a nonlinear noise such as distortion that occurs in an optical modulation system. SOLUTION: This optical modulation circuit is provided with a duty rate adjustment circuit capable of adjusting the duty rate of an output signal, and is constituted so that it adjusts the duty rate by measuring a monitor of signal waveform modulated by the optical element or an error rate of a transmission signal, and feeding back the measured results to the duty rate adjustment circuit so as to be in the best state. Also, it is constituted so that the duty rate of the signal waveform is adjusted by inputting a single-phase signal to one input of a differential amplifier constituting an inputting part of the duty rate adjustment circuit for duty rate adjustment, applying the fed back signal to the other input, and supplying an output of the differential amplifier to a limiter amplifier.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザダイ
オード等レーザ光源、電界吸収型光変調器、ニオブ酸リ
チウム光変調器、発光ダイオードなどの光素子を外部負
荷として有し、これら光素子に信号を入力してこれら光
素子を駆動し、これにより光強度変調を行なうための光
変調回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has an optical load such as a laser light source such as a semiconductor laser diode, an electro-absorption type optical modulator, a lithium niobate optical modulator, and a light emitting diode as an external load. The present invention relates to an optical modulation circuit for driving these optical elements by inputting, and performing light intensity modulation thereby.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光変調回路の一般的な例を図4に
示す。図4において、半導体レーザダイオード駆動回路
(LDDRV)8により駆動されている半導体レーザダ
イオード(LD)1の出力である発振レーザ光は電界吸
収型光変調器(EA)2により強度変調され、この電界
吸収型光変調器(EA)2の駆動パルス電圧は電界吸収
型光変調器駆動回路(EADRV)3から供給される。
電界吸収型光変調器(EA)2は印加される電圧に応じ
て光の吸収率が変化することを利用し、半導体レーザダ
イオード(LD)1の連続発振光が電界吸収型光変調器
(EA)2を通過するように光学的に結合させておき、
電界吸収型光変調器(EA)2への印加電圧を変化させ
ることにより光強度変調を行うものである。
2. Description of the Related Art A general example of a conventional optical modulation circuit is shown in FIG. In FIG. 4, the oscillation laser light output from the semiconductor laser diode (LD) 1 driven by the semiconductor laser diode drive circuit (LDDRV) 8 is intensity-modulated by the electroabsorption optical modulator (EA) 2 and the electric field The drive pulse voltage of the absorption type optical modulator (EA) 2 is supplied from the electroabsorption type optical modulator driving circuit (EADRV) 3.
The electro-absorption optical modulator (EA) 2 utilizes the fact that the absorption rate of light changes according to the applied voltage, and the continuous oscillation light of the semiconductor laser diode (LD) 1 is generated by the electro-absorption optical modulator (EA). ) Optically coupled so that it passes through 2,
Light intensity modulation is performed by changing the voltage applied to the electro-absorption optical modulator (EA) 2.

【0003】図4に示す電界吸収型光変調器駆動回路
(EADRV)3において、正相入力信号端子(DAT
A IN)4、および逆相入力信号端子(DATA I
NC)4’に印加された入力信号は緩衝増幅器(DBU
FF)5により所定の振幅の電圧パルスに増幅され、駆
動出力回路(DRV)6によって電界吸収型光変調器
(EA)2への変調信号としての駆動パルス電流が供給
される。この駆動出力回路(DRV)6はエミッタ結合
された2つのトランジスタQ41およびQ42とから成
る差動増幅器の構成となっており、エミッタは定電流回
路(CS41)17を経て低電位側電源(Vee)12
に接続されている。また、これらトランジスタのコレク
タはそれぞれ抵抗R41およびR42を経て高電位側電
源(Vcc)11に接続されている。出力は一方のトラ
ンジスタのコレクタから取り出され、他方のトランジス
タのコレクタは負荷抵抗(RL)16により接地電位に
対して終端されている。
In the electroabsorption optical modulator drive circuit (EADRV) 3 shown in FIG. 4, a positive phase input signal terminal (DAT) is used.
A IN) 4 and the negative phase input signal terminal (DATA I
The input signal applied to NC) 4'is a buffer amplifier (DBU).
The FF) 5 amplifies the voltage pulse to have a predetermined amplitude, and the drive output circuit (DRV) 6 supplies a drive pulse current as a modulation signal to the electro-absorption optical modulator (EA) 2. The drive output circuit (DRV) 6 has a configuration of a differential amplifier composed of two transistors Q41 and Q42 which are emitter-coupled, and the emitter passes through a constant current circuit (CS41) 17 and a low potential side power source (Vee). 12
It is connected to the. The collectors of these transistors are connected to the high-potential side power source (Vcc) 11 via resistors R41 and R42, respectively. The output is taken from the collector of one transistor, and the collector of the other transistor is terminated with respect to the ground potential by a load resistor (RL) 16.

【0004】ところで、一般的に光素子は非線形の入出
力特性を有している。例えば、電界吸収型光変調器の逆
印加電圧射光出力特性は、図5(A)のような非線形の
入出力特性を有しているため、図5(B)に示す波形を
入力すると光変調器を通過することによって、図5
(C)に示す波形がレーザ光強度変調された出力信号と
して得られることになり、この出力波形は上記の入力端
子4および4’に印加された入力信号の波形とデューテ
ィ比を含め異なったものとなってしまう。あるいは、半
導体レーザダイオードへの印加電流を直接変化させて変
調信号を与えることにより発振光を強度変調する、いわ
ゆる直接変調方式では、電流を印加してからレーザ内キ
ャリア電子が発生するまでの時間と、逆に電流の印加を
減少させてからレーザ内キャリア電子が消滅するまでの
時間が異なる遅延現象を有しているため、与えた変調信
号と、強度変調された出力レーザ光との間に非線形応答
を有している問題があった。従ってこれらの場合、例え
ば光変調回路からデューティ比50%の入力信号を与え
ても、光信号出力のデューティ比は50%からずれてし
まうという問題があった。この問題は、特に高速光変調
を行なう際に顕著な問題となっていた。
By the way, an optical element generally has a nonlinear input / output characteristic. For example, the reverse applied voltage emission output characteristic of the electro-absorption optical modulator has a nonlinear input / output characteristic as shown in FIG. 5A. Therefore, if the waveform shown in FIG. 5 by passing through the vessel
The waveform shown in (C) is obtained as an output signal that is laser light intensity modulated, and this output waveform is different from the waveform of the input signal applied to the input terminals 4 and 4'including the duty ratio. Will be. Alternatively, in the so-called direct modulation method in which the oscillation light is intensity-modulated by directly changing the current applied to the semiconductor laser diode to give a modulation signal, the time from the application of the current to the generation of carrier electrons in the laser is On the contrary, since there is a delay phenomenon in which the time from the reduction of the applied current to the disappearance of carrier electrons in the laser is different, there is a nonlinear phenomenon between the applied modulation signal and the intensity-modulated output laser light. Had a problem having a response. Therefore, in these cases, for example, even if an input signal with a duty ratio of 50% is given from the optical modulation circuit, the duty ratio of the optical signal output deviates from 50%. This problem has been a significant problem particularly when performing high-speed light modulation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の光変調方式では入力信号波形と出力光信号波形との
間の非線形性があり、これにより生じる波形ひずみが信
号伝送時におけるジッタ等時間軸誤差を生じることにな
り、これが信号伝送時における符号誤りの一因となって
いた。本発明の目的は、このような光変調回路の外部負
荷である光素子の非線形性の影響や、光変調回路及び光
変調回路前段の伝送装置によって発生する歪み等の非線
形雑音の影響を補い低減させる光変調回路を提供するこ
とにある。
As described above, in the conventional optical modulation method, there is nonlinearity between the input signal waveform and the output optical signal waveform, and the resulting waveform distortion is jitter or the like during signal transmission. A time axis error occurs, which is one of the causes of code error during signal transmission. An object of the present invention is to compensate for and reduce the influence of non-linearity of an optical element which is an external load of the optical modulation circuit and the influence of non-linear noise such as distortion generated by the optical modulator circuit and the transmission device at the stage before the optical modulator circuit. It is to provide an optical modulation circuit that enables the above.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては以下の手段を開示している。す
なわち、請求項1においては、光変調系としては、例え
ば、半導体レーザ等の光源駆動回路に変調信号を入力す
る直接変調方式の場合で、変調信号となる外部からの入
力信号は、緩衝増幅器を経て信号波形のデューティ比は
デューティ比調整回路で制御され、光源を駆動する駆動
出力回路を経由して上記の光源駆動回路に印加される構
成となっている。このようにして変調された光は送信側
あるいは受信側の何れかでモニタされる。送信側でモニ
タする場合は、強度変調された光の一部を光検出器ある
いは送信システムの他の部分(例えば送信機出力が伝送
線路に結合されている部分等)でモニタする。また、受
信側でモニタする場合は伝送されてきた受信波形あるい
は信号の符号誤り率の測定によりモニタする。これらの
何れかによりモニタされた結果により前記デューティ比
調整回路の制御信号が生成され、この生成された制御信
号は上記のデューティ比調整回路にフィードバックされ
信号波形のデューティ比が調整される構成となってい
る。
In order to achieve the above object, the present invention discloses the following means. That is, in claim 1, the optical modulation system is, for example, a direct modulation system in which a modulation signal is input to a light source drive circuit such as a semiconductor laser, and the external input signal to be the modulation signal is a buffer amplifier. After that, the duty ratio of the signal waveform is controlled by the duty ratio adjusting circuit, and is applied to the above-mentioned light source drive circuit via the drive output circuit for driving the light source. The light thus modulated is monitored at either the transmitting side or the receiving side. When monitoring on the transmit side, a portion of the intensity-modulated light is monitored by a photodetector or other portion of the transmission system (eg, where the transmitter output is coupled to the transmission line). When monitoring at the receiving side, it is monitored by measuring the code error rate of the received waveform or signal transmitted. A control signal of the duty ratio adjusting circuit is generated based on the result of monitoring by any of these, and the generated control signal is fed back to the duty ratio adjusting circuit to adjust the duty ratio of the signal waveform. ing.

【0007】請求項2は、光源駆動回路により発光を持
続している例えば半導体レーザダイオード等の光源と、
このレーザ光源からの出力レーザ光を強度変調するため
光学的に結合された光素子とで構成されている場合であ
る。この光素子を駆動するための光変調回路において、
光素子の変調信号となる外部からの入力信号は、緩衝増
幅器を経て信号波形のデューティ比調整回路でデューテ
ィ比は制御され、光素子を駆動する駆動出力回路を経由
して上記の光素子に印加される構成となっている。この
ようにして変調された光は送信側あるいは受信側の何れ
かでモニタされる。送信側でモニタする場合は、強度変
調された光の一部を光検出器あるいは送信システムの他
の部分(例えば送信機出力が伝送線路に結合されている
部分等)でモニタする。また、受信側でモニタする場合
は伝送されてきた受信波形あるいは信号の符号誤り率の
測定によりモニタする。これらの何れかによりモニタさ
れた結果により前記デューティ比調整回路の制御信号が
生成され、この生成された制御信号は上記のデューティ
比調整回路にフィードバックされ信号波形のデューティ
比が調整される構成となっている。
According to a second aspect of the present invention, a light source, such as a semiconductor laser diode, which continues to emit light by a light source drive circuit,
This is a case where the output laser light from the laser light source is composed of an optical element optically coupled to modulate the intensity. In the optical modulation circuit for driving this optical element,
The input signal from the outside, which is the modulation signal of the optical element, is applied to the above optical element through the buffer amplifier, the duty ratio of the signal waveform is controlled by the duty ratio adjustment circuit, and the drive output circuit that drives the optical element. It is configured to be. The light thus modulated is monitored at either the transmitting side or the receiving side. When monitoring on the transmit side, a portion of the intensity-modulated light is monitored by a photodetector or other portion of the transmission system (eg, where the transmitter output is coupled to the transmission line). When monitoring at the receiving side, it is monitored by measuring the code error rate of the received waveform or signal transmitted. A control signal of the duty ratio adjusting circuit is generated based on the result of monitoring by any of these, and the generated control signal is fed back to the duty ratio adjusting circuit to adjust the duty ratio of the signal waveform. ing.

【0008】また、請求項3においては、上記デューテ
イ比を調整するデューティ比調整回路は、エミッタ結合
され、このエミッタ結合部と低電位側電源との間に定電
流源を配置した差動増幅器を入力部とし、出力側にリミ
ッタ増幅器を配置した構成としている。すなわち、共通
結節点において互いのエミッタ端子を第一の電極端子と
して、これらが共通接続された第一のトランジスタおよ
び第二のトランジスタと、前記共通結節点と最下部電位
との間に接続された定電流電源とを有する差動増幅器を
入力側に配置している。ここで第一のトランジスタの第
二の電極端子は入力信号が入力されるベース電極に対応
するもので信号入力端子に接続されており、第二のトラ
ンジスタの第二の電極端子であるベース電極には前記の
モニタ結果による制御信号がフィードバックされてきて
おり、かつこの制御用の信号は入力信号の高レベルと低
レベルの中間電位を中心とする基準電位に前記の制御用
の信号を重畳することにより得ている。上記第一および
第二のトランジスタの第3の電極端子はコレクタ端子に
対応しており、後続のリミッタ増幅器入力端子に接続さ
れ、このリミッタ増幅器により出力振幅に制限をかける
ことによりデューティ比の調整が行われ、このデューテ
ィ比の調整が行われた信号が後続の光変調回路を経由し
て光変調器に供給される構成としている。以上は差動増
幅器がバイポーラトランジスタで構成された場合につい
ての説明であるが、電界効果トランジスタを用いた場合
は、第一の電極端子はソース電極に、第二の電極端子は
ゲート電極に、第三の電極はドレイン電極にそれぞれ対
応している。
According to a third aspect of the present invention, the duty ratio adjusting circuit for adjusting the duty ratio is a differential amplifier which is emitter-coupled and has a constant current source arranged between the emitter coupling section and the low potential side power source. It has an input section and a limiter amplifier arranged on the output side. That is, at the common node, the respective emitter terminals are used as first electrode terminals, and these are connected between the first transistor and the second transistor commonly connected to each other and the common node and the lowest potential. A differential amplifier having a constant current power supply is arranged on the input side. Here, the second electrode terminal of the first transistor corresponds to the base electrode to which an input signal is input and is connected to the signal input terminal, and the second electrode terminal of the second transistor is connected to the base electrode which is the second electrode terminal. Is fed back with a control signal based on the above monitoring result, and the control signal is to superimpose the control signal on a reference potential centered on an intermediate potential between the high level and the low level of the input signal. Is gained by. The third electrode terminals of the first and second transistors correspond to the collector terminals, are connected to the subsequent limiter amplifier input terminals, and the limiter amplifier limits the output amplitude to adjust the duty ratio. The signal whose duty ratio has been adjusted is supplied to the optical modulator via the subsequent optical modulation circuit. The above is a description of the case where the differential amplifier is composed of bipolar transistors. However, when the field effect transistor is used, the first electrode terminal is the source electrode, the second electrode terminal is the gate electrode, and the second electrode terminal is the gate electrode. The three electrodes correspond to the drain electrodes, respectively.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図によ
り詳細に説明する。 (実施例1)図1は本発明による光変調回路の基本構成
の1例であるブロック図を示すものである。図1におい
て電界吸収型光変調器駆動回路(EADRV)3は緩衝
増幅器(DBUFF)5、デューティ比調整回路(DU
TY)7および駆動出力回路(DRV)6から構成され
ている。駆動出力回路(DRV)6の出力は半導体レー
ザ駆動回路(LDDRV)8により駆動されている半導
体レーザ(LD)1と光学的に結合されている電界吸収
型光変調器(EA)2を駆動する。すなわち、本発明に
おいては図4に示した従来技術による駆動回路に対し
て、緩衝増幅器(DBUFF)5と駆動出力回路(DR
V)6との間にデューティ比調整回路(DUTY)7を
挿入し、駆動出力回路(DRV)6によって駆動される
電界吸収型光変調器(EA)2の光出力信号波形をモニ
タし、光伝送波形あるいは光伝送後の符号誤り率の測定
等の観測を行い、その観測結果を処理した後デューティ
比調整回路(DUTY)7にフィードバックし、電界吸
収型光変調器(EA)2により変調された光出力信号波
形を信号伝送が最良の状態となるようにデューティ比を
調整制御することにより電界吸収型光変調器(EA)2
の非線形性を補償することを可能としている。ここで、
フィードバック信号は図1に示した例のように、光変調
器からの変調された光出力をモニタ用の光検出素子(S
E)30で検出し、この検出出力を制御信号処理回路
(PROC)31で処理することにより得る方法、送信
機システム内の他の場所(例えば伝送線路と送信機との
結合部等)で信号を検出する方法、あるいは受信側で送
信されてきた信号の誤り率等を測定し、この誤り率を電
圧値に変換し、デューティ比調整回路(DUTY)7に
フィードバックして誤り率が最小になるようにベース端
子22の電位を制御する方法等各種の方法がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing an example of the basic configuration of an optical modulation circuit according to the present invention. In FIG. 1, an electroabsorption optical modulator driving circuit (EADRV) 3 is a buffer amplifier (DBUFF) 5, a duty ratio adjusting circuit (DU).
TY) 7 and drive output circuit (DRV) 6. The output of the drive output circuit (DRV) 6 drives an electroabsorption type optical modulator (EA) 2 which is optically coupled to a semiconductor laser (LD) 1 driven by a semiconductor laser drive circuit (LDDRV) 8. . That is, according to the present invention, the buffer amplifier (DBUFF) 5 and the drive output circuit (DR) are different from the conventional drive circuit shown in FIG.
V) 6 and a duty ratio adjusting circuit (DUTY) 7 is inserted, and the optical output signal waveform of the electro-absorption optical modulator (EA) 2 driven by the drive output circuit (DRV) 6 is monitored. Observation such as measurement of the transmission waveform or the code error rate after optical transmission is performed, and after processing the observation result, it is fed back to the duty ratio adjustment circuit (DUTY) 7 and modulated by the electro-absorption optical modulator (EA) 2. By adjusting and controlling the duty ratio of the optical output signal waveform so that the signal transmission is in the best state, the electro-absorption optical modulator (EA) 2
It is possible to compensate for the non-linearity of. here,
As the feedback signal, as in the example shown in FIG. 1, the modulated optical output from the optical modulator is detected by the photodetector element (S) for monitoring.
E) A method of detecting by 30 and processing this detection output by a control signal processing circuit (PROC) 31, a signal at another place in the transmitter system (for example, a coupling portion between a transmission line and a transmitter). Method or the error rate of the signal transmitted on the receiving side is measured, this error rate is converted into a voltage value and fed back to the duty ratio adjusting circuit (DUTY) 7 to minimize the error rate. As described above, there are various methods such as a method of controlling the potential of the base terminal 22.

【0010】以上は光源と、光源から放射された光を強
度変調する変調部を外部に有する構成について説明した
が、光源自体の駆動電流または駆動電圧を変調する直接
変調方式の場合には、駆動出力回路(DRV)6の出力
は、光源の駆動回路(LDDRV)8に供給されること
になる。 (実施例2)図2に実施例2の回路構成を示す。本実施
例2は、上記実施例1におけるデューティ比調整回路
(DUTY)7の構成を明確に示すもので、このデュー
ティ比調整回路(DUTY)7は入力部を構成する差動
増幅器とリミッタ増幅器(LIM)10とで構成されて
いる。図2は上記のデューティ比調整回路(DUTY)
7を含む電界吸収型光変調器駆動回路(EADRV)3
の回路構成を示すもので、単相の信号入力端子(DAT
A IN)9から入力された信号は単相の入出力端子を
有する緩衝増幅器(DBUFF)5に印加される。これ
により得られる単相出力信号をデューティ比調整回路
(DUTY)7に入力する。デューティ比調整回路(D
UTY)7の入力部はトランジスタQ21,Q22とで
構成された差動増幅器であり、これら2つのトランジス
タのエミッタは互いに結合され、かつこのエミッタは定
電流源(CS21)13を介して低電位側に接続されて
いる。またデューティ比調整回路(DUTY)7の出力
部はリミッタ増幅器(LIM)10となっている。
The structure having the light source and the modulator for intensity-modulating the light emitted from the light source has been described above. However, in the case of the direct modulation method for modulating the driving current or driving voltage of the light source itself, the driving is performed. The output of the output circuit (DRV) 6 is supplied to the light source drive circuit (LDDRV) 8. (Second Embodiment) FIG. 2 shows a circuit configuration of the second embodiment. The second embodiment clearly shows the configuration of the duty ratio adjusting circuit (DUTY) 7 in the first embodiment, and the duty ratio adjusting circuit (DUTY) 7 includes a differential amplifier and a limiter amplifier (which constitute an input section). LIM) 10. FIG. 2 shows the duty ratio adjusting circuit (DUTY) described above.
Electroabsorption optical modulator drive circuit (EADRV) 3 including 7
1 shows a circuit configuration of a single-phase signal input terminal (DAT
The signal input from A IN) 9 is applied to a buffer amplifier (DBUFF) 5 having a single-phase input / output terminal. The single-phase output signal thus obtained is input to the duty ratio adjusting circuit (DUTY) 7. Duty ratio adjustment circuit (D
The input part of UTY) 7 is a differential amplifier composed of transistors Q21 and Q22, the emitters of these two transistors are coupled to each other, and these emitters are connected to the low potential side via constant current source (CS21) 13. It is connected to the. The output part of the duty ratio adjusting circuit (DUTY) 7 is a limiter amplifier (LIM) 10.

【0011】ここで、この差動増幅器の差動対トランジ
スタの一方(図2においてはQ21)のベース端子21
に緩衝増幅器(DBUFF)5の出力を入力し、他方の
トランジスタ(図2においてはQ22)のベース端子2
2にはデューティ比調整用の制御電圧(CV)32が印
加されている。この制御電圧(CV)32としては、入
力信号の高レベルと低レベルの中間電位を中心とする基
準電位に、(実施例1)において述べた各種方法の何れ
かを用いて得られたフィードバック電圧を重畳すること
により上記の基準電位から変化させた信号を使用する。
差動対トランジスタQ21、Q22のコレクタ端子から
の出力波形にバイアス電圧を与える。このバイアス電圧
を与えられた出力を後続段のリミッタ増幅器(LIM)
10の入力端子23および24にそれぞれ入力して出力
振幅に制限をかけることにより、リミッタ増幅器(LI
M)10の出力波形は入力端子(DATA IN)9に
印加された入力信号に比べてデューティ比が変化したも
のとすることができる。このリミッタ増幅器(LIM)
10の出力は駆動出力回路(DRV)6に入力され、増
幅された後に電界吸収型光変調器(EA)2に供給され
る。なお、駆動出力回路(DRV)6の逆相側の出力端
子は図4の場合と同様に負荷抵抗(RL)16により終
端されている。
Here, the base terminal 21 of one of the differential pair transistors (Q21 in FIG. 2) of this differential amplifier.
The output of the buffer amplifier (DBUFF) 5 is input to the base terminal 2 of the other transistor (Q22 in FIG. 2).
A control voltage (CV) 32 for adjusting the duty ratio is applied to 2. As the control voltage (CV) 32, a feedback voltage obtained by using any one of the various methods described in (Example 1) for a reference potential centered on the intermediate potential between the high level and the low level of the input signal. A signal that is changed from the above reference potential is used by superimposing.
A bias voltage is applied to the output waveforms from the collector terminals of the differential pair transistors Q21 and Q22. The output given this bias voltage is used as a limiter amplifier (LIM) in the subsequent stage.
The limiter amplifier (LI) is input to the input terminals 23 and 24 of the amplifier 10 to limit the output amplitude.
The output waveform of M) 10 may be one in which the duty ratio is changed as compared with the input signal applied to the input terminal (DATA IN) 9. This limiter amplifier (LIM)
The output of 10 is input to the drive output circuit (DRV) 6, amplified, and then supplied to the electro-absorption optical modulator (EA) 2. The output terminal on the opposite phase side of the drive output circuit (DRV) 6 is terminated by the load resistor (RL) 16 as in the case of FIG.

【0012】図3は図2に示した本実施例2の動作原理
を説明するものである。すなわち、入力端子(DATA
IN)9に例えば図3(A)に示す波形の入力信号が
印加された場合、デューティ比調整回路(DUTY)7
の入力回路を構成している差動増幅器における一方のト
ランジスタQ21のベース端子21には緩衝増幅器(D
BUFF)5の出力として入力信号と同じ矩形パルス信
号が入力される。また、他方のトランジスタQ22のベ
ース端子22に基準電位を与え、この基準電位を図3
(A)における(a)(b)(c)のように変化させる
と、上記2つのトランジスタのべース端子21、22に
おける入力信号の差分が増幅されることから、差動増幅
器の出力信号はリミッタ増幅器(LIM)10の入力端
子23、24において、図3(B)に示すように基準電
位に応じて差動増幅器の出力波形の平均電位が上下す
る。
FIG. 3 illustrates the operating principle of the second embodiment shown in FIG. That is, the input terminal (DATA
IN) 9 is applied with an input signal having the waveform shown in FIG. 3A, the duty ratio adjusting circuit (DUTY) 7
Of the transistor Q21 of the differential amplifier that constitutes the input circuit of the buffer amplifier (D
The same rectangular pulse signal as the input signal is input as the output of the BUFF) 5. Further, a reference potential is applied to the base terminal 22 of the other transistor Q22, and this reference potential is applied to FIG.
When changes are made as shown in (a), (b), and (c) in (A), the difference between the input signals at the base terminals 21 and 22 of the two transistors is amplified, so that the output signal of the differential amplifier is increased. At the input terminals 23 and 24 of the limiter amplifier (LIM) 10, the average potential of the output waveform of the differential amplifier rises and falls according to the reference potential as shown in FIG. 3 (B).

【0013】この出力信号をさらに後段のリミッタ増幅
回路(LIM)10に印加し、図3(B)に示す差動増
幅器の出力振幅に御限をかけると、リミッタ増幅回路
(LIM)10の出力信号は図3(C)に示すようにデ
ューティ比が変化した波形が得られる。この出力を後段
の駆動出力回路(DRV)6に入力し、所望のデューテ
ィ比を備えた駆動電圧波形による駆動出力回路(DR
V)6の出力信号を電界吸収型光変調器EAに供給する
ことができる。
When this output signal is further applied to the limiter amplifier circuit (LIM) 10 at the subsequent stage and the output amplitude of the differential amplifier shown in FIG. 3 (B) is limited, the output of the limiter amplifier circuit (LIM) 10 is output. As for the signal, a waveform with a changed duty ratio is obtained as shown in FIG. This output is input to the drive output circuit (DRV) 6 at the subsequent stage, and the drive output circuit (DR) having a drive voltage waveform with a desired duty ratio is supplied.
The output signal of V) 6 can be supplied to the electro-absorption optical modulator EA.

【0014】この電界吸収型光変調器(EA)2によっ
て光変調された半導体レーザダイオード(LD)1の発
振出力光をモニタ受信し、復調した結果、あるいは、光
伝送後の受信誤り率測定結果を、デューティ比調整回路
(DUTY)7にフィードバックしてトランジスタQ2
2のベース端子22に与える基準電位を制御することに
より、電界吸収型光変調器(EA)2に供給する駆動電
圧の信号のデューティ比が所望の光出力波形となるよう
に調整補償することができる。
A result of monitor reception of the oscillation output light of the semiconductor laser diode (LD) 1 optically modulated by the electro-absorption optical modulator (EA) 2 and demodulation, or a measurement result of a reception error rate after optical transmission. Is fed back to the duty ratio adjusting circuit (DUTY) 7 and the transistor Q2
By controlling the reference potential applied to the base terminal 22 of No. 2, the duty ratio of the drive voltage signal supplied to the electro-absorption optical modulator (EA) 2 can be adjusted and compensated so as to have a desired optical output waveform. it can.

【0015】なお、以上の実施の形態において、能動素
子としてバイポーラトランジスタを使用した場合につい
て説明したが、これは電界効果トランジスタに対しても
適用可能であり、また、光変調素子についても本実施の
形態では電界吸収型光変調器について説明したが、これ
も電気光学型光変調器(EO変調器)等他の形式の光変
調器に対しても適用可能であることは言うまでもない。
さらに光源についても半導体レーザ、ガスレーザその他
各種レーザ光源の使用が可能である。
In the above embodiments, the case where the bipolar transistor is used as the active element has been described, but this is also applicable to the field effect transistor, and the present embodiment also applies to the light modulation element. Although the electroabsorption optical modulator has been described in the form, it goes without saying that this is also applicable to other types of optical modulators such as an electro-optical type optical modulator (EO modulator).
Further, as the light source, various laser light sources such as a semiconductor laser and a gas laser can be used.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による光変
調回路においては、1.光変調回路の内部に出力信号の
デューティ比を制御するデューティ比調整回路を備え、
2.上記デューティ比調整回路を、差動増幅器の単相入
力とリミッタ増幅器の組み合わせの構成としたことによ
り簡易な構成で、基準電位を制御するだけの単純な操作
でデューティ比の制御を簡易な回路構成で行うことが可
能となった。
As described above, in the optical modulation circuit according to the present invention, 1. A duty ratio adjusting circuit for controlling the duty ratio of the output signal is provided inside the optical modulation circuit,
2. The duty ratio adjusting circuit has a simple configuration by combining a single-phase input of a differential amplifier and a limiter amplifier, and has a simple circuit configuration for controlling the duty ratio by a simple operation of controlling the reference potential. It became possible to do in.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1における回路ブロック図。FIG. 1 is a circuit block diagram according to a first embodiment.

【図2】実施例2における回路図。FIG. 2 is a circuit diagram according to a second embodiment.

【図3】実施例2におけるデューティ比調整回路の各端
子における信号波形図で(A)は入力信号波形、(B)
は差動増幅器の出力波形、(C)はリミッタ増幅器の出
力波形。
FIG. 3 is a signal waveform diagram at each terminal of the duty ratio adjusting circuit in the second embodiment, where (A) is an input signal waveform and (B) is a signal waveform diagram.
Is the output waveform of the differential amplifier, and (C) is the output waveform of the limiter amplifier.

【図4】従来の光変調回路の例を表す電界吸収型光変調
器駆動回路の回路ブロック図。
FIG. 4 is a circuit block diagram of an electroabsorption type optical modulator drive circuit showing an example of a conventional optical modulation circuit.

【図5】電界吸収型光変調器の入出力特性を示すもの
で、(A)は逆方向印加電圧射光出力特性に対する光出
力特性図、(B)は入力信号波形図、(C)は出力信号
波形図。
5A and 5B show input / output characteristics of the electro-absorption optical modulator, where FIG. 5A is an optical output characteristic diagram with respect to a reverse applied voltage emission output characteristic, FIG. 5B is an input signal waveform diagram, and FIG. Signal waveform diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:半導体レーザダイオード(LD) 2:電界吸収型光変調器(EA) 3:電界吸収型光変調器駆動回路(EADRV) 4:正相信号入力端子(DATA IN) 4’:逆相信号入力端子(DATA INC) 5:緩衝増幅器(DBUFF) 6:駆動出力回路(DRV) 7:デューティ比調整回路(DUTY) 8:半導体レーザダイオード駆動回路(LDDRV) 9:入力端子(DATA IN) 10:リミッタ増幅器(LIM) 11:高電位側電源 (Vcc) 12:低電位側電源 (Vee) 13、17:定電流源 (CS41) 16:負荷抵抗(RL) 21、22:トランジスタのベース端子 23、24:リミッタ増幅器入力端子 30:光検出器(SE) 31:制御信号処理回路(PROC) 32:制御電圧(CE) 1: Semiconductor laser diode (LD) 2: Electroabsorption type optical modulator (EA) 3: Electroabsorption optical modulator drive circuit (EADRV) 4: Positive phase signal input terminal (DATA IN) 4 ': Reverse-phase signal input terminal (DATA INC) 5: Buffer amplifier (DBUFF) 6: Drive output circuit (DRV) 7: Duty ratio adjustment circuit (DUTY) 8: Semiconductor laser diode drive circuit (LDDRV) 9: Input terminal (DATA IN) 10: Limiter amplifier (LIM) 11: High potential side power supply (Vcc) 12: Low-potential power supply (Vee) 13, 17: constant current source (CS41) 16: Load resistance (RL) 21, 22: Base terminal of transistor 23, 24: Limiter amplifier input terminals 30: Photodetector (SE) 31: Control signal processing circuit (PROC) 32: Control voltage (CE)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 誠 東京都渋谷区道玄坂一丁目12番1号 エヌ ティティエレクトロニクス株式会社内 Fターム(参考) 2H079 AA02 BA01 BA03 CA05 DA02 DA16 FA01 FA02 FA03 5F041 BB03 BB10 BB13 FF14 5F073 BA01 EA12 EA29 GA12 GA38 5J001 AA01 BB00 BB25 CC00 DD06 5J050 AA01 BB20 CC12 DD03 EE02 EE17 EE28 EE31 FF06 FF08   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Makoto Nakamura             12-12 Dogenzaka, Shibuya-ku, Tokyo N             Titi Electronics Co., Ltd. F-term (reference) 2H079 AA02 BA01 BA03 CA05 DA02                       DA16 FA01 FA02 FA03                 5F041 BB03 BB10 BB13 FF14                 5F073 BA01 EA12 EA29 GA12 GA38                 5J001 AA01 BB00 BB25 CC00 DD06                 5J050 AA01 BB20 CC12 DD03 EE02                       EE17 EE28 EE31 FF06 FF08

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源および光源の発光強度を直接変調する
光源駆動回路と、変調信号となる入力信号の緩衝増幅器
と、前記緩衝増幅器の出力信号波形のデューティ比を調
整するデューティ比調整回路と、前記デューティ比調整
回路の出力に応じて前記光源駆動回路を駆動する駆動出
力回路とを有し、前記光源の変調された光を送信側ある
いは受信側の何れかにおいてモニタし、このモニタ結果
に応じて前記デューティ比調整回路を制御するための信
号を前記デューティ比調整回路にフィードバックするこ
とを特徴とする光変調回路。
1. A light source and a light source driving circuit for directly modulating the light emission intensity of the light source, a buffer amplifier for an input signal to be a modulation signal, and a duty ratio adjusting circuit for adjusting a duty ratio of an output signal waveform of the buffer amplifier. A drive output circuit that drives the light source drive circuit according to the output of the duty ratio adjustment circuit, and monitors the modulated light of the light source at either the transmission side or the reception side, and responds to this monitoring result. And a signal for controlling the duty ratio adjusting circuit is fed back to the duty ratio adjusting circuit.
【請求項2】光源からの出力光を強度変調する光素子お
よびその駆動回路と、変調信号となる入力信号の緩衝増
幅器と、前記緩衝増幅器の出力信号波形のデューティ比
を調整するデューティ比調整回路と、前記デューティ比
調整回路の出力に応じて前記光素子を駆動する駆動出力
回路とを有し、前記光素子を通過して変調された光を送
信側あるいは受信側の何れかにおいてモニタし、このモ
ニタ結果に応じて前記デューティ比調整回路を制御する
ための信号を前記デューティ比調整回路にフィードバッ
クすることを特徴とする光変調回路。
2. An optical element for intensity-modulating output light from a light source, a drive circuit therefor, a buffer amplifier for an input signal to be a modulation signal, and a duty ratio adjusting circuit for adjusting a duty ratio of an output signal waveform of the buffer amplifier. And a drive output circuit that drives the optical element according to the output of the duty ratio adjusting circuit, and monitors the light modulated through the optical element on either the transmitting side or the receiving side, An optical modulation circuit, wherein a signal for controlling the duty ratio adjusting circuit is fed back to the duty ratio adjusting circuit according to the monitoring result.
【請求項3】前記デューテイ比を調整するデューティ比
調整回路は、共通結節点において互いの第一の電極端子
が共通接続された第一のトランジスタおよび第二のトラ
ンジスタと、前記共通結節点と低電位側電源との間に接
続された定電流電源とを有する差動増幅器を備え、前記
第一のトランジスタの第二の電極端子は入力信号が入力
される信号入力端子に接続されており、前記第二のトラ
ンジスタの第二の電極端子には前記モニタ結果による制
御用の信号が入力されており、かつ前記制御用の信号は
前記入力信号の高レベルと低レベルの中間電位を中心と
する基準電位に重畳されており、上記第一及び第二のト
ランジスタの第三の電極端子はリミッタ増幅器に接続さ
れ、前記リミッタ増幅器により出力振幅に制限をかけら
れて後続の駆動出力回路に接続されている構成であるこ
とを特徴とする請求項1または請求項2記載の光変調回
路。
3. A duty ratio adjusting circuit for adjusting the duty ratio comprises: a first transistor and a second transistor whose first electrode terminals are commonly connected to each other at a common node; and the common node and a low transistor. A differential amplifier having a constant current power supply connected between the power supply on the potential side, and a second electrode terminal of the first transistor is connected to a signal input terminal to which an input signal is input, A control signal based on the monitoring result is input to the second electrode terminal of the second transistor, and the control signal is a reference centered on an intermediate potential between the high level and the low level of the input signal. The third electrode terminals of the first and second transistors, which are superposed on the potential, are connected to a limiter amplifier, and the output amplitude is limited by the limiter amplifier, and the subsequent drive output is limited. Optical modulation circuit according to claim 1 or claim 2, wherein it is a configuration that is connected to the circuit.
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