JP2003298181A - Optical transmission circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
をレーザ光発生源として用いて光伝送を行うと共に、そ
のレーザダイオードの光出力パワーの状態をモニタし、
その変動を抑制するように制御するＡＰＣ回路を備えた
光送信回路に係り、特に光出力パワーのモニタ手段とし
て高速応答のフォトダイオードを用いた場合に好適な光
送信回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a laser diode as a laser light source to perform optical transmission and monitors the state of optical output power of the laser diode.
The present invention relates to an optical transmission circuit provided with an APC circuit that controls so as to suppress the fluctuation, and particularly to an optical transmission circuit suitable when a photodiode having a high-speed response is used as a monitor unit of optical output power.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３にレーザダイオードのレーザ駆動電
流ＩLDと光出力パワーＰ0 との関係を示す。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows the relationship between the laser drive current I LD of a laser diode and the optical output power P 0 .
【０００３】図３に示すように、レーザダイオードは、
レーザ駆動電流ＩLDが閾値電流Ｉthを越えると、光出力
パワーＰ0 が急激に増加する特性を持っている。As shown in FIG. 3, the laser diode is
When the laser drive current I LD exceeds the threshold current I th , the optical output power P 0 rapidly increases.
【０００４】この閾値電流Ｉthは、例えば温度（Ｔ1 ，
Ｔ2 ）によって変化することが知られている。そのた
め、閾値電流Ｉthより大きな一定のレーザ駆動電流Ｉ1
でレーザダイオードを駆動した場合、温度が変化すると
出力光パワーが大きく変化することになる。This threshold current I th is, for example, the temperature (T 1 ,
It is known to change with T 2 ). Therefore, a constant laser drive current I 1 larger than the threshold current I th
When the laser diode is driven by, the output light power changes greatly when the temperature changes.
【０００５】また、閾値電流Ｉthは、レーザダイオード
一つ一つについても異なるため、異なるレーザダイオー
ドに同一の駆動電流を印加しても、異なる出力光パワー
が出力される場合がある。Since the threshold current I th is different for each laser diode, different output light power may be output even if the same drive current is applied to different laser diodes.
【０００６】この問題を解決する方法として、従来より
自動出力制御（ＡＰＣ：AutomaticPower Control）回路
が用いられている。As a method for solving this problem, an automatic power control (APC) circuit has been conventionally used.
【０００７】図４に、従来の光送信回路のブロック図を
示す。FIG. 4 shows a block diagram of a conventional optical transmission circuit.
【０００８】図４に示すように、従来の光送信回路は、
入力信号１の直流除去を行うコンデンサ２、このコンデ
ンサ２によって直流除去された信号を入力すると共にレ
ーザダイオード７に流す駆動電流に重畳させるデータ信
号電流の振幅値を決定して増幅する可変利得増幅器３、
この可変利得増幅器３によって振幅調整された信号４と
バイアス電流１６とを加算する加算器５、この加算器５
から出力されたレーザ駆動電流６によって駆動されて光
信号を出力するレーザダイオード７、このレーザダイオ
ード７から出力される光出力８をモニタするフォトダイ
オード９、このモニタ用フォトダイオード９からの出力
１０とこの出力１０の直流除去を行うコンデンサ１１か
らの出力１２とを比較するコンパレータ１３、このコン
パレータ１３の出力１４に基づいてレーザ駆動電流６の
バイアス電流１６を制御するＡＰＣ回路１５から構成さ
れている。As shown in FIG. 4, the conventional optical transmission circuit is
A capacitor 2 for removing the direct current of the input signal 1, and a variable gain amplifier 3 for determining and amplifying the amplitude value of the data signal current to be input with the signal of which the direct current is removed by the capacitor 2 and superposed on the drive current flowing to the laser diode 7. ,
An adder 5 for adding the signal 4 whose amplitude is adjusted by the variable gain amplifier 3 and the bias current 16, and this adder 5
A laser diode 7 which is driven by a laser drive current 6 output from the laser diode 7 to output an optical signal, a photodiode 9 which monitors an optical output 8 output from the laser diode 7, and an output 10 from the monitoring photodiode 9. A comparator 13 that compares the output 10 with an output 12 from a capacitor 11 that removes direct current, and an APC circuit 15 that controls a bias current 16 of the laser drive current 6 based on an output 14 of the comparator 13.
【０００９】入力信号１は、後にフォトダイオード９か
らの光出力として光伝送される送信データ信号である。
この入力信号１からコンデンサ２によって直流除去され
た信号を可変利得増幅器３で増幅（又は減衰）し、その
増幅されたデータ信号電流４は、加算器５によってバイ
アス電流１６と加算され、レーザダイオード７を駆動す
るレーザ駆動電流６となる。The input signal 1 is a transmission data signal which is optically transmitted as an optical output from the photodiode 9 later.
A signal obtained by removing the direct current from the input signal 1 by the capacitor 2 is amplified (or attenuated) by the variable gain amplifier 3, and the amplified data signal current 4 is added to the bias current 16 by the adder 5 to generate the laser diode 7 The laser drive current 6 for driving
【００１０】レーザダイオード７はこの駆動電流６に比
例した光出力８を出力する。光出力８はデータ信号電流
４に比例した信号光成分とバイアス電流１６に比例した
一定光出力成分（平均値）との和である。The laser diode 7 outputs an optical output 8 proportional to the drive current 6. The light output 8 is the sum of the signal light component proportional to the data signal current 4 and the constant light output component (average value) proportional to the bias current 16.
【００１１】そして、モニタ用フォトダイオード９に
は、レーザダイオード７からの光出力８に比例した電流
（以下「モニタ電流」と称する。）１０が流れることに
なる。A current 10 (hereinafter referred to as "monitor current") proportional to the light output 8 from the laser diode 7 flows through the monitoring photodiode 9.
【００１２】モニタ電流１０は、信号光成分に比例した
電流（以下「モニタ電流の信号成分」と称する。）と光
出力の平均値に比例した電流（以下「モニタ電流のバイ
アス成分」と称する。）との和からなる。The monitor current 10 is referred to as a current proportional to the signal light component (hereinafter referred to as "monitor current signal component") and a current proportional to the average value of the optical output (hereinafter referred to as "monitor current bias component"). ) And the sum.
【００１３】モニタ電流１０と、このモニタ電流１０か
らコンデンサ１１によって直流除去された信号１２、す
なわちモニタ電流１０の信号成分とがコンパレータ１３
に入力され、そのコンパレータ１３からはモニタ電流１
０のバイアス成分１４が出力される。そして、モニタ電
流１０のバイアス成分１４に基づいてＡＰＣ回路１５が
バイアス電流１６を制御することで、レーザダイオード
７の特性が変化しても、光出力８の平均値を一定に保つ
ことができる。A comparator 13 includes a monitor current 10 and a signal 12 obtained by removing the direct current from the monitor current 10 by a capacitor 11, that is, a signal component of the monitor current 10.
To the monitor current 1 from the comparator 13.
A bias component 14 of 0 is output. The APC circuit 15 controls the bias current 16 based on the bias component 14 of the monitor current 10, so that the average value of the optical output 8 can be kept constant even if the characteristics of the laser diode 7 change.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】図５に、図４に示した
従来の光送信回路におけるレーザダイオードのレーザ駆
動電流と光出力パワーとの関係を示す。FIG. 5 shows the relationship between the laser drive current and the optical output power of the laser diode in the conventional optical transmission circuit shown in FIG.
【００１５】図５に示すように、レーザ特性がＴ1 で安
定状態のとき、ＡＰＣ回路の作用によってレーザ駆動電
流のバイアス成分はＩbias1 で安定しており、レーザダ
イオードからの出力光パワーの平均値Ｐavも安定してい
る。このとき、レーザ駆動電流６のデータ信号成分４の
振幅はＩamp1に固定されている。As shown in FIG. 5, when the laser characteristic is stable at T 1 , the bias component of the laser driving current is stable at I bias1 due to the action of the APC circuit, and the average output light power from the laser diode is obtained. The value P av is also stable. At this time, the amplitude of the data signal component 4 of the laser drive current 6 is fixed to I amp1 .
【００１６】しかしながら、レーザ特性は、温度変化に
より閾値電流が変化するだけでなく、レーザ駆動電流に
対する出力光パワーの傾きも変化してしまうことが知ら
れている。However, it is known that the laser characteristics not only change the threshold current due to temperature change but also change the slope of the output light power with respect to the laser drive current.
【００１７】例えば、レーザ特性がＴ2 へ変化したと
き、ＡＰＣ回路のみを用いたレーザ駆動回路ではバイア
ス電流のみを制御し、データ信号電流の振幅Ｉamp1は一
定しているために出力光信号波形は変化し、光出力信号
の最大値はＰmax1からＰmax2へ減少、最小値はＰmin1か
らＰmin2へ増加する。For example, when the laser characteristic changes to T 2 , the laser drive circuit using only the APC circuit controls only the bias current and the amplitude I amp1 of the data signal current is constant, so that the output optical signal waveform Changes, the maximum value of the optical output signal decreases from P max1 to P max2 , and the minimum value increases from P min1 to P min2 .
【００１８】この出力光パワーの傾きを示す光送信波形
の評価基準として、消光比が知られている。An extinction ratio is known as an evaluation criterion for an optical transmission waveform showing the slope of the output light power.
【００１９】消光比とは、出力光信号の最小値Ｐminと
最大値Ｐmaxの比であり、消光比をＲａとすると次式で
表される。The extinction ratio is the ratio of the minimum value P min and the maximum value P max of the output optical signal, and is represented by the following equation when the extinction ratio is Ra.
【００２０】[0020]
【数１】 [Equation 1]
【００２１】上述したレーザ特性の変化による出力光信
号波形の変化においては、この消光比が大きく変化する
ことになり、例えば温度が上昇するにしたがい消光比が
低下する。消光比の低下は通信品質の劣化、特に符合誤
り率の増大に繋がるため、消光比を一定に保つことが求
められる。In the change of the output optical signal waveform due to the change of the laser characteristics described above, the extinction ratio greatly changes, and for example, the extinction ratio decreases as the temperature rises. Since the deterioration of the extinction ratio leads to the deterioration of communication quality, especially the increase of the code error rate, it is required to keep the extinction ratio constant.
【００２２】そこで、本発明の目的は、ＡＰＣ回路を用
いたレーザ駆動回路において、レーザ特性の変化による
レーザ出力光の消光比変動を無くし、一定の通信品質を
保つことができる光送信回路を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an optical transmitter circuit using an APC circuit, which can eliminate the fluctuation of the extinction ratio of the laser output light due to the change of the laser characteristics and maintain a constant communication quality. To do.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、駆動電流の大きさに応じたパワー
の光を出力するレーザダイオードと、このレーザダイオ
ードに流す駆動電流に重畳させて光信号を出力させるデ
ータ信号電流の振幅値を決定して増幅する可変利得増幅
器と、上記レーザダイオードからの光信号のパワーをモ
ニタするためのフォトダイオードと、このフォトダイオ
ードのモニタ結果に基づいて上記レーザダイオードから
の光信号のパワーの変動を抑制するように制御する出力
制御手段とを有する光送信回路において、上記フォトダ
イオードが検出した上記レーザダイオードから出力され
た光信号の消光比を検出する消光比検出回路と、この消
光比検出回路が検出した結果に基づいて消光比が変動し
ないように上記可変利得増幅器の利得を制御する消光比
制御手段とを備えたものである。In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 superimposes a laser diode which outputs light having a power corresponding to the magnitude of the drive current and a drive current which flows through this laser diode. A variable gain amplifier that determines and amplifies the amplitude value of the data signal current that causes the optical signal to be output, a photodiode for monitoring the power of the optical signal from the laser diode, and a monitoring result of the photodiode. An extinction ratio of the optical signal output from the laser diode detected by the photodiode, in an optical transmission circuit having an output control unit for controlling the fluctuation of the power of the optical signal from the laser diode. The extinction ratio detection circuit, and the above-mentioned control so that the extinction ratio does not change based on the result detected by this extinction ratio detection circuit It is obtained by a extinction ratio control means for controlling a gain of the gain amplifier.
【００２４】請求項２の発明は、上記消光比検出回路
は、上記フォトダイオードが検出した光出力パワーの信
号を対数変換する対数変換回路と、この対数変換回路か
ら出力される電流の最大値を検出する最大値検出回路
と、上記対数変換回路から出力される電流の最小値を検
出する最小値検出回路と、上記最大値と上記最小値との
差を算出する消光比算出器とで構成されているものであ
る。According to a second aspect of the present invention, the extinction ratio detection circuit includes a logarithmic conversion circuit for logarithmically converting the signal of the optical output power detected by the photodiode, and the maximum value of the current output from the logarithmic conversion circuit. A maximum value detection circuit for detecting, a minimum value detection circuit for detecting the minimum value of the current output from the logarithmic conversion circuit, and an extinction ratio calculator for calculating the difference between the maximum value and the minimum value. It is what
【００２５】上記構成によれば、レーザダイオードが駆
動されている間、モニタ用フォトダイオードによって検
出した信号から、出力光パワーの最大値と最小値を検出
し、これらの値に基づいてレーザダイオードからの出力
光信号の消光比に相当する値を検出し、この値と予め設
定した基準値とを比較した結果が等しくなるように、レ
ーザダイオードを駆動する電流に重畳させているデータ
信号電流の振幅値を決定する可変利得増幅器の利得を制
御する。この結果、レーザ特性に変化が生じてもレーザ
ダイオードからの出力光信号の消光比の変動は無くな
り、一定の通信品質を保つことができる。According to the above construction, while the laser diode is being driven, the maximum value and the minimum value of the output light power are detected from the signal detected by the monitoring photodiode, and the laser diode is detected based on these values. A value corresponding to the extinction ratio of the output optical signal of is detected, and the amplitude of the data signal current superimposed on the current for driving the laser diode so that the result of comparing this value with a preset reference value becomes equal. It controls the gain of the variable gain amplifier which determines the value. As a result, even if the laser characteristics change, the extinction ratio of the output optical signal from the laser diode does not change, and a constant communication quality can be maintained.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【００２７】図１に本発明にかかる光送信回路のブロッ
ク図を示す。FIG. 1 shows a block diagram of an optical transmission circuit according to the present invention.
【００２８】図１に示すように、本発明にかかる光送信
回路は、ＡＰＣ回路１５を用いたレーザ駆動回路と、消
光比制御回路２８とで構成されている。As shown in FIG. 1, the optical transmission circuit according to the present invention comprises a laser drive circuit using an APC circuit 15 and an extinction ratio control circuit 28.
【００２９】ＡＰＣ回路１５を用いたレーザ駆動回路
は、入力信号１の直流除去を行うコンデンサ２と、この
コンデンサ２によって直流除去された信号を入力すると
共にレーザダイオード７に流す駆動電流に重畳させるデ
ータ信号電流の振幅値を決定して増幅する可変利得増幅
器３と、レーザ駆動電流６によって駆動されて光信号を
出力するレーザダイオード７と、このレーザダイオード
７から出力される光出力８をモニタするフォトダイオー
ド９と、このモニタ用フォトダイオード９からの出力１
０とこの出力１０の直流除去を行うコンデンサ１１から
の出力１２とを比較するコンパレータ１３と、このコン
パレータ１３の出力１４に基づいてレーザ駆動電流６の
バイアス電流１６を制御するＡＰＣ回路１５と、可変利
得増幅器３とレーザダイオード７との間に接続され、可
変利得増幅器３によって振幅調整された信号４とバイア
ス電流１６とを加算する加算器５とからなる。The laser drive circuit using the APC circuit 15 receives a capacitor 2 for removing the direct current of the input signal 1 and data for inputting the direct current removed signal by the capacitor 2 and superimposing it on the drive current flowing to the laser diode 7. A variable gain amplifier 3 that determines and amplifies the amplitude value of a signal current, a laser diode 7 that is driven by a laser drive current 6 and outputs an optical signal, and a photo monitor that monitors an optical output 8 output from this laser diode 7. Output 1 from the diode 9 and this monitoring photodiode 9
A comparator 13 that compares 0 with an output 12 from a capacitor 11 that removes the direct current of the output 10, an APC circuit 15 that controls a bias current 16 of the laser drive current 6 based on an output 14 of the comparator 13, and a variable It comprises an adder 5 which is connected between the gain amplifier 3 and the laser diode 7 and adds the signal 4 whose amplitude has been adjusted by the variable gain amplifier 3 and the bias current 16.
【００３０】消光比制御回路２８は、モニタ用フォトダ
イオード９から出力される電流１０の対数変換を行う対
数変換を行う対数変換回路１７、この対数変換回路１７
の出力１８の最大値を検出する最大値検出回路１９、出
力１８の最小値を検出する最小値検出回路２０、最大値
検出回路１９の出力２１と最小値検出回路２０の出力２
２との差を算出する消光比算出器としての第１のコンパ
レータ２３で構成されている消光比検出回路と、この第
１のコンパレータ２３からの出力２４と基準値２５とを
比較してこれらが等しくなるように可変利得増幅器の利
得を制御する消光比制御手段としての第２のコンパレー
タ２６とからなる。The extinction ratio control circuit 28 is a logarithmic conversion circuit 17 for performing logarithmic conversion of the current 10 output from the monitoring photodiode 9, and this logarithmic conversion circuit 17 is provided.
Maximum value detection circuit 19 for detecting the maximum value of the output 18 of the above, minimum value detection circuit 20 for detecting the minimum value of the output 18, output 21 of the maximum value detection circuit 19 and output 2 of the minimum value detection circuit 20
The extinction ratio detection circuit configured by the first comparator 23 as an extinction ratio calculator that calculates the difference from 2 and the output 24 from the first comparator 23 are compared with the reference value 25, and these are compared. The second comparator 26 serves as an extinction ratio control means for controlling the gain of the variable gain amplifier so as to be equal to each other.
【００３１】この消光比検出回路は、モニタ電流１０の
最大値をＩmaxm、最小値をＩminm、第１のコンパレータ
２３からの出力２４をＩRaとすると、次式に示す演算を
行う。[0031] The extinction ratio detector circuit, I maxm the maximum value of the monitor current 10, the minimum value I Minm, when the output 24 from the first comparator 23 and I Ra, performs computation shown in the following equation.
【００３２】[0032]
【数２】 [Equation 2]
【００３３】ここで、モニタ電流１０はフォトダイオー
ド９からの出力８に比例しており、その比例係数をαと
すれば、Here, the monitor current 10 is proportional to the output 8 from the photodiode 9, and if the proportional coefficient is α,
【００３４】[0034]
【数３】 [Equation 3]
【００３５】であるから、（数２）式は次式で示され
る。Therefore, the equation (2) is expressed by the following equation.
【００３６】[0036]
【数４】 [Equation 4]
【００３７】（数１）式と（数４）式から、レーザダイ
オード７の出力光信号の消光比Ｒａと、モニタ電流１０
に基づいて得られる第１のコンパレータ２３からの出力
値Ｉ Raとは定数倍の関係にあることが分かる。From the equations (1) and (4), the laser die
Extinction ratio Ra of output light signal of ode 7 and monitor current 10
The output from the first comparator 23 obtained based on
Value I RaIt can be seen that and have a constant multiple relationship.
【００３８】第２のコンパレータ２６は、第１のコンパ
レータ２３からの出力２４と基準値２５とを比較して、
第１のコンパレータ２３からの出力２４が基準値２５よ
り大きいときには正、逆に小さいときには負の電流を出
力する。The second comparator 26 compares the output 24 from the first comparator 23 with the reference value 25,
When the output 24 from the first comparator 23 is larger than the reference value 25, a positive current is output, and when the output 24 is small, a negative current is output.
【００３９】可変利得増幅器３は、第２のコンパレータ
２６の出力２７が正のときは利得を増加、負のときには
利得を減少させるように動作する。The variable gain amplifier 3 operates so as to increase the gain when the output 27 of the second comparator 26 is positive and decrease the gain when the output 27 of the second comparator 26 is negative.
【００４０】これによって、可変利得増幅器３の出力で
あるデータ信号電流４の振幅が変化する。すなわち、レ
ーザダイオード７からの出力光信号の信号成分の振幅を
変化させる。As a result, the amplitude of the data signal current 4 which is the output of the variable gain amplifier 3 changes. That is, the amplitude of the signal component of the output optical signal from the laser diode 7 is changed.
【００４１】以上を繰り返し、第２のコンパレータ２６
からの出力２７が常に零になるように可変利得増幅器３
の利得を制御することによって、消光比が一定に保たれ
る。By repeating the above, the second comparator 26
Variable gain amplifier 3 so that the output 27 from is always zero.
By controlling the gain of the extinction ratio, the extinction ratio is kept constant.
【００４２】図２に、図１の光送信回路のレーザダイオ
ードのレーザ駆動電流と光出力パワーとの関係を示す。FIG. 2 shows the relationship between the laser drive current of the laser diode of the optical transmitter circuit of FIG. 1 and the optical output power.
【００４３】図２に示すように、レーザ特性がＴ1 で安
定状態のとき、ＡＰＣ回路の作用によってレーザ駆動電
流のバイアス成分はＩbias1 で安定しており、レーザダ
イオードからの出力光パワーの平均値Ｐavも安定してい
る。このとき、レーザ駆動電流のデータ信号成分の振幅
はＩamp1で安定している。すなわち、第２のコンパレー
タからの出力は零となっている。As shown in FIG. 2, when the laser characteristic is stable at T 1 , the bias component of the laser drive current is stable at I bias1 due to the action of the APC circuit, and the average output light power from the laser diode is obtained. The value P av is also stable. At this time, the amplitude of the data signal component of the laser drive current is stable at I amp1 . That is, the output from the second comparator is zero.
【００４４】ここで、レーザ特性がＴ2 に変化すると追
従してＡＰＣ回路が動作して、レーザダイオードからの
出力光パワーの平均値がＰavになるようにバイアス電流
をＩ bias1からＩbias2にする。Here, the laser characteristic is T2 Change to
Therefore, the APC circuit operates,
The average output light power is PavBias current to be
I bias1To Ibias2To
【００４５】このとき、図５に示したように、データ信
号電流の振幅がＩbias1 のままでは、レーザダイオード
からの光出力の消光比が劣化してしまい、モニタ電流の
信号成分の最大値が減少し、最小値が増加する。する
と、最大値検出回路からの出力値は減少し、最小値検出
回路からの出力値が増加するので、第１のコンパレータ
からの出力はレーザ特性が変化する前に比べて減少す
る。すると、基準値と第１のコンパレータからの出力に
は差が生じ、第２のコンパレータからは正の電流が出力
される。この出力により、可変利得増幅器は正の電流で
利得が増加し、データ信号電流の振幅は増加する。この
ような可変利得増幅器の利得を増加させる動きは、第２
のコンパレータからの出力が零になるまで、基準値とコ
ンパレータからの出力が等しくなるまで続く。At this time, as shown in FIG. 5, if the amplitude of the data signal current is I bias1 , the extinction ratio of the optical output from the laser diode deteriorates, and the maximum value of the signal component of the monitor current is reduced. It decreases and the minimum value increases. Then, the output value from the maximum value detection circuit decreases and the output value from the minimum value detection circuit increases, so that the output from the first comparator decreases compared to before the laser characteristics change. Then, a difference occurs between the reference value and the output from the first comparator, and a positive current is output from the second comparator. This output increases the gain of the variable gain amplifier with a positive current and increases the amplitude of the data signal current. The movement of increasing the gain of such a variable gain amplifier is
Until the output from the comparator becomes zero and the output from the comparator becomes equal to the reference value.
【００４６】そして、その出力が零になったときには、
データ信号電流の振幅値はＩamp2になっており、レーザ
ダイオードからの出力の最大値と最小値はそれぞれレー
ザ特性が変化する前と等しく、Ｐmax1とＰmin1になって
いる。When the output becomes zero,
The amplitude value of the data signal current is I amp2 , and the maximum value and the minimum value of the output from the laser diode are equal to those before the laser characteristics change, and are P max1 and P min1 .
【００４７】このとき、レーザダイオードからの出力の
消光比はレーザ特性が変化する前と等しくなっている。At this time, the extinction ratio of the output from the laser diode is equal to that before the laser characteristics change.
【００４８】このようにして、レーザ特性が変化しても
一定の消光比を保つことができるのである。In this way, a constant extinction ratio can be maintained even if the laser characteristics change.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、モニタ用
フォトダイオードがレーザダイオードの動作中に検出し
た信号に基づいて、そのレーザダイオードの出力光信号
の消光比に相当する値を検出し、この消光比に相当する
値を用いてレーザダイオードを駆動する電流に重畳させ
ているデータ信号電流の振幅値を決定する可変利得増幅
器の利得を制御する手段を設ける構成にしたので、レー
ザ特性の変化によるレーザ出力光の消光比変動が無くな
り、一定の通信品質を保つことができる。In summary, according to the present invention, the value corresponding to the extinction ratio of the output optical signal of the laser diode is detected based on the signal detected by the monitoring photodiode during the operation of the laser diode. Since a means for controlling the gain of the variable gain amplifier for determining the amplitude value of the data signal current superposed on the current for driving the laser diode by using the value corresponding to the extinction ratio is provided, it is possible to change the characteristics of the laser. Extinction ratio variation of the laser output light is eliminated, and constant communication quality can be maintained.
【図１】本発明にかかる光送信回路を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing an optical transmission circuit according to the present invention.
【図２】図１の光送信回路のレーザダイオードのレーザ
駆動電流と出力光パワーとの関係を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a laser drive current of a laser diode of the optical transmission circuit of FIG. 1 and output light power.
【図３】従来の光送信回路のレーザダイオードのレーザ
駆動電流と出力光パワーとの関係を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between laser drive current and output light power of a laser diode of a conventional optical transmission circuit.
【図４】従来のＡＰＣ回路を用いた光送信回路を示すブ
ロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an optical transmission circuit using a conventional APC circuit.
【図５】図４の光送信回路のレーザダイオードのレーザ
駆動電流と出力光パワーとの関係を示した図である。5 is a diagram showing a relationship between a laser drive current of a laser diode of the optical transmission circuit of FIG. 4 and output light power.
２，１１ コンデンサ ３ 可変利得増幅器 ５ 加算器 ７ レーザダイオード ９ フォトダイオード １３ コンパレータ １５ ＡＰＣ回路（出力制御手段） １７ 対数変換回路 １９ 最大値検出回路 ２０ 最小値検出回路 ２３ 第１のコンパレータ（消光比算出手段） ２６ 第２のコンパレータ（消光比制御手段） 2,11 capacitors 3 Variable gain amplifier 5 adder 7 Laser diode 9 Photodiode 13 Comparator 15 APC circuit (output control means) 17 Logarithmic conversion circuit 19 Maximum value detection circuit 20 Minimum value detection circuit 23 First Comparator (Extinction Ratio Calculation Means) 26 Second Comparator (Extinction Ratio Control Means)
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/28 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) H04B 10/28
Claims (2)
出力するレーザダイオードと、該レーザダイオードに流
す駆動電流に重畳させて光信号を出力させるデータ信号
電流の振幅値を決定して増幅する可変利得増幅器と、上
記レーザダイオードからの光信号のパワーをモニタする
ためのフォトダイオードと、該フォトダイオードのモニ
タ結果に基づいて上記レーザダイオードからの光信号の
パワーの変動を抑制するように制御する出力制御手段と
を有する光送信回路において、上記フォトダイオードが
検出した上記レーザダイオードから出力された光信号の
消光比を検出する消光比検出回路と、該消光比検出回路
が検出した結果に基づいて消光比が変動しないように上
記可変利得増幅器の利得を制御する消光比制御手段とを
備えたことを特徴とする光送信回路。1. A laser diode that outputs light having a power according to the magnitude of a drive current, and an amplitude value of a data signal current that outputs an optical signal by superimposing it on the drive current flowing through the laser diode is determined and amplified. Variable gain amplifier, a photodiode for monitoring the power of the optical signal from the laser diode, and control for suppressing fluctuations in the power of the optical signal from the laser diode based on the monitoring result of the photodiode. In an optical transmission circuit having an output control means for performing an extinction ratio detection circuit for detecting an extinction ratio of an optical signal output from the laser diode detected by the photodiode, and based on a result detected by the extinction ratio detection circuit. And an extinction ratio control means for controlling the gain of the variable gain amplifier so that the extinction ratio does not change. Optical transmitter circuit.
オードが検出した光出力パワーの信号を対数変換する対
数変換回路と、該対数変換回路から出力される電流の最
大値を検出する最大値検出回路と、上記対数変換回路か
ら出力される電流の最小値を検出する最小値検出回路
と、上記最大値と上記最小値との差を算出する消光比算
出器とで構成されている請求項１記載の光送信回路。2. The extinction ratio detection circuit is a logarithmic conversion circuit for logarithmically converting the signal of the optical output power detected by the photodiode, and maximum value detection for detecting the maximum value of the current output from the logarithmic conversion circuit. 2. A circuit, a minimum value detection circuit for detecting the minimum value of the current output from the logarithmic conversion circuit, and an extinction ratio calculator for calculating the difference between the maximum value and the minimum value. The optical transmission circuit described.
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|---|---|---|---|---|
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| US10404379B2 (en) | 2017-02-01 | 2019-09-03 | Fujitsu Limited | Optical communication apparatus and optical communication system |
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2002
- 2002-04-02 JP JP2002100282A patent/JP2003298181A/en active Pending
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| CN109088306B (en) * | 2017-06-13 | 2024-03-19 | 湖北众联瑞成清算事务所有限公司 | Control circuit and method for controlling extinction ratio of laser diode driver |
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