JP2004032515A - Ａｐｃ付き光送信器 - Google Patents

Abstract

【課題】バースト的なディジタル信号を光送信する光送信器において、無信号状態が長く続いても誤動作することがなく、しかも無信号状態が続いている間に光出力パワーの変動が起こった場合でも速やかにその変動を打ち消すことができるようなパワー制御を行う。
【解決手段】入力信号（Ｑ）の反転信号（バーＱ）を生成して、それら２つの信号それぞれに利得を付加する。そして、利得付加後の入力信号に応じた電流で第１ＬＤ５を、利得付加後の反転信号に応じた電流で第２ＬＤ８を駆動する。このとき第１ＬＤ５から出力される光信号を送信し、同時に第１および第２それぞれのＬＤ５および８からの光出力パワーをモニタする。そして、これらモニタ結果を示す２つの信号を互いに加算し、加算結果に基づいて、入力信号および反転信号それぞれに付加する利得の量を調整する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光送信器に関し、より特定的には、例えば光加入者システムに用いられて、バースト的な光ディジタル信号を一定の出力レベルで送信する、ＡＰＣ機能付きの光送信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、光通信システム等に使用される光送信器では、周囲温度の変化等による発光素子の光出力パワー変動を抑えるために、ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動パワー制御）が行われる。以下、従来のＡＰＣの原理を説明する。
【０００３】
図１２は、従来のＡＰＣ付き光送信器の構成例を示すブロック図である。図１２において、光送信器は、レーザダイオード（ＬＤ）１０２と、ＤＬ駆動部１０１と、モニタフォトダイオード（ｍ−ＰＤ）１０３と、電流電圧変換部１０４と、ピーク検出部１０５と、基準電圧発生部１０６と、比較部１０７とを備えている。
【０００４】
上記のように構成された光送信器へは、２値（”Ｈｉｇｈ”または”Ｌｏｗ”）のディジタル信号が入力され、ＬＤ駆動部１０１は、この入力信号に利得を付加し、利得付加後の信号に応じた電流でＬＤ１０２を駆動する。ＬＤ１０２からは、入力信号に応じた光信号が出力され、この光信号が、図示しない受信器側へ向けて送信される。このときＬＤ１０２では、後方出力光が発生しており、ｍ−ＰＤ１０３は、この後方出力光を受光する。電流電圧変換部１０４は、ｍ−ＰＤ１０３から出力される電流信号を電圧信号に変換する。ピーク検出部１０５は、電流電圧変換部１０４から出力される電圧信号をモニタして、そのピーク電圧を検出する。また、ピーク検出部１０５は、容量素子を含んでおり、検出したピーク電圧の値を保持する。
【０００５】
基準電圧発生部１０６は、予め決められた基準電圧（Ｖｒｅｆ）を発生させる。比較部１０７は、ピーク検出部１０５の出力と、基準電圧発生部１０６の出力とを互いに比較して、ピーク電圧の基準電圧からのずれを示すオフセット電圧を出力する。この比較部１０７の出力がＬＤ駆動部１０１に与えられ、ＬＤ駆動部１０１は、ＬＤ１０２を駆動する際、オフセット電圧が０となるように、入力信号に付加する利得の量を調整する。こうして利得調整を行うことによりＬＤ１０２の光出力を一定に保とうとするのが、従来のＡＰＣの原理である。
【０００６】
ところが、上記のような従来のＡＰＣ付き光送信器には、次のような問題点のあることが知られている。無信号状態が長く続くと、光出力変動が発生していなくても、ピーク検出部１０５内の容量素子からの電荷リークのために、ピーク検出部１０５から比較部１０７に与えられるオフセット電圧値が低下し、その結果ＡＰＣが誤動作してＬＤ１０２の光出力が変動する問題点である。大きな容量素子を用いれば出力変動を小さくすることはできるが、そうすると今度は、ピーク検出部１０５の立ち上がり時定数が大きくなり、ＡＰＣの応答速度が低下する。応答速度が低下すると、急激な光出力の変動が起こった場合に対処しきれなくなる。
【０００７】
このような問題点を解消するための従来技術としては、特開平１１−２９８４１６号公報に記載されたものが知られている。以下、この従来技術の要点について、図１３を用いて説明する。図１３は、別の従来のＡＰＣ付き光送信器の構成を示すブロック図である。図１３の光送信器は、図１２の光送信器において、比較部１０７とＬＤ駆動部１０１との間に、サンプル＆ホールド回路１０８を付加したような構成を有している。サンプル＆ホールド回路１０８は、スイッチ（ＳＷ）１０９と、ホールド用容量Ｃ１１０とを含む。
【０００８】
スイッチ１０９へは入力信号が与えられ、スイッチ１０９は、信号が”Ｈｉｇｈ”の期間だけ比較部１０７とＬＤ駆動部１０１とを接続し、”Ｌｏｗ”になると接続を絶つ。従って、”Ｈｉｇｈ”期間、比較部１０７の出力（オフセット電圧値）がＬＤ駆動部１０１に与えられ、同時にその値がホールド用容量Ｃ１１０によって保持される。そして、“Ｌｏｗ”期間、ＬＤ駆動部１０１へは、ホールド用容量Ｃ１１０に保持されている値、すなわち”Ｈｉｇｈ”期間のオフセット電圧値が与えられることになる。
【０００９】
図１３の光送信器では、こうして”Ｈｉｇｈ”期間のオフセット電圧値をサンプル＆ホールドしておき、”Ｌｏｗ”期間ではその値を利用することによって、無信号状態（”Ｌｏｗ”期間）が長く続いた場合にＡＰＣが誤動作して起こる光出力パワーの変動をなくそうとしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１３の光送信器では、サンプル＆ホールド回路１０８にホールド用容量Ｃ１１０が用いられている。無信号状態が長く続くと、ホールド用容量Ｃ１１０から電荷リークが生じるために、ＬＤ駆動部１０１に与えられるオフセット電圧値が低下し、その結果ＡＰＣが誤動作してＬＤ１０２の光出力が変動する。
【００１１】
つまり、保持する値がピーク電圧値でなくオフセット電圧値である点は異なるが、図１３の光送信器の場合も、有信号状態での値を容量素子に保持させておき、保持無信号状態では、容量素子に保持されている値を利用してＡＰＣを行うことには変わりがない。そのため、図１２の光送信器の場合と同様、無信号状態が長く続くと、電荷リークのためにＡＰＣが誤動作して、光出力パワーの変動が起こる。出力変動を小さくするために大きな容量素子を用いれば、ＡＰＣの応答速度が低下する点にも変わりがない。
【００１２】
また、図１２や図１３の光送信器で採用されているような、有信号状態での値を容量素子に保持させておいて無信号状態となったときその値を利用する従来のＡＰＣ方法では、無信号状態が続いている期間は制御が有効に働かない。そのため、無信号状態が続いている間に周囲温度の変化等が起こった場合、無信号状態が終わって次の信号の先頭”Ｈｉｇｈ”が検出された瞬間、光出力変動が発生してしまう（一定値に戻るまでに時間がかかる）。
【００１３】
それゆえに、本発明の目的は、バースト的なディジタル信号を光送信する際、無信号状態が長く続いても誤動作することがなく、しかも、無信号状態が続いている間に光出力パワーの変動が起こった場合にも速やかにその変動を打ち消すことができるようなパワー制御を行うＡＰＣ付き光送信器を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ２値からなる信号が入力され、値の変化に応じて発光素子を点灯／消灯させることにより、この入力信号をＯＮ／ＯＦＦ２値からなる光信号に変換して送信する光送信器であって、
同じ性能を持った第１および第２の発光素子、
入力信号をもとに、同時刻における値が当該入力信号とは逆であるような反転入力信号を生成する手段、
入力信号および反転入力信号が与えられ、それぞれの信号値に応じた電流で第１および第２の発光素子を駆動する駆動手段、
駆動手段に与えられる入力信号および反転入力信号それぞれに利得を付加する手段、
第１の発光素子から出力される光信号を送信する手段、
第１および第２の発光素子それぞれの光出力パワーをモニタして、そのモニタ結果を示す信号を出力するモニタ手段、
モニタ手段から出力される２つの信号を加算し、その加算結果を示す信号を出力する加算手段、および
加算手段の出力信号を予め設定された基準値と比較して、その比較結果を示す信号を出力する比較手段を備え、
利得付加手段は、加算手段の出力信号値が基準値と一致するように、入力信号および反転入力信号それぞれに付加する利得の量を、比較手段の出力信号に基づいて調整することを特徴とする。
【００１５】
上記第１の発明では、入力信号の反転信号を生成して、それら２つの信号それぞれに利得を付加し、利得付加後の入力信号に応じた電流で第１の発光素子を、利得付加後の反転信号に応じた電流で第２の発光素子を駆動する。このとき、第１の発光素子から出力される光信号を送信し、同時に、第１および第２それぞれの発光素子からの光出力パワーをモニタする。そして、それらモニタ結果を示す２つの信号を互いに加算し、加算結果の信号に基づいて、入力信号および反転信号に付加する利得を調整するようなＡＰＣを行う。
【００１６】
この場合、入力信号が”Ｌｏｗ”の期間か”Ｈｉｇｈ”の期間かに関わらず、加算結果の信号は常に”Ｈｉｇｈ”となるので、”Ｌｏｗ”期間に備えて”Ｈｉｇｈ”期間の値を容量素子に保持させる必要がない。そのため、無信号状態が長く続いたときに容量素子から電荷リークが生じてＡＰＣが誤動作する問題が解消され、また、このようなＡＰＣの誤動作による光出力変動を小さくしようと容量を増やした結果ＡＰＣの応答速度が低下することもなくなる。
加えて、こうして加算結果に基づいてＡＰＣを行えば、たとえ無信号状態において光出力変動が起こっても、その変動に応じてリアルタイムに加算結果が変化するため、その変動を速やかに打ち消すことができる。
【００１７】
なお、第１の発明は、後述する第１〜第３の実施形態と対応している。これらの実施形態では、発光素子としてＬＤが用いられ、モニタ手段は、受光素子により実現されている。受光素子としては、ｍ−ＰＤが用いられる。比較手段は、電流電圧変換部と、基準電圧発生部と、比較部とで構成され、加算結果を電流電圧変換して基準電圧と比較することによりオフセット電圧を生成している。利得付加手段は、１つまたは２つの可変利得付加部で構成され、オフセット電圧値が０となるように、入力信号および反転信号それぞれに付加する利得を調整する。その際、２つのＬＤの出力光が同一であることを前提に、利得調整の際、入力信号および反転信号それぞれに同じ量の利得を付加している。
【００１８】
第２の発明は、第１の発明において、
性能には、入出力特性およびその温度依存性が含まれる。
【００１９】
第３の発明は、第２の発明において、
加算手段の出力信号の時間的な平均値を検出して、その検出結果を示す信号を出力する平均値検出手段、および
平均値検出手段の出力信号を基準値と比較して、その比較結果を示す信号を出力する第２の比較手段をさらに備え、
利得付加手段は、さらに、平均値検出手段の出力信号値が基準値と一致するように、入力信号および反転入力信号のどちらか一方を入力信号の値と比較手段の出力信号の値とに基づいて選択すると共に、その選択された信号に付加する利得の量を、第２の比較手段の出力信号に基づいて調整することを特徴とする。
【００２０】
上記第３の発明では、もし２つの発光素子の間で特性の違いが生じてどちらか一方の発光素子の光出力だけが変化したときには、出力変化した方の発光素子への信号に付加する利得だけを調整する（すなわち個別的に利得制御を行う）ことにより、２つの発光素子の光出力が同じ値となるようにする。
【００２１】
どちらか一方の発光素子の光出力だけが変化した場合、平均値が基準値からずれるので、もし平均値が基準値からずれていれば、どちらか一方の発光素子の光出力だけが変化したことがわかる。どちらの発光素子の光出力が変化したのかは、加算結果の信号値が基準値から外れたときに、加算結果の信号値が基準値よりも大きいか小さいかと、入力信号の値がＨｉｇｈかＬｏｗかとを確認することにより判別できる。出力変化した方の発光素子への信号に付加する利得の量だけを、平均値が基準値と一致するように調整すれば、２つの発光素子の光出力を同じ値にすることができる。
【００２２】
なお、第３の発明は、後述する第６の実施形態と対応している。第６の実施形態では、どちから一方のＬＤの光出力だけが低下したときには、出力低下した方のＬＤへの信号に付加する利得だけを増やす個別利得調整を行うことにより、２つのＬＤの光出力が同じ値となるようにしている。また、どちから一方のＬＤの光出力だけが増大したときには、出力増大した方のＬＤへの信号に付加する利得だけを減らす個別利得調整を行うことにより、２つのＬＤの光出力が同じ値となるようにしている。２つのＬＤの出力光パワーが同一であれば、第１の実施形態と同様の利得調整を行う（入力信号および反転信号それぞれに同じ量の利得を付加する）。
【００２３】
第４の発明は、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ２値からなる信号が入力され、値の変化に応じて発光素子を点灯／消灯させることにより、この入力信号をＯＮ／ＯＦＦ２値からなる光信号に変換して送信する光送信器であって、
発光素子、
入力信号が与えられ、その信号値に応じた電流で発光素子を駆動する駆動手段、
発光素子から出力される光信号を送信する手段、
発光素子の光出力パワーをモニタして、そのモニタ結果を示す信号を出力するモニタ手段、
入力信号をもとに、同時刻における値が当該入力信号とは逆であるような反転入力信号を生成する手段、
反転入力信号が与えられ、同時刻における値がモニタ手段の出力信号とは逆であるような電流を出力する電流源、
駆動手段に与えられる入力信号および電流源に与えられる反転入力信号のそれぞれに利得を付加する手段、
モニタ手段の出力信号と電流源の出力電流とを加算し、その加算結果を示す信号を出力する加算手段、および
加算手段の出力信号を予め設定された基準値と比較して、その比較結果を示す信号を出力する比較手段を備え、
利得付加手段は、加算手段の出力信号値が基準値と一致するように、入力信号および反転入力信号それぞれに付加する利得の量を、比較手段の出力信号に基づいて調整することを特徴とする。
【００２４】
上記第４の発明では、入力信号の反転信号を生成して、それら２つの信号それぞれに利得を付加する。そして、利得付加後の入力信号に応じた電流で第１の発光素子を駆動して、第１の発光素子から出力される光信号を送信すると共に、第１の発光素子からの光出力パワーをモニタする。同時に、利得付加後の反転信号を電流源に与えて、同時刻における値が上記のモニタ結果とは逆であるような電流を生成させる。そして、これらモニタ結果と電流とを加算し、加算結果に基づいて、入力信号および反転信号に付加する利得を調整するようなＡＰＣを行う。
【００２５】
この場合、入力信号が”Ｌｏｗ”の期間か”Ｈｉｇｈ”の期間かに関わらず、加算結果の信号は常に”Ｈｉｇｈ”となるので、”Ｌｏｗ”期間に備えて”Ｈｉｇｈ”期間の値を容量素子に保持させる必要がない。そのため、無信号状態が長く続いたときに容量素子から電荷リークが生じてＡＰＣが誤動作する問題が解消され、また、このようなＡＰＣの誤動作による光出力変動を小さくしようと容量を増やした結果ＡＰＣの応答速度が低下することもなくなる。
加えて、こうして加算結果に基づいてＡＰＣを行えば、たとえ無信号状態において光出力変動が起こっても、その変動に応じてリアルタイムに加算結果が変化するため、その変動を速やかに打ち消すことができる。
【００２６】
なお、第４の発明は、後述する第４，第５の実施形態と対応している。第４，第５の実施形態では、発光素子としてＬＤが用いられ、モニタ手段は、受光素子により実現されている。受光素子としては、ｍ−ＰＤが用いられる。電流源は、バイポーラトランジスタと、抵抗と、ツェナーダイオードとで構成されている。このツェナーダイオードは、ＬＤと同様の温度依存性を有し、出力電流値を周囲温度の変化に応じて制御する働きをする。比較手段は、電流電圧変換部と、基準電圧発生部と、比較部とで構成され、加算結果を電流電圧変換して基準電圧と比較することによりオフセット電圧を生成している。利得付加手段は、１つまたは２つの可変利得付加部で構成され、オフセット電圧値が０となるように、入力信号および反転信号それぞれに付加する利得を調整する。
【００２７】
第５の発明は、第４発明において、
電流源は、自身が出力しようとする電流の値を、周囲温度の変化に応じて制御する手段を含む。
【００２８】
第６の発明は、第５の発明において、
電流制御手段が、発光素子と同様の温度依存性を示すツェナーダイオードによって実現されている。
【００２９】
第７の発明は、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ２値からなる信号が入力され、値の変化に応じて発光素子を点灯／消灯させることにより、この入力信号をＯＮ／ＯＦＦ２値からなる光信号に変換して送信するような光送信器において、発光素子の光出力パワーを一定に保つ方法であって、
入力信号をもとに、同時刻における値が当該入力信号とは逆であるような反転入力信号を生成するステップ、
入力信号および反転入力信号それぞれに利得を付加するステップ、
利得付加後の入力信号に応じた電流で発光素子を駆動するステップ、
発光素子から出力される光信号を送信するステップ、
発光素子からの光出力パワーをモニタするステップ、
利得付加後の反転信号に応じて、同時刻における値がモニタの結果を示す信号とは逆であるような反転モニタ信号を生成するステップ、
モニタ信号と反転モニタ信号とを互いに加算するステップ、および
加算の結果に基づいて、入力信号および反転入力信号に付加する利得を調整するステップを備える。
【００３０】
第８の発明は、第７の発明において、
加算の結果の時間的な平均値を検出するステップ、および
入力信号の値と加算の結果と平均値とに基づいて、入力信号および反転入力信号のどちらか一方に付加する利得だけを調整するステップをさらに備える。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図である。図２は、図１の光送信器の動作を説明するための波形図である。図１において、光送信器は、反転信号生成部１５と、第１可変利得付加部１と、第２可変利得付加部２と、第１ＬＤ駆動部３と、第２ＬＤ駆動部４と、第１ＬＤ５と、第１ｍ−ＰＤ６と、第２ＬＤ８と、第２ｍ−ＰＤ９と、加算部１１と、電流電圧変換部１２と、基準電圧発生部１３と、比較部１４とを備えている。
【００３２】
反転信号生成部１５は、入力信号が与えられ、その反転信号（同時刻における値が入力信号とは逆であるような信号）を生成する。第１ＬＤ駆動部３は、入力信号が与えられ、その信号値に応じた電流で第１ＬＤ５を駆動する。第２ＬＤ駆動部４は、反転信号が与えられ、その信号値に応じた電流で第２ＬＤ８を駆動する。第１可変利得付加部１は、第１ＬＤ駆動部３に与えられる入力信号に利得を付加する。第２可変利得付加部２は、第２ＬＤ駆動部４に与えられる反転信号に利得を付加する。
【００３３】
第１ｍ−ＰＤ６は、第１ＬＤ５の光出力パワーをモニタするためのものであり、第１ＬＤ５の後方出力光を受光して、光強度に応じた電流信号を出力する。第２ｍ−ＰＤ９は、第２ＬＤ８の光出力パワーをモニタするためのものであり、第２ＬＤ８の後方出力光を受光して、光強度に応じた電流信号を出力する。加算部１１は、第１および第２のｍ−ＰＤ６および９から出力される２つの信号を加算する。
【００３４】
電流電圧変換部１２は、加算部１１の出力を電流電圧変換する。基準電圧発生部１３は、予め決められた基準電圧（Ｖｒｅｆ）を発生させる。比較部１４は、電流電圧変換部１２の出力と、基準電圧発生部１３の出力とを比較して、２つの出力の差分を示すオフセット電圧を出力する。このオフセット電圧が第１および第２の可変利得付加部１および２に与えられ、第１および第２の可変利得付加部１および２は、オフセット電圧が０となるように、入力信号および反転入力信号それぞれに付加する利得の量を調整する。
【００３５】
第１ＬＤ５および第１ｍ−ＰＤ６でレーザモジュール７が、第２ＬＤ８および第２ｍ−ＰＤ９でダミーレーザモジュール１０が構成される。これら２つのモジュール７および１０は、同一の部品であり、互いに同じ性能（例えば入出力特性やその温度依存性など）を持っている。なお、同一部品であっても、使用年数の違いなどのために性能が異なる場合もあるが、以下では、同一性能であると仮定して説明する。
【００３６】
上記のように構成された光送信器の動作について、図２の波形図を参照しながら説明する。光送信器へは、２値（”Ｈｉｇｈ”または”Ｌｏｗ”）のディジタル信号（図中Ｑ）が入力され、反転信号生成部１５は、この入力信号の反転信号（図中バーＱ；”Ｈｉｇｈ””Ｌｏｗ”を入れ替えたような信号）を生成する。これら入力信号および反転信号の関係を、図２（ａ）および（ｂ）に示す。なお、図２では、信号値”１”が”Ｈｉｇｈ”と、”０”が”Ｌｏｗ”と対応している。
【００３７】
入力信号は第１可変利得付加部１へ、反転信号は第２可変利得付加部２へと入力され、それぞれに同じ量の利得が付加される。レーザモジュール７側へは、第１可変利得付加部１の出力信号（利得付き入力信号）が与えられ、第１ＬＤ駆動部３は、その信号に応じて第１ＬＤ５を駆動し、第１ＬＤ５から光信号が出力される。この光信号が、図示しない受信器へ向けて送信される。このとき第１ＬＤ５では、後方出力光が発生しており、第１ｍ−ＰＤ６は、この後方出力光を受光して電流信号を出力する。第１ｍ−ＰＤ６から出力される電流信号の波形を、図２（ｃ）に示す。この信号（ｃ）を適宜、「モニタ信号」と呼ぶ。
【００３８】
一方、ダミーレーザモジュール１０側へは、第２可変利得付加部２の出力信号（利得付き反転信号）が与えられ、第２ＬＤ駆動部４は、その信号に応じて第２ＬＤ８を駆動し、第２ＬＤ８から光信号が出力される。ただし、この光信号は、送信されない。このとき第２ＬＤ８では、後方出力光が発生しており、第２ｍ−ＰＤ９は、この後方出力光を受光して電流信号を出力する。第２ｍ−ＰＤ９から出力される電流信号の波形を、図２（ｄ）に示す。第２ｍ−ＰＤ９の出力信号（ｄ）は、同時刻における値が第１ｍ−ＰＤ６の出力信号（ｃ）とは逆であり、この信号（ｄ）を適宜、「反転モニタ信号」と呼ぶ。
【００３９】
第１ｍ−ＰＤ６から出力される電流信号（ｃ）と、第２ｍ−ＰＤ９から出力される電流信号（ｄ）とが加算部１１に入力され、互いに加算される。加算部１１から出力される電流信号の波形を、図２（ｅ）に示す。ここで、２つの電流信号（ｃ）および（ｄ）は互いに反転関係にあるので、互いに加算すると変調成分が打ち消され、その結果、加算後の信号（ｅ）は、常に”Ｈｉｇｈ”となる。
【００４０】
つまり、第１ＬＤ５は入力信号の変化に応じて、第２ＬＤ８は反転信号の変化に応じて点灯／消灯するが、第１ＬＤ５が点灯している期間第２ＬＤ８は消灯しており、第１ＬＤが消灯している期間第２ＬＤ８は点灯しているので、２つのＬＤの光出力パワーをモニタして加算すれば、加算結果は常に一定（Ｈｉｇｈ）となる。
【００４１】
加算部１１の出力信号（ｅ）は、電流電圧変換部に入力され、電圧信号に変換される。このとき、基準電圧発生部１３が基準電圧（Ｖｒｅｆ）を発生させており、電流電圧変換部１２の出力信号と、この基準電圧とが比較部１４に与えられる。比較部１４は、これら電圧信号と基準電圧とを互いに比較して、電圧信号の基準電圧からのずれを示すオフセット電圧を出力する。
【００４２】
この比較部１４の出力が第１可変利得付加部１および第２可変利得付加部２に与えられ、各可変利得付加部１，２は、オフセット電圧が０となるように、各信号に付加する利得の量を調整する（なお、各信号に付加される利得の量は、調整後も互いに同じである）。こうしてモニタ信号（ｃ）とその反転信号（ｄ）とを生成して、それらの加算結果（ｅ）に基づいてＡＰＣを行うことによって、ＬＤ５および８の光出力が一定に保たれる。
【００４３】
ここで、上記ＡＰＣの具体例について、図３を用いて説明する。図３は、本発明のＡＰＣ方法を説明するための波形図である。図３には、互いに反転関係にある２つの信号（第１および第２ｍ−ＰＤ６および９の出力；図２（ｃ）および（ｄ）と対応）と、それらの加算結果（加算部１１の出力；図２（ｅ）と対応）とが示されている。（Ａ）が初期波形を表し、（Ｂ）は、光出力低下が起こった時の波形を表す。加算結果と比較される基準電圧Ｖｒｅｆは、”１”に設定されている。
【００４４】
初期状態では、（Ａ）に示されるように、Ｌｏｗ”が”０”、”Ｈｉｇｈ”が”１”なので、加算結果は一定値”１”である。このときのオフセット電圧値は、”０”である。
【００４５】
その後、光出力が低下すると、（Ｂ）に示されるように、Ｌｏｗ”は”０”のままだが、”Ｈｉｇｈ”が”１”から”０．８”に低下し、その結果、加算結果も一定値”０．８”へと変化する。このときのオフセット電圧値、すなわち加算結果のＶｒｅｆからのずれは”−０．２”であり、これが第１および第２の可変利得付加部１および２へと通知される。
【００４６】
通知に応じ、第１および第２の可変利得付加部１および２は、オフセット電圧値が”−０．２”から”０”に戻るように、入力信号および反転信号に付加する利得の量を増加させる。このＡＰＣの結果、一度低下した光出力が、元のレベルに復帰する。
【００４７】
上記のように、本実施形態に係る光送信器では、入力信号（図２（ａ）参照）の反転信号（ｂ）を生成して、それら２つの信号（ａ）および（ｂ）それぞれに利得を付加する。そして、利得付加後の入力信号に応じた電流で第１ＬＤ５を、利得付加後の反転信号に応じた電流で第２ＬＤ８を駆動する。このとき、第１ＬＤ５から出力される光信号を送信し、同時に、第１および第２それぞれのＬＤ５，８からの光出力パワーをモニタする。そして、それらモニタ結果を示す２つの信号（ｃ）および（ｄ）を互いに加算し、加算結果（ｅ）に基づいて、入力信号（ａ）および反転信号（ｂ）に付加する利得を調整するようなＡＰＣを行う。
【００４８】
この場合、入力信号（ａ）が”Ｌｏｗ”の期間か”Ｈｉｇｈ”の期間かに関わらず、加算結果の信号（ｅ）は常に”Ｈｉｇｈ”となるので、この信号（ｅ）を電流電圧変換して基準電圧（Ｖｒｅｆ）と直接比較することによりオフセット電圧を生成することができる。こうしてオフセット電圧を生成すれば、”Ｌｏｗ”期間に備えて”Ｈｉｇｈ”期間の値を容量素子に保持させる必要がないので、無信号状態が長く続いたときに容量素子から電荷リークが生じてＡＰＣが誤動作する問題が解消される。また、このようなＡＰＣの誤動作による光出力変動を小さくしようと容量を増やした結果ＡＰＣの応答速度が低下することもない。
【００４９】
加えて、こうして生成したオフセット電圧に基づいてＡＰＣを行えば、たとえ無信号状態において光出力変動が起こっても、その変動に応じてリアルタイムにオフセット電圧値が変化するため、その変動を速やかに打ち消すことができる（つまり、無信号状態であっても制御が有効に働く）。そのため、無信号状態が終わって次の信号の先頭”Ｈｉｇｈ”が検出された瞬間に光出力変動が発生する問題が解消される。
【００５０】
なお、本実施形態では、光送信器内で反転信号を生成しているが、光送信器の前段で反転信号を生成し、光送信器へは入力信号および反転信号を入力するようにしてもよい。この場合、図１の光送信器の構成要素からは、反転信号生成部１５が省かれる。
【００５１】
また、本実施形態では、電流を光に変換するのにＬＤを用いているが、これ以外にも、例えば半導体レーザや気体レーザなどといった様々な発光素子を用いることができる。また、ＬＤの後方出力光を電流に変換するのにｍ−ＰＤを用いているが、これ以外にも、例えばフォトトランジスタや光導電体などといった様々な受光素子を用いることができる。
【００５２】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図である。その動作説明のための波形図としては、図２を用いる。図４において、光送信器は、第１可変利得付加部１と、第１ＬＤ駆動部３と、第２ＬＤ駆動部４と、第１ＬＤ５と、第１ｍ−ＰＤ６と、第２ＬＤ８と、第２ｍ−ＰＤ９と、加算部１１と、電流電圧変換部１２と、基準電圧発生部１３と、比較部１４とを備えている。
【００５３】
すなわち、図４の光送信器は、図１の光送信器（第１の実施形態を参照）から、反転信号生成部１５および第２可変利得付加部２を削除したような構成を有している。その代わり、第１可変利得付加部１が、それら反転信号生成部１５および第２可変利得付加部２の機能を兼ね備えている。図４に示された各構成要素は、第１可変利得付加部１を除き、図１に示された各構成要素と同じものであり、同様の動作を行う。
【００５４】
上記のように構成された光送信器の動作について、図２を参照しながら説明する。第１可変利得付加部１へは入力信号（２値のディジタル信号）が与えられ、第１可変利得付加部１は、その信号に利得を付加する。そして、利得付加後の信号（図中Ｇ）をもとにその反転信号（図中バーＧ）を生成して、それら２つの信号を出力する。２つの信号（図４のＧおよびバーＧ）の関係は、第１の実施形態における入力信号および反転信号（図１のＱおよびバーＱ）の関係と同様であり、図２（ａ）および（ｂ）に示されている。
【００５５】
レーザモジュール７側へは利得付加後の入力信号（Ｇ）が、ダミーレーザモジュール１０側へは利得付加後の反転信号（バーＧ）が与えられる。第１ＬＤ駆動部３は、信号”Ｇ”に応じて第１ＬＤ５を駆動し、第２ＬＤ駆動部４は、信号”バーＧ”に応じて第２ＬＤ８を駆動する。以降の処理は、第１の実施形態と同様である。すなわち、第１ＬＤ５から出力される光信号が光受信器側へと送信され、同時に、各ＬＤ５，８からの後方出力光が各ｍ−ＰＤ６，９により受光される。さらに、受光して得られた２つの電流信号（ｃ）および（ｄ）が加算され、加算結果（ｅ）をもとにオフセット電圧が生成される。そして、このオフセット電圧が第１可変利得付加部１に与えられ、第１可変利得付加部１は、オフセット電圧が０となるように利得の量を調整する。こうしてモニタ信号（ｃ）とその反転信号（ｄ）とを生成して、それらの加算結果（ｅ）に基づいてＡＰＣを行うことによって、ＬＤ５および８の光出力が一定に保たれる。
【００５６】
上記のように、本実施形態に係る光送信器は、第１の実施形態に係る光送信器において、第１および第２の可変利得付加部を一体化して、それに反転信号生成部１５の機能を持たせたような構成を有している。つまり、モニタ信号（ｃ）とその反転信号（ｄ）とを生成するための回路部分の構成が異なるものの、それら２つの信号を加算し、加算結果に基づいてＡＰＣを行う点に変わりがないので、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、第１の実施形態と比べると、部品点数が少ない利点がある。
【００５７】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図である。その動作説明のための波形図としては、図２を用いる。図５において、光送信器は、第１可変利得付加部１と、第１ＬＤ駆動部３と、第１ＬＤ５と、第１ｍ−ＰＤ６と、第２ＬＤ８と、第２ｍ−ＰＤ９と、加算部１１と、電流電圧変換部１２と、基準電圧発生部１３と、比較部１４とを備えている。
【００５８】
すなわち、図５の光送信器は、図１の光送信器（第１の実施形態を参照）から、反転信号生成部１５、第２ＬＤ駆動部４および第２可変利得付加部２を削除したような構成を有している。その代わり、第１可変利得付加部１が第２可変利得付加部２の機能を、第１ＬＤ駆動部３が反転信号生成部１５および第２ＬＤ駆動部４の機能を兼ね備えている。図５に示された各構成要素は、第１可変利得付加部１および第１ＬＤ駆動部３を除き、図１に示された各構成要素と同じものであり、同様の動作を行う。
【００５９】
上記のように構成された光送信器の動作について、図２を参照しながら説明する。第１可変利得付加部１へは入力信号（２値のディジタル信号）が与えられ、第１可変利得付加部１は、その信号に利得を付加する。第１可変利得付加部１の出力信号が第１ＬＤ駆動部３に与えられ、第１ＬＤ駆動部３は、利得付加後の信号（図中Ｌ）をもとにその反転信号（図中バーＬ）を生成して、それら２つの信号を出力する。これら２つの信号（図５のＬおよびバーＬ）の関係は、第１の実施形態における入力信号および反転信号（図１のＱおよびバーＱ）の関係と同様であり、図２（ａ）および（ｂ）に示されている。
【００６０】
レーザモジュール７側へは利得付加後の入力信号（Ｌ）が、ダミーレーザモジュール１０側へは利得付加後の反転信号（バーＬ）が与えられる。第１ＬＤ駆動部３は、信号”Ｌ”に応じて第１ＬＤ５を駆動し、第２ＬＤ駆動部４は、信号”バーＬ”に応じて第２ＬＤ８を駆動する。以降の処理は、第１の実施形態と同様である。すなわち、第１ＬＤ５から出力される光信号が光受信器側へと送信され、同時に、各ＬＤ５，８からの後方出力光が各ｍ−ＰＤ６，９により受光される。さらに、受光して得られた２つの電流信号（ｃ）および（ｄ）が加算され、加算結果（ｅ）をもとにオフセット電圧が生成される。そして、このオフセット電圧が第１可変利得付加部１に与えられ、第１可変利得付加部１は、オフセット電圧が０となるように利得の量を調整する。こうしてモニタ信号（ｃ）とその反転信号（ｄ）とを生成して、それらの加算結果（ｅ）に基づいてＡＰＣを行うことによって、ＬＤ５および８の光出力が一定に保たれる。
【００６１】
上記のように、本実施形態に係る光送信器は、第１の実施形態に係る光送信器において、２つの可変利得付加部（１および２）、および２つのＬＤ駆動部（３および４）をそれぞれ一体化すると共に、反転信号生成部１５の機能を第１ＬＤ駆動部３に持たせたような構成を有している。つまり、モニタ信号（ｃ）とその反転信号（ｄ）とを生成するための回路部分の構成が異なるものの、それら２つの信号を加算し、加算結果（ｅ）に基づいてＡＰＣを行う点に変わりがないので、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、第１の実施形態と比べると（第２の実施形態と比べてもさらに）、部品点数が少ない利点がある。
【００６２】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図である。その動作説明のための波形図としては、図２を用いる。図６において、光送信器は、反転信号生成部１５と、第１可変利得付加部１と、第２可変利得付加部２と、第１ＬＤ駆動部３と、第１ＬＤ５と、第１ｍ−ＰＤ６と、電流源２０と、加算部１１と、電流電圧変換部１２と、基準電圧発生部１３と、比較部１４とを備えている。
【００６３】
すなわち、図６の光送信器は、図１の光送信器（第１の実施形態を参照）から第２ＬＤ駆動部４、第２ＬＤ８および第２ｍ−ＰＤ９を削除して、それらの代わりに、電流源２０を設けたような構成を有している。図６に示された各構成要素は、電流源２０を除き、図１に示された各構成要素と同じものであり、同様の動作を行う。電流源２０は、第１ＬＤ駆動部３，第１ＬＤおよび第１ｍ−ＰＤ６からなる回路部分と同じ入出力特性およびその温度依存性を持つ。
【００６４】
図７は、図６の電流源２０の構成例を示す回路図である。図７において、電流源２０は、バイポーラトランジスタ（Ｑ１〜Ｑ３）と、抵抗（Ｒ１〜Ｒ６）と、ツェナーダイオード２２とを含む。図７に示すように、電流源２０では、Ｑ１のエミッタと、Ｑ２のエミッタと、Ｑ３のコレクタとが互いに接続されており、Ｑ１のコレクタおよびＱ２のコレクタに供給された電流は、Ｑ１のエミッタおよびＱ２のエミッタを経てＱ３のコレクタへと集められ、Ｑ３のエミッタから出ていく。このとき、Ｑ１のベースには、第２可変利得付加部２の出力が与えられ、Ｑ２のコレクタへと供給される電流の一部が、加算部１１へ向けて出力される。
【００６５】
また、Ｑ３のベースには、第１ＬＤ５と同じような温度依存性を示すツェナーダイオード２２が接続されており、これが、加算部１１への出力電流を周囲温度の変化に応じて制御する出力制御部（図中に参照番号２１で示されている）としての働きをしている。その結果、電流源２０からは、第１の実施形態で第２ｍ−ＰＤ９から出力されるものと同等の電流信号（反転モニタ信号）が出力されることとなる。
【００６６】
なお、第１ＬＤ５と同じような温度依存性を示すものであれば、ツェナーダイオード２２以外の素子を用いてもよい。
【００６７】
上記のように構成された光送信器の動作について、図２を参照しながら説明する。光送信器へは、２値のディジタル信号（図中Ｑ）が入力され、反転信号生成部１５は、この入力信号の反転信号（図中バーＱ）を生成する。これら２つの信号の関係は、図２（ａ）および（ｂ）に示されている。
【００６８】
入力信号は第１可変利得付加部１へ、反転信号は第２可変利得付加部２へと入力され、それぞれに同じ量の利得が付加される。レーザモジュール７側へは、第１可変利得付加部１の出力信号が与えられ、第１ＬＤ駆動部３は、その信号に応じて第１ＬＤ５を駆動し、第１ＬＤ５から光信号が出力される。この光信号が、図示しない受信器へ向けて送信される。このとき第１ＬＤ５では、後方出力光が発生しており、第１ｍ−ＰＤ６は、この後方出力光を受光して電流信号を出力する。第１ｍ−ＰＤ６から出力される電流信号の波形は、図２（ｃ）に示されている。
【００６９】
一方、電流源２０へは、第２可変利得付加部２の出力信号が与えられ、電流源２０は、この信号に応じた電流信号を出力する。電流源２０から出力される電流信号の波形は、第１の実施形態においてダミー側の第２ｍ−ＰＤ９から出力される電流信号のそれと同じであり、図２（ｄ）に示されている。
【００７０】
これら２つの電流信号（ｃ）および（ｄ）が加算され、加算結果（ｅ）をもとにオフセット電圧が生成される。そして、このオフセット電圧が第１および第２の可変利得付加部１おおび２に与えられ、第１および第２の可変利得付加部１および２はそれぞれ、オフセット電圧が０となるように利得の量を調整する。こうしてモニタ信号（ｃ）とその反転信号（ｄ）とを生成して、それらの加算結果（ｅ）に基づいてＡＰＣを行うことによって、ＬＤ５の光出力が一定に保たれる。
【００７１】
上記のように、本実施形態に係る光送信器は、第１の実施形態に係る光送信器において、第２ＬＤ駆動部４，第２ＬＤ８および第２ｍ−ＰＤ９を削除する代わりに、電流源２０を設けたような構成を有している。つまり、モニタ信号（ｃ）とその反転信号（ｄ）とを生成するための回路部分の構成が異なるものの、それら２つの信号を加算し、加算結果に基づいてＡＰＣを行う点に変わりがないので、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、第１の実施形態と比べると、部品点数が少ないのに加え、高価なＬＤやｍ−ＰＤを含むダミーレーザモジュール１０の代わりにトランジスタやダイオード、抵抗などで構成された電流源２０を用いているので、価格面でも有利である。
【００７２】
（第５の実施形態）
図８は、本発明の第５の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図である。その動作説明のための波形図としては、図２を用いる。図８において、光送信器は、第１可変利得付加部１と、第１ＬＤ駆動部３と、第１ＬＤ５と、第１ｍ−ＰＤ６と、加算部１１と、電流電圧変換部１２と、基準電圧発生部１３と、比較部１４と、電流源２０とを備えている。
【００７３】
すなわち、図８の光送信器は、図４の光送信器（第２の実施形態を参照）から第２ＬＤ駆動部４，第２ＬＤ８および第２ｍ−ＰＤ９を削除して、それらの代わりに電流源２０を設けたような構成を有している。図８に示された各構成要素は、電流源２０を除き、図４に示された各構成要素と同じものであり、同様の動作を行う。電流源２０の構成例は、図７に示されている（詳細は第４の実施形態を参照）。
【００７４】
上記のように構成された光送信器の動作について、図２を参照しながら説明する。第１可変利得付加部１へは入力信号（２値のディジタル信号）が与えられ、第１可変利得付加部１は、その信号に利得を付加する。そして、利得付加後の入力信号（図中Ｇ）をもとにその反転信号（図中バーＧ）を生成して、それら２つの信号を出力する。これら２つの信号（図８のＧおよびバーＧ）の関係は、第１の実施形態における入力信号および反転信号（図１のＱおよびバーＱ）の関係と同様であり、図２（ａ）および（ｂ）に示されている。
【００７５】
レーザモジュール７側へは利得付加後の入力信号（Ｇ）が、電流源２０側へは利得付加後の反転信号（バーＧ）が与えられる。第１ＬＤ駆動部３は、信号”Ｇ”に応じて第１ＬＤ５を駆動する。そして、第１ＬＤ５から出力される光信号が光受信器側へと送信され、同時に、第１ＬＤ５からの後方出力光が第１ｍ−ＰＤ６により受光され、第１ｍ−ＰＤ６から電流信号（ｃ）が出力される。
【００７６】
一方、電流源２０は、信号”バーＧ”を受け、電流信号（ｃ）と反転関係にあるような電流（ｄ）を出力する。この電流源２０からの電流（ｄ）と、前述の第１ｍ−ＰＤ６からの電流信号（ｃ）とが加算され、加算結果（ｅ）をもとにオフセット電圧が生成される。そして、このオフセット電圧が第１可変利得付加部１に与えられ、第１可変利得付加部１は、オフセット電圧が０となるように利得の量を調整する。こうしてモニタ信号（ｃ）とその反転信号（ｄ）とを生成して、それらの加算結果（ｅ）に基づいてＡＰＣを行うことによって、ＬＤ５の光出力が一定に保たれる。
【００７７】
上記のように、本実施形態に係る光送信器は、第２の実施形態に係る光送信器において、第２ＬＤ駆動部４，第２ＬＤ８および第２ｍ−ＰＤ９の代わりに、電流源２０を設けたような構成を有している。この光送信器では、入力信号（ａ）の反転信号（ｂ）を生成して、それら２つの信号それぞれに利得を付加する。そして、利得付加後の入力信号に応じた電流で第１ＬＤ５を駆動して、第１ＬＤ５から出力される光信号を送信すると共に、第１ＬＤ５からの光出力パワーをモニタする。同時に、利得付加後の反転信号を電流源２０に与えて、同時刻における値が上記のモニタ結果（ｃ）とは逆であるような電流（ｄ）を出力させる。そして、これらモニタ結果（ｃ）と電流（ｄ）とを加算し、加算結果（ｅ）に基づいて、入力信号（ａ）および反転信号（ｂ）に付加する利得を調整するようなＡＰＣを行う。
【００７８】
つまり、モニタ信号（ｃ）とその反転信号（ｄ）とを生成するための回路部分の構成が異なるものの、それら２つの信号を加算し、加算結果に基づいてＡＰＣを行う点に変わりがないので、第２の実施形態と同様の効果が得られる。また、第２の実施形態と比べると、部品点数が少ないのに加え、高価なＬＤやｍ−ＰＤを含むダミーレーザモジュール１０の代わりにトランジスタやダイオード、抵抗などで構成された電流源２０を用いているので、価格面でも有利である。
【００７９】
（第６の実施形態）
図９は、本発明の第６の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図である。その動作説明のための波形図としては、図２を用いる。図９において、光送信器は、反転信号生成部１５と、第１可変利得付加部１と、第２可変利得付加部２と、第１ＬＤ駆動部３と、第２ＬＤ駆動部４と、第１ＬＤ５と、第１ｍ−ＰＤ６と、第２ＬＤ８と、第２ｍ−ＰＤ９と、加算部１１と、電流電圧変換部１２と、基準電圧発生部１３と、比較部１４と、平均値検出部３０と、電流電圧変換部３１と、比較部３２と、スイッチ３３とを備えている。
【００８０】
すなわち、図９の光送信器は、図１の光送信器（第１の実施形態を参照）に、平均値検出部３０、電流電圧変換部３１、比較部３２およびスイッチ３３を追加したような構成を有している。これら本実施形態で追加された要素からなる回路部分を、以下では「個別調整回路３４」と呼ぶ。
【００８１】
第１の実施形態の光送信器では、レーザモジュール７側のＬＤ（第１ＬＤ５）とダミーレーザモジュール１０側のＬＤ（第２ＬＤ８）とが互いに同じ特性を持っており、一方のＬＤの光出力が変化したときには他方のＬＤの光出力も同様に変化することを前提として、第１および第２の可変利得付加部に同じ値の「オフセット電圧」を通知していた。本実施形態で追加された個別調整回路３４は、２つのＬＤ間で特性の違いが生じてどちらか一方のＬＤの光出力が変化したときに、そのＬＤと対応する方の可変利得付加部に「個別オフセット電圧」（後述）をさらに通知して、そのＬＤへの信号に付加する利得の量を調整させる働きをする。図９に示された各構成要素は、個別調整回路３４の部分を除き、図１に示された各構成要素と同じものであり、同様の動作を行う。
【００８２】
上記のように構成された光送信器の動作について、図２を参照しながら説明する。個別調整回路３４の部分を除く各構成要素は、第１の実施形態と同様に動作し、その結果、第１および第２のＬＤ５および８の光出力が一定に保たれる。
【００８３】
個別調整回路３４へは、入力信号（図２（ａ）参照）と、比較部１４の出力（オフセット電圧）と、加算部１１の出力（ｅ）と、基準電圧発生部１３の出力（Ｖｒｅｆ）とが与えられる。
【００８４】
平均値検出部３０は、加算部１１からの電流信号（ｅ）をモニタして、その平均値を検出する。そして、電流電圧変換部３１が平均値検出部３０から出力される電流信号を電圧信号に変換し、この電圧信号と、基準電圧発生部１３からの基準電圧とが比較部３２に与えられる。比較部３２は、これら電圧信号と基準電圧とを互いに比較して、電圧信号の基準電圧からのずれを示す個別オフセット電圧を出力する。
【００８５】
スイッチ３３は、入力信号（ａ）とオフセット電圧とを参照し、入力信号の値が”Ｈｉｇｈ”か”Ｌｏｗ”かと、オフセット電圧の符号が正か負かとによって、第１および第２の可変利得付加部１および２のどちらか一方を選択して、比較部３２の出力（個別オフセット電圧）を通知する。
【００８６】
具体的には、例えば、オフセット電圧が負のとき入力信号が”Ｈｉｇｈ”であれば、第１ＬＤ５の光出力が低下したと判断されるので、第１可変利得付加部１に個別オフセット電圧が通知される。オフセット電圧が負のとき入力信号が”Ｌｏｗ”であれば、第２ＬＤ８の光出力が低下したと判断されるので、第２可変利得付加部２に個別オフセット電圧が通知される。オフセット電圧が正のとき入力信号が”Ｈｉｇｈ”であれば、第１ＬＤ５の光出力が増大したと判断されるので、第１可変利得付加部１に個別オフセット電圧が通知される。オフセット電圧が正のとき入力信号が”Ｌｏｗ”であれば、第２ＬＤ８の光出力が増大したと判断されるので、第２可変利得付加部２に個別オフセット電圧が通知される。
【００８７】
個別オフセット電圧を与えられた方の利得付加部は、信号に利得を付加する際、個別オフセット電圧が０となるように利得の量を調整する。このような個別調整によって、どちらか一方のＬＤ（５または８）だけに光出力変動が起こった場合、そのＬＤの光出力を元の値に復帰させることができる。復帰後は、２つのＬＤ（５および８）の光出力が一致するので、第１の実施形態と同様のＡＰＣを行うことによって、ＬＤ５および８の光出力が一定に保たれる。
【００８８】
ここで、上記個別調整の具体例について、図１０および１１を用いて説明する。図１０および１１は、本発明のＡＰＣ方法に付随して行われる個別調整を説明するための波形図である。図１０は、第１ＬＤ５の光出力が低下した場合の個別制御を、図１１は、第２ＬＤ８の光出力が低下した場合の個別制御を示す。
【００８９】
図１０および１１には、互いに反転関係にある２つの信号（第１および第２のｍ−ＰＤ６および９の出力）と、それらの加算結果（加算部１１の出力）と、加算結果の時間的な平均値とが示されている。図１０および１１に共通して、（Ａ）が初期波形であり、（Ｂ）は、一方のＬＤ（５または８）で光出力低下が起こった時の波形を表す。加算結果の平均値と比較される基準電圧Ｖｒｅｆは、”１”に設定されている。
【００９０】
さて、初期状態では、図１０および１１それぞれの（Ａ）に示されるように、どちらの信号もＬｏｗ”が”０”、”Ｈｉｇｈ”が”１”なので、加算結果は一定値”１”である。このときの個別オフセット電圧値は、”０”である。
【００９１】
その後、もし第２ＬＤ８はそのままに第１ＬＤ５の光出力が低下したとすると、図１０（Ｂ）に示されるように、第１ＬＤ５と対応する信号では、”Ｌｏｗ”は”０”のままだが、”Ｈｉｇｈ”が”１”から”０．８”に低下する。一方、第２ＬＤ８と対応する信号では、”Ｌｏｗ”は”０”のまま、”Ｈｉｇｈ”も”１”のままである。
【００９２】
従って、２つの信号の加算結果は、入力信号Ｑが”Ｌｏｗ”の期間では一定値”１”のままだが、”Ｈｉｇｈ”の期間では一定値”０．８”へと変化するような凸凹のある波形となる。この場合、加算結果の平均値は、”１”よりも小さな値（例えば０．９”）となり、個別オフセット電圧値、すなわち加算結果の平均値のＶｒｅｆからのずれは、０よりも小さい値（例えば”−０．１”）となる。
【００９３】
そこで、この個別オフセット電圧値”−０．１”が第１可変利得付加部１へと通知され、応じて、第１可変利得付加部１は、個別オフセット電圧値が”−０．１”から”０”に戻るように、入力信号に付加する利得の量を増加させる。この個別調整の結果、一度低下した第１ＬＤ５の光出力は、元のレベルに復帰する。
【００９４】
逆に、もし第１ＬＤ５はそのままに第２ＬＤ８の光出力が低下したとすると、図１１（Ｂ）に示されるように、第２ＬＤ８と対応する信号では、”Ｌｏｗ”は”０”のままだが、”Ｈｉｇｈ”が”１”から”０．８”に低下する。一方、第１ＬＤ５と対応する信号では、”Ｌｏｗ”は”０”のまま、”Ｈｉｇｈ”も”１”のままである。
【００９５】
従って、２つの信号の加算結果は、入力信号Ｑが”Ｈｉｇｈ”の期間では一定値”１”のままだが、”Ｌｏｗ”の期間では一定値”０．８”へと変化するような凸凹のある波形となる。この場合、加算結果の平均値は、”１”よりも小さな値（例えば０．９”）となり、個別オフセット電圧値、すなわち加算結果の平均値のＶｒｅｆからのずれは、０よりも小さい値（例えば”−０．１”）となる。
【００９６】
そこで、この個別オフセット電圧値”−０．１”が第２可変利得付加部２へと通知され、応じて、第２可変利得付加部２は、個別オフセット電圧値が”−０．１”から”０”に戻るように、反転信号に付加する利得の量を増加させる。この個別調整の結果、一度低下した第２ＬＤ８の光出力は、元のレベルに復帰する。
【００９７】
個別オフセット電圧を２つの可変利得付加部（１および２）のどちらへ通知するべきかは、オフセット電圧が負（すなわち加算結果（ｅ）が１よりも小）であるときの入力信号の値（”Ｈｉｇｈ”か”Ｌｏｗ”か）に基づいて決定することができる。オフセット電圧が負のときに入力信号が”Ｈｉｇｈ”であれば第１可変利得付加部１へ、オフセット電圧が負のときに入力信号が”Ｌｏｗ”であれば第２可変利得付加部１へ、個別オフセット電圧を通知すればよい。
【００９８】
上記のように、本実施形態に係る光送信器は、第１の実施形態に係る光送信器に、個別調整回路３４を追加したような構成を有している。第１の実施形態と同じ回路部分では、第１および第２それぞれのＬＤ５，８からの光出力パワーをモニタして、それらモニタ結果を示す２つの信号（ｃ）および（ｄ）を互いに加算し、さらに、この加算結果（ｅ）に基づいて、入力信号（ａ）および反転信号（ｂ）に付加する利得を調整するようなＡＰＣが行われる。その結果、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００９９】
加えて、もし２つのＬＤ（５および８）の間で特性の違いが生じてどちらか一方のＬＤの光出力だけが変化したときには、個別調整回路３４が、出力変化した方のＬＤへの信号に付加する利得だけを調整して、２つのＬＤの光出力同じ値となるようにする。そのため、もし２つのＬＤの間で特性の違いが生じても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１００】
なお、第２の実施形態に係る光送信器に個別調整回路３４を追加すれば、もし２つのＬＤ（５および８）の間で特性の違いが生じても、第２の実施形態と同様の効果が得られるようになる。また、第３の実施形態に係る光送信器に個別調整回路３４を追加すれば、もし２つのＬＤ（５および８）の間で特性の違いが生じても、第３の実施形態と同様の効果が得られるようになる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、バースト的なディジタル信号を光送信する際、無信号状態が長く続いても誤動作することがなく、しかも無信号状態が続いている間に光出力パワーの変動が起こった場合でも速やかにその変動を打ち消すことができる（つまり有信号状態か無信号状態かに関わらず常に高速応答が可能である）ようなパワー制御を行うＡＰＣ付き光送信器が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図
【図２】図１の光送信器の動作を説明するための波形図
【図３】本発明のＡＰＣ方法を説明するための波形図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第４の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図
【図７】図６の電流源２０の構成例を示す回路図
【図８】本発明の第５の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第６の実施形態に係る光送信器の構成を示すブロック図
【図１０】本発明のＡＰＣ方法に付随して行われる個別調整（第１ＬＤ５の光出力が低下した場合）を説明するための波形図
【図１１】本発明のＡＰＣ方法に付随して行われる個別調整（第２ＬＤ８の光出力が低下した場合）を説明するための波形図
【図１２】従来のＡＰＣ付き光送信器の構成例を示すブロック図
【図１３】別の従来のＡＰＣ付き光送信器の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１　第１可変利得付加部
２　第２可変利得付加部
３　第１ＬＤ駆動部
４　第２ＬＤ駆動部
５　第１ＬＤ
６　第１ｍ−ＰＤ
７　レーザモジュール
８　第２ＬＤ
９　第２ｍ−ＰＤ
１０　ダミーレーザモジュール
１１　加算部
１２，３１　電流電圧変換部
１３　基準電圧発生部
１４，３２　比較部
１５　反転信号生成部
２０　電流源
２１　出力制御部
２２　ツェナーダイオード
３０　平均値検出部
３３　スイッチ
３４　個別調整回路

Claims (8)

1. Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ２値からなる信号が入力され、値の変化に応じて発光素子を点灯／消灯させることにより、この入力信号をＯＮ／ＯＦＦ２値からなる光信号に変換して送信する光送信器であって、
   同じ性能を持った第１および第２の発光素子、
   前記入力信号をもとに、同時刻における値が当該入力信号とは逆であるような反転入力信号を生成する手段、
   前記入力信号および前記反転入力信号が与えられ、それぞれの信号値に応じた電流で前記第１および第２の発光素子を駆動する駆動手段、
   前記駆動手段に与えられる入力信号および反転入力信号それぞれに利得を付加する手段、
   前記第１の発光素子から出力される光信号を送信する手段、
   前記第１および第２の発光素子それぞれの光出力パワーをモニタして、そのモニタ結果を示す信号を出力するモニタ手段、
   前記モニタ手段から出力される２つの信号を加算し、その加算結果を示す信号を出力する加算手段、および
   前記加算手段の出力信号を予め設定された基準値と比較して、その比較結果を示す信号を出力する比較手段を備え、
   前記利得付加手段は、前記加算手段の出力信号値が前記基準値と一致するように、前記入力信号および前記反転入力信号それぞれに付加する利得の量を、前記比較手段の出力信号に基づいて調整することを特徴とする、ＡＰＣ付き光送信器。
2. 前記性能には、入出力特性およびその温度依存性が含まれる、請求項１に記載のＡＰＣ付き光送信器。
3. 前記加算手段の出力信号の時間的な平均値を検出して、その検出結果を示す信号を出力する平均値検出手段、および
   前記平均値検出手段の出力信号を前記基準値と比較して、その比較結果を示す信号を出力する第２の比較手段をさらに備え、
   前記利得付加手段は、さらに、前記平均値検出手段の出力信号値が前記基準値と一致するように、前記入力信号および前記反転入力信号のどちらか一方を前記入力信号の値と前記比較手段の出力信号の値とに基づいて選択すると共に、その選択された信号に付加する利得の量を、前記第２の比較手段の出力信号に基づいて調整することを特徴とする、請求項２に記載のＡＰＣ付き光送信器。
4. Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ２値からなる信号が入力され、値の変化に応じて発光素子を点灯／消灯させることにより、この入力信号をＯＮ／ＯＦＦ２値からなる光信号に変換して送信する光送信器であって、
   発光素子、
   前記入力信号が与えられ、その信号値に応じた電流で前記発光素子を駆動する駆動手段、
   前記発光素子から出力される光信号を送信する手段、
   前記発光素子の光出力パワーをモニタして、そのモニタ結果を示す信号を出力するモニタ手段、
   前記入力信号をもとに、同時刻における値が当該入力信号とは逆であるような反転入力信号を生成する手段、
   前記反転入力信号が与えられて、同時刻における値が前記モニタ手段の出力信号とは逆であるような電流を出力する電流源、
   前記駆動手段に与えられる入力信号および前記電流源に与えられる反転入力信号のそれぞれに利得を付加する手段、
   前記モニタ手段の出力信号と前記電流源の出力電流とを加算し、その加算結果を示す信号を出力する加算手段、および
   前記加算手段の出力信号を予め設定された基準値と比較して、その比較結果を示す信号を出力する比較手段を備え、
   前記利得付加手段は、前記加算手段の出力信号値が前記基準値と一致するように、前記入力信号および前記反転入力信号それぞれに付加する利得の量を、前記比較手段の出力信号に基づいて調整することを特徴とする、ＡＰＣ付き光送信器。
5. 前記電流源は、自身が出力しようとする電流の値を、周囲温度の変化に応じて制御する手段を含む、請求項４に記載のＡＰＣ付き光送信器。
6. 前記電流制御手段が、前記発光素子と同様の温度依存性を示すツェナーダイオードによって実現されている、請求項５に記載のＡＰＣ付き光送信器。
7. Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ２値からなる信号が入力され、値の変化に応じて発光素子を点灯／消灯させることにより、この入力信号をＯＮ／ＯＦＦ２値からなる光信号に変換して送信するような光送信器において、発光素子の光出力パワーを一定に保つ方法であって、
   入力信号をもとに、同時刻における値が当該入力信号とは逆であるような反転入力信号を生成するステップ、
   前記入力信号および反転入力信号それぞれに利得を付加するステップ、
   利得付加後の入力信号に応じた電流で発光素子を駆動するステップ、
   前記発光素子から出力される光信号を送信するステップ、
   前記発光素子からの光出力パワーをモニタするステップ、
   前記利得付加後の反転信号に応じて、同時刻における値が前記モニタの結果を示す信号とは逆であるような反転モニタ信号を生成するステップ、
   前記モニタ信号と前記反転モニタ信号とを互いに加算するステップ、および
   前記加算の結果に基づいて、前記入力信号および反転入力信号に付加する利得を調整するステップを備える、ＡＰＣ方法。
8. 前記加算の結果の時間的な平均値を検出するステップ、および前記入力信号の値と前記加算の結果と前記平均値とに基づいて、前記入力信号および反転入力信号のどちらか一方に付加する利得だけを調整するステップをさらに備える、請求項７に記載のＡＰＣ方法。

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