JP2004235417A

JP2004235417A - 光半導体装置および光伝送装置

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Publication number: JP2004235417A
Application number: JP2003021962A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ariga; 博有賀; Shinichi Kaneko; 進一金子; Kiyohide Sakai; 清秀酒井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-30
Also published as: JP4526767B2

Abstract

【課題】光半導体装置において、光半導体素子から出力される光出力波形の立ち下がり時間を改善すること。
【解決手段】ＬＤ（光半導体素子）２０と、ＬＤ（光半導体素子）２０に駆動電流を出力するＬＤ駆動回路１とを備え、ＬＤ駆動回路１は、方形波の駆動電流と、当該駆動電流の最大繰り返し周波数に対して略３倍の周波数、あるいは、それ以上の周波数を有する正弦波的な信号電流とを重ね合わせた信号電流を駆動信号として出力する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光半導体装置および光伝送装置に関するものであり、特に、電気信号に基づいて変調された光信号を出力する光半導体素子を備えた光半導体装置および光伝送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体レーザを駆動して光信号を出射させる半導体レーザ駆動回路を備え、この半導体レーザ駆動回路と半導体レーザとの間に、インピーダンス整合素子と立ち下がり時間調節抵抗素子とを設けて半導体レーザに光変調信号を供給する光半導体装置がある（例えば、特許文献１を参照）。この立ち下がり時間調節抵抗素子は、半導体レーザに並列に配置され、半導体レーザとインピーダンス整合素子の有するインピーダンス誤差によって、半導体レーザ駆動回路との間に生じるインピーダンスの不整合を補正する。さらに、この立ち下がり時間調節抵抗素子は、光信号の立ち下がり時間を調節している。
【０００３】
また、従来から、半導体レーザおよびダンピング抵抗からなる直列接続体に対し、有限の寄生インダクタンス成分を含む外付け抵抗を並列に接続する光半導体装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。この文献においては、半導体レーザ、ダンピング抵抗、外付け抵抗などの並列接続素子全体でのインダクタンス量が、駆動回路側から見て抵抗が接続されない場合に比べて低減される技術が開示されており、光送信波形上での立ち下がり時間の増大を伴うことなく、リンギングを抑圧した光出力波形が得られている。
【０００４】
さらに、従来技術として、差動増幅回路とインピーダンス整合素子と駆動振幅調整電流源と電源とを有し、差動増幅回路への信号入力端子と差動増幅器との間に波形整形回路を接続する光半導体装置がある（例えば、特許文献３を参照）。この文献に記載された光半導体装置では、光変調素子の駆動波形が調整され、最適かつ高速な光出力波形が得られている。また、この駆動波形の調整においては、光出力波形のクロスポイントが最適な状態に設定されている。
【０００５】
また、従来から、立ち上がり時間や立ち下がり時間が比較的に長い半導体レーザ駆動回路に対して、その立ち上がり特性または立ち下がり特性を改善しようとするとき、この半導体レーザ駆動回路にピーキング特性を持たせるように調整することによって、僅かなリンギングが発生することが知られている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３２７６１７号公報（第４−８頁、図１）
【特許文献２】
特開平７−４６１９４号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献３】
特開平１１−２２３８０２号公報（第１、３−５頁、図３）
【非特許文献１】
ＡＶｅｒｓａｔｉｌｅＳｉ−ＢｉｐｏｌａｒＤｒｉｖｅｒＣｉｒｃｕｉｔｗｉｔｈＨｉｇｈＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔａｇｅＳｗｉｎｇｆｏｒＥｘｔｅｒｎａｌａｎｄＤｉｒｅｃｔＬａｓｅｒＭｏｄｕｌａｔｉｏｎｉｎ１０Ｇｂ／ｓＯｐｔｉｃａｌ−ＦｉｂｅｒＬｉｎｋｓＩＥＥＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＬＩＤ−ＳＴＡＴＥＣＩＲＣＵＩＴＳ，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．９（第１０１４−１０１７頁、図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の光半導体装置では、立ち下がり時間の長い光信号を改善するため、半導体レーザと半導体レーザ駆動回路との間に、インピーダンス整合素子またはダンピング抵抗を設け、これと並列に抵抗素子を接続していた。しかし、並列接続の抵抗素子を介して高周波信号が接地面に漏れ出るため、大きな電力損失を伴うという問題点があった。
【０００８】
また、従来の光半導体装置では、光出力波形のクロスポイントのずれを解消するために、波形整形回路でクロスポイントの位置を調整し、クロスポイントのずれの範囲内で光出力波形における見かけ上の立ち下がり時間を短縮するようにしていた。しかし、光出力波形の立ち下がりの勾配（立ち下がりの速度）が小さくなって、光出力波形のアイ開口が非対称な形状に歪んでしまうような場合には、立ち下り時間をより早くするような調整、すなわち、立ち下がりの勾配をより大きくするような調整ができず、短縮できる時間にも自ずと限界があった。
【０００９】
また、立ち下がり時間が比較的に長い半導体レーザ駆動回路の立ち下がり特性を改善するために半導体レーザ駆動回路にピーキング特性を持たせるように調整する技術について上述したが、この技術は、リンギング現象を生じさせて光波形を劣化させるものであり、従来は、排除もしくは低減すべきものであるとして取り扱われており（特許文献２、非特許文献１を参照）、このピーキング特性を積極的に活用しようという考え方はなかった。
【００１０】
しかし、たとえ、光波形が半導体レーザ駆動回路のリンギング特性で波打っていたとしても、受信器で光電気変換され、電気フィルタを通過した後の電気波形のアイ開口が改善されていればよい。
【００１１】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、光半導体素子から出力される光出力波形の立ち下がり時間を改善せしめる光半導体装置および光伝送装置を得ることを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる光半導体装置にあっては、光半導体素子と、前記光半導体素子に駆動電流を出力する駆動回路とを備え、前記駆動回路は、方形波の駆動電流と当該駆動電流の最大繰り返し周波数に対して略３倍の周波数かそれ以上の周波数を有する正弦波的な信号電流とを重ね合わせた信号電流を出力することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、光半導体素子に駆動電流を出力するために光半導体装置に備えられた駆動回路は、方形波の駆動電流に当該駆動電流の最大繰り返し周波数に対して略３倍の周波数かそれ以上の周波数を有する正弦波的な信号電流を重ね合わせた信号電流を駆動信号として出力することで、フィルタで等化した後の電気信号の立ち下がり特性を改善する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる光半導体装置および光半導体装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
図１は、実施の形態１にかかる光半導体装置の一例を示す回路構成図である。同図において、レーザダイオード駆動回路（以下、ＬＤ駆動回路）１は、差動型の入力構成を有する入力バッファ１１と、逆相信号および正相信号を出力する差動構成を成す一対の差動トランジスタ１２、１３、定電流動作をするトランジスタ１４、差動トランジスタ１２、１３のコレクタの負荷であり、インピーダンス整合をとるための抵抗１５、１６をそれぞれ備えている。
【００１６】
入力バッファ１１は、入力される逆相信号と正相信号の波形を整形し、差動トランジスタ１２および１３のベースへ入力する調整された逆相信号と正相信号を生成する。
【００１７】
差動構成を成す一対の差動トランジスタ１２、１３とトランジスタ１４は、差動増幅器を構成する。差動トランジスタ１２および１３のそれぞれのコレクタ側は、抵抗１５および１６の一方側に接続されている。抵抗１５、１６の他方側は接地端子に接続される。差動トランジスタ１２および１３のそれぞれのエミッタは、定電流動作をするトランジスタ１４に接続されている。
【００１８】
差動トランジスタ１２のベースには入力バッファ１１の逆相信号出力端子が接続され、差動トランジスタ１３のベースには入力バッファ１１の正相信号出力端子が接続されている。トランジスタ１４のエミッタ側、および入力バッファ１１の電圧入力端子は、ともに負電源（Ｖｅｅ）に接続されている。
【００１９】
差動トランジスタ１２、１３のコレクタ側の出力端子は、マイクロストリップ線路やグランデッドコプレーナ線路などで構成される分布定数回路１８、整合抵抗１９ａ、１９ｂを介してレーザダイオード（以下、ＬＤ）２０の一対の電極（アノードと、カソード）にそれぞれ接続されている。
【００２０】
なお、差動トランジスタ１２、１３は、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）を用いても良い。この場合、ＬＤ２０のアノード、カソードともに、電界効果型トランジスタのドレイン側にそれぞれ接続される。
【００２１】
ＬＤモジュール２側は、分布定数回路１８と、２０Ω程度のインピーダンス整合用の整合抵抗１９ａ、１９ｂとを介して、高周波インピーダンスが５Ω程度のＬＤ２０と接続される。ＬＤ２０のアノード側は整合抵抗１９ｂに電気的に接続された導体線路に半田などで接合され、ＬＤ２０のカソード側はワイヤボンド２９を介して、整合抵抗１９ａと電気的に接続された導体線路に接続される。
【００２２】
分布定数回路１８は、ＬＤ駆動回路１の差動型の差動トランジスタ１３、１２のそれぞれの出力端子と、整合抵抗１９ａ、１９ｂのそれぞれとの間を、差動線路やワイヤボンドで接続して構成される。差動線路は、２つの導体線路（第１、第２の導体線路）を近接して配置して分布定数線路を構成する。差動線路を構成する導体線路は、誘電体基板の表面に形成されたストリップ導体と、誘電体基板の裏面に形成された地導体とで、マイクロストリップ線路を構成する。または、これ以外の導体線路として、ストリップ導体がコプレーナ線路や、グランデッドコプレーナ線路や、トリプレート線路などの他のマイクロ波伝送用の線路であっても良い。差動線路は、２つの導体線路に対する入力信号の、一方が正相信号、他方が逆相信号となるようにして信号伝送を行うことにより、２線路間の電気的結合度を高め、電界の漏洩損失を低減することができる。このため、差動線路は、結合線路とも呼ばれる。
【００２３】
ここで、例えば、ＬＤ駆動回路１の出力端子の一端（正相信号出力端子または逆相信号出力端子）をＬＤ２０のカソードに接続し、ＬＤ２０のアノードをグランドに接地する従来の単相駆動方式の場合について考える。この場合、ＬＤを駆動した大電流が接地を経由してＬＤ駆動回路に帰還するので、接地電位が変動する。このため、光受信系の電子回路を近接して設置した場合、微弱電流を検出する光受信系の電子回路（例えばプリアンプ、トランスインピーダンスアンプなど）に悪影響が出ることがある。
【００２４】
これに対し、この実施の形態では、差動線路を用いて、ＬＤをプッシュ・プル動作しているので、大電流は差動線路を流れ、接地電位の変動が少なくなり、周辺回路への影響が出にくいという利点がある。
【００２５】
差動線路は、上述した２本の信号伝送用の導体線路（第１、第２の導体線路）を近接して配置した差動型のマイクロストリップ線路（マイクロストリップ差動線路）、あるいは差動型のグランデッドコプレーナ線路（グランデッドコプレーナ差動線路）や、２本の導体ピンを近接して配置した差動ピン（あるいはリード）などによって構成される。
【００２６】
高周波に対するインピーダンスが大きいソレノイド２１ａ（第１のインダクタンス素子）と、このソレノイド２１ａに並列に接続され共振防止のためにＱ値を下げる抵抗２２ａとから第１のバイアス回路２８ａが構成される。また、高周波に対するインピーダンスが大きいソレノイド２１ｂ（第２のインダクタンス素子）と、このソレノイド２１ｂに並列に接続され共振防止のためにＱ値を下げる抵抗２２ｂとから第２のバイアス回路２８ｂが構成される。ソレノイド２１ａ、２１ｂには、バイアス電流（直流）を通過させるとともに、ＬＤ駆動回路１から出力される変調信号（数百ｋＨｚ〜数十ＧＨｚの電気信号）が第１、第２のバイアス回路２８ａ、２８ｂから漏れ出るのを抑圧する、すなわち高周波信号を遮断するために空心コイルを用いている。
【００２７】
第１のバイアス回路２８ａのソレノイド２１ａ、および第２のバイアス回路２８ｂのソレノイド２１ｂとも、それぞれワイヤボンド２３ａ、２３ｂを介して、それぞれの一端側が、ＬＤ２０のアノードおよびカソードに電気的に接続されたそれぞれの導体線路と接続される。これによって、バイアス回路２８ａは、ワイヤボンド２３ａを介して整合抵抗１９ａに電気的に接続された導体線路と接続されて、ワイヤボンド２９を介してＬＤ２０のカソードに接続される。また、バイアス回路２８ｂは、ワイヤボンド２３ｂを介して整合抵抗１９ｂに電気的に接続された導体線路と接続されて、ＬＤ２０のアノードの半田付けされた導体線路（パッド）に接続される。
【００２８】
ＬＤ２０のアノード側は、ワイヤボンド２３ｂ、第２のバイアス回路２８ｂの並列回路を介して接地端子に接続されている。ＬＤ２０のカソード側は、ワイヤボンド２３ａ、第２のバイアス回路２８ａの並列回路を介してトランジスタ２４に接続される。トランジスタ２４は、エミッタ側が負電圧源（Ｖｅｅ）に接続され、定電流動作を行う。この負電源は、ＬＤ駆動回路１のトランジスタ１４が接続される負電源（Ｖｅｅ）と同じ電圧としているが、異なる電圧にしても良い。なお、バイアス回路２８ａ、２８ｂは、ワイヤボンド２３ａ、２３ｂなどとともに、高周波的には非接地の開放端子の如く作用する。
【００２９】
このＬＤ２０の駆動構成によれば、ＬＤ２０のアノード、カソードに一対の第１、第２のバイアス回路２８ａ、２８ｂを介して直流バイアス電流が供給され、かつ差動型の一対の差動トランジスタ１２、１３によってＬＤ２０のアノード、カソードに高周波の変調電流が差動で入力されている。
【００３０】
すなわち、ＬＤ駆動回路１の差動トランジスタ１２がＯＮからＯＦＦ（差動トランジスタ１３がＯＦＦからＯＮ）になると、ＬＤ２０に変調電流が流れ、ＬＤ２０からのレーザ光出力はＯＦＦからＯＮとなる。また、差動トランジスタ１３がＯＮからＯＦＦ（差動トランジスタ１２がＯＦＦからＯＮ）になると、ＬＤ２０に流れる変調電流が小さくなり、ＬＤ２０からのレーザ光出力はＯＮからＯＦＦとなる。
【００３１】
したがって、ＬＤ駆動回路１の差動的に構成された差動トランジスタ１２、１３から出力された変調電気信号は、分布定数回路１８などを通じてＬＤ２０に伝送され、ＬＤ２０において変調電気信号が光変調信号に変換される。ＬＤ２０から発生された光変調信号は、集光レンズ２５によって光ファイバ２６に集光され、この光ファイバ２６を通じて出力される。
【００３２】
ここで、図２は、負電圧で駆動される一般的なＬＤ駆動回路から出力される電気信号波形のアイパターンの一例を示す図である。このＬＤ駆動回路は、負電圧で駆動されているので、光信号パルスの立ち上がり部に対応する電気信号パルスの立ち上がり部は下方に向かう部分であり、逆に、光信号パルスの立ち下がり部に対応する電気信号パルスの立ち下がり部は上方に向かう部分である。いま、立ち下がり時間をＴｆとし、立ち上がり時間をＴｒとすると、同図に示すように、ＴｆがＴｒに比較して略４０％長くなっている。
【００３３】
図３（ａ）は、ＬＤ駆動回路１の一対の差動トランジスタ１２、１３の立ち上がり、立ち下がり特性を模式的に示す説明図であり、図３（ｂ）は、一対の差動トランジスタ１２、１３の立ち上がり、立ち下がり特性が平均化される原理を示す説明図である。
【００３４】
一対の差動トランジスタ１２、１３のそれぞれの特性は同等と仮定すると、図２に示したように、立ち下がり時間Ｔｆと立ち上がり時間Ｔｒとの間には、Ｔｒ＜Ｔｆの関係があり、この関係を模式的に示すと、図３（ａ）に示すような波形となる。
【００３５】
一方、図１に示したように、正相信号と逆相信号とが分布定数回路１８を経由し、いずれか一つが整合抵抗１９ａを介してＬＤ２０のカソードに接続され、他方が整合抵抗１９ｂを介してＬＤ２０のアノードに接続されている。これらの接続により、差動トランジスタ１２が立ち上がるときは差動トランジスタ１３が同時に立ち下がり、差動トランジスタ１２が立ち下がるときは差動トランジスタ１３が同時に立ち上がるので、ＬＤ２０から見れば一対の差動トランジスタ１２、１３からプシュ・プルで駆動されていることになる。
【００３６】
したがって、図１に示すこの発明の光半導体装置の回路は、このようなプシュ・プル動作を行うので、分布定数回路１８が差動線路となりＬＤ２０に対する電流の押し込み（ｐｕｓｈ）と吸い出し（ｐｕｌｌ）とを同時に行い、ＬＤ２０から見れば差動トランジスタ１２の立ち上がり時間（Ｔｒ）と、差動トランジスタ１３の立ち下がり時間（Ｔｆ）との平均時間（（Ｔｒ＋Ｔｆ）／２）で動作していることになる。この結果、図３（ｂ）に示すような、立ち上がり時間と立ち下がり時間とが平均化され、対称形を成した、立ち上がり／立ち下がり特性となる。
【００３７】
図４は、リンギングの周波数を変化させて、光波形と等化後の電気波形とを、それぞれ重ね書きした図である。同図に示す波形は、光半導体であるＩｎＧａＡｓＰ系のレーザダイオード素子のレート方程式を、ＮＲＺ（ＮｏｎＲｅｔｕｒｎｔｏＺｅｒｏ）、２^７−１のＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ−ＲａｎｄｏｍＢｉｎａｒｙＳｅｑｕｅｎｃｅ）の方形波をした注入電流波形（方形波デジタル出力の電気波形）にそれぞれの周波数の正弦波振幅（正弦波的な電気波形）を重ね合わせた際に出力される光波形（同図中央に示す「フィルタなし」）と、この光出力波形を（４次の）ベッセルフィルタで等化した後の電気波形（同図右側に示す「フィルタあり」）とをシュミレーションしたものである。
【００３８】
このシュミレーション結果から明らかなように、方形波信号の最大繰り返し周波数が５ＧＨｚであるのに対してリンギングの周波数を、ほぼ３倍の１５ＧＨｚ付近か、それ以上にするとフィルタで等化した後の電気信号の立ち下がりが上昇して、アイ開口の大きなより品質のよい光出力波形が得られることが分かる。
【００３９】
ここで、この正弦波的な電気波形を有する信号電流は、正弦波的な振幅を時間とともに減衰させるとともに、当該正弦波的な振幅を少なくとも１．５周期の間で有意に持続していることを特徴としている。
【００４０】
例えば、光出力波形のアイ開口における波形線が幾重にも重なりを生じて波形品質が劣化する場合、光出力信号の伝送先（光受信装置側）でビットエラーが増大する。従来の光半導体装置では、そのような波形改善効果において限界があった。
【００４１】
しかし、この実施の形態では、ＬＤ駆動回路の方形波デジタル出力の電気波形に、その電気波形の最大繰り返し周波数のほぼ３倍の正弦波的な電気波形を重ね合わせることにより、アイ開口の大きなより品質のよい光出力波形を得ている。
【００４２】
図５（ａ）は、この発明の実験例である光波形を示す図であり、図５（ｂ）は、この発明の実験例であるフィルタ等価後の電気波形を示す図である。また、図６は、この発明を用いない場合のフィルタ等価後の電気波形を示す図である。
【００４３】
図５（ａ）に示す波形は、実際にこの原理を応用した光半導体装置（または光送信装置）が出力する光波形である。一見すると、この図が示すように、アイ開口が小さくなり、光信号が劣化したように見受けられる。しかしながら、図示を省略している光受信装置に設けられたベッセルフィルタで等化した後の電気波形を示すものである図５（ｂ）に示す波形を見れば、良好なアイパターンが得られていることが分かる。また、この原理を使用していない場合の電気出力波形の例である図６と比較して、十分な改善効果が得られていることが分かる。なお、ここではベッセルフィルタを用いた場合について示したが、これ以外の他の低域通過フィルタを用いてもよい。
【００４４】
なお、最大繰り返し周波数は、ＮＲＺ方式では伝送レートが１０Ｇビット／秒のときには５ＧＨｚであり、ＲＺ（ＲｅｔｕｒｎｔｏＺｅｒｏ）方式の場合は１０Ｇビット／秒のときには１０ＧＨｚであり、信号パターンによってその周波数が異なる。
【００４５】
また、光送信装置から伝送された光信号は光ファイバを介して伝送された後、ベッセルフィルタの設けられた光受信装置で受信される。光ファイバの伝送距離が１００ｋｍを超える長距離に渡って伝送される場合、光波長の分散特性の影響によって波形が劣化する。このため、この実施の形態の光半導体装置から出力される光信号の波長（ＬＤ２０の出力波長）は、波長分散特性の影響の生じ難い１．３μｍ帯が好適である。ただし、波長分散特性の影響を受けない範囲内であれば、１．５μｍ帯などの他の波長帯の光信号を出力するＬＤ２０を用いても良い。
【００４６】
この実施の形態によれば、ＬＤ駆動回路の方形波デジタル出力の電気波形に、その電気波形の最大繰り返し周波数のほぼ３倍の正弦波的な電気波形が重ね合わされているので、光半導体素子の立ち下がりの開始時には光強度が比較的に大きくなっている。このため、その立ち下がり時間が同等であっても光出力変化の勾配が大きくなり、結果として良好なアイ開口を得ることができる。
【００４７】
以上説明したように、この実施の形態の光半導体装置によれば、光半導体素子に駆動電流を出力するために光半導体装置に備えられた駆動回路が、方形波の駆動電流と当該駆動電流の最大繰り返し周波数の略３倍の周波数かそれ以上の周波数を有する正弦波的な信号電流とを重ね合わせた信号電流を駆動信号として出力するようにしているので、フィルタで等化した後の電気信号の立ち下がり特性が改善され、アイ開口の大きなより品質のよい光出力波形が得られるという効果を奏する。
【００４８】
また、この実施の形態の光半導体装置によれば、駆動回路が出力する方形波の駆動電流に、正弦波的な振幅が時間とともに減衰し、この正弦波的な振幅が少なくとも方形波の駆動電流の最大繰り返し周期の略１．５倍の周期の間で有意に維持されている信号電流が重ね合わされることにより、電気信号の立ち下がり特性の改善が効果的に実現できるという効果を奏する。なお、ここでいうところの有意とは、電気信号の立ち下がり特性の改善効果が生ずる程度に、方形波の駆動電流に重ね合わされる正弦波的な信号が出力されることを意味する。
【００４９】
また、この実施の形態の光伝送装置によれば、光半導体装置から出力された光信号を受光して光電変換する光電変換素子（図示省略）および当該光電変換素子の後段に接続された低域通過フィルタを有した光受信装置（図示省略）と、上述した光半導体装置とを備えることにより、アイ開口の大きなより品質のよい光出力波形が得られるという効果を奏する。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる光半導体装置によれば、光半導体素子に駆動電流を出力するために光半導体装置に備えられた駆動回路が、方形波の駆動電流と当該駆動電流の最大繰り返し周波数の略３倍の周波数かそれ以上の周波数を有する正弦波的な信号電流とを重ね合わせた信号電流を駆動信号として出力するようにしているので、フィルタで等化した後の電気信号の立ち下がり特性が改善され、アイ開口の大きなより品質のよい光出力波形が得られるという効果を奏する。
【００５１】
また、この発明にかかる光半導体装置を用いれば、光信号の伝送に有用な光伝送装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる光半導体装置の一例を示す回路構成図である。
【図２】負電圧で駆動される一般的なＬＤ駆動回路から出力される電気信号波形のアイパターンの一例を示す図である。
【図３】（ａ）は、ＬＤ駆動回路の一対の差動トランジスタの立ち上がり、立ち下がり特性を模式的に示す説明図であり、（ｂ）は、一対の差動トランジスタの立ち上がり、立ち下がり特性が平均化される原理を示す説明図である。
【図４】リンギングの周波数を変化させて、光波形と等化後の電気波形とを、それぞれ重ね書きした図である。
【図５】（ａ）は、この発明の実験例である光波形を示す図であり、（ｂ）は、この発明の実験例であるフィルタ等価後の電気波形を示す図である。
【図６】この発明を用いない場合のフィルタ等価後の電気波形を示す図である。
【符号の説明】
１ＬＤ駆動回路、２ＬＤモジュール、１１入力バッファ、１２，１３差動トランジスタ、１４，２４トランジスタ、１５，２２ａ，２２ｂ抵抗、１８分布定数回路、１９ａ，１９ｂ整合抵抗、２０ＬＤ、２１ａ，２１ｂソレノイド、２３ａ，２３ｂ，２９ワイヤボンド、２５集光レンズ、２６光ファイバ、２８ａ，２８ｂバイアス回路、Ｔｆ立ち下がり時間、Ｔｒ立ち上がり時間。

Claims

光半導体素子と、
前記光半導体素子に駆動電流を出力する駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、方形波の駆動電流と、当該駆動電流の最大繰り返し周波数に対して略３倍の周波数かそれ以上の周波数を有する正弦波的な信号電流と、を重ね合わせた信号電流を出力することを特徴とする光半導体装置。
前記正弦波的な信号電流は、正弦波的な振幅が時間とともに減衰し、この正弦波的な振幅が少なくとも前記方形波の駆動電流の最大繰り返し周期の略１．５倍の周期の間で有意に維持されていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
前記光半導体素子の出力光信号は、１０ＧｂｐｓのＮＲＺ（ＮｏｎＲｅｔｕｒｎｔｏＺｅｒｏ）信号であって、前記最大繰り返し周波数は５ＧＨｚであることを特徴とする請求項１または２に記載の光半導体装置。
前記光半導体素子の出力光信号は、１０ＧｂｐｓのＲＺ（ＲｅｔｕｒｎｔｏＺｅｒｏ）信号であって、前記最大繰り返し周波数は１０ＧＨｚであることを特徴とする請求項１または２に記載の光半導体装置。
前記駆動回路は差動増幅器で構成され、一対の正相信号および逆相信号を出力する一対の出力端子を有し、
一端部が前記駆動回路の有する一対の出力端子の一方に接続され、他端部が前記光半導体素子の有する一対の電極の一方に接続された第１の導体線路と、
一端部が前記駆動回路の有する一対の出力端子の他方に接続され、他端部が前記光半導体素子の有する一対の電極の他方に接続されて、前記第１の導体線路とともに一対の差動線路を成す第２の導体線路と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光半導体装置。
前記第１の導体線路と、前記光半導体素子の一方の電極の接続部に接続され、バイアス電流が流れる第１のインダクタンス素子と、
前記第２の導体線路と、前記光半導体素子の他方の電極の接続部に接続され、バイアス電流が流れる第２のインダクタンス素子と、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の光半導体装置。
前記光半導体装置は、１．３μｍ帯の波長の光信号を出力することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光半導体装置。
請求項１〜７のいずれか一つに記載の光半導体装置と、
前記光半導体装置から出力された光信号を受光して光電変換する光電変換素子および当該光電変換素子の後段に接続された低域通過フィルタを有した光受信装置と、
を備えたことを特徴とする光伝送装置。