JP2004289481A

JP2004289481A - Optical transmitter

Info

Publication number: JP2004289481A
Application number: JP2003078799A
Authority: JP
Inventors: Hideo Arimoto; 英生有本; Koichi Watanabe; 康一渡辺; Nobuhiko Kikuchi; 信彦菊池
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: JP4173392B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmitter capable of attaining high level adjustment over a wide range so as to obtain a desired optical waveform. <P>SOLUTION: In the optical transmitter provided with an optical modulator for applying external modulation to an incident light from a semiconductor laser or the like and providing an output, a bias voltage application terminal 5 is provided on a cathode of the optical modulator 2, and a bias voltage is applied to the terminal 5. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光送信器に関し、半導体レーザなどから入射光を外部変調して出力する光変調器を備える光送信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ通信システムにおいては、伝送路の大容量化に伴い変調速度の増大が急務である。レーザダイオードの直接強度変調では、比較的大きな波長チャーピングが伝送距離及び変調速度を制限する。チャーピングのある信号光が色分散（波長分散）を有する光ファイバを通過すると、通常は波形の歪みが生じる。この問題を避けるために、チャーピングを生じさせにくい外部光変調器の使用に対する期待が高まっている。実用的な外部光変調器として、マッハツェンダ型光変調器（ＭＺ光変調器）が開発された。光源からの一定強度のキャリア光がＭＺ光変調器に供給され、光の干渉を用いたスイッチング動作によって、強度変調された信号光が得られる。例えば、ＬｉＮｂＯ_３結晶を用いたＭＺ光変調器や化合物半導体結晶を用いたＭＺ光変調器が報告されている。
【０００３】
またＭＺ光変調器より低電力駆動が可能で小型化に適した外部光変調器として、電界吸収型光変調器（ＥＡ光変調器）が提案されている。ＥＡ光変調器は、印加電圧に応じてキャリア光を吸収することにより、強度変調された信号光を生成する。例えば、化合物半導体結晶を用いたＥＡ光変調器が報告されている。実用的なＥＡ光変調器は、半導体積層技術により半導体チップとして提供される。ＥＡ光変調器は、キャリア光源として用いられるレーザダイオードとの一体化が容易である。従って、キャリア光源と光変調器との間の結合損失の低減による高出力化や小型化が可能となる。例えば、ＤＦＢ−ＬＤ（分布帰還型レーザダイオード）とＥＡ光変調器とをモノリシックに一体化したＥＡ−ＤＦＢレーザ半導体チップが報告されている。
【０００４】
外部光変調器を駆動する方式はコレクタ出力駆動方式が一般的である（特許文献１）。この方式は、トランジスタのコレクタからの出力電圧がｐｎ接合からなる光変調器のアノードに印加され、入射光を変調する方式である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４９５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
コレクタ出力駆動方式は、光変調器の容量Ｃと抵抗Ｒの積であるＣＲ時定数により高速動作性が制限される。よって、高速動作させる場合、動作可能な容量の大きさに制限がある。
【０００７】
別の駆動方式としてエッミタフォロア駆動方式が考えられる。この方式は、出力段にエミッタフォロワ回路を有する駆動方式であり、トランジスタのエミッタからの出力電圧が光変調器のアノードに印加され、入射光を変調する。この方式はコレクタ出力駆動と比較し、ＣＲ時定数制限のある駆動方式から容量の低インピーダンス駆動に置き換わる。ゆえに高速性の制限はエミッタフォロアに流す電流と光変調器の容量の充放電時間に置き換わる。よって、エミッタフォロアに電流をより多く流すことにより高速性が上がることから、特に１０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の高速通信において有効な駆動方法である。
【０００８】
ところで光変調器を高速に駆動する場合、良好な光波形を得るためには、入射光波長と光変調器の吸収端波長との差が一定になるように駆動信号のハイレベル調整が必要である。このことを光変調器がＥＡ型である場合を例として、図１を用いて説明する。
【０００９】
図１（ａ）は光変調器の吸収特性の波長依存性を示す図であり、吸収端波長λＥＡ１をもつ吸収特性Ａｂ１と吸収端波長λＥＡ２をもつ吸収特性Ａｂ２とを示している。入射光波長λＬＤとλＥＡ１の差を離長量△Ｈ１、入射波長λＬＤとλＥＡ２の差を離長量△Ｈ２とおく。図１（ｃ）は入射光の透過率の電圧依存性を示す図である。Ａｂ１とＴｒ１とが対応し、Ａｂ２とＴｒ２とが対応する。△Ｈ１＞△Ｈ２であることから、Ｔｒ２の方が小さい電圧から吸収を開始している。図１（ｂ）は光変調器の電気駆動波形である。図１（ｄ）は、この電気波形で駆動した場合の出力光波形を示す。光波形１はＡｂ１に対応し、光波形２はＡｂ２に対応する。Ａｂ２では光信号がＯＦＦのときに十分に光が弱く、良好な波形になっているのに対し、Ａｂ１では△Ｈ１が大きいために、光信号がＯＦＦのときに十分光が消えていない。このように、良好な波形を得ることのできる△Ｈの範囲は限られており、光変調器がＥＡ型、波長１５５０μｍ帯の場合、良好な光波形を得るためには△Ｈが約５０ｎｍでなければならないことが知られている。
【００１０】
一方、光変調器の吸収端λＥＡは電圧印加により長波長側へシフトする。吸収層の構造に依存するが、単位電圧当りのλＥＡのシフト量は約２５ｎｍ／Ｖである。よって、△Ｈはバイアス電圧Ｖｂを印加することによって調整することができる。例えば、バイアス電圧を印加しない状態で△Ｈ＝７５ｎｍの場合、Ｖｂ＝−１Ｖ印加することにより△Ｈ＝５０ｎｍとなり、この状態で駆動すれば、良好な波形が得られる。
【００１１】
以上、光変調器が電界吸収型の場合で説明したが、良好な光波形を得るためには駆動信号のハイレベルを調整する必要があることは、光変調器がＭＺ型である場合も同様である。
【００１２】
光変調器をエミッタフォロア駆動する場合の光変調器に印加されるハイレベル調整方法として一般的と思われる方法を、図２を用いて説明する。図２は、駆動回路内にハイレベル調整機能をもつ駆動回路と光変調器の回路図である。図２において、駆動回路は１−１，１−２，１−３，１−４のトランジスタと、３−１，３−２の抵抗と、４−１，４−２，４−３の電流源を有する。トランジスタ１−４のエミッタ側の出力に電界吸収型変調器２が接続されている。トランジスタ１−１と１−２は差動回路を構成しており、抵抗３−１，３−２とトランジスタに流れる電流で決まる出力電圧がトランジスタ１−３，１−４のベースに接続される。トランジスタ１−３，１−４はコレクタが接地され、いわゆるエミッタフォロア形式となり、出力インピーダンスは低インピーダンスになっている。このエミッタフォロアを出力回路として、光変調器２のアノードと接続され、光変調器２を駆動する構成となっている。
【００１３】
ハイレベルの調整は、コレクタ電圧ＶＣＣを調整することにより行われる。しかし、トランジスタの耐圧性能により、ＶＣＣによって調整可能なハイレベルの範囲は０．５Ｖ程度に制限される。このハイレベル調整範囲は、次に示すような場合に、良好な光波形を得るためには不十分である。
【００１４】
１つ目が、高速応答性を上げるためにエミッタフォロア駆動を２段繰り返す場合である。この場合、駆動信号のハイレベルＶＨＩは、ベース、エミッタ間電圧Ｖｂｅの２倍となる。Ｖｂｅは通常−１Ｖ程度であるため、ＶＨＩは約−２Ｖとなる。ＶＣＣにより調整すると、ＶＨＩ＝−１．７５Ｖから−２．２５Ｖの範囲で調整可能である。一方、光変調器、特にＥＡ型の場合、ＶＨＩは０Ｖ付近であることが望ましい。なぜなら、ＶＨＩがマイナスに大きくなると、光信号ＯＦＦ時に吸収層に印加される電界強度が強くなり、吸収が弱くなる。このため、光信号ＯＦＦ時の消光が不十分となり、悪い波形となる。しかし上記方法では、ＶＨＩを０Ｖ付近まで調整できない。
【００１５】
２つ目の場合は、光変調器の温度が変化する場合である。λＥＡは単位温度当り約０．６ｎｍ／℃で変化する。例えば、温度調整機構のない光送信器の場合、温度が０℃から８５℃の範囲で変化することが想定される。この場合、λＥＡは５１ｎｍだけ変化する。この温度範囲内で△Ｈを一定に保とうとすると、ハイレベルは２Ｖ程度の範囲で可変である必要があるが、ＶＣＣによる調整では不可能である。
【００１６】
その他のハイレベルを調整方法としてコレクタ出力回路で用いられるバイアスティーを、エミッタフォロア出力と光変調器のアノードの間に入れることも考えられる。しかし、エミッタフォロア駆動が低インピーダンス駆動であるために、原理的に不可能である。
本発明は、このような状況に鑑み、広い範囲でのハイレベル調整が可能であり、所望の光波形を得ることのできる光送信器を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、エミッタフォロア出力を持つ駆動回路によって光変調器を駆動する光変調器において、光変調器のカソード側にバイアス電圧を印加することによって前記目的を達成する。
【００１８】
すなわち、本発明による光送信器は、印加される駆動電圧に応じて光源からの入射光を変調して出力する光変調器と、出力段にエミッタフォロワ回路を有し前記光変調器のアノードに駆動電圧を印加する駆動回路と、光変調器のカソードに接続されたバイアス電圧印加端子とを備えることを特徴とする。
【００１９】
上記光送信器は、バイアス電圧印加端子に印加するバイアス電圧を出力するバイアス電圧印加回路を備えていてもよい。駆動電圧のハイレベル電圧をＶＨＩとするとき、バイアス電圧印加回路が出力するバイアス電圧は０ＶからＶＨＩの範囲で可変であるのが望ましい。
【００２０】
上記光送信器は、光変調器の温度を検出する温度モニタと、温度モニタからの出力に基づき入射光の波長と光変調器の吸収端波長との波長差が所定の値になるようバイアス電圧制御回路から出力されるバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御回路とを備えてもよい。温度モニタを設けると、温度検出信号に基づいてバイアス電圧を調整することが可能となり、光変調器の温度が変化したとしても常に最適な波形を得ることができる。
【００２１】
また、上記光送信器は、光変調器が電界吸収型光変調器である場合、駆動回路内の駆動電圧を出力するトランジスタのエミッタ電流をモニタする電流計と、電流計でモニタされたエミッタ電流が一定になるようにバイアス電圧印加回路から出力されるバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御回路とを備えるように構成してもよい。この場合、光源から光変調器に入射される入射光強度を一定にする必要がある。そのためには、例えば光源部に光源からの出射光あるいは光源から光変調器に入射される入射光の強度をモニタする光強度モニタを設け、光強度モニタからの出力によって光源から光変調器に入射される入射光の強度が一定となるように光源駆動電源を制御すればよい。上記電流計は光変調器に発生する光電流を検出することができ、光電流検出信号に基づいてバイアス電圧を調整することが可能となり、光変調器の温度が変わった場合にも常に最適な波形を得ることができる。
【００２２】
更に、上記光送信器は、光変調器が電界吸収型光変調器であり、駆動回路が駆動電圧を差動出力する場合、駆動回路内の駆動電圧を出力する第１のトランジスタのエミッタ電流をモニタする第１の電流計と、第１のトランジスタと対をなす第２のトランジスタのエミッタ電流をモニタする第２の電流計と、第１のトランジスタのエミッタ電流と第２のトランジスタのエミッタ電流との差が一定となるようバイアス電圧印加回路が出力するバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御回路とを備えるように構成してもよい。この場合にも、光源から光変調器に入射される入射光強度を一定にする必要がある。この構成により、光変調器に発生する光電流を検出し、光電流検出信号に基づいてバイアス電圧を調整することが可能となり、光変調器の温度が変わった場合にも常に最適な波形を得ることができる。
本発明の光送信器は、毎秒１０ギガビット以上の超高速光通信システムに好適である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図３は、本発明による光送信器の一例を示す回路図である。この光送信器は、出力段にエミッタフォロア回路を有する駆動回路と光変調器２とを有し、光変調器２のカソード側にバイアス電圧印加端子５を備える。図２に示した光送信器との違いは、ＶＣＣ端子が接地されていることと、光変調器２のカソード側にバイアス電圧印加端子５を設けたことである。
【００２４】
この光送信器によれば、光変調器のカソード側にバイアス電圧を印加することにより、光変調器に印加される駆動電圧のハイレベルを変えることが可能となる。このことを、図４を用いて説明する。図４（ａ）が駆動回路からの駆動電圧とバイアス電圧、図４（ｂ）が光変調器に印加される電圧を示す。光変調器に印加されるハイレベルＶＨＩ’は、駆動電圧のハイレベルＶＨＩとバイアス電圧Ｖｂを用いて、
ＶＨＩ’＝ＶＨＩ−Ｖｂ
と表すことができる。よって、Ｖｂを印加することによりＶＨＩ’を変えることが出来る。例えば、Ｖｂ＝ＶＨＩのとき、ＶＨＩ’＝０Ｖとなり、ＥＡ型光変調器に好ましい条件で駆動することが可能となる。
【００２５】
ここでは説明していないが、ＭＺ型光変調器においても光変調器に印加されるＶＨＩ’の調整が必要であり、本発明は有効である。
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００２６】
（実施例１）
図５は、本発明による光送信器の主要部の構成例を示した概略図である。具体的には、半導体基板１３上にエミッタフォロア出力変調器駆動回路１１と光変調器１２を作製する形態である。駆動信号伝送線路１４と光変調器のアノード１５とが接続され、光変調器のカソード１６とバイアス電圧印加端子１７とが接続されている。バイアス電圧印加端子１７にバイアス電圧を印加することにより、光変調器に印加されるハイレベルＶＨＩ’を調整でき、所望の光出力波形を得ることが出来る。
【００２７】
本例の光送信器の回路構成は、図３に示した通りである。この光送信器によれば、エミッタフォロア出力をもつ光変調器駆動回路において、バイアス電圧印加端子にバイアス電圧を印加することにより所望の光出力波形を得ることが出来る。
【００２８】
（実施例２）
図６は、本発明による光送信器の主要部の他の構成例を示した概略図である。実施例１との違いは、光変調器１２は駆動回路１１と別に形成され、半導体基板１３上に光変調器チップ１８を実装している点である。光送信器の回路構成は、実施例１と同様である。
【００２９】
この光送信器によれば、エミッタフォロア出力をもつ光変調器駆動回路において、バイアス電圧印加端子にバイアス電圧を印加することにより所望の光出力波形を得ることが出来る。
【００３０】
（実施例３）
図７は、本発明による光送信器の主要部の他の構成例を示した概略図である。図５に示した実施例１との違いは、半導体基板１３上にバイアス電圧印加回路１９を備え、バイアス電圧印加端子１７と接続している点である。
【００３１】
この光送信器によれば、エミッタフォロア出力をもつ光変調器駆動回路において、バイアス電圧印加回路により光変調器にバイアス電圧を印加することにより所望の光出力波形を得ることが出来る。図示した例では、バイアス電圧印加回路１９は半導体基板１３上に形成されているが、別基板上に形成されていてもよい。
【００３２】
（実施例４）
図８は、本発明による光送信器の主要部の他の構成例を示した概略図である。図６に示した実施例２との違いは、半導体基板１３上にバイアス電圧印加回路１９を備え、バイアス電圧印加端子１７に接続している点である。
【００３３】
この光送信器によれば、エミッタフォロア出力をもつ光変調器駆動回路において、バイアス電圧印加回路により光変調器にバイアス電圧を印加することにより所望の光出力波形を得ることが出来る。図示した例では、バイアス電圧印加回路１９は半導体基板１３上に形成されているが、別基板上に形成されていてもよい。
【００３４】
（実施例５）
図９は、本発明による光送信器の他の例の回路図である。図３に示した回路との違いは、高速動作性向上を目的とし、エミッタフォロア回路を２段重ねて光変調器を駆動している点である。このような構成にすることにより、より大きな光変調器に付随する容量を高速に駆動することが可能となる。
【００３５】
本例の光送信器によれば、２段エミッタフォロア出力をもつ光変調器駆動回路において、バイアス電圧印加端子にバイアス電圧を印加することにより所望の光出力波形を得ることが出来る。ここには２段エミッタフォロア出力をもつ駆動回路を示したが、３段以上でも実施可能である。
【００３６】
（実施例６）
図１０は、本発明による光送信器の他の例を示すブロック図である。光変調器駆動回路１１と光変調器１２のアノードが接続され、光変調器１２のカソードとバイアス電圧印加回路２３が接続されている。光変調器駆動回路１１は、図３あるいは図９に示したような、出力段にエミッタフォロア回路を有する駆動回路である。
【００３７】
光変調器１２の近傍に光変調器の温度を検出する温度モニタ２１を備え、温度モニタ２１によってモニタされた温度に基づき、バイアス電圧制御回路２２が入射光の波長と光変調器の吸収端波長との波長差が所定の値になるよう、バイアス電圧印加回路２３を制御している。入射光の波長と光変調器の吸収端波長との波長差が所定の値になるような温度とバイアス電圧の関係は、予め実験等によって求めてテーブル化され、バイアス電圧制御回路２２に保持されている。バイアス電圧制御回路２２はそのテーブルを参照して温度モニタ２１から入力された温度に対応するバイアス電圧を求め、光変調器１２に印加されるバイアス電圧が所望の値となるようにバイアス電圧印加回路２３を制御する。本例の光送信器によると、光変調器１２の温度が変化した場合にも、バイアス電圧印加端子に適切なバイアス電圧を印加することにより所望の光出力波形を得ることが出来る。
【００３８】
（実施例７）
図１１は本発明による光送信器の他の例を示す図であり、（ａ）は全体構成を示すブロック図、（ｂ）は要部回路図である。光変調器としては、電界吸収型光変調器を用いる。図１１（ｂ）に示した回路は、図３に示した回路とほぼ同じであり、異なる点は、電流計６−１が駆動波形を出力するトランジスタ１−４のエミッタに設置されている点である。電流計６−１の検出する電流Ｉは、トランジスタ１−４のエミッタ電流と電界吸収型光変調器２に発生する光電流Ｉｐｈの和である。
【００３９】
本例の光送信器の制御方法を、図１１（ａ）のブロック図を用いて説明する。光源２４は、入射光強度モニタ２５からの信号をもとにＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）制御するＡＰＣ制御回路２６によって制御された光源駆動回路２７により、光変調器２への入射光強度が一定になるよう駆動されている。光変調器２は、電流計６−１が検出する電流値Ｉが一定となるようバイアス電圧印加制御回路２２で制御されたバイアス電圧印加回路２３からバイアス電圧が印加されている。
【００４０】
本実施例の目的は、電流計６−１で検出された電流値Ｉを一定に保つことにより、△Ｈを最適に保つことである。この原理を簡単に説明する。光変調器２に発生する光電流Ｉｐｈは光変調器２による光の吸収量に比例する。光の吸収量はハイレベルがマイナスに大きくなるほど大きくなり、光の吸収量とハイレベル、すなわちバイアス電圧は１対１で対応している。一方、エミッタ電流は変化しないため、電流計６−１で検出された電流値Ｉが一定であるということは、光電流Ｉｐｈが一定であることを示す。よって、電流値Ｉを一定に保つことにより、△Ｈを最適に保つことが可能となる。ここで、光電流Ｉｐｈは光入力強度に比例するため、別に光入射強度を一定に保つ制御が必要である。
【００４１】
本例の光送信器によると、光変調器２の温度が変動した場合にも、バイアス電圧印加端子にバイアス電圧を印加することにより所望の光出力波形を得ることが出来る。
【００４２】
（実施例８）
図１２は本発明による光送信器の他の例を示す図であり、（ａ）は全体構成を示すブロック部、（ｂ）はその要部回路図である。光変調器としては電界吸収型光変調器を用いる。図１２（ｂ）に示した回路は図３で説明した回路とほぼ同じで、異なる点は、電流計６−１が駆動波形を出力するトランジスタ１−４のエミッタに設置され、電流計６−２が駆動波形を出力するトランジスタ１−３のエミッタに設置されている点である。電流計６−１が検出する電流値と電流計６−２が検出する電流値の差は、光変調器２に発生する光電流Ｉｐｈに一致する。
【００４３】
本例の光送信器の制御方法を、図１２（ａ）を用いて説明する。光源２４は、入射光強度モニタ２５からの信号をもとにＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）制御するＡＰＣ制御回路２６によって制御された光源駆動回路２７により、光変調器２への入射光強度が一定になるよう駆動されている。光変調器２には、２つの電流計６−１，６−２の差が一定、すなわち光電流Ｉｐｈが一定となるよう、バイアス電圧印加制御回路２２の制御下にあるバイアス電圧印加回路２３よりバイアス電圧が印加されている。この光送信器によると、光変調器２の温度が変動した場合にも、バイアス電圧印加端子にバイアス電圧を印加することにより所望の光出力波形を得ることが出来る。
【００４４】
上記実施例において、光変調器の動作原理を特定しなかった実施例で用いる光変調器はＥＡ型でもよいし、ＭＺ型でもよい。また、基板材料は、半導体でも電気光学効果をもつ絶縁基板でもよい。基板材料が半導体の場合、光変調器の光源としてのレーザを同一基板上にモノリシック集積してもよい。また、駆動回路の回路として、差動入力、差動出力を持つ回路を示したが、単相入力、単相出力をもつ回路でもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によると、エミッタフォロア出力を持つ駆動回路によって光変調器を駆動する光送信器において、広いバイアス範囲で光変調器バイアスの最適化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光変調器の動作説明図。
【図２】駆動回路内にハイレベル調整機能をもつエミッタフォロア駆動回路と光変調器の回路図。
【図３】駆動回路の外部にバイアス電圧調整端子をもつ、本発明のエミッタフォロア駆動回路と光変調器の回路図。
【図４】バイアス電圧調整回路によるハイレベル調整の原理を説明する図。
【図５】本発明による光送信器の主要部の構成例を示した概略図。
【図６】本発明による光送信器の主要部の他の構成例を示した概略図。
【図７】本発明による光送信器の主要部の他の構成例を示した概略図。
【図８】本発明による光送信器の主要部の他の構成例を示した概略図。
【図９】本発明による光送信器の他の例の回路図。
【図１０】本発明による光送信器の他の例を示すブロック図。
【図１１】本発明による光送信器の他の例を示す図。
【図１２】本発明による光送信器の他の例を示す図。
【符号の説明】
λＥＡ１，λＥＡ２…光変調器の吸収端波長
△Ｈ１，△Ｈ２…入射光波長と光変調器の吸収端波長の差
ＶＨＩ…駆動電圧のハイレベル
ＶＨＩ’…光変調器印加電圧のハイレベル
Ｖｂ…バイアス電圧
ＶＥＥ…エミッタ電圧印加端子
ＶＣＣ…コレクタ電圧印加端子
１―１〜１−６…トランジスタ
２…光変調器
３−１，３−２…抵抗
４−１〜４−５…電流源
５…バイアス電圧印加端子
６−１，６−２…電流計
１１…エミッタフォロア出力光変調器駆動回路
１２…光変調器
１３…半導体基板
１４…駆動信号伝送線路
１５…光変調器アノード
１６…光変調器カソード
１７…バイアス電圧印加端子
１８…光変調器チップ
１９…バイアス電圧印加回路
２１…温度モニタ
２２…バイアス電圧制御回路
２３…バイアス電圧印加回路
２４…光源
２５…入射光強度モニタ
２６…ＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）制御回路
２７…光源駆動電源[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical transmitter, and more particularly, to an optical transmitter including an optical modulator that externally modulates and outputs incident light from a semiconductor laser or the like.
[0002]
[Prior art]
In an optical fiber communication system, there is an urgent need to increase the modulation speed with an increase in the capacity of a transmission path. In direct intensity modulation of laser diodes, relatively large wavelength chirping limits transmission distance and modulation speed. When signal light with chirping passes through an optical fiber having chromatic dispersion (chromatic dispersion), waveform distortion usually occurs. To avoid this problem, there is increasing expectation for the use of external light modulators that are less likely to produce chirping. A Mach-Zehnder optical modulator (MZ optical modulator) has been developed as a practical external optical modulator. A constant intensity carrier light from the light source is supplied to the MZ optical modulator, and an intensity-modulated signal light is obtained by a switching operation using light interference. For example, an MZ optical modulator using a LiNbO ₃ crystal and an MZ optical modulator using a compound semiconductor crystal have been reported.
[0003]
Also, an electroabsorption optical modulator (EA optical modulator) has been proposed as an external optical modulator which can be driven at a lower power than the MZ optical modulator and is suitable for miniaturization. The EA optical modulator generates an intensity-modulated signal light by absorbing a carrier light according to an applied voltage. For example, an EA optical modulator using a compound semiconductor crystal has been reported. Practical EA optical modulators are provided as semiconductor chips by semiconductor lamination technology. The EA optical modulator can be easily integrated with a laser diode used as a carrier light source. Therefore, it is possible to increase the output and reduce the size by reducing the coupling loss between the carrier light source and the optical modulator. For example, an EA-DFB laser semiconductor chip in which a DFB-LD (distributed feedback laser diode) and an EA optical modulator are monolithically integrated has been reported.
[0004]
As a method for driving an external optical modulator, a collector output driving method is generally used (Patent Document 1). In this method, an output voltage from a collector of a transistor is applied to an anode of an optical modulator composed of a pn junction to modulate incident light.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-14951
[Problems to be solved by the invention]
In the collector output driving method, high-speed operability is limited by a CR time constant which is a product of a capacitance C and a resistance R of the optical modulator. Therefore, when operating at high speed, there is a limit on the size of the operable capacity.
[0007]
As another driving method, an EMI emitter follower driving method can be considered. This method is a driving method having an emitter follower circuit in an output stage, and an output voltage from an emitter of a transistor is applied to an anode of an optical modulator to modulate incident light. Compared with the collector output drive, this method replaces the drive method with the CR time constant limitation with the low impedance drive of the capacitance. Therefore, the limitation of the high speed is replaced by the current flowing through the emitter follower and the charge / discharge time of the capacity of the optical modulator. Therefore, since a high-speed operation is improved by allowing a larger amount of current to flow through the emitter follower, this is an effective driving method particularly in high-speed communication of 10 Gbit / s or more.
[0008]
By the way, when driving an optical modulator at high speed, in order to obtain a good optical waveform, it is necessary to adjust the driving signal to a high level so that the difference between the incident light wavelength and the absorption end wavelength of the optical modulator becomes constant. is there. This will be described with reference to FIG. 1 taking the case where the optical modulator is of the EA type as an example.
[0009]
FIG. 1A is a diagram showing the wavelength dependence of the absorption characteristic of the optical modulator, and shows an absorption characteristic Ab1 having an absorption edge wavelength λEA1 and an absorption characteristic Ab2 having an absorption edge wavelength λEA2. The difference between the incident light wavelengths λLD and λEA1 is defined as a separation amount ΔH1, and the difference between the incident wavelengths λLD and λEA2 is defined as a separation amount ΔH2. FIG. 1C is a diagram showing the voltage dependence of the transmittance of incident light. Ab1 and Tr1 correspond, and Ab2 and Tr2 correspond. Since ΔH1> ΔH2, Tr2 starts absorbing from a smaller voltage. FIG. 1B shows an electric drive waveform of the optical modulator. FIG. 1D shows an output light waveform when driven by this electric waveform. Optical waveform 1 corresponds to Ab1, and optical waveform 2 corresponds to Ab2. In Ab2, when the optical signal is OFF, the light is sufficiently weak and has a good waveform, whereas in Ab1, ΔH1 is large, so that the light does not sufficiently disappear when the optical signal is OFF. As described above, the range of ΔH at which a good waveform can be obtained is limited. When the optical modulator is of the EA type and has a wavelength of 1550 μm, ΔH is about 50 nm to obtain a good optical waveform. It is known that it must.
[0010]
On the other hand, the absorption end λEA of the optical modulator shifts to a longer wavelength side by applying a voltage. Although it depends on the structure of the absorption layer, the shift amount of λEA per unit voltage is about 25 nm / V. Therefore, ΔH can be adjusted by applying the bias voltage Vb. For example, when ΔH = 75 nm without applying a bias voltage, ΔH = 50 nm by applying Vb = −1 V, and a good waveform can be obtained by driving in this state.
[0011]
As described above, the case where the optical modulator is of the electro-absorption type has been described. However, it is necessary to adjust the high level of the drive signal in order to obtain a good optical waveform. It is.
[0012]
A method generally considered as a high-level adjustment method applied to the optical modulator when the optical modulator is driven by the emitter follower will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram of a drive circuit having a high-level adjustment function and a light modulator in the drive circuit. In FIG. 2, the drive circuit includes transistors 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4, resistors 3-1 and 3-2, and currents 4-1 and 4-2 and 4-3. Having a source. An electro-absorption modulator 2 is connected to an output on the emitter side of the transistor 1-4. The transistors 1-1 and 1-2 form a differential circuit, and output voltages determined by the resistors 3-1 and 3-2 and the current flowing through the transistors are connected to the bases of the transistors 1-3 and 1-4. . The transistors 1-3 and 1-4 have collectors grounded, and have a so-called emitter follower type, and have a low output impedance. The emitter follower is used as an output circuit, and is connected to the anode of the optical modulator 2 to drive the optical modulator 2.
[0013]
The high level adjustment is performed by adjusting the collector voltage VCC. However, the range of the high level that can be adjusted by VCC is limited to about 0.5 V due to the withstand voltage performance of the transistor. This high level adjustment range is insufficient for obtaining a good optical waveform in the following cases.
[0014]
The first is a case where emitter-follower driving is repeated in two stages in order to improve high-speed response. In this case, the high level VHI of the drive signal is twice the base-emitter voltage Vbe. Since Vbe is usually about -1V, VHI is about -2V. When adjusted by VCC, it can be adjusted in the range of VHI = -1.75V to -2.25V. On the other hand, in the case of an optical modulator, particularly in the case of an EA type, it is desirable that VHI is around 0V. This is because, when VHI becomes negative, the electric field intensity applied to the absorption layer when the optical signal is turned off increases, and the absorption decreases. Therefore, the extinction when the optical signal is OFF becomes insufficient, resulting in a bad waveform. However, the above method cannot adjust VHI to around 0V.
[0015]
The second case is when the temperature of the optical modulator changes. λEA varies at about 0.6 nm / ° C. per unit temperature. For example, in the case of an optical transmitter without a temperature adjustment mechanism, it is assumed that the temperature changes in a range from 0 ° C. to 85 ° C. In this case, λEA changes by 51 nm. To keep ΔH constant within this temperature range, the high level needs to be variable in a range of about 2 V, but cannot be adjusted by VCC.
[0016]
As another method of adjusting the high level, a bias tee used in the collector output circuit may be inserted between the emitter follower output and the anode of the optical modulator. However, since the emitter follower drive is a low impedance drive, it is impossible in principle.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an optical transmitter that can perform high-level adjustment in a wide range and can obtain a desired optical waveform.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the above object is achieved by applying a bias voltage to the cathode side of an optical modulator in an optical modulator that drives an optical modulator by a drive circuit having an emitter follower output.
[0018]
That is, the optical transmitter according to the present invention has an optical modulator that modulates and outputs incident light from a light source according to an applied driving voltage, and an emitter follower circuit in an output stage, and an anode of the optical modulator. A driving circuit for applying a driving voltage and a bias voltage applying terminal connected to a cathode of the optical modulator are provided.
[0019]
The optical transmitter may include a bias voltage application circuit that outputs a bias voltage applied to a bias voltage application terminal. When the high level voltage of the drive voltage is VHI, it is desirable that the bias voltage output from the bias voltage application circuit be variable in the range of 0 V to VHI.
[0020]
The optical transmitter includes a temperature monitor for detecting a temperature of the optical modulator, and a bias voltage based on an output from the temperature monitor such that a wavelength difference between a wavelength of the incident light and an absorption edge wavelength of the optical modulator becomes a predetermined value. A bias voltage control circuit for controlling a bias voltage output from the control circuit. When the temperature monitor is provided, the bias voltage can be adjusted based on the temperature detection signal, and an optimum waveform can always be obtained even when the temperature of the optical modulator changes.
[0021]
When the optical modulator is an electro-absorption optical modulator, the optical transmitter includes an ammeter that monitors an emitter current of a transistor that outputs a drive voltage in a drive circuit, and an emitter current that is monitored by the ammeter. And a bias voltage control circuit that controls the bias voltage output from the bias voltage application circuit so that the bias voltage becomes constant. In this case, it is necessary to make the intensity of the incident light incident on the optical modulator from the light source constant. For this purpose, for example, a light intensity monitor for monitoring the intensity of light emitted from the light source or the intensity of incident light incident on the light modulator from the light source is provided in the light source unit, and the light from the light source enters the light modulator based on the output from the light intensity monitor. The light source driving power supply may be controlled so that the intensity of the incident light is constant. The ammeter can detect the photocurrent generated in the optical modulator, and can adjust the bias voltage based on the photocurrent detection signal, so that even when the temperature of the optical modulator changes, it is always optimal. Waveform can be obtained.
[0022]
Further, in the optical transmitter, when the optical modulator is an electro-absorption type optical modulator and the driving circuit differentially outputs the driving voltage, the emitter current of the first transistor that outputs the driving voltage in the driving circuit is changed. A first ammeter for monitoring; a second ammeter for monitoring an emitter current of a second transistor paired with the first transistor; an emitter current of the first transistor; an emitter current of the second transistor; And a bias voltage control circuit that controls the bias voltage output from the bias voltage application circuit so that the difference between the bias voltages becomes constant. Also in this case, it is necessary to make the intensity of the incident light incident on the optical modulator from the light source constant. With this configuration, it is possible to detect the photocurrent generated in the optical modulator, adjust the bias voltage based on the photocurrent detection signal, and always obtain an optimal waveform even when the temperature of the optical modulator changes. be able to.
The optical transmitter of the present invention is suitable for an ultra-high-speed optical communication system of 10 gigabits per second or more.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the optical transmitter according to the present invention. This optical transmitter has a drive circuit having an emitter follower circuit in an output stage and an optical modulator 2, and a bias voltage application terminal 5 on the cathode side of the optical modulator 2. The difference from the optical transmitter shown in FIG. 2 is that the VCC terminal is grounded and the bias voltage application terminal 5 is provided on the cathode side of the optical modulator 2.
[0024]
According to this optical transmitter, the high level of the drive voltage applied to the optical modulator can be changed by applying the bias voltage to the cathode side of the optical modulator. This will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a drive voltage and a bias voltage from the drive circuit, and FIG. 4B shows a voltage applied to the optical modulator. The high level VHI ′ applied to the optical modulator is obtained by using the high level VHI of the drive voltage and the bias voltage Vb.
VHI ′ = VHI−Vb
It can be expressed as. Therefore, VHI ′ can be changed by applying Vb. For example, when Vb = VHI, VHI ′ = 0 V, and it becomes possible to drive the EA-type optical modulator under favorable conditions.
[0025]
Although not described here, it is necessary to adjust VHI ′ applied to the optical modulator also in the MZ type optical modulator, and the present invention is effective.
Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described.
[0026]
(Example 1)
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration example of a main part of an optical transmitter according to the present invention. Specifically, an embodiment is such that an emitter follower output modulator driving circuit 11 and an optical modulator 12 are formed on a semiconductor substrate 13. The drive signal transmission line 14 and the anode 15 of the optical modulator are connected, and the cathode 16 of the optical modulator and the bias voltage application terminal 17 are connected. By applying a bias voltage to the bias voltage application terminal 17, the high level VHI ′ applied to the optical modulator can be adjusted, and a desired optical output waveform can be obtained.
[0027]
The circuit configuration of the optical transmitter of this example is as shown in FIG. According to this optical transmitter, a desired optical output waveform can be obtained by applying a bias voltage to a bias voltage application terminal in an optical modulator driving circuit having an emitter follower output.
[0028]
(Example 2)
FIG. 6 is a schematic diagram showing another configuration example of the main part of the optical transmitter according to the present invention. The difference from the first embodiment is that the optical modulator 12 is formed separately from the drive circuit 11 and the optical modulator chip 18 is mounted on the semiconductor substrate 13. The circuit configuration of the optical transmitter is the same as that of the first embodiment.
[0029]
According to this optical transmitter, a desired optical output waveform can be obtained by applying a bias voltage to a bias voltage application terminal in an optical modulator driving circuit having an emitter follower output.
[0030]
(Example 3)
FIG. 7 is a schematic diagram showing another configuration example of the main part of the optical transmitter according to the present invention. The difference from the first embodiment shown in FIG. 5 is that a bias voltage application circuit 19 is provided on the semiconductor substrate 13 and is connected to the bias voltage application terminal 17.
[0031]
According to this optical transmitter, a desired optical output waveform can be obtained by applying a bias voltage to the optical modulator by the bias voltage applying circuit in the optical modulator driving circuit having an emitter follower output. In the illustrated example, the bias voltage application circuit 19 is formed on the semiconductor substrate 13, but may be formed on another substrate.
[0032]
(Example 4)
FIG. 8 is a schematic diagram showing another configuration example of the main part of the optical transmitter according to the present invention. The difference from the second embodiment shown in FIG. 6 is that a bias voltage application circuit 19 is provided on the semiconductor substrate 13 and is connected to a bias voltage application terminal 17.
[0033]
According to this optical transmitter, a desired optical output waveform can be obtained by applying a bias voltage to the optical modulator by the bias voltage applying circuit in the optical modulator driving circuit having an emitter follower output. In the illustrated example, the bias voltage application circuit 19 is formed on the semiconductor substrate 13, but may be formed on another substrate.
[0034]
(Example 5)
FIG. 9 is a circuit diagram of another example of the optical transmitter according to the present invention. The difference from the circuit shown in FIG. 3 is that, for the purpose of improving the high-speed operation, the optical modulator is driven by stacking two emitter follower circuits. With such a configuration, it is possible to drive a capacitor associated with a larger optical modulator at a high speed.
[0035]
According to the optical transmitter of this example, a desired optical output waveform can be obtained by applying a bias voltage to a bias voltage application terminal in an optical modulator driving circuit having a two-stage emitter follower output. Although a drive circuit having a two-stage emitter follower output is shown here, the present invention can be implemented with three or more stages.
[0036]
(Example 6)
FIG. 10 is a block diagram showing another example of the optical transmitter according to the present invention. The light modulator drive circuit 11 and the anode of the light modulator 12 are connected, and the cathode of the light modulator 12 and the bias voltage application circuit 23 are connected. The optical modulator drive circuit 11 is a drive circuit having an emitter follower circuit in the output stage as shown in FIG. 3 or FIG.
[0037]
A temperature monitor 21 for detecting the temperature of the optical modulator is provided in the vicinity of the optical modulator 12. Based on the temperature monitored by the temperature monitor 21, the bias voltage control circuit 22 determines the wavelength of the incident light and the absorption end wavelength of the optical modulator. The bias voltage application circuit 23 is controlled so that the wavelength difference from the bias voltage becomes a predetermined value. The relationship between the temperature and the bias voltage at which the wavelength difference between the wavelength of the incident light and the absorption edge wavelength of the optical modulator becomes a predetermined value is obtained in advance by experiments or the like, tabulated, and held in the bias voltage control circuit 22. ing. The bias voltage control circuit 22 determines a bias voltage corresponding to the temperature input from the temperature monitor 21 with reference to the table, and applies a bias voltage application circuit so that the bias voltage applied to the optical modulator 12 becomes a desired value. 23 is controlled. According to the optical transmitter of this example, even when the temperature of the optical modulator 12 changes, a desired optical output waveform can be obtained by applying an appropriate bias voltage to the bias voltage application terminal.
[0038]
(Example 7)
FIGS. 11A and 11B are diagrams showing another example of the optical transmitter according to the present invention, wherein FIG. 11A is a block diagram showing the entire configuration, and FIG. 11B is a circuit diagram of a main part. As the optical modulator, an electro-absorption type optical modulator is used. The circuit shown in FIG. 11B is substantially the same as the circuit shown in FIG. 3, except that the ammeter 6-1 is provided at the emitter of the transistor 1-4 that outputs a drive waveform. It is. The current I detected by the ammeter 6-1 is the sum of the emitter current of the transistor 1-4 and the photocurrent Iph generated in the electro-absorption optical modulator 2.
[0039]
A control method of the optical transmitter according to the present example will be described with reference to a block diagram of FIG. The light source 24 has a light source driving circuit 27 controlled by an APC (Auto Power Control) circuit 26 based on a signal from an incident light intensity monitor 25 so that the intensity of the incident light to the optical modulator 2 is kept constant. It is driven to become. The optical modulator 2 is applied with a bias voltage from a bias voltage application circuit 23 controlled by a bias voltage application control circuit 22 so that the current value I detected by the ammeter 6-1 becomes constant.
[0040]
The purpose of the present embodiment is to keep ΔH optimal by keeping the current value I detected by the ammeter 6-1 constant. This principle will be briefly described. The photocurrent Iph generated in the optical modulator 2 is proportional to the amount of light absorbed by the optical modulator 2. The amount of light absorption increases as the high level becomes negative, and the amount of light absorption corresponds to the high level, that is, the bias voltage has a one-to-one correspondence. On the other hand, since the emitter current does not change, the fact that the current value I detected by the ammeter 6-1 is constant indicates that the photocurrent Iph is constant. Therefore, by keeping the current value I constant, it is possible to keep ΔH optimal. Here, since the photocurrent Iph is proportional to the light input intensity, it is necessary to separately control the light incident intensity to be constant.
[0041]
According to the optical transmitter of this example, even when the temperature of the optical modulator 2 fluctuates, a desired optical output waveform can be obtained by applying a bias voltage to the bias voltage application terminal.
[0042]
(Example 8)
FIGS. 12A and 12B are diagrams showing another example of the optical transmitter according to the present invention. FIG. 12A is a block diagram showing the entire configuration, and FIG. An electro-absorption type optical modulator is used as the optical modulator. The circuit shown in FIG. 12B is almost the same as the circuit described in FIG. 3 except that the ammeter 6-1 is provided at the emitter of the transistor 1-4 which outputs a drive waveform, and the ammeter 6- No. 2 is provided on the emitter of the transistor 1-3 which outputs a drive waveform. The difference between the current value detected by the ammeter 6-1 and the current value detected by the ammeter 6-2 matches the photocurrent Iph generated in the optical modulator 2.
[0043]
A control method of the optical transmitter according to the present example will be described with reference to FIG. The light source 24 has a light source driving circuit 27 controlled by an APC (Auto Power Control) circuit 26 based on a signal from an incident light intensity monitor 25 so that the intensity of the incident light to the optical modulator 2 is kept constant. It is driven to become. The optical modulator 2 controls the bias voltage application circuit 23 under the control of the bias voltage application control circuit 22 so that the difference between the two ammeters 6-1 and 6-2 is constant, that is, the photocurrent Iph is constant. Bias voltage is applied. According to this optical transmitter, even when the temperature of the optical modulator 2 fluctuates, a desired optical output waveform can be obtained by applying a bias voltage to the bias voltage application terminal.
[0044]
In the above embodiment, the optical modulator used in the embodiment in which the operation principle of the optical modulator is not specified may be an EA type or an MZ type. The substrate material may be a semiconductor or an insulating substrate having an electro-optical effect. When the substrate material is a semiconductor, a laser as a light source of the optical modulator may be monolithically integrated on the same substrate. Although a circuit having a differential input and a differential output is shown as a circuit of the drive circuit, a circuit having a single-phase input and a single-phase output may be used.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, in an optical transmitter that drives an optical modulator by a drive circuit having an emitter follower output, it is possible to optimize the optical modulator bias in a wide bias range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an operation of an optical modulator.
FIG. 2 is a circuit diagram of an emitter-follower drive circuit having a high-level adjustment function in the drive circuit and an optical modulator.
FIG. 3 is a circuit diagram of an emitter-follower driving circuit and an optical modulator according to the present invention having a bias voltage adjusting terminal outside the driving circuit.
FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of high-level adjustment by a bias voltage adjustment circuit.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration example of a main part of an optical transmitter according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing another configuration example of a main part of the optical transmitter according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram showing another configuration example of the main part of the optical transmitter according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing another configuration example of the main part of the optical transmitter according to the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram of another example of the optical transmitter according to the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing another example of the optical transmitter according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing another example of the optical transmitter according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing another example of the optical transmitter according to the present invention.
[Explanation of symbols]
.lambda.EA1, .lambda.EA2 ... absorption end wavelength of optical modulator .DELTA.H1, .DELTA.H2 ... Difference between incident light wavelength and absorption end wavelength of optical modulator VHI ... high level of driving voltage VHI '... high level of optical modulator applied voltage Vb ... Bias voltage VEE Emitter voltage application terminal VCC Collector voltage application terminal 1-1 to 1-6 Transistor 2 Optical modulators 3-1 and 3-2 Resistance 4-1 to 4-5 Current source 5 Bias Voltage application terminals 6-1 and 6-2 Ammeter 11 Emitter follower output optical modulator drive circuit 12 Optical modulator 13 Semiconductor substrate 14 Drive signal transmission line 15 Optical modulator anode 16 Optical modulator cathode 17 bias voltage applying terminal 18 optical modulator chip 19 bias voltage applying circuit 21 temperature monitor 22 bias voltage control circuit 23 bias voltage applying circuit 24 light source 25 incident light intensity monitor 26 ... APC (Auto Power Control) control circuit 27 ... light source driving power source

Claims

An optical modulator that modulates and outputs incident light from a light source according to an applied drive voltage;
A drive circuit having an emitter follower circuit in the output stage and applying a drive voltage to the anode of the optical modulator;
An optical transmitter, comprising: a bias voltage application terminal connected to a cathode of the optical modulator.

2. The optical transmitter according to claim 1, further comprising a bias voltage application circuit that outputs a bias voltage applied to the bias voltage application terminal.

3. The optical transmitter according to claim 2, wherein when the high level voltage of the drive voltage is VHI, the bias voltage output from the bias voltage application circuit is variable in a range from 0 V to VHI. vessel.

The optical transmitter according to claim 2, wherein a temperature monitor that detects a temperature of the optical modulator, and a wavelength difference between a wavelength of the incident light and an absorption end wavelength of the optical modulator based on an output from the temperature monitor. An optical transmitter, comprising: a bias voltage control circuit that controls the bias voltage output from the bias voltage control circuit so as to have a predetermined value.

3. The optical transmitter according to claim 2, wherein the optical modulator is an electro-absorption optical modulator, and an ammeter that monitors an emitter current of a transistor that outputs the drive voltage in the drive circuit; An optical transmitter comprising: a bias voltage control circuit that controls a bias voltage output from the bias voltage application circuit so that the monitored emitter current becomes constant.

3. The optical transmitter according to claim 2, wherein the optical modulator is an electro-absorption optical modulator, the driving circuit differentially outputs a driving voltage, and outputs the driving voltage in the driving circuit. A first ammeter for monitoring an emitter current of the transistor, a second ammeter for monitoring an emitter current of a second transistor paired with the first transistor, and an emitter current of the first transistor; An optical transmitter, comprising: a bias voltage control circuit that controls a bias voltage output by the bias voltage application circuit so that a difference from an emitter current of the second transistor is constant.