JP2005197984A

JP2005197984A - 光送信装置

Info

Publication number: JP2005197984A
Application number: JP2004001595A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Ochi; 克彦越智; Masanori Arai; 雅典荒井
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2024-01-07
Also published as: JP4228298B2

Abstract

【課題】光送信装置に関し、レーザダイオードの特性劣化及び温度の急変に対しても光出力信号を所定のレベルに維持させる。
【解決手段】レーザダイオード１の光出力信号を所定のレベルに維持する為の温度特性に従った駆動電流データを格納した駆動電流データ記憶部１０と、光出力信号のレベルをフォトダイオード２により検出し、その出力信号と基準電圧とを比較する差動増幅器６と、温度センサ７による検出温度データを保持する温度データ記憶部１２と、差動増幅器６による駆動電流データを保持する記憶部１１と、送信データの入力断を検出するデータ断検出回路５と、演算処理部４とを含み、駆動電流データを基にレーザダイオード１の劣化を判定して、駆動電流制御データを補正し、初期動作状態に於ける光出力信号を所定のレベルに制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、送信データをレーザダイオードにより光信号に変換して送信する光送信装置に関する。

一般的な通信システムに於いては、データを連続的に送信する場合が多いものである。これに対して、例えば、親局側の光伝送路を複数に分岐してそれぞれに複数の子局を接続したＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）システムに於いては、親局から下り方向の各子局に対する送信データは、殆ど連続的に送信することになるが、各子局から上り方向の親局側への送信は、それぞれ自局に割当てられたタイミングに於いてバースト的にデータを送信するものである。

このようなバーストデータを送信する為の従来の光送信装置は、例えば、図６に示すように、レーザダイオード（ＬＤ）１０１と、駆動回路１０２と、メモリ１０３と、温度センサ１０４と、ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）１０５と、ＤＡ変換器（Ｄ／Ａ）１０６とを含む構成を有し、送信データＤＡＴＡを駆動回路１０２に入力し、駆動回路１０２によりレーザダイオード１０１に供給する電流を制御して、送信データＤＡＴＡに対応した光信号を発生させ、このレーザダイオード１０１と光学的に結合した光伝送路（図示を省略）により送出する。

レーザダイオード１０１は、駆動電流が一定でも温度上昇により光出力信号レベルが低下する。その為に、レーザダイオード１０１の温度特性に対応した駆動電流データをメモリ１０３に格納し、温度センサ１０４による検出温度をＡＤ変換器１０５によりディジタル値に変換してメモリ１０３のアドレスとし、メモリ１０３から検出温度に対応した駆動電流データを読出し、ＤＡ変換器１０６によりアナログの電流制御信号として駆動回路１０２に入力し、レーザダイオード１０１の駆動電流を検出温度に対応して制御し、光出力を所定のレベルに維持するものである。

図７は、レーザダイオード１０１の温度特性を補償するように、駆動電流を制御する場合の説明図であり、室温に於いて、バイアス電流Ｉｂ１を供給し、送信データに従って駆動電流Ｉｍをバイアス電流Ｉｂ１に加算した電流として供給し、所望の光出力が得られている場合に、温度が上昇すると、前の駆動電流Ｉｍと同一の駆動電流として同一の光出力を得る為には、前のバイアス電流Ｉｂ１より大きいバイアス電流Ｉｂ２を供給する必要がある。このような制御により、レーザダイオード１０１の光出力は、温度変化によっても同一となり、消光比も一定に維持することが可能となる。

又自動出力制御（ＡＰＣ；ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）方式を適用した従来の光送信装置は、例えば、図８に示すように、レーザダイオード（ＬＤ）１１１と、駆動回路１１２と、データ断検出回路１１３と、リセット付保持回路１１４と、差動増幅器（ＡＭＰ）１１５と、電流電圧変換器（Ｉ／Ｖ）１１６と、フォトダイオード（ＰＤ）１１７とを含み、送信データＤＡＴＡを駆動回路１１２とデータ断検出回路１１３とに入力し、駆動回路１１２により送信データＤＡＴＡに従った駆動電流をレーザダイオード１１１に供給する。

このレーザダイオード１１１の光出力をフォトダイオード１１７により検出し、電流電圧変換器１０６により電圧に変換し、この電圧と基準電圧Ｒｅｆとを差動増幅器１１５により比較し、差分出力信号をリセット付保持回路１１４により保持し、駆動回路１１２に対して保持内容に従った電流制御信号を入力し、レーザダイオード１１１の光出力を所定値となるようにフィードバック制御を行うものである。又送信データＤＡＴＡはバーストデータであるから、中断期間では、レーザダイオード１１１に対するフィードバック制御を中止するように、データ断検出回路１１３により中断期間を検出して、差動増幅器１１５の差分出力信号を保持しているリセット付保持回路１１４をリセットする。従って、フィードバック制御ループを断として、自動出力制御は中止の状態となる（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２６９８９６号公報

レーザダイオードは、経年変化により特性が劣化するものである。例えば、図９に示すように、送信データＤＡＴＡによるレーザダイオードの駆動電流と、光出力とは、初期状態に於いて（ａ）に示すものとなるが、経年変化により（ｂ）に示すように、駆動電流を同一としても、光出力は低下する問題がある。

これに対して、フィードバック制御を行う構成に於いては、光出力が一定となるようにレーザダイオードの駆動電流を制御するから、経年変化によるレーザダイオードの特性劣化を或る程度まで補償することができる。この場合の送信データＤＡＴＡと、レーザダイオードの駆動電流と、光出力との関係は、図１０に示すものとなる。同図の（ａ）は経年変化前、（ｂ）は経年変化後を示し、経年変化前は、送信データＤＡＴＡの中断期間後の立ち上がり時点で、リセット付保持回路はリセットされて、予め設定された駆動電流の初期値で光出力を立ち上げる。そして、定常状態となる復帰時間後には、フィードバック制御が作用して光出力も所定のレベルに復帰する。

又レーザダイオードの経年変化による特性劣化時には、光出力を所定のレベルとする為に駆動電流を増加しなければならないものである。従って、レーザダイオードの特性が劣化すると、中断期間後の立ち上がり時点では、（ｂ）に示すように、駆動電流の初期値は、経年変化前と同一とするものであるから、光出力は低下し、フィードバック制御が安定化する復帰時間後に、光出力は定常状態となる。更に特性劣化が進行すると、フィードバック制御によっても、光出力を定常状態のレベルまで上昇させることができなくなる問題がある。

又バーストデータを送受信する前述のＰＯＮシステム等に於いては、バーストデータの先頭から有効データであることが伝送効率を向上する為に要望される。しかし、レーザダイオードの経年変化による特性劣化によって、中断期間後の光出力の定常状態への立ち上がりが遅れるから、立ち上がり初期状態に於けるデータを保証できない状態となる。又連続的にデータを伝送するシステムに於いても、送信開始時に、短時間で安定な送信状態となることが必要である。

本発明は、レーザダイオードの経年変化による特性劣化時及び温度の変化によっても、レーザダイオードの光出力信号を所定のレベルに維持させることを目的とする。

本発明の光送信装置は、送信データに従った駆動電流を駆動回路からレーザダイオードに供給し、該レーザダイオードの光出力信号を送信する光送信装置であって、レーザダイオードの光出力信号を所定のレベルに維持する為の温度特性に従った駆動電流データを格納した駆動電流データ記憶部と、レーザダイオードの光出力信号のレベルをフォトダイオードにより検出し、このフォトダイオードの出力信号と基準電圧とを比較する差動増幅器と、前記レーザダイオードの周囲温度を検出する温度センサと、この温度センサによる検出温度データを保持する温度データ記憶部と、前記差動増幅器による駆動電流データを保持する記憶部と、送信データの入力断を検出するデータ断検出回路と、立ち上げ初期動作状態に於いては、前記検出温度データに従って前記駆動電流データ記憶部から読出した駆動電流データを基に駆動電流制御データを算出して前記駆動回路に入力し、送信中断後の送信再開初期動作状態に於いては、前記温度センサによる検出温度データに従って前記駆動電流データ記憶部から読出した駆動電流データと、前記温度データ記憶部に保持した中断直前の検出温度データに従って前記駆動電流データ記憶部から読出した駆動電流データと、前記記憶部に保持した中断直前の前記差動増幅器による駆動電流データとを入力して前記レーザダイオードの特性の変化及び周囲温度の変化に対応した前記駆動電流制御データを算出する演算処理部とを備えている。

又送信データに従った駆動電流を駆動回路からレーザダイオードに供給し、該レーザダイオードの光出力信号を送信する光送信装置に於いて、レーザダイオードの光出力信号を所定のレベルに維持する為の温度特性に従った駆動電流データを格納した駆動電流データ記憶部と、レーザダイオードの光出力信号のレベルをフォトダイオードにより検出し、このフォトダイオードの出力信号と基準電圧とを比較する差動増幅器と、レーザダイオードの周囲温度を検出する温度センサと、前記差動増幅器による駆動電流データを保持する記憶部と、前記送信データの入力断を検出するデータ断検出回路と、前記温度センサによる検出温度データとこの検出温度データに対応する前記駆動電流データとを保持する内部メモリを有し、立ち上げ初期動作状態に於いては、前記検出温度データに従って前記駆動電流データ記憶部から読出した駆動電流データを基に算出した駆動電流制御データを前記駆動回路に入力して前記レーザダイオードの駆動電流を制御する駆動電流制御データを出力し、送信中断後の送信再開初期動作状態に於いては、前記温度センサによる検出温度データに従って前記駆動電流データ記憶部から読出した駆動電流データと、前記内部メモリに保持した中断直前の検出温度データに従った駆動電流データと、前記記憶部に保持した中断直前の前記差動増幅器による駆動電流データとを入力して前記レーザダイオードの特性の変化及び周囲温度の変化に対応した前記駆動電流制御データを算出する演算処理部とを備えている。

又演算処理部は、立ち上げ初期動作状態及び再開初期動作状態の後の定常動作状態に於いて、差動増幅器からの駆動電流データを前記駆動回路に入力して自動出力制御を行うように切替回路を制御する構成を有するものである。

送信データの中断後の再開初期動作状態に於いて、中断状態中に於ける温度変化があっても、レーザダイオードの光出力信号を所定のレベルに維持するように駆動電流を制御するもので、例えば、バーストデータ送信に於けるバーストデータの光出力信号の立ち上がりを迅速化することができる。

本発明の光送信装置は、図１を参照すると、送信データＤＡＴＡに従った駆動電流を駆動回路３からレーザダイオード１に供給し、レーザダイオード１の光出力信号ＯＰＴＯＵＴを送信する光送信装置であって、レーザダイオード１の光出力信号を所定のレベルに維持する為の温度特性に従った駆動電流データを格納した駆動電流データ記憶部１０と、レーザダイオード１の光出力信号のレベルをフォトダイオード２により検出し、このフォトダイオード２の出力信号と基準電圧とを比較する差動増幅器６と、レーザダイオード１の周囲温度を検出する温度センサ７と、この温度センサ７による検出温度データを保持する温度データ記憶部１２と、差動増幅器６による駆動電流データを保持する記憶部１１と、送信データの入力断を検出するデータ断検出回路５と、光送信装置としての立ち上げ初期動作状態に於いては、検出温度データに従って駆動電流データ記憶部１０から読出した駆動電流データを基に駆動電流制御データを算出して駆動回路３に入力し、送信中断後の送信再開初期動作状態に於いては、温度センサ６による検出温度データに従って駆動電流データ記憶部１０から読出した駆動電流データと、温度データ記憶部１２に保持した中断直前の検出温度データに従って駆動電流データ記憶部１０から読出した駆動電流データと、記憶部１１に保持した中断直前の差動増幅器６による駆動電流データとを入力してレーザダイオード１の特性の変化及び周囲温度の変化に対応した駆動電流制御データを算出する演算処理部４とを備えている。

図１は、本発明の実施例１の説明図であり、光送信装置の要部を示し、１はレーザダイオード（ＬＤ）、２はフォトダイオード（ＰＤ）、３は駆動回路（ＤＲＶ）、４は演算処理部、５はデータ断検出回路、６は差動増幅器（ＡＭＰ）、７は温度センサ、８，９は切替回路、１０は駆動電流データ記憶部、１１は記憶部、１２は温度データ記憶部、１３はＤＡ変換器（Ｄ／Ａ）、１４，１５はＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）を示す。又ＤＡＴＡは送信データ、ＯＰＴＯＵＴは光出力信号、Ｒｅｆは比較基準電圧を示す。

送信データＤＡＴＡをデータ断検出回路５を介して駆動回路３に入力し、演算処理部４からの駆動電流制御データに従った駆動電流をレーザダイオード１に供給し、この駆動電流に対応したレーザダイオード１の前方の光出力信号ＯＰＴＯＵＴを、図示を省略した光伝送路に入力して送信する。又レーザダイオード１の例えば後方の光出力信号を、フォトダイオード２に入力し、その光出力信号レベルの検出信号を差動増幅器７に入力し、比較基準電圧Ｒｅｆと比較する。尚、フォトダイオード２には、レーザダイオード１の光出力信号のレベルに対応した電流が流れるもので、その電流を電圧として出力する構成を含むものであるが、詳細な構成は、既に知られている構成を適用することができる。

又データ断検出回路５は、送信データＤＡＴＡの入力検出による送信開始、及び送信データＤＡＴＡの入力断による送信中断を検出し、検出信号を、演算処理部４と駆動回路３とに通知する。中断検出の場合は、駆動回路３からレーザダイオード１に供給する駆動電流の停止、或いは光出力の立ち上がりを迅速化する為のバイアス電流のみの供給動作を行わせる。

切替回路８，９は、演算処理部４により制御される場合を示し、スイッチング素子や論理回路により構成することができる。立ち上げ初期動作状態に於いては、切替回路８をＤＡ変換器１３側に切替え、切替回路９をＡＤ変換器１５側に切替える。又定常動作状態に於いては、切替回路８を、差動増幅器６側に切替えるか、又は切替えないで初期動作状態と同様の接続状態の何れかを選択することができ、又切替回路９を、温度データ記憶部１２側に切替えるか、又は切替えないで初期動作状態と同様の接続状態の何れかを選択することができる。この場合、送信データＤＡＴＡの中断、再開を検出するデータ断検出回路５から切替回路８，９を制御する構成とすることも可能である。

又送信データＤＡＴＡの中断後に送信再開を行う場合、その送信再開の初期動作状態に於いては、切替回路８をＤＡ変換器１３側に切替え、又切替回路９をＡＤ変換器１５側に切替える。即ち、現在の検出温度データと、温度データ記憶部１２からの中断前に保持した検出温度データとを、駆動電流データ記憶部１０に入力して、それぞれの検出温度データに対応した駆動電流データを演算処理部４に入力する。その後の定常動作状態に於いては、前述の定常動作状態と同様に、切替回路８，９の切替えの状態を制御する。

温度データ記憶部１２は、温度センサ７による検出温度データを保持するもので、少なくとも立ち上げ初期動作状態に於ける検出温度データと、送信データＤＡＴＡ中断直前の検出温度データとを保存する。又記憶部１１は、差動増幅器６からの駆動電流をモニタするデータ信号ＡＤ変換器１４により変換した駆動電流データとして保持し、送信再開時に演算処理部４によって参照される。

従って、光送信装置として最初の送信データＤＡＴＡの送信開始時は、記憶部１１及び温度データ記憶部１２の内容は零であり、又切替回路８をＤＡ変換器１３側に切替え、又切替回路９をＡＤ変換器１５側に切替えた状態とする。そして、温度センサ７による検出温度データを駆動電流データ記憶部１０のアドレスとして入力し、読出した駆動電流データを演算処理部４に入力する。又その時の検出温度データを温度データ記憶部１２に保持する。

演算処理部４は、立ち上げ初期動作状態に於いて、その時点の温度に対応して所定のレベルの光出力信号ＯＰＴＯＵＴが得られるレーザダイオード１の駆動電流を示す駆動電流制御データを出力する。この駆動電流制御データをＤＡ変換器１３によりアナログの駆動電流制御信号として駆動回路３に入力する。従って、フォトダイオード２と差動増幅器６とを含む自動出力制御（ＡＰＣ）ループが動作する前に所定のレベルの光出力信号ＯＰＴＯＵＴを得ることができる。即ち、光出力信号ＯＰＴＯＵＴの立ち上がりを急速化することができる。この立ち上げ初期動作状態に於ける駆動電流データは、検出温度データに従った駆動電流をレーザダイオード１に供給した時の値を示し、記憶部１１に保持する。

立ち上げ初期動作状態から定常動作状態に移行し、この定常動作状態中は、温度が急激に変化しない条件に於いて、切替回路８を差動増幅器６側に切替える。それにより、フォトダイオード２と、差動増幅器６と駆動回路３とを含む自動出力制御（ＡＰＣ）ループにより、レーザダイオード１からの光出力レベルを所定のレベルに維持するように駆動する。又温度の急変を予想される場合は、切替回路８は、立ち上げ初期動作状態に於ける切替状態を維持し、温度センサ７による検出温度データに従った駆動電流をレーザダイオード１に供給するように演算処理部４により制御する。その場合、切替回路９も立ち上げ初期動作状態に於ける切替状態を維持する。

送信データＤＡＴＡ断の場合、例えば、バーストデータ通信に於けるバーストデータの送信終了時又は連続データの送信終了時等の場合、データ断検出回路５による断検出信号を駆動回路３と演算処理部４とに入力する。駆動回路３は前述のように、レーザダイオード１の駆動電流を断、或いは、バイアス電流のみを低減して供給する。又演算処理部４は、記憶部１１にＡＤ変換器１４の出力の駆動電流データを保持させる。

又送信データＤＡＴＡ断の後の送信再開時は、データ断検出回路５による送信データＤＡＴＡの検出信号を駆動回路３と演算処理部４とに入力する。演算処理部４は、立ち上げ初期動作状態と同様な初期動作状態とするものであるが、データ断検出時の温度データ記憶部１２からの温度データと、この初期動作開始時の温度センサ７による検出温度データとを用いて、それぞれ駆動電流データ記憶部１０から読出した駆動電流データを演算処理部４に入力する。従って、この場合の切替回路９は、駆動電流データ記憶部１０をアクセスする順序に応じて演算処理部４によって切替制御される。又記憶部１１に保持されたデータ断検出時の駆動電流データを演算処理部４の制御により読出して、演算処理部４に入力する。

立ち上げ初期動作開始時の温度と、データ断時点の温度と、送信再開時の温度とが同一であれば、駆動電流データ記憶部１０から読出される駆動電流データは同一の値を示し、又異なる温度の場合は、異なる駆動電流データが読出される。又記憶部１１に記憶された駆動電流データが閾値以下であれば、レーザダイオード１の劣化が進行していないと判定し、演算処理部４は、駆動電流データ記憶部１０から読出した駆動電流データに従った駆動電流制御データを出力する。又駆動電流データが閾値を超えた場合、演算処理部４は、レーザダイオード１の劣化が進行したと判定し、温度データ記憶部１２に記憶された検出温度データと、この検出温度データにより駆動電流データ記憶部１０から読出した駆動電流データとを、演算処理部４に入力する。

前述の駆動電流データが、予め設定した閾値を超えると、レーザダイオード１の劣化が進行して、駆動電流データ記憶部１０に格納された駆動電流データを用いて求めた駆動電流制御データによっても、所定レベルの光出力信号ＯＰＴＯＵＴが得られない状態を示すことになる。このようなレーザダイオード１の劣化の進行を判定して、補正演算処理により、所定レベルの光出力信号ＯＰＴＯＵＴが得られる駆動電流制御データを求めて駆動回路３を制御する。従って、レーザダイオード１の劣化の進行状況に応じた補正処理により、送信再開初期動作状態に於いて、所定レベルの光出力信号ＯＰＴＯＵＴを送信することができる。尚、駆動電流データが、前述の閾値以上の予め定めた値を超えると、レーザダイオード１の劣化が進行して使用不可能の状態となったと判定し、レーザダイオード１を交換する。或いは、駆動回路３からレーザダイオード１に供給する駆動電流が、最大許容駆動電流を超える状態となったことを検出した場合に、レーザダイオード１の使用不可能状態を判定することもできる。

送信データＤＡＴＡの中断、再開の度に前述の動作が繰り返される。そして、再開時に於いて、演算処理部４は、記憶部１１に保持された駆動電流データの値が、予め定めた閾値を超えると、前述のように、レーザダイオード１の劣化が進行したと判定する。この劣化進行に従って、演算処理部４は、レーザダイオード１の駆動電流の補正制御を行い、長期間安定な光出力信号レベルを維持できるように制御するものである。

前述のように、温度センサ７による検出温度データに従って駆動電流データ記憶部１０から駆動電流データ読出し、その駆動電流データを基に演算処理部４は駆動電流制御データを求め、ＤＡ変換器１３を介して駆動回路３に入力して、レーザダイオード１に駆動電流を供給するもので、例えば、温度Ｔ０に於ける駆動電流をＩａ０、温度Ｔ１に於ける駆動電流をＩａ１とし、Ｔ０＜Ｔ１，Ｉａ０＜Ｉａ１とする。即ち、レーザダイオード１は、温度が上昇すると、所定レベルの光出力信号ＯＰＴＯＵＴを得る為の駆動電流を大きくする必要がある。

その為、例えば、前回、温度がＴ０で、記憶部１１に保持された駆動電流データに従って補正した駆動電流をＩｂ０に増加させた場合、次の送信再開時に、駆動電流データが閾値を超え、且つ、温度がＴ１となった場合、温度Ｔ０に於ける駆動電流Ｉａ０と、前回補正した駆動電流Ｉｂ０とを基に、今回の駆動電流Ｉｂ１を、
Ｉｂ１＝Ｉａ１・（Ｉｂ０／Ｉａ０）・・・・・・（１）
により求める。即ち、演算処理部４は、前述の駆動電流Ｉｂ１をレーザダイオード１に供給する為の駆動電流制御データを算出する。このような制御により、レーザダイオード１の劣化進行による特性が低下しても、データ送信開始時のレーザダイオード１の光出力信号レベルを所定のレベルに維持することができる。尚、前述の駆動電流Ｉｂ０に対応する駆動電流制御データを演算処理部４に於いて保持して、前述の今回の駆動電流Ｉｂ１を算出する為に保持しておくことができる。

図２は、レーザダイオード１の駆動電流の特性説明図であり、レーザダイオード１の製造時の温度に対する駆動電流の特性を実線曲線ａとすると、この実線曲線ａの温度特性データを駆動電流データ記憶部１０に格納しておくものである。例えば、温度Ｔ０では駆動電流Ｉａ０、温度Ｔ１では駆動電流Ｉａ１とすることにより、前述のように、周囲温度を検出した検出温度データに従って、レーザダイオード１の光出力信号レベルを所定の値に維持することができる。又Ｖ１は定常動作状態に於ける光出力信号ＯＰＴＯＵＴの検出信号、Ｖ２はレーザダイオード１の劣化進行により低下した検出信号で、同一の駆動電流による光出力信号ＯＰＴＯＵＴの検出信号を示し、前述の駆動電流データに相当するものである。

例えば、立ち上げ初期動作状態に於いて、温度がＴ０で、光出力信号の検出信号がＶ１であり、送信再開初期動作状態に於ける温度がＴ０で、光出力信号の検出信号がＶ２となり、検出信号の差が所定の値より大きくなった場合、即ち、駆動電流データが閾値を超えた場合、レーザダイオード１の劣化が進行したと判定し、駆動電流を、例えば、Ｉｂ０に上昇させる。それにより、光出力信号の検出信号はＶ１に復帰する。この場合、駆動電流データを中断直前の値を用いると、送信再開初期状態に於いて直ちにレーザダイオード１の劣化の進行状況を把握することができ、送信再開時の光出力信号レベルを所定のレベルとなるように制御することができる。

又次の送信再開初期動作状態に於いて、中断時点の温度Ｔ０から温度がＴ１に上昇し、且つ駆動電流データが閾値を超えている場合、前述の（１）式に従った補正処理により、駆動電流をＩｂとするように制御することができる。このような補正処理により、立ち上げ初期動作状態のレーザダイオード１の特性が実線曲線ａから、劣化進行に伴って点線曲線ｂのように移行したものとして制御することができる。

図３は本発明の実施例２の説明図であり、図１と同一符号は同一名称部分を示し、２０は内部メモリを示す。この内部メモリ２０は、検出温度データと、それにより駆動電流データ記憶部１０から読出した駆動電流データとを含めて記憶するものである。立ち上げ初期動作状態に於いては、切替回路８はＤＡ変換器１３側に切替えられており、温度センサ７による検出温度データに従った駆動電流データを駆動電流データ記憶部１０から読出して、温度データと共に演算処理部４に入力する。その温度データと駆動電流データとを内部メモリ２０に記憶し、且つ駆動電流制御データを算出して、駆動回路３からレーザダイオード１に供給する駆動電流を制御する。

定常動作状態に於いては、前述の実施例と同様に、切替回路８を差動増幅器６側に切替えて自動出力制御（ＡＰＣ）ループを構成し、レーザダイオード１の光出力信号ＯＰＴＯＵＴを所定のレベルに維持することになる。或いは、切替回路８を、立ち上げ初期動作状態と同様の切替えの状態とし、演算処理部４は、ＡＤ変換器１４からの駆動電流データをスルーの状態としてＡＰＣループによる光出力信号ＯＰＴＯＵＴのレベル制御を行うことができる。尚、この場合は、切替回路８を省略した構成とすることができる。又駆動電流データを記憶部１１に格納する。この場合、定常動作状態に移行した後の駆動電流データについては上書き保存を行うことができる。演算処理部４は、この駆動電流データが閾値を超えたことを検出すると、レーザダイオード１の劣化進行と判定し、駆動電流制御データの補正処理を行う。

又送信中断状態に於いては、前述の実施例と同様に、駆動回路３の動作の停止、又は最低限のバイアス電流の供給状態に制御する。又中断直前の温度データと、駆動電流データとを内部メモリ２０に格納する。

送信再開初期状態に於いては、記憶部１１に保持された駆動電流データが閾値を超えていない場合、立ち上げ初期動作状態と同様の制御により、レーザダイオード１の光出力信号ＯＰＴＯＵＴを所定のレベルに維持することができる。又駆動電流データが閾値を超えていると、レーザダイオード１の劣化が進行していると判定し、内部メモリ２０に保持されている送信中断状態以前の温度データと駆動電流データと、温度センサ７による現時点の検出温度データと、この検出温度データに従って読出された駆動電流データとを用いて、駆動電流制御データの補正処理を行う。それにより、レーザダイオード１の経年変化による特性劣化に対しても、所定のレベルの光出力信号ＯＰＴＯＵＴが得られるように制御することができる。

図４はバーストデータを送信する場合の経年劣化時の特性説明図であり、送信データＤＡＴＡに対する駆動電流と光出力信号と、経年劣化後の駆動電流と光出力信号とを示す。経年劣化後に於いては、駆動電流を矢印ｄで示すように増加することにより、光出力信号レベルを、劣化前と同様なレベルに維持することができる。即ち、駆動電流データを閾値と比較し、その閾値を超えた場合に、レーザダイオード１の劣化が進行したと判定して、駆動電流を増加するように制御し、送信再開初期動作状態に於いても光出力信号を所定のレベルに維持することができる。この劣化の判定処理は、演算処理部４に於いて行う場合を示すが、駆動電流データと閾値とを比較して判定する専用の構成を設けることも可能である。

図５は温度変化による特性説明図であり、レーザダイオード１の劣化進行に従って、経年劣化分、電流ＵＰとして示すように、定常動作状態に於ける駆動電流を増加した状態に於いて、送信中断状態の期間に温度が急変し、例えば、温度上昇（ＵＰ）すると、前述の（１）式により駆動電流を増加（ＵＰ）するように、演算処理部４は、内部メモリ２０に保持された温度データと、駆動電流データと、現時点の検出温度データとを用いて、駆動電流制御データの補正処理を行い、駆動電流（ＵＰ）として示すように、駆動電流を増加する制御を行う。反対に、温度低下（ＤＯＷＮ）時は、駆動電流を減少（ＤＯＷＮ）する駆動電流データの補正処理を行う。それにより、中断期間に温度が急変しても、送信再開初期動作状態に於ける光出力信号ＯＰＴＯＵＴを所定のレベルとなうるように制御することができる。

本発明の実施例１の説明図である。駆動電流特性説明図である。本発明の実施例２の説明図である。経年劣化の特性説明図である。温度変化の特性説明図である。従来例の説明図である。温度変化時の制御説明図である。従来例の説明図である。経年変化による特性説明図である。経年変化による特性説明図である。

符号の説明

１レーザダイオード（ＬＤ）
２フォトダイオード（ＰＤ）
３駆動回路（ＤＲＶ）
４演算処理部
５データ断検出回路
６差動増幅器（ＡＭＰ）
７温度センサ
８，９切替回路
１０駆動電流データ記憶部
１１記憶部
１２温度データ記憶部

Claims

送信データに従った駆動電流を駆動回路からレーザダイオードに供給し、該レーザダイオードの光出力信号を送信する光送信装置に於いて、
前記レーザダイオードの光出力信号を所定のレベルに維持する為の温度特性に従った駆動電流データを格納した駆動電流データ記憶部と、
前記レーザダイオードの光出力信号のレベルをフォトダイオードにより検出し、該フォトダイオードの出力信号と基準電圧とを比較する差動増幅器と、
前記レーザダイオードの周囲温度を検出する温度センサと、
該温度センサによる検出温度データを保持する温度データ記憶部と、
前記差動増幅器による駆動電流データを保持する記憶部と、
前記送信データの入力断を検出するデータ断検出回路と、
立ち上げ初期動作状態に於いては、前記検出温度データに従って前記駆動電流データ記憶部から読出した駆動電流データを基に駆動電流制御データを算出して前記駆動回路に入力し、送信中断後の送信再開初期動作状態に於いては、前記温度センサによる検出温度データに従って前記駆動電流データ記憶部から読出した駆動電流データと、前記温度データ記憶部に保持した中断直前の検出温度データに従って前記駆動電流データ記憶部から読出した駆動電流データと、前記記憶部に保持した中断直前の前記差動増幅器による駆動電流データとを入力して前記レーザダイオードの特性の変化及び周囲温度の変化に対応した前記駆動電流制御データを算出する演算処理部と
を備えたことを特徴とする光送信装置。
送信データに従った駆動電流を駆動回路からレーザダイオードに供給し、該レーザダイオードの光出力信号を送信する光送信装置に於いて、
前記レーザダイオードの光出力信号を所定のレベルに維持する為の温度特性に従った駆動電流データを格納した駆動電流データ記憶部と、
前記レーザダイオードの光出力信号のレベルをフォトダイオードにより検出し、該フォトダイオードの出力信号と基準電圧とを比較する差動増幅器と、
前記レーザダイオードの周囲温度を検出する温度センサと、
前記差動増幅器による駆動電流データを保持する記憶部と、
前記送信データの入力断を検出するデータ断検出回路と、
前記温度センサによる検出温度データと、該検出温度データに対応する前記駆動電流データとを保持する内部メモリを有し、立ち上げ初期動作状態に於いては、前記検出温度データに従って前記駆動電流データ記憶部から読出した駆動電流データを基に算出した駆動電流制御データを前記駆動回路に入力して前記レーザダイオードの駆動電流を制御する駆動電流制御データを出力し、送信中断後の送信再開初期動作状態に於いては、前記温度センサによる検出温度データに従って前記駆動電流データ記憶部から読出した駆動電流データと、前記内部メモリに保持した中断直前の検出温度データに従った駆動電流データと、前記記憶部に保持した中断直前の前記差動増幅器による駆動電流データとを入力して前記レーザダイオードの特性の変化及び周囲温度の変化に対応した前記駆動電流制御データを算出する演算処理部と
を備えたことを特徴とする光送信装置。
前記演算処理部は、前記立ち上げ初期動作状態及び前記再開初期動作状態の後の定常動作状態に於いて、前記差動増幅器からの駆動電流データを前記駆動回路に入力して自動出力制御を行うように切替回路を制御する構成を有することを特徴とする請求項１又は２記載の光送信装置。