JP2006506825A

JP2006506825A - レーザ駆動回路およびシステム

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Publication number: JP2006506825A
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Inventors: テサブユーン; ブシャーンアスリ
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Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2006-02-23
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Abstract

１つのレーザ装置を駆動するための１つの電流信号を供給する１つのレーザ駆動回路について説明する。レーザ装置からの１つの光信号の出力パワーの複数の変化を監視しながら、レーザ装置に供給する１つのバイアス電流を変化させ得る。バイアス電流の複数の変化と出力パワーの複数の変化とに基づき、レーザ装置の１つのスロープ効率を求め得る。

Description

本願明細書に開示する主題は、複数のデータ通信システムに関する。
本願明細書に開示する主題は、特に、１つの光伝送媒体でのデータ伝送に関する。

光ファイバケーブルなどの１つの光伝送媒体でのデータ伝送は、ＩＥＥＥ規格８０２．３ａｅ−２００２に記載のデータ伝送規格、アメリカ規格協会が規定した一連の規格（ＡＮＳＩＴ１．１０５．ｘｘ）に示されている同期光ネットワーク／同期デジタル階層（ＳＯＮＥＴ）プロトコル、または国際電気通信連合が規定した一連の勧告（たとえば、ＩＴＵ−ＴＧ．７０７、Ｇ．７０８、Ｇ．７０９、Ｇ．７８３、およびＧ．７８４）に示されている同期デジタル階層（ＳＤＨ）に従って、毎秒１０ギガビットおよびそれ以上の複数のデータ伝送速度での通信を可能にした。データを光伝送媒体で送信するには、一般に、１つのレーザ装置が１つのデータ信号に応じて１つの光信号を変調する。

図１は、１つのレーザダイオード６に電力を供給するための従来技術の１つのレーザ駆動回路２の１つの概略図を示す。１つのパルスデータ信号４に応じて、レーザ駆動回路２は１つのパルス電流信号１２と、１つの定常バイアス電流（図示せず）とをレーザダイオード６に供給する。パルス電流信号１２に応じて、レーザダイオード６は、１つの出力パワー１４を有する１つの光信号１０を送信する。１つのフォトダイオード８は、レーザ駆動回路２またはレーザダイオード６の性能評価に使用する出力パワー１４を測定する。

１つの「スロープ効率」は、一般に、１つのレーザ装置が１つの入力電流信号に応じて１つの出力パワーを生成する際の効率を表す。たとえば、１つのスロープ効率は、一般に、適切にバイアスされている１つのレーザ装置から出力された１つの光信号のパワーの１つの変化の１つの測定値を、その光信号を送信するためにそのレーザ装置に供給した入力電流信号の１つの変化の１つの大きさで割った値として表される。特定の１つのレーザ装置のスロープ効率は、一般に、経年または動作温度に応じて変化する。たとえば、図２は、１つのレーザ装置の１つのスロープ効率に対する温度（つまり、複数の異なる温度Ｔ_１、Ｔ_２、およびＴ_３）の複数の影響を表す１つのグラフを示す。図示の例では、レーザ装置は、より低い複数の動作温度では１つのより高いスロープ効率を有する。

本発明の非制限的かつ非包括的な複数の実施形態を以下の複数の図を参照しながら説明するが、同様の複数の参照番号は、特に断りのない限り、複数の各種図面を通して同様の複数の部分を示す。

本願明細書全体にわたって、「１つの実施形態」または「一実施形態」という表現は、その実施形態に関連して記載されている特定の１つの特長、構造、または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、本願明細書のさまざまな個所に出現する「１つの実施形態」または「一実施形態」というすべての語句が必ずしも同一の実施形態に言及しているとは限らない。さらに、特定の複数の特徴、複数の構造、または複数の特性を１つまたは複数の実施形態において組み合わせ得る。

ここでいう複数の「機械可読」命令とは、１つまたは複数の論理演算を実行するために１つまたは複数の機械が理解しうる複数の式を指す。たとえば、複数の機械可読命令は、１つまたは複数のデータオブジェクトに対して１つまたは複数の演算を実行するために１つのプロセッサコンパイラが解釈しうる複数の命令を含み得る。ただし、これは複数の機械可読命令の単なる一例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこの点において限定されるものではない。

ここでいう「記憶媒体」とは、１つまたは複数の機械が認識できる複数の式を保存できる媒体を指す。たとえば、１つの記憶媒体は、複数の機械可読命令またはデータを記憶するための１つまたは複数の記憶装置を備え得る。このような複数の記憶装置は、たとえば、光媒体、磁気媒体、または半導体記憶媒体など、複数の記憶媒体を備え得る。ただし、これは１つの記憶媒体の単なる一例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこの点において限定されるものではない。

ここでいう「ロジック」とは、１つまたは複数の論理演算を実行するための構造を指す。たとえば、ロジックは、１つまたは複数の入力信号に基づき１つまたは複数の出力信号を供給する回路を備え得る。このような回路は、１つのデジタル入力を受信して１つのデジタル出力を供給する１つの有限状態機械、あるいは１つまたは複数のアナログ入力信号に応じて１つまたは複数のアナログ出力信号を供給する回路を備えてもよい。このような回路を１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）として設けてもよい。また、ロジックは、１つの記憶媒体に記憶された複数の機械可読命令とこのような複数の機械可読命令を実行するための処理回路とを備えてもよい。ただし、これらは、ロジックを提供しうる複数の構造の複数の例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこの点において限定されるものではない。

ここでいう１つの「データバス」とは、複数の装置間でデータを送信するための回路を指す。ここでいう１つの「多重化データバス」とは、この多重化データバスに結合された２つまたはそれ以上の装置間でのデータ送信が可能な１つのデータバスを指す。１つの多重化データバスは、この多重化データバスに結合された１つの装置に、その装置のアドレス、つまりその装置が結合されている多重化データバス上の１つの位置に対応付けられた１つのアドレスに従って、データメッセージを送信し得る。ただし、これは１つの多重化データバスの単なる一例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこの点において限定されるものではない。

ここでいう１つの「光伝送媒体」とは、１つのデータ信号によって変調された１つの光信号として光エネルギーを伝送できる１つの伝送媒体を指し、この光信号を復調することによってデータ信号を復元することができる。たとえば、１つの光伝送媒体は、１つの送信点と１つの受信点との間に結合された光ファイバケーブルを含んでもよい。ただし、これは１つの光伝送媒体の単なる一例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこの点において限定されるものではない。

ここでいう１つの「レーザ装置」とは、１つの電源に応じて１つの光信号を送信するための１つの装置を指す。たとえば、１つのレーザ装置は、１つのデータ信号によって変調された１つの光信号を１つの光伝送媒体で送信し得る。ただし、これは１つのレーザ装置の単なる一例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

ここでいう１つの「レーザ駆動回路」とは、１つの光信号を１つの光伝送媒体で送信するために使用される電力を１つのレーザ装置に供給するための１つの回路を指す。たとえば、１つのレーザ駆動回路は、光信号を送信するための電力を供給するために制御された１つの電流信号を供給してもよい。ただし、これは１つのレーザ駆動回路の単なる一例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

１つのレーザ駆動回路は、１つのデータ信号によって変調された１つのデータ電流成分に１つの「バイアス電流」成分が組み合わされた１つの電流信号を１つのレーザ装置に供給してもよい。このデータ電流信号は、１つの「変調電流」をデータ信号で変調することによって生成してもよい。この変調電流によって、電流信号の大きさがバイアス電流成分から逸れうる１つの範囲を決めてもよい。ただし、これは１つのバイアス電流および変調電流の単なる一例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

１つのレーザ装置からの１つの光信号の強さは、測定可能な１つの「出力パワー」に関連付けてもよい。たとえば、１つのレーザ装置からの１つの出力パワーは、光信号に露呈される１つのフォトダイオードなどの１つのセンサから測定し得る。ただし、これは１つの光信号を送信する１つのレーザ装置の１つの出力パワーの単なる一例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこの点において限定されるものではない。

ここでいう１つの「平均出力パワー」とは、１つのレーザ装置が１つの期間にわたって出力する平均パワーの１つの近似値を指す。たとえば、レーザ装置によって生成された１つの光信号に１つの期間にわたって露呈された１つのセンサからの１つの出力の１つの積算値と以降の正規化とに基づき、１つの平均出力パワーを求めてもよい。ここでいう１つの「スイング出力パワー」とは、１つのレーザ装置の１つの出力パワーが１つの期間にわたって逸れうる量の最低値から最高値までの幅を指す。ただし、これらは、１つの平均出力パワーおよびスイング出力パワーの複数の例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

ここでいう１つの「スロープ効率」とは、１つのレーザ装置に供給された１つの電流信号と、この電流信号に応じてレーザ装置によって生成された１つの光信号の１つの出力パワーとの間の１つの関係を指す。たとえば、１つのスロープ効率は、出力パワーの１つの変化を電流信号の１つの変化の１つの大きさで割った値として表し得る。ただし、これは１つのスロープ効率の単なる一例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

要するに、本発明の一実施形態は、１つのレーザ装置を駆動するために１つの電流信号を供給するための１つのレーザ駆動回路に関する。レーザ装置からの１つの光信号の出力パワーの複数の変化を監視しながら、レーザ装置に供給する１つのバイアス電流を変化させ得る。バイアス電流の複数の変化と出力パワーの複数の変化とに基づき、レーザ装置の１つのスロープ効率を求め得る。ただし、これは本発明の実施形態の一例に過ぎず、本発明の他の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

図３は、１つの光伝送媒体に対してデータの送受信を行うための本発明の一実施形態による１つのシステムの１つの概略図を示す。１つの光トランシーバ１０２は光信号１１０または光信号１１２を光ファイバケーブルなどの１つの光伝送媒体で送信または受信し得る。光トランシーバ１０２は、たとえば波分割多重、波長分割多重（ＷＤＭ）、またはＭＡＳ（Ｍｕｌｔｉ−ＡｍｐｌｉｔｕｄｅＳｉｇｎａｌｉｎｇ）などのいずれかの光データ伝送フォーマットに従って、送信信号１１０の変調または受信信号１１２の復調を行い得る。たとえば、光トランシーバ１０２の１つの送信器部分（図示せず）は、複数のデータ「レーン」を光伝送媒体で伝送するためにＷＤＭを使用してもよい。

１つの物理媒体依存（ＰＭＤ）部１０４には、受信した光信号１１２に応じて光トランシーバ１０２から１つの電気信号を受信し条件付けするために、１つの相互インピーダンス増幅器（ＴＩＡ）（図示せず）および／または制限増幅器（ＬＩＡ）（図示せず）などの回路を設けてもよい。ＰＭＤ部１０４はまた、１つの光信号を送信するための電力を１つのレーザ駆動回路（図示せず）から光トランシーバ１０２内の１つのレーザ装置（図示せず）に供給してもよい。１つの物理媒体接続（ＰＭＡ）部１０６は、ＰＭＤ部１０４から受信した１つの条件付き信号からデータを復元するために、クロックおよびデータ復元回路（図示せず）と多重分離回路（図示せず）とを含んでもよい。ＰＭＡ部１０６は、データを複数のデータレーンでＰＭＤ部１０４に送信するための多重化回路（図示せず）と、１つの第２層部１０８からの１つのパラレルデータ信号をシリアライズすると共に、クロックおよびデータ復元回路から供給された１つのシリアルデータ信号に基づき１つのパラレルデータ信号を第２層部１０８に供給するための１つのシリアライザ／デシリアライザ（ＳｅｒＤｅｓ）とをさらに含んでもよい。

一実施形態において、第２層部１０８は、ＩＥＥＥ規格８０２．３ａｅ−２００２第４６条に定義されている１つの媒体独立インタフェース（ＭＩＩ）でＰＭＡ部１０６に結合される１つの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）装置を含んでもよい。他の複数の実施形態においては、第２層部１０８は、アメリカ規格協会が規定した一連の規格に示されている同期光ネットワーク／同期デジタル階層（ＳＯＮＥＴ）プロトコルの１つのバージョン、または国際電気通信連合が規定した一連の勧告に示されている同期デジタル階層（ＳＤＨ）に従ってデータの送受信を行うためにフォワードエラーコレクションロジックと１つのフレーマとを含んでもよい。ただし、これらは、１つの光伝送媒体で送信される１つのパラレルデータ信号を供給しうる複数の第２層装置の複数の例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

第２層部１０８はさらに、１つの処理プラットフォーム内の他の複数の装置と通信するために、複数の入出力（Ｉ／Ｏ）システム（図示せず）のいずれかに結合してもよい。このような１つの入出力システムとして、たとえば、１つの処理システムまたは１つのマルチポートスイッチファブリックに結合された１つの多重化データバスが挙げられる。第２層部１０８はさらに、１つのパケット分類装置を介して１つのマルチポートスイッチファブリックに結合してもよい。ただし、これらは、１つの第２層装置に結合しうる１つの入出力システムの複数の例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

第２層装置１０８はまた、１つのバックプレーンインタフェース（図示せず）によって１つの印刷回路板を介してＰＭＡ部１０６に結合してもよい。このような１つのバックプレーンインタフェースは、ＩＥＥＥ規格８０２．３ａｅ−２００２第４７条に規定されている１つの１０ギガビットイーサネットアタッチメントユニットインタフェース（ＸＡＵＩ）を提供する複数の装置を含んでもよい。他の複数の実施形態においては、このような１つのバックプレーンインタフェースは、オプティカルインターネットワーキングフォーラム（ＯＩＦ）によって規定されているシステムパケットインタフェース（ＳＰＩ）の複数のバージョンのいずれか１つを含んでもよい。ただし、これらは、１つの第２層装置を１つのＰＭＡ部に結合するための１つのバックプレーンインタフェースの複数の例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

図４は、図３に示すシステムの一実施形態による、１つの光伝送媒体に対してデータの送受信を行うための１つのシステム２００の１つの概略図を示す。１つの光トランシーバ２０２は、１つの光信号２１０を１つの光伝送媒体で送信するための１つのレーザ装置２０８と、この光伝送媒体から１つの光信号２１２を受信するための１つの光検出部２１４とを備える。光検出部２１４は、受信した光信号２１２を１つまたは複数の電気信号に変換して１つのＴＩＡ／ＬＩＡ回路２２０に供給するために、１つまたは複数のフォトダイオード（図示せず）を備えてもよい。１つのレーザ駆動回路２２２は、１つのＰＭＡ部２０５からの１つのデータ信号に応じて、１つの電流信号２１６をレーザ装置２０８に供給してもよい。次に、電流信号２１６に応じて、レーザ装置２０８から光信号２１０を送信してもよい。

図５は、図４に示す物理媒体依存部の一実施形態による１つのレーザ駆動回路３２２の１つの概略図を示す。１つのレーザダイオード３０６を備えた１つのレーザ装置は、レーザ駆動回路３２２から１つの電流信号を受信し、この入力電流に応じて１つの光信号３１０を生成する。１つの出力電流を１つの抵抗３１２を介して１つの制御回路３０２に供給することによって光信号３１０の出力パワーを監視するために、１つのフォトダイオード３０８を使用してもよい。この抵抗における１つの電圧は、レーザダイオード３０６の出力パワーを示し得る。あるいは、出力電流を抵抗３１２を介して流す代わりに、出力電流を受電して１つの出力電圧を制御回路３０２に供給する１つのＴＩＡを結合してもよい。ただし、これらは、１つのレーザ装置の１つの出力パワーを測定しうる方法の複数の例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

レーザ駆動回路３２２は、１つの変調電流成分（Ｉ_ＭＯＤ）を生成するための１つの電流源回路３１６と、１つのバイアス電流成分（Ｉ_ＢＩＡＳ）を生成するための１つの電流源回路３１４とを備える。１つのスイッチトランジスタ対は複数のスイッチトランジスタ３１８および３２０を備え、これら複数のスイッチトランジスタ３１８および３２０の複数のゲートに（たとえば、１つのＰＭＡ部から）印加された１つのデータ信号に応じて１つの切替え変調電流出力を変調する。レーザダイオード３０６を駆動するための１つの電流信号を供給するために、アナログ回路設計の当業者には周知の複数の手法を用いて、切替え変調電流成分とバイアス電流成分とを加算合成してもよい。

図示の実施形態において、複数の電流源回路３１４および３１６は、レーザダイオード３０６の出力パワーを調整するために、制御回路３０２からの複数の制御信号に応じて、Ｉ_ＭＯＤまたはＩ_ＢＩＡＳの複数の大きさを調整してもよい。一実施形態において、複数の電流源回路３１４および３１６は、１つの受信端（図示せず）のデータ復元回路が出力パワーの複数の変化に対応できるように、Ｉ_ＭＯＤまたはＩ_ＢＩＡＳの複数の大きさを１つの期間にわたって連続的に増加または減少させてもよい。あるいは、複数の電流源回路３１４および３１６は、１つの応答をより速くするために、Ｉ_ＭＯＤまたはＩ_ＢＩＡＳの複数の大きさを１つの段階関数状に変化させてもよい。ただし、これらは、１つの制御信号に応じて１つの変調電流またはバイアス電流を調整しうる方法の複数の例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

一実施形態において、１つのターゲット基準平均出力パワー（Ｐ_ＲＥＦ）および１つのターゲット変調パワーまたはスイング出力パワー（Ｐ_ＭＯＤ）など、事前に設定された（たとえば、一製造者によって事前に設定された）複数のシステムパラメータをレーザ駆動回路３２２に関連付けてもよい。図６は、レーザ駆動回路３２２の一実施形態によるＩ_ＢＩＡＳおよび／またはＩ_ＭＯＤを調整するための１つのプロセス４００を表す１つの流れ図を示す。バブル４０２において、１つのパワーアップイベントなどの１つの再設定イベントを検出してもよい。ブロック４０４では、複数の内部パラメータと、たとえばＰ_ＭＯＤおよびＰ_ＲＥＦなどを含む複数の工場出荷時設定パラメータとを設定してもよい。複数のブロック４０６〜４１４は、以降の１つの再設定イベントに達するまで実行しうる１つの処理ループを含む。

ブロック４０６およびダイヤモンド４０８では、レーザダイオード３０６の平均出力パワーをほぼＰ_ＲＥＦに維持するために、Ｉ_ＢＩＡＳまたはＩ_ＭＯＤの１つの変化を開始するための１つのイベントまたは条件を検出してもよい。このような１つのイベントまたは条件は、たとえば、レーザダイオード３０６の１つの温度変化（たとえば、１つのサーミスタ（図示せず）によって測定）またはレーザ装置３０６からの平均出力パワー（Ｐ_ＡＶＥ）の１つの変化（たとえば、フォトダイオード３０８の出力から測定）を含んでもよい。ただし、これらは、Ｉ_ＢＩＡＳまたはＩ_ＭＯＤの１つの変化を開始しうる１つの条件またはイベントの複数の例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。ブロック４０６では、Ｐ_ＡＶＥを測定し、ダイヤモンド４０８では、Ｐ_ＡＶＥがほぼＰ_ＲＥＦである１つの適切な範囲（たとえば、ブロック４０４で設定した複数のパラメータによって画定される範囲）内にあるかどうかを判定する。Ｐ_ＡＶＥがほぼＰ_ＲＥＦである適切な範囲内にない場合は、Ｐ_ＡＶＥが適切な範囲内に入るまで、ブロック４０８でＩ_ＢＩＡＳを調整してもよい。

一実施形態において、制御回路３０２からの１つのデジタル制御信号に応じて、電流源回路３１４でＩ_ＢＩＡＳを複数の離散的電流増分（ΔＩ_ＢＩＡＳ）で調整してもよい。ブロック４１０においては、Ｐ_ＡＶＥが１つの適切な範囲内に入るまで、１つまたは複数の増分ΔＩ_ＢＩＡＳだけＩ_ＢＩＡＳを調整してもよい（たとえば、Ｉ_ＢＩＡＳに加算または減算）。図７に示すように、たとえば、Ｐ_ＡＶＥが範囲Ｐ_ＲＥＦ＋／−ｎΔＰ_ＲＥＦ内に入るまで、Ｉ_ＢＩＡＳを調整してもよい。ここで、ΔＰ_ＲＥＦおよびｎは、Ｐ_ＡＶＥの１つの所定の許容範囲を画定する。

ブロック４１０でのＩ_ＢＩＡＳの調整後、ブロック４１２において、レーザダイオード３０６の１つのスロープ効率（Ｅｆ_{ｓｌｏｐｅ}）の近似値を制御回路３０２で求めてもよい。図７の実施形態において、１つの離散的電流増分ΔＩ_ＢＩＡＳと、ブロック４１０で（Ｐ_ＡＶＥをＰ_ＲＥＦ＋／−ｎΔＰ_ＲＥＦの範囲内にするために）最終電流増分ΔＩ_ＢＩＡＳをＩ_ＢＩＡＳに加算または減算した結果の平均出力パワーの変化分（ΔＰ_ｏ）とに基づき、次のようにＥｆ_{ｓｌｏｐｅ}の近似値を求めてもよい。

一実施形態において、１つの変調電流Ｉ_ＭＯＤを維持するために、制御回路３０２から１つの制御信号を電流源回路３１６に供給してもよい。ブロック４１４において、制御回路３０２は、Ｐ_ＭＯＤとスロープ効率の近似値ΔＰ_ｏ／ΔＩ_ＢＩＡＳとに基づき、次のようにＩ_ＭＯＤを求めてもよい。

Ｉ_ＭＯＤ＝Ｐ_ＭＯＤ／（ΔＰ_ｏ／ΔＩ_ＢＩＡＳ）

Ｐ_ＡＶＥを１つの適切な動作範囲内に維持するために、調整後の変調電流Ｉ_ＭＯＤに基づき１つの電流量だけＩ_ＢＩＡＳを減らしてもよい。現在説明している実施形態においては、レーザダイオード３０６の出力パワーは、変調電流Ｉ_ＭＯＤに応じてＰ_ＡＶＥを中心としてほぼ対称であると想定し得る。したがって、Ｐ_ＡＶＥを１つの適切な動作範囲内に維持するために、ブロック４１０で求めたバイアス電流Ｉ_ＢＩＡＳをＩ_ＭＯＤへの増加分の約半分だけ減らしてもよい。ただし、これは、１つのレーザダイオードの平均出力パワーを１つの適切な範囲内に維持するために１つのバイアス電流を減らしうる方法の単なる一例に過ぎず、本発明の複数の実施形態はこれら複数の点において限定されるものではない。

図８は、図５および図６に示されているレーザ駆動回路３２２の一実施形態による１つのレーザ駆動回路５２２を表す１つの図面を示す。１つのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）５２０は、図６を参照しながら説明した制御回路３０２の一実施形態によるＰ_ＡＶＥおよびΔＰ_ｏの測定に使用される制御ロジック５０２に、１つのモニタフォトダイオードからの１つの電圧信号の複数のデジタルサンプルを供給してもよい。複数の電流源回路５１４および５１６はそれぞれ、制御ロジック５０２からの１つのデジタル信号によって制御された１つの大きさで１つの電流を供給するために、１つまたは複数のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）を含む。デジタル制御された１つの電流を生成するためのこのような複数のＤＡＣを形成する回路は、アナログ回路設計の当業者に周知の複数の手法を用いて実現してもよい。

図９は、図８に示すレーザ駆動回路５２２および図６に示すプロセス４００のブロック４１４部分での処理の一実施形態による１つのプロセス６００を表す１つの流れ図を示す。１つのＤＡＣ５１６は、次のように、生成されたΔＩ_ＭＯＤの１つの整数倍数としてＩ_ＭＯＤを生成し得る。

Ｉ_ＭＯＤ＝Ｎ_ＭＯＤ×ΔＩ_ＭＯＤ

図示の実施形態においては、スロープ効率の近似値Ｅｆ_{ｓｌｏｐｅ}（ブロック４１２で計算）から１つの整数値としてＮ_ＭＯＤを算出してもよく、Ｅｆ_{ｓｌｏｐｅ}のいずれかの変化によってＮ_ＭＯＤに１つの変化があったかどうかをダイヤモンド６０４で判定してもよい。ダイヤモンド６０４では、ブロック６０２で計算したＮ_ＭＯＤと、前に格納した（たとえば、再設定後にブロック４０４で初期化した）１つのＮ_ＭＯＤ値であるＣｕｒｒＮ_ＭＯＤとを比較してもよい。Ｎ_ＭＯＤが変化していた場合は、複数の離散的電流増分ΔＩ_ＭＯＤの１つの整数倍数（ＣｕｒｒＮ_ＭＯＤ）としてＩ_ＭＯＤを生成するために、ブロック６０６で、更新後の１つのＮ_ＭＯＤ信号をＣｕｒｒＮ_ＭＯＤとしてＤＡＣ５１６に供給してもよい。

Ｉ_ＭＯＤの複数の変化（Ｎ_ＭＯＤの複数の変化に起因する変化）はどのようなものであってもＰ_ＡＶＥの１つの変化を引き起こしうるので、Ｐ_ＡＶＥを１つの適切な範囲内に維持するために、Ｉ_ＢＩＡＳを調整してもよい。ブロック４１０においては、図７を参照しながら説明したようにＰ_ＡＶＥを１つの適切な動作範囲内にするために、制御ロジック５０２から１つのデジタル制御信号を１つのＤＡＣ５１８に供給することによって、ＤＡＣ５１８からの出力電流を複数の離散的電流増分ΔＩ_ＢＩＡＳだけ増加または減少させてもよい。ブロック６０６において、スロープ効率の近似値Ｅｆ_{ｓｌｏｐｅ}に基づきＩ_ＭＯＤを生成するための１つのデジタル制御信号として信号ＣｕｒｒＮ_ＭＯＤを制御ロジック５０２から１つのＤＡＣ５１６に供給してもよい。

一実施形態において、Ｅｆ_{ｓｌｏｐｅ}に基づく複数の離散的電流増分ΔＩ_ＭＯＤの１つの整数倍数（Ｎ_ＭＯＤ）としてＩ_ＭＯＤをＤＡＣ５１６から供給してもよい。

したがって、ＤＡＣ５１６は、１つのスイング出力パワーをほぼターゲット変調パワーＰ_ＭＯＤに維持するために、制御ロジック５０２からの１つのデジタル制御信号に応じて１つの変調電流Ｉ_ＭＯＤ＝ＣｕｒｒＮ_ＭＯＤ×ΔＩ_ＭＯＤを生成してもよい。平均パワーＰ_ＡＶＥを１つの適切な動作範囲内に維持するために、電流源回路５１４は、ＤＡＣ５１８からの出力電流をオフセットしてもよい。１つのＤＡＣ５０８は、ＣｕｒｒＮ_ＭＯＤの（ブロック６０８で更新後の）１つの変化を表す１つのデジタル信号ΔＮ_ＭＯＤに応じて、１つの電流を生成してもよい。ここで、ＤＡＣ５０８は、１つの電流ΔＮ_ＭＯＤ×ΔＩ_ＭＯＤを生成してもよい。Ｉ_ＢＩＡＳを供給するために、アナログ回路設計の当業者にとって周知の複数の手法を用いて、ＤＡＣ５０８からのこの出力電流の半分をＤＡＣ５１８の出力から差し引いてもよい。

本発明の複数の実施例と現在考えられる複数の実施形態を図示および説明してきたが、本発明の真の精神から逸脱することなく他のさまざまな複数の変更が可能であり、複数の相当するもので置換しうることを当業者は理解されるであろう。また、特定の１つの状況を本発明の複数の教示内容に適応させるために、本願明細書に記載の中心的発明概念から逸脱せずに多くの変更を行い得る。したがって、本発明は開示されている特定の複数の実施形態に限定されるものではなく、本発明は複数の添付請求項の範囲に含まれる複数の実施形態のすべてを含むものとする。

１つのレーザ装置に電力を供給する従来技術の１つのレーザ駆動回路の１つの概略図を示す。１つのレーザ装置の１つのスロープ効率に対する一般的な複数の温度の影響を表す１つのグラフを示す。１つの光伝送媒体に対してデータの送受信を行うための本発明の一実施形態による１つのシステムの概略図を示す。図２に示すシステムの一実施形態による１つのデータ伝送システムの物理媒体接続部および物理媒体依存部の１つの概略図を示す。図４に示す物理媒体依存部の一実施形態による１つのレーザ駆動回路の１つの概略図を示す。図５に示すレーザ駆動回路の一実施形態による１つのレーザ駆動回路からの１つの出力電流を調整する１つのプロセスを表す１つの流れ図を示す。図６に示すプロセスの一実施形態による１つのレーザ装置からの１つの出力電流の複数の変化に応じて１つのレーザ装置から出力される１つの光信号の１つの出力パワーの複数の変化を表す１つのグラフを示す。図５に示すレーザ駆動回路の一実施形態による１つのレーザ駆動回路を示す。図６に示すプロセスと図８に示すレーザ駆動回路との一実施形態による１つのプロセスを表す１つの流れ図を示す。

Claims

１つの方法であって、
１つのレーザ装置に供給する１つのバイアス電流を複数の離散的電流増分だけ変化させる段階と、
前記バイアス電流の前記複数の変化に応じて、前記レーザ装置からの１つの光信号の１つの出力パワーの複数の変化を測定する段階と、
前記バイアス電流の前記複数の変化と前記出力パワーの複数の変化とに基づき、前記レーザ装置の１つのスロープ効率を推定する段階と、
を備える、方法。
前記出力パワーが１つの設定パワー範囲内または所定パワー範囲内になるまで前記バイアス電流を変化させる段階を更に備える、請求項１に記載の方法。
前記推定スロープ効率と１つのターゲット出力パワースイングとに基づき、前記レーザ装置に供給する１つの変調電流の１つの大きさを求める段階を更に備える、請求項２に記載の方法。
前記出力パワーの１つの平均値を前記設定範囲内または前記所定範囲内に維持するために、前記変調電流の前記大きさに基づき、前記バイアス電流を変化させる段階を更に備える、請求項３に記載の方法。
１つのレーザ駆動回路であって、
１つのレーザ装置からの１つの光信号の１つの出力パワーを求めるための１つの出力パワー監視回路と、
１つのレーザ装置に供給する１つのバイアス電流を複数の離散的電流増分で変化させるための１つのバイアス電流生成回路と、
前記バイアス電流の前記複数の変化と前記出力パワーの複数の変化とに基づき、前記レーザ装置の１つのスロープ効率を推定するための１つの回路と、
を備える、レーザ駆動回路。
前記出力パワーが１つの設定パワー範囲内または所定パワー範囲内になるまで、前記バイアス電流生成回路が前記バイアス電流を変化させる、請求項５に記載のレーザ駆動回路。
前記推定スロープ効率と１つのターゲット出力パワースイングとに基づき、前記レーザ装置に供給する１つの変調電流の１つの大きさを決めるための１つの変調電流生成回路を備える、請求項６に記載のレーザ駆動回路。
前記出力パワーの１つの平均値を前記設定範囲内または前記所定範囲内に維持するために、前記変調電流の前記大きさに基づき、前記バイアス電流を変化させるためのロジックを前記バイアス電流生成回路に備える、請求項７に記載のレーザ駆動回路。
１つのシステムであって、
１つのパラレルデータ信号に応じて１つのシリアルデータ信号を供給するための１つのシリアライザと、
前記シリアルデータ信号に応じて１つの光信号を１つの光伝送媒体で送信するために前記光伝送媒体に結合されるようになっている１つのレーザ装置と、
１つのパワー信号を前記レーザ装置に供給するための１つのレーザ駆動回路と、
を備え、
前記レーザ駆動回路が、
前記レーザ装置からの１つの光信号の１つの出力パワーを測定するための１つの出力パワー監視回路と、
前記レーザ装置への１つのバイアス電流を複数の離散的電流増分で変化させるための１つのバイアス電流生成回路と、
前記バイアス電流の前記複数の変化と前記出力パワーの複数の変化とに基づき、前記レーザ装置の１つのスロープ効率を推定するための１つの回路と
を備える、システム。
前記パラレルデータ信号を供給するために１つのＳＯＮＥＴフレーマを更に備える、請求項９に記載のシステム。
前記ＳＯＮＥＴフレーマに結合された１つのスイッチファブリックを更に備える、請求項１０に記載のシステム。
前記パラレルデータ信号を１つの媒体独立インタフェースで供給するために１つのイーサネットＭＡＣを更に備える、請求項９に記載のシステム。
前記イーサネットＭＡＣに結合された１つの多重化データバスを更に備える、請求項１２に記載のシステム。
前記イーサネットＭＡＣに結合された１つのスイッチファブリックを更に備える、請求項１２に記載のシステム。
１つのレーザ駆動回路であって、
１つのバイアス電流を生成するための１つの第１電流源回路と、
１つの変調電流を生成するための１つの第２電流源回路と、
前記バイアス電流の１つの大きさの１つまたは複数の変化と、１つのレーザ装置によって送信された１つの光信号の１つの出力パワーの１つまたは複数の変化とに基づき、前記変調電流の１つの大きさを制御するために前記第２電流源に結合された１つの制御回路と
を備える、レーザ駆動回路。
前記光信号の１つの平均出力パワーを１つの所定範囲内に維持するために、前記バイアス電流の前記大きさを変化させるためのロジックが前記第１電流源に結合されて前記制御回路に含まれる、請求項１５に記載のレーザ駆動回路。
前記制御回路が、
前記レーザ装置の１つのスイングパワーを１つの所定ターゲット変調パワーにほぼ維持するために、前記変調電流の前記大きさを調整するためのロジックと、
前記変調電流の前記調整後の大きさに基づき、前記光信号の１つの平均出力パワーを１つの所定ターゲット平均出力パワーにほぼ維持するためのベースとなる前記バイアス電流を減らすためのロジックと、
を更に備える、請求項１６に記載のレーザ駆動回路。
前記レーザ駆動回路が、
前記変調電流と１つのデータ信号とに応じて変調された１つの電流信号を生成するための変調回路と、
１つの電流信号を前記レーザ装置に供給するために前記バイアス電流と前記変調された電流信号とを組み合わせるための１つの回路と
を更に備える、請求項１５に記載のレーザ駆動回路。
前記制御回路が
前記レーザ装置の前記出力パワーを表す１つの電圧をサンプリングするための１つのアナログデジタル変換回路と、
１つの第１デジタル制御信号を前記第１電流源回路に供給するための１つの第１信号出力部と、
１つの第２デジタル制御信号を前記第２電流源回路に供給するための１つの第２信号出力部と
を更に備える、請求項１５に記載のレーザ駆動回路。
１つのシステムであって、
１つのパラレルデータ信号に応じて１つのシリアルデータ信号を供給するための１つのシリアライザと、
前記シリアルデータ信号に応じて１つの光信号を１つの光伝送媒体で送信するために前記光伝送媒体に結合されるようになっている１つのレーザ装置と、
１つのパワー信号を前記レーザ装置に供給するための１つのレーザ駆動回路と
を備え、
前記レーザ駆動回路が、
１つのバイアス電流を生成するための１つの第１電流源回路と、
１つの変調電流を生成するための１つの第２電流源回路と、
前記バイアス電流の１つの大きさの１つまたは複数の変化と、前記レーザ装置によって送信された１つの光信号の１つの出力パワーの１つまたは複数の変化とに基づき、前記変調電流の１つの大きさを制御するために前記第２電流源に結合された１つの制御回路と
を備える、システム。
前記パラレルデータ信号を供給するために１つのＳＯＮＥＴフレーマを更に備える、請求項２０に記載のシステム。
前記ＳＯＮＥＴフレーマに結合された１つのスイッチファブリックを更に備える、請求項２１に記載のシステム。
前記パラレルデータ信号を１つの媒体独立インタフェースで供給するために１つのイーサネットＭＡＣを更に備える、請求項２０に記載のシステム。
前記イーサネットＭＡＣに結合された１つの多重化データバスを更に備える、請求項２３に記載のシステム。
前記イーサネットＭＡＣに結合された１つのスイッチファブリックを更に備える、請求項２３に記載のシステム。
１つの方法であって、
１つのバイアス電流を生成する段階と、
１つの変調電流を生成する段階と、
１つのレーザ装置によって送信された１つの光信号の１つの出力パワーを測定する段階と、
前記バイアス電流の１つの大きさの１つまたは複数の変化と、前記出力パワーの１つまたは複数の変化とに基づき、前記変調電流の１つの大きさを変化させる段階と
を備える、方法。
前記光信号の１つの平均出力パワーを１つの所定範囲内に維持するために、前記バイアス電流の前記大きさを変化させる段階を更に備える、請求項２６に記載の方法。
前記レーザ装置の１つのスイングパワーを１つの所定ターゲット変調パワーにほぼ維持するために、前記変調電流の前記大きさを調整する段階と、
前記変調電流の前記調整後の大きさに基づき、前記光信号の１つの平均出力パワーを１つの所定ターゲット平均出力パワーにほぼ維持するためのベースとなる前記バイアス電流を減らす段階と、
を更に備える、請求項２７に記載の方法。
前記変調電流と１つのデータ信号とに応じて変調された１つの電流信号を生成する段階と、
１つの電流信号を前記レーザ装置に供給するために、前記バイアス電流と前記変調された電流信号とを組み合わせる段階と、
を更に備える、請求項２６に記載の方法。
前記レーザ装置の前記出力パワーを表す１つの電圧をデジタルサンプリングする段階と、
前記バイアス電流の前記大きさを調整するために、１つの第１デジタル制御信号を１つの第１電流源回路に供給する段階と、
前記変調電流の前記大きさを調整するために、１つの第２デジタル制御信号を１つの第２電流源回路に供給する段階と、
を更に備える、請求項２６に記載の方法。