JP2007173611A - Laser diode driving circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a predetermined extinction ratio by compensating a fluctuation in the characteristic of a laser diode regarding a laser diode driving circuit. <P>SOLUTION: The laser diode driving circuit comprises a constant current source 11 for a bias current, first and second current sources 12, 13 for a modulation current, and a photodiode 2 for monitoring. The laser diode driving circuit also comprises a bias current control loop for controlling the source 11 so as to suppress a fluctuation in the average value of the light output power of the laser diode 1; a modulation current control loop for contacting and separating the source 13 to and from the source 12 on the basis of a control condition for varying the bias current of the bias current control loop not smaller than the predetermined value, and controlling the sources 12, 13 by detecting the variation of the average value of the light output power of the laser diode 1; and a control circuit 10 for controlling the contact and separation of the source 13 by a switch 14. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気信号を光信号に変換して送信する為のレーザダイオードの温度変動による特性変動を補償するレーザダイオード駆動回路に関する。   The present invention relates to a laser diode drive circuit that compensates for characteristic fluctuations due to temperature fluctuations of a laser diode for converting an electrical signal into an optical signal for transmission.

光信号伝送システムに於いては、送信データに従ってレーザダイオードの駆動電流を制御して光信号に変換し、光ファイバ伝送路により伝送するものであり、光信号送信回路を構成するレーザダイオードは、既に各種の構成が知られているが、温度変動による特性変動が比較的大きいものである。このレーザダイオードの駆動電流[mA]と光出力パワー[mW]との関係は、例えば、図6に示すものとなる。同図に於いて、曲線Aは温度0℃、曲線Bは温度25℃、曲線Cは温度70℃に於けるそれぞれの特性曲線である。又Ibはバイアス電流、Imは変調電流を示し、温度25℃に於けるバイアス電流Ibによる光出力パワーはP2、このバイアス電流Ibに重畳して供給する変調電流Imによる光出力パワーはP1となり、平均光出力パワーはPavとなる。   In the optical signal transmission system, the drive current of the laser diode is controlled according to the transmission data, converted into an optical signal, and transmitted through the optical fiber transmission line. The laser diode that constitutes the optical signal transmission circuit is already Various configurations are known, but characteristic fluctuations due to temperature fluctuations are relatively large. The relationship between the laser diode drive current [mA] and the optical output power [mW] is, for example, as shown in FIG. In the figure, a curve A is a characteristic curve at a temperature of 0 ° C., a curve B is a temperature at 25 ° C., and a curve C is a characteristic curve at a temperature of 70 ° C. Also, Ib represents a bias current, Im represents a modulation current, the optical output power due to the bias current Ib at a temperature of 25 ° C. is P2, and the optical output power due to the modulation current Im supplied to be superimposed on the bias current Ib is P1. The average optical output power is Pav.

レーザダイオードの駆動回路は、レーザダイオードのバイアス電流Ibを、閾値電流近傍に設定し、変調電流Imをバイアス電流Ibに重畳してレーザダイオードに供給する構成が一般的であり、又光信号の消光比は、P1/P2に相当したものとなる。光信号の受信側に於いては、受信光信号パワーに対応した電気信号レベルに変換し、信号レベル判定によりデータの“1”,“0”を識別するものである。従って、消光比が大きい程、誤りなくデータの識別が可能となる。又温度が上昇する程、レーザダイオードの閾値電流値は曲線A,B,Cに示すように上昇するので、バイアス電流Ibと変調電流Imとの値を温度が上昇しても変更しないと、消光比が著しく劣化し、安定な光信号伝送ができなくなる。そこで、レーザダイオードの閾値電流の温度特性を予め測定してメモリ等に格納しておき、レーザダイオード又はその近傍の検出温度に対応する閾値電流をメモリから読み出して、バイアス電流又は変調電流を変更する手段が知られている。又この場合に、メモリから検出温度に対応した変調電流を読み出してレーザダイオードを駆動し、レーザダイオードの光出力をフォトダイオードにより検出して、フィードバック制御によりバイアス電流を制御する手段も知られている。   The laser diode drive circuit generally has a configuration in which the bias current Ib of the laser diode is set in the vicinity of the threshold current and the modulation current Im is superimposed on the bias current Ib and supplied to the laser diode, and the optical signal is quenched. The ratio is equivalent to P1 / P2. On the optical signal receiving side, the signal is converted into an electric signal level corresponding to the received optical signal power, and data “1” and “0” are identified by signal level determination. Therefore, the larger the extinction ratio, the more easily data can be identified. Further, as the temperature rises, the threshold current value of the laser diode rises as shown by curves A, B and C. Therefore, if the values of the bias current Ib and the modulation current Im are not changed even if the temperature rises, the quenching The ratio is significantly deteriorated, and stable optical signal transmission cannot be performed. Therefore, the temperature characteristics of the threshold current of the laser diode are measured in advance and stored in a memory or the like, the threshold current corresponding to the detected temperature of the laser diode or its vicinity is read from the memory, and the bias current or modulation current is changed. Means are known. In this case, a means is also known in which the modulation current corresponding to the detected temperature is read from the memory to drive the laser diode, the optical output of the laser diode is detected by the photodiode, and the bias current is controlled by feedback control. .

又レーザダイオードの消光比を制御する手段も各種知られている。例えば、図6に示す特性曲線図に於いて、変調電流Imを変化させると、光出力パワーも変化するから、伝送データ速度に比較して遅い周期で変調電流Imを試験量ΔIm増加させ、それによる平均光出力パワーPavは、ΔPav増加する。従って、特性曲線の傾斜L1は、ΔPav/ΔImで表されることから、この傾斜が、基準温度に於ける基準の傾斜を示す場合は、バイアス電流は前の状態を継続させ、基準の傾斜と異なる場合は、バイアス電流を制御し、基準の傾斜となるようにする。それにより、温度変動によるレーザダイオードの光出力特性の変動を抑制するように制御して、消光比を一定に維持する手段が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Various means for controlling the extinction ratio of the laser diode are also known. For example, in the characteristic curve diagram shown in FIG. 6, when the modulation current Im is changed, the optical output power also changes. Therefore, the modulation current Im is increased by a test amount ΔIm at a period slower than the transmission data rate, The average optical output power Pav due to increases by ΔPav. Therefore, since the slope L1 of the characteristic curve is expressed by ΔPav / ΔIm, when this slope indicates the reference slope at the reference temperature, the bias current continues the previous state, and the reference slope and If they are different, the bias current is controlled so that the reference slope is obtained. Accordingly, there has been proposed a means for controlling the light output characteristics of the laser diode due to temperature fluctuations so as to keep the extinction ratio constant (see, for example, Patent Document 1).

又伝送データに従ったレーザダイオードの変調電流に、この変調信号に比較して低周波数のパイロット・トーン信号に従った電流を重畳して供給し、レーザダイオードの光出力をフォトダイオードにより検出し、その中のパイロット・トーン信号成分を抽出して、レーザダイオードのバイアス電流及び変調電流の制御部にフィードバックして、温度変動や経年変化を抑圧し、比較的低周波数のフィードバック制御構成により、消光比を一定に維持する手段も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2001−94202号公報 特表2001−519098号公報
The laser diode modulation current according to the transmission data is supplied by superimposing the current according to the low-frequency pilot tone signal compared to this modulation signal, and the optical output of the laser diode is detected by the photodiode. The pilot tone signal component is extracted and fed back to the laser diode bias current and modulation current control unit to suppress temperature fluctuations and aging, and with a relatively low frequency feedback control configuration, the extinction ratio is reduced. Means for keeping the value constant has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
JP 2001-94202 A JP-T-2001-519098

入力された送信データを光信号に変換するレーザダイオードは、温度変動により特性が変動して、消光比が劣化するから、所望の消光比を維持する為に、レーザダイオードの特性を予め測定して、温度変動に対応してバイアス電流又は変調電流又はそれの両方を制御する従来の手段に於いては、レーザダイオードの特性を予め測定してメモリに格納する必要があり、総てのレーザダイオードに対する特性測定は煩雑であり、光信号伝送システムのコストアップとなる問題がある。この作業工数を削減する為に、レーザダイオードの製造過程の同一ロット又は同一型番は、同一特性と見做して、代表のレーザダイオードの特性を測定してメモリに格納する手段を適用することが考えられるが、実際には、レーザダイオードの温度特性はばらつきが多いものであるから、所望の消光比を維持するように制御できない問題がある。又レーザダイオードの経年変化に対しては対応することができない問題もある。   The laser diode that converts the input transmission data into an optical signal changes its characteristics due to temperature fluctuations and deteriorates the extinction ratio. In order to maintain the desired extinction ratio, the laser diode characteristics are measured in advance. In conventional means for controlling bias current and / or modulation current in response to temperature fluctuations, it is necessary to pre-measure the characteristics of the laser diode and store it in memory, The characteristic measurement is complicated, and there is a problem that the cost of the optical signal transmission system is increased. In order to reduce this work man-hour, the same lot or the same model number in the manufacturing process of the laser diode is regarded as the same characteristic, and a means for measuring the characteristic of the representative laser diode and storing it in the memory can be applied. Although it is conceivable, the temperature characteristics of the laser diode are actually varied, and there is a problem that it cannot be controlled to maintain a desired extinction ratio. There is also a problem that it is not possible to cope with aging of the laser diode.

又変調信号を周期的に微小値変化させて、平均光出力を基に特性曲線の傾斜を求めて、所望の傾斜特性となるようにバイアス電流を制御する従来例及びパイロット・トーン信号を変調電流に重畳してレーザダイオードを駆動し、光出力信号の中のパイロット・トーン信号成分を抽出して、フィードバック制御する従来例は、レーザダイオードの個々の特性を測定することなく、温度変動や経年変化に対して、所望の消光比を維持できるように制御することができるが、変調信号の微小変化成分又はパイロット・トーン信号成分が、送信する主信号に連続的に重畳された光信号となり、これらの成分は、ノイズ成分に相当することになるから、光信号伝送システムに於けるパルスマスク規定に対するマージンを低減させる問題がある。   In addition, the modulation signal is periodically changed by a minute value, the slope of the characteristic curve is obtained based on the average light output, and the bias current is controlled so that the desired slope characteristic is obtained, and the pilot tone signal is modulated with the modulation current. The conventional example of driving the laser diode in superimposition to extract the pilot tone signal component in the optical output signal and performing feedback control does not measure the individual characteristics of the laser diode, and changes in temperature and aging Can be controlled to maintain the desired extinction ratio, but the minute change component or pilot tone signal component of the modulation signal becomes an optical signal continuously superimposed on the main signal to be transmitted, and these Since this component corresponds to a noise component, there is a problem of reducing the margin for the pulse mask definition in the optical signal transmission system.

本発明は、従来例の問題点を解決するものであり、パイロット・トーン信号によるノイズ成分の影響を軽減し、温度変動等によるレーザダイオードの特性変動を補償して、所望の消光比を維持することを目的とする。   The present invention solves the problems of the prior art, reduces the influence of noise components due to pilot tone signals, compensates for laser diode characteristic fluctuations due to temperature fluctuations, etc., and maintains a desired extinction ratio. For the purpose.

本発明のレーザダイオード駆動回路は、レーザダイオードにバイアス電流を供給するバイアス電流用定電流源と、送信データに従った変調電流を前記バイアス電流に重畳して供給する変調電流用第1定電流源と、前記変調電流に微小電流を追加して供給する変調電流用第2定電流源と、前記レーザダイオードの光出力をモニタするモニタ用フォトダイオードとを含むレーザダイオード駆動回路に於いて、前記モニタ用フォトダイオードにより検出した前記レーザダイオードの光出力パワーの平均値の変動を抑圧するように前記バイアス電流用定電流源を制御するバイアス電流制御ループと、該バイアス電流制御ループに於ける前記バイアス電流を所定値以上変化させる制御状態を基に、前記変調電流用第1定電流源に対して、所定の期間並列的に前記変調電流用第2定電流源を接続し、変調電流に微小電流を重畳して前記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パワーの平均値の変動分を検出して、前記変調電流用第1定電流源と前記変調電流用第2定電流源とを制御する変調電流制御ループと、前記変調電流用第1定電流源に対して前記変調電流用第2定電流源の接離を制御する制御回路とを備えている。   A laser diode driving circuit according to the present invention includes a bias current constant current source for supplying a bias current to a laser diode, and a modulation current first constant current source for supplying a modulation current according to transmission data superimposed on the bias current. A laser diode driving circuit comprising: a second constant current source for modulating current that is supplied by adding a minute current to the modulating current; and a monitoring photodiode that monitors the optical output of the laser diode. A bias current control loop for controlling the constant current source for bias current so as to suppress fluctuations in the average value of the optical output power of the laser diode detected by the photo diode, and the bias current in the bias current control loop On the basis of a control state in which the value is changed by a predetermined value or more, the first constant current source for the modulation current The second constant current source for modulation current is connected to the laser diode, a minute current is superimposed on the modulation current and supplied to the laser diode, and the fluctuation of the average value of the optical output power of the laser diode is detected to detect the modulation A modulation current control loop that controls the first constant current source for current and the second constant current source for modulation current; and the connection of the second constant current source for modulation current to the first constant current source for modulation current. And a control circuit for controlling the separation.

又前記制御回路は、前記バイアス電流制御ループに於ける前記バイアス電流を所定値以上変化させる制御状態を検出して、前記変調電流用第1定電流源に対する前記変調電流用第2定電流源の接離を、前記送信データの伝送速度に比較して低速の周期で繰り返し制御し、該接離の繰り返しを所定の期間継続した後に、前記変調電流用第1定電流源から前記変調電流用第2定電流源を切り離す制御を行う構成を備えている。   The control circuit detects a control state in which the bias current in the bias current control loop is changed by a predetermined value or more, and detects the modulation current second constant current source with respect to the modulation current first constant current source. The contact / separation is repeatedly controlled at a period slower than the transmission speed of the transmission data, and the contact / separation is continued from the first constant current source for modulation current after the repetition of the contact / separation for a predetermined period. 2 It has the structure which performs control which isolate | separates a constant current source.

又前記バイアス電流の所定値以上の変化を検出する為の前記所定値又は前記所定値以上となるまでの時間を、外部から設定可能とした制御回路を備えている。   In addition, a control circuit is provided that can set the predetermined value for detecting a change in the bias current that is greater than or equal to a predetermined value or a time until the bias current is greater than or equal to the predetermined value.

変調電流に対して、変調電流用第2定電流源からの微小電流を重畳するのは、バイアス電流制御ループによるバイアス電流が変化値以上変化させる状態となった時であり、それによる光出力平均パワーの変動分を基に変調電流制御ループによる制御を行うもので、微小電流重畳による主光信号に対するノイズ成分は、変調電流用第2定電流源を変調電流用第1定電流源に接離する制御期間だけであり、それ以外は重畳されないので、光信号の受信側に於けるパルスマスクマージン特性を向上することができる。   The minute current from the second constant current source for the modulation current is superimposed on the modulation current when the bias current by the bias current control loop is changed more than the change value, and the light output average is thereby increased. The modulation current control loop performs control based on the power fluctuation, and the noise component for the main optical signal due to the superposition of the minute current is connected to or separated from the modulation current second constant current source. This is only the control period to be performed, and the others are not superimposed, so that the pulse mask margin characteristic on the optical signal receiving side can be improved.

本発明のレーザダイオード駆動回路は、図1を参照すると、レーザダイオード1にバイアス電流を供給するバイアス電流用定電流源11と、送信データに従った変調電流をバイアス電流に重畳して供給する変調電流用第1定電流源12と、変調電流に微小電流を追加して供給する変調電流用第2定電流源13と、レーザダイオード1の光出力をモニタするモニタ用フォトダイオード2とを含むレーザダイオード駆動回路であって、モニタ用フォトダイオード2により検出したレーザダイオード1の光出力パワーの平均値の変動を抑圧するように、バイアス電流用定電流源11を制御するバイアス電流制御ループと、このバイアス電流制御ループに於けるバイアス電流を所定値以上変化させる制御状態を基に、変調電流用第1定電流源12に対して、所定の期間だけ並列的に変調電流用第2定電流源13を接離し、変調電流に微小電流を重畳してレーザダイオード1に供給し、このレーザダイオード1の光出力パワーの平均値の変動分を検出して、変調電流用第1定電流源12と変調電流用第2定電流源13とを制御する変調電流制御ループと、変調電流用第1定電流源12に対して変調電流用第2定電流源13の接離をスイッチ14により制御する制御回路10とを備えている。   Referring to FIG. 1, the laser diode driving circuit of the present invention is a bias current constant current source 11 for supplying a bias current to the laser diode 1, and a modulation for supplying a modulation current according to transmission data in a superimposed manner on the bias current. A laser including a first constant current source 12 for current, a second constant current source 13 for supplying a modulation current by adding a minute current to the modulation current, and a monitoring photodiode 2 for monitoring the optical output of the laser diode 1 A bias current control loop for controlling the constant current source for bias current 11 so as to suppress fluctuations in the average value of the optical output power of the laser diode 1 detected by the monitoring photodiode 2; Based on a control state in which the bias current in the bias current control loop is changed by a predetermined value or more, the first constant current source 12 for modulation current is Thus, the modulation current second constant current source 13 is connected and separated in parallel for a predetermined period, a minute current is superimposed on the modulation current and supplied to the laser diode 1, and the average value of the optical output power of the laser diode 1 is calculated. A modulation current control loop that detects the fluctuation and controls the first constant current source 12 for modulation current and the second constant current source 13 for modulation current, and a modulation current for the first constant current source 12 for modulation current And a control circuit 10 for controlling contact / separation of the second constant current source 13 with a switch 14.

図1は、本発明の実施例1の説明図であり、1はレーザダイオード、2はモニタ用フォトダイオード、3はトランスインピーダンス増幅器、4は第1比較器、5は第2比較器、6は第1カウンタ、7は第2カウンタ、8はラッチ回路、9は加算器、10は制御回路、11はバイアス電流用定電流源、12は変調電流用第1定電流源、13は変調電流用第2定電流源、14はスイッチ、C1,C2はコンデンサ、R1〜R6は抵抗、Vccは電源電圧を示す。なお、送信データに従った変調電流をレーザダイオード1に供給する為の送信データの印加経路は図示を省略している。   FIG. 1 is an explanatory diagram of Embodiment 1 of the present invention, where 1 is a laser diode, 2 is a monitoring photodiode, 3 is a transimpedance amplifier, 4 is a first comparator, 5 is a second comparator, and 6 is First counter, 7 second counter, 8 latch circuit, 9 adder, 10 control circuit, 11 constant current source for bias current, 12 first constant current source for modulation current, 13 for modulation current A second constant current source, 14 is a switch, C1 and C2 are capacitors, R1 to R6 are resistors, and Vcc is a power supply voltage. A transmission data application path for supplying a modulation current according to the transmission data to the laser diode 1 is not shown.

レーザダイオード1は、変調電流用第1定電流源12と、スイッチ14を介して変調電流用第2定電流源13とに接続されていると共に、抵抗R1を介してバイアス電流用定電流源11に接続されて、電源電圧Vccが印加される。又モニタ用フォトダイオード2は、レーザダイオード1のモニタ側からの光信号又は出力光の一部を分岐した光信号を検出するもので、このモニタ用フォトダイオード2に流れる電流をトランスインピーダンス増幅器3により電圧に変化して第1比較器4に入力し、抵抗R2,R3により電源電圧Vccを分圧して基準電圧とし、この基準電圧を第1比較器4に入力する。このトランスインピーダンス増幅器3を含む光出力モニタ構成は、高速の送信データに対応した光出力の平均値に相当する検出値を出力するものである。   The laser diode 1 is connected to a first constant current source 12 for modulation current and a second constant current source 13 for modulation current via a switch 14 and also to a constant current source 11 for bias current via a resistor R1. And the power supply voltage Vcc is applied. The monitor photodiode 2 detects an optical signal from the monitor side of the laser diode 1 or an optical signal branched from a part of the output light. The current flowing through the monitor photodiode 2 is converted by a transimpedance amplifier 3. The voltage is changed and input to the first comparator 4, and the power supply voltage Vcc is divided by the resistors R 2 and R 3 to be a reference voltage, and this reference voltage is input to the first comparator 4. The optical output monitor configuration including the transimpedance amplifier 3 outputs a detection value corresponding to an average value of optical output corresponding to high-speed transmission data.

この第1比較器4の比較出力信号を制御回路10に入力すると共に、第1カウンタ6のアップダウン端子UP/DNに入力し、クロック端子CLKに、制御回路10からのクロック信号を入力し、そのクロック信号のタイミングでアップカウント又はダウンカウントし、カウント値を出力端子OUTからバイアス電流用定電流源11に入力する。この場合の第1カウンタ6は、所定数のアップカウント又はダウンカウントによる出力信号を、バイアス電流用定電流源11に電流制御用として入力する構成とし、レーザダイオード1の光出力パワーの平均値の変動を検出して、バイアス電流を制御するものであり、比較器4や第1カウンタ6を含む制御ループによりバイアス電流制御ループを形成している。又制御回路10から第1カウンタ6のクロック端子CLKに入力するクロック信号を停止すると、その時のカウント値を維持して出力する状態となる。   The comparison output signal of the first comparator 4 is input to the control circuit 10, input to the up / down terminal UP / DN of the first counter 6, the clock signal from the control circuit 10 is input to the clock terminal CLK, The counter counts up or down at the timing of the clock signal, and the count value is input to the bias current constant current source 11 from the output terminal OUT. In this case, the first counter 6 is configured to input a predetermined number of up-count or down-count output signals to the bias current constant current source 11 for current control, and the average value of the optical output power of the laser diode 1 is calculated. The bias current is controlled by detecting the fluctuation, and a bias current control loop is formed by a control loop including the comparator 4 and the first counter 6. When the clock signal input from the control circuit 10 to the clock terminal CLK of the first counter 6 is stopped, the count value at that time is maintained and output.

又トランスインピーダンス増幅器3の出力信号をラッチ回路8に入力し、制御回路10からの制御信号をラッチ端子LATCHに入力してラッチする。このラッチ回路8の入力信号とラッチ出力信号とを加算器9に入力して加算し、その加算出力信号を第2比較器5に入力する。又抵抗R5,R6により電源電圧Vccを分圧して基準電圧とし、第2比較器5に入力する。この第2比較器5の比較出力信号を、第2カウンタ7のアップダウン端子UP/DNに入力し、制御回路10からのクロック信号をクロック端子CLKに入力し、そのタイミングでアップカウント又はダウンカウントし、カウント値を出力端子OUTから制御回路10と、変調電流用第1定電流源12と、変調電流用第2定電流源13とに入力する。この第2カウンタ7もクロック端子CLKに入力するクロック信号を停止すると、その時のカウント値を維持して出力する状態となる。又スイッチ14は、トランジスタ等の半導体素子により構成されて、制御回路10によりオン、オフが制御され、オン時には、変調電流用第1定電流源12に流れる変調電流の例えば数%程度以下の微小電流を重畳してレーザダイオード1に流れる。このオン、オフ(接離)の周期は、送信データに比較して低速の例えば数kHz程度とすることができる。   The output signal of the transimpedance amplifier 3 is input to the latch circuit 8, and the control signal from the control circuit 10 is input to the latch terminal LATCH and latched. The input signal of the latch circuit 8 and the latch output signal are input to the adder 9 and added, and the added output signal is input to the second comparator 5. Further, the power supply voltage Vcc is divided by resistors R5 and R6 to obtain a reference voltage, which is input to the second comparator 5. The comparison output signal of the second comparator 5 is input to the up / down terminal UP / DN of the second counter 7, and the clock signal from the control circuit 10 is input to the clock terminal CLK. Then, the count value is input from the output terminal OUT to the control circuit 10, the modulation current first constant current source 12, and the modulation current second constant current source 13. When the second counter 7 also stops the clock signal input to the clock terminal CLK, it maintains the count value at that time and outputs it. The switch 14 is composed of a semiconductor element such as a transistor, and is controlled to be turned on and off by the control circuit 10. The current is superimposed and flows to the laser diode 1. The ON / OFF (contact / separation) cycle can be set to, for example, about several kHz, which is lower than the transmission data.

レーザダイオード1の光出力を検出するモニタ用フォトダイオード1と、トランスインピーダンス増幅器2と、ラッチ回路8と、加算器9と、第2比較器5と、第2カウンタ7と、変調電流用第1定電流源12と、変調電流用第2定電流源13とを含む制御ループが変調電流制御ループを形成している。なお、変調電流用第2定電流源13は、変調電流用第1定電流源12に比較して少ない電流を供給する構成を有し、送信データに従ってレーザダイオード1に流れる変調電流用第1定電流源12からの変調電流に対して微小変動分を重畳する為のものである。なお、バイアス電流制御ループに於ける制御が所定値以上の変動幅の時にのみ、変調電流用第2定電流源13を、スイッチ14のオンとすることにより、変調電流用第1定電流源12に対して並列的に接続し、且つスイッチ14のオン、オフ(接離)を制御するものであり、その周期は、パイロット・トーン信号等の低周波数に相当したものとする。又スイッチ14をオンとしている期間に、図示を省略した経路で、低周波数の信号により、微小変調電流を出力する構成とすることも可能である。   A monitoring photodiode 1 that detects the optical output of the laser diode 1, a transimpedance amplifier 2, a latch circuit 8, an adder 9, a second comparator 5, a second counter 7, and a first modulation current. A control loop including the constant current source 12 and the second constant current source 13 for modulation current forms a modulation current control loop. The second constant current source 13 for modulation current has a configuration that supplies a smaller amount of current than the first constant current source 12 for modulation current, and the first constant for modulation current flowing in the laser diode 1 according to transmission data. This is for superimposing a minute variation on the modulation current from the current source 12. Only when the control in the bias current control loop has a fluctuation range of a predetermined value or more, the first constant current source 12 for modulation current is turned on by turning on the switch 14 for the second constant current source 13 for modulation current. Are connected in parallel to each other, and the on / off (contact / separation) of the switch 14 is controlled, and the period corresponds to a low frequency such as a pilot tone signal. It is also possible to adopt a configuration in which a minute modulation current is output by a low-frequency signal through a path that is not shown while the switch 14 is on.

又変調電流制御ループのラッチ回路8は、トランスインピーダンス増幅器3の出力信号を、制御回路10からの制御信号のタイミングでラッチし、そのラッチ出力と次のタイミングにラッチ回路8に入力される信号とを加算器9により差分値を求め、その差分値が基準電圧より大きいか否か、即ち、レーザダイオード1の光出力パワーが増加傾向であるか又は減少傾向であるか又は変化なしであるかを判定し、増加傾向の場合は、第2カウンタ7はアップカウント、減少傾向の場合はダウンカウント、変化なしの場合は、カウントしない制御内容となる。この第2カウンタ7のカウント値を制御回路10に入力すると共に、変調電流用第1定電流源12と変調電流用第2定電流源13とに変調電流の増加又は減少の制御信号として入力する。   The latch circuit 8 of the modulation current control loop latches the output signal of the transimpedance amplifier 3 at the timing of the control signal from the control circuit 10, and the latch output and the signal input to the latch circuit 8 at the next timing The adder 9 obtains a difference value and determines whether the difference value is larger than the reference voltage, that is, whether the optical output power of the laser diode 1 is increasing, decreasing, or unchanged. In the case of an increase tendency, the second counter 7 counts up, in the case of a decrease tendency, a down count, and in the case of no change, the control content is not counted. The count value of the second counter 7 is input to the control circuit 10 and is input to the modulation current first constant current source 12 and the modulation current second constant current source 13 as a control signal for increasing or decreasing the modulation current. .

制御回路10は、レーザダイオード1の温度変動がなく、光出力パワーが変化なしの場合、スイッチ14を継続してオフ状態とする。又バイアス電流用定電流源11から所定のバイアス電流が供給され、又送信データは、図示を省略した経路で変調電流を制御する為に変調電流用第1定電流源12に入力され、送信データの“1”、“0”に従った変調電流がレーザダイオード1に流れ、それに対応した光出力がレーザダイオード1から送出される。この場合、第1カウンタ6の出力端子OUTからバイアス電流用定電流源11に制御信号が入力されないので、初期設定時のバイアス電流がレーザダイオード1に供給される。又制御回路10は、スイッチ14をオフ状態に制御するから、変調電流用第1定電流源12から送信データに対応した変調電流がレーザダイオード1に供給される。   When there is no temperature fluctuation of the laser diode 1 and the optical output power does not change, the control circuit 10 continues to turn off the switch 14. Also, a predetermined bias current is supplied from the bias current constant current source 11, and the transmission data is input to the modulation current first constant current source 12 in order to control the modulation current through a path not shown in the figure. The modulation current according to “1” and “0” of the current flows through the laser diode 1, and the corresponding optical output is transmitted from the laser diode 1. In this case, since no control signal is input from the output terminal OUT of the first counter 6 to the constant current source 11 for bias current, the bias current at the time of initial setting is supplied to the laser diode 1. Further, since the control circuit 10 controls the switch 14 to be in the OFF state, the modulation current corresponding to the transmission data is supplied to the laser diode 1 from the first constant current source 12 for modulation current.

温度上昇によりレーザダイオード1の閾値が増加すると、レーザダイオード1の光出力の平均値は低下する。それにより、第1比較器4の比較出力信号は負極性となり、第1カウンタ6はダウンカウントを行い、所定値のダウンカウントにより、バイアス電流用定電流源11を制御して、バイアス電流を増加させる。反対に、温度が低下すると、レーザダイオード1の閾値が低下するから、レーザダイオード1の光出力の平均値は上昇し、第1比較器4の比較出力信号は正極性となり、第1カウンタ6はアップカウントし、所定値のアップカウントにより、バイアス電流用定電流源11からのバイアス電流を低下させる。温度変化や特性変化等により光出力平均値の変化を抑制するようにバイアス電流の制御が行われる。   When the threshold value of the laser diode 1 increases due to the temperature rise, the average value of the light output of the laser diode 1 decreases. As a result, the comparison output signal of the first comparator 4 has a negative polarity, the first counter 6 counts down, and the bias current is increased by controlling the constant current source 11 for bias current by down-counting a predetermined value. Let On the contrary, when the temperature decreases, the threshold value of the laser diode 1 decreases, so the average value of the optical output of the laser diode 1 increases, the comparison output signal of the first comparator 4 becomes positive, and the first counter 6 The bias current from the bias current constant current source 11 is reduced by counting up. The bias current is controlled so as to suppress a change in the average optical output value due to a temperature change or a characteristic change.

このようなバイアス電流制御ループの制御が行われた時に、ラッチ回路8と加算器9とにより、所定時間間隔に於ける光出力の平均値の変化分が、基準値を超えて変化したか否かを第2比較器5により検出し、所定の期間にわたり継続して増加傾向又は減少傾向であるか否かを第2カウンタ7によりカウントして判定し、変化ありの場合、制御回路10に通知すると共に、変調電流用第1定電流源12と変調電流用第2定電流源13とに変調電流の変更制御信号を加え、且つ制御回路10は、スイッチ14をオンに制御する。それにより、変調電流用第1定電流源12からレーザダイオード1に供給する変調電流に、変調電流用第2定電流源13からのパイロット・トーン信号等の低周波信号に従った微小電流が重畳される。それによる光平均出力の変化分ΔPavと変調電流の変化分ΔImとの比が基準値となるように制御され、消光比は所定の値に維持されるように制御することができる。   When such control of the bias current control loop is performed, whether or not the change of the average value of the optical output in the predetermined time interval has changed beyond the reference value by the latch circuit 8 and the adder 9. Is detected by the second comparator 5, and it is determined by counting by the second counter 7 whether or not it is continuously increasing or decreasing over a predetermined period. If there is a change, the control circuit 10 is notified. At the same time, a modulation current change control signal is applied to the first constant current source 12 for modulation current and the second constant current source 13 for modulation current, and the control circuit 10 controls the switch 14 to be turned on. As a result, a small current according to a low-frequency signal such as a pilot tone signal from the modulation current second constant current source 13 is superimposed on the modulation current supplied from the modulation current first constant current source 12 to the laser diode 1. Is done. Accordingly, the ratio of the change ΔPav in the average optical output and the change ΔIm in the modulation current is controlled to be a reference value, and the extinction ratio can be controlled to be maintained at a predetermined value.

図2は、本発明の実施例1の要部フローチャートであり、図1に於けるバイアス電流制御ループの処理をサブルーチン(S15)により、又変調電流制御ループの処理をサブルーチン(S21)により示すもので、サブルーチン(S15)は、レーザダイオード1の光出力パワーの平均値Pavを求め(S16)、この平均値Pavと基準値Pavrefとを比較する(S17)。即ち、トランスインピーダンス増幅器3により求めた平均値Pavと、抵抗R2,R3の分圧による基準値Pavrefとを第1比較器4により比較する。比較結果、減少した場合は、温度上昇等により、レーザダイオード1の閾値が増加した場合であり、バイアス電流用定電流源11を制御して、バイアス電流を増加させる(S18)。又平均値Pavが基準値Pavrefに比較して減少した場合は、バイアス電流を低下させる(S19)。そして、サブルーチン(S21)に移行する処理を行う(S20)。なお、平均値Pavが基準値Pavrefに比較して変化なしの場合は、バイアス電流の増減の制御は行わないものである。なお、ステップ(S17)に於いて、変化なしの場合は、先頭のステップ(S15)に戻る。   FIG. 2 is a main part flowchart of the first embodiment of the present invention, showing the processing of the bias current control loop in FIG. 1 by a subroutine (S15) and the processing of the modulation current control loop by a subroutine (S21). Then, the subroutine (S15) obtains the average value Pav of the optical output power of the laser diode 1 (S16), and compares this average value Pav with the reference value Pavref (S17). That is, the first comparator 4 compares the average value Pav obtained by the transimpedance amplifier 3 with the reference value Pavref obtained by dividing the resistances R2 and R3. If the comparison result shows a decrease, the threshold value of the laser diode 1 has increased due to a temperature rise or the like, and the bias current constant current source 11 is controlled to increase the bias current (S18). If the average value Pav decreases compared to the reference value Pavref, the bias current is reduced (S19). And the process which transfers to a subroutine (S21) is performed (S20). When the average value Pav is not changed compared to the reference value Pavref, the increase / decrease control of the bias current is not performed. In step (S17), if there is no change, the process returns to the first step (S15).

サブルーチン(S21)は、バイアス電流の増減の制御を行ったことをトリガとして実行するもので、変調電流用第2定電流源13からレーザダイオード1の変調電流の増加分ΔImを、変調電流用第1定電流源12からの変調電流に重畳して供給する(S22)。そして、レーザダイオード1の光出力パワーの平均値Pavと変調電流の増加分ΔImに対応した増加分ΔPavとの和(Pav+ΔPav)を、トランスインピーダンス増幅器3の出力として求め(S23)、加算器9により(Pav+ΔPav)−(Pav)の演算によって増加分ΔPavを算出し(S24)、この増加分ΔPavとその基準値ΔPavrefとを第2比較器5により比較し(S25)、増加分ΔPavが基準値ΔPavref以下の場合は、変調電流用第2定電流源13からの増加分ΔImと、変調電流用第1定電流源12からの変調電流とを増加させる(S26)。反対に、増加分ΔPavが基準値ΔPavref以上の場合は、変調電流用第2定電流源13からの増加分ΔImと、変調電流用第1定電流源12からの変調電流とを減少させる(S27)。そして、サブルーチン(S15)に戻る処理を行う(S28)。なお、ステップ(S25)に於いて、変化なしの場合は、ステップ(S28)に移行する。   The subroutine (S21) is executed with the control of the increase / decrease of the bias current as a trigger, and the increase ΔIm of the modulation current of the laser diode 1 from the second constant current source 13 for the modulation current is changed to the first for the modulation current. The superimposed current is supplied to the modulation current from the constant current source 12 (S22). Then, the sum (Pav + ΔPav) of the average value Pav of the optical output power of the laser diode 1 and the increase ΔPav corresponding to the increase ΔIm of the modulation current is obtained as the output of the transimpedance amplifier 3 (S23). An increase ΔPav is calculated by calculating (Pav + ΔPav) − (Pav) (S24), the increase ΔPav is compared with the reference value ΔPavref by the second comparator 5 (S25), and the increase ΔPav is the reference value ΔPavref. In the following case, the increment ΔIm from the second constant current source 13 for modulation current and the modulation current from the first constant current source 12 for modulation current are increased (S26). On the contrary, when the increase ΔPav is equal to or larger than the reference value ΔPavref, the increase ΔIm from the second constant current source 13 for modulation current and the modulation current from the first constant current source 12 for modulation current are decreased (S27). ). And the process which returns to a subroutine (S15) is performed (S28). In step (S25), if there is no change, the process proceeds to step (S28).

前述のように、定常状態に於いては、レーザダイオード1に、送信データに従った変調電流を供給し、変調電流用第2定電流源13は、スイッチ14をオフ状態に制御して、レーザダイオード1から切り離した状態とする。この状態に於いては、低周波数に従って増減する増加分ΔImによるノイズ成分は、光出力信号には含まれないことになり、光信号の受信側に対して悪影響を及ぼすことがない。又レーザダイオード1の特性変動による光出力パワーの平均値の変化を検出し、バイアス電流用定電流源11を制御して、バイアス電流の増加又は減少を行い、このバイアス電流の制御をトリガとして、変調電流用第2定電流源13を制御して、変調電流の増加分ΔImを、変調電流用第1定電流源12からの変調電流に重畳してレーザダイオード1に供給し、光出力特性曲線の傾斜が基準値となるように変調電流の制御を行うことなる。   As described above, in the steady state, the modulation current according to the transmission data is supplied to the laser diode 1, and the second constant current source 13 for modulation current controls the switch 14 to the OFF state, and the laser The state is separated from the diode 1. In this state, the noise component due to the increase ΔIm that increases or decreases according to the low frequency is not included in the optical output signal, and does not adversely affect the optical signal receiving side. Further, the change in the average value of the optical output power due to the characteristic variation of the laser diode 1 is detected, the bias current constant current source 11 is controlled, the bias current is increased or decreased, and the control of the bias current is used as a trigger. The second constant current source 13 for modulation current is controlled, and the increase ΔIm of the modulation current is superimposed on the modulation current from the first constant current source 12 for modulation current and supplied to the laser diode 1, and the light output characteristic curve Thus, the modulation current is controlled so that the slope of becomes the reference value.

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、29は積算器であり、又制御回路10に対して、外部設定1,2を入力し、又第1カウンタ6の出力信号を、制御回路10の積算器29に入力する。この積算器29は、第1カウンタ6によるバイアス電流の増減について積算し、積算結果と外部設定1による設定値とを比較し、積算結果が設定値を超えた時に、変調電流制御ループによる変調電流の制御に移行する。又外部設定2は、変調電流制御ループの動作の累積時間と比較する為の時間を設定する為のものである。   FIG. 3 is an explanatory diagram of Embodiment 2 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same names, 29 denotes an integrator, and external settings 1 and 2 are input to the control circuit 10. In addition, the output signal of the first counter 6 is input to the integrator 29 of the control circuit 10. This integrator 29 integrates the increase and decrease of the bias current by the first counter 6, compares the integration result with the set value by the external setting 1, and when the integration result exceeds the set value, the modulation current by the modulation current control loop Transition to control. The external setting 2 is for setting a time for comparison with the accumulated time of the operation of the modulation current control loop.

図4は、本発明の実施例2の要部フローチャートであり、サブルーチン(S30),(S38)を含み、バイアス電流制御ループについてのサブルーチン(S30)に於いては、レーザダイオード1の光出力平均値Pavを求め(S31)、この平均値Pavと基準値Pavrefとを比較する(S32)。即ち、トランスインピーダンス増幅器3により求めた平均値Pavと、抵抗R2,R3の分圧による基準値Pavrefとを第1比較器4により比較する。比較結果、減少した場合は、温度上昇等により、レーザダイオード1の閾値が増加した場合であり、バイアス電流用定電流源11を制御して、バイアス電流を増加させる(S33)。又平均値Pavが基準値Pavrefに比較して減少した場合は、バイアス電流を低下させる(S34)。   FIG. 4 is a main part flowchart of the second embodiment of the present invention, including subroutines (S30) and (S38). In the subroutine (S30) for the bias current control loop, the light output average of the laser diode 1 is shown. The value Pav is obtained (S31), and the average value Pav is compared with the reference value Pavref (S32). That is, the first comparator 4 compares the average value Pav obtained by the transimpedance amplifier 3 with the reference value Pavref obtained by dividing the resistances R2 and R3. If the comparison result shows a decrease, this is a case where the threshold of the laser diode 1 has increased due to a temperature rise or the like, and the bias current constant current source 11 is controlled to increase the bias current (S33). When the average value Pav decreases compared to the reference value Pavref, the bias current is reduced (S34).

次に、制御回路10の積算器29による第1カウンタ6の出力の累積増減値と外部設定1による設定値とを比較する(S35)。累積増減値が設定値より小さい場合、即ち、バイアス電流の制御が行われたとしても、僅かの場合は、先頭のステップ(S30)に戻る(S36)。又累積増減値が設定値より大きい場合、即ち、バイアス電流の制御が継続して行われた場合、サブルーチン(S38)に移行する(S37)。   Next, the accumulated increase / decrease value of the output of the first counter 6 by the integrator 29 of the control circuit 10 is compared with the set value by the external setting 1 (S35). If the cumulative increase / decrease value is smaller than the set value, that is, even if the bias current is controlled, the process returns to the first step (S30) (S36). If the cumulative increase / decrease value is larger than the set value, that is, if the bias current is continuously controlled, the process proceeds to a subroutine (S38) (S37).

変調電流制御ループについてのサブルーチン(S38)に於いて、パイロット・トーン信号等の低周波数信号に従った変調電流用第2定電流源13からレーザダイオード1の変調電流の増加分ΔImを、変調電流用第1定電流源12からの変調電流に重畳して供給する(S39)。そして、レーザダイオード1の光出力パワーの平均値Pavと変調電流の増加分ΔImに対応した増加分ΔPavとの和(Pav+ΔPav)を、トランスインピーダンス増幅器3の出力として求め(S40)、加算器9により(Pav+ΔPav)−(Pav)の演算によって増加分ΔPavを算出し(S41)、この増加分ΔPavとその基準値ΔPavrefとを第2比較器5により比較し(S42)、レーザダイオード1の光出力パワーの平均値Pavの増加分ΔPavが、基準平均値増加分ΔPavreより小さい場合、変調電流用第2定電流源13からの変調電流の増加分ΔImと、変調電流用第1定電流源12からの変調電流Imとを増加させ(S43)、反対に、増加分ΔPavが基準値ΔPavrefより大きい場合、変調電流の増加分ΔImと変調電流Imとを減少させる(S44)。   In the subroutine (S38) for the modulation current control loop, an increase ΔIm of the modulation current of the laser diode 1 from the second constant current source 13 for modulation current according to a low frequency signal such as a pilot tone signal is calculated as the modulation current. The superposed current is supplied to the modulation current from the first constant current source 12 (S39). Then, the sum (Pav + ΔPav) of the average value Pav of the optical output power of the laser diode 1 and the increase ΔPav corresponding to the increase ΔIm of the modulation current is obtained as the output of the transimpedance amplifier 3 (S40). An increase ΔPav is calculated by calculating (Pav + ΔPav) − (Pav) (S41), the increase ΔPav is compared with the reference value ΔPavref by the second comparator 5 (S42), and the optical output power of the laser diode 1 is calculated. When the increase ΔPav of the average value Pav is smaller than the reference average value increase ΔPavre, the increase ΔIm of the modulation current from the second constant current source 13 for modulation current and the first constant current source 12 for modulation current If the modulation current Im is increased (S43) and the increase ΔPav is larger than the reference value ΔPavref, the modulation current Im Reducing the pressure component ΔIm modulation current Im (S44).

そして、制御回路10の積算器29による変調電流制御累積時間と外部設定2による設定時間とを比較する(S45)。変調電流制御累積時間が設定時間に比較して短い場合は、サブルーチン(S38)に戻り、変調電流制御ループの制御を継続し、又長い場合は、変調電流制御ループの制御を中止して、バイアス電流制御ループの制御処理のサブルーチン(S30)に移行する。なお、ステップ(S42)に於いて、比較結果、同一となる場合は、ステップ(S45)に移行するか、又は最初のステップ(S38)に移行することができる。   The modulation current control accumulated time by the integrator 29 of the control circuit 10 is compared with the set time by the external setting 2 (S45). If the accumulated modulation current control time is shorter than the set time, the process returns to the subroutine (S38), and the control of the modulation current control loop is continued. The process proceeds to a subroutine (S30) of control processing of the current control loop. If the comparison result is the same in step (S42), the process can proceed to step (S45) or the first step (S38).

前述のように、バイアス電流制御による光出力平均パワー制御と、変調電流制御による消光比制御とを、バイアス電流の増減制御をトリガとして切替えることにより、両方の制御特性を安定化し、且つ主光信号に対する変調電流の微小変化によるノイズ成分の重畳による影響を極力低減して、安定な光信号伝送を可能とすることができる。   As described above, the optical output average power control by the bias current control and the extinction ratio control by the modulation current control are switched using the increase / decrease control of the bias current as a trigger, thereby stabilizing both control characteristics and the main light signal. It is possible to reduce the influence of the superimposition of the noise component due to the minute change of the modulation current on the as much as possible, and to enable stable optical signal transmission.

図5は、制御動作の一例の説明図であり、バイアス電流Ibと、変調電流Imとの最小制御ステップを0.1mA、外部設定1によるバイアス電流増加分の設定値を±5ステップ、外部設定2による設定時間を1秒として、温度上昇によりバイアス電流変動が0.5mAであった場合、期間Taに於いてバイアス電流Ibが増加する方向に、バイアス電流制御ループが動作し、時刻t1,t2,t3,t4,t5に於いてバイアス電流Ibが増加するように、バイアス電流用定電流源11が制御される。この場合、バイアス電流増加分の設定値を±5ステップに設定した場合であるから、5ステップの増加制御を行った後、そのバイアス電流を維持するように制御し、変調電流制御ループの制御に移行する。   FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of the control operation. The minimum control step of the bias current Ib and the modulation current Im is 0.1 mA, the set value of the increase in the bias current by the external setting 1 is ± 5 steps, and the external setting. When the bias current fluctuation is 0.5 mA due to the temperature rise with the set time by 2 set to 1 second, the bias current control loop operates in the direction in which the bias current Ib increases in the period Ta, and time t1, t2 , T3, t4, t5, the bias current constant current source 11 is controlled so that the bias current Ib increases. In this case, since the set value for the increase in the bias current is set to ± 5 steps, the control is performed so as to maintain the bias current after the 5-step increase control, and the modulation current control loop is controlled. Transition.

この変調電流制御に移行したことにより、時刻t6に於いてスイッチ14をオンとし、変調電流用第2定電流源14からの電流ΔImを、変調電流用第1定電流源12からの変調電流Imに重畳してレーザダイオード1に供給する。その結果のレーザダイオード1の光出力パワーPの平均値Pabの変化分ΔPavと、基準変化分ΔPavrefとの比較を時刻t7に於いて終了し、スイッチ4をオフとする。この比較結果が時刻t8に於いて反映されて変調電流が増加した場合を示す。次の時刻t9に再びスイッチ14をオンとし、変化分に対応して変調電流Imと増加分の電流ΔImとが制御され、時刻t10までに
光出力パワーPの平均値Pabの変化分ΔPavと、基準変化分ΔPavrefとの比較を終了し、スイッチ14をオフとする。この比較結果が時刻t10〜t11の間に反映された変調電流となる。このような制御が期間Tb、即ち、外部設定2による設定時間を経過すると、次のバイアス電流制御ループの制御に移行する期間Tcとなり、期間Taと同様な制御が行われる。
By shifting to the modulation current control, the switch 14 is turned on at time t6, and the current ΔIm from the modulation current second constant current source 14 is changed to the modulation current Im from the modulation current first constant current source 12. Is supplied to the laser diode 1 in a superimposed manner. As a result, the comparison between the change ΔPav of the average value Pab of the optical output power P of the laser diode 1 and the reference change ΔPavref is finished at time t7, and the switch 4 is turned off. This comparison result is reflected at time t8 and the modulation current increases. At the next time t9, the switch 14 is turned on again, the modulation current Im and the increase current ΔIm are controlled corresponding to the change, and the change ΔPav of the average value Pab of the optical output power P by the time t10, The comparison with the reference change ΔPavref is finished, and the switch 14 is turned off. This comparison result is a modulation current reflected between times t10 and t11. When such a control has passed the period Tb, that is, the set time of the external setting 2, the period Tc is shifted to the control of the next bias current control loop, and the same control as the period Ta is performed.

本発明の実施例1の説明図である。It is explanatory drawing of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の要部フローチャートである。It is a principal part flowchart of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の説明図である。It is explanatory drawing of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の要部フローチャートである。It is a principal part flowchart of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of Example 2 of this invention. レーザダイオードの特性説明図である。It is characteristic explanatory drawing of a laser diode.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザダイオード
2 モニタ用フォトダイオード
3 トランスインピーダンス増幅器
4 第1比較器
5 第2比較器
6 第1カウンタ
7 第2カウンタ
8 ラッチ回路
9 加算器
10 制御回路
11 バイアス電流用定電流源
12 変調電流用第1定電流源
13 変調電流用第2定電流源
14 スイッチ
29 積算器
C1,C2 コンデンサ
R1〜R6 抵抗
Vcc 電源電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser diode 2 Photodiode for monitoring 3 Transimpedance amplifier 4 1st comparator 5 2nd comparator 6 1st counter 7 2nd counter 8 Latch circuit 9 Adder 10 Control circuit 11 Constant current source for bias current 12 For modulation current First constant current source 13 Second constant current source for modulation current 14 Switch 29 Accumulator C1, C2 Capacitor R1-R6 Resistance Vcc Power supply voltage

Claims (3)

レーザダイオードにバイアス電流を供給するバイアス電流用定電流源と、送信データに従った変調電流を前記バイアス電流に重畳して供給する変調電流用第1定電流源と、前記変調電流に微小電流を追加して供給する変調電流用第2定電流源と、前記レーザダイオードの光出力をモニタするモニタ用フォトダイオードとを含むレーザダイオード駆動回路に於いて、
前記モニタ用フォトダイオードにより検出した前記レーザダイオードの光出力パワーの平均値の変動を抑圧するように前記バイアス電流用定電流源を制御するバイアス電流制御ループと、
該バイアス電流制御ループに於ける前記バイアス電流を所定値以上変化させる制御状態を基に、前記変調電流用第1定電流源に対して、所定の期間並列的に前記変調電流用第2定電流源を接続し、変調電流に微小電流を重畳して前記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パワーの平均値の変動分を検出して、前記変調電流用第1定電流源と前記変調電流用第2定電流源とを制御する変調電流制御ループと、
前記変調電流用第1定電流源に対して前記変調電流用第2定電流源の接離を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とするレーザダイオード駆動回路。
A constant current source for bias current that supplies a bias current to the laser diode, a first constant current source for modulation current that supplies a modulation current according to transmission data superimposed on the bias current, and a small current for the modulation current In a laser diode driving circuit including a second constant current source for modulation current to be additionally supplied and a monitoring photodiode for monitoring the optical output of the laser diode,
A bias current control loop for controlling the constant current source for bias current so as to suppress fluctuations in the average value of the optical output power of the laser diode detected by the monitoring photodiode;
Based on a control state in which the bias current in the bias current control loop is changed by a predetermined value or more, the second constant current for modulation current is parallel to the first constant current source for modulation current in parallel for a predetermined period. A power source is connected, a small current is superimposed on a modulation current and supplied to the laser diode, a variation in the average value of the optical output power of the laser diode is detected, and the first constant current source for the modulation current and the A modulation current control loop for controlling the second constant current source for modulation current;
And a control circuit for controlling contact and separation of the second constant current source for modulation current with respect to the first constant current source for modulation current.
前記制御回路は、前記バイアス電流制御ループに於ける前記バイアス電流を所定値以上変化させる制御状態を検出して、前記変調電流用第1定電流源に対する前記変調電流用第2定電流源の接離を、前記送信データの伝送速度に比較して低速の周期で繰り返し制御し、該接離の繰り返しを所定の期間継続した後に、前記変調電流用第1定電流源から前記変調電流用第2定電流源を切り離す制御を行う構成を有することを特徴とする請求項1記載のレーザダイオード駆動回路。   The control circuit detects a control state in which the bias current in the bias current control loop is changed by a predetermined value or more, and connects the second constant current source for modulation current to the first constant current source for modulation current. The separation is repeatedly controlled at a cycle that is lower than the transmission speed of the transmission data, and the repetition of the contact / separation is continued for a predetermined period, and then the modulation current second constant is supplied from the modulation current first constant current source. 2. The laser diode driving circuit according to claim 1, wherein the laser diode driving circuit has a configuration for performing control for separating the constant current source. 前記バイアス電流の所定値以上の変化を検出する為の前記所定値又は前記所定値以上となるまでの時間を、外部から設定可能とした制御回路を備えたことを特徴とする請求項1記載のレーザダイオード駆動回路。   2. The control circuit according to claim 1, further comprising a control circuit configured to allow an external setting of the predetermined value for detecting a change in the bias current that is equal to or greater than a predetermined value or a time until the bias current is equal to or greater than the predetermined value. Laser diode drive circuit.
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