JP2009200242A - 光送信機および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子の経年劣化を検出するとともに、光送信機の消費電力の増加を抑制すること。
【解決手段】発光素子１１２は、供給される駆動電流に応じた光を出力する。バック受光素子１２１および光測定部１２２は、発光素子１１２の出力光のレベルを測定する。制御部１３０は、バック受光素子１２１および光測定部１２２によって測定された光のレベルが設定値になるように発光素子１１２へ供給される駆動電流を制御する。電流測定部１４０は、発光素子１１２へ供給される駆動電流のレベルを測定する。異常検出部１５０は、電流測定部１４０により測定された駆動電流のレベルと、バック受光素子１２１および光測定部１２２により測定された出力光のレベルと、に基づいて発光素子１１２の経年劣化を検出する。調節部１６０は、異常検出部１５０によって経年劣化が検出された場合に、制御部１３０の設定値を低下させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、送信する光信号のレベルを制御する光送信機および制御方法に関する。

近年、インターネットなどの普及により、幹線系やアクセス系など様々な場所で光伝送装置が多く利用されている。そのため、広範囲の温度条件を満足する光通信器が求められており、温度上昇の抑制が重要になる。特に光送信機においては、発光素子の温度上昇をどのように抑えるかによって、光送信機の温度耐性が左右される。

また、光送信機において、送信する光信号のレベルを制御する自動強度制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が用いられている。ＡＰＣにおいては、発光素子の出力光のレベルを常に測定し、測定したレベルが一定になるように発光素子へ供給する駆動電流を制御する（たとえば、下記特許文献１，２参照。）。

特開２００７−１９４５７６号公報 特開２００３−２１８４６０号公報

しかしながら、上述した従来技術では、発光素子が経年劣化すると、駆動電流に対する発光素子の出力光レベルの比率が低下する。このため、ＡＰＣによって出力光レベルが一定に制御されると、発光素子へ供給される駆動電流が増加するという問題がある。

図１９は、発光素子が経年劣化した場合のＡＰＣの作用を示すグラフである。図１９において、横軸は時間を示している。縦軸は、発光素子へ供給される駆動電流のレベル［ｍＡ］と、発光素子の出力光のレベル［ｄＢｍ］と、を示している。符号１９１０は、発光素子へ供給される駆動電流のレベルの変化を示している。

符号１９２０は、発光素子の出力光レベルの変化を示している。符号１９２１は、ＡＰＣによって設定されている設定値を示している。ＡＰＣによって、符号１９２０に示す出力光レベルが設定値１９２１になるように駆動電流レベルを制御する。時刻ｔ１において発光素子の経年劣化が始まるとする。発光素子の経年劣化が始まると、駆動電流レベルに対する発光素子の出力光レベルの比率が低下していく。

この場合は、ＡＰＣの作用によって、符号１９２０に示す出力光レベルが設定値１９２１になるように駆動電流レベルが制御されるため、時刻ｔ１以降は駆動電流レベルが増加していく。このため、発光素子の消費電流が増加するという問題がある。また、発光素子の消費電流が増加することによって、発光素子の温度が上昇し、発光素子の周辺の部品に熱影響を与える。このため、光送信機の動作の安定性が劣化するという問題がある。

これに対して、駆動電流レベルの異常増加を検出した場合には発光素子を消光させることが考えられる。しかしながら、発光素子を消光した場合は、発光素子を交換するまで回線不通の状態となるという問題がある。また、駆動電流レベルの異常増加は、発光素子の経年劣化以外の要因によっても発生する。このため、駆動電流レベルの異常増加を検出した場合に、ユーザは発光素子の劣化が生じたのか、他の部品の不具合なのかが判断できず、対応が困難であるという問題がある。

開示の光送信機および制御方法は、上述した問題点を解消するものであり、発光素子の経年劣化を検出するとともに、光送信機の消費電力の増加を抑制することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この光送信機は、供給される駆動電流に応じた光を出力する発光素子と、前記発光素子の出力光のレベルを測定する光測定手段と、前記光測定手段によって測定された光のレベルが設定値になるように前記発光素子へ供給される駆動電流を制御する制御手段と、前記発光素子へ供給される駆動電流のレベルを測定する電流測定手段と、前記電流測定手段により測定された駆動電流のレベルと、前記光測定手段により測定された出力光のレベルと、に基づいて前記発光素子の経年劣化を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段によって前記経年劣化が検出された場合に、前記制御手段の前記設定値を低下させる調節手段と、を備えることを要件とする。

上記構成によれば、発光素子の出力光のレベルと、発光素子へ供給される駆動電流のレベルと、を測定して用いることで、光送信機の異常状態の種別を判定することができる。これにより、他の異常状態とは区別して発光素子の経年劣化を検出することが可能になる。また、発光素子の経年劣化を検出した場合に、発光素子の出力光レベルのフィードバック制御の設定値を低下させることで、駆動電流の増加を抑制することができる。

以上説明したように、開示の光送信機および制御方法によれば、発光素子の経年劣化を検出するとともに、光送信機の消費電力の増加を抑制することができる。という効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光送信機および制御方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる光送信機の機能的構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる光送信機１００は、駆動部１１１と、発光素子１１２と、バック受光素子１２１と、光測定部１２２と、制御部１３０と、電流測定部１４０と、異常検出部１５０と、調節部１６０と、を備えている。光送信機１００は、入力データに基づく光信号を外部へ出力する光送信機である。

駆動部１１１は、発光素子１１２へ駆動電流（Ｉｂｉａｓ）を供給する。また、駆動部１１１は、外部からの入力データに応じて変調した駆動信号を発光素子１１２へ供給する。また、駆動部１１１は、発光素子１１２へ供給する駆動電流のレベルを制御部１３０の制御によって変化させる。ここで、電流または光のレベルとは、電流または光のパワーの平均値または中央値であるとする。駆動部１１１は、発光素子１１２へ供給する駆動電流のパワーに応じたパワーの電流を電流測定部１４０へ出力する。

発光素子１１２は、駆動部１１１から供給される駆動電流に応じた光を光送信機１００の外部へ出力する（左向きの矢印）。発光素子１１２は、たとえばＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）である。また、発光素子１１２は、外部へ出力する光のパワーに応じたパワーの光をバック受光素子１２１へ出力する（右向きの矢印）。ここでは、発光素子１１２は、バック受光素子１２１とともに一体的なＬＤモジュール１１３を構成している。

バック受光素子１２１および光測定部１２２は、発光素子１１２から出力された光のレベルを測定する光測定手段である。バック受光素子１２１は、発光素子１１２から出力された光を受光し、受光した光のパワーに応じたパワーの電流（Ｉｍ）を光測定部１２２へ出力する。バック受光素子１２１は、たとえばＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）である。

光測定部１２２は、バック受光素子１２１から出力された電流に基づいて、発光素子１１２の出力光のレベルを測定する。たとえば、光測定部１２２は、バック受光素子１２１から出力された電流の平均パワーを出力光のレベルとして測定する。光測定部１２２は、測定した光のレベルを示す情報を制御部１３０および異常検出部１５０へ出力する。

制御部１３０は、光測定部１２２から出力される情報が示すレベルが設定値になるように、駆動部１１１が発光素子１１２へ供給する駆動電流を制御するフィードバック制御を行う。制御部１３０における設定値は、初期状態において、光送信機１００が正常に動作した場合に発光素子１１２の出力光のレベルが理想的な値になるように設定される。

また、設定値は、調節部１６０によって調節される。また、制御部１３０は、回路異常または発光素子１１２の破壊を検出した旨の情報が異常検出部１５０から出力されると、駆動部１１１が発光素子１１２へ供給する駆動電流を停止するように駆動部１１１を制御する。これにより制御部１３０は発光素子１１２を消光させる。

電流測定部１４０は、駆動部１１１から発光素子１１２へ供給される駆動電流のレベルを測定する。具体的には、電流測定部１４０は、駆動部１１１から出力される電流の平均パワーを駆動電流のレベルとして測定する。電流測定部１４０は、測定した駆動電流のレベルを示す情報を異常検出部１５０へ出力する。

異常検出部１５０は、電流測定部１４０から出力された情報が示す駆動電流のレベルと、光測定部１２２から出力された情報が示すレベルと、に基づいて光送信機１００（自装置）の異常状態を検出する。異常検出部１５０が検出する異常状態の種別には、回路異常、発光素子１１２の破壊および発光素子１１２の経年劣化が含まれている。

異常検出部１５０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した場合に、その旨の情報を調節部１６０へ出力する。また、異常検出部１５０は、回路異常または発光素子１１２の破壊を検出した場合は、その旨の情報を制御部１３０へ出力する。異常検出部１５０は、光送信機１００の異常状態のうちの、少なくとも発光素子１１２の経年劣化を検出する。

各種の異常状態のうちの、発光素子１１２の経年劣化とは、長期間の使用により発光素子１１２が劣化し、供給される駆動電流のレベルに対する出力光のレベルの比率が低くなった状態である。回路異常とは、光送信機１００が正常に動作することができない状態のうちの、発光素子１１２以外の回路の異常に起因する状態である。発光素子１１２の破壊とは、発光素子１１２が壊れており、駆動電流を供給しても発光しない状態である。

調節部１６０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した旨の情報が異常検出部１５０から出力されると、制御部１３０における設定値を調節して低下させる。調節部１６０が制御部１３０における設定値を低下させる量は、発光素子１１２が消光せず、発光素子１１２から外部へ出力される光が伝送可能な範囲の量である。たとえば、調節部１６０は、制御部１３０における設定値を１ｄＢ程度低下させる。

図２は、駆動電流に対する発光素子の出力光のパワーの特性を示すグラフである。図２において、横軸は、発光素子１１２へ供給される駆動電流の大きさ［Ａ］を示している。縦軸は、発光素子１１２の出力光のパワー［Ｗ］を示している。パワー特性２１１は、発光素子１１２の経年劣化前の出力光のパワー特性を示している。パワー特性２１２は、発光素子１１２の経年劣化後の出力光のパワー特性を示している。

縦軸のＰｐは、発光素子１１２の出力光のピークパワーを示している。Ｐｂは、発光素子１１２の出力光のボトムパワーを示している。横軸の閾値Ｉｔｈは、発光素子１１２の出力光のパワーがボトムパワーＰｂとなる駆動電流の値である。パワー特性２１１およびパワー特性２１２に示すように、発光素子１１２の出力光のパワーは、閾値Ｉｔｈ以上の駆動電流に対して比例して大きくなる。

発光素子１１２が経年劣化すると、駆動電流の大きさに対する発光素子１１２の出力光のパワーの比率が低下する。このため、パワー特性２１２の閾値Ｉｔｈは、パワー特性２１１の閾値Ｉｔｈよりも高くなる。また、パワー特性２１２の傾きη２［Ｗ／Ａ］は、パワー特性２１１の傾きη１［Ｗ／Ａ］よりも小さくなる。

図３は、調節部による設定値の調節を示す図である。図３において、横軸は時間を示している。縦軸は、発光素子１１２へ供給される駆動電流のレベル（以下、単に「駆動電流レベル」ともいう）［ｍＡ］と、発光素子１１２の出力光のレベル（以下、単に「出力光レベル」ともいう）［ｄＢｍ］と、を示している。また、ここでいう出力光レベルとは、光測定部１２２から制御部１３０へ出力される情報が示すレベルである。

符号３１０は、発光素子１１２へ供給される駆動電流のレベルの変化を示している。符号３２０は、発光素子１１２の出力光レベルの変化を示している。符号３２１は、制御部１３０において初期状態で設定されている設定値を示している。初期状態において、制御部１３０は、出力光レベルが設定値３２１になるように駆動電流レベルを制御する。

時刻ｔ１において発光素子１１２の経年劣化が始まるとする。発光素子１１２の経年劣化が始まると、駆動電流レベルに対する発光素子１１２の出力光レベルの比率が低下していく（図２参照）。これに対して、制御部１３０が、出力光レベルが設定値３２１になるように駆動電流レベルを制御するため、時刻ｔ１以降は駆動電流レベルが増加していく。

時刻ｔ１より後の時刻ｔ２において、駆動電流レベルがあらかじめ定められた電流閾値３１１を超えるとする。このとき、異常検出部１５０によって経年劣化が検出される。そして、調節部１６０が、制御部１３０の設定値を、設定値３２１より低い設定値３２２となるように調節する。これにより、制御部１３０は、出力光レベルが設定値３２２になるように駆動電流レベルを制御するため、時刻ｔ２以降は駆動電流レベルが低下する。

図４は、発光素子の温度と駆動電流レベルの関係を示すグラフである。図４において、横軸は、発光素子１１２の温度を示している。縦軸は、制御部１３０によって発光素子１１２の出力光のパワーを通常レベル（理想レベル）に制御するときの、発光素子１１２へ供給される駆動電流のレベル［ｍＡ］を示している。特性４１０は、発光素子１１２の経年劣化前における、発光素子１１２の温度に対する駆動電流レベルの特性を示している。

駆動電流レベルに対する発光素子１１２の出力光レベルの比率は、発光素子１１２の経年劣化にかかわらず、発光素子１１２の温度が高いほど低下する。したがって、特性４１０に示すように、制御部１３０によって発光素子１１２の出力光のパワーを通常レベルに制御したときの駆動電流レベルは、発光素子１１２の温度が大きくなるほど大きくなる。

したがって、発光素子１１２の経年劣化にかかわらず、発光素子１１２の温度によって駆動電流レベルが変動する。このため、駆動電流レベルに基づいて発光素子１１２の経年劣化を検出するための電流閾値（図３の電流閾値３１１）を、発光素子１１２の温度ごとに異なる値にするとよい。たとえば、発光素子１１２の温度を測定する温度センサを発光素子１１２に設け、温度センサが測定した温度の情報を異常検出部１５０へ出力する。

温度センサから出力された情報が示す温度をＴとする。温度Ｔのときに、発光素子１１２の出力光のパワーを通常レベル（理想レベル）に制御するときの、発光素子１１２へ供給される駆動電流のレベルＬ（Ｔ）とする。異常検出部１５０は、温度センサから出力された情報が示す温度Ｔと、特性４１０と、に基づいてＬ（Ｔ）を算出する。異常検出部１５０は、電流閾値ＴＨを下記（１）式によって算出する。

ＴＨ ＝ Ｌ（Ｔ） × １．５ …（１）

この場合は、電流閾値ＴＨは、特性４１０の駆動電流レベルを各温度において１．５倍した値（特性４２０）になる。異常検出部１５０は、温度センサによって測定した発光素子１１２の温度に応じて、特性４２０のように電流閾値ＴＨを動的に変化させる。これにより、発光素子１１２が経年劣化していないにもかかわらず、発光素子１１２の温度の変化によって経年劣化を誤検出してしまうことを回避することができる。

図５は、異常状態検出のためのテーブルの一例を示す図である。異常検出部１５０は、光送信機１００の異常状態を種別ごとに検出するために、たとえばテーブル５００を備えている。テーブル５００には、光送信機１００の各種の異常状態と、駆動電流レベルの条件および出力光レベルの条件の組み合わせと、が対応付けられている。

ここで、電流測定部１４０から出力された情報が示す駆動電流レベルが電流閾値（図３の電流閾値３１１）を超える場合は、駆動電流レベルが「大」であるとする。また、電流測定部１４０から出力された情報が示す駆動電流レベルが約０である場合（発光素子１１２へ駆動電流が供給されていない場合）は、駆動電流レベルが「なし」であるとする。

また、光測定部１２２から出力された情報が示す出力光レベルが約０である場合（発光素子１１２が消光している場合）は、出力光レベルが「なし」であるとする。また、光測定部１２２から出力された情報が示す出力光レベルが通常レベルである場合は、出力光レベルが「通常」であるとする。通常レベルとは、光送信機１００が初期状態において正常に動作しているときの出力光レベルである。

また、光測定部１２２から出力された情報が示す出力光レベルが光閾値を超える場合は、出力光レベルが「大」であるとする。光閾値は、光送信機１００が初期状態において正常に動作しているときの出力光レベルよりも大きい値である。たとえば、駆動電流レベルが「大」であり、出力光レベルが「なし」である場合は、異常検出部１５０は、光送信機１００の異常状態として発光素子１１２の破壊を検出する。

また、駆動電流レベルが「大」であり、出力光レベルが「大」である場合は、異常検出部１５０は、光送信機１００の異常状態として回路異常を検出する。また、駆動電流レベルが「なし」であり、出力光レベルが「なし」である場合は、異常検出部１５０は、光送信機１００の異常状態として回路異常を検出する。

また、駆動電流レベルが「大」であり、出力光レベルが「通常」である場合は、異常検出部１５０は、光送信機１００の異常状態として発光素子１１２の経年劣化を検出する。これは、発光素子１１２の経年劣化が発生した場合は、上述したように駆動電流レベルが増加するとともに、出力光レベルは制御部１３０によって一定に制御されるためである。

また、ここでは、テーブル５００において、駆動電流レベルの条件および出力光レベルの条件の組み合わせと、異常状態の具体的な現象と、が対応付けられている。テーブル５００には、駆動電流レベルの条件および出力光レベルの条件の組み合わせごとに、異常状態の種別よりも具体的な光送信機１００の現象に関する情報が含まれている。

図６は、光送信機の動作の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、まず、異常検出部１５０が、電流測定部１４０から出力された情報が示す駆動電流レベルと、光測定部１２２から出力された情報が示す出力光レベルと、を取得する（ステップＳ６０１）。つぎに、ステップＳ６０１によって取得された駆動電流レベルが電流閾値（図３の電流閾値３１１）を超えているか否かを判断する（ステップＳ６０２）。

ステップＳ６０２において、駆動電流レベルが電流閾値を超えている場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）は、ステップＳ６０１によって取得した出力光レベルが通常レベルに対して変動しているか否かを判断する（ステップＳ６０３）。出力光レベルが通常レベルに対して変動していない場合（ステップＳ６０３：Ｎｏ）は、光送信機１００の異常状態として発光素子１１２の経年劣化を検出する（ステップＳ６０４）。

つぎに、調節部１６０が、制御部１３０における設定値を低下させ（ステップＳ６０５）、一連の処理を終了する。ステップＳ６０３において、出力光レベルが通常レベルに対して変動している場合（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）は、ステップＳ６０１によって取得した出力光レベルが光閾値を超えているか否かを判断する（ステップＳ６０６）。

ステップＳ６０６において、ステップＳ６０１によって取得した出力光レベルが光閾値を超えていない場合（ステップＳ６０６：Ｎｏ）は、光送信機１００の異常状態として発光素子１１２の破壊を検出する（ステップＳ６０７）。つぎに、制御部１３０が、発光素子１１２を消光させ（ステップＳ６０８）、一連の処理を終了する。

ステップＳ６０６において、出力光レベルが光閾値を超えている場合（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）は、光送信機１００の異常状態として回路異常を検出し（ステップＳ６０９）、ステップＳ６０８へ進んで処理を続行する。ステップＳ６０２において、駆動電流レベルが電流閾値を超えていない場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）は、駆動電流レベルおよび出力光レベルがともに約０であるか否かを判断する（ステップＳ６１０）。

ステップＳ６１０において、駆動電流レベルおよび出力光レベルがともに約０でない場合（ステップＳ６１０：Ｎｏ）は、一連の処理を終了する。駆動電流レベルおよび出力光レベルがともに約０である場合（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）は、ステップＳ６０８によって発光素子１１２を消光した状態であるか否かを判断する（ステップＳ６１１）。

ステップＳ６１１において、ステップＳ６０８によって発光素子１１２を消光している状態である場合（ステップＳ６１１：Ｙｅｓ）は、一連の処理を終了する。ステップＳ６０８によって発光素子１１２を消光している状態でない場合（ステップＳ６１１：Ｎｏ）は、ステップＳ６０９へ進んで処理を続行する。以上の一連の処理を繰り返し行うことで、光送信機１００の異常状態をリアルタイムに検出することができる。

このように、実施の形態１にかかる光送信機１００によれば、発光素子１１２の出力光のレベルと、発光素子１１２へ供給される駆動電流のレベルと、を測定して用いることで、光送信機１００の異常状態の種別を判定することができる。これにより、他の異常状態とは区別して発光素子１１２の経年劣化を検出することが可能になる。

また、発光素子１１２の経年劣化を検出した場合に、発光素子１１２の出力光レベルのフィードバック制御の設定値を低下させることで、駆動電流の増加を抑制することができる。このため、発光素子１１２の経年劣化が発生した場合に、光送信機１００の動作を継続しつつ、光送信機１００の消費電力の増加を抑制することができる。

また、駆動電流の増加を抑制することによって、発光素子１１２の周辺の部品に対する熱影響を回避することができる。このため、発光素子１１２の経年劣化が発生しても、光送信機１００を安定して動作させることができる。また、発光素子１１２の経年劣化を検出するための電流閾値を発光素子１１２の温度ごとに異なる値にすることで、発光素子１１２が経年劣化していないにもかかわらず、発光素子１１２の温度の変化によって経年劣化を誤検出してしまうことを回避することができる。

（実施の形態２）
図７は、実施の形態２にかかる光送信機の機能的構成を示すブロック図である。図７において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図７に示すように、実施の形態２にかかる光送信機１００は、図１に示した構成に加えて、通知部７１０を備えている。異常検出部１５０は、光送信機１００の異常状態を検出すると、検出した異常状態の種別を示す情報を通知部７１０へ出力する。

通知部７１０は、異常検出部１５０から出力された情報が示す異常状態の種別を外部へ通知する。たとえば、通知部７１０は、ユーザに対して情報を視覚的に表示する表示部である。この場合は、通知部７１０は、異常検出部１５０から出力された情報が示す異常状態の種別を表示する。これにより、ユーザは、光送信機１００の異常状態の種別を知り、異常状態の種別に応じた対策を行うことができる。

通知部７１０が通知する情報は、少なくとも、発光素子１１２の経年劣化が検出された旨の情報である。これにより、ユーザは、発光素子１１２の交換時期の目安を知ることができる。このため、ユーザは、発光素子１１２の経年劣化に基づく保守メンテナンスをスムーズに行うことができる。また、通知部７１０が通知する情報は、光送信機１００の異常状態の種別のみでもよいし、異常状態の具体的な現象（図５参照）でもよい。

このように、実施の形態２にかかる光送信機１００によれば、実施の形態１にかかる光送信機１００の効果を奏するとともに、異常検出部１５０によって検出された光送信機１００の異常状態を通知することで、ユーザによる光送信機１００の保守メンテナンスを容易にすることができる。特に、発光素子１１２の経年劣化が検出された旨の情報を通知することで、ユーザは、発光素子１１２の交換時期の目安を知ることができる。

（実施の形態３）
図８は、実施の形態３にかかる光送信機の機能的構成を示すブロック図である。図８において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態３にかかる光送信機１００は、図１に示した光送信機１００の具体的な構成例である。図８に示すように、実施の形態３にかかる光送信機１００は、発光素子１１２と、バック受光素子１２１と、ＬＤドライバ８１０と、デジタル可変抵抗８２０と、Ａ／Ｄコンバータ８３０と、Ａ／Ｄコンバータ８４０と、ＭＰＵ８５０と、を備えている。

バック受光素子１２１は、受光した光のパワーに応じたパワーの電流をＬＤドライバ８１０およびＡ／Ｄコンバータ８３０へ出力する。ＬＤドライバ８１０は、コンデンサ８１１を介して発光素子１１２へ、駆動電流として変調電流を供給する。また、ＬＤドライバ８１０には、外部から、互いに反転したＤＡＴＡ＋およびＤＡＴＡ−が入力される。

ＬＤドライバ８１０は、変調用の電流をＤＡＴＡ＋およびＤＡＴＡ−に応じて変調して駆動電流として発光素子１１２へ供給する。また、ＬＤドライバ８１０はインダクタ８１２を介してバイアス電流を出力する。ＬＤドライバ８１０から出力されたバイアス電流は、発光素子１１２へ供給する駆動電流に加えられる。したがって、ＬＤドライバ８１０が出力するバイアス電流によって、発光素子１１２へ供給する駆動電流のレベルが決まる。

また、ＬＤドライバ８１０は、バック受光素子１２１から出力された電流のレベルを設定値（図３の設定値３２１，３２２）として、発光素子１１２へ供給するバイアス電流を制御する。また、ＬＤドライバ８１０が備えるバイアスモニタ８１３（ＢＩＡＳ ＭＯＮ）は、ＬＤドライバ８１０が出力するバイアス電流のパワーを測定し、測定したパワーに応じたパワーの電流をＡ／Ｄコンバータ８４０へ出力する。

Ａ／Ｄコンバータ８３０は、バック受光素子１２１から出力された電流のレベルをデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ８３０は、変換したデジタル信号をＭＰＵ８５０へ出力する。Ａ／Ｄコンバータ８４０は、ＬＤドライバ８１０のバイアスモニタ８１３から出力された電流のレベルをデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ８４０は、変換したデジタル信号をＭＰＵ８５０へ出力する。

デジタル可変抵抗８２０は、バック受光素子１２１からＬＤドライバ８１０へ出力される電流の経路に一端が接続され、他端が接地されている。デジタル可変抵抗８２０の抵抗値はＭＰＵ８５０の制御によって変化する。デジタル可変抵抗８２０の抵抗値が大きくなると、バック受光素子１２１から出力される電流レベルを減少するようＬＤドライバ８１０が動作する。デジタル可変抵抗８２０の抵抗値が小さくなると、バック受光素子１２１から出力される電流レベルを増加するようＬＤドライバ８１０が動作する。

ＭＰＵ８５０（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は、Ａ／Ｄコンバータ８４０から出力されたデジタル信号が示す駆動電流レベルと、Ａ／Ｄコンバータ８３０から出力されたデジタル信号が示す出力光レベルと、に基づいて光送信機１００の異常状態を検出する。ＭＰＵ８５０が光送信機１００の異常状態を検出する動作は、実施の形態１で示した異常検出部１５０の動作と同様である。ＭＰＵ８５０は、異常状態として発光素子１１２の経年劣化を検出した場合は、デジタル可変抵抗８２０の抵抗値を大きくする。

これにより、バック受光素子１２１から出力された電流レベルを減少するようＬＤドライバ８１０が動作する。これにより、ＬＤドライバ８１０は、発光素子１１２へ供給するバイアス電流の制御の設定値を低下させる。これは、図１において制御部１３０の設定値を低下させることに相当する。これにより、発光素子１１２の出力光レベルが低下する。

また、ＭＰＵ８５０は、異常状態として、回路異常または発光素子１１２の破壊を検出した場合は、ＭＰＵ８５０は、発光素子１１２を消光させる。たとえば、ＭＰＵ８５０は、ＬＤドライバ８１０へ制御信号を出力（不図示）して、ＬＤドライバ８１０から発光素子１１２への駆動電流の供給を停止させることによって、発光素子１１２を消光させる。

ＬＤドライバ８１０は、図１に示した駆動部１１１と制御部１３０に対応している。バイアスモニタ８１３とＡ／Ｄコンバータ８４０は、図１に示した電流測定部１４０に対応している。Ａ／Ｄコンバータ８３０は、図１に示した光測定部１２２に対応している。ＭＰＵ８５０は、図１に示した異常検出部１５０に対応している。デジタル可変抵抗８２０は、図１に示した調節部１６０に対応している。

図９は、図８に示した光送信機の変形例１を示すブロック図である。図９において、図８に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図９に示すように、実施の形態３にかかる光送信機１００は、図８に示したデジタル可変抵抗８２０に代えて、アナログ可変抵抗回路９１０を備えていてもよい。

アナログ可変抵抗回路９１０は、抵抗９１１と、抵抗９１２と、アナログスイッチ９１３と、を備えている。抵抗９１１は、バック受光素子１２１からＬＤドライバ８１０へ出力される電流の経路に一端が接続され、他端が接地されている。抵抗９１２は、アナログスイッチ９１３に一端が接続され、他端が接地されている。

アナログスイッチ９１３は、バック受光素子１２１からＬＤドライバ８１０へ出力される電流の経路と抵抗９１１との間に一端が接続され、他端が抵抗９１２に接続されている。アナログスイッチ９１３は、オン／オフにより、両端の接続／非接続を切り替える。また、アナログスイッチ９１３は、ＭＰＵ８５０の制御によってオン／オフを切り替える。

アナログスイッチ９１３がオンからオフになると、抵抗９１１と抵抗９１２が並列に接続された状態から抵抗９１１が直列された状態となり、アナログ可変抵抗回路９１０の抵抗値が大きくなる。これにより、バック受光素子１２１から出力された電流レベルを減少するようＬＤドライバ８１０が動作する。アナログスイッチ９１３がオフからオンになると、抵抗９１１と抵抗９１２が並列接続となり、アナログ可変抵抗回路９１０の抵抗値が小さくなる。これにより、バック受光素子１２１から出力された電流レベルを増加するようＬＤドライバ８１０が動作する。

ＭＰＵ８５０は、初期状態ではアナログスイッチ９１３をオンにしておく。また、ＭＰＵ８５０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した場合はアナログスイッチ９１３をオフにする。これにより、電流レベルを減少するようＬＤドライバ８１０が動作する。これは、図１において制御部１３０の設定値を低下させることに相当する。これにより、発光素子１１２へ供給される駆動電流のレベルが低下し、出力光レベルが低下する。

図１０は、図８に示した光送信機の変形例２を示すブロック図である。図１０において、図８に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示すように、実施の形態３にかかる光送信機１００は、図８に示したデジタル可変抵抗８２０に代えて、Ｄ／Ａ変換部１０１０を備えていてもよい。

Ｄ／Ａ変換部１０１０は、抵抗１０１１とＤ／Ａコンバータ１０１２を備えている。抵抗１０１１は、バック受光素子１２１からＬＤドライバ８１０へ出力される電流の経路に一端が接続され、他端がＤ／Ａコンバータ１０１２に接続されている。Ｄ／Ａコンバータ１０１２は、デジタル側がＭＰＵ８５０に接続され、アナログ側が抵抗１０１１に接続されている。Ｄ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧は、ＭＰＵ８５０によって設定される。

ＭＰＵ８５０によって設定されるＤ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧が大きくなると、バック受光素子１２１から出力された電流レベルを減少するようＬＤドライバ８１０が動作する。ＭＰＵ８５０によって設定されるＤ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧が小さくなると、バック受光素子１２１から出力された電流レベルを増加するようＬＤドライバ８１０が動作する。

ＭＰＵ８５０は、初期状態ではＤ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧を小さくしておく。また、ＭＰＵ８５０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した場合はＤ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧を大きくする。これにより、電流レベルを減少するようＬＤドライバ８１０が動作する。これは、図１において制御部１３０の設定値を低下させることに相当する。

図１１は、図８に示した光送信機の変形例３を示すブロック図である。図１１において、図１０に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１１に示すように、実施の形態３にかかる光送信機１００は、図１０に示した抵抗１０１１に代えて、トランジスタ１１１１およびオペアンプ１１１２を備えていてもよい。

トランジスタ１１１１のコレクタは、バック受光素子１２１からＬＤドライバ８１０へ出力される電流の経路に接続されている。トランジスタ１１１１のエミッタは、オペアンプ１１１２の同相入力端子およびＡ／Ｄコンバータ８３０に接続されている。トランジスタ１１１１のベースはオペアンプ１１１２の出力端子に接続されている。オペアンプ１１１２の同相入力端子には、抵抗１１１３が接続されている。

Ａ／Ｄコンバータ８３０は、ここではバック受光素子１２１と直接は接続されていない。Ａ／Ｄコンバータ８３０は、トランジスタ１１１１のエミッタから出力された電流のピークパワーをデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ８３０は、変換したデジタル信号をＭＰＵ８５０へ出力する。Ｄ／Ａコンバータ１０１２は、ＭＰＵ８５０によって設定された設定電圧に応じたパワーの電流をオペアンプ１１１２の逆相入力端子へ出力する。

ＭＰＵ８５０によって設定されるＤ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧が小さくなると、バック受光素子１２１から出力された電流レベルを減少するようＬＤドライバ８１０が動作する。ＭＰＵ８５０によって設定されるＤ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧が大きくなると、バック受光素子１２１から出力された電流レベルを増加するようＬＤドライバ８１０が動作する。

ＭＰＵ８５０は、初期状態ではＤ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧を大きくしておく。また、ＭＰＵ８５０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した場合はＤ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧を小さくする。これにより、バック受光素子１２１から出力された電流レベルを減少するようＬＤドライバ８１０が動作する。これは、図１において制御部１３０の設定値を低下させることに相当する。

このように、実施の形態３にかかる光送信機１００によれば、実施の形態１にかかる光送信機１００と同様に、他の異常状態とは区別して発光素子１１２の経年劣化を検出することが可能になる。また、発光素子１１２の経年劣化が発生した場合に、光送信機１００の動作を継続しつつ、光送信機１００の消費電力の増加を抑制することができる。

（実施の形態４）
図１２は、実施の形態４にかかる光送信機の設定値の調節を示す図である。図１２において、図３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。時刻ｔ２において、発光素子１１２へ供給する駆動電流のレベルを低下させた後、さらに発光素子１１２の経年劣化が進行すると、駆動電流レベルが再度増加していく。時刻ｔ２より後の時刻ｔ３において、駆動電流レベルが電流閾値３１１を再度超えるとする。

このとき、異常検出部１５０によって経年劣化が再度検出される。そして、調節部１６０が、制御部１３０の設定値を、設定値３２２より低い設定値１２２１となるように調節する。このため、時刻ｔ３において駆動電流レベルが低下する。この後、さらに発光素子１１２の経年劣化が進行すると、駆動電流レベルが再度増加していく。時刻ｔ３より後の時刻ｔ４において、駆動電流レベルが電流閾値３１１を再度超えるとする。

このとき、異常検出部１５０によって経年劣化が再度検出される。そして、調節部１６０が、制御部１３０の設定値を、設定値１２２１より低い設定値（不図示）となるように調節する。このため、時刻ｔ４において駆動電流レベルが低下する。このように、この発明にかかる光送信機１００は、駆動電流レベルが電流閾値３１１を何度も超える。

これは、駆動電流の大きさに対する発光素子１１２の出力光のパワーは、発光素子１１２の経年劣化が進行するほど低下するためである。調節部１６０は、駆動電流レベルが電流閾値３１１を超えるたびに設定値を低下させる。実施の形態４にかかる光送信機１００の構成は、ここでは図１０または図１１に示した構成と同様であるとする。ＭＰＵ８５０は、発光素子１１２の経年劣化を検出して設定値を低下させた回数をカウントする。

ＭＰＵ８５０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した場合に、設定するＤ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧Ｖｓをたとえば下記（２）式によって算出する。

Ｖｓ ＝ Ｖ０ × ａ＾ｎ …（２）

上記（２）式において、Ｖ０は、光送信機１００の初期状態で設定される、Ｄ／Ａコンバータ１０１２の初期設定電圧である。ａは、設定値を低下させる量を決定する低下補正係数である。ｎは、ＭＰＵ８５０によってカウントされた、駆動電流レベルが電流閾値３１１を超えた回数（設定電圧Ｖｓの算出時の回も含む）である。このとき低下補正係数ａを小さく設定するほど、設定値をなめらかに低下させることができる。

図１３は、経年劣化検出時の光送信機の動作の一例を示すフローチャートである。図６に示したステップＳ６０４によって発光素子１１２の経年劣化を検出した場合に、実施の形態４にかかる光送信機１００は以下のような動作を行う。図１３に示すように、まず、ＭＰＵ８５０が、駆動電流レベルを取得する（ステップＳ１３０１）。

つぎに、経年劣化フラグＦａが設定されている（Ｆａ＝１）か否かを判断する（ステップＳ１３０２）。経年劣化フラグＦａは、発光素子１１２の経年劣化を検出済みであるか否かを示すフラグである。経年劣化フラグＦａ＝０のときは、発光素子１１２の経年劣化を検出済みでないことを示している。経年劣化フラグＦａ＝１のときは、発光素子１１２の経年劣化を検出済みであることを示している。

ステップＳ１３０２において、経年劣化フラグＦａが設定されている（Ｆａ＝１）場合（ステップＳ１３０２：Ｙｅｓ）は、低下フラグＦｂが設定されている（Ｆｂ＝１）か否かを判断する（ステップＳ１３０３）。低下フラグＦｂは、発光素子１１２の出力光レベルが安定しているか否かを判断するフラグである。低下フラグＦｂ＝０のときは、発光素子１１２の出力光レベルが安定していることを示している。

低下フラグＦｂ＝１のときは、発光素子１１２の出力光レベルのフィードバック制御の設定値を低下させた直後であり、発光素子１１２の出力光レベルがまだ安定していないことを示している。ステップＳ１３０３において、低下フラグＦｂが設定されている（Ｆｂ＝１）場合（ステップＳ１３０３：Ｙｅｓ）は、発光素子１１２の出力光レベルが安定したか否かを判断する（ステップＳ１３０４）。

ステップＳ１３０４において、出力光レベルが安定していない場合（ステップＳ１３０４：Ｎｏ）は、一連の処理を終了する。出力光レベルが安定している場合（ステップＳ１３０４：Ｙｅｓ）は、低下フラグＦｂをクリア（Ｆｂ＝０）し（ステップＳ１３０５）、一連の処理を終了する。ステップＳ１３０３において、低下フラグＦｂが設定されていない（Ｆｂ＝０）場合（ステップＳ１３０３：Ｎｏ）は、ステップＳ１３０１によって取得した駆動電流レベルが電流閾値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１３０６）。

ステップＳ１３０６において、駆動電流レベルが電流閾値を超えていない場合（ステップＳ１３０６：Ｎｏ）は、一連の処理を終了する。駆動電流レベルが電流閾値を超えている場合（ステップＳ１３０６：Ｙｅｓ）は、低下フラグＦｂを設定（Ｆｂ＝１）する（ステップＳ１３０７）。つぎに、設定値を低下させた回数のカウント数ｎを１増加（ｎ＝ｎ＋１）させ（ステップＳ１３０８）、一連の処理を終了する。

ステップＳ１３０２おいて、経年劣化フラグＦａが設定されていない（Ｆａ＝０）場合（ステップＳ１３０２：Ｎｏ）は、ステップＳ１３０１によって取得した駆動電流レベルが電流閾値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１３０９）。駆動電流レベルが電流閾値を超えている場合（ステップＳ１３０９：Ｙｅｓ）は、経年劣化フラグＦａを設定（Ｆａ＝１）し（ステップＳ１３１０）、ステップＳ１３０７へ進んで処理を続行する。

ステップＳ１３０９において、駆動電流レベルが電流閾値を超えていない場合（ステップＳ１３０９：Ｎｏ）は、一連の処理を終了する。以上のステップによって、駆動電流レベルが電流閾値３１１を超えた回数ｎをカウントすることができる。以上のステップによってカウントされた回数ｎおよび上記（２）式に基づいて、図６のステップＳ６０５において調節する設定値を算出することができる。

このように、実施の形態４にかかる光送信機１００によれば、実施の形態１にかかる光送信機１００の効果を奏するとともに、発光素子１１２の経年劣化の進行に応じて、発光素子１１２の出力光レベルのフィードバック制御の設定値を段階的に低下させることができる。これにより、発光素子１１２の出力レベルの低下を最小限に抑えつつ、駆動電流の増加を抑制することができる。

（実施の形態５）
図１４は、実施の形態５にかかる光送信機の機能的構成を示すブロック図である。図１４において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１４に示すように、実施の形態５にかかる光送信機１００は、図１に示した構成に加えて、消光比調節部１４１０を備えている。異常検出部１５０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した場合に、その旨の情報を消光比調節部１４１０へ出力する。

消光比調節部１４１０は、調節部１６０によって制御部１３０の設定値が低下される場合に、発光素子１１２の出力光の消光比を一定に維持する。具体的には、消光比調節部１４１０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した旨の情報が異常検出部１５０から出力されると、駆動部１１１が出力する駆動電流の振幅を一定になるように調節する。

このように、実施の形態５にかかる光送信機１００によれば、実施の形態１にかかる光送信機１００の効果を奏するとともに、調節部１６０によって制御部１３０の設定値が低下しても、発光素子１１２の出力光の消光比を一定にすることができる。このため、発光素子１１２が経年劣化しても、伝送特性の劣化を抑制しつつ動作させることができる。

（実施の形態６）
図１５は、実施の形態６にかかる光送信機の機能的構成を示すブロック図である。図１５において、図８に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態６にかかる光送信機１００は、図１４に示した光送信機１００の具体的な構成例である。図１５に示すように、実施の形態６にかかる光送信機１００は、図８に示した構成に加えて、デジタル可変抵抗１５２０を備えている。ＭＰＵ８５０とデジタル可変抵抗１５２０は、図１４に示した消光比調節部１４１０に対応している。

ＬＤドライバ８１０は、バイアスモニタ８１３と、変調制御部１５１１（ＭＯＤＵＲＡＴＩＯＮ ＣＯＮＴＲＯＬ）と、バイアス制御部１５１２（ＢＩＡＳ ＣＯＮＴＲＯＬ）と、を備えている。変調制御部１５１１は、入力されるＤＡＴＡ＋およびＤＡＴＡ−に応じて変調用の電流を変調する。変調制御部１５１１は、変調した電流を駆動電流として発光素子１１２へ供給する。

また、変調制御部１５１１は、デジタル可変抵抗１５２０の抵抗値の大きさに応じて変調強度を変化させる。変調強度が変化すると、変調制御部１５１１から出力される駆動電流の振幅が変化する。これにより、発光素子１１２の出力光の消光比が変化する。具体的には、デジタル可変抵抗１５２０の抵抗が大きくなるほど、変調制御部１５１１における変調強度が小さくなり、発光素子１１２の出力光の消光比が小さくなる。

バイアス制御部１５１２は、インダクタ８１２を介してバイアス電流を出力する。また、バイアス制御部１５１２は、バック受光素子１２１から出力された電流のレベルを設定値として、発光素子１１２へ供給するバイアス電流を制御する。デジタル可変抵抗１５２０は、変調制御部１５１１に一端が接続され、他端が接地されている。デジタル可変抵抗１５２０の抵抗値はＭＰＵ８５０の制御によって変化する。

ＭＰＵ８５０は、異常状態として発光素子１１２の経年劣化を検出した場合は、デジタル可変抵抗８２０の抵抗値を大きくすることで駆動電流のレベルを低下させる（消光比が大きくなる）とともに、デジタル可変抵抗１５２０の抵抗値を大きくすることで駆動電流の振幅を小さくする。具体的には、ＭＰＵ８５０は、デジタル可変抵抗８２０とデジタル可変抵抗１５２０の抵抗値の比率を維持する制御を行う。これにより、発光素子１１２の出力光レベルを低下させても消光比を一定に維持することができる。

図１６は、図１５に示した光送信機の変形例１を示すブロック図である。図１６において、図１５に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１６に示すように、実施の形態６にかかる光送信機１００は、図１５に示したデジタル可変抵抗１５２０に代えて、アナログ可変抵抗回路１６１０を備えていてもよい。アナログ可変抵抗回路１６１０は、抵抗１６１１と、抵抗１６１２と、アナログスイッチ１６１３と、を備えている。

抵抗１６１１は、変調制御部１５１１に一端が接続され、他端が接地されている。抵抗１６１２は、アナログスイッチ１６１３に一端が接続され、他端が接地されている。アナログスイッチ１６１３は、変調制御部１５１１と抵抗１６１１との間に一端が接続され、他端が抵抗１６１２に接続されている。アナログスイッチ１６１３は、オン／オフにより、両端の接続／非接続を切り替える。アナログスイッチ１６１３は、ＭＰＵ８５０の制御によってオン／オフを切り替える。

アナログスイッチ１６１３がオンからオフになると、抵抗１６１１と抵抗１６１２が並列に接続された状態から抵抗１６１１が直列に接続された状態となり、アナログ可変抵抗回路１６１０の抵抗値が大きくなる。これにより、変調制御部１５１１から出力される駆動電流の振幅が小さくなる。アナログスイッチ１６１３がオフからオンになると、抵抗１６１１と抵抗１６１２が並列接続となり、アナログ可変抵抗回路１６１０の抵抗値が小さくなる。これにより、変調制御部１５１１から出力される駆動電流の振幅が大きくなる。

ＭＰＵ８５０は、初期状態においてはアナログスイッチ１６１３をオンにする。ＭＰＵ８５０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した場合は、デジタル可変抵抗８２０の抵抗値を大きくすることで駆動電流のレベルを低下させる（消光比が大きくなる）とともに、アナログスイッチ１６１３をオフにすることで駆動電流の振幅を小さくする。このため、発光素子１１２の出力光レベルを低下させても消光比を一定に維持することができる。

図１７は、図１５に示した光送信機の変形例２を示すブロック図である。図１７において、図１０または図１５に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１７に示すように、実施の形態６にかかる光送信機１００は、図１５に示したデジタル可変抵抗８２０およびデジタル可変抵抗１５２０に代えて、Ｄ／Ａ変換部１０１０（図１０参照）およびＤ／Ａ変換部１７１０を備えていてもよい。

Ｄ／Ａ変換部１７１０は、抵抗１７１１とＤ／Ａコンバータ１７１２を備えている。抵抗１７１１は、変調制御部１５１１に一端が接続され、他端がＤ／Ａコンバータ１７１２に接続されている。Ｄ／Ａコンバータ１０１２は、デジタル側がＭＰＵ８５０に接続され、アナログ側が抵抗１０１１に接続されている。Ｄ／Ａコンバータ１７１２の設定電圧は、ＭＰＵ８５０によって設定される。

ＭＰＵ８５０によって設定されるＤ／Ａコンバータ１７１２の設定電圧が大きくなると、変調制御部１５１１から出力される駆動電流の振幅が小さくなり、発光素子１１２の出力光の消光比が減少する。ＭＰＵ８５０によって設定されるＤ／Ａコンバータ１７１２の設定電圧が小さくなると、変調制御部１５１１から出力される駆動電流の振幅が大きくなり、発光素子１１２の出力光の消光比が大きくなる。

ＭＰＵ８５０は、初期状態においてはＤ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧を小さくしておく。ＭＰＵ８５０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した場合は、Ｄ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧を大きくすることで駆動電流レベルを低下させる（消光比が大きくなる）とともに、Ｄ／Ａコンバータ１７１２の設定電圧を大きくすることで駆動電流の振幅を小さくする。具体的には、ＭＰＵ８５０は、Ｄ／Ａコンバータ１０１２とＤ／Ａコンバータ１７１２の設定電圧の比率を維持する制御を行う。これにより、発光素子１１２の出力光レベルを低下させても消光比を一定に維持することができる。

図１８は、図１５に示した光送信機の変形例３を示すブロック図である。図１８において、図１７に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１８に示すように、実施の形態６にかかる光送信機１００は、図１７に示したＤ／Ａ変換部１７１０に代えて、トランジスタ１８１１とオペアンプ１８１２を備えていてもよい。

トランジスタ１８１１のコレクタは、変調制御部１５１１に接続されている。トランジスタ１８１１のエミッタは、オペアンプ１８１２の同相入力端子に接続されている。トランジスタ１８１１のベースはオペアンプ１８１２の出力端子に接続されている。オペアンプ１８１２の同相入力端子には、抵抗１８１３が接続されている。Ｄ／Ａコンバータ１７１２のアナログ側はオペアンプ１８１２の逆相入力端子に接続されている。

ＭＰＵ８５０によって設定されるＤ／Ａコンバータ１７１２の設定電圧が大きくなると、変調制御部１５１１から出力される駆動電流の振幅が大きくなる。ＭＰＵ８５０によって設定されるＤ／Ａコンバータ１７１２の設定電圧が小さくなると、変調制御部１５１１から出力される駆動電流の振幅が小さくなる。

ＭＰＵ８５０は、初期状態においてはＤ／Ａコンバータ１７１２の設定電圧を大きくしておく。ＭＰＵ８５０は、発光素子１１２の経年劣化を検出した場合は、Ｄ／Ａコンバータ１０１２の設定電圧を大きくすることで駆動電流のレベルを低下させるとともに、Ｄ／Ａコンバータ１７１２の設定電圧を小さくすることで駆動電流の振幅を小さくする。具体的には、ＭＰＵ８５０は、Ｄ／Ａコンバータ１０１２とＤ／Ａコンバータ１７１２の設定電圧の比率を維持する制御を行う。これにより、発光素子１１２の出力光レベルを低下させても消光比を一定に維持することができる。

このように、実施の形態６にかかる光送信機１００によれば、実施の形態５にかかる光送信機１００と同様に、発光素子１１２の出力レベルのフィードバック制御の設定値が低下しても、発光素子１１２の出力光の消光比を一定にすることができる。このため、発光素子１１２が経年劣化しても、伝送特性の劣化を抑制しつつ動作させることができる。

以上説明したように、開示の光送信機および制御方法によれば、発光素子の経年劣化を検出することができる。上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）供給される駆動電流に応じた光を出力する発光素子と、
前記発光素子の出力光のレベルを測定する光測定手段と、
前記光測定手段によって測定された光のレベルが設定値になるように前記発光素子へ供給される駆動電流を制御する制御手段と、
前記発光素子へ供給される駆動電流のレベルを測定する電流測定手段と、
前記電流測定手段により測定された駆動電流のレベルと、前記光測定手段により測定された出力光のレベルと、に基づいて前記発光素子の経年劣化を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段によって前記経年劣化が検出された場合に、前記制御手段の前記設定値を低下させる調節手段と、
を備えることを特徴とする光送信機。

（付記２）前記異常検出手段は、前記経年劣化を含む自装置の異常状態を検出し、
前記調節手段は、前記異常検出手段によって前記経年劣化以外の異常が検出された場合は、前記発光素子を消光させることを特徴とする付記１に記載の光送信機。

（付記３）前記異常検出手段は、前記駆動電流のレベルが所定の電流閾値よりも大きく、かつ、前記出力光のレベルが通常レベルである場合に、前記発光素子の経年劣化を検出することを特徴とする付記１に記載の光送信機。

（付記４）前記異常検出手段は、前記駆動電流のレベルが所定の電流閾値よりも大きく、かつ、前記出力光のレベルが所定の光閾値よりも大きい場合に、自装置の回路異常を検出することを特徴とする付記１に記載の光送信機。

（付記５）前記異常検出手段は、前記駆動電流のレベルが所定の電流閾値よりも大きく、かつ、前記出力光のレベルが約０である場合に、前記発光素子の破壊を検出することを特徴とする付記１に記載の光送信機。

（付記６）前記発光素子の温度を測定する温度測定手段を備え、
前記異常検出手段は、前記温度測定手段によって測定された温度に応じて前記所定の電流閾値を変化させることを特徴とする付記３〜５のいずれか一つに記載の光送信機。

（付記７）前記異常検出手段によって検出された異常状態の種別を通知する通知手段を備えることを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の光送信機。

（付記８）前記調節手段は、前記異常検出手段によって前記経年劣化が検出された回数をカウントし、カウントした回数に応じて前記所定の電流閾値を変化させることを特徴とする付記３〜５のいずれか一つに記載の光送信機。

（付記９）前記調節手段によって前記設定値が低下される場合に、前記発光素子から出力される光の消光比を一定に維持する消光比調節手段を備えることを特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の光送信機。

（付記１０）前記消光比調節手段は、前記駆動電流の振幅を一定に調節することで前記消光比を一定に維持することを特徴とする付記９に記載の光送信機。

（付記１１）供給される駆動電流に応じた光を出力する発光素子の制御方法において、
前記発光素子の出力光のレベルを測定する光測定工程と、
前記光測定工程によって測定されたレベルが設定値になるように前記発光素子へ供給される駆動電流を制御する制御工程と、
前記発光素子へ供給される駆動電流のレベルを測定する電流測定工程と、
前記電流測定工程により測定された駆動電流のレベルと、前記光測定工程により測定された出力光のレベルと、に基づいて前記発光素子の経年劣化を検出する異常検出工程と、
前記異常検出工程によって前記経年劣化が検出された場合に、前記制御工程の前記設定値を低下させる調節工程と、
を含むことを特徴とする制御方法。

実施の形態１にかかる光送信機の機能的構成を示すブロック図である。 駆動電流に対する発光素子の出力光のパワーの特性を示すグラフである。 調節部による設定値の調節を示す図である。 発光素子の温度と駆動電流レベルの関係を示すグラフである。 異常状態検出のためのテーブルの一例を示す図である。 光送信機の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２にかかる光送信機の機能的構成を示すブロック図である。 実施の形態３にかかる光送信機の機能的構成を示すブロック図である。 図８に示した光送信機の変形例１を示すブロック図である。 図８に示した光送信機の変形例２を示すブロック図である。 図８に示した光送信機の変形例３を示すブロック図である。 実施の形態４にかかる光送信機の設定値の調節を示す図である。 経年劣化検出時の光送信機の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態５にかかる光送信機の機能的構成を示すブロック図である。 実施の形態６にかかる光送信機の機能的構成を示すブロック図である。 図１５に示した光送信機の変形例１を示すブロック図である。 図１５に示した光送信機の変形例２を示すブロック図である。 図１５に示した光送信機の変形例３を示すブロック図である。 発光素子が経年劣化した場合のＡＰＣの作用を示すグラフである。

符号の説明

１００ 光送信機
１１２ 発光素子
１１３ ＬＤモジュール
１２１ バック受光素子
１３０ 制御部
１４０ 電流測定部
１５０ 異常検出部
２１１，２１２ パワー特性
３２１，３２２，１２２１ 設定値
５００ テーブル
８１０ ＬＤドライバ
８１１ コンデンサ
８１２ インダクタ
８１３ バイアスモニタ
８２０，１５２０ デジタル可変抵抗
８３０，８４０ Ａ／Ｄコンバータ
９１０，１６１０ アナログ可変抵抗回路
９１１，９１２，１０１１，１１１３，１６１１，１６１２，１７１１，１８１３ 抵抗
９１３，１６１３ アナログスイッチ
１０１０ Ｄ／Ａ変換部
１０１２，１７１２ Ｄ／Ａコンバータ
１１１１，１８１１ トランジスタ
１１１２，１８１２ オペアンプ
１５１１ 変調制御部
１５１２ バイアス制御部

Claims (7)

1. 供給される駆動電流に応じた光を出力する発光素子と、
   前記発光素子の出力光のレベルを測定する光測定手段と、
   前記光測定手段によって測定された光のレベルが設定値になるように前記発光素子へ供給される駆動電流を制御する制御手段と、
   前記発光素子へ供給される駆動電流のレベルを測定する電流測定手段と、
   前記電流測定手段により測定された駆動電流のレベルと、前記光測定手段により測定された出力光のレベルと、に基づいて前記発光素子の経年劣化を検出する異常検出手段と、
   前記異常検出手段によって前記経年劣化が検出された場合に、前記制御手段の前記設定値を低下させる調節手段と、
   を備えることを特徴とする光送信機。
2. 前記異常検出手段は、前記経年劣化を含む自装置の異常状態を検出し、
   前記調節手段は、前記異常検出手段によって前記経年劣化以外の異常が検出された場合は、前記発光素子を消光させることを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
3. 前記異常検出手段は、前記駆動電流のレベルが所定の電流閾値よりも大きく、かつ、前記出力光のレベルが通常レベルである場合に、前記発光素子の経年劣化を検出することを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
4. 前記異常検出手段は、前記駆動電流のレベルが所定の電流閾値よりも大きく、かつ、前記出力光のレベルが所定の光閾値よりも大きい場合に、自装置の回路異常を検出することを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
5. 前記発光素子の温度を測定する温度測定手段を備え、
   前記異常検出手段は、前記温度測定手段によって測定された温度に応じて前記所定の電流閾値を変化させることを特徴とする請求項３または４に記載の光送信機。
6. 前記調節手段によって前記設定値が低下される場合に、前記発光素子から出力される光の消光比を一定に維持する消光比調節手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光送信機。
7. 供給される駆動電流に応じた光を出力する発光素子の制御方法において、
   前記発光素子の出力光のレベルを測定する光測定工程と、
   前記光測定工程によって測定されたレベルが設定値になるように前記発光素子へ供給される駆動電流を制御する制御工程と、
   前記発光素子へ供給される駆動電流のレベルを測定する電流測定工程と、
   前記電流測定工程により測定された駆動電流のレベルと、前記光測定工程により測定された出力光のレベルと、に基づいて前記発光素子の経年劣化を検出する異常検出工程と、
   前記異常検出工程によって前記経年劣化が検出された場合に、前記制御工程の前記設定値を低下させる調節工程と、
   を含むことを特徴とする制御方法。

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