JP2009200339A - 光送信機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光送信機の起動時において、フィルタからの過大な透過光を回避するための光送信機の制御方法を提供する。
【解決手段】波長に応じて周期的に増減し順に並ぶ第１〜第３のピークを含む光透過率を有しＬＤ２からの光信号を透過するＯＳＲ８を備える光送信機１の制御方法であり、起動時において目標電流値よりも所定量少ないバイアス電流をＬＤ２に供給することによりＬＤ２を第１及び第２のピーク間の波長の光を出力する温度とし、この後、バイアス電流を上記電流値に維持しつつＯＳＲ８の透過光量の増加率が閾値を超えるまでＬＤ２の温度を段階的に上昇させ、この後、光信号の波長が第２のピークを通過するようにバイアス電流を目標電流値に至るまで段階的に上昇させ、この後、バイアス電流を目標電流値に維持しつつ変調電流をＬＤ２に入力し、ＬＤ２の温度を目標温度になるよう調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光送信機の制御方法に関する。

特許文献１には、ＬＤ（Laser Diode）の過剰発光を防止するためのＬＤ保護回路をアノードコモン、カソードコモンの各タイプに共用できるバイアス電流制御回路が開示されている。また、特許文献２には、ＬＤの起動時における近接波長とのクロストークの劣化を防止し得る波長安定化光源および発光素子の起動制御方法が開示されている。上記の従来技術によれば、起動時のＬＤの過剰発光が回避可能となる。
特開２０００−２０８８６６号公報 特開２００３−２９８５２４号公報

一方、最近では、チャープを抑制することによって比較的長い伝送距離を実現するＣＭＬ（Chirp managed directly modulated laser diode）と称する技術が開発されている。ＣＭＬ技術においては、ファブリペローエタロンの光フィルタ（ＯＳＲ：Optical Spectral Reshaping）を用いて光信号の「０」成分をカットすることにより必要な消光比を確保する。このＯＳＲは、入射するＬＤの出力光の波長、すなわちＬＤの温度に応じて、周期的に変化する透過率のスペクトルを有する。

しかし、このようなＣＭＬを用いた光送信機に対し上述の従来技術を適用しても、起動時のＬＤの過剰発光の回避は困難である。光送信機の起動時にはＬＤにバイアス電流が入力され、ＬＤはこのバイアス電流により自己発熱する。ＡＴＣ（Auto Temperature Control）制御が作動していてもＬＤの自己発熱による温度上昇の時定数がＡＴＣ制御による温度制御の時定数よりも上回っていれば、ＬＤの温度は、自己発熱により上昇を続け、ＯＳＲの透過光量がピーク（極大）となる波長の光を出力する温度となる場合がある。このように、ＣＭＬを用いた光送信機のＬＤの出力制御は、ＯＳＲの光透過特性を考慮しなければならないので、上述の従来技術を単にＣＭＬに適用しただけでは、起動時のＬＤの過剰発光の回避は困難である。そこで本発明の目的は、光送信機の起動時において、フィルタからの過大な透過光を回避するための光送信機の制御方法を提供することである。

本発明は、バイアス電流と変調電流を重畳した駆動電流に応じた光信号を出射するレーザダイオードと、前記レーザダイオードの出射する光信号が入力され、前記光信号の波長の増加方向に順に並ぶ少なくとも第１〜第３のピークを含む周期的な光透過率を有するエタロンフィルタとを備える光送信機の制御方法であって、前記光送信機の起動時において、定常値よりも少ないバイアス電流を前記レーザダイオードに供給しつつ、前記レーザダイオードの温度を、前記光信号の波長が前記第１及び第２のピーク間にあるようにする第１のステップと、前記バイアス電流を前記第１のステップの電流値に維持しつつ、前記エタロンフィルタの透過光量の増加率が予め設定された閾値を超えるまで前記レーザダイオードの温度を上昇させる第２のステップと、前記光信号の波長が前記第２のピークに対応する波長を通過するように、前記バイアス電流を前記定常値に至るまで上昇させる第３のステップと、前記バイアス電流を前記定常値に維持しつつ、前記変調電流を前記レーザダイオードに入力し、前記レーザダイオードの温度を所定の定常温度になるよう調整する第４のステップとを含み、前記定常温度における前記光信号の波長は、前記第２及び第３のピークに対応する波長の間において波長の増加に伴い前記光透過率の減小する領域にある、ことを特徴とする。

本発明によれば、起動時のバイアス電流の供給によりレーザダイオードが自己発熱し、エタロンフィルタの透過光の光量がピークとなる波長の光を出力する温度に至っても、バイアス電流が定常値よりも下回るので、透過光の光量は、バイアス電流が定常値の場合よりも低減される。従って、起動時において、エタロンフィルタの透過光の光量が過大になることを回避しつつ、レーザダイオードを所定の定常温度に設定できる。

本発明は、バイアス電流と変調電流を重畳した駆動電流に応じた光信号を出射するレーザダイオードと、前記レーザダイオードの出射する光信号が入力され、前記光信号の波長の増加方向に順に並ぶ少なくとも第１〜第３のピークを含む周期的な光透過率を有するエタロンフィルタとを備える光送信機の制御方法であって、前記光送信機の起動時において、定常値よりも少ないバイアス電流を前記レーザダイオードに供給しつつ、前記レーザダイオードの温度を、前記光信号の波長が前記第１及び第２のピーク間にあるようにする第１のステップと、前記バイアス電流を前記第１のステップの電流値に維持しつつ、前記エタロンフィルタの透過光量の増加率が予め設定された閾値を超えるまで前記レーザダイオードの温度を上昇させる第２のステップと、前記バイアス電流を前記定常値に上昇させ、前記変調電流を前記レーザダイオードに入力し、前記レーザダイオードの温度を所定の定常温度になるよう調整する第３のステップとを含み、前記定常温度における前記光信号の波長は、前記第２及び第３のピークに対応する波長の間において波長の増加に伴い前記光透過率の減小する領域にある、ことを特徴とする。

本発明によれば、起動時に定常値よりも低い一定のバイアス電流をレーザダイオードに供給しつつレーザダイオードの温度を上昇させるが、エタロンフィルタの透過光の光量がピークとなる波長の光を出力する温度に至っても、バイアス電流が定常値よりも下回るので、透過光の光量は、バイアス電流が定常値の場合よりも低減される。従って、起動時において、エタロンフィルタの透過光の光量が過大になることを回避しつつ、レーザダイオードを所定の定常温度に設定できる。

本発明は、バイアス電流と変調電流を重畳した駆動電流に応じた光信号を出射するレーザダイオードと、前記レーザダイオードの出射する光信号が入力され、前記光信号の波長の増加方向に順に並ぶ少なくとも第１〜第３のピークを含む周期的な光透過率を有するエタロンフィルタとを備える光送信機の制御方法であって、前記光送信機の起動時において、定常値よりも少ないバイアス電流を前記レーザダイオードに供給しつつ、前記レーザダイオードの温度を、前記光信号の波長が前記第１及び第２のピーク間にあるようにする第１のステップと、前記バイアス電流を前記第１のステップの電流値に維持しつつ、前記エタロンフィルタの透過光量の増加率が極大になるまで前記レーザダイオードの温度を上昇させる第２のステップと、前記バイアス電流を前記定常値に上昇させる第３のステップと、前記バイアス電流を前記定常値に維持しつつ、前記変調電流を前記レーザダイオードに入力し、前記レーザダイオードの温度を所定の定常温度になるよう調整する第４のステップとを含み、前記定常温度における前記光信号の波長は、前記第２及び第３のピークに対応する波長の間において波長の増加に伴い前記光透過率の減小する領域にある、ことを特徴とする。

本発明によれば、起動時に定常値よりも低い一定のバイアス電流をレーザダイオードに供給しつつエタロンフィルタの透過光の光量がピークとなるまでレーザダイオードの温度を上昇させるので、レーザダイオードがこのピークに対応する波長の光を出力する温度に至っても、バイアス電流が定常値よりも確実に下回ることとなり、透過光の光量は、バイアス電流が定常値の場合よりも低減される。従って、起動時において、エタロンフィルタの透過光の光量が過大になることを回避しつつ、レーザダイオードを所定の定常温度に設定できる。

本発明によれば、光送信機の起動時において、フィルタからの過大な透過光を回避するための光送信機の制御方法が提供できる。

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。実施形態に係る光送信機について説明する。図１は、光送信機１の構成を示す図である。

光送信機１は、半導体レーザモジュール１００を含み、ホスト装置との間で電気信号を送受する。半導体レーザモジュール１００は、過渡チャープを抑制することによって比較的長い伝送距離を実現するＣＭＬである。この半導体レーザモジュール１００は、比較的高いバイアス電流と比較的小さな変調電流とを重畳した駆動電流を用いてＬＤ２を駆動することにより、過渡チャープを抑制する。そして、半導体レーザモジュール１００は、ＯＳＲ８を狭帯域光フィルタとして用いて光信号の「０」成分を低減することにより、断熱チャープを低減すると共に必要な消光比を確保する。

半導体レーザモジュール１００は、ＬＤ２（LD：Laser Diode）、スプリッタ４、第１のＰＤ６（PD：Photo Diode）、ＯＳＲ８、第２のＰＤ１０、第１の帰還回路１２及び第２の帰還回路２０を備える。ＬＤ２は、例えばＤＦＢ（Distributed Feedback）レーザであり、バイアス電流供給回路２８によって供給されるバイアス電流とＬＤドライバ３２によって供給される変調電流とを重畳した駆動電流に応じた光信号を出射する。ＬＤ２から出力される光信号は、スプリッタ４及びＯＳＲ８を介して光ファイバＦに導入される。なお、ＬＤ２からの光信号には「０」成分（Ｌｏｗ信号に対応）と「１」成分（Ｈｉｇｈ信号に対応）とが含まれており、「０」成分の発振中心波長（単に「０」成分の波長という場合がある）は「１」成分の発振中心波長（単に「１」成分の波長という場合がある）よりも長い。「０」成分は、この発振中心波長の差によってＯＳＲ８により低減可能となる。

スプリッタ４は、ＬＤ２と光ファイバＦとの間の光路上に配置されている。この光路上には、スプリッタ４及びＯＳＲ８が配置されており、ＬＤ２に近い側にスプリッタ４が配置され、光ファイバＦに近い側にＯＳＲ８が配置されている。スプリッタ４は、ＬＤ２からの光信号を分岐してＯＳＲ８と第１のＰＤ６とに導く。スプリッタ４は、ＯＳＲ８の入射部８ａからの戻り光を第２のＰＤ１０に導く。第１のＰＤ６は、ＬＤ２から出力されスプリッタ４により分岐される光信号をモニタする。第１のＰＤ６は、モニタ結果を示す電流信号を第１のＩ／Ｖ−Ｃ回路３０に出力する。

ＯＳＲ８は、エタロンフィルタであり、ＬＤ２からの光信号のうち主として「０」成分のみを低減する狭帯域光フィルタとして用いられる。ＯＳＲ８は、入射部８ａに入射する入射光の波長に依存して周期的に増減する光透過率のスペクトルを有しており、ＬＤ２からの光信号をその周期的な光透過率に応じて透過する。すなわち、ＯＳＲ８は、ＬＤ２からの光信号の光量に光透過率を乗じた光量の光を出力する。ここで、ＯＳＲ８の光透過率は、ＯＳＲ８への入射光の光量に対する透過光の光量の割合であり、入射部８ａからの戻り光のモニタ結果を示す第２のＰＤ１０から出力される電流信号の値によって表すことが可能である。

この電流信号の値が大きいほど、入射部８ａからの戻り光の光量は多く、従って、ＯＳＲ８の光透過率は小さい。逆に、電流信号の値が小さいほど、入射部８ａからの戻り光の光量は少なく、従って、ＯＳＲ８の光透過率は大きい。また、ＯＳＲ８への入射光の光量がその波長に依存せず一定の場合、透過光の波長依存性は、透過率の波長依存性と同様となる。

第２のＰＤ１０は、ＯＳＲ８からの戻り光をモニタする。第２のＰＤ１０は、モニタ結果を示す電流信号を第２のＩ／Ｖ−Ｃ回路３４に出力する。第１の帰還回路１２は、第１のＴＥＣ１４、第１のサーミスタ１６及び第１のＴＥＣ制御回路１８を有する。第２の帰還回路２０は、第２のＴＥＣ２２、第２のサーミスタ２４及び第２のＴＥＣ制御回路２６を有する。第１のＴＥＣ１４は、ＬＤ２の温度を調整するための熱電変換素子であり、ＬＤ２は第１のＴＥＣ１４上に設けられている。第２のＴＥＣ２２は、ＯＳＲ８の温度を調整するための熱電変換素子であり、ＯＳＲ８は第２のＴＥＣ２２上に設けられている。

第１のサーミスタ１６は、ＬＤ２の近傍に配置されており、第２のサーミスタ２４は、ＯＳＲ８の近傍に配置されている。第１のサーミスタ１６は、ＬＤ２の温度をモニタするための素子である。第２のサーミスタ２４は、ＯＳＲ８の温度をモニタするための素子である。第１のサーミスタ１６は、ＬＤ２の温度に応じて抵抗値が変化する抵抗を有しており、第１のサーミスタ１６によるＬＤ２の温度のモニタ結果はこの抵抗値によって示される。第２のサーミスタ２４は、ＯＳＲ８の温度に応じて抵抗値が変化する抵抗を有しており、第２のサーミスタ２４によるＯＳＲ８の温度のモニタ結果はこの抵抗値によって示される。

第１のＴＥＣ制御回路１８は、第１のサーミスタ１６のモニタ結果（抵抗値）に基づいて第１のＴＥＣ１４のＡＴＣ制御を行う。このＡＴＣ制御によって、ＬＤ２の温度は予め設定された温度に調整される。ＬＤ２の設定温度を示すデータは、演算回路３６のメモリに読み出し／書き込み自在に格納されていている。

第２のＴＥＣ制御回路２６は、第２のサーミスタ２４のモニタ結果（抵抗値）に基づいて第２のＴＥＣ２２のＡＴＣ制御を行う。このＡＴＣ制御によって、ＯＳＲ８の温度は予め設定された温度に調整される。ＯＳＲ８の設定温度を示すデータは、演算回路３６のメモリに読み出し／書き込み自在に予め格納されていている。

光送信機１は、バイアス電流供給回路２８、第１のＩ／Ｖ−Ｃ回路３０、ＬＤドライバ３２、第２のＩ／Ｖ−Ｃ回路３４及び演算回路３６を更に備える。バイアス電流供給回路２８は、過渡チャープを抑制するため比較的大きなバイアス電流をＬＤ２に供給する。バイアス電流供給回路２８は、演算回路３６からの制御信号と、第１のＩ／Ｖ−Ｃ回路３０から出力される電圧信号とに基づいてバイアス電流をＬＤ２に供給する。第１のＩ／Ｖ−Ｃ回路３０は、第１のＰＤ６から出力される電流信号を電圧信号に変換し、この電圧信号をバイアス電流供給回路２８に出力する電流／電圧変換回路である。ＬＤドライバ３２は、ＬＤ２に変調電流を供給する。この変調電流は、ＬＤ２の出力光にデータ（「０」成分と「１」成分とにより構成されるデータ）を重畳するためのものである。第２のＩ／Ｖ−Ｃ回路３４は、第２のＰＤ１０から出力される電流信号を電圧信号に変換し、この電圧信号を演算回路３６に出力する電流／電圧変換回路である。

演算回路３６は、第１のＴＥＣ制御回路１８を制御してＬＤ２の温度を調整し、第２のＴＥＣ制御回路２６を制御してＯＳＲ８の温度を調整する。演算回路３６は、入射部８ａからの戻り光を用いて、ＯＳＲ８の透過光の光量を判断し、これに基づいて、第１のＴＥＣ制御回路１８及びＬＤドライバ３２を制御し、ＬＤ２の温度及びＬＤ２のバイアス電流を調整する。

第１のＴＥＣ制御回路１８は、演算回路３６による制御に応じて、第１のＴＥＣ１４及び第１のサーミスタ１６を用いてＬＤ２の温度を増減する。第２のＴＥＣ制御回路２６は、演算回路３６による制御に応じて、第２のＴＥＣ２２及び第２のサーミスタ２４を用いてＯＳＲ８の温度を増減する。演算回路３６は、バイアス電流供給回路２８を制御して、ＬＤ２に供給するバイアス電流を調整する。これらの温度、及び、バイアス電流は、演算回路３６のメモリに読み出し／書き込み自在に予め格納されている。また、演算回路３６は、ＬＤドライバ３２を制御することによりＬＤ２に供給する変調電流のオン・オフを行う。

演算回路３６は、以下に説明する光送信機１の制御方法（第１〜第３の制御方法の何れか一の制御方法）に従って、光送信機１の起動を行う。この光送信機１の制御方法は、プログラムとして演算回路３６のメモリ（または、光送信機１に着脱可能な外部メモリ）に格納されている。以下、図２〜図７を参照して、第１〜第３の制御方法を説明する。図２、図４、図６は、第１、第２、第３の制御方法をそれぞれ説明するためのフローチャートであり、図３、図５、図７は、第１、第２、第３の制御方法におけるＯＳＲ８の入射光の波長と透過光の光量との相関をそれぞれ模式的に示す図である。

図３、図５、図７の横軸は、ＯＳＲ８に入射する入射光（ＬＤ２からの光信号）の波長を表し、縦軸は、ＯＳＲ８の透過光の光量を表す。ＬＤ２からの光信号の波長はＬＤ２の温度にほぼ比例し、ＬＤ２の温度が高くなると、ＬＤ２からの光信号の波長も長くなる。したがって、図３、図５、図７の横軸は、ＬＤ２の温度にも対応している。よって、図３、図５、図７は、ＬＤ２の温度とＯＳＲ８の透過光の光量との相関も示している。ここで、透過光の光量の変化は、入射部８ａからの戻り光の光量（第２のＰＤ１０のモニタ結果を示す電流信号の値）の変化の逆になっている。すなわち、透過光の光量が増加すると、入射部８ａからの戻り光の光量は減小し、透過光の光量が減小すると、入射部８ａからの戻り光の光量は増加する。

ＬＤ２は、光送信機１の起動直後において、所定のバイアス電流によって駆動される。この所定電流値（最終的な定常値であり、以下、目標電流値という場合がある）は、本実施形態においては７０ｍＡとするが、これに限らず他の値であってもよい。図３、図５、図７に示す図中符号Ｇ１の曲線は、電流値７０ｍＡのバイアス電流が供給されたＬＤ２からの光信号に対するＯＳＲ８の透過光の光量（光透過率に対応）を表している。ＯＳＲ８の透過光の光量は、波長に応じて周期的に増減する。ＯＳＲ８の光透過率は、複数（少なくとも三つ）のピークを含む。例えば、図３，図５、図７には、波長の増加方向に順に並ぶ第１のピークＦ１、第２のピークＦ２及び第３のピークＦ３が示されている。

また、光送信機１の定常動作時において、ＬＤ２からの光信号に含まれる「０」成分（断熱チャープに対応）をＯＳＲ８を用いて低減するために、「１」成分の波長と「０」成分の波長との関係において、前者が透過率大の波長領域、後者が透過率小の波長領域にあるように、ＬＤ２の温度およびＯＳＲ８の温度が精密に制御される。以下に説明する第１〜第３の制御方法は、光送信機１の起動時において、ＯＳＲ８の透過光の光量が過大になることを回避しつつ、「１」成分の波長が透過率大の波長領域（後述の波長Ｐ５）の値となるようにＬＤ２の温度を調整するための方法である。

なお、演算回路３６及び第１のＴＥＣ制御回路１８は、入射部８ａからの戻り光の光量、及び、第１のサーミスタ１６の抵抗値をそれぞれ用いて、バイアス電流やＬＤ２の温度を調整するが、以下では、便宜上、入射部８ａからの戻り光の光量、及び、第１のＰＤ６の抵抗値を、ＯＳＲ８の透過光の光量、及び、ＬＤ２の温度（更に、ＬＤ２からの光信号の波長）にそれぞれ置き換えて説明する。

まず、図２及び図３を参照して第１の制御方法について説明する。図中符号Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５の曲線は、ＬＤ２のバイアス電流が３０ｍＡ、４０ｍＡ、５０ｍＡ、６０ｍＡの場合の透過光の光量をそれぞれ表している。

ステップＳ１において、演算回路３６は、ＬＤ２にバイアス電流を供給する前に、ＯＳＲ８及びＬＤ２の温度を予め調整しておく。まず、演算回路３６は、ＯＳＲ８の温度を予め設定された第１の目標温度とするよう第２のＴＥＣ２２に対しＡＴＣ制御を行う。以降のステップにおいて、ＯＳＲ８はこの温度に維持される。そして、演算回路３６は、ＬＤ２にバイアス電流を供給せずに第１のＴＥＣ１４に対しＡＴＣ制御を行い、ＬＤ２の温度を第２の目標温度に設定する（以上、ステップＳ１）。この第２の目標温度は、透過光の光量の第１のピークＦ１と第２のピークＦ２との間の波長の光信号を出力する時のＬＤ２の温度に相当している。

ステップＳ１の後、演算回路３６は、ステップＳ２において、定常値として予め設定された最終的な目標電流値（７０ｍＡ）よりも所定量少ないバイアス電流をＬＤ２に供給する。このバイアス電流の供給によってＬＤ２は自己発熱し、ＬＤ２の温度は、ステップＳ１の場合よりも高くなるが、ＯＳＲ８の透過光の光量の第１のピークＦ１と第２のピークＦ２との間にある波長Ｐ１の光信号を出力する温度となる（以上、ステップＳ２）。換言すれば、ステップＳ２では、光送信機１の起動時において、定常値よりも少ないバイアス電流をＬＤ２に供給しつつ、ＬＤ２の温度を、ＬＤ２からの光信号の波長が第１のピークＦ１と第２のピークＦ２との間にあるようにする。

この波長Ｐ１は、第１のピークＦ１及び第２のピークＦ２をそれぞれ含む透過光の光量の山と山の間の波長領域Ｆ４にあるのが好ましい。そして、ＬＤ２の温度は、この温度で一旦安定となる。また、ステップＳ２におけるバイアス電流は、ＬＤ２の発振閾値電流（例えば、２０ｍＡ程度）よりも１０ｍＡ程度高い電流値が好ましく、本実施形態においては、例えば３０ｍＡとする。

ステップＳ２の後、演算回路３６は、ステップＳ３において、バイアス電流をステップＳ２の電流値（３０ｍＡ）に維持しつつ、ＯＳＲ８の透過光の光量の増加率が予め設定された閾値を超えるまで（波長Ｐ２に対応）、ＬＤ２の温度を所定値ずつ段階的に徐々に上昇させる（ステップＳ３）。例えば、演算回路３６は、ＬＤ２の温度を０．５度分だけ上昇させてＬＤ２の温度が安定したら、更に０．５度分だけＬＤ２の温度を上昇させる、という処理を、透過光の光量の増加率が閾値を越えるまで、すなわち、ＬＤ２からの光信号の波長が図３において波長Ｐ２に至るまで繰り返す。波長Ｐ２は、第２のピークＦ２を有する透過光の光量の山の立ち上がり部分に含まれている。

ステップＳ３の後、演算回路３６は、ステップＳ４において、第１のＴＥＣ１４に対するＡＴＣ制御条件を維持しつつ、ＬＤ２からの光信号の波長が第２のピークＦ２に対応する波長Ｐ３を通過するように、バイアス電流を定常値である目標電流値（７０ｍＡ）に至るまで所定値ずつ段階的に徐々に上昇させる（ステップＳ４）。例えば、演算回路３６は、バイアス電流を５ｍＡ分だけ上昇させてＬＤ２の温度が安定したら、更に５ｍＡ分だけバイアス電流を上昇させる、という処理を、バイアス電流が目標電流値に至るまで繰り返す。このようにバイアス電流が上昇すると、ＬＤ２は第１のＴＥＣ１４により温度制御されているにも係わらず、その自己発熱により実際の温度は上昇し、このバイアス電流を上昇させる過程においてＬＤ２からの光信号の波長が第２のピークＦ２に対応する波長Ｐ３を通過する。

ステップＳ４において、ＯＳＲ８の透過光の光量は、図中符号Ｆ５に示す曲線に沿って変化する。この曲線は、図中符号Ｇ２〜Ｇ５の曲線を横切る。すなわち、ＬＤ２が、透過光の光量がピークとなる波長Ｐ３の光を出力する温度となった時、ＬＤ２に供給されているバイアス電流は目標電流値ではなく、目標電流値を下回る電流値（この場合、５０ｍＡを下回る電流値が好ましく、例えば、４０ｍＡ程度）になっている。よって、バイアス電流の電流値が目標電流値に至る過程において、ＬＤ２の温度がこの波長Ｐ３に対応する温度に至っても、ＯＳＲ８の透過光の光量は、バイアス電流が７０ｍＡの場合の透過光の光量のピーク値Ｆ６を下回る。

ステップＳ４においてバイアス電流が目標電流値に至って安定した後（波長Ｐ４に対応）、演算回路３６は、ステップＳ５において、バイアス電流をステップＳ４の目標電流値に維持しつつ、変調電流をＬＤドライバ３２からＬＤ２に入力させ、ＡＴＣ制御を行ってＬＤ２の温度が最終的な定常温度として予め設定された第３の目標温度（波長Ｐ５に対応）となるよう調整する（ステップＳ５）。ステップＳ４およびステップＳ５において、ＬＤ２からの光信号の波長は、波長Ｐ２から増加して波長Ｐ３を通過し、波長Ｐ４に一旦到達した後に、増加から減小に転じて第３の目標温度に対応する波長Ｐ５に至る。

なお、第３の目標温度におけるＬＤ２からの光信号の波長Ｐ５は、図３に示すように、第２のピークＦ２及び第３のピークＦ３に対応する波長の間にあって波長の増加に伴い透過光の光量（光透過率）が減小する領域にある。また、第３の目標温度は、より詳細には、バイアス電流が目標電流値の場合に、光信号の「１」成分の波長が波長Ｐ５となるＬＤ２の温度である。「１」成分の波長が波長Ｐ５となる場合、この「１」成分はほとんどＯＳＲ８を透過する（透過率大）。これに対し、「１」成分の波長が波長Ｐ５となる場合、断熱チャープに対応する「０」成分はほとんどＯＳＲ８により反射される（透過率小）。従って、ＯＳＲ８を透過することにより断熱チャープが十分に除去される。

以上説明したステップＳ１〜ステップＳ５を含む第１の制御方法を用いれば、ＬＤ２が、光送信機１の起動時のバイアス電流の供給により自己発熱し、ＯＳＲ８の透過光の光量がピークとなる波長Ｐ３の光信号を出力する温度に至っても、バイアス電流が目標電流値よりも下回るので、ＯＳＲ８の透過光の光量は、バイアス電流が所定の最終の値（目標電流値）の場合よりも低減される。従って、光送信機１の起動時において、ＯＳＲ８の透過光の光量が過大になることを回避しつつ、ＬＤ２を、断熱チャープの除去可能な第３の目標温度に設定できる。

なお、第１〜第３の制御方法において用いる上記第１〜第３の目標温度（更にステップＳ３，Ｓ８で用いる複数の温度（温度の上昇分））と、第１〜第３の制御方法において用いる上記目標電流値を含むバイアス電流（例えばステップＳ４で用いる複数のバイアス電流）と、ステップＳ３で用いる上記閾値とは、何れも、演算回路３６のメモリに予め格納されている。

次に、図４及び図５を参照して第２の制御方法について説明する。まず、演算回路３６は、上述のステップＳ１〜Ｓ３を行う。そして、ステップＳ３の後、ＬＤ２の温度が波長Ｐ２の光信号を出力する温度になると、演算回路３６は、ステップＳ６において、バイアス電流をステップＳ２の電流値（３０ｍＡ程度）に維持しつつ、ＡＴＣ制御を行い、ＬＤ２の温度を、第２のピークＦ２に対応する波長Ｐ３の光信号を出力する温度を越えて、第３の目標温度（波長Ｐ５に対応）またはその近傍に至るまで上昇させる（ステップＳ６）。ここで、第３の目標温度は最終バイアス電流（最終的な定常値のバイアス電流）に対する設定温度である。よって、この最終バイアス電流を下回る場合にＬＤ２の温度を第３の目標温度に設定しても、このバイアス電流によるＬＤ２の自己発熱は、最終バイアス電流による自己発熱に比較して少ないので、ステップＳ６におけるＬＤ２からの光信号の波長は、第３の目標温度よりも低い温度に対応する波長Ｐ６となる。なお、ステップＳ２の後、ステップＳ３を行わずにステップＳ６を行ってもよい。

ステップＳ６の後、ステップＳ７において、演算回路３６は、ＬＤ２の温度が第３の目標温度またはその近傍に至ると、バイアス電流を目標電流値に上昇させ、変調電流をＬＤドライバ３２からＬＤ２に入力させ、ＡＴＣ制御を行ってＬＤ２の温度を第３の目標温度になるよう調整する（ステップＳ７）。この場合、ＬＤ２からの光信号の波長は、波長Ｐ３から増加して波長Ｐ７に一旦到達した後に、増加から減小に転じて第３の目標温度に対応する波長Ｐ５に至る。ステップＳ６及びステップＳ７におけるＯＳＲ８の透過光の光量は、図中符号Ｆ７の曲線に沿って変化する。なお、第３の目標温度と、第３の目標温度に対応するＬＤ２の波長Ｐ５との詳細については、上述した通りである。

以上説明したステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７を含む第２の制御方法を用いれば、光送信機１の起動時に目標電流値よりも低い一定のバイアス電流をＬＤ２に供給しつつＬＤ２の温度を上昇させ、ＬＤ２が、ＯＳＲ８の透過光の光量がピークとなる波長Ｐ３の光信号を出力する温度に至っても、バイアス電流が目標電流値よりも下回るので、透過光の光量は、バイアス電流が所定の最終の値（目標電流値）の場合よりも低減される。従って、光送信機１の起動時において、ＯＳＲ８の透過光の光量が過大になることを回避しつつ、ＬＤ２を、断熱チャープの除去可能な第３の目標温度に設定できる。

次に、図６及び図７を参照して第３の制御方法について説明する。まず、演算回路３６は、上述のステップＳ１およびステップＳ２を行う。そして、ステップＳ２の後、ＬＤ２が波長Ｐ１の光信号を出力する温度になると、演算回路３６は、ステップＳ８において、バイアス電流をステップＳ２の電流値（３０ｍＡ）に維持しつつ、ＯＳＲ８の透過光の光量の増加率が極大になるまで（ＬＤ２からの光信号の波長が、光量の増加率が正から負に変わる波長Ｐ３に至るまで）、ＬＤ２の温度を段階的に徐々に上昇させる（ステップＳ８）。例えば、演算回路３６は、ステップＳ８において、ＬＤ２の温度を０．５度分だけ上昇させてＬＤ２の温度が安定したら、更に０．５度分だけＬＤ２の温度を上昇させる、という処理を、ＯＳＲ８の透過光の光量の増加率が極大になるまで繰り返す。

ステップＳ８の後、ＯＳＲ８の透過光の光量の増加率が極大になると、演算回路３６は、バイアス電流を目標電流値に上昇させ、ＬＤ２の温度を安定させる（ステップＳ９）。ステップＳ８及びステップＳ９におけるＯＳＲ８の透過光の光量は、図中符号Ｆ８の曲線に沿って変化する。ステップＳ９の後、ＬＤ２の温度が安定すると（波長Ｐ８に対応）、演算回路３６は、バイアス電流を目標電流値に維持しつつ、変調電流をＬＤドライバ３２からＬＤ２に入力させ、ＡＴＣ制御を行ってＬＤ２の温度を第３の目標温度になるよう調整する（ステップＳ１０）。この場合、ＬＤ２からの光信号の波長は、ステップＳ９において波長Ｐ３から増加して波長Ｐ８に一旦到達した後に、増加から減小に転じて第３の目標温度に対応する波長Ｐ５に至る。なお、第３の目標温度と、第３の目標温度に対応するＬＤ２の波長Ｐ５との詳細については、上述した通りである。

以上説明したステップＳ１，Ｓ２，Ｓ８〜Ｓ１０を有する第３の制御方法を用いれば、光送信機１の起動時に目標電流値よりも低い一定のバイアス電流をＬＤ２に供給しつつＯＳＲ８の透過光の光量がピークとなるまでＬＤ２の温度を上昇させるので、ＬＤ２がこのピークに対応する波長Ｐ３の光を出力する温度に至っても、バイアス電流が目標電流値よりも確実に下回ることとなり、透過光の光量は、バイアス電流が所定の最終の値（目標電流値）の場合よりも低減される。従って、光送信機１の起動時において、ＯＳＲ８の透過光の光量が過大になることを回避しつつ、ＬＤ２を、断熱チャープの除去可能な第３の目標温度に設定できる。

以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。

実施形態に係る光送信機の構成を示す図である。 実施形態に係る第１の制御方法を説明するためのフローチャートである。 実施形態に係る第１の制御方法を説明するためのグラフである。 実施形態に係る第２の制御方法を説明するためのフローチャートである。 実施形態に係る第２の制御方法を説明するためのグラフである。 実施形態に係る第３の制御方法を説明するためのフローチャートである。 実施形態に係る第３の制御方法を説明するためのグラフである。

符号の説明

１…光送信機、１０…第２のＰＤ、１００…半導体レーザモジュール、１２…第１の帰還回路、１４…第１のＴＥＣ、１６…第１のサーミスタ、１８…第１のＴＥＣ制御回路、２…ＬＤ、２０…第２の帰還回路、２２…第２のＴＥＣ、２４…第２のサーミスタ、２６…第２のＴＥＣ制御回路、２８…バイアス電流供給回路、３０…第１のＩ／Ｖ−Ｃ回路、３２…ＬＤドライバ、３４…第２のＩ／Ｖ−Ｃ回路、３６…演算回路、４…スプリッタ、６…第１のＰＤ、８…ＯＳＲ、８ａ…入射部、Ｆ…光ファイバ

Claims (3)

1. バイアス電流と変調電流を重畳した駆動電流に応じた光信号を出射するレーザダイオードと、
   前記レーザダイオードの出射する光信号が入力され、前記光信号の波長の増加方向に順に並ぶ少なくとも第１〜第３のピークを含む周期的な光透過率を有するエタロンフィルタと
   を備える光送信機の制御方法であって、
   前記光送信機の起動時において、定常値よりも少ないバイアス電流を前記レーザダイオードに供給しつつ、前記レーザダイオードの温度を、前記光信号の波長が前記第１及び第２のピーク間にあるようにする第１のステップと、
   前記バイアス電流を前記第１のステップの電流値に維持しつつ、前記エタロンフィルタの透過光量の増加率が予め設定された閾値を超えるまで前記レーザダイオードの温度を上昇させる第２のステップと、
   前記光信号の波長が前記第２のピークに対応する波長を通過するように、前記バイアス電流を前記定常値に至るまで上昇させる第３のステップと、
   前記バイアス電流を前記定常値に維持しつつ、前記変調電流を前記レーザダイオードに入力し、前記レーザダイオードの温度を所定の定常温度になるよう調整する第４のステップと
   を含み、
   前記定常温度における前記光信号の波長は、前記第２及び第３のピークに対応する波長の間において波長の増加に伴い前記光透過率の減小する領域にある、ことを特徴とする光送信機の制御方法。
2. バイアス電流と変調電流を重畳した駆動電流に応じた光信号を出射するレーザダイオードと、
   前記レーザダイオードの出射する光信号が入力され、前記光信号の波長の増加方向に順に並ぶ少なくとも第１〜第３のピークを含む周期的な光透過率を有するエタロンフィルタと
   を備える光送信機の制御方法であって、
   前記光送信機の起動時において、定常値よりも少ないバイアス電流を前記レーザダイオードに供給しつつ、前記レーザダイオードの温度を、前記光信号の波長が前記第１及び第２のピーク間にあるようにする第１のステップと、
   前記バイアス電流を前記第１のステップの電流値に維持しつつ、前記エタロンフィルタの透過光量の増加率が予め設定された閾値を超えるまで前記レーザダイオードの温度を上昇させる第２のステップと、
   前記バイアス電流を前記定常値に上昇させ、前記変調電流を前記レーザダイオードに入力し、前記レーザダイオードの温度を所定の定常温度になるよう調整する第３のステップと
   を含み、
   前記定常温度における前記光信号の波長は、前記第２及び第３のピークに対応する波長の間において波長の増加に伴い前記光透過率の減小する領域にある、ことを特徴とする光送信機の制御方法。
3. バイアス電流と変調電流を重畳した駆動電流に応じた光信号を出射するレーザダイオードと、
   前記レーザダイオードの出射する光信号が入力され、前記光信号の波長の増加方向に順に並ぶ少なくとも第１〜第３のピークを含む周期的な光透過率を有するエタロンフィルタと
   を備える光送信機の制御方法であって、
   前記光送信機の起動時において、定常値よりも少ないバイアス電流を前記レーザダイオードに供給しつつ、前記レーザダイオードの温度を、前記光信号の波長が前記第１及び第２のピーク間にあるようにする第１のステップと、
   前記バイアス電流を前記第１のステップの電流値に維持しつつ、前記エタロンフィルタの透過光量の増加率が極大になるまで前記レーザダイオードの温度を上昇させる第２のステップと、
   前記バイアス電流を前記定常値に上昇させる第３のステップと、
   前記バイアス電流を前記定常値に維持しつつ、前記変調電流を前記レーザダイオードに入力し、前記レーザダイオードの温度を所定の定常温度になるよう調整する第４のステップと
   を含み、
   前記定常温度における前記光信号の波長は、前記第２及び第３のピークに対応する波長の間において波長の増加に伴い前記光透過率の減小する領域にある、ことを特徴とする光送信機の制御方法。

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