JP2010245784A - Burst mode optical transmitter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a burst mode optical transmitter maintaining a duty factor of a burst optical signal even when transmitting a high-speed burst optical signal. <P>SOLUTION: The burst mode optical transmitter includes: a modulation circuit 12 for modulating an input signal and generating a modulation signal; a bias current circuit 13 for supplying bias current to a signal light transmission means 11 which transmits a burst optical signal based on the modulation signal; and a control circuit 21 for controlling duty factor of the modulation signal with respect to the modulation circuit 12 so that a duty factor of the burst optical signal during a prescribed compensation time from a time at which the bias current circuit 13 starts supply of bias current to the signal light transmission means 11 and a duty factor in a normal state become equal. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、バースト状の光信号を送信するバースト光送信装置に関する。   The present invention relates to a burst optical transmitter that transmits burst optical signals.

図１は、従来のバースト光送信装置を説明するブロック図である。従来のバースト光送信装置は、信号光送信手段１１と、信号光送信手段１１に変調信号を供給する変調回路１２と、信号光送信手段１１にバイアス電流を供給するバイアス電流回路１３とを含み、信号光送信手段１１の光出力をモニタするモニタ手段１４と、モニタ手段１４にてモニタした光出力レベルに応じてバイアス電流回路１３を制御するフィードバック回路１５とを含む（例えば、特許文献１を参照。）。フィードバック回路１５は、モニタ手段１４が出力した電流を電圧に変換する変換回路１５２と、この電圧と基準電圧とを比較し、その差に応じたバイアス電流をバイアス電流回路１３に指示するＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１５１と、を持ち（例えば、特許文献２を参照。）、バースト光信号の出力レベルでフィードバック制御を行うことができる。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a conventional burst optical transmitter. The conventional burst optical transmission device includes a signal light transmission unit 11, a modulation circuit 12 that supplies a modulation signal to the signal light transmission unit 11, and a bias current circuit 13 that supplies a bias current to the signal light transmission unit 11. The monitor means 14 which monitors the optical output of the signal light transmission means 11 and the feedback circuit 15 which controls the bias current circuit 13 according to the optical output level monitored by the monitor means 14 are included (for example, refer patent document 1). .) The feedback circuit 15 compares the current output from the monitor unit 14 into a voltage, compares the voltage with a reference voltage, and instructs the bias current circuit 13 to specify a bias current according to the difference. A power control circuit 151 (see, for example, Patent Document 2), and feedback control can be performed at the output level of the burst optical signal.

特開２００１−３５２１２６号公報JP 2001-352126 A 特開２００２−３１９８９７号公報JP 2002-319897 A

図２は、従来のバースト光送信装置の各信号のタイミングチャートである。（ａ）は端子１６に入力される入力信号である。（ｂ）は端子１７に入力されるバースト光信号の送信可否を制御する制御信号である。（ｃ）はバイアス電流である。（ｅ）は変調信号である。（ｆ）は出力されるバースト光信号である。（ｇ）及び（ｈ）は変調信号のデューティ比を説明する概略図である。（ｉ）及び（ｊ）はバースト光信号のデューティ比を説明する概略図である。   FIG. 2 is a timing chart of each signal of the conventional burst optical transmitter. (A) is an input signal input to the terminal 16. (B) is a control signal for controlling whether or not the burst optical signal input to the terminal 17 can be transmitted. (C) is a bias current. (E) is a modulation signal. (F) is an output burst optical signal. (G) And (h) is the schematic explaining the duty ratio of a modulation signal. (I) And (j) is the schematic explaining the duty ratio of a burst optical signal.

バイアス電流回路１３がバイアス電流を信号光送信手段１１に供給する場合、図２（ｃ）のようにバイアス電流の供給開始から定常状態になるまで立ち上がり時間を要する。しかし、バースト光信号が高速になると、立ち上がり時間中にバースト光信号が送信されることがある。この場合、バイアス電流が少ないため、立ち上がり時間のバースト光信号のデューティ比（図２（ｉ））を定常時のバースト光信号のデューティ比（図２（ｊ））に維持することが困難であった。   When the bias current circuit 13 supplies the bias current to the signal light transmitting means 11, a rise time is required from the start of supply of the bias current to the steady state as shown in FIG. However, when the burst optical signal becomes high speed, the burst optical signal may be transmitted during the rise time. In this case, since the bias current is small, it is difficult to maintain the duty ratio of the burst optical signal at the rising time (FIG. 2 (i)) at the duty ratio of the burst optical signal at the steady state (FIG. 2 (j)). It was.

図３は、送信開始時の先頭バースト光信号のアイ波形である。クロスポイントレベルＬｃがオフレベルＬｌに近づき、デューティ比が低下していることがわかる。なお、以下の説明では、立ち上がり時間を補償時間と記載する場合がある。   FIG. 3 is an eye waveform of the head burst optical signal at the start of transmission. It can be seen that the cross point level Lc approaches the off level Ll and the duty ratio is reduced. In the following description, the rise time may be described as compensation time.

そこで、本発明は、高速のバースト光信号を送信する場合であっても、送信開始直後のバースト光信号のデューティ比を定常時のデューティ比に維持できるバースト光送信装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a burst optical transmitter capable of maintaining the duty ratio of a burst optical signal immediately after the start of transmission at a steady-state duty ratio even when transmitting a high-speed burst optical signal. To do.

上記目的を達成するために、本発明に係るバースト光送信装置は、変調信号のデューティ比を制御する制御回路を備えることとした。   In order to achieve the above object, the burst optical transmitter according to the present invention includes a control circuit for controlling the duty ratio of the modulation signal.

具体的には、本発明に係るバースト光送信装置は、入力信号を変調して変調信号を生成する変調回路と、前記変調信号に基づきバースト光信号を送信する信号光送信手段へバイアス電流を供給するバイアス電流回路と、前記バイアス電流回路が前記信号光送信手段へバイアス電流の供給を開始する供給開始時から所定の補償時間の間と定常状態との前記バースト光信号のデューティ比が等しくなるように、前記変調回路に対し前記変調信号のデューティ比を制御する制御回路と、を備える。   Specifically, the burst optical transmission apparatus according to the present invention supplies a bias current to a modulation circuit that modulates an input signal to generate a modulation signal and a signal optical transmission unit that transmits the burst optical signal based on the modulation signal. The duty ratio of the burst optical signal in a steady state from the start of supply when the bias current circuit starts supplying bias current to the signal light transmitting means and in a steady state. And a control circuit for controlling a duty ratio of the modulation signal with respect to the modulation circuit.

本バースト光送信装置は、変調回路が出力する変調信号のデューティ比を調整し、バイアス電流の立ち上がり時間中のバースト光信号のデューティ比を調整することができる。従って、本発明は、高速のバースト光信号を送信する場合であっても、送信開始直後のバースト光信号のデューティ比を定常時のデューティ比に維持できるバースト光送信装置を提供することができる。   The present burst optical transmitter can adjust the duty ratio of the modulation signal output from the modulation circuit, and can adjust the duty ratio of the burst optical signal during the rise time of the bias current. Therefore, the present invention can provide a burst optical transmitter capable of maintaining the duty ratio of a burst optical signal immediately after the start of transmission at a steady-state duty ratio even when transmitting a high-speed burst optical signal.

本発明に係るバースト光送信装置の前記制御回路は、前記バイアス電流回路に前記信号光送信手段への前記バイアス電流供給の可否を指示する制御信号に基づいて前記変調回路を制御するタイミングを判断することが好ましい。バースト光信号の送信開始時に遅滞なく変調信号のデューティ比を調整することができる。   The control circuit of the burst optical transmission apparatus according to the present invention determines a timing for controlling the modulation circuit based on a control signal that instructs the bias current circuit to determine whether or not to supply the bias current to the signal light transmission means. It is preferable. The duty ratio of the modulation signal can be adjusted without delay at the start of transmission of the burst optical signal.

本発明に係るバースト光送信装置の前記制御回路は、前記供給開始時における前記変調信号のデューティ比が定常状態における前記変調信号のデューティ比と最も大きく異なるようにし、前記補償時間に前記変調信号のデューティ比が徐々に定常状態における前記変調信号のデューティ比へ近づくように前記変調回路を制御することが好ましい。立ち上がり時間中のバイアス電流の変動に応じて変調信号のデューティ比を調整することで、バースト光信号送信中のバースト光信号のデューティ比を一定に保つことができる。   The control circuit of the burst optical transmission apparatus according to the present invention is configured so that a duty ratio of the modulation signal at the start of supply is most different from a duty ratio of the modulation signal in a steady state, and the modulation signal is output during the compensation time. It is preferable to control the modulation circuit so that the duty ratio gradually approaches the duty ratio of the modulation signal in a steady state. By adjusting the duty ratio of the modulation signal according to the fluctuation of the bias current during the rise time, the duty ratio of the burst optical signal during transmission of the burst optical signal can be kept constant.

本発明は、高速のバースト光信号を送信する場合であっても、送信開始直後のバースト光信号のデューティ比を定常時のデューティ比に維持できるバースト光送信装置を提供することができる。   The present invention can provide a burst optical transmitter capable of maintaining the duty ratio of a burst optical signal immediately after the start of transmission at a steady duty ratio even when transmitting a high-speed burst optical signal.

従来のバースト光送信装置を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the conventional burst optical transmitter. 従来のバースト光送信装置の動作を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining operation | movement of the conventional burst optical transmitter. 従来のバースト光送信装置における送信開始時の先頭バースト光信号のアイ波形である。It is an eye waveform of the head burst optical signal at the time of the transmission start in the conventional burst optical transmitter. 本発明に係るバースト光送信装置を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the burst optical transmitter which concerns on this invention. 本発明に係るバースト光送信装置の動作を説明するタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining the operation of the burst optical transmitter according to the present invention. 本発明に係るバースト光送信装置における送信開始時の先頭バースト光信号のアイ波形である。It is an eye waveform of the first burst optical signal at the start of transmission in the burst optical transmitter according to the present invention. 本発明に係るバースト光送信装置の制御回路を説明する図である。It is a figure explaining the control circuit of the burst optical transmitter which concerns on this invention.

以下、具体的に実施形態を示して本発明を詳細に説明するが、本願の発明は以下の記載に限定して解釈されない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with specific embodiments, but the present invention is not construed as being limited to the following description. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

図４は、本実施形態のバースト光送信装置を説明するブロック図である。本バースト光送信装置は、入力信号を変調して変調信号を生成する変調回路１２と、前記変調信号に基づきバースト光信号を送信する信号光送信手段１１へバイアス電流を供給するバイアス電流回路１３と、バイアス電流回路１３が信号光送信手段１１へバイアス電流の供給を開始する供給開始時から所定の補償時間の間と定常状態との前記バースト光信号のデューティ比が等しくなるように、変調回路１２に対し前記変調信号のデューティ比を制御する制御回路２１と、を備える。   FIG. 4 is a block diagram illustrating the burst optical transmitter according to this embodiment. The burst optical transmitter includes a modulation circuit 12 that modulates an input signal to generate a modulation signal, and a bias current circuit 13 that supplies a bias current to a signal light transmission unit 11 that transmits a burst optical signal based on the modulation signal. The modulation circuit 12 is configured so that the duty ratio of the burst optical signal in the steady state is equal to the predetermined compensation time from the supply start time when the bias current circuit 13 starts supplying the bias current to the signal light transmitting means 11. And a control circuit 21 for controlling the duty ratio of the modulation signal.

信号光送信手段１１は、例えば、レーザーダイオード（ＬＤ）である。変調回路１２は、このＬＤを駆動するＬＤ駆動回路とすることができる。ＬＤ駆動回路は出力する変調信号のデューティ比を調整するクロスポイント調整端子１２ａを有する。例えば、クロスポイント調整端子１２ａに入力する電位を調整することでデューティ比を調整することができる。   The signal light transmission means 11 is, for example, a laser diode (LD). The modulation circuit 12 can be an LD drive circuit that drives the LD. The LD drive circuit has a cross point adjustment terminal 12a for adjusting the duty ratio of the modulation signal to be output. For example, the duty ratio can be adjusted by adjusting the potential input to the crosspoint adjustment terminal 12a.

制御回路２１は、変調回路１２のクロスポイント調整端子１２ａと接続しており、任意に電位を変えることができる。このため、制御回路２１がクロスポイント調整端子１２ａに入力する電位を変更することで、変調回路１２はデューティ比の異なる制御信号を出力する。   The control circuit 21 is connected to the cross point adjustment terminal 12a of the modulation circuit 12, and can change the potential arbitrarily. For this reason, the modulation circuit 12 outputs control signals having different duty ratios by changing the potential input to the cross point adjustment terminal 12a by the control circuit 21.

端子１７は、制御回路２１及びバイアス電流回路１３に接続しており、端子１７に入力される制御信号が制御回路２１及びバイアス電流回路１３に入力される。制御回路２１は、バイアス電流回路１３に信号光送信手段１１へのバイアス電流供給の可否を指示する制御信号に基づいて変調回路１２を制御するタイミングを判断する。   The terminal 17 is connected to the control circuit 21 and the bias current circuit 13, and a control signal input to the terminal 17 is input to the control circuit 21 and the bias current circuit 13. The control circuit 21 determines the timing for controlling the modulation circuit 12 based on a control signal that instructs the bias current circuit 13 whether or not to supply the bias current to the signal light transmitting means 11.

図５を用いて本バースト光送信装置の動作を詳細に説明する。図５は、本バースト光送信装置の各信号のタイミングチャートである。（ａ）は端子１６に入力される入力信号である。（ｂ）は端子１７に入力されるバースト光信号の送信可否を制御する制御信号である。（ｃ）はバイアス電流である。（ｄ）は制御回路２１がクロスポイント調整端子１２ａに入力する電離である。（ｅ）は変調信号である。（ｆ）は出力されるバースト光信号である。（ｇ）及び（ｈ）は変調信号のデューティ比を説明する概略図である。（ｉ）及び（ｊ）はバースト光信号のデューティ比を説明する概略図である。   The operation of this burst optical transmitter will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a timing chart of each signal of the burst optical transmitter. (A) is an input signal input to the terminal 16. (B) is a control signal for controlling whether or not the burst optical signal input to the terminal 17 can be transmitted. (C) is a bias current. (D) is the ionization which the control circuit 21 inputs into the crosspoint adjustment terminal 12a. (E) is a modulation signal. (F) is an output burst optical signal. (G) And (h) is the schematic explaining the duty ratio of a modulation signal. (I) And (j) is the schematic explaining the duty ratio of a burst optical signal.

図２で説明したように、バースト光信号の送信開始時のバイアス電流は立ち上がり中であり定常時に比べて少なくなっている（図５（ｃ））。そこで、制御回路２１は、時刻ｔ１に送信可能を示す制御信号が端子１７に入力されたことを知り（図５（ｂ））、変調回路１２のクロスポイント調整端子１２ａへ入力する電位を上昇させる（図５（ｄ））。変調回路１２は、クロスポイント調整端子１２ａの電位が高くなったため、出力する変調信号のデューティ比を定常時のデューティ比（図５（ｈ））に比べて高くする（図５（ｇ））。信号光送信手段１１は、バイアス電流が少ないため、デューティ比が低下したバースト光信号を出力することになるが、高いデューティ比の変調信号に補償されて定常時のバースト光信号のデューティ比（図５（ｊ））を維持できる（図５（ｉ））。   As described with reference to FIG. 2, the bias current at the start of transmission of the burst optical signal is rising and is smaller than that in the steady state (FIG. 5C). Therefore, the control circuit 21 knows that a control signal indicating that transmission is possible at time t1 is input to the terminal 17 (FIG. 5B), and increases the potential input to the crosspoint adjustment terminal 12a of the modulation circuit 12. (FIG. 5D). Since the potential of the cross-point adjustment terminal 12a is increased, the modulation circuit 12 increases the duty ratio of the modulation signal to be output as compared with the duty ratio in the steady state (FIG. 5 (h)) (FIG. 5 (g)). The signal light transmitting means 11 outputs a burst optical signal with a reduced duty ratio because of a small bias current. However, the signal light transmitting means 11 is compensated for by a modulation signal having a high duty ratio, and the duty ratio of the burst optical signal in a steady state (see FIG. 5 (j)) can be maintained (FIG. 5 (i)).

バイアス電流の立ち上がり時間に対してバースト光信号の送信時間が非常に短い場合、バイアス電流の変化分を無視できるので制御回路２１がクロスポイント調整端子１２ａに入力する電位は一定でもよい。しかし、図５のようにバイアス電流の立ち上がり時間に対してバースト光信号の送信時間が略等しい場合やバースト光信号の送信時間の方が長い場合、バースト光信号の送信時間中にバースト光信号のデューティ比が変わらないように、変調信号のデューティ比を徐々に変化させる。具体的には、制御回路２１は、バースト光信号送信開始時における変調信号のデューティ比が定常状態における変調信号のデューティ比と最も大きく異なるようにし、補償時間に変調信号のデューティ比が徐々に定常状態における変調信号のデューティ比へ近づくように変調回路１２を制御する。   When the transmission time of the burst optical signal is very short with respect to the rise time of the bias current, the change amount of the bias current can be ignored, so that the potential that the control circuit 21 inputs to the cross point adjustment terminal 12a may be constant. However, when the transmission time of the burst optical signal is substantially equal to the rise time of the bias current as shown in FIG. 5 or when the transmission time of the burst optical signal is longer, the burst optical signal is transmitted during the transmission time of the burst optical signal. The duty ratio of the modulation signal is gradually changed so that the duty ratio does not change. Specifically, the control circuit 21 makes the modulation signal duty ratio at the start of burst optical signal transmission most different from the modulation signal duty ratio in the steady state, and the modulation signal duty ratio gradually becomes steady during the compensation time. The modulation circuit 12 is controlled so as to approach the duty ratio of the modulation signal in the state.

例えば、制御回路２１は、立ち上がり時間のバイアス電流の波形を記憶しており、この波形に基づいてクロスポイント調整端子１２ａへ入力する電位の波形を決めることができる。また、制御回路２１は、バイアス電流を検出する手段を有しており、検出したバイアス電流の変化によりクロスポイント調整端子１２ａへ入力する電位を変化させてもよい。   For example, the control circuit 21 stores the waveform of the bias current of the rise time, and can determine the waveform of the potential input to the cross point adjustment terminal 12a based on this waveform. Further, the control circuit 21 has means for detecting a bias current, and the potential input to the crosspoint adjustment terminal 12a may be changed by a change in the detected bias current.

図７は、制御回路２１の一例である。制御回路２１は、ロジックバッファ３１、アッテネータ３２、コンデンサ３３、及び抵抗回路３４を有する。ロジックバッファ３１は入力側と出力側の電圧レベルを変換する。例えば、ロジックバッファ３１はＣＭＯＳである。アッテネータ３２はロジックバッファ３１の出力の振幅を調整する。コンデンサ３３はアッテネータ３２の出力の微分カーブを調整する。抵抗回路３４はバースト光信号が定常状態のときの変調信号の電位を決定する。   FIG. 7 is an example of the control circuit 21. The control circuit 21 includes a logic buffer 31, an attenuator 32, a capacitor 33, and a resistance circuit 34. The logic buffer 31 converts the voltage level on the input side and the output side. For example, the logic buffer 31 is a CMOS. The attenuator 32 adjusts the amplitude of the output of the logic buffer 31. The capacitor 33 adjusts the differential curve of the output of the attenuator 32. The resistance circuit 34 determines the potential of the modulation signal when the burst optical signal is in a steady state.

図６は、本バースト光送信装置における送信開始時の先頭バースト光信号のアイ波形である。図３のアイ波形と比べてクロスポイントレベルＬｃがオンレベルＬｈとオフレベルＬｌの中間値に近づき、デューティ比が改善されていることがわかる。   FIG. 6 is an eye waveform of the head burst optical signal at the start of transmission in the burst optical transmitter. It can be seen that the cross point level Lc approaches the intermediate value between the on level Lh and the off level Ll as compared with the eye waveform of FIG. 3, and the duty ratio is improved.

１１：信号光送信手段
１２：変調回路
１２ａ：クロスポイント調整端子
１３：バイアス電流回路
１４：モニタ手段
１５：フィードバック回路
１５１：ＡＰＣ回路
１５２：変換回路
１６、１７：端子
２１：制御回路
３１：ロジックバッファ
３２：アッテネータ
３３：コンデンサ
３４：抵抗回路
Ｌｌ：オフレベル
Ｌｈ：オンレベル
Ｌｃ：クロスポイントレベル 11: Signal light transmission means 12: Modulation circuit 12a: Cross point adjustment terminal 13: Bias current circuit 14: Monitor means 15: Feedback circuit 151: APC circuit 152: Conversion circuit 16, 17: Terminal 21: Control circuit 31: Logic buffer 32: Attenuator 33: Capacitor 34: Resistance circuit Ll: Off level Lh: On level Lc: Cross point level

Claims (3)

入力信号を変調して変調信号を生成する変調回路と、
前記変調信号に基づきバースト光信号を送信する信号光送信手段へバイアス電流を供給するバイアス電流回路と、
前記バイアス電流回路が前記信号光送信手段へバイアス電流の供給を開始する供給開始時から所定の補償時間の間と定常状態との前記バースト光信号のデューティ比が等しくなるように、前記変調回路に対し前記変調信号のデューティ比を制御する制御回路と、
を備えるバースト光送信装置。 A modulation circuit that modulates an input signal to generate a modulation signal;
A bias current circuit for supplying a bias current to signal light transmitting means for transmitting a burst optical signal based on the modulated signal;
In the modulation circuit, the duty ratio of the burst optical signal is equal between a predetermined compensation time and a steady state from the start of supply when the bias current circuit starts supplying bias current to the signal light transmitting means. A control circuit for controlling the duty ratio of the modulation signal;
A burst optical transmitter. 前記制御回路は、前記バイアス電流回路に前記信号光送信手段への前記バイアス電流供給の可否を指示する制御信号に基づいて前記変調回路を制御するタイミングを判断することを特徴とする請求項１に記載のバースト光送信装置。   2. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit determines a timing for controlling the modulation circuit based on a control signal that instructs the bias current circuit to determine whether or not to supply the bias current to the signal light transmission unit. The burst optical transmitter described. 前記制御回路は、前記供給開始時における前記変調信号のデューティ比が定常状態における前記変調信号のデューティ比と最も大きく異なるようにし、前記補償時間に前記変調信号のデューティ比が徐々に定常状態における前記変調信号のデューティ比へ近づくように前記変調回路を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のバースト光送信装置。   The control circuit makes the duty ratio of the modulation signal at the start of supply most different from the duty ratio of the modulation signal in a steady state, and the duty ratio of the modulation signal gradually increases in the steady state during the compensation time. The burst optical transmitter according to claim 1, wherein the modulation circuit is controlled so as to approach a duty ratio of the modulation signal.
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