JP2013157779A - 光送信回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＡ変調器の光出力波形歪みを低減する。
【解決手段】光送信回路１０は、入力信号にオフセット電圧を与えるオフセット調整回路１１と、オフセット調整回路１１の出力信号を微分する微分回路１２と、オフセット調整回路１１の出力信号と微分回路１２の出力信号とを加算する加算回路１３とを備える。
【選択図】 図６

Description

本発明は、光伝送方式の電気／光変換を行う光送信回路に関するものである。特に本発明は、光変調器の物理特性に起因する非線形性による波形歪み補正機能を有した光送信回路に関するものである。具体的には、光基幹伝送システム、光インターコネクション等の各種光伝送システムに用いられる光送信用ＩＣ、ならびにこれを用いた高速光送信モジュール、光送受信トランシーバなどに光送信回路として適用されるものである。本発明の適用先として電界吸収型変調器（ＥＡ変調器）を搭載した光送信器を挙げる。本発明は、光通信技術の進展とともに、高速・大容量化が求められる光送受信トランシーバにおいて、光変調器の物理特性の非線形性による波形歪みを抑える機能を実現することにより、高速でかつ高波形品質な動作を可能とする光送信回路を提供するものである。

光通信技術の進展とともに、伝送されるデータ量が飛躍的に増大しており、伝送装置の大容量化が求められている。この大容量化を実現するために、光送受信器の高速・大容量化が求められている。
光通信における一般的な光送受信器の構成を、図１３に示す。図中、１は光送信器（Ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｉｍｉｔｔｅｒ）、２は光受信器（Ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｒ）、３は電気／光変換素子（Ｅ／Ｏ）、４は光／電気変換素子（Ｏ／Ｅ）、５は電気／光変換素子駆動回路（Ｄｒｉｖｅｒ）、６は光受信増幅回路（Ａｍｐ．）、７は伝送媒体の光ファイバーである。このような光送受信器については、例えば特許文献１に開示されている。

光送信器１は、送信する電気信号を光信号に変換するもので、特に電気／光変換素子駆動回路５は、論理信号を、電気／光変換素子３を駆動できる十分な大きさの電圧信号あるいは電流信号に変換するものである。
一方、光受信器２は、光送信器１により送出された光信号を伝送媒体である光ファイバー７を介して受信する。光／電気変換素子４であるフォトディテクタ（ＰＤ）は、光信号を受信して電気信号に変換する。さらに、一般的に伝送媒体により信号損失があるので、この信号損失を補うために信号増幅を光受信増幅回路６により行い、後段の論理回路を駆動できる十分な信号振幅に変換する。

また、先に述べた光通信の大容量伝送を行うために、複数の光送信器１を並列に並べて光波長などで多重化し伝送する方式が使われるようになってきている（例えば、４０Ｇ／１００Ｇｂイーサネット（登録商標））。
４０Ｇ／１００Ｇｂイーサネットは、ＩＥＥＥ８０２．３ｂａ規格により標準化がなされており、その規格においてはＬＲ４、ＥＲ４などという１０ｋｍ、４０ｋｍという長距離を伝送するための方式も標準化されている。一般的に、このような長距離においては、直接変調方式と呼ばれる、レーザダイオード（ＬＤ）を直接駆動する変調方式ではチャープが顕著になってくる。このため、ＬＤから連続光を出し、この連続光を変調器でオン／オフする外部変調方式が一般的に用いられる。つまり、外部変調方式の場合、図１３の電気／光変換素子３はＬＤと変調器によって構成され、電気／光変換素子駆動回路５からの電気信号は変調器に与えられる。変調器は、入力された電気信号に応じて連続光をオン／オフする。

ＥＡ変調器は外部変調方式で使用される変調器の一種である。ＥＡ変調器の動作原理は、半導体の電界吸収効果を利用するものである。つまり、ＥＡ変調器に電圧信号を加えることで変調器にかかるバイアス電圧を変化させ、光の吸収を強めたり、弱めたりするというものである。この光の吸収を強めたり弱めたりする特性は消光比特性と呼ばれるものであるが、バイアス電圧と消光比は一般的に非線形な特性を示す。よって、電気信号として入力された電圧信号が光信号として出力される段階において信号が歪んでしまうという問題点が生じる。

ＥＡ変調器における従来の波形補正技術として、図１４に示すように、電気入力波形のクロスポイントや振幅を調整することが一般的に行われている。図１４の横軸はＥＡ変調器のバイアス電圧ＥＡＶ_bias、縦軸はＥＡ変調器の光出力Ｐ_outである。１００はＥＡ変調器の消光比特性、１０１は電気入力波形、１０２は光出力波形である。ＥＡ変調器の消光比特性は非線形性を有するため、図１４に示すようにクロスポイントが５０％の電気入力波形をＥＡ変調器に入力しても、ＥＡ変調器の光出力波形はクロスポイントが５０％からずれた波形になってしまう。この波形歪みを補正するために、電気入力波形のクロスポイントを調節し、光出力波形のクロスポイントを５０％にするクロスポイント調整機能が使われる。しかしながら、信号に含まれる高周波成分は周波数の高い領域では利得が減少してしまうため、信号が高速になると信号の立ち上がり部分及び立ち下がり部分が鈍り、光出力波形の劣化を生じ、上記消光比特性の非線形性による問題がより顕著に表れてしまう。

この問題に加えて、図１５に示すようにＥＡ変調器においては、光を吸収していない状態（状態ａ）と光を吸収している状態（状態ｂ）で光電電流の差分が大きくなり、ＥＡ変調器の入力インピーダンスに大きな変化が生じる。このインピーダンス変化により光出力波形歪みが生じ、さらに高速動作時では、入力インピーダンス変化が光出力波形に及ぼす影響が大きくなる。具体的に述べると、光を吸収していない状態（状態ａ）では光電電流は流れないのでＥＡ変調器の入力インピーダンスは高くなり、光を吸収している状態（状態ｂ）では光電電流が流れてしまうので、入力インピーダンスは低くなる。その結果、光出力波形において波形の立ち上がり、立ち下がりで光送信回路からみた出力負荷のインピーダンスが変わってしまうため、光出力波形に歪みを生じさせる要因となる。特に、高速な光送信回路においては、この影響が顕著である。

特許第２５３６１７８号広報

上記のように、従来はＥＡ変調器における消光比特性の非線形性による光出力波形歪みを補正するために、クロスポイント調整による波形補正が行われてきた。しかしながら、高速動作時に、ＥＡ変調器の光吸収による光電電流変化に起因するインピーダンス変化の影響が、光出力波形歪みを生じさせるという問題点があった。

本発明の目的は、上記の問題を解決するために、ＥＡ変調器の光出力波形歪みを低減できる波形補正機能を有する光送信回路を提供することにある。

本発明の光送信回路は、入力信号にオフセット電圧を与えるオフセット調整回路と、このオフセット調整回路の出力信号を微分する微分回路と、前記オフセット調整回路の出力信号と前記微分回路の出力信号とを加算するか、あるいは前記入力信号と前記微分回路の出力信号とを加算する加算回路とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の光送信回路の１構成例において、前記オフセット調整回路は、前記入力信号を差動出力信号に変換すると同時に、差動入力の片側に入力される電圧に応じて前記差動出力信号にオフセット電圧を与える第１の差動増幅器からなり、前記加算回路は、前記第１の差動増幅器からの差動出力信号を増幅する第２の差動増幅器からなり、前記微分回路は、前記第１の差動増幅器からの差動出力信号を増幅する第３の差動増幅器と、この第３の差動増幅器の出力端子と前記第２の差動増幅器の出力端子との間に設けられた容量と、前記第２の差動増幅器の負荷抵抗とからなることを特徴とするものである。
また、本発明の光送信回路の１構成例において、前記オフセット調整回路を構成する第１の差動増幅器は、前記入力信号を差動出力信号に変換する代わりに、差動信号である入力信号にオフセット電圧を与えるクロスポイント調整端子を備え、前記加算回路を構成する第２の差動増幅器は、前記第１の差動増幅器からの差動出力信号を増幅する代わりに、差動信号である前記入力信号を増幅することを特徴とするものである。

また、本発明の光送信回路の１構成例において、前記微分回路を構成する容量は、ベースが前記第３の差動増幅器の出力端子に接続され、コレクタが前記第２の差動増幅器の出力端子に接続され、エミッタが開放状態のトランジスタからなることを特徴とするものである。
また、本発明の光送信回路の１構成例は、さらに、前記第１の差動増幅器の出力端子と前記第３の差動増幅器の入力端子との間に、前記第１の差動増幅器からの差動出力信号の振幅を調整する第４の差動増幅器を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の光送信回路の１構成例は、さらに、前記第１の差動増幅器の出力端子と前記第４の差動増幅器の入力端子との間に遅延回路を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の光送信回路の１構成例は、さらに、前記加算回路の出力信号を入力とし、ＥＡ変調器を駆動する変調器駆動回路を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、ＥＡ変調器の光吸収時と非吸収時でのインピーダンスのずれによる出力波形の歪み、詳細に述べると立ち上がり時間と立ち下がり時間の不均衡による波形歪みを抑える効果が期待できる。これにより、本発明では、符号誤り率特性（ＢＥＲ特性）などの伝送特性の改善が望め、より波形品質の高い光送信器を実現することが可能となる。

ＥＡ変調器に入力される一般的な入力電気信号の波形とＥＡ変調器から出力される光信号の波形を示す図である。 波形補正を行った入力電気信号とＥＡ変調器から出力される光信号の波形を示す図である。 一般的な微分回路の構成を示す回路図である。 微分回路の入力信号、微分回路の出力信号、および微分回路の入力信号と出力信号とを加算した信号を示す図である。 電気信号の立ち上がりのみを強調する原理を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第５の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第６の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第７の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。 一般的な光送受信器の構成を示すブロック図である。 ＥＡ変調器の消光比特性の非線形性を示す図である。 ＥＡ変調器の光電電流による入力インピーダンス変化が光出力波形に及ぼす影響を説明する図である。

［発明の原理］
図１に示すように、ＥＡ変調器２００に入力される電気信号２０１は、上述したように消光比特性の非線形性により歪みを生じると共に、高速動作時にはＥＡ変調器２００ならびに光送信回路等の帯域制限を受ける。その結果、ＥＡ変調器２００から出力される光信号２０２の波形は、理想的な光信号２０３の波形に対して立ち上がり、立ち下がりが鈍った波形となってしまう。本発明は、この光出力波形の鈍りを解消すべく、図２に示すようにＥＡ変調器駆動用ＩＣ（ドライバ回路）からの入力電気信号２０４の立ち上がり、立ち下がり波形を強調することで、ＥＡ変調器２００からの光信号２０５のアイ開口を広げるべく補正を行うものである。

図３は、電気信号の立ち上がり、立ち下がりを強調するための手段である一般的な微分回路の構成を示す回路図である。微分回路は、容量Ｃ１と、抵抗Ｒ１とからなる。この微分回路に図４（Ａ）に示されるような矩形波の電気信号２０６を入力すると、図４（Ｂ）に示されるような矩形波の立ち上がり、立ち下がり部分を強調した微分信号２０７を得ることができる。この微分信号２０７を元の電気信号２０６と加算することで、元の電気信号２０６の立ち上がり、立ち下がり部分を強調した補正電気信号２０８を得ることができる。

しかしながら、ＥＡ変調器の光非吸収時と光吸収時の光電電流が異なることによる入力インピーダンスの違いによって立ち上がり、立ち下がりの不均衡な光出力波形歪みが生じる。この不均衡な光出力波形歪みは、立ち上がり波形と立ち下がり波形の応答時間の差によるものである。すなわち、光吸収が小さい場合すなわち光出力Ｐ_outが大きい方が、光電電流は小さく、ＥＡ変調器の入力インピーダンスは大きい。一方、光吸収が大きい場合すなわち光出力Ｐ_outが小さい方が、光電電流は大きく、入力インピーダンスは小さい。つまり、光出力が大きい方向に変化する立ち上がり時は応答の時定数が大きく、光出力が小さい方向に変化する立ち下がり時は応答の時定数が小さい。したがって、光出力の立ち上がり時の波形鈍りが大きく、立ち下がり時の波形鈍りが小さくなるので、ＥＡ変調器に入力する電気信号の立ち上がりを強調するような機構が必要となる。

電気信号の立ち上がりのみを強調する原理を図５（Ａ）〜図５（Ｃ）を用いて説明する。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）において、３００は本発明の光送信回路の後段に設けられる変調器駆動回路の出力電圧の上限、３０１は変調器駆動回路の出力電圧の下限、３０２は変調器駆動回路の出力電圧のリミットレンジである。

本発明では、図５（Ａ）に示す電気信号３０３が入力されたときに、電気信号３０３にオフセット３０５を与え、電気信号３０３を出力電圧の下限３０１に近づけるオフセット調整を行う。図５（Ａ）の３０４はオフセット調整後の電気信号を表している。そして、図５（Ｂ）に示すように電気信号３０４の微分信号３０６を抽出して、この微分信号３０６を電気信号３０４と加算する。電気信号３０４は、電気信号３０３と比較して出力電圧の下限３０１の方にレベルシフトしているので、この電気信号３０４に微分信号３０６を加算すると、微分信号３０６の立ち下がり部分がカットされる。このようにして、立ち上がり時のみを強調した電気信号３０７を得ることができる（図５（Ｃ））。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図６は本発明の第１の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態の光送信回路１０は、オフセット調整回路１１と、微分回路１２と、加算回路１３と、変調器駆動回路１４とから構成される。

オフセット調整回路１１は、入力電気信号Ｓ１にオフセットを与え、電気信号Ｓ１を変調器駆動回路１４の出力電圧の下限に近づけるオフセット調整を行う。オフセット調整回路１１の出力信号Ｓ２は、加算回路１３の第１の入力端子と微分回路１２の入力端子に入力される。
微分回路１２は、オフセット調整回路１１の出力信号Ｓ２を微分して、微分信号Ｓ３を出力する。微分信号Ｓ３は、加算回路１３の第２の入力端子に入力される。

加算回路１３は、オフセット調整回路１１の出力信号Ｓ２と微分信号Ｓ３とを加算した信号Ｓ４を出力する。
変調器駆動回路１４は、加算回路１３の出力信号Ｓ４を基に、ＥＡ変調器２０を駆動できる十分な大きさの電気信号（電圧信号）Ｓ５を出力する。
ＥＡ変調器２０は、この電気信号Ｓ５に応じて、図示しないＬＤから出力される連続光をオン／オフ変調する。

以上のようにして、本実施の形態では、波形の立ち上がり時のみを強調した電気信号をＥＡ変調器２０に入力することができるので、ＥＡ変調器２０の光吸収時と非吸収時でのインピーダンスのずれによる光出力波形の歪み、すなわち立ち上がり時間と立ち下がり時間の不均衡による波形歪みを抑える効果が期待できる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は本発明の第２の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態の光送信回路１０ａは、オフセット調整回路１１と、微分回路１２と、加算回路１３ａと、変調器駆動回路１４とから構成される。本実施の形態は、微分回路１２に入力される信号のみをオフセット調整するものである。

オフセット調整回路１１および微分回路１２の動作は、第１の実施の形態で説明したとおりである。
本実施の形態では、入力電気信号Ｓ１が加算回路１３ａの第１の入力端子に入力され、微分回路１２から出力される微分信号Ｓ３が加算回路１３ａの第２の入力端子に入力される。加算回路１３ａは、入力電気信号Ｓ１と微分信号Ｓ３とを加算した信号Ｓ６を出力する。

変調器駆動回路１４は、加算回路１３ａの出力信号Ｓ６を基に、ＥＡ変調器２０を駆動できる十分な大きさの電気信号（電圧信号）Ｓ７を出力する。
ＥＡ変調器２０は、この電気信号Ｓ７に応じて、図示しないＬＤから出力される連続光をオン／オフ変調する。

本実施の形態のように、微分回路１２に入力される信号のみをオフセット調整する場合でも、波形の立ち上がり時のみを強調した電気信号をＥＡ変調器２０に入力することができるので、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図８は本発明の第３の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態の光送信回路は、第１の実施の形態の具体例を示すものであり、差動増幅器Ａ１，Ａ２，Ａ３と、容量Ｃ１，Ｃ２と、変調器駆動回路１４とから構成される。

差動増幅器Ａ１は、図６のオフセット調整回路１１を構成するものであり、単相の入力信号ＩＰ（図６のＳ１）とリファレンス電圧ＶＸＰ１とを入力とする。差動増幅器Ａ１は、正相入力端子に入力された入力信号ＩＰを差動出力信号に変換するシングル‐バランス変換を行うと同時に、逆相入力端子に入力されたリファレンス電圧ＶＸＰ１に応じて入力信号ＩＰのＤＣバランスを変化させ、差動出力信号にＤＣオフセット電圧を与える。このように、リファレンス電圧ＶＸＰ１を変化させることで、差動出力信号を変調器駆動回路１４の出力電圧の下限に近づけるオフセット調整を行うことができる。

差動増幅器Ａ２は、差動対トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２と、一端がトランジスタＴｒ１のコレクタに接続され、他端に電源電圧が供給される負荷抵抗Ｒ１と、一端がトランジスタＴｒ２のコレクタに接続され、他端に電源電圧が供給される負荷抵抗Ｒ２と、一端がトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のエミッタに接続され、他端が接地され、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２に一定電流を供給する電流源ＩＳ１とから構成される。

差動増幅器Ａ３は、差動対トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４と、一端がトランジスタＴｒ３のコレクタに接続され、他端に電源電圧が供給される負荷抵抗Ｒ３と、一端がトランジスタＴｒ４のコレクタに接続され、他端に電源電圧が供給される負荷抵抗Ｒ４と、一端がトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のエミッタに接続され、他端が接地され、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４に一定電流を供給する電流源ＩＳ２とから構成される。

差動増幅器Ａ１からの差動出力信号は、分岐点Ｂ１、Ｂ２で分岐され、この分岐された一方の第１の差動出力信号は差動増幅器Ａ２の差動入力端子（トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベース）に入力され、分岐された他方の第２の差動出力信号は差動増幅器Ａ３の差動入力端子（トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のベース）に入力される。
容量Ｃ１は、差動増幅器Ａ２の第１の出力端子（トランジスタＴｒ１のコレクタと負荷抵抗Ｒ１との接続点）と差動増幅器Ａ３の第１の出力端子（トランジスタＴｒ３のコレクタと負荷抵抗Ｒ３との接続点）との間に設けられ、容量Ｃ２は、差動増幅器Ａ２の第２の出力端子（トランジスタＴｒ２のコレクタと負荷抵抗Ｒ２との接続点）と差動増幅器Ａ３の第２の出力端子（トランジスタＴｒ４のコレクタと負荷抵抗Ｒ４との接続点）との間に設けられている。

差動増幅器Ａ３と容量Ｃ１，Ｃ２と差動増幅器Ａ２の負荷抵抗Ｒ１，Ｒ２とは、図６の微分回路１２を構成している。差動増幅器Ａ３は、差動増幅器Ａ１からの差動出力信号を増幅して出力する。差動増幅器Ａ３からの差動出力信号は容量Ｃ１，Ｃ２と負荷抵抗Ｒ１，Ｒ２によって微分され、微分信号（図６のＳ３）が得られる。

差動増幅器Ａ２は、図６の加算回路１３を構成している。差動増幅器Ａ２は、差動増幅器Ａ１からの差動出力信号を増幅して出力する。差動増幅器Ａ２を構成する負荷抵抗Ｒ１，Ｒ２と微分回路を構成する抵抗Ｒ１，Ｒ２とは共通のものである。差動増幅器Ａ２からの差動出力信号と微分回路からの微分信号とは、この抵抗Ｒ１，Ｒ２により、加算点ＳＰ１，ＳＰ２で加算される。こうして、オフセット調整した信号とその微分信号とを加算することができる。

変調器駆動回路１４は、加算回路からの差動出力信号（図６のＳ４）を基に、ＥＡ変調器２０を駆動できる十分な大きさの差動出力信号ＯＵＴ１，ＯＵＴ２（図６のＳ５）を出力する。
以上のようにして、本実施の形態では、第１の実施の形態で説明した効果を得ることができる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図９は本発明の第４の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態の光送信回路は、第１の実施の形態の他の具体例を示すものであり、差動増幅器Ａ１，Ａ２，Ａ３と、トランジスタＴｒ５，Ｔｒ６と、変調器駆動回路１４とから構成される。

本実施の形態は、図８の負荷抵抗Ｒ１，Ｒ２と容量Ｃ１，Ｃ２とで構成される微分回路において、容量Ｃ１，Ｃ２の代わりにバイポーラトランジスタＴｒ５，Ｔｒ６を用いるものである。トランジスタＴｒ５のベースは差動増幅器Ａ３の第１の出力端子に接続され、コレクタは差動増幅器Ａ２の第１の出力端子に接続される。トランジスタＴｒ６のベースは差動増幅器Ａ３の第２の出力端子に接続され、コレクタは差動増幅器Ａ２の第２の出力端子に接続される。本実施の形態の微分回路は、トランジスタのベース‐コレクタ間容量を利用するものである。トランジスタＴｒ５，Ｔｒ６のエミッタは開放状態で使用される。

このように、微分回路を構成する容量として、固定容量の代わりにトランジスタを用いる第１の利点は、プロセス歩留まりを考えた時にトランジスタを用いた方が高精度に作製でき、容量値にぶれが少ないという点である。第２の利点は、固定容量と比較して小さな容量値まで作りこめるという点である。第３の利点は、トランジスタＴｒ５，Ｔｒ６による容量値を、主信号が入力されるトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベース‐コレクタ間容量と同じ容量値にできるため、ベース‐コレクタ間容量とトランジスタＴｒ５，Ｔｒ６による容量とを相殺することができ、光送信回路の高速動作が可能になるという点である。

［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図１０は本発明の第５の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態の光送信回路は、第１の実施の形態の他の具体例を示すものであり、差動増幅器Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４と、容量Ｃ１，Ｃ２と、変調器駆動回路１４とから構成される。

本実施の形態は、図８に示した光送信回路において、差動増幅器Ａ１の出力端子と差動増幅器Ａ３の入力端子との間に、振幅調整機能を有する差動増幅器Ａ４を追加したものである。差動増幅器Ａ４は、振幅調整端子に入力される制御電圧ＶＡＭＰに応じて、差動増幅器Ａ１からの差動出力信号の振幅を調整して出力する。

このように、本実施の形態では、差動増幅器Ａ３への入力信号の振幅を調整することで、微分回路から出力される微分信号の立ち上がり振幅を調整することができるので、ＥＡ変調器２０の入力インピーダンスの変化に合わせて、ＥＡ変調器２０に入力する信号の波形の立ち上がりを調整することができる。

［第６の実施の形態］
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。図１１は本発明の第６の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態の光送信回路は、第１の実施の形態の他の具体例を示すものであり、差動増幅器Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５と、容量Ｃ１，Ｃ２と、変調器駆動回路１４とから構成される。

本実施の形態は、図１０に示した光送信回路において、差動増幅器Ａ１の出力端子と差動増幅器Ａ４の入力端子との間に、差動増幅器Ａ１からの差動出力信号を遅延させる遅延回路としての差動増幅器Ａ５を追加したものである。この遅延回路は、差動増幅器Ａ２に入力される主信号と微分回路側に入力される信号とがそれぞれ１又は複数の差動増幅器を通過することにより、差動増幅器Ａ２からの主信号と微分回路からの微分信号とにプロパゲーションディレイの差が生じるため、プロパゲーションディレイを合わせることを目的としている。第３〜第６の実施の形態では、差動増幅器Ａ２からの主信号と微分回路からの微分信号とを加算点ＳＰ１，ＳＰ２で加算するため、それぞれの信号の遅延量が揃っていないと、適切に波形の補正ができなくなる可能性がある。

本実施の形態では、遅延回路としての差動増幅器Ａ５を挿入することで、差動増幅器Ａ２からの主信号と微分回路からの微分信号の遅延を揃えることができ、主信号の波形の立ち上がり時のみを強調した適切な波形補正を行うことができる。
なお、遅延回路は一段とは限らず、複数段を挿入してもよい。

［第７の実施の形態］
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。図１２は本発明の第７の実施の形態に係る光送信回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態の光送信回路は、第２の実施の形態の具体例を示すものであり、差動増幅器Ａ１ａ，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ６と、容量Ｃ１，Ｃ２と、変調器駆動回路１４とから構成される。

本実施の形態では、図１０に示した光送信回路において、オフセット調整を行う差動増幅器Ａ１の代わりに、オフセット調整機能を備えていない差動増幅器Ａ１ａを用い、さらに差動増幅器Ａ１ａの出力端子と差動増幅器Ａ４の入力端子との間に、オフセット調整を行う差動増幅器Ａ６を追加したものである。
差動増幅器Ａ１ａは、差動入力信号ＩＰ，ＩＮ（図７のＳ１）を増幅する。

差動増幅器Ａ６は、図７のオフセット調整回路１１を構成している。差動増幅器Ａ６は、クロスポイント調整端子に入力される制御電圧ＶＸＰに応じて、差動増幅器Ａ１ａからの差動出力信号のバランスを変え、差動出力信号にＤＣオフセット電圧を与える。
差動増幅器Ａ４は、制御電圧ＶＡＭＰに応じて、差動増幅器Ａ６からの差動出力信号の振幅を調整する。

容量Ｃ１，Ｃ２と差動増幅器Ａ２の負荷抵抗Ｒ１，Ｒ２とは、図７の微分回路１２を構成し、差動増幅器Ａ２は、図７の加算回路１３ａを構成している。差動増幅器Ａ２，Ａ３および微分回路の動作は第３の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
こうして、本実施の形態では、微分回路に入力される信号のみをオフセット調整することで、微分信号にオフセットを与えることができ、波形の立ち上がり時のみを強調した電気信号をＥＡ変調器２０に入力することができるので、第１の実施の形態で説明した効果を得ることができる。
なお、図１０、図１１、図１２に示した微分回路の代わりに、図９に示した微分回路を用いてもよいことは言うまでもない。

本発明は、ＥＡ変調器を搭載した光送信器に適用することができる。

１０，１０ａ…光送信回路、１１…オフセット調整回路、１２…微分回路、１３，１３ａ…加算回路、１４…変調器駆動回路、２０…ＥＡ変調器、Ａ１〜Ａ６，Ａ１ａ…差動増幅器、Ｔｒ１〜Ｔｒ６…トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ４…抵抗、Ｃ１，Ｃ２…容量、ＩＳ１，ＩＳ２…電流源。

Claims (7)

1. 入力信号にオフセット電圧を与えるオフセット調整回路と、
   このオフセット調整回路の出力信号を微分する微分回路と、
   前記オフセット調整回路の出力信号と前記微分回路の出力信号とを加算するか、あるいは前記入力信号と前記微分回路の出力信号とを加算する加算回路とを備えることを特徴とする光送信回路。
2. 請求項１記載の光送信回路において、
   前記オフセット調整回路は、前記入力信号を差動出力信号に変換すると同時に、差動入力の片側に入力される電圧に応じて前記差動出力信号にオフセット電圧を与える第１の差動増幅器からなり、
   前記加算回路は、前記第１の差動増幅器からの差動出力信号を増幅する第２の差動増幅器からなり、
   前記微分回路は、前記第１の差動増幅器からの差動出力信号を増幅する第３の差動増幅器と、この第３の差動増幅器の出力端子と前記第２の差動増幅器の出力端子との間に設けられた容量と、前記第２の差動増幅器の負荷抵抗とからなることを特徴とする光送信回路。
3. 請求項２記載の光送信回路において、
   前記オフセット調整回路を構成する第１の差動増幅器は、前記入力信号を差動出力信号に変換する代わりに、差動信号である入力信号にオフセット電圧を与えるクロスポイント調整端子を備え、
   前記加算回路を構成する第２の差動増幅器は、前記第１の差動増幅器からの差動出力信号を増幅する代わりに、差動信号である前記入力信号を増幅することを特徴とする光送信回路。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光送信回路において、
   前記微分回路を構成する容量は、ベースが前記第３の差動増幅器の出力端子に接続され、コレクタが前記第２の差動増幅器の出力端子に接続され、エミッタが開放状態のトランジスタからなることを特徴とする光送信回路。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光送信回路において、
   さらに、前記第１の差動増幅器の出力端子と前記第３の差動増幅器の入力端子との間に、前記第１の差動増幅器からの差動出力信号の振幅を調整する第４の差動増幅器を備えることを特徴とする光送信回路。
6. 請求項５記載の光送信回路において、
   さらに、前記第１の差動増幅器の出力端子と前記第４の差動増幅器の入力端子との間に遅延回路を備えることを特徴とする光送信回路。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光送信回路において、
   さらに、前記加算回路の出力信号を入力とし、ＥＡ変調器を駆動する変調器駆動回路を備えることを特徴とする光送信回路。

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