JP2017139543A - 発光素子の駆動回路 - Google Patents

発光素子の駆動回路 Download PDF

Info

Publication number
JP2017139543A
JP2017139543A JP2016017692A JP2016017692A JP2017139543A JP 2017139543 A JP2017139543 A JP 2017139543A JP 2016017692 A JP2016017692 A JP 2016017692A JP 2016017692 A JP2016017692 A JP 2016017692A JP 2017139543 A JP2017139543 A JP 2017139543A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
delay
circuit
pattern
emitting element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016017692A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6623798B2 (ja
Inventor
有紀人 ▲角▼田
有紀人 ▲角▼田
Yukito Tsunoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2016017692A priority Critical patent/JP6623798B2/ja
Priority to US15/378,629 priority patent/US9979155B2/en
Publication of JP2017139543A publication Critical patent/JP2017139543A/ja
Priority to US15/957,994 priority patent/US10148065B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6623798B2 publication Critical patent/JP6623798B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0427Electrical excitation ; Circuits therefor for applying modulation to the laser
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/156Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern
    • H03K5/1565Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern the output pulses having a constant duty cycle
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/501Structural aspects
    • H04B10/503Laser transmitters
    • H04B10/504Laser transmitters using direct modulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

【課題】入力される信号の信号パターンに関わらず光信号のジッタを低減できること。
【解決手段】発光素子の駆動回路は、発光素子を駆動する駆動回路への入力信号「0」「1」の特定の信号パターン「01」、「10」、「011」、「1000」の後の信号の立上り、または立下りのタイミングについて、複数の特定の信号パターンの立上りまたは立下りの標準の遅延値V0,V1との差分をそれぞれ解消するタイミング補正を行い、発光素子に供給する。
【選択図】図1

Description

本発明は、発光素子を発光駆動する発光素子の駆動回路に関する。
発光素子として、例えば、半導体レーザ(LD:Laser DiodeやVCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)等がある。これら発光素子の変調について、直接変調方式では、ON/OFFの駆動信号で直接LD等を発光駆動し、ON/OFFの光信号に変換する。この直接変調方式では、LDは緩和振動等の特性により非線形に応答し、光信号の立上り/立下りのタイミングずれ(ジッタ)が大きくなる。
従来、駆動信号(入力データ、入力信号)に対する信号遅延差と加減算の信号処理を行うことで光信号を波形整形する技術が開示されている(例えば、下記特許文献1参照。)。この波形整形を行ってもジッタを十分に低減できない。また、駆動信号の「0」、「1」の信号パターンを検出し、特定の信号パターンのパルス幅を調整する技術が開示されている(例えば、下記特許文献2〜4参照。)。
特開2015−139039号公報 特開2005−303974号公報 特開平11−261485号公報 特開2007−143159号公報
しかしながら、従来技術によるパルス幅調整では、駆動信号の特定の信号パターンのパルス幅を調整するが、いずれも発光素子の非線形補償に対応したものではなくジッタを低減できない。例えば、特許文献2は、補償対象が光伝送劣化であり、この光伝送劣化に対応した特定の信号パターンを検出するものである。特許文献3は、特定の信号パターン検出は駆動信号の立上りに関するもので、立下り時のパルス幅調整が行えない。特許文献4は、特定の信号パターンの後の信号の立上りと立下りとで異なる遅延が生じる非線形補償に対応できない。
従来技術では、LD等の非線形に起因して駆動信号の特定の信号パターン後の信号の遅延が信号パターン毎に異なること、さらには、各信号パターン後の信号の立上りと立下りが異なる遅延となること、を考慮した補償を行っておらず、光信号のジッタを十分低減することができない。
一つの側面では、本発明は、入力される信号の信号パターンに関わらず光信号のジッタを低減できることを目的とする。
一つの案では、発光素子を駆動する駆動回路への入力信号「0」「1」の特定の信号パターンの後の信号の立上り、または立下りのタイミングについて、複数の特定の信号パターンの立上りまたは立下りの標準の遅延値との差分を解消するタイミング補正を行い、発光素子に供給することを要件とする。
一つの実施形態によれば、入力される信号の信号パターンに関わらず光信号のジッタを低減できる。
図1は、発光素子の非線形に起因する信号パターン別の光信号のエッジ遅延を説明する図である。 図2は、実施の形態1にかかる入力信号の信号パターンに対する遅延制御の例を示すタイミングチャートである。 図3は、実施の形態1にかかる発光素子の駆動回路の構成例を示す図である。 図4は、実施の形態1にかかる発光素子の駆動回路に設けられるパターン検出回路の構成例を示す図である。 図5は、実施の形態1にかかる発光素子の駆動回路によるジッタ低減を示す図表である。 図6は、実施の形態2にかかる発光素子の駆動回路の構成例を示す図である。 図7は、実施の形態2にかかる入力信号の信号パターンに対する遅延制御の例を示すタイミングチャートである。 図8は、実施の形態3にかかる発光素子の駆動回路の構成例を示す図である。 図9は、実施の形態3にかかる発光素子の駆動回路によるジッタ低減を示す図表である。
(実施の形態1)
以下、開示の発光素子の駆動回路の各実施の形態を詳細に説明する。各実施の形態の発光素子の駆動回路は、直接変調方式において駆動回路に入力される入力信号(入力データ、駆動信号)の「0」、「1」の値の組み合わせからなる信号パターンについて、信号パターン別に駆動信号の遅延量を調整する。
そして、実施の形態では、LD等の非線形に起因して駆動信号の複数の信号パターン後の信号の遅延、および各信号パターン後の信号の立上りと立下りで異なる遅延、の発生に対応する。このため、各信号パターン毎に、各信号パターンの後の信号の立上りと立下りを個別にタイミング(遅延)補正することで、光信号の波形特性を改善し、ジッタを低減する。
はじめに、発光素子の非線形に起因する信号パターン別の光信号の遅延の発生について説明しておく。図1は、発光素子の非線形に起因する信号パターン別の光信号のエッジ遅延を説明する図である。図1(a)は光信号の波形を示す図であり、横軸は時間、縦軸は光パワーである。図示の例では、特許文献1の技術適用後の波形例であり、LDの非線形性に起因してジッタが大きく生じていることが示されている。
図1(b)は、図1(a)に対応し、駆動回路に対する入力信号と、出力信号(光信号)を示す波形図である。図示の例では、入力信号の立上りと立下りに対し、それぞれ出力信号の立上りと立下りに遅延(エッジ遅延)が生じていることが示されている。
図1(c)には入力信号の信号パターンの例を示す。入力信号の立下り「1→0」について、直前の同符号の連続数(「1」の連続数)が3「01110」と、2「0110」の例を示している。
図1(d)は、上記25Gbpsの伝送速度の光信号における同符号連続数と、エッジ遅延(時間)とを示す図表である。横軸は同符号連続数(「1」の連続数)、縦軸は、エッジ遅延を示す。縦軸方向の中央付近には、「0」信号後立上りの標準遅延(各パターンの遅延時間の平均値)V0と、「1」信号後立下りの標準遅延V1と、を示してある。
「0」信号後の立上りについては、同符号「0」の連続数が1である「101」での立上りは、20ps(標準遅延V0に対する差分+5ps)である。同符号「0」の連続数が2である「1001」の立上りは、15ps(標準遅延V0に対する差分0ps)である。同符号「0」の連続数が3である「10001」の立上りは、10ps(標準遅延V0に対する差分−5ps)である。同符号「0」の連続数が4である「100001」後の立上りは、17ps(標準遅延V0に対する差分+2ps)である。同符号「0」の連続数が5以上の後の立上りは、14ps(標準遅延V0に対する差分−1ps)である。+は標準遅延よりもさらにタイミングが遅い(さらに遅延した)状態であり、−は、標準遅延よりもタイミングが早い状態である。
「1」信号後の立下りについては、同符号「1」の連続数が1である「010」の立下りは、20ps(標準遅延V1に対する差分+7ps)である。同符号「1」の連続数が2である「0110」の立下りは、10ps(標準遅延V1に対する差分−3ps)である。同符号「1」の連続数が3である「01110」の立下りは、14ps(標準遅延V1に対する差分+1ps)である。同符号「1」の連続数が4である「011110」の立下りは、13ps(標準遅延V1に対する差分0ps)である。同符号「1」の連続数が5以上の後の立下りは、14ps(標準遅延V1に対する差分+1ps)である。
発明者らは、図1(d)に示したような入力信号および出力信号(光信号)の波形観測等により、以下の(1)〜(3)を見い出した。
(1)入力信号の信号パターンによって信号の立上りと立下りとのタイミングが異なること。
(2)信号パターン「01」の後の「0」の立下りと、逆の信号パターン「10」の後の「1」の立上りは、いずれも他の信号パターンに比べて遅いが、標準遅延V0,V1と比べると両者に遅延の差分が生じていること。例えば、光信号の伝送速度25Gbpsの場合「01」の後の「0(立下り)」では5ps遅いが、「10」の後の「1(立上り)」では7ps遅い(図1(d)部分A)。
(3)信号パターン「11」の後の「0(立下り)」と、「000」の後の「1(立上り)」が特異的に早いこと(図1(d)部分B)。
このため、実施の形態1では、信号パターン毎に遅延量を調整する。信号パターンは、予め決まって駆動回路に入力されるため、特定の信号パターンの入力信号に対し、個別の遅延量を付与した駆動信号を生成してLDに供給する。
図2は、実施の形態1にかかる入力信号の信号パターンに対する遅延制御の例を示すタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸には(a)入力信号、特定の信号パターンに対する個別の遅延信号((b)遅延信号1、(c)遅延信号2)、(d)LDに出力する駆動信号、をそれぞれ示す。
例えば、信号パターン「01」の後の「0(立下り)」と、「10」の後の「1(立上り)」は、他の信号パターンと比べて遅いため、信号パターンに応じて遅延(時間)を調整する。これら「01」と「10」は、対象の信号に対する過去の信号のパターンである。
ここで、信号パターン「01」の後の「1」と、「10」の後の「0」は、値(レベル)が変化しない(立上り/立下りが存在しない)ため、「01」および「10」の信号以外(すなわち「00」と「11」)の場合には、駆動信号自体を遅延させる。
そして、実施の形態1では、信号パターン「01」後の「0」の標準遅延V0に対する遅延時間5psと、信号パターン「10」後の「1」の標準遅延V1に対する遅延時間7psとが異なる(図1(d)の部分A参照)。このため、信号パターン別とした場合の信号パターン後の信号の立上りと立下りを個別に遅延(時間)を調整する。
ここで、遅延が生じている信号を早めることはできないため、実施の形態1では、信号パターン「01」の後の「0」および、信号パターン「10」の後の「1」以外の信号(駆動信号)を遅延させる。この際、信号パターン「01」の後の「1」と、信号パターン「10」の後の「0」は遅延させない構成としてもよい。2ビットで考えると、信号パターン「01」と「10」以外の信号パターンは、「00」と「11」である。このため、実施の形態1では、図2のように、信号パターン「00」の後の信号「1(立上り)」に遅延信号1を付与する。また、信号パターン「11」の後の信号「0(立下り)」に遅延信号2を付与する。図1(d)の部分Aの遅延量に対応して遅延信号1<遅延信号2となる。
駆動信号は、遅延信号1と遅延信号2とを含む。信号の立上りの時期t1,t3,t9は入力信号を遅延信号1により遅延時間τ1だけ遅延させる。時期t5,t7,t11は入力信号に遅延を加えず入力信号をそのまま駆動信号として用いる。信号の立下りの時期t2,t6,t10は入力信号を遅延信号2により遅延時間τ2だけ遅延させる。時期t4,t8は入力信号に遅延を加えず入力信号をそのまま駆動信号として用いる。
図3は、実施の形態1にかかる発光素子の駆動回路の構成例を示す図である。図2に示した入力信号に対して遅延信号1,2の遅延時間を与える回路構成例である。駆動回路300は、2つのセレクタ1,2(301,302)と、遅延回路1,2(311,312)と、パターン検出回路321と、を含む。入力信号は3分岐され、一つ目をセレクタ1(301)に入力し、2つ目を遅延時間1(第1の遅延時間τ1)の遅延回路311に入力し、3つ目を遅延時間2(第2の遅延時間τ2)の遅延回路312に入力する。
パターン検出回路321は、特定の信号パターン「00」と「11」を検出するとセレクタ1,2(301,302)を制御する。
セレクタ1(301)は、パターン検出回路321が特定の信号パターン「00」を検出したときの制御により、遅延回路1(311)の出力(遅延信号1)を選択し、駆動信号1として出力する。特定の信号パターン「00」以外を検出したときには、入力信号を選択し駆動信号1として出力する。
セレクタ2(302)は、パターン検出回路321が特定の信号パターン「11」を検出したときの制御により、遅延回路2(312)の出力(遅延信号2)を選択し、駆動信号2として出力する。特定の信号パターン「11」以外を検出したときには、駆動信号1を選択し駆動信号2として出力する。駆動信号2は、発光素子としてのLD331に供給され、LD331を発光駆動する。LD331発光による光信号をPD等で検出したものが上述した出力信号である。
図4は、実施の形態1にかかる発光素子の駆動回路に設けられるパターン検出回路の構成例を示す図である。図3のパターン検出回路321の内部構成例を示す。パターン検出回路321は、駆動信号2が分岐入力され、最も大きい遅延が生じている(標準遅延V0,V1に対する遅延の差分が大きい)特定の信号パターン「11」と、次に大きい遅延が必要な信号パターン「00」を検出する。
パターン検出回路321は、識別回路1,2(401,402)と、加算回路403と、比較器(コンパレータ)1,2(404,405)と、を含む。
識別回路1,2(401,402)は、例えば、フリップフロップ(FF)等を用いることができる。識別回路1(401)は駆動信号2の1ビット前の値を保持し、保持した値を識別回路2(402)および加算回路403に出力する。識別回路2(402)は駆動信号2の2ビット前の値を保持し、保持した値を加算回路403に出力する。
加算回路403は、識別回路1,2(401,402)が保持出力する駆動信号の2ビット分の値を加算し、加算した値を比較器1(404)の−入力端子と、比較器2(405)の+入力端子にそれぞれ出力する。比較器1(404)の+入力端子には、判定用の所定の閾値Vth1が入力され、比較器2(405)の−入力端子には、判定用の所定の閾値Vth2が入力される。
比較器1(404)は、駆動信号2の連続する2ビットが特定の信号パターン「00」であることを検出したとき制御信号をセレクタ1に出力する。例えば、Vth1を+1とすることで、加算回路403の出力が0(連続する前後2ビットの値が0+0)のとき特定パターン「00」を検出できる。
比較器2(405)は、駆動信号2の連続する2ビットが特定の信号パターン「11」であることを検出したとき制御信号をセレクタ2に出力する。例えば、Vth2を+1とすることで、加算回路403の出力が2(連続する前後2ビットの値が1+1)のとき、特定パターン「11」を検出できる。
図5は、実施の形態1にかかる発光素子の駆動回路によるジッタ低減を示す図表である。図5(a)は、対比用の従来技術(特許文献1相当)による光波形であり、図5(b)は、実施の形態1による光波形である。
ジッタの原因であった「00」信号の後の「0」の立下り、および「11」信号の後の「1」の立上りを個別の遅延時間を有して遅延させることで、タイミングを適切に調整しジッタを低減できる。図示の例では、いずれも光信号の伝送速度が25Gbpsであり、図5(a)の従来技術ではジッタの成分(位相方向のジッタ)が13.4psであったのに対し、図5(b)の実施の形態1では9.2psに低減できた。また、図5(a)の従来技術では、アイ開口の右上部分の波形501が幅広の状態であったが、図5(b)の実施の形態1では、アイ開口の右上部分の波形502が幅狭で線状となる改善効果が得られた。
実施の形態1によれば、特定の信号パターンのうち、「11」の後の信号と、「00」の後の信号について、それぞれ個別の遅延時間で調整することで、いずれも最適なタイミングにでき、ジッタを低減できるようになる。
(実施の形態2)
図6は、実施の形態2にかかる発光素子の駆動回路の構成例を示す図である。実施の形態2においても、実施の形態1同様に入力信号を分岐させて遅延を与える構成は同様であるが、信号のデューティー(Duty)を調整する構成が異なる。
図6に示す駆動回路600は、セレクタ601と、遅延回路611と、デューティー(Duty)調整回路621と、パターン検出回路321とを含む。
入力信号は2分岐され、一つ目をセレクタ601に入力し、2つ目を遅延時間1(τ1)の遅延回路611に入力する。
パターン検出回路321は、特定の信号パターン「00」と「11」を検出するとセレクタ601を制御する。
セレクタ601は、パターン検出回路321が特定の信号パターン「00」、「11」を検出したときの制御により、遅延回路611の出力(遅延信号1)を選択し、駆動信号として出力する。特定の信号パターン「00」、「11」以外を検出したときには、入力信号を選択し駆動信号として出力する。駆動信号は、発光素子としてのLD331に供給され、LD331を発光駆動する。
図7は、実施の形態2にかかる入力信号の信号パターンに対する遅延制御の例を示すタイミングチャートである。図7(a)に示す入力信号のパターンは、実施の形態1(図2)同様である。
図7(b)に示す遅延信号1は、入力信号に対し、遅延回路611による遅延時間τ1の遅延を与える。ここで、遅延回路611は、特定の信号パターン「00」の後の信号の立上り「1」が最適になる遅延時間を設定しておく。遅延回路611の遅延信号は、デューティー調整回路621に入力される。
図7(c)に示すデューティー調整回路621では、信号の立上りはそのままとして、「00」の後の立上り「1」の遅延が最適の状態とし、信号の立下り「0」をデューティー調整により全て遅延させる。ここで、「11」の後の立下りが「0」の遅延が最適となるように調整する。
図7(d)に示すセレクタ601は、パターン検出回路321の制御により、駆動信号として、特定の信号パターンである「00」の後の立上り「1」と、「11」の後の立下り「0」について、デューティー調整回路621の出力を選択出力する。これ以外の信号パターンについては、セレクタ601は、入力信号をそのまま出力する。
上記実施の形態2のように、駆動回路600として遅延回路とデューティー調整回路とを組み合わせた構成としても、実施の形態1同様の効果を有し、特定の信号パターンについて、最適な遅延を持たせることができるようになる。実施の形態2によれば、実施の形態1に比べて入力信号の分岐数を減らし、遅延回路とセレクタの数を削減できる。
(実施の形態3)
図8は、実施の形態3にかかる発光素子の駆動回路の構成例を示す図である。実施の形態3では、信号に遅延を与える特定の信号パターンの数を増やした例である。実施の形態3では、実施の形態1,2で説明した特定の信号パターン「01」、「10」信号の他に、「1000」信号の後にも信号に合わせた遅延を与える。
この実施の形態3では、図8に示すように、入力信号を3分岐し、第1の遅延時間τ1を有して信号を遅延させる遅延回路611と、デューティー調整回路621と、セレクタ1(601)、パターン検出回路1(321)までを前段回路とする。この前段回路の構成は、実施の形態2(図6)と同様である。この前段回路を実施の形態1(図3)の構成としてもよい。パターン検出回路1(321)は、特定の信号パターン「00」と「11」を検出する。
後段回路は、入力信号を遅延時間3(第3の遅延時間τ3)で遅延させる遅延回路811の出力と、セレクタ1(601)の駆動信号1の出力とを切り替えるセレクタ2(802)を設ける。そして、パターン検出回路2(821)は、セレクタ2(802)が出力する駆動信号2について、図1(d)の部分Bに示した特定の信号パターン「1000」信号の後にも信号に合わせた遅延時間τ3を適用する。
このため、パターン検出回路2(821)は、特定の信号パターン「1000」を検出したとき、セレクタ2(802)を切り替え、遅延回路811の遅延時間τ3を駆動信号2として出力する。遅延時間τ3は、図1(d)に基づき、5psに設定すればよい。
図9は、実施の形態3にかかる発光素子の駆動回路によるジッタ低減を示す図表である。図9(a)は、対比用の実施の形態1(図5)による光波形であり、図9(b)は、実施の形態3による光波形である。
実施の形態3によれば、図9(a)に示すように、実施の形態1同様に、特定の信号パターンのうち、「11」の後の信号と、「00」の後の信号について、それぞれ個別の遅延時間で調整することで、いずれも最適なタイミングにでき、ジッタを低減できる。このときのジッタは9.2psである。
実施の形態3によれば、さらに特定の信号パターン「1000」の後の信号についても個別に遅延を行うため、図9(b)に示すように、ジッタを7.5psまで低減させることができる。これにより、実施の形態3によれば、多様な信号パターンにそれぞれ対応した信号タイミングの調整を行うことができ、ジッタをさらに低減できる。
また、実施の形態3の変形例としては、さらに入力信号を分岐して特定パターン「011」を検出するパターン検出回路と、遅延時間4の遅延回路と、さらに別のセレクタ(セレクタ3)を追加すればよい。この場合、遅延回路4の第4の遅延時間τ4は、図1(d)に基づき、3psに設定すればよい。これにより、実施の形態3よりもさらに多様な信号パターンにそれぞれ対応した信号タイミングの調整を行うことができ、ジッタをさらに低減できる。
以上説明した各実施の形態によれば、同符号が連続する遅延が生じる特定の信号パターンを判別する。そして、特定の信号パターンの後の信号の立上りと立下りに異なる遅延時間を設定することで、各種の信号パターンのいずれも標準遅延に近づけるタイミング補正を行う。これにより、入力信号としてどのような信号パターンが入力された場合においても、特定の信号パターンの後の信号で遅延(エッジ遅延)が大きく生じることを防ぐことができ、ジッタを低減できるようになる。すなわち、ジッタの原因となっていた信号のタイミングを遅延させることで、ジッタを低減できるようになる。
そして、駆動回路内において入力信号の分岐数を増やし、分岐系統毎に特定の信号パターンに対する個別の遅延調整を行うことで、多様な信号パターンに対応していずれも遅延を標準遅延に近づけることができるようになる。例えば、図1(d)に示した各信号パターンについて個別に遅延調整することで、よりさらにジッタを低減できるようになる。
また、駆動回路内で入力信号の分岐数を少なくする場合、実施の形態1,2に示したように、少なくとも標準遅延に対して差分が大きい「01」「10」の後の信号について遅延を行うことだけでもジッタ低減効果を得ることができる。なお、この場合、上述したように、「01」「10」は標準遅延V0,V1よりも遅れたタイミングであるため、「01」「10」以外の信号である「00」と「11」の信号の後の信号に対する遅延を行いタイミング調整を行う。
各実施の形態の駆動回路は、発光素子を有する光送信器や光送信ユニット等の各種光送信部や光送信機器に適用することができる。
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)発光素子を駆動する駆動回路への入力信号「0」「1」の特定の信号パターンの後の信号の立上り、または立下りのタイミングについて、複数の特定の信号パターンの立上りまたは立下りの標準の遅延値との差分を解消するタイミング補正を行い、発光素子に供給することを特徴とする発光素子の駆動回路。
(付記2)前記特定の信号パターンが「01」の後の信号の立下りと、「10」の後の信号の立上りのタイミング補正のために、前記信号パターンが「01」と「10」以外の信号パターン「00」と「11」を判別するパターン検出回路と、
前記パターン検出回路で検出された前記信号パターン「00」と「11」の後の信号をそれぞれ所定の遅延時間を有して遅延させる遅延回路と、
を有することを特徴とする付記1に記載の発光素子の駆動回路。
(付記3)立上りの前記標準の遅延値と、前記特定の信号パターン「00」の後の信号の立上りとの差分に相当する第1の遅延時間だけ前記立上りの信号を遅延させる第1の遅延回路と、
立下りの前記標準の遅延値と、前記特定の信号パターン「11」の後の信号の立下りとの差分に相当する第2の遅延時間だけ前記立下りの信号を遅延させる第2の遅延回路と、
前記パターン検出回路の判別結果に基づき、入力信号、あるいは前記第1の遅延回路または前記第2の遅延回路の出力のいずれかを前記発光素子に供給する複数のセレクタと、
を有することを特徴とする付記2に記載の発光素子の駆動回路。
(付記4)前記特定の信号パターンが「01」の後の信号の立下りと、「10」の後の信号の立上りのタイミング補正のために、前記信号パターンが「01」と「10」以外の信号パターン「00」と「11」を判別するパターン検出回路と、
前記パターン検出回路で検出された前記信号パターン「00」の後の信号の立上りを第1の遅延時間を有して遅延させる第1の遅延回路と、
前記第1の遅延回路が出力する信号のうち、前記信号パターン「11」の後の信号の立下りを信号のデューティーの変更により遅延させるデューティー調整回路と、
前記パターン検出回路の判別結果に基づき、入力信号、あるいは前記デューティー調整回路の出力のいずれかを前記発光素子に供給する第1のセレクタと、
を有することを特徴とする付記1に記載の発光素子の駆動回路。
(付記5)さらに、前記特定の信号パターンが「1000」の後の信号の立上りと、立上りの前記標準の遅延値との差分に相当する第3の遅延時間だけ前記立上りの信号を遅延させる第3の遅延回路と、
前記第1のセレクタの出力と、前記第3の遅延回路の出力が入力される第2のセレクタとを有し、
前記パターン検出回路の判別結果に基づき、前記第1のセレクタと前記第2のセレクタを切り替えて、前記入力信号、前記デューティー調整回路あるいは前記第3の遅延回路の出力のいずれかを前記発光素子に供給することを特徴とする付記4に記載の発光素子の駆動回路。
(付記6)さらに、前記特定の信号パターンが「011」の後の信号の立下りと、立下りの前記標準の遅延値との差分に相当する第4の遅延時間だけ前記立下りの信号を遅延させる第4の遅延回路と、
前記第2のセレクタの出力あるいは、前記第4の遅延回路の出力が入力される第3のセレクタを有し、
前記パターン検出回路の判別結果に基づき、前記第1乃至前記第3のセレクタをそれぞれ切り替えて、前記入力信号、前記デューティー調整回路、前記第3の遅延回路あるいは前記第4の遅延回路の出力のいずれかを前記発光素子に供給することを特徴とする付記5に記載の発光素子の駆動回路。
(付記7)さらに、前記特定の信号パターンが「1000」の後の信号の立上りと、前記標準の遅延値との差分に相当する第3の遅延時間だけ前記立上りの信号を遅延させる第3の遅延回路と、
前記第1のセレクタの出力と、前記第3の遅延回路の出力が入力される第3のセレクタとを有し、
前記パターン検出回路の判別結果に基づき、前記複数のセレクタおよび前記第3のセレクタをそれぞれ切り替えて、前記入力信号、第1の遅延回路乃至前記第3の遅延回路の出力のいずれかを前記発光素子に供給することを特徴とする付記3に記載の発光素子の駆動回路。
300,600 駆動回路
301,302,601,802 セレクタ
311,312,611,811 遅延回路
321,821 パターン検出回路
331 発光素子
401,402 識別回路
403 加算回路
404,405 比較器
621 デューティー調整回路
V0,V1 標準遅延

Claims (6)

  1. 発光素子を駆動する駆動回路への入力信号「0」「1」の特定の信号パターンの後の信号の立上り、または立下りのタイミングについて、複数の特定の信号パターンの立上りまたは立下りの標準の遅延値との差分を解消するタイミング補正を行い、発光素子に供給することを特徴とする発光素子の駆動回路。
  2. 前記特定の信号パターンが「01」の後の信号の立下りと、「10」の後の信号の立上りのタイミング補正のために、前記信号パターンが「01」と「10」以外の信号パターン「00」と「11」を判別するパターン検出回路と、
    前記パターン検出回路で検出された前記信号パターン「00」と「11」の後の信号をそれぞれ所定の遅延時間を有して遅延させる遅延回路と、
    を有することを特徴とする請求項1に記載の発光素子の駆動回路。
  3. 立上りの前記標準の遅延値と、前記特定の信号パターン「00」の後の信号の立上りとの差分に相当する第1の遅延時間だけ前記立上りの信号を遅延させる第1の遅延回路と、
    立下りの前記標準の遅延値と、前記特定の信号パターン「11」の後の信号の立下りとの差分に相当する第2の遅延時間だけ前記立下りの信号を遅延させる第2の遅延回路と、
    前記パターン検出回路の判別結果に基づき、入力信号、あるいは前記第1の遅延回路または前記第2の遅延回路の出力のいずれかを前記発光素子に供給する複数のセレクタと、
    を有することを特徴とする請求項2に記載の発光素子の駆動回路。
  4. 前記特定の信号パターンが「01」の後の信号の立下りと、「10」の後の信号の立上りのタイミング補正のために、前記信号パターンが「01」と「10」以外の信号パターン「00」と「11」を判別するパターン検出回路と、
    前記パターン検出回路で検出された前記信号パターン「00」の後の信号の立上りを第1の遅延時間を有して遅延させる第1の遅延回路と、
    前記第1の遅延回路が出力する信号のうち、前記信号パターン「11」の後の信号の立下りを信号のデューティーの変更により遅延させるデューティー調整回路と、
    前記パターン検出回路の判別結果に基づき、入力信号、あるいは前記デューティー調整回路の出力のいずれかを前記発光素子に供給する第1のセレクタと、
    を有することを特徴とする請求項1に記載の発光素子の駆動回路。
  5. さらに、前記特定の信号パターンが「1000」の後の信号の立上りと、立上りの前記標準の遅延値との差分に相当する第3の遅延時間だけ前記立上りの信号を遅延させる第3の遅延回路と、
    前記第1のセレクタの出力と、前記第3の遅延回路の出力が入力される第2のセレクタとを有し、
    前記パターン検出回路の判別結果に基づき、前記第1のセレクタと前記第2のセレクタを切り替えて、前記入力信号、前記デューティー調整回路あるいは前記第3の遅延回路の出力のいずれかを前記発光素子に供給することを特徴とする請求項4に記載の発光素子の駆動回路。
  6. さらに、前記特定の信号パターンが「011」の後の信号の立下りと、立下りの前記標準の遅延値との差分に相当する第4の遅延時間だけ前記立下りの信号を遅延させる第4の遅延回路と、
    前記第2のセレクタの出力あるいは、前記第4の遅延回路の出力が入力される第3のセレクタを有し、
    前記パターン検出回路の判別結果に基づき、前記第1乃至前記第3のセレクタをそれぞれ切り替えて、前記入力信号、前記デューティー調整回路、前記第3の遅延回路あるいは前記第4の遅延回路の出力のいずれかを前記発光素子に供給することを特徴とする請求項5に記載の発光素子の駆動回路。
JP2016017692A 2016-02-02 2016-02-02 発光素子の駆動回路 Expired - Fee Related JP6623798B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016017692A JP6623798B2 (ja) 2016-02-02 2016-02-02 発光素子の駆動回路
US15/378,629 US9979155B2 (en) 2016-02-02 2016-12-14 Drive circuit of light emitting element
US15/957,994 US10148065B2 (en) 2016-02-02 2018-04-20 Drive circuit of light emitting element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016017692A JP6623798B2 (ja) 2016-02-02 2016-02-02 発光素子の駆動回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017139543A true JP2017139543A (ja) 2017-08-10
JP6623798B2 JP6623798B2 (ja) 2019-12-25

Family

ID=59386223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016017692A Expired - Fee Related JP6623798B2 (ja) 2016-02-02 2016-02-02 発光素子の駆動回路

Country Status (2)

Country Link
US (2) US9979155B2 (ja)
JP (1) JP6623798B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6772784B2 (ja) * 2016-11-25 2020-10-21 富士通株式会社 電源制御回路、環境発電装置および環境発電装置の制御方法
US10727937B1 (en) * 2019-03-01 2020-07-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Multi-layer encoding of optical signals
US11558056B2 (en) * 2020-05-29 2023-01-17 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Apparatus and control of a single or multiple sources to fire countermeasure expendables on an aircraft

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0731877B2 (ja) * 1985-07-03 1995-04-10 株式会社日立製作所 情報記録再生方法及び装置
JPH1166560A (ja) * 1997-08-15 1999-03-09 Sony Corp 光情報記録方法及び光情報記録装置
JP3839577B2 (ja) 1998-03-11 2006-11-01 富士通株式会社 半導体レーザ駆動回路
US6137306A (en) * 1998-07-07 2000-10-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Input buffer having adjustment function for suppressing skew
JP4091027B2 (ja) 2004-03-19 2008-05-28 富士通株式会社 光変調器の駆動方法、並びに、それを用いた光送信機および光伝送システム
US7695442B2 (en) * 2005-04-12 2010-04-13 Roche Diagnostics Operations, Inc. Integrated lancing test strip with retractable lancet
KR100666179B1 (ko) 2005-11-18 2007-01-09 삼성전자주식회사 타이밍으로 출력 데이터를 초기강화하는 출력 드라이버 및출력 드라이빙 방법
JP5488331B2 (ja) * 2010-08-18 2014-05-14 富士通株式会社 駆動回路、光送信装置、駆動方法および光送信方法
JP6340799B2 (ja) 2014-01-21 2018-06-13 富士通株式会社 エンファシス信号生成回路
US9438208B2 (en) * 2014-06-09 2016-09-06 Qualcomm Incorporated Wide-band duty cycle correction circuit

Also Published As

Publication number Publication date
US20180241175A1 (en) 2018-08-23
US9979155B2 (en) 2018-05-22
US20170222397A1 (en) 2017-08-03
US10148065B2 (en) 2018-12-04
JP6623798B2 (ja) 2019-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4850919B2 (ja) 光受信器
JP6171843B2 (ja) 受信回路
US10148065B2 (en) Drive circuit of light emitting element
CN100546175C (zh) 接收电路及光接收电路
JP3839577B2 (ja) 半導体レーザ駆動回路
US8013653B2 (en) Method, system and device for eliminating intra-pair skew
US9609712B2 (en) Signal generating method and circuit for controlling dimming of LED
US10256913B2 (en) Optical driving device and optical communication system
CN108933380B (zh) 激光器装置
US8565296B2 (en) Adaptive receiver system and adaptive transceiver system
JP2010141527A (ja) 伝送路損失補償回路及び伝送路損失補償方法
US8665921B2 (en) Method and apparatus of automatic power control for burst mode laser transmitter
US20190149244A1 (en) Optical driver circuits
US20210051049A1 (en) Signal processing method and system, and non-transitory computer-readable recording medium
US9667281B1 (en) Transmitter data path single-ended duty cycle correction for EMI reduction
WO2013132691A1 (ja) レーザーダイオード駆動装置および駆動方法、並びにそれを用いた光伝送システム
US20050175355A1 (en) Non-linear compensation of timing jitter
WO2010067860A1 (ja) レーザーダイオード駆動装置
US20120269308A1 (en) Sampling clock selection module of serial data stream
US20180219706A1 (en) Data transmission device for modulating amplitude of pam-4 signal using toggle serializer and method of operating the same
US8243868B2 (en) Method and apparatus for duty cycle pre-distortion and two-dimensional modulation
US10560292B1 (en) Transmission apparatus and communication system
JP2015023475A (ja) 位相補償回路および位相補償方法
JP7034203B2 (ja) フレーム同期システム、フレーム同期回路及びフレーム同期方法
US10749588B1 (en) System and method for reducing distortion in optic laser outputs

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181011

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190830

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191111

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6623798

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees