JP2508963B2 - 光送信装置 - Google Patents

光送信装置

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JP2508963B2
JP2508963B2 JP5126679A JP12667993A JP2508963B2 JP 2508963 B2 JP2508963 B2 JP 2508963B2 JP 5126679 A JP5126679 A JP 5126679A JP 12667993 A JP12667993 A JP 12667993A JP 2508963 B2 JP2508963 B2 JP 2508963B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光送信装置に係わり、
たとえば、アナログ信号をレーザダイオードを用いて光
信号に変換して送信する光送信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光送信装置は、光ファイバ等の光伝送路
を用いてデータを伝送する際に、入力された電気信号を
光信号に変換するために使用する装置である。このよう
な装置では、数十MHz以上の高速伝送を行う場合に
は、電気・光変換素子として、レーザダイオードが用い
られる。図3にレーザダイオードの駆動電流Iと出力さ
れる光出力Lの関係を示す。図に示したように、レーザ
ダイオードの光出力Lと電流Iの関係は、2本の直線で
近似され、電流値が閾値電流Ithを越すとレーザ発振が
始まり、光出力Lが急激に増大する。光送信では、この
レーザ発振領域でのI−L特性を用いて電気信号を光信
号に変換する。アナログ変調を行う場合には、図示した
ように、レーザダイオードに閾値電流Ith以上のバイア
ス電流Ib を供給しておき、それを中心にアナログ信号
を加えて、アナログ信号に応じた光出力を得る。
【0003】このレーザダイオードのI−L特性は、環
境温度の変動やレーザダイオードの経時変化によって大
きく変化するため、光送信装置にレーザダイオードを用
いる場合には、この変化を補償することが必要である。
また、アナログ変調を行う場合には、歪の発生を抑える
ことが特に必要となる。歪は、入力された信号周波数と
は異なる周波数成分が発生する現象であり、レーザ発振
領域でのI−L特性の非直線性に起因して発生する。こ
の歪のうち、2次相互変調歪は、信号帯域とは異なる周
波数帯域に発生するため、問題になることは少ないが、
3次相互変調歪は、信号帯域に発生するため、データの
伝送上、特に問題となる。
【0004】この歪の補正を目的とした装置が特開昭6
1−102837号公報に記載されている。図4に、こ
の装置の回路構成を示す。装置は、受光素子21と受信
増幅器22と歪補償回路23とバンドパスフィルタ24
と検波器25で構成される。受光素子21で電気信号に
変換された歪を含む信号は、受信増幅器22で増幅さ
れ、歪補償回路23に入力される。歪補償回路23に
は、検波器25で検波された歪信号のレベルに応じた制
御信号が入力され、歪補償回路は、その制御信号に応じ
て歪の補償を行う。歪信号としては、ビデオ信号に重畳
されたAGC用パイロット信号の高次高調波成分をバン
ドパスフィルタ24を用いて抽出した信号を用いてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このAGC用パイロッ
ト信号の高次高調波成分の検出により歪補償を行う装置
では、光信号に歪が含まれることを許容しているため、
汎用性が高くないといった問題と、歪補償回路という複
雑な回路を設けなければならないといった問題があっ
た。また、1つの周波数の信号の高次高調波成分の検出
を行っているため、検出を行う周波数が高くなってしま
うといった問題があった。
【0006】そこで、本発明の目的は、環境温度の変動
や経時変化によりレーザダイオードの電流・光出力特性
が変化したときに、歪特性が劣化しない光送信装置を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、光伝送路に送出する主信号の周波数の近傍で、か
つ、この主信号に影響を与えることのない2つの互いに
近似した周波数を出力する発振器と、この主信号と2つ
の周波数を合波する合波器と、この合波器によって合波
された信号に応じた光信号を出力するレーザダイオード
と、このレーザダイオードにその動作点を設定するため
のバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、
のレーザダイオードの出力する光信号の一部を受光する
受光手段と、この受光手段の受光した光信号からレーザ
ダイオードの電流・光特性の非直線性により生ずる2つ
の周波数間の3次の相互変調歪が現れる周波数成分を取
り出すバンドパスフィルタと、この取り出された周波数
成分の信号レベルを所定の設定値と比較しこれがこの設
定値を越えないようにバイアス電流供給手段の供給する
バイアス電流の電流量を調整して前記レーザダイオード
の動作点を変更するバイアス電流調整手段とを具備す
る。
【0008】すなわち、請求項1記載の発明では、光伝
送路に送出する主信号に、この主信号に影響を与えるこ
とのない2つの互いに近似した周波数f1 、f2 を合波
し、この合波した信号をレーザダイオードにより光信号
に変換し、その光信号のモニタをフォトダイオード等で
構成される受光手段により行い、このモニタされた光信
号に含まれる前記した2つの周波数間の3次の相互変調
歪成分fd (fd =2×f1 −f2 、fd =2×f2
1 )の信号レベルが所定の設定値を越えないようにレ
ーザダイオードに供給するバイアス電流を調整する。こ
れにより、環境温度の変動や経時変化によりレーザダイ
オードの電流・光出力特性が変化したときであっても、
歪特性を劣化させることがない。
【0009】請求項2記載の発明では、周波数の異なる
搬送波を用いる信号が多重化された主信号に応じた光信
号を出力するレーザダイオードと、このレーザダイオー
ドにその動作点を設定するためのバイアス電流を供給す
るバイアス電流供給手段と、このレーザダイオードの出
力する光信号の一部を受光する受光手段と、この受光手
段の受光した光信号からレーザダイオードの電流・光特
性の非直線性により生ずる搬送波間の3次の相互変調歪
みが現れる周波数成分を取り出すバンドパスフィルタ
と、この取り出された周波数成分の信号レベルを所定の
設定値と比較しこれがこの設定値を越えないようにバイ
アス電流供給手段の供給するバイアス電流の電流量を調
整してレーザダイオードの動作点を変更するバイアス電
流調整手段とを具備する。
【0010】すなわち、請求項2記載の発明では、周波
数の異なる搬送波を用いる信号が多重化された主信号を
レーザダイオードにより光信号に変換し、その光信号の
モニタをフォトダイオード等で構成される受光手段によ
り行い、モニタされた光信号に含まれる前記した2つの
搬送波間の3次の相互変調歪成分の信号レベルが所定の
設定値を越えないようにレーザダイオードに供給するバ
イアス電流を調整する。これにより、環境温度の変動や
経時変化によりレーザダイオードの電流・光出力特性が
変化したときであっても、歪特性を劣化させることがな
い。
【0011】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0012】図1に第1の実施例による光送信装置の構
成の概要を示す。光送信装置は、レーザダイオード11
とバイアス駆動回路12とフォトダイオード13とバン
ドパスフィルタ14とピーク電圧検出回路15と電圧比
較回路16と2つの発振器17、18と合波器19とで
構成される。なお、実施例の光送信装置では、モニタ用
のフォトダイオードを内蔵したレーザダイオードを用い
ている。発振器17、18は、伝送する主信号の周波数
の近傍で、この主信号に影響を与えることのない互いに
近似した周波数f1 、f2 を発振する回路であり、これ
らの信号は、合波器19により、伝送を行う主信号と合
波される。合波された信号は、バイアス駆動回路12か
らのバイアス電流とともに、レーザダイオード11の駆
動電流として用いられる。
【0013】レーザダイオード11の出力した光信号
は、フォトダイオード13により電気信号に変換され
る。フォトダイオード13の出力する電気信号は、バン
ドパスフィルタ14に入力され、そのうち、歪成分を反
映する周波数fd だけが抽出される。ここで周波数fd
としては、周波数f1 、f2 の2トーン3次相互変調歪
が現われるfd =2×f1 −f2 あるいはfd =2×f
2 −f1 を用いている。抽出された周波数成分は、ピー
ク電圧検出回路15に入力される。ピーク電圧検出回路
15は、その周波数成分のレベルVd を電圧比較器16
に出力する。電圧比較回路16は、このレベルVd と基
準値Vref との比較を行い、レベルVd が基準値Vref
を越えているときには、バイアス駆動回路12に制御信
号を出力し、レーザダイオード11のバイアス電流を変
更する。なお、基準値Vref は、伝送信号中に含まれる
ことが許容される歪レベルから設定される値である。
【0014】このように、光送信装置を構成することに
より、たとえば、周囲温度の変動によるレーザダイオー
ドのI−L特性が変動し、現在供給しているバイアス電
流が不適当な値となったときに、2トーン3次相互変調
歪のレベルVd が基準値Vre f 以下になるように、レー
ザダイオードに供給するバイアス電流を自動的に制御す
ることができ、常に歪の少ない光信号を伝送に用いるこ
とができる。
【0015】この光送信装置では、歪を検出するため
に、2つの発振器を設けているが、主信号中に一定の周
波数、強度の信号が含まれている場合には、その信号を
利用して、発振器の数を減らすこともできる。さらに、
主信号中に2つ以上の一定の周波数、強度の信号が含ま
れているときには、以下のように装置を構成することも
できる。
【0016】第2の実施例 図2に第2実施例による光送信装置の構成の概要を示
す。光送信装置は、レーザダイオード11とバイアス駆
動回路12とフォトダイオード13とバンドパスフィル
タ14とピーク電圧検出回路15と電圧比較回路16で
構成される。 レーザダイオード11には、バイアス駆
動回路12からのバイアス電流と伝送を行う信号が入力
され、レーザダイオードは、その入力信号を光信号に変
換する。ここでの入力信号は、いわゆる周波数多重信号
であり、互いに異なる周波数の搬送波が複数含まれてい
る。
【0017】レーザダイオード11の出力した光信号
は、フォトダイオード13により電気信号に変換され、
その電気信号のうち、歪を反映する周波数がバンドパス
フィルタ14により抽出される。抽出する周波数は、前
述の搬送波の周波数に依存し、ここでは、それらの3次
相互変調歪成分が抽出できるようなバンドパスフィルタ
を用いている。抽出された周波数成分は、ピーク電圧検
出回路15に入力され、その周波数成分のレベルVd
電圧比較器16に入力される。電圧比較器16は、この
レベルVd を基準値Vref と比較し、レベルVd が基準
値Vref を越えているときには、バイアス駆動回路12
に制御信号を出力し、レーザダイオード11のバイアス
電流を変更する。
【0018】
【発明の効果】以上詳細に説明したように請求項1記載
の発明では、主信号に近接する2つの周波数の2トーン
3次相互変調歪を監視し、これを基にしてレーザダイオ
ードのバイアス電流によりその動作点を調整している。
これにより、周囲温度の変動やレーザダイオードの経時
変化によるI−L特性の変化が生じても、アナログ伝送
において特に問題となる3次高調波歪が所定値を越えな
いようにすることができる。また、光出力の歪の制御を
送信装置側で行うことができ、汎用性が高いといった利
点も存在する。
【0019】請求項2記載の発明では、入力信号に常に
含まれる周波数成分の相互変調歪を監視することによ
り、狭帯域なアナログ伝送において特に問題となる3次
相互変調歪が所定値を越えないようにすることができ
る。また、光出力の歪の制御を送信装置側で行っている
ため、汎用性が高いといった利点も存在する。
【0020】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による光送信装置の回路
構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例による光送信装置の回路
構成を示すブロック図である。
【図3】レーザダイオードの駆動電流Iと光出力Lの関
係を示した特性図である。
【図4】従来例の歪補償を行う光伝送装置の回路構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
11…レーザダイオード 12…バイアス駆動回路 13…フォトダイオード 14、24…バンドパスフィルタ 15…ピーク電圧検出回路 16…電圧比較回路 17、18…発振器 19…合波器 21…受光素子 22…受信増幅器 23…歪補償回路 25…検波器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/26 10/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光伝送路に送出する主信号の周波数の近
    傍で、かつ、この主信号に影響を与えることのない2つ
    の互いに近似した周波数を出力する発振器と、 前記主信号と前記2つの周波数を合波する合波器と、 この合波器によって合波された信号に応じた光信号を出
    力するレーザダイオードと、このレーザダイオードにその動作点を設定するためのバ
    イアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、 前記 レーザダイオードの出力する光信号の一部を受光す
    る受光手段と、 この受光手段の受光した光信号から前記レーザダイオー
    ドの電流・光特性の非直線性により生ずる前記2つの周
    波数間の3次の相互変調歪が現れる周波数成分を取り出
    すバンドパスフィルタと、 この取り出された周波数成分の信号レベルを所定の設定
    値と比較しこれがこの設定値を越えないように前記バイ
    アス電流供給手段の供給するバイアス電流の電流量を調
    整して前記レーザダイオードの動作点を変更するバイア
    ス電流調整手段とを具備することを特徴とする光送信装
    置。
  2. 【請求項2】 周波数の異なる搬送波を用いる信号が多
    重化された主信号に応じた光信号を出力するレーザダイ
    オードと、このレーザダイオードにその動作点を設定するためのバ
    イアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、 前記 レーザダイオードの出力する光信号の一部を受光す
    る受光手段と、 この受光手段の受光した光信号から前記レーザダイオー
    ドの電流・光特性の非直線性により生ずる前記搬送波間
    の3次の相互変調歪みが現れる周波数成分を取り出すバ
    ンドパスフィルタと、 この取り出された周波数成分の信号レベルを所定の設定
    値と比較しこれがこの設定値を越えないように前記バイ
    アス電流供給手段の供給するバイアス電流の電流量を調
    整して前記レーザダイオードの動作点を変更するバイア
    ス電流調整手段とを具備することを特徴とする光送信装
    置。
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DE60025760T2 (de) 1999-12-03 2006-08-03 Bridgestone Corp. Anisotrop-leitender film

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JPH04245822A (ja) * 1991-01-31 1992-09-02 Toshiba Corp 周波数多重光通信システムにおける周波数間隔安定化装置

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