JP2746197B2 - 光送信装置 - Google Patents

光送信装置

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JP2746197B2 JP7120756A JP12075695A JP2746197B2 JP 2746197 B2 JP2746197 B2 JP 2746197B2 JP 7120756 A JP7120756 A JP 7120756A JP 12075695 A JP12075695 A JP 12075695A JP 2746197 B2 JP2746197 B2 JP 2746197B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信、光インタコネク
ション等に用いられる光送信回路に関し、特に多チャネ
ルレーザアレイのうちから少なくとも一のレーザダイオ
ードを選択して駆動する光送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に、従来の光送信装置を説明する回
路図を示す。
【０００３】図５（Ａ）に示すように、従来の光送信装
置は、複数組（ｎ組）の単位光送信回路101から構成さ
れている。各単位光送信回路101は、駆動電流の強弱に
よって発光し、電気信号を光信号に変換するレーザダイ
オード（「ＬＤ」という）１と、電気信号をＬＤ１の駆
動電流に変換する駆動回路（「ＬＤ駆動回路」という）
102と、から構成されている。
【０００４】図５（Ｂ）にＬＤ駆動回路101の構成の詳
細を示す。
【０００５】入力電圧信号（DATAとその反転信号DATA
￣）はバッファ増幅器103を介して、差動対を構成する
ＭＯＳＦＥＴ（MOS電界効果トランジスタ）104、105
と、電流源（「第１の電流源」という）106とから構成
される差動増幅器からＬＤ駆動変調電流信号に変換され
ＬＤ１に出力される。
【０００６】ＬＤ１の変調電流振幅は電流源106の電流
値によって調整可能とされる。ＬＤ１に差動増幅器の出
力と共に共通接続されている他の電流源（「第２の電流
源」という）107はＬＤ１のバイアス状態を決定する。
【０００７】このような構成からなる光送信回路は、空
間的に並列なデータを時間多重あるいは波長多重せずに
伝送できるため、伝送帯域を高くしたり、特別な波長制
御を行わなくても大容量のデータ伝送が可能とされてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光送信装置（図５参照）を用いて、図６に示すよう
に、並列形態に接続された複数のＬＤからなるＬＤアレ
イ25のうちから少なくとも一のＬＤを選択して出力光信
号の送信先を選択するように構成される送信側アドレス
選択型光送信装置を実現しようとする場合、従来の光送
信装置は必要な制御回路を備えていないという問題があ
った（このため多チャネルを構成するＬＤアレイ25のう
ち一のＬＤを切り替え選択することができない）。
【０００９】同様にして、図７に示すように、複数の発
光波長の異なるＬＤアレイの内から一つのＬＤを選択し
て波長を変化させるように構成される波長可変光送信装
置を実現するためには、その制御回路を備えていない。
【００１０】また、上記従来の光送信装置においては、
ＬＤに常時バイアス電流を流しているために、非選択状
態のＬＤからのＤＣ光によるノイズ発生という問題があ
ると共に、非選択状態のＬＤに流れるバイアス電流や無
変調時でも差動増幅器には常に電流を流すように構成さ
れているため、チャネル数の増大につれて消費電力が非
常に増大してしまうという問題があった。
【００１１】なお、例えば特開平６−２１６８４７号公
報には光送信装置の２重化方式が提案され、現用と予備
用の光送信盤を設け、現用の光送信盤の光出力と予備用
の光送信盤の光出力とを光分岐により合波して光ファイ
バに引き継ぎ、現用の光送信盤のレーザダイオードが劣
化した場合には、予備用の光送信盤の光出力に自動的に
切り替わり、回線障害時間の短縮を図る構成が開示され
ている。しかしながら、前記公報の構成は基本的に１チ
ャネル構成であり、２チャネルより大の複数チャネルに
は対応できない。
【００１２】従って、本発明は上記問題点を解消し、Ｌ
Ｄアレイのアドレス選択を可能とし低消費電力化を達成
する光送信装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、複数のレーザダイオードと電流源との間
に、前記電流源から前記複数のレーザダイオードに向か
って二進木状に接続された複数の差動増幅器を有し、前
記電流源側端に配置された前記差動増幅器の入力端には
データ信号を入力し、後段に配置された前記差動増幅器
の入力端にはアドレス信号をそれぞれ入力してなるチャ
ネルセレクト回路を備えることを特徴とする光送信装置
を提供する。この場合、前記後段に配置された差動増幅
器について同一階層に配置された差動増幅器の差動入力
端にはアドレス信号の同一ビット信号とその反転信号が
それぞれ入力される。
【００１４】本発明の光送信装置においては、前記チャ
ネルセレクト回路において信号の出力経路を選択する際
にバイアス電流を入力するレーザダイオードも同時に選
択することを特徴とする。
【００１５】本発明の光送信装置においては、好ましく
は、切り替え信号を入力してその値に応じて前記バイア
ス電流の前記レーザダイオードへの供給／停止を制御す
ることを特徴とする。
【００１６】また、本発明は、複数のレーザダイオード
と、前記複数のレーザダイオードをそれぞれ駆動する複
数の駆動回路と、少なくとも一つの入力信号をアドレス
信号に応じて選択された前記駆動回路へ伝達するチャネ
ルセレクト回路からなる光送信器において、前記駆動回
路が、入力信号に基づき前記レーザダイオードを駆動す
るトランジスタと電流源とからなる増幅器と、を備え、
前記増幅器を差動増幅器で構成したことを特徴とする光
送信装置を提供する。
【００１７】本発明の光送信装置においては、前記チャ
ネルセレクト回路において信号の出力経路を選択する際
にバイアス電流を入力するレーザダイオードも同時に選
択することを特徴とする。本発明の更に好ましい態様は
請求項６〜８に記載されたとおりである。
【００１８】
【作用】上記構成のもと、本発明によれば、アドレス信
号によって出力光信号を出射するＬＤを選択することが
可能とされ、非選択状態のＬＤによる消費電力の増大を
回避することができる。
【００１９】
【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を以下に説
明する。
【００２０】
【実施例１】図１は、本発明の第１の実施例の構成を示
す図である。
【００２１】図１を参照して、本実施例に係る光送信装
置は、ＬＤ１と、バイアス回路２と、ＬＤ駆動回路３
と、チャネルセレクト回路４と、から構成されている。
【００２２】図１にはバイアス回路２の回路構成の一例
（破線で囲まれた回路）が示されており、バイアス回路
２は、抵抗11で直流バイアス電流値を制御し、キャパシ
タンス（容量）10を通して変調信号をＬＤ１に入力する
ように構成されている。
【００２３】また、図１を参照して、ＬＤ駆動回路３は
例えば、差動対を構成するｎｐｎ型バイポーラトランジ
スタ７、７′と、トランジスタ７、７′の共通接続され
たエミッタに接続された電流源８と、トランジスタ７、
７′のコレクタに接続された抵抗９、９′とから構成さ
れる。
【００２４】チャネルセレクト回路４の一例としてＡＮ
Ｄゲート５、６から構成されている。
【００２５】図１に示すように、チャネルセレクト回路
４では入力データ信号DATAが２分岐されて２つの２入力
１出力ＡＮＤゲート6-1、6-2に入力される。
【００２６】２つのＡＮＤゲート6-1、6-2には、正反の
アドレス信号ADDRESS0、ADDRESS0￣がそれぞれ入力さ
れ、アドレス信号の論理値（高／低レベル）によりデー
タ信号を出力するか否かの状態を決める。
【００２７】そして、２つのＡＮＤゲート6-1、6-2によ
るチャネルセレクト回路を二進木（Binary Tree；バイ
ナリトリー）状にｎ段積み重ねることによって２のｎ乗
（２n）個のＬＤを選択することができる。
【００２８】チャネルセレクト回路の最終段のＡＮＤゲ
ート5-1〜5-4を差動出力型としているのは、ＬＤ駆動回
路３が差動入力であるためである。
【００２９】
【実施例２】図２は、本発明の第２の実施例の構成を示
す図である。
【００３０】図２を参照して、本実施例に係る光送信装
置は、ＬＤ１と外部からの制御信号によってバイアス状
態を可変することができるバイアス制御回路14と、ＬＤ
駆動回路15と、チャネルセレクト回路４と、バイアスチ
ャネルセレクト回路12と、から構成される。
【００３１】バイアスチャネルセレクト回路12は、最終
段のＡＮＤゲート13が１出力のみである（差動出力型で
ない）点以外は、チャネルセレクト回路４と同じ構成で
ある。
【００３２】バイアス制御回路14は、電流源８′とトラ
ンジスタ７″によって構成され、トランジスタ７″のベ
ース端子への制御信号の有無によってバイアスを変更す
ることができる。
【００３３】したがって、チャネルセレクト回路４に与
えるものと同じアドレス信号をバイアスチャネルセレク
ト回路12に与えることにより、データ信号電流が入力さ
れるＬＤと、バイアス電流が入力されるＬＤとが一致
し、データ送信が可能となる。
【００３４】本実施例においては、アドレス信号により
非選択状態のチャネルではバイアス制御回路14のトラン
ジスタ７″がオフ状態とされるため、バイアス電流が流
れず、このため、チャネル数の増大による消費電流の増
大という問題を解消している。
【００３５】また、バイアスチャネルセレクト回路12の
バイアスフラグ（BIAS FLAG）端子に入力されるバイア
スフラグの論理値（高／低レベル）を制御することによ
り、光送信装置全体の送信の可／不可状態を制御するこ
とができる。
【００３６】例えば、光送信装置に異常状態が生じた場
合に、バイアスフラグを低レベルとすることにより、送
信動作全般が停止可能とされる。
【００３７】
【実施例３】図３は、本発明の第３の実施例を構成を示
す図である。
【００３８】図３を参照して、本実施例に係る光送信装
置は、ＬＤ１と、外部からの制御信号によってバイアス
状態を可変させるバイアス制御回路18と、ＬＤ駆動回路
19と、チャネルセレクト回路20と、バイアスチャネルセ
レクト回路12と、から構成される。
【００３９】ＬＤ駆動回路19は、電流源17と、Ｎチャネ
ルトランジスタ（ＦＥＴ）16からなるシングルエンド型
ＬＤ駆動回路として構成され、Ｎチャネルトランジスタ
16のゲート端子はチャネルセレクト回路20の出力段の対
応するＡＮＤゲートの出力に接続され、ドレインはＬＤ
１のカソード端子に接続され、ソースは電流源17に接続
されている。バイアス制御回路18は、電流源17′と、Ｎ
チャネル型トランジスタ16′からなるシングルエンド型
として構成され、Ｎチャネルトランジスタ16′のゲート
端子はバイアスチャネルセレクト回路12の出力段の対応
するＡＮＤゲートの出力に接続され、ドレインはＬＤ１
のカソード端子に接続され、ソースは電流源17′に接続
されている。
【００４０】本実施例では、ＬＤ駆動回路19がシングル
エンド型であるため、無変調時にＬＤ駆動回路19に電流
が流れない。したがって非選択状態のＬＤに対応するＬ
Ｄ駆動回路は電力を消費せず、バイアス制御回路とあい
まって更に消費電力を低減することができる。
【００４１】
【実施例４】図４は、本発明の第４の実施例の構成を示
すである。
【００４２】図４を参照して、本実施例に係るの光送信
装置は、ＬＤ１と、チャネルセレクト・ＬＤドライバ回
路23と、チャネルセレクト・ＬＤバイアス回路24と、か
ら構成される。
【００４３】図４に示すように、チャネルセレクト・Ｌ
Ｄドライバ回路23と、チャネルセレクト・ＬＤバイアス
回路24は、ともに差動増幅器を二進木状に接続した構成
とされている。
【００４４】チャネルセレクト・ＬＤドライバ回路23に
おいて、電流源21に接続された差動対トランジスタ22、
22′のベース端子に差動データ信号DATA、DATA￣を入力
する。なお、トランジスタ22′のコレクタと電源との間
に直列接続された抵抗Ｒと２段のトランジスタ（コレク
タ・ベース接続形態）は差動対トランジスタ22と22′の
バランス調整用のものである。
【００４５】電流源21からＬＤ１の方へ向かって二進木
状に接続されている差動対トランジスタのベース端子に
は差動アドレス信号が入力される。すなわち、同一階層
に配置された差動増幅器の差動入力端にはアドレス信号
の同一ビット信号（例えばADDRESS0）とその反転信号
（ADDRESS0￣）がそれぞれ入力される。
【００４６】アドレス信号に従って、ＬＤアレイのうち
の一のＬＤから電流源21に向かう経路上にあるトランジ
スタが全てオン状態となった時に、ＬＤ１に電流が流
れ、光出力される。
【００４７】アドレス信号を固定した状態では、ある一
つの経路のデータ信号用差動対トランジスタ以外のトラ
ンジスタがすべてオン状態となるため、データ信号にし
たがってその経路に接続されているＬＤに電流が流れ、
光信号を出力する。
【００４８】チャネルセレクト・ＬＤバイアス回路24も
同様にして動作し、入力バイアス信号BIASはオン状態の
ＬＤのバイアス状態を決定することができる。
【００４９】本実施例では、入力データ信号、バイアス
信号ともデジタル信号だけでなくアナログ信号も取り扱
える。
【００５０】以上の各実施例では、２値論理回路に対応
する二進木構成のセレクト回路について説明したが、多
値論理回路に対する多進木構成で構成してもよい。
【００５１】上記実施例は個別部品（ディクリート素
子）により構成することもできるが、集積化回路化に好
適である。
【００５２】以上、本発明を上記実施例に即して説明し
たが、本発明は上記態様にのみ限定されず、本発明の原
理に準ずる各種態様を含むことは勿論である。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のＬＤからなるＬＤアレイのうちアドレス信号によ
って出力光信号を出射するＬＤを選択することが可能と
され、非選択状態のＬＤによる消費電力の増大を回避す
ることができる。このため、本発明によれば、チャネル
数の増大による消費電力の増大を抑止する。
【００５４】また、本発明によれば、チャネルセレクト
回路が信号の出力経路を選択する際に、バイアス電流を
入力するレーザダイオードも同時に選択するように制御
したことにより、消費電力の低減をより好適に奏するこ
とができる。
【００５５】さらに、本発明によれば、差動増幅器を二
進木状に接続して選択回路を構成したことにより、例え
ばｎ段の階層構成により２n個のＬＤアレイのうちの一
を選択することができ、チャネル数の増大による消費電
力の増大を抑止した多チャネル型送信側アドレス選択型
光送信装置を実現することができる。
【００５６】さらにまた、本発明によれば、ＬＤ駆動回
路をシングルエンド型構成としたことにより、無変調時
にＬＤ駆動回路に電流が流れず、非選択状態のＬＤのＬ
Ｄ駆動回路は電力を消費せず、バイアス制御回路と共に
更に消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光送信装置の第１の実施例の構成を示
す回路ブロック図である。
【図２】本発明の光送信装置の第２の実施例の構成を示
す回路ブロック図である。
【図３】本発明の光送信装置の第３の実施例の構成を示
す回路ブロック図である。
【図４】本発明の光送信装置の第４の実施例の構成を示
す回路ブロック図である。
【図５】従来の光送信装置の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の適用される送信側アドレス選択型光送
信装置のブロック図である。
【図７】本発明の適用される波長可変光送信装置のブロ
ック図である。
【符号の説明】
１ レーザダイオード（ＬＤ） ２ バイアス回路 ３ ＬＤ駆動回路 ４ チャネルセレクト回路 ５ ＡＮＤゲート ６ ＡＮＤゲート ７ トランジスタ ８ 電流源 ９ 抵抗 10 キャパシタンス 11 抵抗 12 バイアスチャネルセレクト回路 13 ＡＮＤゲート 14 バイアス制御回路 15 ＬＤ駆動回路 16 ＦＥＴトランジスタ 17 電流源 18 バイアス制御回路 19 ＬＤ駆動回路 20 チャネルセレクト回路 21 電流源 22 トランジスタ 23 チャネルセレクト・ＬＤドライバ回路 24 チャネルセレクト・ＬＤバイアス回路 25 ＬＤアレイ 26 ＬＤ駆動回路 27 チャネルセレクト回路 28 光ファイバ 29 光受信装置 30 多波長ＬＤアレイ 31 光合波器 32 光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/26

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のレーザダイオードと電流源との間
    に、前記電流源から前記複数のレーザダイオードに向か
    って二進木状に接続された複数の差動増幅器を有し、前
    記電流源側端に配置された前記差動増幅器の入力端には
    データ信号を入力し、後段に配置された前記差動増幅器
    の入力端にはアドレス信号をそれぞれ入力してなるチャ
    ネルセレクト回路を備えることを特徴とする光送信装
    置。
  2. 【請求項２】前記後段に配置された差動増幅器について
    同一階層の差動増幅器の差動入力端にはアドレス信号の
    同一ビット信号とその反転信号がそれぞれ入力されるこ
    とを特徴とする請求項１記載の光送信装置。
  3. 【請求項３】前記チャネルセレクト回路において信号の
    出力経路を選択する際に、バイアス電流を入力するレー
    ザダイオードも同時に選択するように制御することを特
    徴とする請求項１記載の光送信装置。
  4. 【請求項４】切り替え信号を入力しその値に応じて前記
    バイアス電流の前記レーザダイオードへの供給／停止を
    制御することを特徴とする請求項３記載の光送信装置。
  5. 【請求項５】複数のレーザダイオードと、 前記複数のレーザダイオードをそれぞれ駆動する複数の
    駆動回路と 、少なくとも一つの入力信号をアドレス信号に応じて選択
    された前記駆動回路へ伝達するチャネルセレクト回路か
    らなる光送信器において 、前記駆動回路が、入力信号に基づき前記レーザダイオー
    ドを駆動するトランジスタと電流源とからなる増幅器
    と、を備え、前記増幅器を差動増幅器で構成した ことを
    特徴とする光送信装置。
  6. 【請求項６】前記チャネルセレクト回路が信号の出力経
    路を選択する際に、バイアス電流を入力するレーザダイ
    オードも同時に選択するように制御することを特徴とす
    る請求項５記載の光送信装置。
  7. 【請求項７】切り替え信号を入力しその値に応じて前記
    バイアス電流の前記レーザダイオードへの供給／停止を
    制御することを特徴とする請求項６記載の光送信装置。
  8. 【請求項８】複数のレーザダイオードと、 前記複数のレーザダイオードをそれぞれ駆動する複数の
    駆動回路と、 少なくとも一つの入力信号をアドレス信号に応じて選択
    された前記駆動回路へ伝達するチャネルセレクト回路か
    らなる光送信装置において、 前記駆動回路が、入力信号に基づき前記レーザダイオー
    ドを駆動する増幅器と、前記レーザダイオードのバイア
    ス状態を定めるバイアス制御回路と、を備え、前記増幅
    器と前記バイアス制御回路がトランジスタと電流源から
    なるシングルエンド型回路で構成された ことを特徴とす
    る光送信装置。
  9. 【請求項９】前記チャネルセレクト回路が信号の出力経
    路を選択する際に、バイアス電流を入力するレーザダイ
    オードも同時に選択するように制御することを特徴とす
    る請求項８記載の光送信装置。
  10. 【請求項１０】切り替え信号を入力しその値に応じて前
    記バイアス電流の前記レーザダイオードへの供給／停止
    を制御することを特徴とする請求項９記載の光送信装
    置。
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