JP3139442B2 - 光送信器 - Google Patents

光送信器

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JP3139442B2 JP10035231A JP3523198A JP3139442B2 JP 3139442 B2 JP3139442 B2 JP 3139442B2 JP 10035231 A JP10035231 A JP 10035231A JP 3523198 A JP3523198 A JP 3523198A JP 3139442 B2 JP3139442 B2 JP 3139442B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光送信器に関し、
特に、レーザダイオードの光出力を一定に制御する光送
信器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の光送信器として、特開平
7ー24555号公報に開示された光送信器が知られて
いる。同公報に開示された光送信器は、レーザダイオー
ドの発光出力を検出して、同発光出力に応じた駆動電流
値を算出するとともに、駆動回路に流れる電流を供給す
る定電流源を制御することにより、レーザダイオードを
発光させる駆動電流を制御していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光送信
器においては、次のような課題があった。すなわち、駆
動電流を制御することにより変化させると駆動回路の波
形が劣化するとともに、光波形が劣化するという課題が
あった。また、一般的に駆動電流に対するリンギングの
量は、駆動電流の大小に拘わらず一定であるため、特
に、レーザダイオード周囲における温度が低下するとと
もに、同レーザダイオードの駆動電流が低下すると、光
波形に占めるリンギングの量が増加してしまうという課
題があった。
【0004】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、簡易な構成によって、レーザダイオードに流れ
る電流を制御するとともに、駆動電流のリンギングによ
る劣化を防止することが可能な光送信器の提供を目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1にかかる発明は、電気信号を光信号に変換
するレーザダイオードと、上記レーザダイオードに加え
るために必要な電流を供給する定電流回路と、上記レー
ザダイオードと並列に接続されるとともに同レーザダイ
オードの周囲温度の変化に伴う発光効率の変動に対して
上記定電流回路を補償する温度補償回路とを具備した光
送信器において、上記レーザダイオードに、当該レーザ
ダイオードの閾い値特性に対応した閾い値電流をバイア
ス電流と して供給するバイアス駆動制御回路を接続する
とともに、上記バイアス駆動制御回路が、上記バイアス
駆動制回路からの電流出力が上記温度補償回路に流れな
いように整流回路を有する構成としてある。
【0006】 また、請求項2にかかる発明は、上記請求
1に記載の光送信器において、上記バイアス駆動制御
回路、上記レーザダイオードの発光出力を検出すると
ともに、上記レーザダイオードに流れている平均値電流
を検出し、この平均値電流が上記レーザダイオードの閾
い値電流になるように制御する構成としてある。
【0007】 さらに、請求項3にかかる発明は、請求項
1または請求項2のいずれかに記載の光送信器におい
て、上記温度補償回路は、サーミスタであって、上記レ
ーザダイオードの発光効率の温度特性において決定され
る所定の駆動電流を満たすように変化する温度特性を有
するとともに、上記レーザダイオードの駆動電流を上記
サーミスタに流れる電流によって所定の駆動電流になる
ように制御する構成としてある。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図1は、本発明を適用する光送信
器の一実施形態を回路図により示している。同図におい
て、光送信器100は、エミッタを共通に接続され入力
信号170,180がベースに入力されるとともに同入
力信号170,180に応じて差動動作する差動増幅回
路であるトランジスタ110,120と、上記トランジ
スタ110のコレクタと接続されるとともに回路で最も
高い電圧で供給される供給電源130と、上記トランジ
スタ120のコレクタと上記供給電源の間に接続される
サーミスタ140と、アノード側を上記供給電源に接続
されるとともにカソード側は上記トランジスタ120の
コレクタ側に接続され上記サーミスタと並列接続される
レーザダイオード150と、上記トランジスタ110,
120おける駆動電流が振幅する基準電流値を決定する
上記エミッタに接続され定電流回路160とから構成さ
れている。
【0009】 次に、上記のように構成した光送信器の動
について説明する。上記入力信号170と180が上
記トランジスタ110と120に入力され、同トランジ
スタ110と120からなる差動増幅回路において、上
記トランジスタ110と120がONすると上記定電流
回路160で決められた駆動電流Idが流れる。この駆
動電流Idが流れると、上記サーミスタ140と上記レ
ーザダイオード150のインピーダンス比で決まる駆動
電流が上記サーミスタ140と上記レーザダイオード1
50に流れる。同レーザダイオード150に流れる駆動
電流Ildは、上記レーザダイオード150のインピー
ダンスをZld、上記サーミスタ140のインピーダン
スをZthとすると、 Ild=Id*Zth/(Zld+Zth)・・・・・(1) となる。上記(1)式より、上記サーミスタ140のイ
ンピーダンスZthが大きくなるほど、上記レーザダイ
オード150に流れる駆動電流のIldは増加すること
がわかる。
【0010】 ここで、上記サーミスタ140および上記
レーザダイオード150の周囲における温度が上昇する
と、図3に示すように上記レーザダイオード150の発
光効率は低下する。このとき、図4に示すように上記サ
ーミスタ140のインピーダンスZthが増加するとと
もに、上記レーザダイオード150に流れる駆動電流I
ldが増加する。
【0011】 また、上記サーミスタ140および上記レ
ーザダイオード150の周囲における温度が低下する
と、上記レーザダイオード150の発光効率が上昇する
ため、図4に示すように上記サーミスタ140のインピ
ーダンスが減少するとともに、上記レーザダイオード1
50に流れる駆動電流Ildが減少する。
【0012】 このように、上記サーミスタ140の温度
特性が図3に示すように上記レーザダイオード150の
発光特性で決まる各温度での駆動電流Ildを上記式
(1)が満たすように変化する上記サーミスタ140を
選択すれば、温度変化により上記レーザダイオード15
0の発光効率が変化しても、同レーザダイオードの光出
力レベルは変化しない。
【0013】 次に、本発明の実施形態にかかる光送信器
を図2の回路図により示す。 同図において、光送信器
200は、エミッタを共通に接続され入力信号270,
280がベースに入力されるとともに同入力信号27
0,280に応じて差動動作する差動増幅回路であるト
ランジスタ210,220と、上記トランジスタ210
のコレクタと接続されるとともに回路で最も高い電圧で
供給される供給電源230と、上記トランジスタ220
のコレクタと上記供給電源の間に接続されるサーミスタ
240と、アノード側を上記供給電源に接続されるとと
もにカソード側は上記トランジスタ220のコレクタ側
に接続され上記サーミスタと並列接続されるレーザダイ
オード250と、上記トランジスタ210,220おけ
る駆動電流が振幅する基準電流値を決定する上記エミッ
タに接続され定電流回路260と、上記レーザダイオー
ド250に同レーザダイオード250の閾い値電流であ
るバイアス電流を供給するバイアス駆動制御回路290
とから構成されている。
【0014】 また、上記バイアス駆動制御回路290
は、上記レーザダイオード150の発光を受光するとと
もに同発光に準じた発光電流値に変換するフォトデテク
タ290aと、同発光電流値を発光電圧値に変換するI
/V変換回路290bと、同発光電圧値から上記レーザ
ダイオード150における発光電流値に相当する平均値
電圧を算出する平均値算出回路290cと、同平均値算
出回路290cが算出した値に基づいて上記レーザダイ
オード150の発光出力が一定になるように同レーザダ
イオード150の閾い値電流を供給するバイアス駆動回
路290dと、上記レーザダイオード250のカソード
側に上記バイアス駆動回路290dから出力される駆動
電流が上記サーミスタ240に流れ込まないように付加
されるダイオード290eとを備える。
【0015】 次に、上記のように構成した本実施形態の
動作について説明する。上記入力信号270と280が
上記トランジスタ210と220に入力され、同トラン
ジスタ210と220からなる差動増幅回路において、
同トランジスタ210と220がONすると上記定電流
回路260で決められた駆動電流Idが流れる。ここ
で、上記レーザダイオード250のインピーダンスをZ
ld、上記ダイオード290eのインピーダンスをZd
および上記サーミスタ240のインピーダンスをZth
とすると、同レーザダイオード250に流れる駆動電流
Ildは、 Ild=Id*Zth/(Zld+Zd+Zth)・・・・・(2) となる。この式(2)より、上記サーミスタ240のイ
ンピーダンスZthが大きくなるほど、Ildが増加す
ることがわかる。
【0016】 また、上記サーミスタ240と上記レーザ
ダイオード250の周囲における温度が上昇すると、図
3に示すように発光効率は低下する。このとき、図4に
示すように上記サーミスタ240のインピーダンスZt
hが増加するとともに、上記レーザダイオード250に
流れる駆動電流Ildが増加する。さらに、上記サーミ
スタ240と上記レーザダイオード250の周囲におけ
る温度が低下すると、上記レーザダイオード250の発
光効率が上昇するため、図4に示すように上記サーミス
タ240のインピーダンスZthが低下するとともに、
上記レーザダイオード250に流れる駆動電流Ildが
減少する。
【0017】 ここで、上記バイアス駆動制御回路290
は、上記レーザダイオード250の発光を受光する上記
フォトデテクタ290aによりフォトカレントに変換し
て、上記I/V変換回路290bにおいて電流/電圧変
換して、同変換した電圧から上記平均値検出回路290
cにより上記レーザダイオード250のフォトカレント
に相当する平均値電圧を検出し、同レーザダイオード2
50の発光出力が一定の出力レベルになるように上記バ
イアス駆動回路290dの閾い値電流を制御する、いわ
ゆるAPC回路を構成する。
【0018】 このように、上記サーミスタ240の温度
特性が図3に示すように上記レーザダイオード250の
発光特性で決まる各温度での駆動電流Ildを式(2)
が満たすように変化する上記サーミスタ240を選択す
れば、温度の変化により上記レーザダイオード250の
発光効率が低下しても、同レーザダイオード250の発
光出力は変化しない。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、簡易な構
成によって、レーザダイオードに流れる電流を制御する
とともに、駆動電流のリンギングによる劣化を防止する
ことが可能な光送信器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する光送信器の一実施形態を示す
回路図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる光送信器を示す回
路図である。
【図3】本実施形態にかかるレーザダイオードの発光特
性を示す発光特性図である。
【図4】本実施形態にかかるサーミスタの温度特性を示
す温度特性図である。
【符号の説明】
100 光送信器 110 トランジスタ 120 トランジスタ 130 供給電源 140 サーミスタ 150 レーザダイオード 160 定電流回路 170 入力信号 180 入力信号

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気信号を光信号に変換するレーザダイ
    オードと、 上記レーザダイオードに加えるために必要な電流を供給
    する定電流回路と、上記レーザダイオードと並列に接続されるとともに同レ
    ーザダイオードの周囲温度の変化に伴う発光効率の変動
    に対して上記定電流回路を補償する温度補償回路とを具
    備した光送信器において、 上記レーザダイオードに、当該レーザダイオードの閾い
    値特性に対応した閾い値電流をバイアス電流として供給
    するバイアス駆動制御回路を接続するとともに、 上記バイアス駆動制御回路が、上記バイアス駆動制回路
    からの電流出力が上記温度補償回路に流れないように整
    流回路を有する ことを特徴とした光送信器。
  2. 【請求項2】 上記請求項1に記載の光送信器におい
    て、 上記バイアス駆動制御回路、上記レーザダイオードの
    発光出力を検出するとともに、上記レーザダイオードに
    流れている平均値電流を検出し、この平均値電流が上記
    レーザダイオードの閾い値電流になるように制御するも
    のであることを特徴とする光送信器。
  3. 【請求項3】 上記請求項1又は2に記載の光送信器に
    おいて、 上記温度補償回路は、サーミスタであって、上記レーザ
    ダイオードの発光効率の温度特性において決定される所
    定の駆動電流を満たすように変化する温度特性を有する
    とともに、上記レーザダイオードの駆動電流を上記サー
    ミスタに流れる電流によって所定の駆動電流になるよう
    に制御することを特徴とする光送信器。
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