JP3490617B2 - Optical transmitter and optical communication system - Google Patents

Optical transmitter and optical communication system

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JP3490617B2 JP30673998A JP30673998A JP3490617B2 JP 3490617 B2 JP3490617 B2 JP 3490617B2 JP 30673998 A JP30673998 A JP 30673998A JP 30673998 A JP30673998 A JP 30673998A JP 3490617 B2 JP3490617 B2 JP 3490617B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアナログ的に伝送波
形の変化する光送信器及び光通信システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmitter and an optical communication system whose transmission waveform changes in an analog manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】無線通信用や放送用の帯域信号のよう
な、波形がアナログ的に変動する信号によって光パワー
を変調する光通信方式が、CATVや無線基地局収容系
など一部の通信システムに使用されている。
2. Description of the Related Art An optical communication system in which optical power is modulated by a signal whose waveform varies in an analog manner, such as a band signal for wireless communication or broadcasting, is part of a communication system such as a CATV or a wireless base station accommodation system. Is used for.

【0003】光通信に使用される光源は、通常半導体レ
ーザである。半導体レーザの駆動電流に変調をかけて出
力光パワーを直接変調する場合、波形がアナログ的に変
化する信号では、駆動電流に対応する出力光パワーの関
係が完全な線形でないために生じる歪成分が問題となる
ことがある。
The light source used for optical communication is usually a semiconductor laser. When the output current power is directly modulated by modulating the drive current of the semiconductor laser, the distortion component that occurs because the relationship of the output light power corresponding to the drive current is not perfectly linear in a signal whose waveform changes in an analog manner. It can be a problem.

【0004】このような問題を解決するために従来、電
気的に歪を補償するなどの手法が採られてきた。特開平
8−172232では、直流バイアス電流量に依存して
レーザの歪特性が変動し、歪が最小となる直流バイアス
電流量が駆動変調信号の大きさによって変化する性質を
利用している。あらかじめレーザの歪特性を記録したテ
ーブルを作成しておき、駆動変調信号の大きさを検出し
て、その駆動変調信号の大きさで最小の歪特性となるよ
うなバイアス点をテーブルを参照して探し出し、その値
に基づいてレーザのバイアス電流値を制御している。こ
のようにする事によって駆動変調信号の大きさによらず
歪の値の最も小さいバイアス点を使用することができ
る。しかし、この特許の請求項3にも見られるように、
歪の出方は駆動変調信号の大きさのみでなく、駆動変調
信号の周波数にも依存する。この特許では駆動変調信号
の周波数も加味したテーブルを作成することを提案して
いるが、歪の出方が変化する要因はこの2つだけではな
く、レーザの周囲温度の変化や、反射戻り光の量など様
々な要因がある。したがって、この特許の方法でそのよ
うな事態に対応するには、考え得るすべての要因を加味
したテーブルをあらかじめ作成しておく必要がある。し
かし、反射戻り光などはその偏波によって実効的な量が
変化し、実際のシステムの稼働中にその実効量を測定す
ることは非常に難しく、現実的でない。また、他の未知
の要因がある可能性もあり、そのような要因で発生する
歪変動には対応できない。さらに、半導体レーザの歪特
性は個体差が大きく、1つ1つの半導体レーザに関して
そのようなテーブルを作ることは現実的でない。
In order to solve such a problem, conventionally, a method of electrically compensating for distortion has been adopted. Japanese Patent Laid-Open No. 8-172232 utilizes the property that the distortion characteristic of the laser changes depending on the amount of DC bias current, and the amount of DC bias current that minimizes distortion changes depending on the magnitude of the drive modulation signal. Create a table in which the distortion characteristics of the laser are recorded in advance, detect the magnitude of the drive modulation signal, and refer to the table for the bias point that produces the minimum distortion characteristic with the magnitude of the drive modulation signal. The laser is searched for and the bias current value of the laser is controlled based on that value. By doing so, the bias point with the smallest distortion value can be used regardless of the magnitude of the drive modulation signal. However, as can be seen in claim 3 of this patent,
How the distortion appears depends not only on the magnitude of the drive modulation signal but also on the frequency of the drive modulation signal. This patent proposes to create a table that also takes into account the frequency of the drive modulation signal, but the factors that cause changes in distortion are not limited to these two factors, but also changes in the ambient temperature of the laser and reflected return light. There are various factors such as the amount of. Therefore, in order to deal with such a situation with the method of this patent, it is necessary to create a table in consideration of all possible factors. However, the effective amount of the reflected return light changes depending on the polarization, and it is very difficult and unrealistic to measure the effective amount during the actual operation of the system. In addition, there may be other unknown factors, and it is not possible to deal with the strain fluctuations caused by such factors. Furthermore, the distortion characteristics of semiconductor lasers vary greatly from individual to individual, and it is not realistic to make such a table for each semiconductor laser.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
方法では、最適なバイアス点を決定するために、あらゆ
る要因を加味したテーブルを作成しておく必要があっ
た。しかし、あらゆる要因をあらかじめ洗い出すのは困
難であり、また、パラメータの中には測定が非常に困難
なものもあって、現実的でなかった。
As described above, in the conventional method, in order to determine the optimum bias point, it is necessary to prepare a table in which all factors are taken into consideration. However, it is difficult to identify all the factors in advance, and some parameters are very difficult to measure, which is not realistic.

【0006】本発明は、変動要因によらず常に最適なバ
イアス点で動作する装置を提供するものである。
The present invention provides an apparatus which always operates at an optimum bias point regardless of fluctuation factors.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本願第1の発明では、任意のレベルをとり得
る信号によって半導体レーザの注入電流を駆動しその出
力光を送信する光送信器であって、前記半導体レーザの
非直線性によって発生した前記任意のレベルをとり得る
信号の歪成分の大きさを前記出力光から検出する歪成分
検出手段と、前記任意のレベルをとり得る信号の大きさ
を前記半導体レーザに入力する前又は前記出力光から検
出する信号検出手段と、前記歪成分の大きさ及び前記信
号検出手段で検出した前記信号の大きさから前記非直線
性を算出する非直線性算出手段と、この非直線性算出手
段により算出された前記非直線性が最小となるように、
前記半導体レーザの注入電流のバイアス量を制御するバ
イアス制御手段とを具備したことを特徴とする光送信器
を提供する。
In order to solve such a problem, in the first invention of the present application, an optical transmission in which an injection current of a semiconductor laser is driven by a signal that can take an arbitrary level and its output light is transmitted. Of the semiconductor laser
Can take any of the levels caused by non-linearity
Distortion component for detecting the magnitude of signal distortion component from the output light
Detecting means and magnitude of signal that can take the arbitrary level
Before entering the semiconductor laser or from the output light.
The output signal detecting means, the magnitude of the distortion component and the signal
From the magnitude of the signal detected by the signal detection means
The non-linearity calculation means for calculating the non-linearity and the non-linearity calculation method
In order to minimize the non-linearity calculated by the step,
A bar for controlling the bias amount of the injection current of the semiconductor laser.
An optical transmitter comprising: an ear control means .

【0008】周波数多重された電気信号のようにアナロ
グ的に波形が変化する信号で半導体レーザを駆動する場
レーザの非直線性によって発生する歪が問題とな
る。本発明では、半導体レーザの出力光を光電変換して
得られた電気信号から、駆動変調信号がレーザによって
歪んで生じた成分を抽出する。歪んで生じた成分の大き
さは、半導体レーザの歪量すなわち非直線性によって
変動する。したがって、歪んで生じた成分から半導体レ
ーザの歪量を検出することができる。[従来の技術]で
述べたように、半導体レーザは一般にその注入電流のバ
イアス量によって歪量(非直線性)が変化する特性を有
している。そこで本発明では、検出された歪量が小さく
なるように注入電流のバイアス量を制御する。このよう
にすることによって、歪量が変化する要因に関わらず、
そのときどきの歪量が最小になるようなバイアス電流量
に制御することができ、あらかじめ使用する半導体レー
ザの、種々の状況に対応した歪制御のためのテーブルが
不要になり、実現性の高い歪制御が可能となる。
[0008] distortion when driving a semiconductor laser with a signal analog manner waveform changes like a frequency multiplexed electrical signal generated by non-linearity of the laser is a problem. In the present invention, the component generated by the laser distortion of the drive modulation signal is extracted from the electric signal obtained by photoelectrically converting the output light of the semiconductor laser. The magnitude of the distorted component varies depending on the distortion amount of the semiconductor laser , that is, the non-linearity. Therefore, the amount of strain of the semiconductor laser can be detected from the component generated by the strain. As described in [Prior Art], the semiconductor laser generally has a characteristic that the amount of strain (non-linearity) changes depending on the amount of bias of the injected current. Therefore, in the present invention, the bias amount of the injection current is controlled so that the detected strain amount becomes small. By doing this, regardless of the factors that change the amount of distortion,
It is possible to control the amount of bias current so that the amount of distortion at that time is minimized, and the table for distortion control corresponding to various situations of the semiconductor laser used in advance becomes unnecessary, and the distortion is highly feasible. It becomes possible to control.

【0009】 歪量の検出方法に関して、本願第の発
明では、任意のレベルをとり得る信号によって半導体レ
ーザの注入電流を駆動しその出力光を送信する光送信器
であって、前記任意のレベルをとり得る信号とは異なる
1つ以上のダミー信号を発生するダミー発生器を有し、
前記ダミー発生器から発生するダミー信号は、前記半導
体レーザの非直線性が目標より劣化している状態で、前
記ダミー信号の歪が検出可能な大きさであり、前記任意
のレベルをとり得る信号に前記ダミー信号を加えて前記
半導体レーザの注入電流を駆動して得られた出力光の一
部又は全部を光電変換して得られた信号から抽出した前
記ダミー信号の歪成分に基づいて、前記半導体レーザの
非直線性が最小となるように前記半導体レーザの注入電
流のバイアス量を制御することを特徴とする光送信器を
提供する。
With respect to the distortion amount detecting method, in the fourth invention of the present application, the semiconductor laser is detected by a signal that can take an arbitrary level.
Optical transmitter that drives the injection current of the laser and transmits the output light
And is different from the signal that can take any level
A dummy generator for generating one or more dummy signals,
The dummy signal generated from the dummy generator is
When the nonlinearity of the body laser is deteriorated from the target,
The distortion of the dummy signal is of a size that can be detected.
The dummy signal is added to the signal that can take the level of
One of the output light obtained by driving the injection current of the semiconductor laser
Before extracting from the signal obtained by photoelectrically converting all or part
Based on the distortion component of the dummy signal, the semiconductor laser of the
The injection voltage of the semiconductor laser is adjusted so that the nonlinearity is minimized.
Provided is an optical transmitter characterized by controlling a flow bias amount .

【0010】半導体レーザを駆動する送信データ信号
に、例えば無変調キャリアなどのダミー信号を加える。
データ信号の場合、システムの形態によっては、その大
きさが一定していない、場合によっては信号がないこと
もあるために、歪むことによって生じた成分を常に検出
できるとは限らない。そこで、本発明では、ダミー信号
をデータ信号に加えて半導体レーザを駆動し、出力光を
光電変換して得られた電気信号から、ダミー信号が歪む
ことによって生じた成分を検出する。そこから半導体レ
ーザの歪量を検出し、歪量が最小となるように半導体レ
ーザのバイアス電流量を制御する。また、ダミーキャリ
アの大きさは、半導体レーザの非直線性が目標より劣化
している状態では、常に歪が検出できる程度の大きさに
する。その結果、常にレーザの歪量の監視、検出が可能
となり、より安定な制御が可能となる。
A dummy signal such as an unmodulated carrier is added to the transmission data signal for driving the semiconductor laser.
In the case of a data signal, depending on the form of the system, the magnitude thereof may not be constant, or in some cases there may be no signal, so that the component generated by the distortion cannot always be detected. Therefore, in the present invention, the dummy signal is added to the data signal to drive the semiconductor laser, and the component generated by the distortion of the dummy signal is detected from the electric signal obtained by photoelectrically converting the output light. The amount of strain of the semiconductor laser is detected from there, and the amount of bias current of the semiconductor laser is controlled so that the amount of strain is minimized. Further, the size of the dummy carrier is set so that the distortion can always be detected when the nonlinearity of the semiconductor laser is deteriorated from the target. As a result, the amount of distortion of the laser can be constantly monitored and detected, and more stable control can be performed.

【0011】 次に、本願第の発明では、任意のレベ
ルをとり得る信号によって半導体レーザの注入電流を駆
動しその出力光を送信する光送信器と、光ファイバ伝送
路を介して前記光送信器から送信される出力光を受信す
る光受信器よりなる光通信システムであって、前記光送
信器は、前記任意のレベルをとり得る信号とは異なる1
つ以上のダミー信号を発生するダミー発生器を備え、前
記ダミー発生器から発生するダミー信号は、前記半導体
レーザの非直線性が目標より劣化している状態で、前記
ダミー信号の歪が検出可能な大きさであり、前記光受信
器は、前記任意のレベルをとり得る信号に前記ダミー信
号を加えて前記半導体レーザの注入電流を駆動して得ら
れた出力光の一部又は全部を光電変換する手段と、この
光電変換によって得られた信号から抽出した前記ダミー
信号の歪成分に基づいて、前記半導体レーザの非直線性
を算出する手段を備え、この算出された前記半導体レー
ザの非直線性が最小となるように前記半導体レーザの注
入電流のバイアス量を制御することを特徴とする光通信
システムを提供する。
Next, in the fifth invention of the present application, an arbitrary level is set.
Drive the injection current of the semiconductor laser with a signal that can take
Optical transmitter that operates and transmits the output light, and optical fiber transmission
Receives output light transmitted from the optical transmitter through the optical path
An optical communication system comprising an optical receiver,
The signal is different from the signal that can take any level 1
Equipped with a dummy generator that generates one or more dummy signals
The dummy signal generated from the dummy generator is
With the laser nonlinearity deteriorated from the target,
When the dummy signal distortion is large enough to be detected,
The dummy signal to the signal that can take any level.
Signal is applied to drive the injection current of the semiconductor laser.
Means for photoelectrically converting a part or all of the output light
The dummy extracted from the signal obtained by photoelectric conversion
The nonlinearity of the semiconductor laser based on the distortion component of the signal
And means for calculating the calculated semiconductor laser
The laser diode so that the nonlinearity of the laser is minimized.
Optical communication characterized by controlling the amount of input current bias
Provide the system .

【0012】 本発明の形態は歪量を検出して半導体レ
ーザのバイアス電流量にフィードバックする形態である
が、歪量の変化は比較的緩やかであり、フィードバック
に高速性は要求されない。本発明では、半導体レーザの
歪量をその半導体レーザを内部に有する装置内で検出し
ても良いが、特にそのようには限定しない。本願第
発明では、歪量の検出を、光送信器に光ファイバを介し
て接続されている光受信器で行う。検出された歪量また
は半導体レーザを制御するための情報は、なにがしかの
通信回線を通して、光送信器を有する装置に伝送され
る。光送信器を有する装置は、その情報を受け取った
ら、それに基づいて半導体レーザのバイアス電流量を制
御する。本発明の適用領域の一つに、無線通信のアンテ
ナ局を光ファイバで収容するシステムがあるが、そのよ
うな場合、アンテナ局の装置はできるだけ小型化した
い。本願第の発明のような形態をとることによって、
アンテナ局に置かれる光送信器の規模が縮小できる。
The mode of the present invention is a mode in which the amount of strain is detected and fed back to the amount of bias current of the semiconductor laser, but the amount of strain changes relatively slowly, and high-speed feedback is not required. In the present invention, the strain amount of the semiconductor laser may be detected in a device having the semiconductor laser therein, but the invention is not particularly limited thereto. In the fifth aspect of the present invention, the amount of distortion is detected by the optical receiver connected to the optical transmitter via the optical fiber. The detected strain amount or information for controlling the semiconductor laser is transmitted to a device having an optical transmitter through some communication line. When the device having the optical transmitter receives the information, it controls the bias current amount of the semiconductor laser based on the information. One of the applicable areas of the present invention is a system in which an antenna station for wireless communication is accommodated by an optical fiber. In such a case, it is desirable to downsize the antenna station device. By taking the form as the fifth invention of the present application,
The size of the optical transmitter installed in the antenna station can be reduced.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。なお、以下の説明では本願に本質的に関連
する部分のみを示し、増幅器、電源といった実施上は必
要になるが、本願の作用に直接関連しない部分は示さな
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that in the following description, only the parts that are essentially related to the present application are shown, and parts that are not directly related to the operation of the present application are not shown, although they are necessary for implementation such as amplifiers and power supplies.

【0014】図1は本願第1の発明の実施の形態を示す
ブロック図である。信号入力4から、CATV信号や無
線信号などのデータ信号が入力される。この信号は信号
ドライバ5によって半導体レーザ1の駆動に適した大き
さにされる。結合器6は信号ドライバ5の出力信号とバ
イアス電流源8から出力されたバイアス電流を結合させ
る。半導体レーザ1は結合器6の出力によって駆動さ
れ、注入電流変化にほぼ比例して光強度が変化する光信
号を出力する。出力された光信号は、光分岐結合器2に
よってその一部が分岐され、光電変換器9によって電気
信号に変換される。得られた電気信号は歪量検出部7に
入力され、歪量が検出される。バイアス電流制御装置3
は、歪量検出部7で検出された歪量が最小となるように
バイアス電流量を決定し、バイアス電流源8を制御す
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the first invention of the present application. A data signal such as a CATV signal or a wireless signal is input from the signal input 4. This signal is made to have a magnitude suitable for driving the semiconductor laser 1 by the signal driver 5. The combiner 6 combines the output signal of the signal driver 5 and the bias current output from the bias current source 8. The semiconductor laser 1 is driven by the output of the coupler 6 and outputs an optical signal whose light intensity changes substantially in proportion to the change in injection current. A part of the output optical signal is branched by the optical branching / coupling device 2 and is converted into an electric signal by the photoelectric converter 9. The obtained electric signal is input to the distortion amount detector 7 and the distortion amount is detected. Bias current control device 3
Controls the bias current source 8 by determining the bias current amount so that the strain amount detected by the strain amount detection unit 7 is minimized.

【0015】歪量検出部7で検出された歪量が最小にな
るようにバイアス電流制御装置3はバイアス電流を制御
する。例えば山登り法などの方法によって歪量が小さく
なるバイアス電流の変化の方向を見つけて制御する。許
容できる最大の歪量がある場合は、それ以下になるよう
に制御する。許容範囲内に入っていれば、その間は特に
制御しなくても良い。
The bias current control device 3 controls the bias current so that the amount of strain detected by the strain amount detector 7 is minimized. For example, a method such as a hill climbing method is used to find and control the direction of change in the bias current in which the amount of distortion is small. If there is a maximum allowable strain amount, control so that it is less than that. If it is within the permissible range, no particular control is required during that time.

【0016】本発明では、制御するパラメータがバイア
ス電流のみである。歪量が最小になるバイアス電流量の
最適点が存在するが、最適点であっても、そのときの状
態(温度、反射戻り光量など)によって歪量が異なる。
本発明の方法では歪が最小の最適点にすることはできて
も、最小の歪量が必ず特定の基準値を満たすとは限らな
い。したがって、制御の方法は基準値を満たすように制
御する方法より、最適点をさがす方法が望ましい。ある
いは、これらを両方用いても良い。すなわちある基準値
を設け、それより歪量が小さくなれば、それ以上制御し
ない。制御しても歪量が基準値より小さくならない場合
は、最小値をとるバイアス電流量に固定するよう制御
In the present invention, the only parameter to be controlled is the bias current. There is an optimum point for the amount of bias current that minimizes the amount of distortion, but even at the optimum point, the amount of distortion differs depending on the state at that time (temperature, reflected return light amount, etc.).
Although the method of the present invention can set the optimum point with the minimum distortion, the minimum distortion amount does not always satisfy the specific reference value. Therefore, the control method is preferably a method of finding the optimum point, rather than a method of controlling so as to satisfy the reference value. Alternatively, both of them may be used. That is, if a certain reference value is set and the amount of distortion becomes smaller than that, no further control is performed. If the amount of distortion does not become smaller than the reference value even if the control is performed, control is performed so that it is fixed to the minimum amount of bias current .
It

【0017】 歪量検出部7での歪量の検出方法につい
て説明する。図3は帯域信号に発生する歪の様子を説明
している。ある中心周波数Fsのまわりの限定された帯
域内に存在する帯域信号10のスペクトルが図3(a)
のようであるとする。直線性の良くない半導体レーザを
通過するなどすると、図3(b)や図3(c)のように
歪が発生する。図3(b)では帯域信号10の元の帯域
のまわりに、サイドローブ11が発生しており、図3
(c)は帯域信号10の高調波12が発生している。図
4は歪検出部の構成例のいくつかの形態を示したもので
ある。図4(a)は比較的簡易な構成であり、半導体レ
ーザの歪量(非直線性)を示す係数を検出するのではな
く、半導体レーザの非直線性によって発生した歪そのも
のの大きさを出力する。光電変換器9で得られた電気信
号から所望の歪成分、例えば、図3のサイドローブ11
や高調波12をフィルタ13で抽出し、検波器14でそ
の大きさを検出する。検波器14はダイオードのような
非同期検波器でも良いし、同期検波してもよい。このよ
うな構成では、半導体レーザのバイアス電流は、非直線
性を示す係数を小さくする方向ではなく、発生している
歪成分を小さくするように制御される。
A method of detecting the amount of strain in the strain amount detector 7 will be described. FIG. 3 illustrates how distortion occurs in a band signal. The spectrum of the band signal 10 existing within a limited band around a certain center frequency Fs is shown in FIG.
Is like. When passing through a semiconductor laser having poor linearity, distortion occurs as shown in FIGS. 3B and 3C. In FIG. 3B, side lobes 11 are generated around the original band of the band signal 10.
In (c), the harmonic 12 of the band signal 10 is generated. FIG. 4 shows some forms of configuration examples of the distortion detection unit. FIG. 4A shows a relatively simple configuration, in which the magnitude of the strain itself generated by the non-linearity of the semiconductor laser is output instead of detecting the coefficient indicating the strain amount (non-linearity) of the semiconductor laser. To do. A desired distortion component from the electric signal obtained by the photoelectric converter 9, for example, the side lobe 11 in FIG.
The harmonics 12 are extracted by the filter 13, and the magnitude thereof is detected by the detector 14. The detector 14 may be an asynchronous detector such as a diode or may be a synchronous detector. With such a configuration, the bias current of the semiconductor laser is controlled not to decrease the coefficient indicating nonlinearity but to reduce the generated distortion component.

【0018】このようにすると、例えば、半導体レーザ
の非直線性が大きく出てしまうようなバイアス電流量に
なっていても、駆動信号のパワーが小さいために、発生
している歪成分が十分小さいと判断してしまうことがあ
る。そのような状態のときに、突然パワーの大きい帯域
信号が入力すると制御が追いつかず、大量の歪を発生さ
せてしまう可能性がある。したがって図4(a)の構成
は、帯域信号のパワーの変動が激しいシステムには向い
ていない。しかし、非常に簡単な構成であるため、CA
TV信号などダイナミックレンジが小さくパワー変動の
ほとんどないシステムや、無線信号でも、アンテナ局へ
向けて送信する場合、また、信号ドライバに入力する前
に自動パワー制御などが挿入されて、パワー変動が小さ
くなっているシステムには使用することができる。
With this arrangement, for example, even if the bias current amount is such that the semiconductor laser has a large non-linearity, the generated distortion component is sufficiently small because the power of the drive signal is small. May be judged. In such a state, if a band signal with a large power is suddenly input, the control may not catch up and a large amount of distortion may be generated. Therefore, the configuration of FIG. 4A is not suitable for a system in which the power of the band signal varies greatly. However, because of the extremely simple configuration, CA
A system with a small dynamic range such as a TV signal and almost no power fluctuation, or even when transmitting a wireless signal to an antenna station, and automatic power control etc. is inserted before inputting to the signal driver, and power fluctuation is small. It can be used for systems that have become.

【0019】図4(a)の形態では、歪成分を検出する
ための主要な部分のみを示した。歪成分の周波数が高く
て扱いにくい場合や、Q値の低いフィルタで検出するた
めに歪成分の周波数を落としたい場合などは適宜、周波
数のダウンコンバータを挿入するなどの処理をすると良
い。
In the form of FIG. 4A, only the main part for detecting the distortion component is shown. When the frequency of the distortion component is high and difficult to handle, or when it is desired to reduce the frequency of the distortion component in order to detect it with a filter having a low Q value, it is advisable to appropriately insert a frequency down converter.

【0020】図4(b)は図4(a)の構成よりやや複
雑だが、半導体レーザの歪量すなわち非直線性を示す係
数を検出する構成である。図4(a)と同様に、半導体
レーザの出力光を光電変換器9で電気信号に変換し、フ
ィルタ13によって切り出して検波器14でその大きさ
を検波する。同時に、もとのデータ信号をフィルタ15
によって切り出し、検波器16によってその大きさを検
波する。これらを演算器17に入力しする。演算器17
はこれらの入力を適切な比および、適切なべき乗で割り
算し、半導体レーザの歪量を示す係数をバイアス制御装
置に出力する。このようにすると、半導体レーザの非直
線性を最小にするように制御されるため、信号のダイナ
ミックレンジや変動の速さに関する制限が無くなる。
Although FIG. 4B is a little more complicated than the structure of FIG. 4A, it is a structure for detecting the distortion amount of the semiconductor laser, that is, a coefficient indicating non-linearity. Similar to FIG. 4A, the output light of the semiconductor laser is converted into an electric signal by the photoelectric converter 9, cut out by the filter 13, and the magnitude thereof is detected by the detector 14. At the same time, the original data signal is filtered 15
The size is detected by the detector 16 and the size thereof is detected by the detector 16. These are input to the calculator 17. Calculator 17
Divides these inputs by an appropriate ratio and an appropriate power, and outputs a coefficient indicating the distortion amount of the semiconductor laser to the bias controller. In this way, the nonlinearity of the semiconductor laser is controlled so as to be minimized, so that there are no restrictions on the dynamic range of signals and the speed of fluctuation.

【0021】図4(c)の構成でも、同様に半導体レー
ザの歪量を示す係数を検出できる。図4(b)の構成で
は、光信号からデータ信号も歪成分も取り出したが、図
4(c)では、データ信号は、半導体レーザに入力され
る前の駆動信号から分岐する。この場合、データ信号は
歪成分を持っていないため、検波器16の前にフィルタ
は不要である。光電変換器9で電気信号に変換された信
号から、フィルタ13によって歪成分が抽出される。フ
ィルタ13の出力は検波器14に入力され、歪成分の大
きさが検出される。一方、元の信号は分配器18によっ
て一部分配され、検波器16に入力され、その大きさが
検出される。検波器14の出力と検波器16の出力は演
算器17に入力され、適切な比および適切なべき乗で割
り算され、半導体レーザの歪量を示す係数が出力され
る。
Even with the configuration of FIG. 4C, the coefficient indicating the distortion amount of the semiconductor laser can be detected in the same manner. In the configuration of FIG. 4B, both the data signal and the distortion component are extracted from the optical signal, but in FIG. 4C, the data signal is branched from the drive signal before being input to the semiconductor laser. In this case, since the data signal has no distortion component, no filter is required before the detector 16. The distortion component is extracted by the filter 13 from the signal converted into the electric signal by the photoelectric converter 9. The output of the filter 13 is input to the wave detector 14, and the magnitude of the distortion component is detected. On the other hand, the original signal is partially distributed by the distributor 18, is input to the detector 16, and its magnitude is detected. The output of the detector 14 and the output of the detector 16 are input to the calculator 17, are divided by an appropriate ratio and an appropriate power, and a coefficient indicating the distortion amount of the semiconductor laser is output.

【0022】上述の形態では、データ信号が歪んで発生
した成分より歪量を求めた。より安定に歪量を求めるた
めに、データ信号にダミー信号を加え、ダミー信号が歪
んで発生した成分を検出する。図5はダミー信号を用い
た場合の構成例である。信号入力4からデータ信号が入
力され、ダミー信号発生器20から出力されたダミー信
号と結合器19によって結合される。結合器19の出力
は信号ドライバで増幅され、結合器6によってバイア
ス電流と結合され、半導体レーザ1を駆動する。半導体
レーザ1の出力光は光分岐結合器2によって一部分岐さ
れ、光電変換器9に入力される。光電変換器9の出力信
号から、歪量検出部21によって、ダミー信号が歪んで
生じた歪成分を検出し、それを元にして半導体レーザ1
の歪量が検出される。検出された歪量はバイアス電流制
御装置3に入力され、歪量が最小となるようにバイアス
電流源8が制御される。
In the above embodiment, the amount of distortion is obtained from the component generated by the distortion of the data signal. In order to obtain the amount of distortion more stably, a dummy signal is added to the data signal and the component generated by the distortion of the dummy signal is detected. FIG. 5 shows an example of the configuration when a dummy signal is used. The data signal is input from the signal input 4, and is combined with the dummy signal output from the dummy signal generator 20 by the combiner 19. The output of the combiner 19 is amplified by the signal driver 5 and combined with the bias current by the combiner 6 to drive the semiconductor laser 1. The output light of the semiconductor laser 1 is partially branched by the optical branching / coupling device 2 and input to the photoelectric converter 9. From the output signal of the photoelectric converter 9, the distortion amount detector 21 detects the distortion component generated by the distortion of the dummy signal, and based on this, the semiconductor laser 1
Is detected. The detected distortion amount is input to the bias current control device 3, and the bias current source 8 is controlled so that the distortion amount is minimized.

【0023】ダミー信号は常に安定したパワー、周波数
で供給されるため、もとの帯域信号のパワーや周波数が
変動しても、歪量を検出するための歪成分の検出が安定
して行える。したがって、ダイナミックレンジの大きい
信号や、データ信号の周波数が変動するシステムでも安
定して歪量の検出を行うことが可能となる。
Since the dummy signal is always supplied with stable power and frequency, even if the power and frequency of the original band signal fluctuate, the distortion component for detecting the distortion amount can be detected stably. Therefore, it is possible to stably detect the amount of distortion even in a system having a large dynamic range or a system in which the frequency of a data signal varies.

【0024】ダミー信号の歪を検出する場合でも、デー
タ信号の歪を検出する場合と同様に、歪成分そのものが
小さくなるように制御しても良いし、データ信号、ダミ
ー信号の大きさと比較して半導体レーザの歪量、すなわ
ち、非直線性の係数を検出しても良い。
Even when the distortion of the dummy signal is detected, the distortion component itself may be controlled so as to be small as in the case of detecting the distortion of the data signal, or it may be compared with the magnitudes of the data signal and the dummy signal. The amount of strain of the semiconductor laser, that is, the coefficient of nonlinearity may be detected.

【0025】ダミー信号としては、変調信号を使用して
も良いが、より単純には無変調キャリアを使用すると良
い。図2を用いて無変調キャリアをダミー信号として使
用した場合の動作を説明する。図2(a)は結合器19
でデータ信号とダミーキャリアが結合された後のスペク
トルである。データ信号である帯域信号10と、2つの
ダミーキャリア34−1、34−2が多重されている。
これで半導体レーザ1を駆動すると半導体レーザの非直
線性によって図2(b)のように歪成分が発生する。図
2(b)は3次歪が発生した場合のスペクトルである。
サイドローブ11−1、11−2は帯域信号10が歪ん
で発生した成分であり、歪35−1、35−2はダミー
キャリア34−1、34−2の混変調歪である。歪検出
部21ではダミーキャリアの歪35−1または35−2
を検出し、それを元にして歪量を検出する。図2のよう
な周波数配置では、ダミーキャリアの歪35−2は帯域
信号10のサイドローブ11−2と近づいていて分離し
にくいので歪35−1の方を抽出すると良い。
A modulated signal may be used as the dummy signal, but more simply, an unmodulated carrier may be used. The operation when the unmodulated carrier is used as a dummy signal will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows a coupler 19
It is the spectrum after the data signal and the dummy carrier are combined at. A band signal 10 which is a data signal and two dummy carriers 34-1 and 34-2 are multiplexed.
When the semiconductor laser 1 is driven by this, a distortion component is generated as shown in FIG. 2B due to the non-linearity of the semiconductor laser. FIG. 2B is a spectrum when third-order distortion occurs.
Side lobes 11-1 and 11-2 are components generated by distortion of band signal 10, and distortions 35-1 and 35-2 are intermodulation distortions of dummy carriers 34-1 and 34-2. In the distortion detector 21, the distortion 35-1 or 35-2 of the dummy carrier is generated.
Is detected, and the amount of distortion is detected based on that. In the frequency arrangement as shown in FIG. 2, the distortion 35-2 of the dummy carrier is close to the side lobe 11-2 of the band signal 10 and is difficult to separate. Therefore, it is preferable to extract the distortion 35-1.

【0026】歪量が最小となるレーザのバイアス電流の
最適値は、歪の次数によって異なることがある。そこ
で、適用されるシステムで問題となる次数の歪を最小に
するように、バイアス電流を制御する必要がある。図2
の例では、ダミーキャリアを2つ用意して、半導体レー
ザの3次歪による混変調を検出し、3次歪が最小になる
ようにフィードバックをかけている。もし、2次歪が問
題となるのであれば、2つのダミーキャリアの差周波ま
たは和周波を検出し、フィードバックすればよい。
The optimum value of the bias current of the laser that minimizes the amount of strain may vary depending on the order of strain. Therefore, it is necessary to control the bias current so as to minimize the distortion of the order which is a problem in the applied system. Figure 2
In the above example, two dummy carriers are prepared, cross-modulation due to the third-order distortion of the semiconductor laser is detected, and feedback is applied so that the third-order distortion is minimized. If the second-order distortion is a problem, the difference frequency or the sum frequency of the two dummy carriers may be detected and fed back.

【0027】また、ダミーキャリアの高調波が検出でき
る系であれば、ダミーキャリアを1つだけにして、その
高調波を検出しても良い。その場合、3次歪を検出する
ならば第3次高調波、2次歪を検出するならば第2次高
調波を検出すればよい。
If the system is capable of detecting the higher harmonics of the dummy carrier, only one dummy carrier may be used to detect the higher harmonics. In that case, if the third-order distortion is detected, the third-order harmonic wave may be detected, and if the second-order distortion is detected, the second-order harmonic wave may be detected.

【0028】歪量を検出する系は図4と同様である。ダ
ミーキャリアの歪成分の絶対量が小さくなるように制御
する方法の場合、図4(a)において、フィルタ13で
ダミーキャリアの歪を選択する。レーザの歪量(非線形
性の係数)まで検出して制御したい場合は、図4(b)
や図4(c)のようにすればよい。この時、フィルタ1
3でダミーキャリアの歪によって発生した成分が検出さ
れる。フィルタ15および検波器16でダミーキャリア
の大きさが検出される。演算器17によってこれらが適
切な比とべき乗で割り算され、歪量が検出される。
The system for detecting the amount of strain is the same as in FIG. In the case of the method of controlling so that the absolute amount of the distortion component of the dummy carrier becomes small, the distortion of the dummy carrier is selected by the filter 13 in FIG. If you want to detect and control the amount of laser distortion (coefficient of non-linearity) as well, see Fig. 4 (b).
Or as shown in FIG. 4 (c). At this time, filter 1
In 3, the component generated by the distortion of the dummy carrier is detected. The size of the dummy carrier is detected by the filter 15 and the detector 16. The computing unit 17 divides these by an appropriate ratio and a power, and detects the amount of distortion.

【0029】フィルタ15および検波器16で検出され
る成分は、ダミーキャリアではなく、データ信号の大き
さ、あるいはデータ信号、ダミーキャリアすべてを含む
全体の信号の大きさでもよい。全体の信号の大きさを検
出する場合は、図4(b)においてフィルタ15は無く
ても良い。信号入力4から入力されるデータ信号の大き
さはシステムの動作状況によって変化する可能性がある
が、ダミーキャリアは光送信器内で発生するもので、そ
の大きさは既知である。半導体レーザ1の電気−光変換
効率の変化によって、光電変換器9で検出された信号に
含まれるダミーキャリアの大きさは若干変動するが、そ
の変動幅は狭い。発生する歪のパワーは、その歪を形成
する元の信号のみでなく、レーザ1にかけられる信号全
体の大きさに依存する。そのため、データ信号の大きさ
または全体の信号の大きさを検出することにより、より
精度良く歪量が検出できる。このとき、演算器17はダ
ミーキャリアの大きさに当たる定数を記憶しており、信
号全体の大きさに対するダミーキャリアの大きさの比、
および、ダミーキャリアの大きさに対する歪成分の大き
さの比(べき乗比)からレーザの歪量を演算出力する。
The component detected by the filter 15 and the detector 16 may be not the dummy carrier but the magnitude of the data signal or the magnitude of the entire signal including all of the data signal and the dummy carrier. When detecting the magnitude of the entire signal, the filter 15 may be omitted in FIG. Although the magnitude of the data signal input from the signal input 4 may change depending on the operating condition of the system, the dummy carrier is generated in the optical transmitter and its magnitude is known. Although the size of the dummy carrier included in the signal detected by the photoelectric converter 9 slightly fluctuates due to the change in the electric-optical conversion efficiency of the semiconductor laser 1, the fluctuation width is narrow. The power of the generated distortion depends not only on the original signal forming the distortion but also on the magnitude of the entire signal applied to the laser 1. Therefore, the amount of distortion can be detected more accurately by detecting the size of the data signal or the size of the entire signal. At this time, the arithmetic unit 17 stores a constant corresponding to the size of the dummy carrier, and the ratio of the size of the dummy carrier to the size of the entire signal,
Also, the amount of distortion of the laser is calculated and output from the ratio (power ratio) of the size of the distortion component to the size of the dummy carrier.

【0030】レーザの電気−光変換効率の変動などに対
応し、より正確に歪量を検出するために、図6のように
ダミーキャリアの大きさ、データ信号(あるいは信号全
体)の大きさ、歪成分の大きさをそれぞれ検出しても良
い。図6(a)の構成では、光電変換器9の出力を3分
岐し、フィルタ13でダミーキャリアの歪成分、フィル
タ15でダミーキャリア、フィルタ22でデータ信号
(または信号全体)を抽出している。それぞれの出力は
検波器で大きさが検出され、演算器17に入力される。
演算器17ではそれらの値を演算して半導体レーザの歪
量を出力する。
In order to detect the distortion amount more accurately in response to the fluctuation of the laser electro-optical conversion efficiency, the size of the dummy carrier, the size of the data signal (or the entire signal), as shown in FIG. You may detect the magnitude of each distortion component. In the configuration of FIG. 6A, the output of the photoelectric converter 9 is branched into three, the distortion component of the dummy carrier is extracted by the filter 13, the dummy carrier is extracted by the filter 15, and the data signal (or the entire signal) is extracted by the filter 22. . The magnitude of each output is detected by the detector and input to the calculator 17.
The calculator 17 calculates these values and outputs the distortion amount of the semiconductor laser.

【0031】図6(b)では光電変換器9の出力からは
歪成分のみを検出している。ダミーキャリア、データ信
号に関しては、信号ドライバ5の後段で分配器18によ
って分配し、分岐した後、ダミーキャリアはフィルタ1
5、データ信号はフィルタ22で抽出している。
In FIG. 6B, only the distortion component is detected from the output of the photoelectric converter 9. The dummy carrier and the data signal are distributed by the distributor 18 in the subsequent stage of the signal driver 5 and branched, and the dummy carrier is then filtered.
5. The data signal is extracted by the filter 22.

【0032】図6(c)はデータ信号は信号入力4の後
段を分岐し、ダミーキャリアはダミー信号発生器20
出力を分配器24で分岐して、それぞれ検波器16、2
3でその大きさを検出している。ダミーキャリアの歪成
分は光電変換器9の出力から抽出している。図6(c)
の構成ではダミーキャリア、データ信号を検出する際に
フィルタが不要である。
In FIG. 6 (c), the data signal branches in the latter stage of the signal input 4, and the dummy carrier branches the output of the dummy signal generator 20 in the distributor 24 to detect the detectors 16 and 2, respectively.
The size is detected in 3. The distortion component of the dummy carrier is extracted from the output of the photoelectric converter 9. FIG. 6 (c)
In the above configuration, no filter is required when detecting dummy carriers and data signals.

【0033】これまでの実施の形態では、光送信器内部
で歪を検出した。しかし、レーザの非線形性が変化する
要因は、レーザの劣化、周囲温度の変化など非常にゆっ
くりしたものである。歪を検出してフィードバックをか
けるループの時定数は数10秒〜数分、数10分といっ
た長い時間で良い。そこで、本発明では、歪の検出を、
光送信器からの光信号を受信する光受信器を有する装置
内で行う。検出された歪(歪成分の大きさ、またはレー
ザの歪量)は光受信器を有する装置から光送信器になん
らかの通信回線を通して通知される。光送信器は通知さ
れた歪に関する情報を元に、レーザのバイアス電流を制
御する。
In the above embodiments, distortion is detected inside the optical transmitter. However, the factors that change the nonlinearity of the laser are very slow, such as deterioration of the laser and changes in the ambient temperature. The time constant of the loop for detecting the distortion and applying the feedback may be a long time such as several tens of seconds to several minutes and several tens of minutes. Therefore, in the present invention, the detection of distortion is
It is performed in an apparatus having an optical receiver that receives an optical signal from an optical transmitter. The detected distortion (the magnitude of the distortion component or the distortion quantity of the laser) is notified from the device having the optical receiver to the optical transmitter through some communication line. The optical transmitter controls the bias current of the laser based on the notified information on the strain.

【0034】図7に実施の形態を示す。光送信器を有す
る装置25から出力された光信号は光ファイバ伝送媒体
26を通って、光受信器を有する装置27に送信され
る。光ファイバ伝送媒体26は、光送信器を有する装置
25と光受信器を有する装置27をつなぐ1本の光ファ
イバでも良いし、光送信器を有する装置25の他にも光
送信器を有する装置が1つ以上接続された、PON(p
assive optical network)の形
態になっていても良い。光受信器を有する装置27で検
出された歪に関する情報は、通信媒体32を経由して光
送信器を有する装置25に通知される。通信媒体32は
光ファイバ伝送媒体26と同様の光ファイバ伝送媒体で
も良いし、まったく別の回線、例えば電話回線、ISD
Nなどでもよい。
FIG. 7 shows an embodiment. The optical signal output from the device 25 having an optical transmitter is transmitted through the optical fiber transmission medium 26 to the device 27 having an optical receiver. The optical fiber transmission medium 26 may be a single optical fiber that connects the device 25 having an optical transmitter and the device 27 having an optical receiver, or a device having an optical transmitter in addition to the device 25 having an optical transmitter. PON (p
It may be in the form of an assured optical network). The information on the distortion detected by the device 27 having the optical receiver is notified to the device 25 having the optical transmitter via the communication medium 32. The communication medium 32 may be an optical fiber transmission medium similar to the optical fiber transmission medium 26, or may be a completely different line such as a telephone line or ISD.
It may be N or the like.

【0035】図8に光受信器を有する装置の形態を示
す。光ファイバ伝送媒体26からの光信号を光受信器2
8で電気信号に変換する。得られた電気信号を分岐し、
データ処理部29でデータ部を復調する。分岐した他方
は歪検出部30に入力され、歪に関する情報を検出す
る。検出された歪情報は、通信インターフェース31に
送られ、ここで通信媒体32に送り出されるのに適した
形態にされ、通信媒体32に送り出される。
FIG. 8 shows a form of an apparatus having an optical receiver. The optical receiver 2 receives an optical signal from the optical fiber transmission medium 26.
At 8, it is converted into an electric signal. The obtained electric signal is branched,
The data processing section 29 demodulates the data section. The other branch is input to the distortion detector 30 and detects information about distortion. The detected distortion information is sent to the communication interface 31, where it is in a form suitable for being sent to the communication medium 32, and then sent to the communication medium 32.

【0036】歪検出部30の構成は図4(a),
(b)、図6(a)と同様で良い。あるいは、データ処
理部29がデータ信号の大きさなどを検出する構成にな
っているならば、歪検出部では独自にデータ信号の大き
さは検出せず、データ処理部29からもらってくればよ
い。
The structure of the distortion detector 30 is shown in FIG.
It may be similar to (b) and FIG. 6 (a). Alternatively, if the data processing unit 29 is configured to detect the size of the data signal, the distortion detecting unit does not detect the size of the data signal independently, and the data processing unit 29 may receive it.

【0037】図9に光送信器の構成を示す。図1とは異
なり光分岐結合器、光電変換器、歪量検出部がない。バ
イアス制御装置3の歪情報入力33には、通信媒体32
を介して光受信器を有する装置27から送られてきた歪
に関する情報が入力される。バイアス制御装置3はその
情報に基づいて歪量(あるいは歪成分)が最小になるよ
うにバイアス電流を制御する。
FIG. 9 shows the configuration of the optical transmitter. Unlike FIG. 1, there is no optical branching / coupling device, photoelectric converter, or distortion amount detector. The distortion information input 33 of the bias control device 3 includes the communication medium 32.
The information regarding the distortion transmitted from the device 27 having the optical receiver is input via the. The bias controller 3 controls the bias current based on the information so that the distortion amount (or distortion component) is minimized.

【0038】光受信器を有する装置では、歪に関する情
報を検出するだけでなく、レーザのバイアスを制御する
情報まで作りだしてもよい。その場合、光送信器はレー
ザのバイアスを制御する情報を受け取って、それに従っ
てレーザのバイアスを制御する。
In a device having an optical receiver, not only information about distortion but also information for controlling the bias of the laser may be created. In that case, the optical transmitter receives information that controls the bias of the laser and controls the bias of the laser accordingly.

【0039】例えば制御アルゴリズムが山登り法の場合
について、歪情報を受け取る場合、バイアス制御情報を
受け取る場合の制御の違いについて例を示す。光送信器
が歪情報を受け取る場合は、バイアス制御装置3がレー
ザバイアス電流を少量変えて、その結果の歪量の変化に
関する情報が光受信器を有する装置27から送られてく
るまで待つ。通知された結果を受けて、レーザバイアス
電流の制御動作を決定し、実行する。
For example, in the case where the control algorithm is the hill-climbing method, an example of the difference in control when strain information is received and when bias control information is received will be shown. When the optical transmitter receives the distortion information, the bias control device 3 changes the laser bias current by a small amount and waits until the device 27 having the optical receiver sends information concerning the resulting change in the distortion amount. Upon receiving the notified result, the control operation of the laser bias current is determined and executed.

【0040】光送信器がバイアス電流を制御する情報を
受け取る場合は、光受信器を有する装置27が光送信器
のレーザバイアス電流を少量変える指示を出し、それを
受けて光送信器はレーザバイアス電流を少量変える。そ
の結果の歪量の変化を光受信器を有する装置27が検出
し、レーザバイアスの制御動作を決定し、決定した制御
動作を通信媒体32を介して光送信器を有する装置に通
知する。光送信器は指示された通りにレーザバイアスを
変化させる。
When the optical transmitter receives the information for controlling the bias current, the device 27 having the optical receiver gives an instruction to change the laser bias current of the optical transmitter by a small amount, and the optical transmitter receives the laser bias current. Change the current by a small amount. The resulting change in distortion amount is detected by the device 27 having the optical receiver, the control operation of the laser bias is determined, and the determined control operation is notified to the device having the optical transmitter via the communication medium 32. The optical transmitter changes the laser bias as instructed.

【0041】このように、制御処理の一部を光受信器を
有する装置で行うことによって、光送信器を有する装置
を小型化することができる。特にPONのような、光受
信器を有する装置に複数の光送信器を有する装置が接続
されている形態では、歪検出部を共用化できるという利
点がある。
As described above, by performing a part of the control processing by the device having the optical receiver, the device having the optical transmitter can be downsized. In particular, in a configuration in which a device having a plurality of optical transmitters is connected to a device having an optical receiver, such as a PON, there is an advantage that the distortion detection unit can be shared.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明では、帯域データ信号を光送信す
る場合に問題となる半導体レーザの歪を、半導体レーザ
出力光から歪成分を検出し、歪が小さくなるように半導
体レーザのバイアス電流にフィードバックした。その結
果、歪量が変化する要因がどのようなものであっても、
歪が常に最小になるバイアス電流に制御することが可能
となり、伝送品質を良好に保つことが可能となった。
According to the present invention, the distortion of the semiconductor laser which becomes a problem when optically transmitting the band data signal is detected from the output light of the semiconductor laser, and the bias current of the semiconductor laser is set so as to reduce the distortion. I gave you feedback. As a result, no matter what causes the amount of distortion to change,
It became possible to control the bias current so that the distortion was always the minimum, and it was possible to maintain good transmission quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の原理を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the present invention.

【図3】本発明の原理を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態の一部を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a part of an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態の一部を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a part of an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態の一部を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a part of an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態の一部を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a part of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ 2 光分岐結合器 3 バイアス制御装置 4 信号入力 5 信号ドライバ 6 結合器 7 歪量検出 8 バイアス電流源 9 光電変換器 10 帯域信号 11 サイドローブ 12 高調波 13 フィルタ 14 検波器 15 フィルタ 16 検波器 17 演算器 18 分配器 19 結合器 20 ダミー信号発生器 21 歪量検出部 22 フィルタ 23 検波器 24 分配器 25 光送信器を有する装置 26 光ファイバ伝送媒体 27 光受信器を有する装置 28 光受信器 29 データ処理部 30 歪検出部 31 通信インターフェース 32 通信媒体 33 歪情報入力 34 ダミーキャリア 35 ダミーキャリアの歪 1 Semiconductor laser 2 Optical branch coupler 3 Bias control device 4 signal input 5 signal driver 6 combiner 7 Distortion amount detection 8 Bias current source 9 Photoelectric converter 10 band signal 11 Sidelobe 12 harmonics 13 filters 14 Detector 15 filters 16 detector 17 arithmetic unit 18 distributor 19 combiner 20 Dummy signal generator 21 Strain amount detector 22 filters 23 Detector 24 distributor Device with 25 optical transmitters 26 Optical Fiber Transmission Medium 27 Device having optical receiver 28 Optical receiver 29 Data processing unit 30 strain detector 31 Communication interface 32 communication media 33 Distortion information input 34 dummy carrier 35 Distortion of dummy carrier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04B 10/28 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H04B 10/28

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】任意のレベルをとり得る信号によって半導
体レーザの注入電流を駆動しその出力光を送信する光送
信器であって、 前記半導体レーザの非直線性によって発生した前記任意
のレベルをとり得る信号の歪成分の大きさを前記出力光
から検出する歪成分検出手段と、 前記任意のレベルをとり得る信号の大きさを前記半導体
レーザに入力する前又は前記出力光から検出する信号検
出手段と、 前記歪成分の大きさ及び前記信号検出手段で検出した前
記信号の大きさから前記非直線性を算出する非直線性算
出手段と、 この非直線性算出手段により算出された前記非直線性
最小となるように、前記半導体レーザの注入電流のバイ
アス量を制御するバイアス制御手段とを具備したことを
特徴とする光送信器。
1. An optical transmitter that drives an injection current of a semiconductor laser by a signal that can take an arbitrary level and transmits its output light.
Signal generator, wherein the arbitrary generated by the non-linearity of the semiconductor laser
The magnitude of the distortion component of the signal that can take the level of
The distortion component detecting means for detecting from the semiconductor device, and the magnitude of the signal that can take the arbitrary level.
Signal detection before entering the laser or detecting from the output light
Output means, before the magnitude of the distortion component and the signal detection means
Non-linearity calculation for calculating the non-linearity from the magnitude of the signal
A light source, and a bias control means for controlling the bias amount of the injection current of the semiconductor laser so that the nonlinearity calculated by the nonlinearity calculation means is minimized. Transmitter.
【請求項2】任意のレベルをとり得る信号によって半導
体レーザの注入電流を駆動しその出力光を送信する光送
信器と、光ファイバ伝送路を介して前記光送信器から送
信される出力光を受信する光受信器よりなる光通信シス
テムであって、 前記光受信器は、前記半導体レーザの非直線性によって
発生した前記任意のレベルをとり得る信号の歪成分の大
きさを前記出力光から検出する歪成分検出手段と、前記
任意のレベルをとり得る信号の大きさを前記出力光から
検出する信号検出手段と、前記歪成分の大きさ及び前記
信号検出手段で検出した前記信号の大きさから前記非直
線性を算出する非直線性算出手段とを備え、 この非直線性算出手段により算出された前記非直線性
は、前記光送信器と前記光受信器とを結ぶ通信回線を介
して前記光送信器に転送され、前記半導体レーザの前記
非直線性が最小となるように、前記半導体レーザの注入
電流のバイアス量が制御されることを特徴とする光通信
システム。
2. A semiconductor that is driven by a signal that can have an arbitrary level.
Light source that drives the injection current of the body laser and transmits its output light
Signal from the optical transmitter via the optical fiber transmission line.
An optical communication system consisting of an optical receiver that receives the output light that is received.
A Temu, said optical receiver, nonlinearities of the semiconductor laser
The large distortion component of the generated signal that can take the arbitrary level
A distortion component detecting means for detecting the intensity from the output light;
The magnitude of the signal that can take an arbitrary level can be calculated from the output light.
Signal detecting means for detecting, the magnitude of the distortion component and the
Based on the magnitude of the signal detected by the signal detecting means,
And a non-linear calculation means for calculating the line resistance, the nonlinearity calculated by the nonlinearity calculation means
Via a communication line connecting the optical transmitter and the optical receiver.
Then transferred to the optical transmitter,
Implanting the semiconductor laser to minimize non-linearity
Optical communication characterized by controlling the amount of current bias
system.
【請求項3】前記光送信器は無線通信のアンテナ局に設
置され、前記非直線性算出手段により算出された前記非
直線性は、前記アンテナ局と前記光受信器とを結ぶ通信
回線を介して前記光送信器に転送されることを特徴とす
る請求項2記載の光通信システム。
3. The optical transmitter is installed in an antenna station for wireless communication.
The non-linearity calculated by the non-linearity calculation means.
Linearity is the communication that connects the antenna station and the optical receiver.
Characterized in that it is transferred to the optical transmitter via a line.
The optical communication system according to claim 2, wherein
【請求項4】任意のレベルをとり得る信号によって半導4. A semiconductor according to a signal which can have an arbitrary level.
体レーザの注入電流を駆動しその出力光を送信する光送Light source that drives the injection current of the body laser and transmits its output light
信器であって、A belief, 前記任意のレベルをとり得る信号とは異なる1つ以上のOne or more signals different from the signal that can take any level
ダミー信号を発生するダミー発生器を有し、前記ダミーA dummy generator for generating a dummy signal,
発生器から発生するダミー信号は、前記半導体レーザのThe dummy signal generated by the generator is the semiconductor laser of the semiconductor laser.
非直線性が目標より劣化している状態で、前記ダミー信When the nonlinearity is worse than the target, the dummy signal
号の歪が検出可能な大きさであり、Signal distortion is large enough to be detected, 前記任意のレベルをとり得る信号に前記ダミー信号を加The dummy signal is added to the signal that can take any level.
えて前記半導体レーザの注入電流を駆動して得られた出The output obtained by driving the injection current of the semiconductor laser
力光の一部又は全部を光電変換して得られた信号から抽Extracted from the signal obtained by photoelectrically converting part or all of the power light.
出した前記ダミー信号の歪成分に基づいて、前記半導体Based on the distortion component of the generated dummy signal, the semiconductor
レーザの非直線性が最小となるように前記半導体レーザThe semiconductor laser so that the laser nonlinearity is minimized.
の注入電流のバイアス量を制御することを特徴とする光The light is characterized by controlling the bias amount of the injection current of
送信器。Transmitter.
【請求項5】任意のレベルをとり得る信号によって半導5. A semiconductor is provided by a signal that can have an arbitrary level.
体レーザの注入電流を駆動しその出力光を送信する光送Light source that drives the injection current of the body laser and transmits its output light
信器と、光ファイバ伝送路を介して前記光送信器から送Signal from the optical transmitter via the optical fiber transmission line.
信される出力光を受信する光受信器よりなる光通信シスAn optical communication system consisting of an optical receiver that receives the output light that is received.
テムであって、System, 前記光送信器は、前記任意のレベルをとり得る信号とはThe optical transmitter is a signal that can have the arbitrary level.
異なる1つ以上のダミー信号を発生するダミー発生器をA dummy generator that generates one or more different dummy signals
備え、前記ダミー発生器から発生するダミー信号は、前The dummy signal generated from the dummy generator is
記半導体レーザの非直線性が目標より劣化している状態State in which the nonlinearity of the semiconductor laser is degraded from the target
で、前記ダミー信号の歪が検出可能な大きさであり、Then, the distortion of the dummy signal is a size that can be detected, 前記光受信器は、前記任意のレベルをとり得る信号に前The optical receiver outputs a signal that can have any level.
記ダミー信号を加えて前記半導体レーザの注入電流を駆A dummy signal is added to drive the injection current of the semiconductor laser.
動して得られた出力光の一部又は全部を光電変換する手To convert part or all of the output light obtained by moving
段と、こDan and this の光電変換によって得られた信号から抽出したExtracted from the signal obtained by photoelectric conversion of
前記ダミー信号の歪成分に基づいて、前記半導体レーザBased on the distortion component of the dummy signal, the semiconductor laser
の非直線性を算出する手段を備え、A means for calculating the non-linearity of この算出された前記半導体レーザの非直線性が最小となThe calculated nonlinearity of the semiconductor laser is minimized.
るように前記半導体レーザの注入電流のバイアス量を制Control the bias amount of the injection current of the semiconductor laser.
御することを特徴とする光通信システム。An optical communication system characterized by controlling.
【請求項6】前記光送信器は無線通信のアンテナ局内に6. The optical transmitter is provided in an antenna station for wireless communication.
設置され、前記光受信器内で算出された前記非直線性The non-linearity installed and calculated in the optical receiver
は、前記アンテナ局と前記光受信器とを結ぶ通信回線をIs a communication line that connects the antenna station and the optical receiver.
介して前記光送信器に転送されることを特徴とする請求Transfer to the optical transmitter via
項5記載の光通信システム。Item 5. The optical communication system according to item 5.
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