JP4056927B2 - Optical transmitter and method for determining its fixed bias current - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光通信分野に用いられる光送信器およびその固定バイアス電流決定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の光送信器としては、レーザドライバから入力データに応じた変調電流をレーザダイオードに与えると共に、バイアス電流源からバイアス電流をそのレーザダイオードに与え、レーザダイオードでは、その入力データに応じた光出力で送信する。
フォトダイオードでは、その光出力を電流信号に変換し、プリアンプによりその電流信号を電圧信号に変換し、ピーク検波器によりその電圧信号のピーク値を保持し、バイアス電流コントローラでは、その電圧信号のピーク値が一定になるようにバイアス電流源からレーザダイオードに与えられるバイアス電流の大きさを制御する。
このように、バイアス電流をフィードバック制御することにより、レーザダイオードに製造ばらつきがあったり、レーザダイオードの周囲温度に変化があり、レーザダイオードの電流対光出力特性が変化しても、消光比が一定な光送信器を得ることができる(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−269897号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光送信器は以上のように構成されているので、バイアス電流をフィードバック制御しており、そのためフォトダイオード、プリアンプ、ピーク検波器およびバイアス電流コントローラ等を設けなくてはならず、部品点数が多くなり高価な構成になってしまう。
また、光送信器の製造後の検査段階において、レーザダイオードから規定のレベルで光出力されるように、レーザドライバからの変調電流と共にバイアス電流源からのバイアス電流を調整しなくてはならず、この光出力調整作業を簡略化することが困難であるなどの課題があった。
【0005】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、部品点数を少なくすると共に光出力調整を簡略化し、レーザダイオードからパルスマスク規格および消光比規格を満足する光出力波形が発生される光送信器およびその固定バイアス電流決定方法を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光送信器は、レーザダイオードの製造ばらつきに対してパルスマスク規格および消光比規格を満足する予め決定された最適な固定バイアス電流をそのレーザダイオードに与えるバイアス電流源を備えたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による光送信器を示すブロック図であり、図において、変調電流駆動回路2は、データ入力端子1から入力されたデジタル信号に応じた変調電流Imodに変換し、その変調電流Imodをレーザダイオード3に与えるものである。
バイアス電流源4は、レーザダイオード3の製造ばらつきに対してパルスマスク規格および消光比規格を満足する予め決定された最適な固定バイアス電流Ibをレーザダイオード3に与えるものである。
温度補償器5は、レーザダイオード3の周囲温度を検出し、その周囲温度が変化してもそのレーザダイオード3の消光比が一定になるように変調電流駆動回路2から与えられる変調電流Imodを温度補償すると共に、バイアス電流源4から与えられる固定バイアス電流Ibを温度補償するものである。
【0008】
次に動作について説明する。
図1において、データ入力端子1からデジタル信号が変調電流駆動回路2に入力され、変調電流駆動回路2では、そのデジタル信号に応じた変調電流Imodに変換する。また、バイアス電流源4では、後述する固定バイアス電流決定方法により、レーザダイオード3の製造ばらつきに対してパルスマスク規格および消光比規格を満足する最適な固定バイアス電流Ibが予め決定されている。これら変調電流Imodおよび固定バイアス電流Ibは、レーザダイオード3に与えられ、そのレーザダイオード3を駆動する。
【0009】
次に固定バイアス電流決定方法について説明する。
図2はレーザダイオードの電流対光出力特性を示す特性図であり、図では、横軸に駆動電流、縦軸に光電力を取ったもので示している。
図において、閾値電流Ithまでの駆動電流に対してレーザダイオードはほとんど発光せず、その後、ある一定のスロープ効率で線形的に光電力は増大する。このような、レーザダイオードの特性のため、バイアス電流Ibは閾値電流Ithと同値に設定することが理想である。そしてその場合、変調電流Imodに応じて図に示すDATA0〜DATA1のレベルの光電力が発生される。なお、DATA0の光電力とDATA1の光電力と比を消光比と言っている。
しかしながら、レーザダイオードは個々の電流対光出力特性に製造ばらつきがあるため、閾値電流Ithにもばらつきがある。そのため、バイアス電流Ibを固定電流とする場合は、レーザダイオードの電流対光出力特性の製造ばらつきを考慮した最適な値を決定する必要がある。
【0010】
バイアス電流Ibの最適値を求めるために、次式(1)を使用する。
Td=τn×ln{Imod/(Imod+Ib−Ith)} (1)
但し、Tdは発振遅延時間、τnはキャリア寿命、Imodは変調電流、Ibはバイアス電流、Ithは閾値電流である。
ここで、発振遅延時間Tdとは、レーザダイオードに電流を通電してから発光するまでの遅れ時間を言う。図3はレーザダイオードの発振遅延時間を示す説明図であり、レーザダイオードにこの図3に示すようにI>Ithの電流を流すと、レーザ発振(発光)は時間Td後に起き、この時間Tdを発振遅延時間と言う。このような発振の遅れは光伝送では好ましくないので、レーザダイオードにバイアス電流Ibを流すことで遅れ時間を短縮している。
また、キャリア寿命τnとは、半導体の物性を示すパラメータの一つで、電子または正孔が再結合するまでに要する時間であり、上式(1)では、定数(既定値)として扱っている。
【0011】
次に、上式(1)に、次式(2)から(4)を代入し変形を行う。
Iop=Imod+Ib (2)
a =Ib/Ith (3)
α =Ith/Iop (4)
変形後の式は、次式(5)となる。
Td=τn×ln{(1−aα)/(1−α)} (5)
但し、Iopはレーザダイオード動作電流、aはバイアス電流Ibと閾値電流Ithとの比(以下、バイアス電流比と言う)、αは閾値電流Ithとレーザダイオード動作電流Iopとの比である。
【0012】
上式(5)において、発振遅延時間Tdにパルスマスク規格に基づく許容範囲値を、キャリア寿命τnに既定値を、閾値電流Ithとレーザダイオード動作電流Iopとの比αにレーザダイオードの製造時の電流対光出力特性の検査で求まる最悪値(最大値)をそれぞれ代入すれば、上式(5)は未知数がバイアス電流比aのみの式となるので、その式から発振遅延時間Tdの許容範囲値を満たすバイアス電流比aの最小値を算出する(バイアス電流比最小値算出工程)。
ここで、パルスマスクとは、光出力波形のことを示すものである。図4はパルスマスクおよびパルスマスク規格を示す説明図であり、例えば、図に示したような波形を、パルスマスクと言い、上下長方形、中央六角形のようなマスクを、パルスマスク規格と言う。パルスマスクはパルスマスク規格のマスクにかぶらないようにしなければならない。
また、図5は発振遅延時間の許容範囲値とパルスマスク規格との関係を示す説明図であり、パルスマスクの立上りがパルスマスク規格のマスクにかぶらないようにするには、パルスマスクの立上りが点線Aと点線Bとの間に存在すれば良いので、この場合は、矢印Cの時間間隔の発振遅延を許容範囲値として求めることができる。
さらに、閾値電流Ithとレーザダイオード動作電流Iopとの比αの最悪値とは、レーザダイオード動作電流Iopを固定値として、閾値電流Ithが大きい場合に発振遅延時間Tdが大きくなることから、Ith/Iopの最大値のことを示すものである。これら閾値電流Ithおよびレーザダイオード動作電流Iopは、レーザダイオードの製造時に電流対光出力特性の検査を実施しているので、比αを求めることができる。なお、製造時の検査では、上記最悪値以上の比αを有するレーザダイオードを不良として除外している。
【0013】
次に、レーザダイオードの製造時の電流対光出力特性の検査で求まる閾値電流Ithの製造ばらつきによる閾値電流最大値Ith(Max)および閾値電流最小値Ith(min)を用い、次式(6)、(7)を満たすバイアス電流Ibを求め、レーザダイオードの製造ばらつきに対してパルスマスク規格および消光比規格を満足する最適な固定バイアス電流Ibとして決定する(固定バイアス電流決定工程)。
Ib=a×Ith(Max) (6)
Ib<Ith(min) (7)
ここで、上式(6)は、レーザダイオードの製造ばらつきに対してパルスマスク規格を満たす条件式である。なぜなら、バイアス電流比aの最小値がパルスマスク規格を満足する発振遅延時間Tdの許容範囲値から求められたものであるからである。
また、上式(7)は、消光比規格を満たす条件式である。一般に、Ib≧Ithの場合、Ib<Ithと比較して消光比劣化が大きくなる。なぜなら、消光比はデータhighとデータlowとの光出力の比率で決定されるからである。電流対光出力特性でも分かるように閾値電流Ithを境にしてレーザダイオードは発光し、Ib≧Ithの場合、データlowでも発光するため消光比が小さくなる。そこで、消光比劣化を防ぐためIb<Ithの条件を設定している。
なお、閾値電流Ithに、最大値Ith(Max)および最小値Ith(min)を用いているのは、レーザダイオードの電流対光出力特性の製造ばらつきを考慮したためである。
【0014】
このようにして、レーザダイオードの製造ばらつきに対してパルスマスク規格および消光比規格を満足する最適な固定バイアス電流Ibが決定され、バイアス電流源4からレーザダイオード3に与えられる。
さらに、図1において、温度補償器5は、レーザダイオード3の周囲温度を検出する。ここで、レーザダイオード3は、その周囲温度の変化により電流対光出力特性が変化してしまうが、温度補償器5では、その周囲温度が変化し、電流対光出力特性が変化しても、レーザダイオード3の消光比が一定になるように変調電流駆動回路2から与えられる変調電流Imodを温度補償すると共に、バイアス電流源4から与えられる固定バイアス電流Ibを温度補償する。
【0015】
以上のように、この実施の形態1によれば、レーザダイオード3の電流対光出力特性の製造ばらつきに対してパルスマスク規格および消光比規格を満足する予め決定された最適な固定バイアス電流Ibをレーザダイオード3に与えるバイアス電流源4を備えたので、バイアス電流をフィードバック制御する場合のように部品点数が多くなることなく、部品点数を少なくし、安価に構成することができる。
また、予め固定バイアス電流Ibに決定されているので、光送信器の製造後の検査段階においてバイアス電流源4を調整する必要が無く、光出力調整を簡略化することができる。
さらに、レーザダイオード3からパルスマスク規格および消光比規格を満足する光出力波形を得ることができる。
さらに、データ送信を時間軸上で連続的に行う連続モード光送信器に適した光送信器を得ることができる。
さらに、レーザダイオード3の周囲温度が変化し、そのレーザダイオード3の電流対光出力特性が変化しても、変調電流Imodおよび固定バイアス電流Ibを温度補償し、レーザダイオード3の消光比を一定にすることができる。
0016
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、レーザダイオードの製造ばらつきに対してパルスマスク規格および消光比規格を満足する予め決定された最適な固定バイアス電流をそのレーザダイオードに与えるバイアス電流源を備えるように構成したので、バイアス電流をフィードバック制御する場合のように部品点数が多くなることなく、部品点数を少なくし、安価に構成することができる。
また、予め固定バイアス電流に決定されているので、光送信器の製造後の検査段階においてバイアス電流源を調整する必要が無く、光出力調整を簡略化することができる。
さらに、レーザダイオードからパルスマスク規格および消光比規格を満足する光出力波形を得ることができる。
さらに、データ送信を時間軸上で連続的に行う連続モード光送信器に適した光送信器を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による光送信器を示すブロック図である。
【図2】 レーザダイオードの電流対光出力特性を示す特性図である。
【図3】 レーザダイオードの発振遅延時間を示す説明図である。
【図4】 パルスマスクおよびパルスマスク規格を示す説明図である。
【図5】 発振遅延時間の許容範囲値とパルスマスク規格との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 データ入力端子、2 変調電流駆動回路、3 レーザダイオード、4 バイアス電流源、5 温度補償器。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical transmitter used in the field of optical communications and a method for determining a fixed bias current thereof.
[0002]
[Prior art]
As a conventional optical transmitter, a modulation current corresponding to input data from a laser driver is supplied to the laser diode, and a bias current is supplied from the bias current source to the laser diode. In the laser diode, an optical output corresponding to the input data is provided. Send with.
In the photodiode, the light output is converted into a current signal, the current signal is converted into a voltage signal by a preamplifier, the peak value of the voltage signal is held by a peak detector, and the peak of the voltage signal is stored in the bias current controller. The magnitude of the bias current supplied from the bias current source to the laser diode is controlled so that the value becomes constant.
In this way, by controlling the bias current in a feedback manner, the extinction ratio remains constant even if there are manufacturing variations in the laser diode, the ambient temperature of the laser diode changes, and the current-to-light output characteristics of the laser diode change. An optical transmitter can be obtained (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-269897
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional optical transmitter is configured as described above, the bias current is feedback-controlled. Therefore, a photodiode, a preamplifier, a peak detector, a bias current controller, etc. must be provided, and the number of parts is reduced. It becomes more expensive and expensive.
In addition, in the inspection stage after manufacturing the optical transmitter, the bias current from the bias current source must be adjusted together with the modulation current from the laser driver so that the laser diode outputs light at a specified level. There is a problem that it is difficult to simplify the light output adjustment work.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems. The number of components is reduced and the light output adjustment is simplified, and the light output waveform satisfying the pulse mask standard and the extinction ratio standard is generated from the laser diode. It is an object to obtain an optical transmitter and a method for determining a fixed bias current thereof.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An optical transmitter according to the present invention includes a bias current source that provides a predetermined optimum fixed bias current that satisfies a pulse mask standard and an extinction ratio standard with respect to manufacturing variations of a laser diode to the laser diode. is there.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing an optical transmitter according to Embodiment 1 of the present invention, in which a modulation current driving circuit 2 converts a modulation current Imod according to a digital signal input from a data input terminal 1. The modulation current Imod is given to the laser diode 3.
The bias current source 4 supplies the laser diode 3 with a predetermined optimal fixed bias current Ib that satisfies the pulse mask standard and the extinction ratio standard with respect to manufacturing variations of the laser diode 3.
The temperature compensator 5 detects the ambient temperature of the laser diode 3, and changes the temperature of the modulation current Imod supplied from the modulation current driving circuit 2 so that the extinction ratio of the laser diode 3 becomes constant even if the ambient temperature changes. In addition to compensating, the temperature of the fixed bias current Ib applied from the bias current source 4 is compensated.
[0008]
Next, the operation will be described.
In FIG. 1, a digital signal is input from a data input terminal 1 to a modulation current drive circuit 2, and the modulation current drive circuit 2 converts it into a modulation current Imod corresponding to the digital signal. In the bias current source 4, an optimum fixed bias current Ib that satisfies the pulse mask standard and the extinction ratio standard is determined in advance with respect to manufacturing variations of the laser diode 3 by a fixed bias current determination method described later. These modulation current Imod and fixed bias current Ib are given to the laser diode 3 to drive the laser diode 3.
[0009]
Next, a method for determining the fixed bias current will be described.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the current vs. optical output characteristics of a laser diode. In the figure, the horizontal axis represents drive current and the vertical axis represents optical power.
In the figure, the laser diode emits little light with respect to the drive current up to the threshold current Ith, and thereafter the optical power increases linearly with a certain slope efficiency. Due to such characteristics of the laser diode, it is ideal to set the bias current Ib to the same value as the threshold current Ith. In that case, optical power of the level of DATA0 to DATA1 shown in the figure is generated according to the modulation current Imod. The ratio between the optical power of DATA0 and the optical power of DATA1 is called the extinction ratio.
However, since laser diodes have manufacturing variations in individual current-to-light output characteristics, the threshold current Ith also varies. Therefore, when the bias current Ib is a fixed current, it is necessary to determine an optimum value in consideration of manufacturing variations in the current vs. optical output characteristics of the laser diode.
[0010]
In order to obtain the optimum value of the bias current Ib, the following equation (1) is used.
Td = τn × ln {Imod / (Imod + Ib−Ith)} (1)
However, Td is an oscillation delay time, τn is a carrier lifetime, Imod is a modulation current, Ib is a bias current, and Ith is a threshold current.
Here, the oscillation delay time Td is a delay time from when a current is supplied to the laser diode to when light is emitted. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the oscillation delay time of the laser diode. When a current of I> Ith is passed through the laser diode as shown in FIG. 3, laser oscillation (light emission) occurs after time Td. This is called the oscillation delay time. Since such an oscillation delay is undesirable in optical transmission, the delay time is shortened by supplying a bias current Ib to the laser diode.
The carrier lifetime τn is one of the parameters indicating the physical properties of the semiconductor, and is the time required for recombination of electrons or holes. In the above equation (1), it is treated as a constant (predetermined value). .
[0011]
Next, the following equations (2) to (4) are substituted into the above equation (1) to perform deformation.
Iop = Imod + Ib (2)
a = Ib / Ith (3)
α = Ith / Iop (4)
The equation after the deformation is the following equation (5).
Td = τn × ln {(1-aα) / (1-α)} (5)
Where Iop is the laser diode operating current, a is the ratio of the bias current Ib to the threshold current Ith (hereinafter referred to as bias current ratio), and α is the ratio of the threshold current Ith to the laser diode operating current Iop.
[0012]
In the above equation (5), an allowable range value based on the pulse mask standard is set for the oscillation delay time Td, a predetermined value is set for the carrier lifetime τn, and the ratio α between the threshold current Ith and the laser diode operating current Iop is If the worst value (maximum value) obtained by the inspection of the current vs. optical output characteristic is substituted, the above equation (5) becomes an equation with only the unknown bias current ratio a, and therefore the allowable range of the oscillation delay time Td from the equation. The minimum value of the bias current ratio a satisfying the value is calculated (bias current ratio minimum value calculating step).
Here, the pulse mask indicates an optical output waveform. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a pulse mask and a pulse mask standard. For example, a waveform as shown in the figure is called a pulse mask, and a mask such as an upper and lower rectangle and a central hexagon is called a pulse mask standard. The pulse mask must not cover the mask of the pulse mask standard.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the allowable range value of the oscillation delay time and the pulse mask standard. In order to prevent the rising edge of the pulse mask from covering the mask of the pulse mask standard, the rising edge of the pulse mask is Since it suffices to exist between the dotted line A and the dotted line B, in this case, the oscillation delay of the time interval indicated by the arrow C can be obtained as an allowable range value.
Further, the worst value of the ratio α between the threshold current Ith and the laser diode operating current Iop is that the oscillation delay time Td increases when the laser diode operating current Iop is a fixed value and the threshold current Ith is large. This indicates the maximum value of Iop. Since the threshold current Ith and the laser diode operating current Iop are inspected for current-to-light output characteristics at the time of manufacturing the laser diode, the ratio α can be obtained. In the inspection at the time of manufacture, laser diodes having a ratio α equal to or higher than the worst value are excluded as defective.
[0013]
Next, using the threshold current maximum value Ith (Max) and the threshold current minimum value Ith (min) due to manufacturing variation of the threshold current Ith obtained by the inspection of the current vs. optical output characteristics at the time of manufacturing the laser diode, the following equation (6) The bias current Ib satisfying (7) is obtained and determined as the optimum fixed bias current Ib satisfying the pulse mask standard and the extinction ratio standard with respect to the manufacturing variation of the laser diode (fixed bias current determining step).
Ib = a × Ith (Max) (6)
Ib <Ith (min) (7)
Here, the above equation (6) is a conditional equation that satisfies the pulse mask standard with respect to manufacturing variations of laser diodes. This is because the minimum value of the bias current ratio a is obtained from the allowable range value of the oscillation delay time Td that satisfies the pulse mask standard.
Further, the above expression (7) is a conditional expression that satisfies the extinction ratio standard. In general, when Ib ≧ Ith, the extinction ratio deterioration becomes larger as compared with Ib <Ith. This is because the extinction ratio is determined by the ratio of the light output between data high and data low. As can be seen from the current-to-light output characteristics, the laser diode emits light at the threshold current Ith as a boundary. When Ib ≧ Ith, light is emitted even at low data, so the extinction ratio becomes small. Therefore, the condition of Ib <Ith is set to prevent extinction ratio deterioration.
The reason why the maximum value Ith (Max) and the minimum value Ith (min) are used as the threshold current Ith is because manufacturing variation in the current-to-light output characteristics of the laser diode is taken into consideration.
[0014]
In this way, the optimum fixed bias current Ib that satisfies the pulse mask standard and the extinction ratio standard with respect to the manufacturing variation of the laser diode is determined and applied from the bias current source 4 to the laser diode 3.
Further, in FIG. 1, the temperature compensator 5 detects the ambient temperature of the laser diode 3. Here, the laser diode 3 has a current-to-light output characteristic that changes due to a change in its ambient temperature. In the temperature compensator 5, even if its ambient temperature changes and the current-to-light output characteristic changes, The modulation current Imod supplied from the modulation current driving circuit 2 is temperature compensated so that the extinction ratio of the laser diode 3 is constant, and the fixed bias current Ib supplied from the bias current source 4 is temperature compensated.
[0015]
As described above, according to the first embodiment, the optimum fixed bias current Ib determined in advance that satisfies the pulse mask standard and the extinction ratio standard with respect to the manufacturing variation in the current-to-light output characteristic of the laser diode 3 is obtained. Since the bias current source 4 applied to the laser diode 3 is provided, the number of parts does not increase as in the case of feedback control of the bias current, and the number of parts can be reduced and the configuration can be reduced.
Further, since the fixed bias current Ib is determined in advance, it is not necessary to adjust the bias current source 4 in the inspection stage after manufacturing the optical transmitter, and the optical output adjustment can be simplified.
Furthermore, an optical output waveform that satisfies the pulse mask standard and the extinction ratio standard can be obtained from the laser diode 3.
Furthermore, an optical transmitter suitable for a continuous mode optical transmitter that performs data transmission continuously on the time axis can be obtained.
Furthermore, even if the ambient temperature of the laser diode 3 changes and the current-to-light output characteristic of the laser diode 3 changes, the temperature of the modulation current Imod and the fixed bias current Ib is compensated for, and the extinction ratio of the laser diode 3 is kept constant. can do.
[ 0016 ]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a bias current source that provides the laser diode with a predetermined optimum fixed bias current that satisfies the pulse mask standard and the extinction ratio standard with respect to manufacturing variations of the laser diode. Thus, the number of parts does not increase as in the case of feedback control of the bias current, and the number of parts can be reduced and the structure can be reduced.
Further, since the fixed bias current is determined in advance, it is not necessary to adjust the bias current source in the inspection stage after manufacturing the optical transmitter, and the optical output adjustment can be simplified.
Furthermore, an optical output waveform that satisfies the pulse mask standard and the extinction ratio standard can be obtained from the laser diode.
Furthermore, there is an effect that an optical transmitter suitable for a continuous mode optical transmitter that continuously performs data transmission on a time axis can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an optical transmitter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing current versus light output characteristics of a laser diode.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an oscillation delay time of a laser diode.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a pulse mask and a pulse mask standard.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between an allowable range value of an oscillation delay time and a pulse mask standard.
[Explanation of symbols]
1 data input terminal, 2 modulation current drive circuit, 3 laser diode, 4 bias current source, 5 temperature compensator.

Claims (2)

入力データに応じた変調電流に変換し、その変調電流をレーザダイオードに与える変調電流駆動回路と、
上記レーザダイオードの製造ばらつきに対してパルスマスク規格および消光比規格を満足する予め決定された最適な固定バイアス電流をそのレーザダイオードに与えるバイアス電流源とを備えた光送信器。
A modulation current drive circuit that converts the modulation current according to the input data and gives the modulation current to the laser diode;
An optical transmitter comprising: a bias current source that applies a predetermined optimal fixed bias current that satisfies a pulse mask standard and an extinction ratio standard with respect to manufacturing variations of the laser diode to the laser diode.
光送信器に用いられるレーザダイオードの発振遅延時間、キャリア寿命、そのレーザダイオードを駆動する変調電流およびバイアス電流、そのレーザダイオードの閾値電流からなる関係式において、その発振遅延時間にパルスマスク規格に基づく許容範囲値を、そのキャリア寿命に既定値を、それら閾値電流と変調電流にバイアス電流を加えたレーザダイオード動作電流との比にレーザダイオードの製造時の電流対光出力特性の検査で求まる最大値をそれぞれ設定して、それらバイアス電流と閾値電流との比の最小値を算出するバイアス電流比最小値算出工程と、
レーザダイオードの製造時の電流対光出力特性の検査で求まる製造ばらつきによる閾値電流最大値および閾値電流最小値から、上記バイアス電流比最小値算出工程で算出されたバイアス電流と閾値電流との比の最小値とその閾値電流最大値との積を算出し、その積がその閾値電流最小値よりも小さい時に、その積をレーザダイオードの製造ばらつきに対してパルスマスク規格および消光比規格を満足する最適な固定バイアス電流として決定する固定バイアス電流決定工程とを備えた光送信器の固定バイアス電流決定方法。
In the relational expression consisting of the oscillation delay time of the laser diode used in the optical transmitter, the carrier lifetime, the modulation current and bias current for driving the laser diode, and the threshold current of the laser diode, the oscillation delay time is based on the pulse mask standard. The maximum value obtained by examining the current-to-light output characteristics at the time of manufacturing the laser diode, the allowable range value, the default value for the carrier lifetime, and the ratio of the threshold current to the laser diode operating current obtained by adding the bias current to the modulation current. And a bias current ratio minimum value calculating step for calculating the minimum value of the ratio between the bias current and the threshold current,
The ratio of the bias current to the threshold current calculated in the above bias current ratio minimum value calculation step is calculated from the threshold current maximum value and the threshold current minimum value due to manufacturing variation obtained by inspection of the current-to-light output characteristics at the time of manufacturing the laser diode. Calculate the product of the minimum value and the threshold current maximum value, and when the product is smaller than the threshold current minimum value, the product satisfies the pulse mask standard and extinction ratio standard with respect to the manufacturing variation of the laser diode. A fixed bias current determining method for an optical transmitter, comprising: a fixed bias current determining step for determining a fixed bias current.
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