JP4062299B2 - 光送信器 - Google Patents

Description

本発明は、光送信器に関する。

文献１（特開平９−１９１２９３号公報）には、光波長多重装置のための光送信回路が記載されている。この光送信回路では、温度制御回路を用いて、半導体レーザ素子の温度を所望波長に対応する温度にフィードバック制御する。レーザダイオード（ＬＤ）モジュールの発振波長を安定化するための温度制御回路において、温度モニタ信号と温度設定信号との差がずれている間は温度エラー信号を生成する。この温度エラー信号を用いてＬＤドライバをオフとして、ＬＤ駆動電流を流さない。この光送信回路は、パワーオン時等の初期動作時に波長が安定せず他の波長に悪影響を与えることを防止する。

文献２（特開２００３−２９８５２４号公報）には、波長安定化光源が記載されている。この波長安定化光源では、温度制御回路を用いて、発光素子の温度を所望波長に対応する温度にフィードバック制御する。ＬＤのパワーオン時に、ＬＤの出力を出力シャットダウン回路によりシャットダウンする。この状態において、ＬＤの温度制御を開始して、所望の波長に対応する温度に安定させる。ＬＤの温度が安定したならば出力シャットダウン回路を解除する。この波長安定化光源は、ＬＤのパワーオン時における近接波長間のクロストークによる劣化を防止し得る。
特開平９−１９１２９３号公報 特開２００３−２９８５２４号公報

これらの文献に記載された光波長多重装置および波長安定化光源では、ＬＤの温度を所望の波長に対応する温度にするためにフィードバック制御を用いている。ＬＤの温度制御が高利得のフィードバック制御回路を用いるので、ＬＤ温度の過渡応答にオーバーシュートおよびアンダーシュートが生じる可能性がある。過渡応答では、ＬＤの温度は、所望波長に対応する温度レンジを超えて振動しながら最終的に該温度レンジ内に収束する。温度レンジ内にＬＤの温度があるという条件だけでＬＤをオンすれば、ＬＤの温度が十分に安定化される前にＬＤがオンされてしまう。この結果、ＬＤがオン／オフを繰り返す。つまり、ＬＤの出力は不安定となる。

そこで、本発明は、上記の事項を鑑みて為されたものであり、光送信器のスタートアップの際にＬＤの出力に生じるオーバーシュート／アンダーシュートを防止できる光送信器を提供することを目的としている。

本発明の一側面によれば、光送信器は、（ａ）レーザダイオードと、（ｂ）前記レーザダイオードを駆動するレーザドライバと、（ｃ）前記レーザダイオードの温度を制御するための熱電素子と、（ｄ）前記レーザダイオードの温度に対応する温度モニタ信号と前記レーザダイオードの目標温度を示す目標信号とに応答して前記熱電素子を駆動するための駆動信号を発生し、前記温度モニタ信号と前記目標信号との差に対応する誤差信号を発生する温度制御部と、（ｅ）前記誤差信号の値が所定の収束判定範囲に連続してとどまる時間が所定値を超える場合に、前記レーザドライバを動作可能にするイネーブル信号を発生する判定部とを備える。また、前記判定部は、（ｅ１）前記収束判定範囲を示す信号および前記誤差信号を受け、誤差信号が収束判定範囲内にある間はカウントイネーブル信号をイネーブルし、誤差信号の値が前記収束判定範囲外に遷移したときにカウンタリセット信号をイネーブルするカウンタ制御部と、（ｅ２）前記カウントイネーブル信号がイネーブルされているときクロックをカウントしてカウント信号を発生し、前記カウンタリセット信号がイネーブルされたときリセットされるカウンタと、（ｅ３）前記所定値と前記カウント信号とを比較して、前記カウント信号が前記所定値を超える場合、前記イネーブル信号を発生するドライバ制御部とを含むことができる。

この光受信器によれば、誤差信号が所定の収束判定範囲に連続してとどまる時間が所定の基準値を超える否かを判定し、誤差信号が当該基準値より短い期間しか収束判定範囲に留まっていないときはレーザダイオードは動作しない。これ故に、レーザダイオードの光出力に生じるレーザダイオードの温度不安定性に伴う発振波長のオーバーシュート、アンダーシュートが防止される。

本発明に係る光受信器では、前記判定部は、（ｅ１）前記収束判定範囲を示す信号および前記誤差信号を受け、誤差信号が収束判定範囲内にある間はカウントイネーブル信号をイネーブルし、誤差信号の値が前記収束判定範囲外に遷移したときにカウンタリセット信号をイネーブルするカウンタ制御部と、（ｅ２）前記カウントイネーブル信号がイネーブルされているときクロックをカウントしてカウント信号を発生し、前記カウンタリセット信号がイネーブルされたときリセットされるカウンタと、（ｅ３）前記所定値と前記カウント信号とを比較して、前記カウント信号が前記所定値を超える場合、前記イネーブル信号を発生するドライバ制御部とを含むことができる。

この光送信器によれば、収束判定範囲に誤差信号の値が連続してとどまる時間をクロックをカウントすることにより計時しているので、判定部の入力にヒステリシスを設ける必要がなく、レーザダイオードの出力に生じるレーザダイオードの温度不安定性に伴う発振波長のオーバーシュート、アンダーシュートが防止される。

本発明の別の側面によれば、光送信器は、（ａ）レーザダイオードと、（ｂ）前記レーザダイオードを駆動するレーザドライバと、（ｃ）前記レーザダイオードの温度を制御するための熱電素子と、（ｄ）前記レーザダイオードの温度に対応する温度モニタ信号と前記レーザダイオードの目標温度を示す目標信号とに応答して前記熱電素子を駆動するための駆動信号を発生し、前記温度モニタ信号と前記目標信号との差に対応する誤差信号を発生する温度制御部と、（ｅ）前記誤差信号が所定の第１の収束判定範囲内にあり且つ前記誤差信号の変化率が所定の第２の収束判定範囲内にある場合に、前記レーザドライバを動作可能にするイネーブル信号を発生する判定部とを備える。

この光受信器によれば、誤差信号および誤差信号の変化率が、それぞれの収束判定範囲にあるか否かを判定しているので、誤差信号および誤差信号の変化率の一方のみしか、該収束判定範囲にないときにはレーザダイオードは動作しない。これ故に、レーザダイオードの出力に生じるレーザダイオードの温度不安定性に伴う発振波長のオーバーシュート、アンダーシュートが防止される。

本発明に係る光受信器では、前記判定部は、（ｅ１）前記第１の収束判定範囲を示す第１の信号および前記誤差信号を受け、前記誤差信号の値が前記第１の収束判定範囲内にあるとき、第１の信号をイネーブルするレンジ判定部と、（ｅ２）前記第２の収束判定範囲を示す第２の信号および前記誤差信号を受け、前記誤差信号の変化率が前記第２の収束判定範囲内にあるとき、前記第２の信号をイネーブルする変化率判定部と、（ｅ３）前記第１の信号および前記第２の信号に応答して、前記イネーブル信号を発生するドライバ制御部とを含むことができる。

この光送信器によれば、誤差信号および誤差信号の変化率がそれぞれの収束判定範囲にある否かを判定しているので、レーザダイオードが所望の温度範囲に収束した後に速やかにイネーブル信号を発生できる。

以上説明したように、本発明によれば、光送信器のスタートアップの際にＬＤの出力に生じるオーバーシュート／アンダーシュートを防止できる光送信器が提供される。

本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の光送信器に係わる実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る光送信器を示すブロック図である。光送信器１１は、ＬＤ１３と、ＬＤドライバ１５と、熱電素子１７と、温度制御部１９と、判定部２１とを備える。ＬＤ１３として、例えば、ファブリペロ型ＬＤ、分布帰還（ＤＦＢ）型ＬＤおよび面発光型ＬＤを使用することができる。熱電素子１７は、ＬＤ１３の温度を調整するために用いられる。熱電素子１７としては、例えば、ペルチェ素子を使用することができる。ＬＤドライバ１５は、入力１５ａおよび出力１５ｂを有する。ＬＤ１３は、ＬＤドライバ１５から出力される駆動信号Ｓ_Ｄに応答して信号光Ｌ１を発生する。信号光Ｌ１は、ＬＤ１３に光学的に結合された光ファイバＷＧに入射する。

温度制御部１９は、ＬＤ１３の温度に対応する温度モニタ信号Ｍ１を受ける第１の入力１９ａおよびＬＤ１３の目標温度に対応する目標信号Ｔ１を受ける第２の入力１９ｂを有する。温度制御部１９は、温度モニタ信号Ｍ１および目標信号Ｔ１に応答して熱電素子１７を駆動するための制御信号Ｄ_ＴＥＣを第１の出力１９ｃから出力する。また、温度モニタ信号Ｍ１と目標信号Ｔ１との差に対応する誤差信号Ｓ_ＳＵＢを第２の出力１９ｄから出力する。

判定部２１は、温度制御部１９が出力した誤差信号Ｓ_ＳＵＢを第１の入力２１ａに受け、誤差信号Ｓ_ＳＵＢの値が収束判定範囲に連続してとどまる期間が基準時間Ｔ_ＲＥＦを超える場合に、ＬＤドライバ１５を動作可能にするイネーブル信号Ｓ_ＤＥＮＢを出力２１ｂからＬＤドライバ１５に向けて出力する。ＬＤドライバ１５の入力１５ｃはこのイネーブル信号Ｓ_ＤＥＮＢを受ける。

この光送信器１１によれば、誤差信号Ｓ_ＳＵＢが所定の収束判定範囲に決められた時間Ｔ_ＲＥＦに留まらない時には、ＬＤの動作は許可されない。

図１に示した実施例では、温度モニタ信号Ｍ１は、光モジュール２３内の温度センサ２５から出力される。温度センサ２５としては、例えばサーミスタを使用できる。

判定部２１は、カウンタ制御部３１と、カウンタ３３と、ドライバ制御部３７とを含んでいる。カウンタ制御部３１は、収束判定範囲を示すレンジ信号Ｓ_ＲＮＧが入力される第１の入力３１ａおよび誤差信号Ｓ_ＳＵＢが入力される第２の入力３１ｂを有し、レンジ信号Ｓ_ＲＮＧおよび誤差信号Ｓ_ＳＵＢに基づき生成されたカウントイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢをカウンタ３３に出力する。このカウントイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢは、誤差信号Ｓ_ＳＵＢがレンジ信号よりも小さい場合だけ、すなわち、誤差信号Ｓ_ＳＵＢが収束判定範囲内にある間だけ発生される。また、カウンタ制御部３１は、誤差信号Ｓ_ＳＵＢが収束判定範囲外に外れたとき、すなわち、誤差信号Ｓ_ＳＵＢがレンジ信号Ｓ_ＲＮＧよりも大きい場合には、カウンタリセット信号Ｓ_ＲＥＳをカウンタ３３に対して出力する。カウントイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢとカウンタリセット信号Ｓ_ＲＥＳは相補的な信号である。

カウンタ３３は、カウントイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢおよびカウンタリセット信号Ｓ_ＲＥＳをカウンタ制御部３１から受け、またクロック源３５からクロック信号ＣＬＫを受ける。カウンタ３３は、カウントイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢを受けているときクロック信号ＣＬＫを計数しその結果をカウント信号Ｓ_{ＣＯＵＮＴ}としてドライバ制御部３７に出力する。また、カウンタ３３は、カウンタリセット信号Ｓ_ＲＥＳに応答してリセットされる。

ドライバ制御部３７は、判定部２１の外部から基準時間Ｔ_ＲＥＦに対応する信号Ｓ_ＴＨと、カウンタ３３からカウント信号Ｓ_{ＣＯＵＮＴ}を受け、これらしきい値信号Ｓ_ＴＨとカウント信号Ｓ_{ＣＯＵＮＴ}と比較し、該比較結果が、カウント信号Ｓ_{ＣＯＵＮＴ}がしきい値信号Ｓ_ＴＨを上回っている場合、すなわち、誤差信号Ｓ_ＳＵＢが収束判定範囲に連続してとどまる時間が基準時間Ｔ_ＲＥＦを超える場合、ドライバイネーブル信号Ｓ_ＤＥＮＢをＬＤドライバ１５に向けて出力する。

続いて、図２（Ａ）に基づき光送信器の動作を説明する。図２（Ａ）はＬＤの光出力を、図２（Ｂ）は誤差信号Ｓ_ＳＵＢを、図２（Ｃ）はクロック信号ＣＬＫを、図２（Ｄ）はカウントイネーブル信号を、図２（Ｅ）はリセット信号を、図２（Ｆ）はカウンタの動作を、図２（Ｇ）はイネーブル信号をそれぞれ示すタイミングチャートである。これら図２（Ａ）から図２（Ｇ）において、横軸は、時間を示している。

時刻ｔ０において、光通信器１１の電源が投入される（あるいは、リセットされる）。本タイミングチャートでは、パワーオンリセットが作用している場合を示しており、時刻ｔ１において、リセット信号Ｓ_ＲＥＳが解除される。カウンタ制御部２１では常に誤差信号Ｓ_ＳＵＢが収束判定範囲の内にあるか否かが比較される。時刻ｔ１〜ｔ２においては、誤差信号Ｓ_ＳＵＢは、収束判定範囲の上限を越えており、ＬＤドライバへの信号Ｓ_ＤＥＮＢはディスエーブルされたままである。この状態で温度制御部１９の動作によりＬＤ１３の温度が変更され、誤差信号Ｓ_ＳＵＢが変化し、時刻ｔ２において、誤差信号Ｓ_ＳＵＢが収束判定範囲に入り、カウンタ制御部３１が、カウンタイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢをカウンタ３３に出力し、クロックＣＬＫのカウントが開始される。ドライバ制御部３７では、カウンタ３３からのカウント信号Ｓ_{ＣＯＵＮＴ}をしきい値信号Ｓ_ＴＨと比較する。この比較は、例えばカウント信号Ｓ_{ＣＯＵＮＴ}をアナログ値に変換した後にしきい値Ｓ_ＴＨと比較することにより行うことができる。

図２では、カウンタ３３がクロック信号ＣＬＫを４カウントした後、時刻ｔ３において誤差信号Ｓ_ＳＵＢが、収束判定範囲の下限より小さくなり、カウンタ制御部３１が、カウンタイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢをディスエーブルし、クロックＣＬＫのカウントを停止すると同時に、リセット信号Ｓ_ＲＥＳを出力してカウンタ３３をリセットする。

さらにＬＤ１３の温度が変更され、（ＬＤドライバはディスエーブルされたままであるので非発光状態にある）時刻ｔ４からｔ５の間において、誤差信号Ｓ_ＳＵＢが再び収束判定範囲に入り、カウンタ制御部３１におけるカウンタイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢの出力、カウンタ３３におけるクロックＳ_ＣＬＫのカウント開始、さらに時刻ｔ５におけるカウンタイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢのディスエーブル化、クロックＣＬＫのカウントの停止を繰り返す。

さらに、温度制御部１９によりＬＤ１３の温度が安定化され、時刻ｔ６において誤差信号Ｓ_ＳＵＢが再び収束判定範囲に入ると、カウンタ制御部３１は、カウンタイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢを再び出力し、カウンタ３３がクロックＣＬＫのカウントを開始する。誤差信号Ｓ_ＳＵＢの変化の様子が時刻ｔ７において変わるけれども、誤差信号Ｓ_ＳＵＢは収束判定範囲から外れることがなく、カウンタ３３はカウントを継続し１５カウントを行うが、このカウント数は、基準時間Ｔ_ＲＥＦより大きいので、ドライバ制御部３７は、時刻ｔ８においてイネーブル信号Ｓ_ＤＥＮＢ信号をＬＤドライバ１５に出力する。ドライバイネーブル信号Ｓ_ＤＥＮＢ信号に応答して、ＬＤドライバ１５は、ＬＤ１３に駆動信号Ｓ_Ｄを出力し、ＬＤ１３は、図２（Ａ）に示されるように、レーザ光を発生する。

図３はフローチャート１００を示す図面である。図４（Ａ）は、温度モニタ信号の波形を示す図面であり、図４（Ｂ）は、イネーブル信号の波形を示す図面である。図４（Ａ）および図４（Ｂ）の横軸は時間を示す。

光送信器の電源が投入された後に、ステップＳ１０１においてカウンタをリセットする。ステップＳ１０２において、温度モニタ信号Ｍ１を読みとる。ステップＳ１０３において、温度モニタ信号Ｍ１を所定の範囲の上限値Ｔｍａｘと下限値Ｔｍｉｎと比較する。温度モニタ信号Ｍ１が所定の範囲から外れている場合、第１のループＬＯＯＰ１に従って、ステップＳ１０１に戻る。温度モニタ信号Ｍ１が所定の範囲内にある場合、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４において、カウンタ３３はクロックＣＬＫをカウントする。カウントイネーブル信号Ｓ_ＣＥＮＢが出ている間、クロックＣＬＫがカウントされる。このカウント数が基準時間Ｔ_ＲＥＦに対応する値ＲＥＦ以下のとき、第２のループＬＯＯＰ２に従ってステップＳ１０２に戻る。該カウント数が基準時間Ｔ_ＲＥＦに対応する値ＲＥＦを超えるとき、ステップＳ１０５に進む。

図４（Ａ）において、温度センサで測定されるＬＤ１３の温度は、温度センサ２５、温度制御回路１９、熱電素子１７で構成される制御ループ内の各要素の制御時定数の影響を受け、温度センサで測定される温度には、図４（Ａ）に示される様なオーバーシュート、アンダーシュートを生じつつ、所定の温度範囲に入る様に期間制御される。その間、判定部２１は図３のフローチャートにおける、ループＬＯＯＰ１およびＬＯＯＰ２を繰り返し、最終的に時刻ｔ８において、図４（Ｂ）に示されるようにドライバイネーブル信号Ｓ_ＤＥＮＢを発生する。

温度誤差信号Ｓ_ＳＵＢが所定範囲Ｓ_ＲＮＧ内に収まってから０．４秒程度その状態が継続した場合には、それ以降ＬＤの温度について所定範囲Ｓ_ＲＮＧから外れる様なオーバーシュート、アンダーシュートが生じないことが確かめられた。この場合、クロック信号ＣＬＫの周波数を、例えば５ミリ秒（周波数２００Ｈｚ）程度とすると、カウンタで８０カウント計数された場合に、ＬＤ温度が安定化したとみなして、ドライバイネーブル信号Ｓ_ＤＥＮＢをドライバ制御部３７は出力する。また、ＬＤ１３の温度収束判定範囲は±３℃程度に設定するのが好ましい。この範囲でＬＤ１３の温度が変動した場合に、ＬＤ１３の発振波長は±０．３ｎｍ程度変動することとなる。

図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）および図５（Ｄ）は、それぞれマイナス５℃、４０℃、５０℃、６５℃の環境温度下に置かれた光送信器のレーザ波長の変化を示す図面である。ここでこれらの図で縦軸は波長を示し、横軸は時間を示す。破線は、ＬＤ１３の発振波長に対応した収束判定範囲を示す。ＬＤの発振波長がパワーオンされて後最初に収束判定範囲内に入ってから同範囲から外れるまでの時間ｔ_ｏｐは周囲温度Ｔ_ａに依存し、周囲温度６５℃の場合が最長で約０．４秒程度である。従って、これらの実験からＬＤの温度が安定だと判定できる時間を０．４秒と設定することで、−５℃〜６５℃の範囲で温度が安定した後にＬＤを駆動することができ、ＬＤの発振波長に所定範囲を外れる様にアンダーシュート、オーバーシュートが生ずるのを避けることが可能となる。

（第２の実施の形態）
図６は、第２の実施の形態に係る光送信器を示すブロック図である。光送信器４１は、第１の実施の形態とは異なる判定部５１を有する。

本実施の形態の判定部５１は、レンジ判定部５３と、変化率判定部５５と、ドライバ制御部５７とを含む。レンジ判定部５３には、第１の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ１}に対応する第１のレンジ信号Ｓ_ＲＮＧ１と誤差信号Ｓ_ＳＵＢとが入力され、誤差信号Ｓ_ＳＵＢの値が第１の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ１}内にあるとき第１の信号Ｓ_１をドライバ制御部に出力する。変化率判定部５５は、第２の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ２}を示す第２のレンジ信号Ｓ_ＲＮＧ２と誤差信号Ｓ_ＳＵＢとが入力され、誤差信号Ｓ_ＳＵＢの変化率を求め、その変化率が第２の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ２}内にあるとき、第２の信号Ｓ_２をドライバ制御部５７に出力する。ドライバ制御部５７は、レンジ判定部５３から第１の信号Ｓ_１を、および変化率判定部から第２の信号Ｓ_２を受け、これら第１の信号Ｓ_１および第２の信号Ｓ_２に応答して、ドライバイネーブル信号Ｓ_ＤＥＮＢをＬＤドライバ１５に向けて出力する。

続いて、光送信器４１の動作を説明する。図７（Ａ）〜図７（Ｆ）は、それぞれ、光出力、誤差信号、第１の信号Ｓ_１、誤差信号の傾き、第２の信号Ｓ_２、ドライバイネーブル信号を示す。

時刻ｔ０において、光通信器４１の電源が投入される（あるいは、リセットされる）。時刻ｔ１〜ｔ２では、誤差信号Ｓ_ＳＵＢは、第１の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ１}の上限より大きく、第１の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ１}外にはずれており、第１の信号Ｓ_１は論理Ｌに設定され、誤差信号Ｓ_ＳＵＢが第１の判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ１}から外れていることを示す（図６（Ｃ））。変化率判定部５５は、誤差信号Ｓ_ＳＵＢの変化率を求め、この時の変化率が値Ｖ１であるので、第２の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ２}外にはずれており、（ロウ信号）を生成する第２の信号Ｓ_２を論理Ｌに設定する。

誤差信号Ｓ_ＳＵＢの変化率は以下のように求められる。変化率の演算例としては、メモリと演算器を使って、今の誤差信号Ｓ_ＳＵＢ（ｎ）と前の誤差信号Ｓ_ＳＵＢ（ｎ−１）を用いて、その時の変化率Ｄ（ｎ）を下記の式により求める。
Ｄ（ｎ）＝（Ｓ_ＳＵＢ（ｎ）−Ｓ_ＳＵＢ（ｎ−１））／Ｔ
この値の絶対値を変化率として使用できる。

時刻ｔ２〜ｔ３において、誤差信号Ｓ_ＳＵＢが収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ１}に入りレンジ判定部５３は第１の信号Ｓ_１を論理Ｈに設定するが、変化率判定部５５は、誤差信号Ｓ_ＳＵＢの変化率はＶ１のままであり、第２の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ２}外にはずれているので、第２の信号Ｓ_２は論理Ｌのまま維持される。また、ドライバイネーブル信号Ｓ_ＤＥＮＢもイネーブルされない。

時刻ｔ３〜ｔ５においては、まず、ｔ３〜ｔ４においてはｔ１〜ｔ２の状態と同様に、誤差信号Ｓ_ＳＵＢは第１の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ１}から外れ、また、その変換率も第２の収束判定範囲から外れているので、第１の信号Ｓ_１、第２の信号Ｓ_２ともにディスエーブルされたままである。さらに、時刻ｔ４〜ｔ５においては、誤差信号Ｓ_ＳＵＢがＶ２に変化して変化率が小さくなっているものの、その値は依然として第２の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ２}から外れたままであるので、第２の信号Ｓ_２もディスエーブルされたままである。

以上の様な状態を繰り返しつつ、温度制御部１９によるＬＤ１３の温度が安定化され、時刻ｔ６において、誤差信号Ｓ_ＳＵＢが第１の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ１}内に入り第１の信号Ｓ_１は論理Ｈに設定される。しかしながら、誤差信号Ｓ_ＳＵＢの変化率はＶ３のままであり、これは第２の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ２}外にはずれているので、変化率判定部５５は、第２の信号Ｓ_２は論理Ｌが維持される。

さらにＬＤ１３の温度が安定化され、時刻ｔ７以降においては、誤差信号Ｓ_ＳＵＢは第１の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ１}内に収まったままその変化率がＶ４となり、これは第２の収束判定範囲Ｒ_{ＣＯＮＶ２}内にあるので、第２の信号Ｓ_２を論理Ｈに設定する。ドライバ制御部５７は、第１および第２の信号Ｓ_１、Ｓ_２がともに論理Ｈに設定されたのを受けて、ドライバイネーブル信号Ｓ_ＤＥＮＢをイネーブルとして、ＬＤドライバ１５は、ＬＤ１３に駆動信号Ｓ_Ｄを出力する。

好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。

図１は、第１の実施の形態に係る光送信器を示すブロック図である。 図２（Ａ）は、光送信器の光出力を示す図面である。図２（Ｂ）は、誤差信号の波形を示す図面である。図２（Ｃ）は、クロック信号の波形を示す図面である。図２（Ｄ）は、カウントイネーブル信号の波形を示す図面である。図２（Ｅ）は、リセット信号の波形を示す図面である。図２（Ｆ）は、カウンタの動作を示す図面である。図２（Ｇ）は、イネーブル信号の波形を示す図面である。 図３はフローチャート１００を示す図面である。 図４（Ａ）は、温度モニタ信号の波形を示す図面である。図４（Ｂ）は、イネーブル信号の波形を示す図面である。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）および図５（Ｄ）は、それぞれ−５℃、＋４０℃、＋５０℃、＋６０℃の環境温度に置かれた光送信器の出力波長の変化を示す図面である。 図６は、第２の実施の形態に係る光送信器を示すブロック図である。 図７（Ａ）は、光送信器の光出力を示す図面である。図７（Ｂ）は、誤差信号の波形を示す図面である。図７（Ｃ）は、レンジ判定部からの第１の信号の波形を示す図面である。図７（Ｄ）は、誤差信号の傾きの値を表す信号の波形を示す図面である。図７（Ｅ）は、変化率判定部からの第２の信号の波形を示す図面である。図７（Ｆ）は、イネーブル信号の波形を示す図面である。

符号の説明

１１…光送信器、１３…レーザダイオード、１５…レーザドライバ、１７…熱電素子、１９…温度制御部、２１…判定部、Ｓ_Ｔ…伝送信号、Ｓ_Ｄ…駆動信号、Ｌ１…信号光、ＷＧ…光ファイバ、Ｍ１…温度モニタ信号、Ｔ１…目標信号、Ｄ_ＴＥＣ…制御信号、Ｓ_ＤＥＮＢ…イネーブル信号、２３…光モジュール、２５…温度センサ、３１…カウンタ制御部、３３…カウンタ、３７…ドライバ制御部、Ｓ_ＲＮＧ…レンジ信号、Ｓ_ＣＥＮＢ…カウントイネーブル信号、３５…クロック源、ＣＬＫ…クロック、Ｓ_ＴＨ…しきい値信号、５１…判定部、５３…レンジ判定部、５５…変化率判定部、５７…ドライバ制御部、Ｒ_{ＣＯＮＶ１}…第１の収束判定範囲、Ｒ_{ＣＯＮＶ２}…第２の収束判定範囲、Ｓ_ＲＮＧ１…第１のレンジ信号

Claims (3)

1. レーザダイオードと、
   前記レーザダイオードを駆動するレーザドライバと、
   前記レーザダイオードの温度を制御するための熱電素子と、
   前記レーザダイオードの温度に対応する温度モニタ信号と前記レーザダイオードの目標温度を示す目標信号とに応答して前記熱電素子を駆動するための駆動信号を発生し、前記温度モニタ信号と前記目標信号との差に対応する誤差信号を発生する温度制御部と、
   前記誤差信号の値が所定の収束判定範囲に連続してとどまる時間が所定値を超える場合に、前記レーザドライバを動作可能にするイネーブル信号を発生する判定部と
   を備え、
   前記判定部は、
   前記収束判定範囲を示す信号および前記誤差信号を受け、前記誤差信号が前記収束判定範囲内にある間カウントイネーブル信号をイネーブルし、前記誤差信号の値が前記収束判定範囲外に遷移したときカウンタリセット信号をイネーブルするカウンタ制御部と、
   前記カウントイネーブル信号がイネーブルされているときクロックをカウントしてカウント信号を発生し、前記カウンタリセット信号がイネーブルされたときリセットされるカウンタと、
   前記所定値と前記カウント信号とを比較して、前記カウント信号が前記所定値を超える場合に前記イネーブル信号を発生するドライバ制御部と
   を含むことを特徴とする光送信器。
2. レーザダイオードと、
   前記レーザダイオードを駆動するレーザドライバと、
   前記レーザダイオードの温度を制御するための熱電素子と、
   前記レーザダイオードの温度に対応する温度モニタ信号と前記レーザダイオードの目標温度を示す目標信号とに応答して前記熱電素子を駆動するための駆動信号を発生し、前記温度モニタ信号と前記目標信号との差に対応する誤差信号を発生する温度制御部と、
   前記誤差信号が所定の第１の収束判定範囲内にあり且つ前記誤差信号の変化率が所定の第２の収束判定範囲内にある場合に、前記レーザドライバを動作可能にするイネーブル信号を発生する判定部と
   を備えることを特徴とする光送信器。
3. 前記判定部は、
   前記第１の収束判定範囲を示す第１の信号および前記誤差信号を受け、
   前記誤差信号が前記第１の収束判定範囲内にあるとき、第１の信号をイネーブルするレンジ判定部と、
   前記第２の収束判定範囲を示す第２の信号および前記誤差信号を受け、前記誤差信号の変化率が前記第２の収束判定範囲内にあるとき、前記第２の信号をイネーブルする変化率判定部と、
   前記第１の信号および前記第２の信号に応答して、前記イネーブル信号を発生するドライバ制御部と
   を含むことを特徴とする請求項２に記載された光送信器。
   

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