JP5238583B2 - バースト光送信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、バースト状の光信号を送信するバースト光送信装置に関する。
図１は、従来のバースト光送信装置を説明するブロック図である。従来のバースト光送信装置は、信号光送信手段１１と、信号光送信手段１１に変調信号を供給する変調回路１２と、信号光送信手段１１にバイアス電流を供給するバイアス電流回路１３とを含み、信号光送信手段１１の光出力をモニタするモニタ手段１４と、モニタ手段１４にてモニタした光出力レベルに応じてバイアス電流回路１３を制御するフィードバック回路１５とを含む（例えば、特許文献１を参照。）。フィードバック回路１５は、モニタ手段１４が出力した電流を電圧に変換する変換回路１５２と、この電圧と基準電圧とを比較し、その差に応じたバイアス電流をバイアス電流回路１３に指示するＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１５１と、を持ち（例えば、特許文献２を参照。）、バースト光信号の出力レベルでフィードバック制御を行うことができる。
特開２００１−３５２１２６号公報 特開２００２−３１９８９７号公報
図２は、従来のバースト光送信装置の各信号のタイミングチャートである。（ａ）は端子１６に入力される入力信号である。（ｂ）は端子１７に入力されるバースト光信号の送信可否を制御する制御信号である。（ｃ）はバイアス電流である。（ｅ）は変調信号である。（ｆ）は出力されるバースト光信号である。（ｇ）及び（ｈ）は変調信号のデューティ比を説明する概略図である。（ｉ）及び（ｊ）はバースト光信号のデューティ比を説明する概略図である。
バイアス電流回路１３がバイアス電流を信号光送信手段１１に供給する場合、図２（ｃ）のようにバイアス電流の供給開始から定常状態になるまで立ち上がり時間を要する。しかし、バースト光信号が高速になると、立ち上がり時間中にバースト光信号が送信されることがある。この場合、バイアス電流が少ないため、立ち上がり時間のバースト光信号のデューティ比（図２（ｉ））を定常時のバースト光信号のデューティ比（図２（ｊ））に維持することが困難であった。
図３は、送信開始時の先頭バースト光信号のアイ波形である。クロスポイントレベルＬｃがオフレベルＬｌに近づき、デューティ比が低下していることがわかる。なお、以下の説明では、立ち上がり時間を補償時間と記載する場合がある。
そこで、本発明は、高速のバースト光信号を送信する場合であっても、送信開始直後のバースト光信号のデューティ比を定常時のデューティ比に維持できるバースト光送信装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るバースト光送信装置は、変調信号のデューティ比を制御する制御回路を備えることとした。
具体的には、本発明に係るバースト光送信装置は、入力信号を変調して変調信号を生成する変調回路と、前記変調信号に基づきバースト光信号を送信する信号光送信手段へバイアス電流を供給するバイアス電流回路と、前記バイアス電流回路が前記信号光送信手段へバイアス電流の供給を開始する供給開始時から所定の補償時間の間と定常状態との前記バースト光信号のデューティ比が等しくなるように、前記変調回路に対し前記変調信号のデューティ比を制御する制御回路と、を備える。
本バースト光送信装置は、変調回路が出力する変調信号のデューティ比を調整し、バイアス電流の立ち上がり時間中のバースト光信号のデューティ比を調整することができる。従って、本発明は、高速のバースト光信号を送信する場合であっても、送信開始直後のバースト光信号のデューティ比を定常時のデューティ比に維持できるバースト光送信装置を提供することができる。
本発明に係るバースト光送信装置の前記制御回路は、前記バイアス電流回路に前記信号光送信手段への前記バイアス電流供給の可否を指示する制御信号に基づいて前記変調回路を制御するタイミングを判断することが好ましい。バースト光信号の送信開始時に遅滞なく変調信号のデューティ比を調整することができる。
本発明に係るバースト光送信装置の前記制御回路は、前記供給開始時における前記変調信号のデューティ比が定常状態における前記変調信号のデューティ比と最も大きく異なるようにし、前記補償時間に前記変調信号のデューティ比が徐々に定常状態における前記変調信号のデューティ比へ近づくように前記変調回路を制御することが好ましい。立ち上がり時間中のバイアス電流の変動に応じて変調信号のデューティ比を調整することで、バースト光信号送信中のバースト光信号のデューティ比を一定に保つことができる。
本発明は、高速のバースト光信号を送信する場合であっても、送信開始直後のバースト光信号のデューティ比を定常時のデューティ比に維持できるバースト光送信装置を提供することができる。
従来のバースト光送信装置を説明するブロック図である。 従来のバースト光送信装置の動作を説明するタイミングチャートである。 従来のバースト光送信装置における送信開始時の先頭バースト光信号のアイ波形である。 本発明に係るバースト光送信装置を説明するブロック図である。 本発明に係るバースト光送信装置の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明に係るバースト光送信装置における送信開始時の先頭バースト光信号のアイ波形である。 本発明に係るバースト光送信装置の制御回路を説明する図である。
以下、具体的に実施形態を示して本発明を詳細に説明するが、本願の発明は以下の記載に限定して解釈されない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
図４は、本実施形態のバースト光送信装置を説明するブロック図である。本バースト光送信装置は、入力信号を変調して変調信号を生成する変調回路１２と、前記変調信号に基づきバースト光信号を送信する信号光送信手段１１へバイアス電流を供給するバイアス電流回路１３と、バイアス電流回路１３が信号光送信手段１１へバイアス電流の供給を開始する供給開始時から所定の補償時間の間と定常状態との前記バースト光信号のデューティ比が等しくなるように、変調回路１２に対し前記変調信号のデューティ比を制御する制御回路２１と、を備える。
信号光送信手段１１は、例えば、レーザーダイオード（ＬＤ）である。変調回路１２は、このＬＤを駆動するＬＤ駆動回路とすることができる。ＬＤ駆動回路は出力する変調信号のデューティ比を調整するクロスポイント調整端子１２ａを有する。例えば、クロスポイント調整端子１２ａに入力する電位を調整することでデューティ比を調整することができる。
制御回路２１は、変調回路１２のクロスポイント調整端子１２ａと接続しており、任意に電位を変えることができる。このため、制御回路２１がクロスポイント調整端子１２ａに入力する電位を変更することで、変調回路１２はデューティ比の異なる制御信号を出力する。
端子１７は、制御回路２１及びバイアス電流回路１３に接続しており、端子１７に入力される制御信号が制御回路２１及びバイアス電流回路１３に入力される。制御回路２１は、バイアス電流回路１３に信号光送信手段１１へのバイアス電流供給の可否を指示する制御信号に基づいて変調回路１２を制御するタイミングを判断する。
図５を用いて本バースト光送信装置の動作を詳細に説明する。図５は、本バースト光送信装置の各信号のタイミングチャートである。（ａ）は端子１６に入力される入力信号である。（ｂ）は端子１７に入力されるバースト光信号の送信可否を制御する制御信号である。（ｃ）はバイアス電流である。（ｄ）は制御回路２１がクロスポイント調整端子１２ａに入力する電離である。（ｅ）は変調信号である。（ｆ）は出力されるバースト光信号である。（ｇ）及び（ｈ）は変調信号のデューティ比を説明する概略図である。（ｉ）及び（ｊ）はバースト光信号のデューティ比を説明する概略図である。
図２で説明したように、バースト光信号の送信開始時のバイアス電流は立ち上がり中であり定常時に比べて少なくなっている（図５（ｃ））。そこで、制御回路２１は、時刻ｔ１に送信可能を示す制御信号が端子１７に入力されたことを知り（図５（ｂ））、変調回路１２のクロスポイント調整端子１２ａへ入力する電位を上昇させる（図５（ｄ））。変調回路１２は、クロスポイント調整端子１２ａの電位が高くなったため、出力する変調信号のデューティ比を定常時のデューティ比（図５（ｈ））に比べて高くする（図５（ｇ））。信号光送信手段１１は、バイアス電流が少ないため、デューティ比が低下したバースト光信号を出力することになるが、高いデューティ比の変調信号に補償されて定常時のバースト光信号のデューティ比（図５（ｊ））を維持できる（図５（ｉ））。
バイアス電流の立ち上がり時間に対してバースト光信号の送信時間が非常に短い場合、バイアス電流の変化分を無視できるので制御回路２１がクロスポイント調整端子１２ａに入力する電位は一定でもよい。しかし、図５のようにバイアス電流の立ち上がり時間に対してバースト光信号の送信時間が略等しい場合やバースト光信号の送信時間の方が長い場合、バースト光信号の送信時間中にバースト光信号のデューティ比が変わらないように、変調信号のデューティ比を徐々に変化させる。具体的には、制御回路２１は、バースト光信号送信開始時における変調信号のデューティ比が定常状態における変調信号のデューティ比と最も大きく異なるようにし、補償時間に変調信号のデューティ比が徐々に定常状態における変調信号のデューティ比へ近づくように変調回路１２を制御する。
例えば、制御回路２１は、立ち上がり時間のバイアス電流の波形を記憶しており、この波形に基づいてクロスポイント調整端子１２ａへ入力する電位の波形を決めることができる。また、制御回路２１は、バイアス電流を検出する手段を有しており、検出したバイアス電流の変化によりクロスポイント調整端子１２ａへ入力する電位を変化させてもよい。
図７は、制御回路２１の一例である。制御回路２１は、ロジックバッファ３１、アッテネータ３２、コンデンサ３３、及び抵抗回路３４を有する。ロジックバッファ３１は入力側と出力側の電圧レベルを変換する。例えば、ロジックバッファ３１はＣＭＯＳである。アッテネータ３２はロジックバッファ３１の出力の振幅を調整する。コンデンサ３３はアッテネータ３２の出力の微分カーブを調整する。抵抗回路３４はバースト光信号が定常状態のときの変調信号の電位を決定する。
図６は、本バースト光送信装置における送信開始時の先頭バースト光信号のアイ波形である。図３のアイ波形と比べてクロスポイントレベルＬｃがオンレベルＬｈとオフレベルＬｌの中間値に近づき、デューティ比が改善されていることがわかる。
１１：信号光送信手段
１２：変調回路
１２ａ：クロスポイント調整端子
１３：バイアス電流回路
１４：モニタ手段
１５：フィードバック回路
１５１：ＡＰＣ回路
１５２：変換回路
１６、１７：端子
２１：制御回路
３１：ロジックバッファ
３２：アッテネータ
３３：コンデンサ
３４：抵抗回路
Ｌｌ：オフレベル
Ｌｈ：オンレベル
Ｌｃ：クロスポイントレベル

Claims (3)

  1. 入力信号を変調して変調信号を生成する変調回路と、
    前記変調信号に基づきバースト光信号を送信する信号光送信手段へバイアス電流を供給するバイアス電流回路と、
    前記バイアス電流回路が前記信号光送信手段へバイアス電流の供給を開始する供給開始時から所定の補償時間の間と定常状態との前記バースト光信号のデューティ比が等しくなるように、前記変調回路に対し前記変調信号のデューティ比を制御する制御回路と、
    を備えるバースト光送信装置。
  2. 前記制御回路は、前記バイアス電流回路に前記信号光送信手段への前記バイアス電流供給の可否を指示する制御信号に基づいて前記変調回路を制御するタイミングを判断することを特徴とする請求項１に記載のバースト光送信装置。
  3. 前記制御回路は、前記供給開始時における前記変調信号のデューティ比が定常状態における前記変調信号のデューティ比と最も大きく異なるようにし、前記補償時間に前記変調信号のデューティ比が徐々に定常状態における前記変調信号のデューティ比へ近づくように前記変調回路を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のバースト光送信装置。
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