JP5262670B2 - 光送信器 - Google Patents

Description

この発明は、光源となるレーザダイオード(laser-diode)と、電界吸収型（electro-absorption）光変調器を含むＥＡ／ＬＤ変調器を有する光送信器に関する。

従来の光送受信器における電界吸収型光変調器(以下、ＥＡ変調器と称する)は、ＥＡ変調器の外部に引き出されたＥＡ素子のアノード電圧あるいはカソード電圧を制御することで駆動されていた。特許文献１には、電界吸収型光変復調器を備えた半導体レーザモジュールについて、モジュールの温度を一定に制御する異なる安定した光出力を得ることができる駆動回路が開示されている。特許文献２には、半導体レーザなどからの入射光を変調して出力する光変調器のカソード側にバイアス電圧を印加することによって駆動信号のハイレベルを変えることが開示されている。

特開２００４−６１５５６号

特開２００４−２８９４８１号

ところで、ＥＡ素子とＬＤ素子とが一体化されたＥＡ／ＬＤモジュールは、ＥＡ素子のアノードが接地され、ＥＡ素子のカソードとＬＤ素子のカソードが共通化されている。このため、ＥＡ変調器の外部に引き出されたＥＡ素子のアノード電圧あるいはカソード電圧を制御することで駆動するという、従来のＥＡ変調器の駆動方法をそのまま適用することができない。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ＥＡ素子のアノードが接地され、ＥＡ素子のカソードとＬＤ素子のカソードが共通化されて、ＥＡ素子とＬＤ素子とが一体化されたＥＡ／ＬＤモジュールにおいて、ＥＡ変調器を効率的に駆動することが可能な光送信器を提案することを目的とする。

本発明にかかる光送信器は、駆動電流に応じてキャリア光を生成する光源である半導体レーザ素子、この半導体レーザ素子から出力されるキャリア光を駆動電圧に応じて吸収することにより強度変調された光信号を出力する電界吸収型光変調素子を含み、前記電界吸収型変調素子のアノードが接地された半導体レーザモジュールと、この半導体レーザモジュールの備える半導体レーザ素子のカソードと電界吸収型光変調素子のカソードが共通化された共通端子と接続された制御回路とを設け、この制御回路が、電界吸収型光変調素子のバイアス電圧制御を行うバイアス電圧制御回路と半導体レーザ素子の動作電流制御を行う動作電流制御回路を備えたものである。

本発明にかかる光送信器は、駆動電流に応じてキャリア光を生成する光源である半導体レーザ素子、この半導体レーザ素子から出力されるキャリア光を駆動電圧に応じて吸収することにより強度変調された光信号を出力する電界吸収型光変調素子を含み、前記電界吸収型変調素子のアノードが接地された半導体レーザモジュールと、この半導体レーザモジュールの備える半導体レーザ素子のカソードと電界吸収型光変調素子のカソードが共通化された共通端子と接続され、電界吸収型光変調素子のバイアス電圧制御を行うバイアス電圧制御回路、半導体レーザ素子のアノードと接続され、半導体レーザ素子の動作電流制御を行う動作電流制御回路を備えた制御回路とを設けたものである。

本発明にかかる光送信器は、駆動電流に応じてキャリア光を生成する光源である半導体レーザ素子、この半導体レーザ素子から出力されるキャリア光を駆動電圧に応じて吸収することにより強度変調された光信号を出力する電界吸収型光変調素子を含み、前記電界吸収型変調素子のアノードが接地された半導体レーザモジュールと、この半導体レーザモジュールの備える半導体レーザ素子のカソードと電界吸収型光変調素子のカソードが共通化された共通端子と接続され、電界吸収型光変調素子のバイアス電圧制御を行うバイアス電圧制御回路と半導体レーザ素子の動作電流制御を行う動作電流制御回路を備えた制御回路とを設けたので、ＬＤ素子の駆動電流あるいはＥＡ素子のバイアス電圧を適正に調整することで、固体特性バラツキによる出力光波形を整形することが可能となるという効果を奏する。

本発明にかかる光送信器は、駆動電流に応じてキャリア光を生成する光源である半導体レーザ素子、この半導体レーザ素子から出力されるキャリア光を駆動電圧に応じて吸収することにより強度変調された光信号を出力する電界吸収型光変調素子を含み、前記電界吸収型変調素子のアノードが接地された半導体レーザモジュールと、この半導体レーザモジュールの備える半導体レーザ素子のカソードと電界吸収型光変調素子のカソードが共通化された共通端子と接続され、電界吸収型光変調素子のバイアス電圧制御を行うバイアス電圧制御回路、半導体レーザ素子のアノードと接続され、半導体レーザ素子の動作電流制御を行う動作電流制御回路を備えた制御回路とを設けたので、ＬＤ素子の駆動電流あるいはＥＡ素子のバイアス電圧を適正に調整することで、固体特性バラツキによる出力光波形を整形することが可能となるという効果を奏する。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るＥＡ／ＬＤ変調器の構成を示す図である。ＥＡ／ＬＤモジュール１（半導体レーザモジュール）は、駆動電流に応じてキャリア光を生成する光源である半導体レーザ素子（ＬＤ素子）１ａと、ＬＤ素子１ａから出力されるキャリア光を駆動電圧に応じて吸収することにより強度変調された光信号を出力する電界吸収型（electro-absorption）光変調素子（ＥＡ素子）１ｂを備えている。ＥＡ／ＬＤモジュール１はＬＤ素子１ａのカソードとＥＡ素子１ｂのカソードが共通化された共通端子２を備えている。この共通端子２に、ＥＡ素子１ｂのバイアス電圧制御とＬＤ素子１ａの動作電流制御を個別に実施することができる制御回路３が接続されている。制御回路３は、ＥＡ素子１ｂのバイアス電圧とＬＤ素子１ａの動作電流とを個別に制御することでＥＡ／ＬＤモジュール１を駆動する。

図２は本発明の実施の形態１に係るＥＡ／ＬＤ変調器の構成を示す図である。図２は、図１に示す制御回路３を詳細に示すものである。図２において、図１に示す参照符号と同一のものは同一または相当部分を示すので説明は省略する。制御回路３は、ＬＤ素子の動作電流制御とＥＡ素子のバイアス電圧制御を行うために、ＬＤ素子の動作電流制御回路５ａとＥＡ素子のバイアス電圧制御回路６ａを備えている。ＬＤ素子の動作電流制御回路５ａとＥＡ素子のバイアス電圧制御回路６ａは、ＥＡ／ＬＤモジュール１のＬＤ素子のカソードとＥＡ素子のカソードとが共通化された共通端子２に対して直列に接続される。

ＥＡ素子１ｂのバイアス電圧制御は、ＥＡ素子のバイアス電圧制御端子５ｂに与えられた電圧により、ＥＡ素子１ｂのバイアス電圧制御回路５ａの抵抗値が変化し、これにより発生した電圧がＥＡ素子１ｂのバイアス電圧となる。ＬＤ素子１ａの動作電流制御は、ＬＤ素子の動作電流制御端子６ｂに与えられた電圧により、ＬＤ素子１ａの駆動電流制御回路６ａを通してＬＤ素子１ａの駆動電流が流れる。

上記説明のとおり、ＥＡ／ＬＤモジュール１のＬＤ素子のカソードとＥＡ素子のカソードとが共通化された共通端子２に対して、ＬＤ素子の動作電流制御回路５ａとＥＡ素子のバイアス電圧制御回路６ａを直列に接続する構成とすることにより、ＬＤ素子１ａの駆動電流とＥＡ素子１ｂのバイアス電圧を個別に制御することが可能となる。これより、ＬＤ素子の駆動電流あるいはＥＡ素子のバイアス電圧を適正に調整することで、固体特性バラツキによるＥＡ／ＬＤモジュールの出力光波形を整形することが可能となるという効果を奏する。

実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２に係るＥＡ／ＬＤ変調器の構成を示す図である。図３において図１に示す参照符号と同一のものは同一または相当部分を示すので説明は省略する。制御回路３は、ＬＤ素子の動作電流制御とＥＡ素子のバイアス電圧制御を行うために、ＬＤ素子の動作電流制御回路９ａとＥＡ素子のバイアス電圧制御回路８ａを備えている。ＬＤ素子の動作電流制御回路９ａとＥＡ素子のバイアス電圧制御回路８ａは、ＥＡ／ＬＤモジュール１のＬＤ素子のカソードとＥＡ素子のカソードとが共通化された共通端子２に対して並列に接続される。

ＥＡ素子１ｂのバイアス電圧制御は、ＥＡ素子のバイアス電圧制御端子８ｂに与えられた電圧により、ＥＡ素子のバイアス電圧制御回路８ａに電流が流れ、これにより抵抗１０に発生した電圧がＥＡ素子１ｂのバイアス電圧となる。ＬＤ素子１ａの動作電流制御は、ＬＤ素子の動作電流制御端子９ｂに与えられた電圧により、ＬＤ素子の駆動電流制御回路９ａを通してＬＤ素子１ａの駆動電流が流れる。

上記説明のとおり、ＥＡ／ＬＤモジュール１のＬＤ素子のカソードとＥＡ素子のカソードとが共通化された共通端子２に対して、ＬＤ素子の動作電流制御回路５ａとＥＡ素子のバイアス電圧制御回路６ａを並列に接続する構成とすることにより、ＬＤ素子１ａの駆動電流とＥＡ素子１ｂのバイアス電圧を個別に制御することが可能となる。これより、ＬＤ素子の駆動電流あるいはＥＡ素子のバイアス電圧を適正に調整することで、固体特性バラツキによるＥＡ／ＬＤモジュールの出力光波形を整形することが可能となるという効果を奏する。

実施の形態３．
図４は本発明の実施の形態３に係るＥＡ／ＬＤ変調器の構成を示す図である。ＥＡ／ＬＤモジュール１３は、駆動電流に応じてキャリア光を生成する光源である半導体レーザ素子（ＬＤ素子）１３ａと、ＬＤ素子１３ａから出力されるキャリア光を駆動電圧に応じて吸収することにより強度変調された光信号を出力する電界吸収型（electro-absorption）光変調素子（ＥＡ素子）１３ｂを備えている。ＥＡ／ＬＤモジュール１３はＬＤ素子１３ａのカソードとＥＡ素子１３ｂのカソードが共通化された共通端子１５を備えている。この共通端子１５にＥＡ素子のバイアス電圧制御回路１２ａが接続されている。また、ＬＤ素子１３ａの動作電流制御を行うＬＤ素子の動作電流制御回路１１ａをＥＡ／ＬＤモジュール１３のＬＤ素子１３ａのアノード端子１４に接続する。

ＥＡ素子１３ｂのバイアス電圧制御は、ＥＡ素子のバイアス電圧制御端子１２ｂに与えた電圧によりＥＡ素子のバイアス電圧制御回路１２ａの抵抗値が変化し、これにより発生した電圧がＥＡ素子１３ｂのバイアス電圧となる。ＬＤ素子１３ａの動作電流制御は、ＬＤ素子の動作電流制御端子１１ｂに与えた電圧により、ＬＤ素子１３ａの駆動電流制御回路１１ａを通してＬＤ素子１３ａの駆動電流が流れる。

上記説明のとおり、
ＥＡ／ＬＤモジュール１３はＬＤ素子１３ａのカソードとＥＡ素子１３ｂのカソードが共通化された共通端子１５にＥＡ素子のバイアス電圧制御回路１２ａを接続し、ＬＤ素子１３ａの動作電流制御を行うＬＤ素子の動作電流制御回路１１ａをＥＡ／ＬＤモジュール１３のＬＤ素子１３ａのアノード端子１４に接続する構成とすることにより、ＬＤ素子１３ａの駆動電流とＥＡ素子１３ｂのバイアス電圧を個別に制御することが可能となる。これより、ＬＤ素子の駆動電流あるいはＥＡ素子のバイアス電圧を適正に調整することで、固体特性バラツキによるＥＡ／ＬＤモジュールの出力光波形を整形することが可能となるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係るＥＡ／ＬＤ変調器の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るＥＡ／ＬＤ変調器の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るＥＡ／ＬＤ変調器の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３に係るＥＡ／ＬＤ変調器の構成を示す図である。

符号の説明

１ ＥＡ／ＬＤモジュール、１ａ ＬＤ素子、１ｂ ＥＡ素子、２ 共通端子、
３ 制御回路、５ ＬＤ素子制御回路、５ａ ＬＤ素子の動作電流制御回路、
５ｂ ＬＤ素子の動作電流制御端子、６ ＥＡ素子制御回路、
６ａ ＥＡ素子のバイアス電圧制御回路、６ｂ ＥＡ素子のバイアス電圧制御端子、
７ 抵抗、８ ＥＡ素子制御回路、８ａ ＥＡ素子のバイアス電圧制御回路、
８ｂ ＥＡ素子のバイアス電圧制御端子、９ ＬＤ素子制御回路、
９ａ ＬＤ素子の動作電流制御回路、９ｂ ＬＤ素子の動作電流制御端子、１０ 抵抗、
１１ ＬＤ素子制御回路、１１ａ ＬＤ素子の動作電流制御回路、
１１ｂ ＬＤ素子の動作電流制御端子、１２ ＥＡ素子制御回路、
１２ａ ＥＡ素子のバイアス電圧制御回路、１２ｂ ＥＡ素子のバイアス電圧制御端子、
１３ ＥＡ／ＬＤモジュール、１３ａ ＬＤ素子、１３ｂ ＥＡ素子、
１４ ＬＤ素子のアノード端子、１５ 共通端子

Claims (4)

1. 駆動電流に応じてキャリア光を生成する光源である半導体レーザ素子、この半導体レーザ素子から出力されるキャリア光を駆動電圧に応じて吸収することにより強度変調された光信号を出力する電界吸収型光変調素子を含み、前記電界吸収型変調素子のアノードが接地された半導体レーザモジュールと、
   この半導体レーザモジュールの備える前記半導体レーザ素子のカソードと前記電界吸収型光変調素子のカソードが共通化された共通端子と接続された制御回路とを設け、
   この制御回路が、前記電界吸収型光変調素子のバイアス電圧制御を行うバイアス電圧制御回路と前記半導体レーザ素子の動作電流制御を行う動作電流制御回路を備えたことを特徴とする光送信器。
2. 前記制御回路は、前記バイアス電圧制御回路と前記動作電流制御回路が前記共通端子に直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
3. 前記制御回路は、前記バイアス電圧制御回路と前記動作電流制御回路が前記共通端子に並列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
4. 駆動電流に応じてキャリア光を生成する光源である半導体レーザ素子、この半導体レーザ素子から出力されるキャリア光を駆動電圧に応じて吸収することにより強度変調された光信号を出力する電界吸収型光変調素子を含み、前記電界吸収型変調素子のアノードが接地された半導体レーザモジュールと、
   この半導体レーザモジュールの備える前記半導体レーザ素子のカソードと前記電界吸収型光変調素子のカソードが共通化された共通端子と接続され、前記電界吸収型光変調素子のバイアス電圧制御を行うバイアス電圧制御回路、前記半導体レーザ素子のアノードと接続され、前記半導体レーザ素子の動作電流制御を行う動作電流制御回路を備えた制御回路とを設けたことを特徴とする光送信器。

Images