JP5359760B2

JP5359760B2 - 光トランシーバ

Info

Publication number: JP5359760B2
Application number: JP2009235642A
Authority: JP
Inventors: 弘貴大森
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2029-10-09
Also published as: US20110085793A1; JP2011082927A; US8554072B2

Description

本発明は、光信号を送受する光トランシーバに関する。

近時、１００ギガビットイーサネット（イーサネット：登録商標）の標準化がＩＥＥＥにおいて進められている。非特許文献１には、１００ギガビットイーサネットトランシーバ（イーサネット：登録商標）が開示されている。１００ギガビットイーサネット（イーサネット：登録商標）のシングルモードファイバ用のアプリケーションは、８００ＧＨｚ間隔に波長配置された４チャネルの２５ギガビット変調信号を波長多重する。このため、１００ギガビットイーサネット用（イーサネット：登録商標）の光トランシーバは、４つのチャネルのそれぞれに対応する４台のレーザモジュールを有し、光トランシーバ内で光合波および光分波する。各レーザモジュールは、ＩＥＥＥによって規定された波長値で発振する。４台のレーザモジュールのそれぞれから出力された４つの波長の光は合波器で合波されて光トランシーバから出力される。特許文献１には合分波器を搭載した光トランシーバの一例が開示されている。光トランシーバからの光出力をモニタするには、４台のレーザモジュールそれぞれに取り付けられたモニタＰＤ（各チャネルに設けられたモニタＰＤ）からの出力が用いられる。特許文献２，３にはＬＤとモニタＰＤとを含むレーザモジュールを有する光トランシーバが開示されている。各レーザモジュールにおいて、ＬＤからの光出力はモニタＰＤによってモニタされ、このモニタ結果に基づいて制御される。

特開２００７−３１６２２６号公報米国特許出願公開第２００６０００２７１８号明細書特開平０６−３７３７４号公報

Chris Cole, David Allouche, Frank Flens, Bernd Huebner, andThelinh Nguyen, Finisar Corp., "100GBE-OPTICAL LAN TECHNOLOGIES", IEEE COMSOC,Vol.45, No.12, "Applications & Practice",pp12-19

光トランシーバからの光出力は、各チャネルの光信号が合波器によって合波されたものである。しかし、例えば合波器において光損失等の生じる場合もあるので、全チャネルのモニタＰＤのモニタ結果を用いて光トランシーバの光出力の値を得るのは困難であり、よって、全チャネルのモニタＰＤのモニタ結果を用いて光トランシーバの光出力を一定にするような制御を行うことも困難となる。そこで本発明の目的は、光トランシーバの光合波器からの光出力の値を、伝送品質の劣化を抑制しつつ調整できる光トランシーバを提供することである。

本発明の光トランシーバは、光信号を送信する送信部と光信号を受信する受信部とを備えた光トランシーバであって、前記送信部は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子それぞれから出射される光信号を合波する光合波器と、前記光合波器の光出力の値をモニタするための光検出素子と、前記複数の発光素子のそれぞれに対して設けられており、前記発光素子にバイアス電流を供給する複数のバイアス電流供給回路と、前記複数の発光素子それぞれに供給されているバイアス電流の電流値を示すデータと前記複数の発光素子それぞれに供給可能なバイアス電流の電流値の範囲を示すデータとが、前記複数の発光素子それぞれに対応付けて記録されたバイアス電流テーブルを格納する記憶装置と、前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値と前記バイアス電流テーブルに記録されているデータとに基づいて、バイアス電流を調整するための調整信号を前記バイアス電流供給回路に出力する光出力調整回路とを有する、ことを特徴とする。

このような本発明に係る光トランシーバにおいて、前記光出力調整回路は、前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値が所定の基準範囲以内にあるか否かを判定する判定手段と、前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値が前記基準範囲より小さいと前記判定手段によって判定された場合には、前記バイアス電流テーブルに記録されている前記バイアス電流の電流値と前記バイアス電流テーブルに記録されている前記電流値の範囲の上限値との差の最も大きい発光素子を特定し、また、前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値が前記基準範囲より大きいと前記判定手段によって判定された場合には、前記バイアス電流テーブルに記録されている前記バイアス電流の電流値と前記バイアス電流テーブルに記録されている前記電流値の範囲の下限値との差の最も大きい発光素子を特定する発光素子特定手段と、前記複数のバイアス電流供給回路のうち前記発光素子特定手段によって特定された発光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路に対し、前記調整信号を出力する調整信号出力手段とを含む、のが好ましい。

本発明によれば、送信部は、光合波器からの光出力の値を増加させる場合、バイアス電流テーブルに記録されているバイアス電流の電流値と電流値の範囲の上限値との差である増加マージンの最も大きいチャネルのバイアス電流を増加させ、光合波器からの光出力の値を減少させる場合、バイアス電流テーブルに記録されているバイアス電流の電流値と電流値の範囲の下限値との差である減少マージンの最も大きいチャネルのバイアス電流を減少させる。従って、全てのチャネルに対し一律にバイアス電流を増減させる場合には、供給されるバイアス電流が、各チャネルに設定されているバイアス電流の上限値や下限値を超えてしまい、伝送品質の低下を招くこともあり得るが、本発明に係る光トランシーバの送信部は、バイアス電流の増減が可能な（調整によってバイアス電流が上限値及び下限値を超えない）チャネルに対してのみバイアス電流の増減が行えるので、上限値や下限値を超えたバイアス電流が供給されることがなくなる。よって、伝送品質の劣化を抑制できる。

また、本発明に係る光トランシーバにおいて、前記調整信号出力手段は、前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値が前記基準範囲より小さいと前記判定手段によって判定された場合には、バイアス電流の値を所定の第１の値だけ増加させるための調整信号を、前記複数のバイアス電流供給回路のうち前記発光素子特定手段によって特定された発光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路に対して出力し、前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値が前記基準範囲より大きいと前記判定手段によって判定された場合には、バイアス電流の値を所定の第２の値だけ減少させるための調整信号を、前記複数のバイアス電流供給回路のうち前記発光素子特定手段によって特定された発光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路に対して出力するのが好ましい。本発明によれば、基準増加値ごとにバイアス電流を離散的に増加させ、また、基準減少値ごとにバイアス電流を離散的に減少させるので、全ての発光素子に対するバイアス電流の調整が均等に行える。

また、本発明に係る光トランシーバにおいて、前記発光素子特定手段は、前記バイアス電流テーブルに記録されている前記バイアス電流の電流値と前記バイアス電流テーブルに記録されている前記電流値の範囲の上限値との差が前記複数の発光素子の何れにおいても前記第１の値より小さい場合、又は、前記バイアス電流テーブルに記録されている前記バイアス電流の電流値と前記バイアス電流テーブルに記録されている前記電流値の範囲の下限値との差が前記複数の発光素子の何れにおいても前記第２の値より小さい場合に、エラー信号を出力するのが好ましい。本発明によれば、全てのチャネルの増加マージンが基準増加値よりも小さい場合、また、全てのチャネルの減少マージンが基準減少値よりも小さい場合には、エラー信号が生成されるので、供給されるバイアス電流が、各チャネルに設定されているバイアス電流の上限値や下限値を超えることを確実に回避できる。

また、本発明に係る光トランシーバにおいて、前記光出力調整回路は、前記複数の発光素子のうちバイアス電流を調整した発光素子がある場合に、前記バイアス電流テーブルに記録されており当該発光素子における前記バイアス電流の電流値を示すデータを、当該調整後のバイアス電流の電流値を用いて更新するテーブル管理手段を更に含むのが好ましい。本発明によれば、調整後のバイアス電流の電流値がバイアス電流テーブルに確実に反映できる。

本発明によれば、光トランシーバの光合波器からの光出力の値を、伝送品質の劣化を抑制しつつ調整できる光トランシーバが提供できる。

実施形態に係る光送信部の構成を示す図である。実施形態に係るバイアス電流テーブルの内容を説明するための図である。実施形態に係る光送信部の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。本実施形態に係る光トランシーバは、電気信号を光信号に変換し、この光信号を外部に送信する光送信部１と、光信号を受信して電気信号に変換する光受信部（不図示）とを備える１００ギガビットイーサネット用（イーサネット：登録商標）の光トランシーバである。光送信部１の構成を図１に示す。光送信部１は、チャネル３１〜チャネル３４、光合波器５、モニタ用ＰＤ７、光出力調整回路９及び記憶装置１１を有する。

チャネル３１は、ＬＤ３１ａ（LD：LaserDiode、以下同様）、バイアス電流供給回路３１ｂ及びＰＤ３１ｃ（ＰＤ：Photo Diode、以下同様）を含む。ＬＤ３１ａは、バイアス電流供給回路３１ｂから供給されるバイアス電流及び変調電流によって光信号を出射する発光素子であり、ＤＦＢである。バイアス電流供給回路３１ｂは、前段に設けられた電気信号出力回路（不図示）から入力される電気信号を変調電流に変換し、この変調電流とバイアス電流とをＬＤ３１ａに供給する。ＬＤ３１ａから出射される光信号は、バイアス電流供給回路３１ｂに入力される電気信号に対応しており、光ファイバを介して光合波器５に送信される。ＰＤ３１ｃは、ＬＤ３１ａの光出力の値をモニタし、このモニタ結果を示す信号をバイアス電流供給回路３１ｂに出力する。バイアス電流供給回路３１ｂは、ＰＤ３１ｃから出力される信号（ＬＤ３１ａの光出力の値のモニタ結果を示す信号）に基づいて、ＬＤ３１ａに対しＡＰＣ（Automatic Power Control）を行い、更に、光出力調整回路９から出力される調整信号に応じてＬＤ３１ａに供給するバイアス電流を増減（調整）する。なお、ＬＤ３１ａはＥＡ−ＤＦＢとすることもできる。この場合は、電気信号出力回路の出力をＥＡ部に印加する。バイアス電流は直流となる。

なお、チャネル３２〜チャネル３４については、何れも、チャネル３１と同様の構成を有する。チャネル３２は、ＬＤ３２ａ、バイアス電流供給回路３２ｂ及びＰＤ３２ｃを含み、チャネル３３は、ＬＤ３３ａ、バイアス電流供給回路３３ｂ及びＰＤ３３ｃを含み、チャネル３４は、ＬＤ３４ａ、バイアス電流供給回路３４ｂ及びＰＤ３４ｃを含む。ＬＤ３２ａ〜ＬＤ３４ａは、何れも、ＬＤ３１ａと同様であり、バイアス電流供給回路３２ｂ〜バイアス電流供給回路３４ｂは、何れも、バイアス電流供給回路３１ｂと同様であり、ＰＤ３２ｃ〜ＰＤ３４ｃは、何れも、ＰＤ３１ｃと同様である。従って、チャネル３２〜チャネル３４の構成の説明は、チャネル３１の説明と同様となり、よって、簡略化のため省略する。

光合波器５は、ＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａのそれぞれから出射される光信号を合波し、外部に出射する。モニタ用ＰＤ７は、光合波器５の光出力（ＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａのそれぞれから出射される光信号を合波したもの）の値（光強度を示す値など）をモニタするための光検出素子である。モニタ用ＰＤ７は、光合波器５の光出力のモニタ結果を示すモニタ信号を光出力調整回路９に出力する。

光出力調整回路９は、モニタ用ＰＤ７から出力されたモニタ信号を受ける。光出力調整回路９は、モニタ用ＰＤ７から出力されたモニタ信号とバイアス電流テーブル１１ａに記録されたデータとに基づいて、バイアス電流を調整するための調整信号を、バイアス電流供給回路３１ｂ〜バイアス電流供給回路３４ｂに出力する。光出力調整回路９は、記憶装置１１に格納されているバイアス電流テーブル１１ａに記録されているデータの読み出しや更新を行う。

記憶装置１１は、データの読み出し／書き込み（記録）が可能なメモリであり、特にバイアス電流テーブル１１ａを格納する。バイアス電流テーブル１１ａは、ＡＰＣにおける目標値でありＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａそれぞれに対し供給するように現在制御されているバイアス電流の電流値（以下、ＡＰＣ用電流値という）を示すデータと、ＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａそれぞれに供給可能なバイアス電流の電流値の範囲（以下、電流値範囲という）を示すデータとが、チャネル３１〜チャネル３４（すなわち、ＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａ）それぞれに対応付けて記録されている。ＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａそれぞれに供給可能な電流値範囲の下限値は、２５ギガビットの伝送品質を確保するために必要な略１６ＧＨｚの緩和振動周波数となるバイアス電流の電流値であり、ＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａのそれぞれで異なった値となる（バラツキがある）。緩和振動周波数はバイアス電流の増減に応じて増減することが知られているが、緩和振動周波数の増減の程度はＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａそれぞれによって多少異なっているので、１６ＧＨｚの緩和振動周波数となるバイアス電流の電流値（電流値範囲の下限値）もＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａにおいてバラツキがある。ＥＡ−ＤＦＢの場合は、ＩＥＥＥで企画されている各チャネルの光出力最低値を満たすバイアス電流値をＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａそれぞれに供給可能な電流値範囲の下限値となる。また、ＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａそれぞれに供給可能な電流値範囲の上限値は、アイセーフティの観点からＩＥＥＥによって規格化された値である。

光出力調整回路９の構成を更に詳細に説明する。光出力調整回路９は、物理的には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び通信装置等を有しており、これらは図示しないバスに接続されている。光出力調整回路９のＣＰＵは、光出力調整回路９のＲＯＭ等の内蔵メモリに格納された所定のコンピュータプログラム（例えば、図３に示すフローチャートの処理を実行するためのコンピュータプログラム）を光出力調整回路９のＲＡＭにロードして実行することによって、光出力調整回路９を統括的に制御する。光出力調整回路９の通信装置は、モニタ用ＰＤ７から出力されるモニタ信号を受信するためのインターフェースと、記憶装置１１にアクセスして記憶装置１１に格納されている各種データ（特に、バイアス電流テーブル１１ａに記録されているデータ）の読み出しや更新を行うためのインターフェースと、バイアス電流供給回路３１ｂ〜バイアス電流供給回路３４ｂに対し調整信号を出力するためのインターフェースとを有する。

光出力調整回路９は、図１に示すように、機能的には、判定部９ａ、発光素子特定部９ｂ、調整信号出力部９ｃ及びテーブル管理部９ｄを含む。図１に示す判定部９ａ〜テーブル管理部９ｄは、光出力調整回路９のＣＰＵが光出力調整回路９のＲＯＭ等の光出力調整回路９の内蔵メモリに格納された上記コンピュータプログラムを実行し、光出力調整回路９の各構成部を動作させることによって実現される機能である。光出力調整回路９のＣＰＵは、上記コンピュータプログラムを実行することによって（特に、図１に示す判定部９ａ〜テーブル管理部９ｄを用いて）、図３のフローチャートに示す光出力調整回路９の行う処理を実行する。

判定部９ａは、モニタ用ＰＤ７から出力されるモニタ信号を用いて光合波器５からの光出力の値をモニタする。判定部９ａは、モニタ用ＰＤ７からのモニタ信号に基づいて、光合波器５からの光出力の値が所定の基準範囲以内にあるか否かを判定する。判定部９ａは、更に、モニタ用ＰＤ７からのモニタ信号に基づいて、光合波器５からの光出力の値が、基準範囲より大きいか、又は、基準範囲より小さいか、を判定する。

発光素子特定部９ｂは、モニタ用ＰＤ７によってモニタされた光合波器５の光出力の値が基準範囲より小さいと判定部９ａによって判定された場合には、バイアス電流テーブル１１ａに記録されている現在のＡＰＣ用電流値と、バイアス電流テーブル１１ａに記録されている電流値範囲の上限値との差（増加マージン）の最も大きい発光素子を特定する。発光素子特定部９ｂは、モニタ用ＰＤ７によってモニタされた光合波器５の光出力の値が基準範囲より大きいと判定部９ａによって判定された場合には、バイアス電流テーブル１１ａに記録されている現在のＡＰＣ用電流値と、バイアス電流テーブル１１ａに記録されている電流値範囲の下限値との差（減少マージン）の最も大きい発光素子を特定する。

図２（Ａ）に、バイアス電流テーブル１１ａに記録されている現在のＡＰＣ用電流値と、バイアス電流テーブル１１ａに記録されている電流値範囲（上限値及び下限値）とを示し、図２（Ｂ）に、増加マージン及び減少マージンを示す。図２（Ａ）の縦軸はバイアス電流の電流値（ｍＡ）を表し、図２（Ｂ）の縦軸はバイアス電流のマージン（増加マージン及び減少マージン）（ｍＡ）を表す。チャネル３１において、現在のＡＰＣ用電流値は電流値３１ｄであり、電流値範囲（上限値及び下限値）は供給可能範囲３１ｅ（上限値３１ｆ及び下限値３１ｇ）である。増加マージン３１ｈは上限値３１ｆと電流値３１ｄとの差であり、減少マージン３１ｉは電流値３１ｄと下限値３１ｇとの差である。チャネル３２において、現在のＡＰＣ用電流値は電流値３２ｄであり、電流値範囲（上限値及び下限値）は供給可能範囲３２ｅ（上限値３２ｆ及び下限値３２ｇ）である。増加マージン３２ｈは上限値３２ｆと電流値３２ｄとの差であり、減少マージン３２ｉは電流値３２ｄと下限値３２ｇとの差である。チャネル３３において、現在のＡＰＣ用電流値は電流値３３ｄであり、電流値範囲（上限値及び下限値）は供給可能範囲３３ｅ（上限値３３ｆ及び下限値３３ｇ）である。増加マージン３３ｈは上限値３３ｆと電流値３３ｄとの差であり、減少マージン３３ｉは電流値３３ｄと下限値３３ｇとの差である。チャネル３４において、現在のＡＰＣ用電流値は電流値３４ｄであり、電流値範囲（上限値及び下限値）は供給可能範囲３４ｅ（上限値３４ｆ及び下限値３４ｇ）である。増加マージン３４ｈは上限値３４ｆと電流値３４ｄとの差であり、減少マージン３４ｉは電流値３４ｄと下限値３４ｇとの差である。

図１に戻って説明する。発光素子特定部９ｂは、バイアス電流テーブル１１ａに記録されている現在のＡＰＣ用電流値とバイアス電流テーブル１１ａに記録されている電流値範囲の上限値との差がＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａの何れにおいても基準増加値（調整信号出力部９ｃによって指定されるバイアス電流の電流値の増加分を示す第１の値）より小さい場合、又は、バイアス電流テーブル１１ａに記録されている現在のＡＰＣ用電流値とバイアス電流テーブル１１ａに記録されている電流値範囲の下限値との差がＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａの何れにおいても基準減少値（調整信号出力部９ｃによって指定されるバイアス電流の電流値の減少分を示す第２の値）より小さい場合、エラー信号を生成し、このエラー信号を光出力調整回路９の通信装置を用いて光送信部１の上位側の機器に出力する。

調整信号出力部９ｃは、バイアス電流供給回路３１ｂ〜バイアス電流供給回路３４ｂのうち発光素子特定部９ｂによって特定された発光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路に対し、バイアス電流を調整するための調整信号を出力する。より詳細に説明すると、調整信号出力部９ｃは、モニタ用ＰＤ７によってモニタされた光合波器５の光出力の値が基準範囲より小さいと判定部９ａによって判定された場合、バイアス電流の値を基準増加値だけ増加させるための調整信号を、バイアス電流供給回路３１ｂ〜バイアス電流供給回路３４ｂのうち発光素子特定部９ｂによって特定された発光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路に対して出力する。そして、調整信号出力部９ｃは、モニタ用ＰＤ７によってモニタされた光合波器５の光出力の値が基準範囲より大きいと判定部９ａによって判定された場合、バイアス電流の値を基準減少値だけ減少させるための調整信号を、バイアス電流供給回路３１ｂ〜バイアス電流供給回路３４ｂのうち発光素子特定部９ｂによって特定された発光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路に対して出力する。

テーブル管理部９ｄは、ＬＤ３１ａ〜ＬＤ３４ａの何れかに供給されるバイアス電流が調整信号出力部９ｃからの調整信号に応じて調整された場合に、当該調整後のバイアス電流の電流値を用いてバイアス電流テーブル１１ａに記録されているＡＰＣ用電流値を示すデータを更新する。

次に、光送信部１の動作を説明する。まず、判定部９ａは、モニタ用ＰＤ７から出力されたモニタ信号を用いて光合波器５からの光出力の値をモニタする（ステップＳ１）。ステップＳ１の後、判定部９ａは、モニタ用ＰＤ７からのモニタ信号に基づいて、光合波器５からの光出力の値が基準範囲以内にあるか否かを判定する（ステップＳ２）。判定部９ａは、ステップＳ２において、光合波器５からの光出力の値が基準範囲以内にあると判定した場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ステップＳ１に戻って処理し、光合波器５からの光出力の値が基準範囲以内にないと判定した場合（ステップＳ２；ＮＯ）、光合波器５からの光出力の値が基準範囲より大きいか又は小さいか、を判定する（ステップＳ３）。判定部９ａは、ステップＳ３において、光合波器５からの光出力の値が基準範囲より大きいと判定した場合（ステップＳ３；大きい）、ステップＳ４に移行し、光合波器５からの光出力の値が基準範囲より小さいと判定した場合（ステップＳ３；小さい）、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ４又はステップＳ５において、発光素子特定部９ｂは、まず、バイアス電流テーブル１１ａのデータを参照し、バイアス電流テーブル１１ａに現時点で記録されているチャネル３１〜チャネル３４それぞれのＡＰＣ用電流値（電流値３１ｄ〜電流値３４ｄ）と、チャネル３１〜チャネル３４それぞれの電流値範囲（供給可能範囲３１ｅ〜供給可能範囲３４ｅ）とに基づいて、チャネル３１〜チャネル３４それぞれの現時点における増加マージン（増加マージン３１ｈ〜増加マージン３４ｈ）及び減少マージン（減少マージン３１ｉ〜減少マージン３４ｉ）を算出する。

ステップＳ４において、発光素子特定部９ｂは、チャネル３１〜チャネル３４のうちバイアス電流を減少できるチャネルがあるか否かを判定する。すなわち、発光素子特定部９ｂは、算出した全ての減少マージン３１ｉ〜減少マージン３４ｉのうち、基準減少値以上の減少マージンのチャネル（すなわち、バイアス電流を減少できるチャネル）があるか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、発光素子特定部９ｂは、バイアス電流を減少できるチャネルがない（減少マージン３１ｉ〜減少マージン３４ｉの全てが基準減少値より小さい）と判定した場合（ステップＳ４；ＮＯ）、エラー信号を生成し、このエラー信号を光出力調整回路９の通信装置を用いて光送信部１の上位側の機器に出力する（ステップＳ６）。ステップＳ４において、発光素子特定部９ｂは、バイアス電流を減少できるチャネルがある（減少マージン３１ｉ〜減少マージン３４ｉのうち基準減少値以上のものがある）と判定した場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ステップＳ７に移行する。

ステップＳ５において、発光素子特定部９ｂは、チャネル３１〜チャネル３４のうちバイアス電流を増加できるチャネルがあるか否かを判定する。すなわち、発光素子特定部９ｂは、算出した全ての増加マージン３１ｈ〜増加マージン３４ｈのうち、基準増加値以上の増加マージンのチャネル（すなわち、バイアス電流を増加できるチャネル）があるか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、発光素子特定部９ｂは、バイアス電流を増加できるチャネルがない（増加マージン３１ｈ〜増加マージン３４ｈの全てが基準増加値より小さい）と判定した場合（ステップＳ５；ＮＯ）、エラー信号を生成し、このエラー信号を光出力調整回路９の通信装置を用いて光送信部１の上位側の機器に出力する（ステップＳ６）。ステップＳ５において、発光素子特定部９ｂは、バイアス電流を増加できるチャネルがある（増加マージン３１ｈ〜増加マージン３４ｈのうち基準増加値以上のものがある）と判定した場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、ステップＳ９に移行する。

ステップＳ７において、調整信号出力部９ｃは、バイアス電流を減少できると判定したチャネルのうち減少マージンの最も大きなチャネルをバイアス電流を減少するチャネルとして特定し、このチャネルのバイアス電流を基準減少値だけ減少させるための調整信号を生成し、この調整信号を当該チャネルのバイアス電流供給回路（バイアス電流供給回路３１ｂ〜バイアス電流供給回路３４ｂの何れか）に出力する（ステップＳ７）。ステップＳ７の後、テーブル管理部９ｄは、ステップＳ７において調整信号の出力されたチャネルの当該減少後のバイアス電流の電流値を算出し、この算出した電流値を用いて、バイアス電流テーブル１１ａに記録されており当該チャネルのＡＰＣ用電流値を示すデータを更新し（ステップＳ８）、この後、ステップＳ１に移行する。例えば、減少マージン３１ｉ〜減少マージン３４ｉの全てが基準減少値以上の場合、調整信号出力部９ｃは、ステップＳ７において、最も大きな減少マージンである減少マージン３１ｉのチャネル３１をバイアス電流を減少するチャネルとして特定し、チャネル３１のバイアス電流を基準減少値だけ減少するための調整信号を生成し、この調整信号をチャネル３１のバイアス電流供給回路３１ｂに出力する（ステップＳ７）。そして、ステップＳ７の後、テーブル管理部９ｄは、ステップＳ７において調整信号の出力されたチャネル３１の当該減少後のバイアス電流の電流値を算出し、この算出した電流値を用いて、バイアス電流テーブル１１ａに記録されているチャネル３１のＡＰＣ用電流値を示すデータを更新する（ステップＳ８）。

また、ステップＳ９において、調整信号出力部９ｃは、バイアス電流を増加できると判定したチャネルのうち増加マージンの最も大きなチャネルをバイアス電流を増加するチャネルとして特定し、このチャネルのバイアス電流を基準増加値だけ増加させるための調整信号を生成し、この調整信号を当該チャネルのバイアス電流供給回路（バイアス電流供給回路３１ｂ〜バイアス電流供給回路３４ｂの何れか）に出力する（ステップＳ９）。ステップＳ９の後、テーブル管理部９ｄは、ステップＳ９において調整信号の出力されたチャネルの当該増加後のバイアス電流の電流値を算出し、この算出した電流値を用いて、バイアス電流テーブル１１ａに記録されており当該チャネルのＡＰＣ用電流値を示すデータを更新し（ステップＳ１０）、この後、ステップＳ１に移行する。例えば、増加マージン３１ｈ〜増加マージン３４ｈの全てが基準増加値以上の場合、調整信号出力部９ｃは、ステップＳ９において、最も大きな増加マージンである増加マージン３４ｈのチャネル３４をバイアス電流を増加するチャネルとして特定し、チャネル３４のバイアス電流を基準増加値だけ増加するための調整信号を生成し、この調整信号をチャネル３４のバイアス電流供給回路３４ｂに出力する（ステップＳ９）。そして、ステップＳ９の後、テーブル管理部９ｄは、ステップＳ９において調整信号の出力されたチャネル３４の当該増加後のバイアス電流の電流値を算出し、この算出した電流値を用いて、バイアス電流テーブル１１ａに記録されているチャネル３４のＡＰＣ用電流値を示すデータを更新する（ステップＳ１０）。

以上説明したように、光送信部１は、光合波器５からの光出力の値を増加させる場合、増加マージンの最も大きいチャネルのバイアス電流を増加させ、光合波器５からの光出力の値を減少させる場合、減少マージンの最も大きいチャネルのバイアス電流を減少させる。従って、全てのチャネルに対し一律にバイアス電流を増減させる場合には、供給されるバイアス電流が、各チャネルに設定されているバイアス電流の上限値や下限値を超えてしまい、伝送品質の低下を招くこともあり得るが、本実施形態に係る光送信部１は、バイアス電流の増減が可能な（調整によってバイアス電流が上限値及び下限値を超えない）チャネルに対してのみバイアス電流の増減が行えるので、上限値や下限値を超えたバイアス電流が供給されることがなくなる。よって、伝送品質の劣化を抑制できる。

更に、全てのチャネルの増加マージンが基準増加値よりも小さい場合、また、全てのチャネルの減少マージンが基準減少値よりも小さい場合には、エラー信号が生成されるので、供給されるバイアス電流が、各チャネルに設定されているバイアス電流の上限値や下限値を超えることを確実に回避できる。

更に、基準増加値ごとにバイアス電流を離散的に増加させ、また、基準減少値ごとにバイアス電流を離散的に減少させるので、チャネル３１〜チャネル３４の全チャネルに対するバイアス電流の調整が均等に行える。

１…光送信部、１１…記憶装置、１１ａ…バイアス電流テーブル、３１，３２，３３，３４…チャネル、３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ…ＬＤ、３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ…バイアス電流供給回路、３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３４ｃ…ＰＤ、３１ｄ，３２ｄ，３３ｄ，３４ｄ…電流値、３１ｅ，３２ｅ，３３ｅ，３４ｅ…供給可能範囲、３１ｆ，３２ｆ，３３ｆ，３４ｆ…上限値、３１ｇ，３２ｇ，３３ｇ，３４ｇ…下限値、３１ｈ，３２ｈ，３３ｈ，３４ｈ…増加マージン、３１ｉ，３２ｉ，３３ｉ，３４ｉ…減少マージン、５…光合波器、７…モニタ用ＰＤ、９…光出力調整回路、９ａ…判定部、９ｂ…発光素子特定部、９ｃ…調整信号出力部、９ｄ…テーブル管理部。

Claims

光信号を送信する送信部と光信号を受信する受信部とを備えた光トランシーバであって、
前記送信部は、
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子それぞれから出射される光信号を合波する光合波器と、
前記光合波器の光出力の値をモニタするための光検出素子と、
前記複数の発光素子のそれぞれに対して設けられており、前記発光素子にバイアス電流を供給する複数のバイアス電流供給回路と、
前記複数の発光素子それぞれに供給されているバイアス電流の電流値を示すデータと前記複数の発光素子それぞれに供給可能なバイアス電流の電流値の範囲を示すデータとが、前記複数の発光素子それぞれに対応付けて記録されたバイアス電流テーブルを格納する記憶装置と、
前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値と前記バイアス電流テーブルに記録されているデータとに基づいて、バイアス電流を調整するための調整信号を前記バイアス電流供給回路に出力する光出力調整回路と
を有する、ことを特徴とする光トランシーバ。
前記光出力調整回路は、
前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値が所定の基準範囲以内にあるか否かを判定する判定手段と、
前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値が前記基準範囲より小さいと前記判定手段によって判定された場合には、前記バイアス電流テーブルに記録されている前記バイアス電流の電流値と前記バイアス電流テーブルに記録されている前記電流値の範囲の上限値との差の最も大きい発光素子を特定し、また、前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値が前記基準範囲より大きいと前記判定手段によって判定された場合には、前記バイアス電流テーブルに記録されている前記バイアス電流の電流値と前記バイアス電流テーブルに記録されている前記電流値の範囲の下限値との差の最も大きい発光素子を特定する発光素子特定手段と、
前記複数のバイアス電流供給回路のうち前記発光素子特定手段によって特定された発光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路に対し、前記調整信号を出力する調整信号出力手段と
を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の光トランシーバ。
前記調整信号出力手段は、
前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値が前記基準範囲より小さいと前記判定手段によって判定された場合には、バイアス電流の値を所定の第１の値だけ増加させるための調整信号を、前記複数のバイアス電流供給回路のうち前記発光素子特定手段によって特定された発光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路に対して出力し、
前記光検出素子によってモニタされた前記光出力の値が前記基準範囲より大きいと前記判定手段によって判定された場合には、バイアス電流の値を所定の第２の値だけ減少させるための調整信号を、前記複数のバイアス電流供給回路のうち前記発光素子特定手段によって特定された発光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給回路に対して出力する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光トランシーバ。
前記発光素子特定手段は、
前記バイアス電流テーブルに記録されている前記バイアス電流の電流値と前記バイアス電流テーブルに記録されている前記電流値の範囲の上限値との差が前記複数の発光素子の何れにおいても前記第１の値より小さい場合、又は、前記バイアス電流テーブルに記録されている前記バイアス電流の電流値と前記バイアス電流テーブルに記録されている前記電流値の範囲の下限値との差が前記複数の発光素子の何れにおいても前記第２の値より小さい場合に、エラー信号を出力する、ことを特徴とする請求項３に記載の光トランシーバ。
前記光出力調整回路は、
前記複数の発光素子のうちバイアス電流を調整した発光素子がある場合に、前記バイアス電流テーブルに記録されており当該発光素子における前記バイアス電流の電流値を示すデータを、当該調整後のバイアス電流の電流値を用いて更新するテーブル管理手段を更に含む、ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の光トランシーバ。