JP5750920B2 - Optical receiver module - Google Patents

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Description

本発明は、光受信モジュールに関するものである。   The present invention relates to an optical receiver module.

下記の非特許文献1には、100GBイーサネット(登録商標)用の光トランシーバの規格が記載されている。この光トランシーバは、互いに異なる波長の25Gbpsの四つの光信号を波長多重することにより100GBの光信号を伝送している。そのため、この光トランシーバは、四つの光送信サブアセンブリ(TOSA)及び四つの光受信サブアセンブリ(ROSA)を備えている。   Non-Patent Document 1 below describes the standard of an optical transceiver for 100 GB Ethernet (registered trademark). This optical transceiver transmits a 100 GB optical signal by wavelength-multiplexing four 25 Gbps optical signals having different wavelengths. Therefore, the optical transceiver includes four optical transmission subassemblies (TOSA) and four optical reception subassemblies (ROSA).

このような光トランシーバにより例えば40kmといった長距離伝送を行う場合には、光信号の伝送損失が生じ得る。したがって、ROSAに入力される光を増幅するために、光トランシーバには、半導体光増幅器が搭載されることがある。   When long distance transmission such as 40 km is performed by such an optical transceiver, transmission loss of an optical signal may occur. Therefore, in order to amplify the light input to the ROSA, the optical transceiver may be mounted with a semiconductor optical amplifier.

半導体光増幅器を搭載した光トランシーバでは、一般的に、ROSAの出力をモニタすることにより、半導体光増幅器のバイアス電流や温度を調整して、当該半導体光増幅器の増幅率(利得)を制御することが行われている。かかる技術については、例えば、下記の特許文献1に記載されている。   In an optical transceiver equipped with a semiconductor optical amplifier, generally, the bias current and temperature of the semiconductor optical amplifier are adjusted by monitoring the output of the ROSA to control the amplification factor (gain) of the semiconductor optical amplifier. Has been done. Such a technique is described, for example, in Patent Document 1 below.

特開2010−98166号公報JP 2010-98166 A

Chris Cole 他、”100GBE−OPTICAL LAN TECHNOLOGIES”、IEEE Applications & Practice、2007年12月、第12頁〜第19頁Chris Cole et al., "100GBE-OPTICAL LAN TECHNOLOGIES", IEEE Applications & Practice, December 2007, pp. 12-19

ところで、上述した光トランシーバでは、半導体光増幅器によって増幅された後の光信号のパワーではなく、半導体光増幅器に入力される前の光信号のパワー、すなわち半導体光増幅器を含む光トランシーバに入力される光信号のパワーをモニタしたいという要求がある。   By the way, in the optical transceiver described above, not the power of the optical signal after being amplified by the semiconductor optical amplifier, but the power of the optical signal before being input to the semiconductor optical amplifier, that is, the optical signal including the semiconductor optical amplifier. There is a demand for monitoring the power of optical signals.

この要求に対する一対策は、半導体光増幅器への入力光信号を光分岐素子で分岐し、分岐された光信号の一部を半導体光増幅器に与え、他の一部を光受信器によってモニタすることである。しかしながら、この対策には以下に述べる問題がある。即ち、光分岐素子により光信号が分岐されるので、半導体光増幅器に入力される光信号のパワーが減少する。半導体光増幅器に入力される光信号のパワーが減少すると、OSNR(Optical Sinal Noise Ratio)が劣化し、その結果、光電気変換により生成される信号品質も劣化する。この信号品質の劣化により、エラーフロアが引き起こされることもある。   One countermeasure against this requirement is to branch the input optical signal to the semiconductor optical amplifier with an optical branching device, give a part of the branched optical signal to the semiconductor optical amplifier, and monitor the other part with the optical receiver. It is. However, this measure has the following problems. That is, since the optical signal is branched by the optical branching element, the power of the optical signal input to the semiconductor optical amplifier is reduced. When the power of the optical signal input to the semiconductor optical amplifier is reduced, OSNR (Optical Sine Noise Ratio) is degraded, and as a result, the signal quality generated by the photoelectric conversion is also degraded. This signal quality degradation can cause an error floor.

そこで、当技術分野においては、光分岐素子を用いることなく半導体光増幅器への入力光信号のパワーをモニタし得る光受信モジュールが要請されている。   Therefore, there is a need in the art for an optical receiver module that can monitor the power of an optical signal input to a semiconductor optical amplifier without using an optical branching element.

本発明の一側面に係る光受信モジュールは、半導体光増幅器、光受信器、第1の演算装置、駆動装置、記憶手段、及び第2の演算装置を備えている。半導体光増幅器は、入力光信号を増幅する。光受信器は、半導体光増幅器に光学的に結合されている。光受信器は、増幅光信号の大きさに応じた電気信号を発生する。第1の演算装置は、光受信器によって発生される電気信号に基づいて、半導体光増幅器に与えるバイアス電流値と半導体光増幅器の温度(以下、SOA温度)を算出する。駆動装置は、半導体光増幅器を駆動する。駆動装置は、第1の演算装置によって算出されたバイアス電流値及び温度を半導体光増幅器に対して設定する。記憶手段は、バイアス電流値と温度に対応する半導体光増幅器の利得と雑音指数のデータを記憶している。第2の演算装置は、記憶手段から取得される上記のデータであって駆動装置によって設定されるバイアス電流値及び温度に対応する当該データと光受信器の電気信号とに基づいて、半導体光増幅器への入力光信号のパワーを算出する。   An optical receiver module according to one aspect of the present invention includes a semiconductor optical amplifier, an optical receiver, a first arithmetic device, a driving device, a storage unit, and a second arithmetic device. The semiconductor optical amplifier amplifies an input optical signal. The optical receiver is optically coupled to the semiconductor optical amplifier. The optical receiver generates an electrical signal corresponding to the magnitude of the amplified optical signal. The first arithmetic unit calculates a bias current value applied to the semiconductor optical amplifier and a temperature of the semiconductor optical amplifier (hereinafter referred to as SOA temperature) based on an electrical signal generated by the optical receiver. The driving device drives the semiconductor optical amplifier. The drive device sets the bias current value and temperature calculated by the first arithmetic device for the semiconductor optical amplifier. The storage means stores gain and noise figure data of the semiconductor optical amplifier corresponding to the bias current value and temperature. The second arithmetic unit is a semiconductor optical amplifier based on the data acquired from the storage means and corresponding to the bias current value and temperature set by the driving device and the electrical signal of the optical receiver. The power of the optical signal input to is calculated.

この光受信モジュールは、半導体光増幅器に対して設定するバイアス電流値とSOA温度に対応する半導体光増幅器の利得と雑音指数のデータと光受信器の電気信号とに基づいて、半導体光増幅器への入力光信号のパワーが計算される。したがって、光分岐素子を用いずに、半導体光増幅器への入力光信号のパワーをモニタし得る。   This optical receiver module is based on the bias current value set for the semiconductor optical amplifier, the gain of the semiconductor optical amplifier corresponding to the SOA temperature, the noise figure data, and the electrical signal of the optical receiver. The power of the input optical signal is calculated. Therefore, the power of the optical signal input to the semiconductor optical amplifier can be monitored without using the optical branching element.

一実施形態においては、半導体光増幅器への入力光信号は、互いに異なる波長を有する複数の光信号を含んでいてもよい。この形態においては、光受信モジュールは、上記の光受信器を含む複数の光受信器と、光分波器とを備え得る。光分波器は、半導体光増幅器と複数の光受信器に光学的に結合されている。光分波器は、半導体光増幅器からの複数の光信号を複数の光受信器にそれぞれ結合する。記憶手段は、複数の光信号の波長ごとに、バイアス電流値とSOA温度に対応する半導体光増幅器の利得と雑音指数のデータを記憶し得る。第2の演算装置は、複数の光信号の波長ごとに、記憶手段から取得されるデータであって駆動装置によって設定されるバイアス電流値及びSOA温度に対応する当該波長用のデータと、当該波長に対応する光受信器からの電気信号とに基づいて、半導体光増幅器への入力光信号のパワーを算出し得る。この形態の光受信モジュールによれば、光分岐素子を用いずに、半導体光増幅器への入力光信号のパワーを波長ごとにモニタし得る。   In one embodiment, the input optical signal to the semiconductor optical amplifier may include a plurality of optical signals having different wavelengths. In this form, the optical receiver module may include a plurality of optical receivers including the optical receiver and an optical demultiplexer. The optical demultiplexer is optically coupled to the semiconductor optical amplifier and the plurality of optical receivers. The optical demultiplexer couples a plurality of optical signals from the semiconductor optical amplifier to a plurality of optical receivers, respectively. The storage means can store gain and noise figure data of the semiconductor optical amplifier corresponding to the bias current value and the SOA temperature for each wavelength of the plurality of optical signals. The second arithmetic device is data acquired from the storage means for each wavelength of the plurality of optical signals, the data for the wavelength corresponding to the bias current value and the SOA temperature set by the driving device, and the wavelength The power of the input optical signal to the semiconductor optical amplifier can be calculated based on the electrical signal from the optical receiver corresponding to. According to the optical receiver module of this aspect, the power of the input optical signal to the semiconductor optical amplifier can be monitored for each wavelength without using the optical branching element.

以上説明したように、本発明によれば、光分岐素子を用いることな半導体光増幅器への入力光信号のパワーをモニタし得る光受信モジュールが提供される。 As described above, according to the present invention, an optical receiver module capable of monitoring the power of the input optical signal to be a Ku semiconductor optical amplifier using an optical branching device is provided.

一実施形態に係る光トランシーバを示す図である。It is a figure which shows the optical transceiver which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光受信モジュールを示す図である。It is a figure which shows the optical receiver module which concerns on one Embodiment.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

図1は、一実施形態に係る光トランシーバを示す図である。本発明の一実施形態の光受信モジュールは、図1に示す光トランシーバ10の一要素として実現され得る。一実施形態の光トランシーバ10は、互いに異なる四波長の光信号の波長多重通信を行うものあり、例えば25Gbpsの四つの光信号を用いて100Gbpsの光通信を実現し得る。   FIG. 1 is a diagram illustrating an optical transceiver according to an embodiment. The optical receiver module of one embodiment of the present invention can be realized as an element of the optical transceiver 10 shown in FIG. The optical transceiver 10 according to an embodiment performs wavelength division multiplexing communication of optical signals having four different wavelengths. For example, optical communication of 100 Gbps can be realized using four optical signals of 25 Gbps.

図1に示すように、光トランシーバ10は、光送信モジュール12、及び、光受信モジュール14を備えている。光送信モジュール12は、光マルチプレクサ16、発光素子18a,18b,18c,18d、駆動回路20a,20b,20c,20d、及び、信号変換処理部22を備え得る。   As shown in FIG. 1, the optical transceiver 10 includes an optical transmission module 12 and an optical reception module 14. The optical transmission module 12 may include an optical multiplexer 16, light emitting elements 18 a, 18 b, 18 c, 18 d, drive circuits 20 a, 20 b, 20 c, 20 d, and a signal conversion processing unit 22.

光マルチプレクサ16は、発光素子18a,18b,18c,18dによって発生された互いに波長の異なる四つの光信号を多重化する光合波器である。光マルチプレクサ16は、多重化した光信号を光ファイバF1に結合する。   The optical multiplexer 16 is an optical multiplexer that multiplexes four optical signals having different wavelengths generated by the light emitting elements 18a, 18b, 18c, and 18d. The optical multiplexer 16 couples the multiplexed optical signal to the optical fiber F1.

発光素子18a,18b,18c,18dは、例えば電界吸収型のレーザであり、それぞれ駆動回路20a,20b,20c,20dからの駆動電流又は駆動電圧を受けて、異なる波長の光信号を発生する。   The light emitting elements 18a, 18b, 18c, and 18d are, for example, electroabsorption lasers, and generate optical signals having different wavelengths in response to driving currents or driving voltages from the driving circuits 20a, 20b, 20c, and 20d, respectively.

駆動回路20a,20b,20c,20dは、信号変換処理部22からの電気信号を受け駆動電流又は駆動電圧を出力する。信号変換処理部22は、上位のホストから受けた100Gbpsの信号を四つの25Gbpsの電気信号に変換し、当該四つの電気信号を駆動回路20a,20b,20c,20dにそれぞれ出力する。   The drive circuits 20a, 20b, 20c, and 20d receive an electrical signal from the signal conversion processing unit 22 and output a drive current or a drive voltage. The signal conversion processing unit 22 converts the 100 Gbps signal received from the host host into four 25 Gbps electrical signals, and outputs the four electrical signals to the drive circuits 20a, 20b, 20c, and 20d, respectively.

図2は、一実施形態に係る光受信モジュールを示す図である。図1及び図2に示すように、光受信モジュール14は、外部光ファイバF2から受けた光信号に基づいて電気信号を生成する。   FIG. 2 is a diagram illustrating an optical receiver module according to an embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical receiver module 14 generates an electrical signal based on the optical signal received from the external optical fiber F2.

図2に示すように、光受信モジュール14は、半導体光増幅器30、光デマルチプレクサ32、光受信器34a,34b,34c,34d、信号変換処理部36、第1の演算装置40、駆動装置42、メモリ44、及び、第2の演算装置46を備え得る。   As shown in FIG. 2, the optical receiver module 14 includes a semiconductor optical amplifier 30, an optical demultiplexer 32, optical receivers 34 a, 34 b, 34 c, 34 d, a signal conversion processing unit 36, a first arithmetic device 40, and a driving device 42. , A memory 44, and a second arithmetic unit 46.

半導体光増幅器30は、光ファイバF2に光学的に結合されている。半導体光増幅器30は、光ファイバF2から受けた光信号を増幅して、増幅した光信号を出力する。半導体光増幅器30の増幅率は、当該半導体光増幅器に与えられるバイアス電流とSOA温度によって調整される。また、本実施形態では、光ファイバF2からの信号光には、異なる波長の四つの光信号が含まれている。半導体光増幅器30の出力は、光デマルチプレクサ32に光学的に結合されている。   The semiconductor optical amplifier 30 is optically coupled to the optical fiber F2. The semiconductor optical amplifier 30 amplifies the optical signal received from the optical fiber F2 and outputs the amplified optical signal. The amplification factor of the semiconductor optical amplifier 30 is adjusted by the bias current applied to the semiconductor optical amplifier and the SOA temperature. In the present embodiment, the signal light from the optical fiber F2 includes four optical signals having different wavelengths. The output of the semiconductor optical amplifier 30 is optically coupled to the optical demultiplexer 32.

光デマルチプレクサ32は、半導体光増幅器30から受けた増幅光信号を四つの光信号に波長分割する光分波器である。光デマルチプレクサ32からの四つの光信号は光受信器34a,34b,34c,34dにそれぞれ入力される。   The optical demultiplexer 32 is an optical demultiplexer that wavelength-divides the amplified optical signal received from the semiconductor optical amplifier 30 into four optical signals. Four optical signals from the optical demultiplexer 32 are input to optical receivers 34a, 34b, 34c, and 34d, respectively.

光受信器34a,34b,34c,34dはそれぞれ、入力された光信号に対して光電気変換を行い、当該光信号のパワーに応じた値の電気信号を出力する。光受信器34aは、フォトダイオード50a及びトランスインピーダンスアンプ52aを有し、光受信器34bは、フォトダイオード50b及びトランスインピーダンスアンプ52bを有し、光受信器34cは、フォトダイオード50c及びトランスインピーダンスアンプ52cを有し、光受信器34dは、フォトダイオード50d及びトランスインピーダンスアンプ52dを有し得る。フォトダイオード50a,50b,50c,50dはそれぞれ、入力された光信号のパワーに応じた光電流を生成する。トランスインピーダンスアンプ52a,52b,52c,52dは、入力される光電流を電気信号(電圧)に変換する。   Each of the optical receivers 34a, 34b, 34c, and 34d performs photoelectric conversion on the input optical signal, and outputs an electrical signal having a value corresponding to the power of the optical signal. The optical receiver 34a includes a photodiode 50a and a transimpedance amplifier 52a, the optical receiver 34b includes a photodiode 50b and a transimpedance amplifier 52b, and the optical receiver 34c includes the photodiode 50c and the transimpedance amplifier 52c. The optical receiver 34d can include a photodiode 50d and a transimpedance amplifier 52d. Each of the photodiodes 50a, 50b, 50c, and 50d generates a photocurrent corresponding to the power of the input optical signal. The transimpedance amplifiers 52a, 52b, 52c, and 52d convert input photocurrents into electrical signals (voltages).

光受信器34a,34b,34c,34dからの電気信号はそれぞれ25Gbpsの電気信号で有り得る。信号変換処理部36は、光受信器34a,34b,34c,34dからの電気信号を受けて、100Gbpsの電気信号を生成する。信号変換処理部36は、生成した電気信号を外部のホストに対して出力する。   The electrical signals from the optical receivers 34a, 34b, 34c, and 34d can each be 25 Gbps electrical signals. The signal conversion processing unit 36 receives the electrical signals from the optical receivers 34a, 34b, 34c, and 34d and generates a 100 Gbps electrical signal. The signal conversion processing unit 36 outputs the generated electrical signal to an external host.

第1の演算装置40は、駆動装置42が半導体光増幅器30に与えるべきバイアス電流及び半導体光増幅器30の温度を算出する。第1の演算装置40は、例えば、CPUといった任意の演算回路によって構成され得る。   The first arithmetic device 40 calculates the bias current that the driving device 42 should give to the semiconductor optical amplifier 30 and the temperature of the semiconductor optical amplifier 30. The first arithmetic device 40 may be configured by an arbitrary arithmetic circuit such as a CPU, for example.

第1の演算装置40は、光受信器34a,34b,34c,34dの出力電気信号全てが、所定の上限値と下限値の間の値を有する場合には、バイアス電流値を変化させず所定の電流値に固定する。第1の演算装置40は、光受信器34a,34b,34c,34dの出力電気信号の何れかが所定の上限値を超える値を有する場合には、半導体光増幅器30の増幅率を下げるようバイアス電流値を所定量減少させるか、或いは、半導体光増幅器30の温度を所定量上昇させる。また、第1の演算装置40は、光受信器34a,34b,34c,34dの出力電気信号の何れかが所定の下限値より小さい値を有する場合には、バイアス電流値を所定量上昇させるか、或いは、半導体光増幅器30の温度を所定量下げる。さらに、第1の演算装置40は、バイアス電流が最大上限値を上回るか最小下限値を下回り、又は、半導体光増幅器30の温度が最大上限値を上回るか最小下限値を下回ると、バイアス電流値を所定の最小値に維持し、半導体光増幅器30の温度を所定の温度に設定する。このような制御により、第1の演算装置40は、半導体光増幅器30に与えられるべきバイアス電流及び温度を算出する。   The first arithmetic unit 40 does not change the bias current value when the output electric signals of the optical receivers 34a, 34b, 34c, 34d all have a value between a predetermined upper limit value and a lower limit value. The current value is fixed. The first arithmetic unit 40 biases to lower the amplification factor of the semiconductor optical amplifier 30 when any of the output electrical signals of the optical receivers 34a, 34b, 34c, 34d has a value exceeding a predetermined upper limit value. The current value is decreased by a predetermined amount, or the temperature of the semiconductor optical amplifier 30 is increased by a predetermined amount. Further, the first arithmetic unit 40 increases the bias current value by a predetermined amount when any of the output electrical signals of the optical receivers 34a, 34b, 34c, 34d has a value smaller than a predetermined lower limit value. Alternatively, the temperature of the semiconductor optical amplifier 30 is lowered by a predetermined amount. Further, when the bias current exceeds the maximum upper limit value or falls below the minimum lower limit value, or the temperature of the semiconductor optical amplifier 30 exceeds the maximum upper limit value or falls below the minimum lower limit value, the first arithmetic unit 40 determines the bias current value. Is maintained at a predetermined minimum value, and the temperature of the semiconductor optical amplifier 30 is set to a predetermined temperature. Through such control, the first arithmetic unit 40 calculates the bias current and temperature to be given to the semiconductor optical amplifier 30.

駆動装置42は、第1の演算装置40によって設定された値のバイアス電流を半導体光増幅器30に供給する。また、駆動装置42は、第1の演算装置40によって設定された値の温度に半導体光増幅器30の温度を設定する。例えば、駆動装置42は、半導体光増幅器30に取り付けられたペルチェ素子を用いて半導体光増幅器30の温度を設定する。   The driving device 42 supplies the semiconductor optical amplifier 30 with a bias current having a value set by the first arithmetic device 40. In addition, the driving device 42 sets the temperature of the semiconductor optical amplifier 30 to the temperature of the value set by the first arithmetic device 40. For example, the driving device 42 sets the temperature of the semiconductor optical amplifier 30 using a Peltier element attached to the semiconductor optical amplifier 30.

メモリ44は、半導体光増幅器30のバイアス電流値及び温度に対応する半導体光増幅器30の増幅率(利得G)と雑音指数(NF)のデータを、波長毎に記憶している。即ち、波長をλとし、半導体光増幅器30のバイアス電流及び温度をそれぞれI及びTとすると、利得G及び雑音指数NFは、光信号の波長λ、半導体増幅器30のバイアス電流I、及び半導体増幅器30の温度Tの関数として予め定められ得る値を有しており、メモリ44は、G(λ,I,T)、NF(λ,I,T)のデータを記憶している。メモリ44は、G(λ,I,T)、NF(λ,I,T)をテーブル形式で記憶していてもよく、又は、関数の形態で記憶していてもよい。   The memory 44 stores the gain (gain G) and noise figure (NF) data of the semiconductor optical amplifier 30 corresponding to the bias current value and temperature of the semiconductor optical amplifier 30 for each wavelength. That is, when the wavelength is λ and the bias current and temperature of the semiconductor optical amplifier 30 are I and T, respectively, the gain G and the noise figure NF are the wavelength λ of the optical signal, the bias current I of the semiconductor amplifier 30, and the semiconductor amplifier 30. The memory 44 stores G (λ, I, T) and NF (λ, I, T) data. The memory 44 may store G (λ, I, T) and NF (λ, I, T) in the form of a table or may store them in the form of a function.

第2の演算装置46は、駆動装置42を介して半導体光増幅器30に与えられているバイアス電流値及びSOA温度を取得し、当該バイアス電流値及びSOA温度に対応する利得G(λ,I,T)及び雑音指数NF(λ,I,T)を、波長ごとにメモリ44から取得する。第2の演算装置46は、取得した利得G(λ,I,T)及び雑音指数NF(λ,I,T)と、光受信器34a,34b,34c,34dの出力電気信号を用いて、半導体光増幅器30への入力光信号のパワーを波長ごとに算出する。第2の演算装置46によって算出された入力光信号のパワーは、外部のホストに提供され得る。この第2の演算装置46は、例えば、CPUといった任意の演算回路によって構成され得る。   The second arithmetic unit 46 obtains the bias current value and the SOA temperature given to the semiconductor optical amplifier 30 via the drive unit 42, and gains G (λ, I, etc.) corresponding to the bias current value and the SOA temperature. T) and noise figure NF (λ, I, T) are acquired from the memory 44 for each wavelength. The second arithmetic unit 46 uses the acquired gain G (λ, I, T) and noise figure NF (λ, I, T) and the output electrical signals of the optical receivers 34a, 34b, 34c, 34d, The power of the input optical signal to the semiconductor optical amplifier 30 is calculated for each wavelength. The power of the input optical signal calculated by the second arithmetic unit 46 can be provided to an external host. The second arithmetic unit 46 may be configured by an arbitrary arithmetic circuit such as a CPU, for example.

ここで、利得G(λ,I,T)、雑音指数NF(λ,I,T)、光受信器34a,34b,34c,34dの出力電気信号のパワーPout(λ)、及び、光信号のパワーPin(λ)は、下記式(1)によって特定される関係を有する。

Figure 0005750920

なお、Pout、Pinの単位はmWであり、NFは無単位である。光トランシーバへの全光入力パワーPtotal求める場合には、下記(2)式が用いられてもよい。
Figure 0005750920
Here, the gain G (λ, I, T), the noise figure NF (λ, I, T), the power Pout (λ) of the output electric signal of the optical receivers 34a, 34b, 34c, 34d, and the optical signal The power Pin (λ) has a relationship specified by the following formula (1).
Figure 0005750920

The unit of Pout and Pin is mW, and NF is no unit. When obtaining the all-optical input power Ptotal to the optical transceiver, the following equation (2) may be used.
Figure 0005750920

第2の演算装置46は、利得G(λ,I,T)、雑音指数NF(λ,I,T)、光受信器34a,34b,34c,34dの出力電気信号のパワーPout(λ)を用いて、上記式(1)に従って、光信号のパワーPin(λ)を波長ごとに算出する。   The second arithmetic unit 46 uses the gain G (λ, I, T), the noise figure NF (λ, I, T), and the power Pout (λ) of the output electric signal from the optical receivers 34a, 34b, 34c, 34d. The power Pin (λ) of the optical signal is calculated for each wavelength according to the above formula (1).

このように、光受信モジュール14は、光分岐素子を用いることなく、半導体光増幅器30への入力光信号のパワーを求めることが可能である。また、モニタ用に別途の光分波器を用いることなく、半導体光増幅器30への入力光信号のパワーを波長ごとに求めることが可能である。   As described above, the optical receiving module 14 can obtain the power of the optical signal input to the semiconductor optical amplifier 30 without using the optical branching element. Further, the power of the input optical signal to the semiconductor optical amplifier 30 can be obtained for each wavelength without using a separate optical demultiplexer for monitoring.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本発明の思想は、一以上の波長の一以上の光信号を用いて通信を行う光受信モジュール、及び当該光モジュールを搭載した光トランシーバにも適用され得る。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the idea of the present invention can be applied to an optical receiver module that performs communication using one or more optical signals having one or more wavelengths, and an optical transceiver equipped with the optical module.

10…光トランシーバ、12…光送信モジュール、14…光受信モジュール、30…半導体光増幅器、32…光デマルチプレクサ、34a,34b,34c,34d…光受信器、36…信号変換処理部、40…第1の演算装置、42…駆動装置、44…メモリ、46…第2の演算装置、50a,50b,50c,50d…フォトダイオード、52a,52b,52c,52d…トランスインピーダンスアンプ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical transceiver, 12 ... Optical transmission module, 14 ... Optical receiving module, 30 ... Semiconductor optical amplifier, 32 ... Optical demultiplexer, 34a, 34b, 34c, 34d ... Optical receiver, 36 ... Signal conversion process part, 40 ... First arithmetic device 42... Drive device 44. Memory 46. Second arithmetic device 50a, 50b, 50c, 50d Photodiode 52a 52b 52c 52d Transimpedance amplifier.

Claims (3)

入力光信号を増幅する半導体光増幅器と、
前記半導体光増幅器に光学的に結合された光受信器であって、半導体光増幅器からの増幅光信号の大きさに応じた電気信号を発生する該光受信器と、
前記半導体光増幅器に与えるバイアス電流値と前記半導体光増幅器の温度を設定する第1の演算装置と、
前記半導体光増幅器を駆動する駆動装置であって、前記第1の演算装置によって設定された前記バイアス電流値及び前記温度を前記半導体光増幅器に対して設定する該駆動装置と、
前記バイアス電流値と前記温度に対応する前記半導体光増幅器の利得と雑音指数のデータを記憶する記憶手段と、
前記駆動装置によって前記半導体光増幅器に対して設定される前記バイアス電流値及び前記温度に対応付けられており前記記憶手段から取得される前記半導体光増幅器の利得と雑音指数のデータと、該バイアス電流及び該温度が設定された前記半導体光増幅器からの増幅光信号に応じて前記光受信器によって発生される電気信号とに基づいて、前記半導体光増幅器への入力光信号のパワーを算出する第2の演算装置と、
を備える光受信モジュール。
A semiconductor optical amplifier for amplifying an input optical signal;
An optical receiver optically coupled to the semiconductor optical amplifier, wherein the optical receiver generates an electrical signal corresponding to the magnitude of an amplified optical signal from the semiconductor optical amplifier;
A first arithmetic unit for setting a bias current value applied to the semiconductor optical amplifier and a temperature of the semiconductor optical amplifier;
A driving device for driving the semiconductor optical amplifier, wherein the driving device sets the bias current value and the temperature set by the first arithmetic device for the semiconductor optical amplifier;
Storage means for storing gain and noise figure data of the semiconductor optical amplifier corresponding to the bias current value and the temperature;
A data gain and noise figure of the semiconductor optical amplifier is obtained from the bias current value and the storage means are attached corresponding to the temperature set for the semiconductor optical amplifier by the driving device, the bias current And a power of an optical signal input to the semiconductor optical amplifier based on an electrical signal generated by the optical receiver in response to an amplified optical signal from the semiconductor optical amplifier, the temperature of which is set . An arithmetic unit of
An optical receiver module comprising:
前記半導体光増幅器への入力光信号は、互いに異なる波長を有する複数の光信号を含んでおり、
前記光受信器を含む複数の光受信器と、
前記半導体光増幅器と前記複数の光受信器に光学的に結合された光分波器であって、前記半導体光増幅器からの複数の光信号を前記複数の光受信器にそれぞれ結合する該光分波器と、
を更に備え、
前記記憶手段は、前記複数の光信号の波長ごとに、前記バイアス電流値と前記半導体光増幅器の温度に対応する前記半導体光増幅器の前記利得と前記雑音指数の前記データを記憶しており、
前記第2の演算装置は、前記複数の光信号の波長ごとに、前記駆動装置によって前記半導体光増幅器に対して設定される前記バイアス電流値及び前記温度に対応付けられており前記記憶手段から取得される該波長用の前記データと、該波長に対応する前記光受信器からの電気信号であり該バイアス電流及び該温度が設定された前記半導体光増幅器からの増幅光信号に応じて前記光受信器によって発生される該電気信号とに基づいて、前記半導体光増幅器への入力光信号のパワーを算出する、
請求項1記載の光受信モジュール。
The input optical signal to the semiconductor optical amplifier includes a plurality of optical signals having different wavelengths,
A plurality of optical receivers including the optical receiver;
An optical demultiplexer optically coupled to the semiconductor optical amplifier and the plurality of optical receivers, wherein the optical demultiplexers respectively couple the plurality of optical signals from the semiconductor optical amplifier to the plurality of optical receivers. Waver,
Further comprising
The storage means stores the gain and noise figure data of the semiconductor optical amplifier corresponding to the bias current value and the temperature of the semiconductor optical amplifier for each wavelength of the plurality of optical signals,
The second arithmetic unit, for each wavelength of said plurality of optical signals, obtained from the bias current value and the storage means are attached corresponding to the temperature set for the semiconductor optical amplifier by the drive device The optical reception in response to the data for the wavelength to be transmitted and an electric signal from the optical receiver corresponding to the wavelength and the amplified optical signal from the semiconductor optical amplifier in which the bias current and the temperature are set Calculating the power of the input optical signal to the semiconductor optical amplifier based on the electrical signal generated by the device ;
The optical receiver module according to claim 1.
前記第1の演算装置は、前記光受信器によって発生される電気信号が所定の上限値と所定の下限値との間の値を有する場合には、前記半導体光増幅器に与えるバイアス電流値を所定の電流値に設定し、前記光受信器によって発生される電気信号が前記所定の上限値よりも大きい値を有する場合には、前記半導体光増幅器に与えるバイアス電流値を所定量減少させた値に設定するか、又は、前記半導体光増幅器の温度を所定量上昇させた温度に設定し、前記光受信器によって発生される電気信号が前記所定の下限値よりも小さい値を有する場合には、前記半導体光増幅器に与えるバイアス電流値を所定量上昇させた値に設定するか、又は、前記半導体光増幅器の温度を所定量低下させた温度に設定する、The first arithmetic unit determines a bias current value to be given to the semiconductor optical amplifier when the electrical signal generated by the optical receiver has a value between a predetermined upper limit value and a predetermined lower limit value. When the electric signal generated by the optical receiver has a value larger than the predetermined upper limit value, the bias current value applied to the semiconductor optical amplifier is reduced by a predetermined amount. Or set the temperature of the semiconductor optical amplifier to a temperature increased by a predetermined amount, and when the electrical signal generated by the optical receiver has a value smaller than the predetermined lower limit, A bias current value applied to the semiconductor optical amplifier is set to a value increased by a predetermined amount, or the temperature of the semiconductor optical amplifier is set to a temperature decreased by a predetermined amount,
請求項1又は2に記載の光受信モジュール。The optical receiver module according to claim 1 or 2.
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