JP6270351B2 - 光トランシーバ及び光トランシーバの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、光トランシーバ及び光トランシーバの制御方法に関するものである。

光通信システムにおいて、光リンクモジュールは、光電変換機能、信号整形機能等の様々な役割を有する。このような光リンクモジュールでは、突入電流の規定範囲内で短時間での起動が可能な回路構成が望まれる。

例えば、下記特許文献１には、第１熱電変換素子及び第２熱電変換素子の温度が所定温度に至った後に、レーザダイオード（以下、「ＬＤ」とも言う。）にバイアス電流の供給を開始する光送信器の制御方法が開示されている。また、下記特許文献２には、検出温度と目標温度との差に基づいてペルチェ素子を駆動する電流のＰＷＭ周波数を変更する温度制御回路が知られている。

特開２００９−０７０８５２号公報 特開平５−２４１６６８号公報

しかしながら、上記の従来の制御方法では、外部から供給される電源電力には限界があるために、短時間に正常に起動させることが困難な傾向にあった。

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、より短時間に正常に起動させることが可能な光トランシーバ及び光トランシーバの制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一側面に係る光トランシーバは、ホスト装置から第１及び第２の電源系統によって電源が供給され、熱電変換素子が搭載され、ホスト装置に着脱可能に接続される光トランシーバであって、熱電変換素子と第１の電源系統との間に接続された第１のダイオードと、熱電変換素子と第２の電源系統との間に直列に接続された第２のダイオード及び第２のスイッチと、を備え、第２のスイッチは、第１及び第２の電源系統からの電源の供給が開始された際に、第２の電源系統を熱電変換素子に接続させ、熱電変換素子は、熱電変換素子の温度が定常状態にあるときに、第１の電源系統のみに電気的に接続され、電源の供給が開始され熱電変換素子の温度が非定常状態にあるときに、第１及び第２の電源系統の両方に電気的に接続される。

或いは、本発明の別の側面に係る光トランシーバの制御方法は、ホスト装置から第１及び第２の電源系統によって電源が供給され、熱電変換素子と、熱電変換素子と第１の電源系統との間に接続された第１のダイオードと、熱電変換素子と第２の電源系統との間に直列に接続された第２のダイオード及び第２のスイッチと、を備える光トランシーバの制御方法であって、熱電変換素子の温度が非定常状態にあるときには、第２のスイッチをオンして第２の電源系統を第２のダイオードを介して熱電変換素子に接続し、熱電変換素子の温度が定常状態に遷移したときには、第２のスイッチをオフして第２の電源系統を熱電変換素子から切り離す。

本発明によれば、より短時間に正常に起動させることが可能な光トランシーバ及び光トランシーバの制御方法を提供することができる。

本発明の好適な一実施形態に係る光リンクモジュールの概略構成を示すブロック図である。 図１の光リンクモジュール１の光信号送信側の温調回路及び制御系を含む詳細構成を示すブロック図である。 図１の光リンクモジュール１に設けられる電源回路の構成を示すブロック図である。 図１の光リンクモジュール１の起動時の制御動作の手順を示すフローチャートである。 図１の光リンクモジュール１における起動時の供給電流の時間変化を示すグラフである。 比較例に係る光リンクモジュールの電源回路の構成を示すブロック図である。 比較例に係る光リンクモジュールにおける起動時の供給電流の時間変化を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら本発明による光トランシーバ、電子機器、及び光トランシーバの制御方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の好適な一実施形態に係る光リンクモジュールの概略構成を示すブロック図である。この光リンクモジュール１は、光信号を送受信する光トランシーバとして使用される電子機器であり、光電変換機能、信号波形整形機能等を備える。同図に示すように、光リンクモジュール１は、外部の光インクモジュール１制御用のホスト装置３とプラグ着脱可能に接続されており、ＣＤＲ（Clock Data Recovery）回路部５、ＬＤＤ（Laser Diode Driver）回路部７、ＬＤ（Laser Diode）モジュール９、ＰＤ（Photodiode）モジュール１１、及びＣＤＲ回路部１３を含んで構成されている。ＣＤＲ回路部５は、ホスト装置３から例えば10Gbpsのデータ転送速度の電気信号の入力を受け、その電気信号を波形整形する。ＬＤＤ回路部７は、ＣＤＲ回路部５から電気信号を受けて、その電気信号を基にＬＤモジュール９を変調し光信号を出力させる。ＰＤモジュール１１は、受光素子としてのＰＤを内蔵し、光信号を受信してその光信号を電気信号に変換し、ＣＤＲ回路部１３は、その電気信号を受けて波形整形することにより、ホスト装置３に対して例えば10Gbpsのデータ転送速度の電気信号を出力する。

図２には、光リンクモジュール１の送信側の温度制御回路及び制御系を含む詳細構成を示している。光リンクモジュール１は、上述したＣＤＲ回路部５、ＬＤＤ回路部７、及びＬＤモジュール９の他、温度制御回路及び制御系として、ＴＥＣ制御部（駆動回路）１５、ＣＰＵ１７、及びバイアス制御部１９を含んでいる。

ＬＤモジュール９としては、通信速度が10Gbps以上、且つ、通信距離が40km以上の高速長距離伝送で用いる場合には、電界吸収型の変調器を集積化したＥＭＬ（Electro-absorption Modulator Laser Diode）が好適に用いられる。ＥＭＬはＬＤ部の発振波長とＥＡ（Electro Absorption）部の光吸収係数（光吸収端）の温度特性が異なるため、両者、すなわち、発信波長と光吸収端の関係が常に成立するように温度制御されることが必要である。そのため、ＬＤモジュール９には、ＥＡ部を集積化したＬＤ２１、ＬＤ２１の近傍に配置された測温素子２３、ＬＤ２１の後方光をモニタするＰＤ２５、及びＬＤ２１の近傍に配置される熱電変換素子であるＴＥＣ（Thermo-Electric Cooler）２７が内蔵されている。

ＴＥＣ制御部１５は、測温素子２３が検知した温度について、その温度が目標温度に一致するようにＴＥＣ２７に供給する駆動電流を制御する。これにより、ＬＤ２１の温度を目標値に制御する。具体的には、ＴＥＣ制御部１５は、ＣＰＵ１７から温度目標値であるＴＬＤ＿ｔａｒを受け、測温素子２３から検知温度ＴＬＤ＿ｍｏｎを受け、両者の値が一致するようにＴＥＣ２７への駆動電流ＩＴＥＣを帰還制御する。本発明に係るＴＥＣ２７の駆動においては、ＴＥＣ２７を、目標温度ＴＬＤ＿ｔａｒと検知温度ＴＬＤ＿ｍｏｎの差に依存してその抵抗値を変える可変抵抗素子とみなすことができる。両温度が一致する時に最も抵抗値が高く、その差が大きくなるに従い抵抗値が減少する素子とみなすことができる。この場合、ＴＥＣ２７の起動時には両温度差が最も大きい状態であり、ＴＥＣ２７には最大電流が流れる。両温度の値が近づく（すなわち、ＴＥＣ２７の実際温度が目標温度に近づく）とＴＥＣ２７の等価抵抗値が大きくなり、ＴＥＣ２７を定電圧駆動している場合には、ＴＥＣ２７に流れる電流値が漸次小さくなる。そして、検知温度ＴＬＤ＿ｍｏｎと目標温度ＴＬＤ＿ｔａｒが一致した時に等価抵抗値が最大となり、ＴＥＣ２７に流れる電流を最少値に維持している限り、ＴＥＣ２７の温度が目標温度に一致する。

バイアス制御部１９は、ＰＤ２５が検知したＬＤ２１の後方光の強度情報を受けて、これが所定の値に一致するようにＬＤ２１が出射する光の強度を制御する。すなわち、バイアス制御部１９は、ＣＰＵ１７からモニタ電流目標値ＩＰＤ＿ｔａｒを受け、一方、ＰＤ２５からは現在のモニタ値ＩＰＤ＿ｍｏｎを受け、両者が一致するようにＬＤ２１に供給するバイアス電流ＩＬＤｂｉａｓを制御する。このようなバイアス制御部１９の機能はＡＰＣ（Auto Power Control）と呼ばれ、光データリンクの光出力強度を制御する方法としては一般的な手法である。

通信される情報を含む変調信号は、ＣＤＲ回路部５を経由してＬＤＤ回路部７に入力され、ＬＤＤ回路部７がＬＤ２１のＥＡ部にこの変調信号を供給することでＬＤ２１を駆動する。

次に、図３を参照して、光リンクモジュール１に設けられる電源回路の構成を説明する。
光リンクモジュール１に接続する一仕様に基づく電源系としては、電源電圧Ｖｃｃ１の第１の電源系統と、電源電圧Ｖｃｃ２の第２の電源系統とが用意される。これらの第１及び第２の電源系統はホスト装置３から光リンクモジュール１に供給される。第１の電源系統は、主にＴＥＣ制御部１５及びＣＰＵ１７等の制御系統用の電源であり、主要な負荷はＴＥＣ制御部１５となる。一方、第２の電源系統の主要な負荷は、をＬＤＤ回路部７及びＣＤＲ回路部５等の信号処理系である。これらの電源系統の電源仕様は、ＭＳＡ（Multi-Source Agreement）によって規定されており、二つ電源電圧Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２は、互いに異なる電圧を与える場合も、また、同じ電圧を与える場合もある。また、定常状態はもちろんのこと、電源投入時の突入電力も含めて規定範囲以内に収めることが要求される。

同図に示すように、光リンクモジュール１の電源回路にはさらに、ＴＥＣ制御部１５と第１の電源系統との間に直列に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ３１及び逆流防止回路部３３と、ＴＥＣ制御部１５と第２の電源系統との間に直列に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ３５、スイッチ（第２のスイッチ）ＳＷ２、及びダイオード（第２のダイオード）３９と、ＬＤＤ回路部５、ＣＤＲ回路部７、及びバイアス制御部１９と第２の電源系統との間に接続されたスイッチＳＷ３（第３のスイッチ）とが設けられている。これらのスイッチＳＷ２，ＳＷ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力に接続される。また、逆流防止回路部３３は、ダイオード（第１のダイオード）４１とスイッチ（第１のスイッチ）ＳＷ１とが並列に接続されて構成されている。ダイオード４１は、第２の電源系統の保護用素子であり、ダイオード３９は、第１の電源系統の保護用素子である。詳細には、第１の電源系統がオフになった場合（グランド電位に落ちた場合）でも、第２の電源系統はダイオード４１が介在することにより第１の電源系統から切り離される。また、第２の電源系統がオフとなった場合でも、第１の電源系統はダイオード３９が介在することにより、第２の電源系統から切り離される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、ＣＰＵ１７からの制御パラメータＰ１により、第１の電源系統から入力される入力電圧を制御し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、ＣＰＵ１７からの制御パラメータＰ２により、第２の電源系統から入力される入力電圧を制御する。また、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、光リンクモジュール１の起動時と定常時において電源系統と内部回路との接続を切り替えるために設けられる切替機構であり、ＣＰＵ１７によってオン−オフが制御される。

次に、光リンクモジュール１の起動時の制御動作の手順を説明する。図４は、光リンクモジュール１の起動時の制御動作の手順を示すフローチャートである。

光リンクモジュール１の電源が投入されて起動動作が開始されると、まずすべてのスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフされる。もしくは、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３について、いわゆるノーマリオフ型のスイッチを採用することで、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３についてオフ状態を設定する。スイッチＳＷ３がオフされるので、バイアス制御部１９の動作が無効化の状態とされてＬＤ２１へのバイアス電流の供給が停止される（ステップＳ０１）。また、ＣＰＵ１７については常に第１の電源系統に接続される状態にある。すなわち、光リンクモジュール１がホスト装置３にセットされた直後に電源Ｖｃｃ１が供給される。その時、ＣＰＵ１７がリセット、いわゆるパワーオンリセットされる（ステップＳ０２）。その後、ＣＰＵ１７により第１の電源系統の電源電圧Ｖｃｃ１と第２の電源系統の電源電圧Ｖｃｃ２がモニタされ、両電圧が正常電圧範囲にあることが確認される（ステップＳ０３）。ＣＰＵ１７により正常電圧が確認されると次のステップＳ０４に動作が移行される。

ステップＳ０４では、ＣＰＵ１７により、温度モニタを用いて周囲温度がモニタされ、その周囲温度に対応した起動待機時間が設定される。すなわち、ＣＰＵ１７には周囲温度と起動に必要な時間との対応データがメモリ内に保持されており、モニタされた周囲温度に対応する時間の情報がメモリから読み出されることにより起動待機時間が設定される。例えば、モニタされた周囲温度がＴＥＣ２７の目標温度との乖離が大きい程に起動待機時間は長く設定されている。この場合、起動待機時間はＴＥＣ２７が安定状態に移行するまでの概略的な時間に相当する。一方、周囲温度と目標温度との乖離が小さい場合には、起動待機時間は、光リンクモジュール１内の種々回路部の初期化に要する時間に対応する。その後のＴＥＣ２７の駆動開始後のＴＥＣ２７の温度が非定常状態にあるときには、スイッチＳＷ２がオンされ、スイッチＳＷ１，ＳＷ３は引き続きオフ状態が維持される（ステップＳ０５）。スイッチＳＷ３をオフすることにより、ＬＤＤ回路部５、ＣＤＲ回路部７、及びバイアス制御部１９を含む負荷が第２の電源系統から切り離される。一方、スイッチＳＷ２がオンされることにより、第２の電源系統がダイオード３９を介してＴＥＣ制御部１５に接続され、スイッチＳＷ１のオフ状態が維持されることにより、第１の電源系統がダイオード４１を介してＴＥＣ制御部１５に接続される。すなわち、第１及び第２の電源系統の両方がＴＥＣ制御部１５を介してＴＥＣ２７に接続され、第２の電源系統からの電力を全てＴＥＣ２７の駆動用として利用することができる。

次に、ＣＰＵ１７により、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３５に対して制御パラメータＰ１，Ｐ２が設定され、これらＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３５の出力電圧が調整される（ステップＳ０６）。ここで設定される制御パラメータＰ１，Ｐ２は、電源からの突入電流が予め評価されることにより決定されてメモリ内に予め保持される。具体的には、制御パラメータＰ２は、最大許容電流がＴＥＣ２７に供給される様にＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力を調整する。第１の電源Ｖｃｃ１について最大電流容量が設定されている。第１の電Ｖｃｃ１には既にＣＰＵ１７が負荷として接続されている。ＣＰＵ１７に供給される電流を減じた電流が全てＴＥＣに供給される様にＤＣ／ＤＣコンバータ３１の出力電圧を制御パラメータＰ１にて調整する。一方、第２の電源Ｖｃｃ２については、第１の電源Ｖｃｃ１について上記調整によりＴＥＣ２７に電流が供給されたとしてもなおＴＥＣ２７の最大許容電流に満たない場合に、この第２の電源Ｖｃｃ２から残余の電流（ＴＥＣ２７の最大許容電流−第１の電源Ｖｃｃ１からの電流）が供給される様に、制御パラメータＰ２を調整してＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力電圧を調整する。さらに、ＴＥＣ２７の温度がその設定温度に近づくと、ＴＥＣ２７を電圧駆動している場合には、ＴＥＣ２７への印加電圧に対して駆動電流の値が小さくなる。ＴＥＣ２７の許容電流いっぱいまで駆動電流を大きくすることができるので、二つの電源Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２の何れかの電圧を、駆動電流の値をＴＥＣ２７の許容電流いっぱいまで流す様にその出力を調整することもできる。

そして、ステップＳ０４で設定された起動待機時間が経過し、ＴＥＣ２７の温度が目標温度にほぼ一致した後に、スイッチＳＷ２をオフすると共にＤＣ／ＤＣコンバータ３５に対して定常状態時の制御パラメータＰ２が設定される。このときの制御パラメータＰ２は、ＬＤＤ回路部５等の負荷系統の駆動に必要な電圧に対応するように設定される。その後に、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ３をオンし、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１に対して定常状態時の制御パラメータＰ１が設定される（以上、ステップＳ０７）。このときの制御パラメータＰ１は、ＴＥＣ２７を電圧駆動した場合に、定常制御が必要な最低限の電圧に対応する値に変更される。このように、スイッチＳＷ２をオフしスイッチＳＷ３をオンすることにより、第２の電源系統がＴＥＣ制御部１５から切り離される。同時に、スイッチＳＷ１をオンすることで、ダイオード４１が短絡されて、ＴＥＣ制御部１５がＤＣ／ＤＣコンバータ３１に接続される。すなわち、この段階では、ＴＥＣ２７の制御に必要な電力は周囲温度とＴＥＣ２７の温度の差を維持する分であり、第１の電源系統のみで十分に賄える量である。

その後、ＣＰＵ１７により、ＬＤＤ回路部５及びＣＤＲ回路部７がリセットされ初期設定が実行される。それと同時に、ＣＰＵ１７により、バイアス制御部１９をアクティブにし、ＬＤ２１へのバイアス電流の供給が開始される（ステップＳ０８）。このリセット動作からアクティブ動作までは、１０ｍｓｅｃ以内の短時間で完了することができる。これにより、光リンクモジュール１が光通信可能な状態に設定される（ステップＳ０９）。

以上説明した光リンクモジュール１及びその制御方法によれば、起動時には２つの電源系統を用いてＴＥＣ２７を駆動し、定常時は１つの電源系統のみで駆動するため、光リンクモジュールの起動時間、特にＴＥＣ２７の定常状態への移行を短縮化できる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３５を用いて２つの電源系統の出力電圧を制御し、ダイオード３９，４１によって電源系統間の逆流を防止できるので、光リンクモジュール１の起動を短縮化することができる。

従来の光リンクモジュールの起動時において、システムを故障させる原因の一つに過発光が挙げられる。特に、ＬＤにＥＭＬを用いる場合、低温時に過発光の危険性が高い。ＥＭＬは通常３０〜５０°Ｃ程度の温度範囲で使用されることを想定して設計されている。想定した温度よりも低温の状況では、ＥＡ部のエネルギーギャップ（Ｅｇ）が短波長側にシフトする。その量はしばしばＬＤの発振波長とＥｇとの設計値を超えて短波長側にシフトするため、ＥＡ部が吸収する光量が減少する。その結果、光リンクモジュールの光出力が増大する。ＬＤ（Laser Diode）部は１０ｄＢｍ以上の強度での発光が可能であり、この強度は受信機の一般的な光入力規格を大幅に超過するため、対象とする光リンクモジュールに対向する光受信機を破壊する恐れがある。このような過発光を防止するのに有効な手法として、特開２００９−０７０８５２号公報に記載のＬＤ駆動方法が知られている。このＬＤ駆動方法では、ＬＤが目標温度で安定した後にＬＤへのバイアス電流の供給を開始するというものである。

さて、ＬＤモジュールが目標温度に到達する時間は、ＴＥＣ駆動電流を一定とする電流駆動の場合、電源投入時の周囲温度に依存する。光リンクモジュールの最悪の環境条件は、周囲温度が−５０°Ｃ程度、ＴＥＣの目標温度が５０°Ｃの温度差が約１００°Ｃの場合である。このような大きな温度差の場合、電源投入からＴＥＣの温度が目標値に到達するまでの時間は数秒程度を要する。この最悪条件を考慮して特開２００９−０７０８５２号公報に記載の方法を適用する場合、数秒の起動待ち時間を設定する必要が生じる。

本実施形態の効果を比較例と比較しつつより詳細に説明する。図６には、比較例にかかる光リンクモジュールの電源回路の構成を示すブロック図である。この比較例の構成は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３、及びダイオード３９，４１を備えていない点、第１及び第２の電源系統がそれぞれＴＥＣ制御部１５及びＬＤＤ回路部５等の負荷系統に固定的に接続されている点で、本実施形態の構成と異なる。

このような比較例において、起動時間を短縮するためにはＴＥＣ２７への供給電流量を増加することが考えられる。一方、ＴＥＣ制御部１５が使用できる電力は、電源電圧Ｖｃｃ１の最大供給電力からＴＥＣ制御部１５以外で消費される電力を差し引いた量である。また、例えば、ＸＦＰ型の光リンクモジュールに関するＭＳＡ規格により規定された最大電力は、電源Ｖｃｃ１について２．５Ｗ（３．３Ｖ、７５０ｍＡ）、電源Ｖｃｃ２について２．５Ｗ（５Ｖ、５００ｍＡ）である。図７には、上記比較例の構成を有するＸＦＰ型光リンクモジュールにおいて、周囲温度が−５０°Ｃで、ＴＥＣの目標温度を５０°Ｃとした場合の起動時にＴＥＣ２７に流れる電流ＩＴＥＣの時間変化を示している。この時、ＴＥＣ２７は定電圧駆動されている。同図（ａ）には、ＴＥＣ２７に流れる電流ＩＴＥＣ、ＬＤの温度ＴＬＤ、及びＴＥＣ制御部１５の出力電圧ＶＴＥＣの時間変化を示している。スイッチオン（ｔ＝０）の時にＴＥＣ２７の温度と目標温度の乖離が最も大きく、ＩＴＥＣが最大に流れる。ＴＥＣ２７は一系統の電源Ｖｃｃ１でのみ駆動されているが、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１を介しているのでＴＥＣ２７に印加されている定電圧ＶＴＥＣはＶｃｃ１の本来の値（３．３Ｖ）よりも小さい。従って、ＴＥＣ２７に供給される電流は電源Ｖｃｃ１の最大電流である７５０ｍＡよりも大きな値になる。すなわち、電源Ｖｃｃ１に許容される電力は３．３Ｖ×０．７５Ａであり、ＣＰＵ１７で消費される電力およびＤＣ／ＤＣコンバータ３１の消費電力以外の電力がＴＥＣ２７で消費され、その値は、ＩＴＥＣ×ＶＴＥＣ、となる。ＴＥＣ２７は定電圧駆動されているので、起動時、すなわち、目標温度と検知温度の乖離が大きい時には、ＴＥＣ電流ＩＴＥＣが第１の電源Ｖｃｃ１の許容電流値０．７５Ａを超える場合もある。ＴＥＣ温度が目標温度に近づくにつれＴＥＣに流れる電流ＩＴＥＣは漸次減少する。そのため、両温度が最終的に一致するまでに約５．１秒を要している。

同図（ｂ）には、起動後から約１．２秒後にＴＥＣ制御部１５の出力電圧ＶＴＥＣを新たな値に変更するように制御した場合のＴＥＣ２７に流れる電流ＩＴＥＣ、ＬＤの温度ＴＬＤの時間変化を示している。この場合にはＴＥＣ温度が安定するまでの時間は約２．６６秒に短縮されるが、ＷＤＭ用途を考慮すると、まだ十分とは言えない。

一方、図５には、本実施形態の光リンクモジュール１において、周囲温度が−５０°Ｃで、ＬＤモジュールの目標温度を５０°Ｃの場合の起動時のＴＥＣ２７に流れる電流ＩＴＥＣ、印加電圧ＶＴＥＣ、及びＬＤの温度ＴＬＤの時間変化を示している。同図（ａ）には供給電圧ＶＴＥＣを１段階で制御した場合、同図（ｂ）には供給電圧ＶＴＥＣを２段階で制御した場合の測定結果を示している。起動当初、ＴＥＣ２７には二つの電源Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２から電力が供給される。従って、立ち上がりのＴＥＣ電流ＩＴＥＣの値は図７（ａ）に示す値よりも大きく、本例では１Ａを超える電流が供給可能である。そのため、ＴＥＣ２７の温度上昇が加速され、１．３秒後には目標温度に達する。そうすると、第２の電源Ｖｃｃ２からの供給電流が遮断され、ＴＥＣ電流ＩＴＥＣは一旦減少し、また、ＴＥＣ温度ＴＬＤも目標温度からシフトする。が、ＴＥＣ温度が目標温度に一致した段階では、ＴＥＣの駆動に必要な電流値は、第１の電源Ｖｃｃ１、第２の電源Ｖｃｃ２の最大許容電力をはるかに下回っている状態にあるので、第２の電源Ｖｃｃ２からの電流の減少を第１の電源Ｖｃｃ１からの供給電流で直ちに補償することが可能である。そのため、ＴＥＣ温度ＴＬＤのふらつきは最少に留めることができる。

一方、図５（ｂ）は、ＴＥＣ２７の駆動電圧ＶＴＥＣを制御途中で増加させた際に、ＴＥＣ駆動電流ＩＴＥＣ、その温度ＴＬＤの変化を示している。この場合、上記ＴＥＣ駆動電圧ＶＴＥＣを一定に維持した場合に、ＴＥＣ温度安定までの時間として１．３秒を要していたものが、さらに短縮されその時間は１．１７秒となった。

すなわち、本実施形態の光リンクモジュール１においては、起動時にＴＥＣに供給される電力が、
＜電源Ｖｃｃ１の最大許容電力＞−＜ダイオード４１の消費電力＞−＜ＴＥＣ制御部１５以外で消費される電力＞＋＜電源Ｖｃｃ２の最大許容電力＞−＜ダイオード３９の消費電力＞
と設定され、比較例に比べて増加される。ここで、ＴＥＣへの供給電力を最大化するためには、ダイオード４１，３９による消費電力を最小化すればよい。そのためには、ダイオード４１には順電圧（Ｖｆ）の低いダイオードを選定する。

１…光リンクモジュール（光トランシーバ）、３…ホスト装置、５，１３…ＣＤＲ回路部、７…ＬＤＤ回路部、９…ＬＤモジュール、１１…ＰＤモジュール、１５…ＴＥＣ制御部（駆動回路）、１９…バイアス制御部、２１…ＬＤ、２３…測温素子、２５…ＰＤ、２７…ＴＥＣ、３１，３５…ＤＣ／ＤＣコンバータ、３３…逆流防止回路部、３９，４１…ダイオード、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３…電源切り替えスイッチ。

Claims (5)

1. ホスト装置から第１及び第２の電源系統によって電源が供給され、熱電変換素子が搭載され、前記ホスト装置に着脱可能に接続される光トランシーバであって、
   前記熱電変換素子と前記第１の電源系統との間に接続された第１のダイオードと、
   前記熱電変換素子と前記第２の電源系統との間に直列に接続された第２のダイオード及び第２のスイッチと、を備え、
   前記第２のスイッチは、前記第１及び第２の電源系統からの電源の供給が開始された際に、前記第２の電源系統を前記熱電変換素子に接続させ、
   前記熱電変換素子は、前記熱電変換素子の温度が定常状態にあるときに、前記第１の電源系統のみに電気的に接続され、前記電源の供給が開始され前記熱電変換素子の温度が非定常状態にあるときに、前記第１及び第２の電源系統の両方に電気的に接続される、光トランシーバ。
2. 前記熱電変換素子の温度が非定常状態にあるときには、第２のスイッチがオンされ、
   前記熱電変換素子の温度が定常状態にあるときには、前記第２のスイッチがオフされる、請求項１記載の光トランシーバ。
3. 前記第１のダイオードに並列に接続された第１のスイッチと、
   前記第２の電源系統と負荷系統との間に接続された第３のスイッチをさらに備え、
   前記第１及び第３のスイッチは、前記熱電変換素子の温度が非定常状態にあるときにはオフされ、前記熱電変換素子の温度が定常状態にあるときにはオンされる、請求項２記載の光トランシーバ。
4. ホスト装置から第１及び第２の電源系統によって電源が供給され、熱電変換素子と、前記熱電変換素子と前記第１の電源系統との間に接続された第１のダイオードと、前記熱電変換素子と前記第２の電源系統との間に直列に接続された第２のダイオード及び第２のスイッチと、を備える光トランシーバの制御方法であって、
   前記熱電変換素子の温度が非定常状態にあるときには、前記第２のスイッチをオンして前記第２の電源系統を前記第２のダイオードを介して前記熱電変換素子に接続し、
   前記熱電変換素子の温度が定常状態に遷移したときには、前記第２のスイッチをオフして前記第２の電源系統を前記熱電変換素子から切り離す、光トランシーバの制御方法。
5. 前記光トランシーバは、前記第１のダイオードと並列に接続された第１のスイッチと、前記第２の電源系統と負荷系統との間に接続された第３のスイッチをさらに備え、
   前記熱電変換素子の温度が非定常状態のときには、前記第３のスイッチをオフして前記負荷系統を前記第２の電源系統から切り離し、
   前記熱電変換素子の温度が定常状態に遷移したときには、前記第２のスイッチをオフした後に、前記第１のスイッチをオンして前記第１のダイオードを短絡し前記第３のスイッチをオンして前記負荷系統を前記第２の電源系統に接続する、請求項４記載の光トランシーバの制御方法。

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