JPH01302924A - バースト信号用光送信器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光送信器に関する。より詳細には、コンピュ
ータ間の通信等において行われるバースト信号伝送に使
用することのできる光送信器の新規な回路構成に関する
ものである。

従来の技術 第４図は、従来から使用されている光送信器の典型的な
回路構成を概略的に示す回路図である。

第４図に示すように、従来の回路は、送信すべき２値電
気信号を一対の反転／非反転信号の形で受けて、波形成
形した一対の反転／非反転信号を出力する比較器ＩＣＩ
を有している。その比較器ＩＣ１の一対の出力は、それ
ぞれ抵抗Ｒ１及びＲ２を介して負電源電圧にプルダウン
されており、更に、ＬＤ（レーザダイオード）を駆動す
るＬＤ駆動回路に接続されている。そのＬＤ駆動回路は
、比較器ＩＣＩの非反転出力をベースに受ける第１のト
ランジスタＱ１と、比較器ＩＣＩの反転出力をベースに
受ける第２のトランジスタＱ２とを有しており、トラン
ジスタＱ１のコレクタとグラウンドとの間にレーザダイ
オードＬＤが接続され、そして、トランジスタＱ２のコ
レクタとグラウンドとの聞に負荷抵抗Ｒ３が接続されて
いる。更に、トランジスタＱ１及びＱ２のエミッタは、
共通接続され、発光素子駆動用電流源Ｉｄを介して負電
源電圧に接続されている。

加えて、レーザダイオードＬＤの光出力の一部を受ける
ホトダイオードＰＤが設けられ、そのホトダイオードＰ
Ｄは、自動出力制御回路ＡＰＣに接続されている。その
自動出力制御回路ＡＰＣの出力は、トランジスタＱ３の
ベースに接続され、そのトランジスタＱ３のコレクタは
、トランジスタＱ１のコレクタとレーザダイオードＬＤ
との接続点に接続され、トランジスタＱ３のエミッタは
抵抗Ｒ４を介して負電源電圧に接続されている。

上述した構成の光送信器は、ディジタル電気信号を入力
される非反転入力端子ＳＤおよび反転入力端子下…の内
の非反転入力端子ＳＤがハ・イレベルの場合、トランジ
スタＱ１が導通してレーザダイオードＬＤを駆動し、反
転入力端子下Ｔがハイレベルの場合、トランジスタＱ２
が導通ずる一方トランジスタＱ１が非導通状態となり、
レーザダイオードＬＤが消光する。かくして、非反転入
力端子ＳＤおよび反転入力端子ｆｆに印加されるデジタ
ル電気信号のレベルに応じて、電流ｉＩｄからレーザダ
イオードＬＤに供給される駆動電流が変調され、レーザ
ダイオードＬＤが間歇的に駆動される。

更に、自動出力制御回路ＡＰＣは、ホトダイオードＰＤ
によりレーザダイオードＬＤの光出力を検出して、トラ
ンジスタＱ３のベース電圧を調整してトランジスタＱ３
の導通抵抗を制御する。すなわち、レーザダイオードＬ
Ｄの光出力が不足している場合には、レーザダイオード
ＬＤを流れる電流を増大させ、一方、レーザダイオード
ＬＤの光出力が過大な場合には、レーザダイオードＬＤ
を流れる電流を減少させるように、自動出力制御回路Ａ
ＰＣはフィードバック制御して、光出力の平均値を常に
一定に保つ。従って、自動出力制御回路ＡＰＣは、温度
などにより光出力が変動することを防止する温度補償回
路して機能する。

発明が解決しようとする課題 以上から明らかなように、自動出力制御回路ＡＰＣとト
ランジスタの３とは、発光素子ＬＤに電流が常時流れる
ようにしている。換言すれば、自動出力制御回路ＡＰＣ
は、出力すべき信号が無い場合でも信号入力時と同じだ
けの光出力を光送信器が出力するようにトランジスタＱ
３を制御している。このため、従来の光送信器を使用し
た場合は、無信号時か信号入力時かの区別が光受信器側
ではできず、また無駄に電力を消費するという問題があ
った。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し
、光受信器側で無信号を検知し得る光信号を出力する新
規な光送信器を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明によるならば、発光素子と、入力２値電気信号に
応答して前記発光素子に供給する駆動電流を変調する発
光素子駆動回路と、前記発光素子の光出力を検出して該
光出力のレベルを一定に維持するように該発光素子の電
流を制御する光出力制御回路とを備え、２値情報をバー
スト信号の形式で送出することかできる光送信器であっ
て、前記入力２値電気信号の状態を検出し、無信号状態
が所定の時間を越えたとき無信号状態を示す信号を発生
し、信号状態が回復したとき信号状態を示す信号を発生
する信号検出回路を具備し、前記光出力制御回路は、前
記無信号状態信号に応答して不動作状態をとり、前記信
号状態信号に応答して動作状態とるよう構成されており
、出力すべき信号が光送信器に入力されていない状態で
は前記発光素子の駆動電流を遮断して出力を完全に消光
することを特徴とする光送信器が提供される。

好ましい実施例では、前記信号検出回路は、クロックを
カウントするカウンタを有しており、該カウンタは、常
態では前記信号状態信号を発生しており、前記入力２値
電気信号が無信号状態に相当するレベルになったときカ
ウントを開始し、その無信号状態に相当するレベルが持
続する間クロックをカウントし続け、所定のカウント値
に達したとき前記無信号状態信号を発生し、前記入力２
値電気信号が信号状態に相当するレベルになったときリ
セットされて前記信号状態信号を出力する。

詐月 上記した本発明による光送信器において、入力２値電気
信号が′１′″および′０″″で構成され、”　ｏ　”
の状態の連続が無信号状態に相当するとすると、入力２
値電気信号が所定の期間以上゛′０″′を連続したとき
、信号検出回路がそれを検出して無信号状態信号を発生
し、光出力制御回路を不動作状態に置く。その結果、光
出力制御回路は、発光素子の光出力をフィードバック制
御しない。−方、発光素子駆動回路は、”　ｏ　”の状
態の入力２値電気信号に従って発光素子の駆動電流を遮
断した状態を維持しているので、発光素子には全く駆動
電流が流れず、発光素子は完全に消光する。すなわち、
光出力は現れない。

そして、入力２値電気信号が１″′となると、発光素子
駆動回路は、′１″′の状態の入力２値電気信号に従っ
て発光素子に駆動電流を即座に供給し、一方、信号検出
回路はそれを検出して信号状態信号を発生し、光出力制
御回路を動作状態に置き、光出力制御回路が、発光素子
の光出力をフィードバック制御するようにする。

従って、無信号時には全く光信号出力がなく、受信側に
おいても無信号状態を検知することができる。

実施例 以下に図面を参照して本発明をより具体的に詳述するが
、以下に開示するものは本発明の一実施例に過ぎず、本
発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。

第１図は本発明に従う光送信器の構成を概略的に示す回
路図である。

第１図に示す回路において、第４図に示す従来の光送信
器の構成と同一の部分には同一の参照番号を付して、そ
れらの説明を省略する。

第１図と第４図との比較から明らかなように、第１図に
示す回路は、比較器ＩＣ１の反転出力に接続されたカウ
ンタＣを有している。このカウンタＣは、常態において
はローレベルの信号状態信号を第２の比較器ＩＣ２の非
反転入力に出力している。そして、比較器ＩＣＩの反転
出力が／Ｓイレベルのときに、カウンタＣは、内蔵のク
ロック発生器（または外部のクロック発生器）からのク
ロックをカウントし、そのカウント値が所定の値を達し
たとき、ハイレベルの無信号状態信号を比較器ＩＣ２の
非反転入力に出力する。この無信号状態信号は、比較器
ＩＣＩの反転出力がハイレベルに維持されている間、持
続する。一方、比較器■Ｃ１の反転出力がローレベルに
なると、カウンタＣはカウント値をリセットし、そのと
きハイレベルの無信号状態信号が出力されているならば
、ローレベルの信号状態信号を出力する。従って、カウ
ンタＣのカウント値が所定の値に達する前に、比較器Ｉ
ＣＩの反転出力がローレベルになると、ハイレベルの無
信号状態信号は出力されず、ローレベルの信号状態信号
が維持される。

第２の比較器ＩＣ２の反転入力には、端子Ｒｅｆから基
準電圧が供給されている。

比較器ＩＣ２の一対の出力は、それぞれ抵抗Ｒ５及びＲ
６を介して負電源電圧にプルダウンされている。更に、
比較器ＩＣ２の反転出力はトランジスタＱ４のベースに
接続され、比較器ＩＣ２の非反転出力はトランジスタＱ
５のベースに接続されている。トランジスタＱ４のコレ
クタは、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ３のエミッタ
に接続され、トランジスタＱ５のコレクタは負荷抵抗Ｒ
７を介してグラウンドに接続されている。更に、トラン
ジスタＱ４及びＱ５のエミ・ンタは、共通接続され、バ
イアス電流用電流源Ｉｂを介して負電源電圧に接続され
ている。

かくして、トランジスタＱ４及びＱ５は、発光素子ＬＤ
のバイアス電流を切り換える差動回路を構成している。

第２図（ａ）〜（ｄ）は、上述のように構成された光送
信器の動作を説明する図であり、以下、これを参照して
この光送信器の動作について説明する。

信号状態の場合は、第２図（ａ）に示すように、非反転
入力端子ＳＤに入力される信号は、”　ｏ　”　とと′
″１″″とが交互に出現する。従って、カウンタＣは、
カウントとリセットとを繰り返し、カウント値が所定の
値に達することはなく、第２図（ｂ）に示すように、ロ
ーレベルの信号状態信号を比較器ＩＣ２の非反転入力に
出力し続ける。その結果、比較器ＩＣ２の反転入力の入
力端子が非反転入力の入力電圧より高く、比較器ＩＣ２
の反転出力はハイレベルの信号をトランジスタＱ４のベ
ースに出力する。かくして、トランジスタＱ４は導通状
態に維持されるので、自動出力制御回路ＡＰＣによるト
ランジスタＱ３の制御により光出力レベルの安定化機能
は維持される。

光送信器に対する入力信号が無い場合あるいは終了した
場合、第２図（ａ）に期間ｔ１として示すように、非反
転入力端子ＳＤ、”Ｏ″′　（負論理の場合には′″１
″）の信号が連続した場合、カウンタＣはハイレベルの
無信号状態信号を出力する。すなわち、所定の時間１以
上、例えばｎビ・ソト以上の期間に亘って同じ信号、例
えば”　ｏ　’が続いたことを検出すると、第２図（ｂ
）に示すように、カウンタＣはパビの無信号状態信号を
出力する。その結果、比較器ＩＣ２の非反転入力の入力
端子が反転入力の入力端子より高くなり、比較器ＩＣ２
の反転出力はローレベルの信号をトランジスタＱ４のベ
ースに出力する。かくして、トランジスタＱ４は遮断状
態に置かれる。そのため、トランジスタＱ３には電流は
流れず、自動出力制御回路ＡＰＣによるトランジスタＱ
３の制御により光出力レベルの安定化機能は停止する。

それ故、発光素子ＬＤを流れるバイアス電流はＯとなる
。一方、比較器ＩＣＩの非反転出力も０″なのでトラン
ジスタＱ１はオフであり、発光素子ＬＤには電流は全く
流れない。即ち、発光素子ＬＤは完全に消光状態となる
。

更に、このカウンタＣは、同一の信号が連続した後に最
初に信号が変化したとき（この場合”　１　”のビット
が入力されたとき）にリセットされて、”　ｏ　”の信
号状態信号を出力する。例えば、完全に発光素子ＬＤが
消光状態となっている光送信器に対して、第２図（ａ）
に期間ｔ２として示すように、伝送すべき信号が入力端
子ＳＤに入力されると、カウンタＣの出力が０″°とな
るので比較器ＩＣ２の反転出力が１″となる。従って、
トランジスタＱ４は導通し、バイアス電流１ｂがＬＤに
流れ、自動出力制御回路ＡＰＣによる光出力レベルの安
定化機能が回復する。また、トランジスタＱ１がオンと
なり、信号振幅電流Ｉｄが発光素子ＬＤに流され、発光
素子ＬＤは入力信号に応じて変副された光信号を出力す
る。

第３図は、上述のような本発明に係る回路の動作を確認
するためのシステムの構成を概略的に示す図である。

このシステムでは、所定のバースト信号を発生して光送
信器２に供給する信号発生器１と、光送信器２の光信号
出力が入力される光ファイバ３と、光ファイバ３の受信
した光信号を電気信号に変換する０／Ｅ変換器４と、０
／Ｅ変換器４の出力信号から信号波形を抽出するオシロ
スコープとから構成される装置 このような測定系において、前述のような本発明に係る
光送信器２の動作を検査したところ、オシロスコープ５
により観察された受信信号波形は、信号発生器１により
生成されたバースト信号によく対応すると共に、無信号
時には光送信器の出力が全くなく、従って、受信側にお
いても明らかな無信号状態を検知することができた。

発明の効果 以上詳述の如く、本発明に従う光送信器は、伝送すべき
信号が入力されていない状態では完全に消光するので、
受信側で、信号伝送中か無信号かを区別することが可能
となる。

また、無信号時には消光状態となるので、消費電流も少
ない。

従って、コンピュータ間通信などの分野で、信号伝送を
光ファイバを用いて行うシステム中で有利に使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う光送信器の構成を示す回路図で
あり、 第２図は、第１図に示した回路の動作を説明する波形図
であり、 第３図は、第１図に示した回路の動作を確認するための
システムの構成を概略的に示す図であり、第４図は、従
来の光送信器の構成を示す回路図である。 〔主な参照番号および参照符号〕 ＩＣＩ、ＩＣ２・・・比較器 Ｑ１〜Ｑ４・・・トランジスタ Ｒ１−Ｒ６・・・抵抗 目　・・・発光素子駆動用電流源 Ｉｂ　　・・・バイアス電流用電流源 ＡＰＣ・・・自動出力制御回路 特許出願人　　住友電気工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光素子と、入力２値電気信号に応答して前記発
   光素子に供給する駆動電流を変調する発光素子駆動回路
   と、前記発光素子の光出力を検出して該光出力のレベル
   を一定に維持するように該発光素子の電流を制御する光
   出力制御回路とを備え、２値情報をバースト信号の形式
   で送出することができる光送信器であって、 前記入力２値電気信号の状態を検出し、無信号状態が所
   定の時間を越えたとき無信号状態を示す信号を発生し、
   信号状態が回復したとき信号状態を示す信号を発生する
   信号検出回路を具備し、前記光出力制御回路は、前記無
   信号状態信号に応答して不動作状態をとり、前記信号状
   態信号に応答して動作状態とるよう構成されており、 出力すべき信号が光送信器に入力されていない状態では
   前記発光素子の駆動電流を遮断して出力を完全に消光す
   ることを特徴とする光送信器。
2. （２）前記信号検出回路は、クロックをカウントするカ
   ウンタを有しており、該カウンタは、常態では前記信号
   状態信号を発生しており、前記入力２値電気信号が無信
   号状態に相当するレベルになったときカウントを開始し
   、その無信号状態に相当するレベルが持続する間クロッ
   クをカウントし続け、所定のカウント値に達したとき前
   記無信号状態信号を発生し、前記入力２値電気信号が信
   号状態に相当するレベルになったときリセットされて前
   記信号状態信号を出力するように構成されていることを
   特徴とする請求項（１）に記載の光送信器。