JPH03106134A - 光送信回路 - Google Patents

光送信回路

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JPH03106134A
JPH03106134A JP1244212A JP24421289A JPH03106134A JP H03106134 A JPH03106134 A JP H03106134A JP 1244212 A JP1244212 A JP 1244212A JP 24421289 A JP24421289 A JP 24421289A JP H03106134 A JPH03106134 A JP H03106134A
Authority
JP
Japan
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optical
laser diode
signal
circuit
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP1244212A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Matsumura
松村 弘志
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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〕 本発明はレーザダイオードを発光素子として用いること
により電気信号を光信号に変換して光伝送路へ送出する
光送信回路に関し、特にレーザダイオードの光出力をほ
ぼ一定に保つようにした光送信回路に関する。
〔従来の技術〕
従来の光送信回路のブロック図を第6図に示す.第6図
で、入力端子1には所要の信号レベルの電気信号が入力
されコンデンサ3を介してレーザダイオード4の一端に
印加される。
一方、バイアス電流駆動回路5で発生するバイアス電流
はレーザダイオード4の一端に供給される.レーザダイ
オード4の光出力は、光伝送路6へ送出されると共にそ
の一部の光出力は太陽電池などの光検出素子7で検出さ
れ光検出回路8で反転増幅されて制御信号となる。この
制御信号はバイアス電流駆動回路5のバイアス電流を制
御することによりレーザダイオード4の光出力をほぼ一
定に保っている。
このバイアス電流駆動回路5の具体例を示す回路図は、
第7図に示すように入力抵抗40,ツェナーダイオード
41,ダーリントン接続したトランジスタ42.43お
よび負荷抵抗44からなる。光検出回路8からの制御信
号は入力抵抗40を介してダーリントン接続したトラン
ジスタ42のベースに印加されており、この両トランジ
スタ42.43のエミッタ側の負荷抵抗44を介して電
源電圧VCCが供給されることで、トランジスタ43の
コレクタ側からレーザダイオード4のバイアス電流を発
生させる。なお、ツエナーダイオード41はツエナ電圧
以上になるとバイアス電流を制限値ILに制限する。従
って、過電流のバイアス電流を防止してレーザダイオー
ド4の破壊を防止する。
レーザダイオード4の光出力Pを温度変動に対してほぼ
一定に保つためには、温度Tの高低に応じてバイアス電
流■を増減する必要がある。第8図は温度Tに対するバ
イアス電流Iと光出力Pとの関係を示す特性図である.
バイアス電流工の制限値工,に対応した温度TL以下の
温度が所要温度範囲に設定される。この所要温度範囲で
、例えば温度がT1 (低)からT2(高)へ上昇する
際、光出力Pをほぼ一定のPlに保つためにバイアス電
流工はI! (小)からT2(大〉へ増大する。なお、
温度TL以上になるとバイアス電流IがILに制限され
るので光出力Pは低下し始める. 〔発明が解決しようとする課題〕 上述したように、レーザダイオードを用いる従来の光送
信回路は所要温度範囲で光出力Pをほぼ一定に保つよう
なA L C ( Auto Level Contr
ol)機能を持たせている。
しかしながら、レーザダイオードは電気信号の入力レベ
ルiEに対する光信号の出力レベルP、すなわち光変調
感度g(;P/iE)が温度変動に伴って変化する。第
9図は、従来の電気信号/光信号変換の関係を示すため
のレーザダイオード4の光出力Pの特性図である。温度
T1 (低)のとき、バイアス電流■は■1で光出力P
1が得られ、電気信号は入力レベルiEで変調すると光
信号の出力レベルP1が得られる。一方、温度T2(高
)のとき、バイアス電流工は■2で光出力P1が得られ
、電気信号は入力レベルiεで変調すると光信号の出力
レベルP2  (P2  <P)だけしか得られない。
つまり、光出力の平均電力は所要温度範囲で一定であっ
ても、光信号の出力レベルは温度上昇と共に劣化してし
まうという欠点がある。従って、とりわけアナログ光通
信では光伝送路を経由した複数の光受信回路は必ず各々
にA G C ( Auto Gain Contro
l)回路を備えなければならない必要性が生じた。また
、光受信回路では各々にA G C回路を備えたとして
も、光送信回路側の温度上昇時には相対的に光変調感度
の低い光信号が送信されており、光伝送路および光受信
回路では雑音が重畳されるわけでC/N比劣化の改善は
困難になるという欠点があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、レーザダイオードにより電気信号を光信号に
変換して光伝送路へ送出する光送信回路において、レー
ザダイオードと、レーザダイオードの光出力の一部を検
出し符号反転させた制御信号を取り出す光検出回路と、
この制御信号に応じてバイアス電流を発生するバイアス
電流駆動回路と、この制御信号に応じて電気信号の振幅
レベルを可変する利得制御増幅回路と、この利得制御回
路とレーザダイオードとを接続するコンデンサとを少く
とも有し、レーザダイオードに供給する電気信号の入力
レベルをレーザダイオードの電気信号に対する光信号の
光変調感度特性の逆特性に追従させることを特徴とする
横戒になっている。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。第1図
は本発明の光送信回路のブロック図を示す。第1図にお
いて、入力端子1に入力された所要の信号レベルの電気
信号は、利得制御増幅回路2およびコンデンサ3を介し
てレーザダイオード4の一端に印加される。また、バイ
アス電流駆動回路5で発生するバイアス電流も利得制御
増幅回路の出力信号と同じくレーザダイオード4の一端
に供給される。レーザダイオード4の光出力は光伝送路
6へ送出されると共にその一部の光出力は太陽電池など
の光検出素子7で検出され光検出回路8で反転増幅され
て制御信号となる。この制御信号により、バイアス電流
を制御してレーザダイオード4の光出力をほぼ一定に保
つと共に、利得制御増幅回路2の利得を制御することに
よってレーザダイオード4の光変調感度の温度変化に対
しても光信号の出力レベルがほぼ一定に保つ機能を付加
している。
なお、従来の光送信回路において同じ椙或要素について
は本発明においても同じ名称および符号番号を用いてい
る。
第2図は本発明の構成要素となる利得制御増幅回路の具
体例を示す回路図である。本実施例で用いた利得制御増
幅回路は、FETIO,抵抗11.13および演算増幅
器12からなる.前述した光検出回路8の制御信号はF
ETIOのゲート(G)へ印加され、FTE 1 0の
ドレイン(D)一ソース(S)間オン抵抗値を変化させ
る。このFETIOのドレイン(D)一ソース(S)間
には抵抗11が並列接続されており、FETIOのドレ
イン(D)一ソース(S)間オン抵抗と抵抗11との並
列抵抗が演算増幅器l2の入力抵抗Rlnになる。そこ
で演算増幅器12の利得GはG=20&og (1−t
−Rr /R+n)[dB]で与えられ、入力した電気
信号は制御信号に基いて利得制御された電気信号に変換
される。従って、レーザダイオード4の光変調感度の変
動特性を補償してほぼ一定の光信号の出力レベルが得ら
れるように改善される。
第3図は本発明の構成要素となる利得制御回路の第2の
具体例を示す回路図である。第3図では第2図と同じ横
或要素については同じ名称および符号番号を用いている
。第3図では前述した光検出回路8の制御信号は負荷の
抵抗14を介して光アナログカプラ15の発光素子に印
加され、光結合された光アナログカプラ15の受光素子
の抵抗値を可変させる。この光アナログカブラl5の受
光素子は抵抗11と並列接続されており、光アナログカ
ブラ15の受光素子と抵抗11との並列抵抗が演算増幅
器12の入力抵抗RInになる。従ってこの具体例で演
算増幅器12の利得GはG一2(1’og (1+Rr
 /Rtfi)[dB]で与えられ、入力した電気信号
は制御信号に基いて利得制御された電気信号に変換され
る.この実施例では、電気信号は制御信号とは電気的に
アイソレーションが保たれており電位差を合わせなくて
よいという利点がある。
以上の説明では太陽電池などの光検出素子7を用い光出
力の直流或分を検出して得られる制御信号を利用してい
たが、フォトダイオードなどの光検出素子を用い、光出
力をピーク検波して得られる制御信号でもよい。第4図
に本発明の構成要素となるピーク検波光検出回路の一実
施例を示す。
レーザダイオード4からの光出力の一部はフォトダイオ
ードなどのへ光検出素子20で電気信号に変換され、抵
抗21.22および演算増幅器23とにより反転増幅さ
れ、段間の抵抗24を経てダイオード25.26および
負荷の抵抗27.28とによりピーク検波される。ピー
ク検波された電気信号は抵抗29.30および演算増幅
器31によりさらに増幅されて制御信号となる。この場
合、制御信号には直流戒分の他に電気信号の高周波成分
が含まれるために応答速度が速い制御を行うことができ
る利点がある。
なお、光出力の直流成分からレーザダイオード4のバイ
アス電流を制御する制御信号と、光出力の電気信号成分
から利得制御増幅回路2の利得を制御する制御信号とを
各々分離して出力するように構成できるのは言うまでも
ない。
第5図は本発明により利得制御した電気信号/光信号変
換の関係を示すためのレーザダイオード4の光出力Pの
特性図である。利得制御された電気信号は、例えば温度
T2(高)の場合のレベルiE′2が温度Tt(−低)
の場合のレベルiE′1より増大されており、温度上昇
で光変調感度が劣化しても光信号の出力レベルp2,p
1はほぼ等しくすることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の光送信回路は、レーザダイ
オード4に供給する電気信号の入力レベルをレーザダイ
オード4の電気信号に対する光信号の光変調感度特性の
逆特性に追従するようにしたことにより光信号の出力レ
ベルをほぼ一定に保つことができる効果がある。すなわ
ち、光送信側で光変調度を安定化できることになり、光
伝送路を経た光受信側ではより安定した電気信号のC/
N比を得ることができるという利点がある。
例えば、InGaAsPダブルへテロ接合形レーザダイ
オード(発光波長1310nm)の代表データの場合、
光出力Po=4mWの一定出力を得るのに温度T1=5
゜Cでバイアス電流I.=27mA,温度T2=70℃
でバイアス電流I253mAを要し、温度T,=5゜C
のとき光変調感度gl ’=Oj4(mw/mA) 、
温度T2=70℃のとき光変調感度g2=0.24(m
W/mA)である。よってこの場合電流レベルでのC/
N比は約3dBの劣化分を改善補償できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光送信回路のブロック図、第2図は本
発明の構成要素となる利得制御回路の具体例を示す回路
図、第3図は本発明の楕戒要素となる利得制御回路の第
2の具体例を示す回路図、第4図は本発明の構成要素と
なるピーク検波光検出回路の一実施例を示す回路図、第
5図は利得制御した電気信号/光信号変換の関係を示す
ためのレーザダイオード4の光出力Pの特性図、第6図
は従来の光送信回路のブロック、第7図はバイアス電流
駆動回路5の具体例を示す回路図、第8図は温度Tに対
するバイアス電流Iと光出力Pとの関係を示す特性図、
第9図は従来の電気信号/光信号変換の関係を示すため
のレーザダイオード4の光出力Pの特性図である。 1・・・入力端子、2・・・利得制御増幅回路、3・・
・コンデンサ、4・・・レーザダイオード、5・・・バ
イアス電流駆動回路、6・・・光伝送路、7・・・太陽
電池などの光検出素子、8・・・光検出回路、10・・
・FET、11.13,14.21,22.24.27
,28,29.30,40.44・・・抵抗、12,2
3.31・・・演算増幅器、15・・・光アナログカプ
ラ、20・・・フォトダイオードなどの光検出素子、2
5.26・・・ダイオード、41・・・ツエナーダイオ
ード、42.43・・・トランジスタ。 第 1 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザダイオードと、前記レーザダイオードの光出力の
    一部を検出し符号反転させた制御信号を取り出す光検出
    回路と、前記制御信号に応じてバイアス電流を発生する
    バイアス電流駆動回路と、前記制御信号に応じて前記電
    気信号の振幅レベルを前記レーザダイオードの前記電気
    信号に対する前記光信号の光変調感度特性の逆特性に追
    従して変化させる利得制御増幅回路と、該利得制御増幅
    回路と前記レーザダイオードとを接続するコンデンサと
    を少くとも有することを特徴とする光送信回路。
JP1244212A 1989-09-19 1989-09-19 光送信回路 Pending JPH03106134A (ja)

Priority Applications (1)

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JP1244212A JPH03106134A (ja) 1989-09-19 1989-09-19 光送信回路

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JPH03106134A true JPH03106134A (ja) 1991-05-02

Family

ID=17115422

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JP (1) JPH03106134A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6956880B2 (en) 2001-12-06 2005-10-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor laser module

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