JPH0311832A - 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） この発明は、ディジタルの主信号をアナログ副信号にて
変調し、光変調信号として発光素子より伝送する光送信
器に関するものである。

（従来の技術） 第３図はイ列えばＩＥＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ　
ＯＮ　ＣＯＭＭｔｌＮＩ−ＧＡＴＴＯＮＳ、　Ｖ、ＯＬ
、　Ｃ０Ｍ−２９，ＮＯ，７，ＪｔｌＬＹ　１９８１　
ニ掲載された“５ＰＥＣＫＬＥ　Ｎ０ＩＳＥ　ＲＥＤＩ
ＩＣＴＩＯＮ　ＩＮ　ＦＩＢＥＩ（ＯＰＴ、［（：　　
ＡＮＡＬＯＧ　　ＶＩＤＥＯＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ
　　ＩＪｓＩＮＧ　　ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲＬＡ
ＳＥＲＤＩＯＤＳ　”の論文中に掲載された従来の光送
信器の一例の構成図を示す。

図において、（１）　、　（２）　、　（５）はトラン
ジスタ、＋３）　、　（４）はデジタル高速信号入力端
子、（６）はしり（レーザダイオード）、（））は電流
源、（８）はエミッタ電源、（９）、（１０）、　　（
１１）、　　（１５）は抵抗、（１２）はコレクタ電源
、（１３）は副信号入力端子、（１４）はコンデンサで
ある。

次に従来のＬＤ光送信器の動作について説明する。トラ
ンジスタ（１）　とトランジスタ（２）は対を成しトラ
ンジスタ（１）の端子（３）とトランジスタ（４）の端
子（４）から入力されるデジタル高速信号に対し、トラ
ンジスタ（５）のコレクタから供給される電流によって
切換スイッチング動作を行う。

この結果、ＬＤ　（６）はトランジスタ（２）のコレク
タに接続され切換スイッチされたパルス電流により高速
光変調される。上記ＬＤ　（６）の両端にはｔ、Ｏ（ａ
）が必要とする直流バイアス電流を供給する電流源（７
）が接続されているため、トランジスタ（５）から供給
される電流１０は次式で与えられる。

Ｉｏ”　（ＶＢ−Ｖｂａ　−Ｖ−−）　／Ｒｅ　　　　
　　　（１）ここで、ＶＢはトランジスタ（５）のベー
ス電圧、Ｖｂａはトランジスタ（５）のベース・エミッ
タ間電圧、Ｖａｎはエミッタ電源（８）の電圧、Ｒｅは
エミッタ抵抗（９）の抵抗値である。

ｖ８は直流的には抵抗（１０）と抵抗（１１）でコレク
タ電源（１２）の電圧ＶｅＣとエミッタ電源（８）の電
圧Ｖ、。を分圧して与えられる。そして、交流的には電
流Ｉ０は端子（Ｉ３）からコンデンサ（１４）を介して
与えられる副信号により与えられる。

副信号の入力端子をＶとすると副信号入力用のトランジ
スタ（５）のコレクタ出力電流Ｉ。つは次式％式％ （２） ＩＯが交流的に変調されるとＬ［ｌ　（８）から出力さ
れる光出力の包絡線が変調される。コンデンサ（１４）
は直流カットのために接続されている。トランジスタ（
５）のベースを見込んだインピーダンスはｈ□・Ｒｅ以
上あり整合抵抗（１５）より十分大きいので抵抗（１５
）は副信号源インピーダンスと同じ抵抗値を用いて整合
が取られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、ＬＤ光送信器に供給される電圧はＶＣＣＶ、
。であるが、ＬＤ　（６）の順方向電圧、トランジスタ
（１）　、　（２）およびトランジスタ（５）のコレク
タ・エミッタ間電圧およびエミッタ抵抗（９）でＲｅ・
■。

の電圧降下を生じるが、トランジスタ（１）　、　（２
）を高速スイッチングをさせるには十分なコレクタ・エ
ミッタ間電圧が必要である。そのためトランジスタ（５
）のコレクタ・エミッタ間電圧は余り大きな値にするこ
とができない。そこで大きな変調電流Ｉ０が必要な場合
は、トランジスタ（５）のコレクタ電圧は低く設定する
とともに、トランジスタ（５）に定電流特性を与えるた
めにトランジスタ（５）のベース電位を下げ飽和しない
ようにする必要がある。しかし、ベース電位を下げると
、式（１）よりＶＢ−Ｖ、、は小さくなるため、通常は
ＶＢ−Ｖ、。

が大きく設定されるために問題とならないトランジスタ
（５）のｖｂ、の温度特性に悪影響がでる。

（課題を解決するための手段） この発明に係わる光送信器は、光変調信号出力用の第１
トランジスタのコレクタに、−万端子が電源端子に接続
された発光素子を接続し、ベースには主信号を入力し、
且つエミッタには、カレントミラー回路を構成する第２
トランジスタのコレクタを接続し、該第２トランジスタ
のベースには上記主信号を変調する副信号を入力し、勝
つエミッタを上記電源電極と相異なる電源端子に接続し
たものである。

【作用〕

この発明によれば、第１トランジスタに電流を供給する
定電流回路を、エミッタ抵抗を必要としないカレントミ
ラー回路で構成したことで、上記第１トランジスタのコ
レクタ・エミッタ間電圧が大きくとれ、高速変調が可能
となる。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例の光送信器の構成図を示す
。図において、（１６）はトランジスタ、（１７）、　
　（１８）は抵抗である。

第２図はこの発明の他の実施例の光送信器の構成図を示
す。

なお、各図中とも第３図と同一符号は同一部分又は相当
部分を示す。

次に、以上のように構成された送信器の動作について説
明する。トランジスタ（５）とトランジスタ（１６）は
カレントミラー回路を構成し、倶れらトランジスタ（５
）とトランジスタ（１６）はＶ’ｂａが等しく両方のト
ランジスタのコレクタから出力される電流はトランジス
タ（５）　　とトランジスタ（１６）が飽和しないかぎ
り原理的に等しい。トランジスタ（５）を流れる電流は
次式で与えられる。

Ｉｏ＝　（Ｖｃｃ−Ｖ１１＊　−Ｖｌ１６）／　Ｒｅ　
　　　　　　　（３）ここでＲｃはトランジスタ（１６
）のコレクタ抵抗（１７）である。１０は、ｖｃｃ−ｖ
、。がｖｂ、に比較して大きくとれるので、温度変動に
対して安定な特性を得ることができる。トランジスタ（
５）はコレクタ出力電流１ｏを決定するためのエミッタ
抵抗を必要としないのでその分トランジスタ（１）　、
　（２）のコレクタ・エミッタ間電圧を大きくとること
ができ高速変調が可能である。

副信号は端子（１３）からコンデンサ（１４）と抵抗（
１８）の直列回路を通して入力する。トランジスタ（５
）のベースから見込んだインピーダンスはエミッタ抵抗
がない分低いため抵抗（１８）で副信号信号源とインピ
ーダンス整合をとるとともに副信号を電圧電流変換する
。副信号の入力端子をＶとすると副信号のトランジスタ
（５）のコレクタ出力電流は次式で与えられ Ｉｖｏ　＝　ｖ　／　ＲＸ　　　　　　　　　　　　　
　（４）ここで、Ｒｘは抵抗（１８）の抵抗値である。

第２図に本発明の他の実施例の光送信器の構成図を示す
。第１図の実施例では副信号源と抵抗（１８）でインピ
ーダンス整合をとると共に副信号の電流振幅を決めてい
るが、第２図では整合は抵抗（１５）でとり副信号の電
流振幅は抵抗（１８）で決めるようにしたものある。こ
の場合、第１図の実施例に比較して抵抗（１８）は大き
な値に選ぶことができ式（３）で与えられる定電流特性
が向上する。

上記実施例では、ＬＤを発光素子として説明したが、Ｌ
ＥＤを用いても同様の効果がある。この場合電流源（７
）は不必要である。また、カレントミラー回路としてこ
こではトランジスタ（５）　、　（１６）のコレクタ出
力電流が等しい場合について説明したが、これらトラン
ジスタコレクタ出力電流が異なるカレントミラー回路に
適用しても同様の効果がある。

〔発明の効果〕

以上この発明によれば、温度変動に対して安定に副信号
を高速パルス列の包絡線に変調して送信できる光送信器
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例の光送信器の構成図、第２
図はこの発明の他の実施例の光送信器の構成図、第３図
は従来の光送信器の構成図を示す。 （１）　、　（２１、（５）　、　（１６）はトランジ
スタ、（３）　、　（４）は高速パルス変調入力端子、
（６）はＬＤ、 （１３）は副信号入力端子、 （１４）はコンデンサ、 （１７）　、　　（１ａ）は抵抗である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光変調信号出力用の第１トランジスタのコレクタに、一
   方端子が電源端子に接続された発光素子を接続し、ベー
   スには主信号を入力し、且つエミッタには、カレントミ
   ラー回路を構成する第２トランジスタのコレクタを接続
   し、該第２トランジスタのベースには上記主信号を変調
   する副信号を入力し、勝つエミッタを上記電源電極と相
   異なる電源端子に接続することを特徴とする光送信器。