JPH0358034A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JPH0358034A JPH0358034A JP19534289A JP19534289A JPH0358034A JP H0358034 A JPH0358034 A JP H0358034A JP 19534289 A JP19534289 A JP 19534289A JP 19534289 A JP19534289 A JP 19534289A JP H0358034 A JPH0358034 A JP H0358034A
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- optical amplifier
- circuit
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- amplification
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の概要〕
増幅度の安定化を図った半導体光増幅器に関し、温度変
動などによる増幅度変動を迅速に、大型化することなく
抑制可能で、安定な増幅動作を行なうことができる光増
幅器を提供することを目的とし、 電流注入による半導体光増幅媒質を用いた光増幅器にお
いて、光増幅によって生じる該媒質の端子間電圧変動を
検出し、整流する手段と、該整流手段の出力を受け、該
媒質の駆動電流を制御して、該媒質の増幅度を一定にす
る電流制御手段とを備える構或とする。
動などによる増幅度変動を迅速に、大型化することなく
抑制可能で、安定な増幅動作を行なうことができる光増
幅器を提供することを目的とし、 電流注入による半導体光増幅媒質を用いた光増幅器にお
いて、光増幅によって生じる該媒質の端子間電圧変動を
検出し、整流する手段と、該整流手段の出力を受け、該
媒質の駆動電流を制御して、該媒質の増幅度を一定にす
る電流制御手段とを備える構或とする。
本発明は、増幅度の安定化を図った半導体光増幅器に関
する． 近年．光通信の大容量化、長距離化、が進められ、これ
に伴なって強度の小さくなった光信号を高増幅度で安定
に増幅する光増幅器が求められている．また光信号処理
の分野でも、出力光信号を増幅することにより信号レベ
ルを上げ、縦続接続が容易になるので、安定な増幅特性
を有する光増幅器が必要である。
する． 近年．光通信の大容量化、長距離化、が進められ、これ
に伴なって強度の小さくなった光信号を高増幅度で安定
に増幅する光増幅器が求められている．また光信号処理
の分野でも、出力光信号を増幅することにより信号レベ
ルを上げ、縦続接続が容易になるので、安定な増幅特性
を有する光増幅器が必要である。
光増輻器としては一般に半導体レーザをそのま＼、また
は端面を無反射コーティングして発振閾値を高め大きな
電流値までレーザ発振しない状態にしたものを用いる。
は端面を無反射コーティングして発振閾値を高め大きな
電流値までレーザ発振しない状態にしたものを用いる。
第３図に半導体レーザの電流一利得特性を示す。ある電
流値１ｔｈ以上では利得が損失を上回って発振状態にな
る。増幅器としては利得が適当に大きい範囲、電流値で
■１〜■、、の範囲を使用する。
流値１ｔｈ以上では利得が損失を上回って発振状態にな
る。増幅器としては利得が適当に大きい範囲、電流値で
■１〜■、、の範囲を使用する。
しかしこの種光増幅器は温度特性が宜しくなく、温度で
増幅度が変ってしまうため、レーザ発振しない程度の増
幅度にするための電流値設定が難かしい。特に共振器構
造を有するものでは、この傾向が大である。
増幅度が変ってしまうため、レーザ発振しない程度の増
幅度にするための電流値設定が難かしい。特に共振器構
造を有するものでは、この傾向が大である。
〔発明が解決しようとする課題］
増幅度の変動を防ぐには、半導体レーザの出力光をフォ
トダイオードで受け、該ダイオードの出力電圧でレーザ
駆動電流を調整して増幅度変動を阻止する方法があるが
、このような光電変換を経由する方法では装置が大型化
するなどの問題がある。
トダイオードで受け、該ダイオードの出力電圧でレーザ
駆動電流を調整して増幅度変動を阻止する方法があるが
、このような光電変換を経由する方法では装置が大型化
するなどの問題がある。
本発明はか＼る点を改善しようとするも・ので、温度変
動などによる増幅度変動を迅速に、大型化することなく
抑制可能で、安定な増幅動作を行なうことができる光増
幅器を提供することを目的とするものである。
動などによる増幅度変動を迅速に、大型化することなく
抑制可能で、安定な増幅動作を行なうことができる光増
幅器を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段］
第１図に示すように本発明では、光増幅器１０の電源回
路に、電流制御回路２２と、光増幅器１０の端子間電圧
■の変化分を整流してその整流出力を電流制御回路２２
へ加える整流回路２４を設ける。２０は光増幅器の駆動
電流を供給する直流電源である。光増幅器１０は、入力
光を増幅した出力光を生じる。
路に、電流制御回路２２と、光増幅器１０の端子間電圧
■の変化分を整流してその整流出力を電流制御回路２２
へ加える整流回路２４を設ける。２０は光増幅器の駆動
電流を供給する直流電源である。光増幅器１０は、入力
光を増幅した出力光を生じる。
〔作用］
第４図に示すように光増幅器１０の活性層に一定に変調
された光が入射するとこれが増幅されて出力されるが、
この増幅で活性層内部の電子、正孔が減少し、このため
端子間電圧■が減少する。
された光が入射するとこれが増幅されて出力されるが、
この増幅で活性層内部の電子、正孔が減少し、このため
端子間電圧■が減少する。
大きく光が増幅されると、大きな端子間電圧の減少が生
じる。従って電圧■の変化Δ■を検出すれば、その変化
Δ■により光増幅の大きさが分る。
じる。従って電圧■の変化Δ■を検出すれば、その変化
Δ■により光増幅の大きさが分る。
これを整流回路２４が行なう。整流回路２４の出力を電
流制御回路２２へ負帰還して、光増幅の大きさが大なる
ときはこれを小にするよう駆動電流を減少すれば、温度
変動などによる増幅度変動を抑制することができる。
流制御回路２２へ負帰還して、光増幅の大きさが大なる
ときはこれを小にするよう駆動電流を減少すれば、温度
変動などによる増幅度変動を抑制することができる。
変調人力光を用い、端子間電圧の変調戒分のみを取出す
ことにより、温度変動や直流電流の大きさが変わること
による直流電圧のゆっくりとした変動を除去することが
可能となる。
ことにより、温度変動や直流電流の大きさが変わること
による直流電圧のゆっくりとした変動を除去することが
可能となる。
第２図に本発明の実施例を示す。光増幅器１０はＩｎＧ
ａＡｓ Ｐの活性層１２と、その両側のＩｎＰのＰ．ｎ
層１１．１３と、電極１４．１５と、光入出力端面に付
けられたＳｉＮＸの無反射コート１６．１７を備える半
導体レーザである。電流制御回路２２は、本例ではトラ
ンジスタＴｒである。整流回路２４はコンデンサＣ，．
Ｃ．、抵抗Ｒ ｔ ， Ｒ ｚ、ダイオードＤで構戊さ
れる。
ａＡｓ Ｐの活性層１２と、その両側のＩｎＰのＰ．ｎ
層１１．１３と、電極１４．１５と、光入出力端面に付
けられたＳｉＮＸの無反射コート１６．１７を備える半
導体レーザである。電流制御回路２２は、本例ではトラ
ンジスタＴｒである。整流回路２４はコンデンサＣ，．
Ｃ．、抵抗Ｒ ｔ ， Ｒ ｚ、ダイオードＤで構戊さ
れる。
半導体レーザｌＯの長さは３００μｍで、この両端面に
ＥＣＲ ＣＶＤによりＳｉＮ．膜１６．１７をλ／４の
厚みで形戊し、反射率をＩＸ］．Ｏ−’以下にしてある
。
ＥＣＲ ＣＶＤによりＳｉＮ．膜１６．１７をλ／４の
厚みで形戊し、反射率をＩＸ］．Ｏ−’以下にしてある
。
バイアス電圧ＶＡによりトランジスタ２２はＲ２−Ｄ−
Ｒｉ−２ ２− ＩＯ−グランドの経路でペース電流を
供給され、該ベース電流に応じたレーザ駆動電流が直流
電源２０−２２−１０−グランドの経路で流れる。変調
入力光によって生じる端子間電圧■の変調戒分を微分回
路Ｃ ｉ ， Ｒ ｚが検出し、その変調出力（Ｒ．の
両端間電圧）をダイオードＤで直流分に変換した直流出
力がトランジスタ２２のベース電流を変え、ひいてはト
ランジスタ２２のエミッタ電流（レーザ駆動電流）を変
える。
Ｒｉ−２ ２− ＩＯ−グランドの経路でペース電流を
供給され、該ベース電流に応じたレーザ駆動電流が直流
電源２０−２２−１０−グランドの経路で流れる。変調
入力光によって生じる端子間電圧■の変調戒分を微分回
路Ｃ ｉ ， Ｒ ｚが検出し、その変調出力（Ｒ．の
両端間電圧）をダイオードＤで直流分に変換した直流出
力がトランジスタ２２のベース電流を変え、ひいてはト
ランジスタ２２のエミッタ電流（レーザ駆動電流）を変
える。
例えば、光が大きく増幅されると端子間電圧変調或分Ｖ
が減少し、ダイオードＤによってベース電流の直流分が
減少し、トランジスタ２２のエミンタ電流を減少させ、
半導体レーザ１０の利得を下げる。コンデンサＣ２は平
滑作用を行ない、上記利得制御が端子間電圧Ｖの高速変
化（入力光の変調戊分そのもの）では行なわれず、低速
変化（温度変化による利得変化などで生じる）で行なわ
れるようにする。
が減少し、ダイオードＤによってベース電流の直流分が
減少し、トランジスタ２２のエミンタ電流を減少させ、
半導体レーザ１０の利得を下げる。コンデンサＣ２は平
滑作用を行ない、上記利得制御が端子間電圧Ｖの高速変
化（入力光の変調戊分そのもの）では行なわれず、低速
変化（温度変化による利得変化などで生じる）で行なわ
れるようにする。
第５図に本発明の他の実施例を示す。本例では電流制御
回路２２はトランジスタ２２Ａと差動増幅器２２Ｂで構
戒され、整流回路２４は端子電圧■の変化を取出す微分
回路Ｃ．，Ｒ．、増幅器２４Ａ、ダイオードＤ、平滑回
路Ｒ，，Ｃ．で構或される。差動増幅器２２Ｂの一方の
入力は基準電圧Ｖｓ、他方の入力は整流回路２４の出力
電圧である。
回路２２はトランジスタ２２Ａと差動増幅器２２Ｂで構
戒され、整流回路２４は端子電圧■の変化を取出す微分
回路Ｃ．，Ｒ．、増幅器２４Ａ、ダイオードＤ、平滑回
路Ｒ，，Ｃ．で構或される。差動増幅器２２Ｂの一方の
入力は基準電圧Ｖｓ、他方の入力は整流回路２４の出力
電圧である。
動作は同様で、■半導体レーザ１０の出力の平均パワー
減少（増加）、活性層内のキャリア変動の減少（増加）
、■端子間電圧変調或分Δ■減少（増大）、差動増幅器
２２Ｂの出力増大、■トランジスタ２２Ａの電流従って
レーザ駆動電流の増大（減少）、活性層内のキャリア増
加（減少）、増幅度増大（減少）、出力の平均パワー増
加（減少）、である。つまりＡＣＣが行なわれる。なお
光入力は信号により変調されており、微分回路Ｃ＋．Ｒ
２はこの信号の変化により変化する端子間電圧■の変調
成分を取出す。
減少（増加）、活性層内のキャリア変動の減少（増加）
、■端子間電圧変調或分Δ■減少（増大）、差動増幅器
２２Ｂの出力増大、■トランジスタ２２Ａの電流従って
レーザ駆動電流の増大（減少）、活性層内のキャリア増
加（減少）、増幅度増大（減少）、出力の平均パワー増
加（減少）、である。つまりＡＣＣが行なわれる。なお
光入力は信号により変調されており、微分回路Ｃ＋．Ｒ
２はこの信号の変化により変化する端子間電圧■の変調
成分を取出す。
以上説明したように本発明によれば、温度変化などに対
して安定な動作特性の光増幅器が得られ、通信距離の増
大、光信号処理の大規模化の性能向上に寄与するところ
が大きい。
して安定な動作特性の光増幅器が得られ、通信距離の増
大、光信号処理の大規模化の性能向上に寄与するところ
が大きい。
第１図は本発明の原理説明図、
第２図は本発明の実施例を示す回路図、第３図は半導体
レーザのｔ流一利得特性図、第４図は端子間電圧の時間
変化を示すグラフ、第５図は本発明の他の実施例を示す
回路図である。
レーザのｔ流一利得特性図、第４図は端子間電圧の時間
変化を示すグラフ、第５図は本発明の他の実施例を示す
回路図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電流注入による半導体光増幅媒質を用いた光増幅器
において、 光増幅によって生じる該媒質の端子間電圧変動を検出し
、整流する手段と、 該整流手段の出力を受け、該媒質の駆動電流を制御して
、該媒質の増幅度を一定にする電流制御手段とを備える
ことを特徴とする光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19534289A JPH0358034A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19534289A JPH0358034A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0358034A true JPH0358034A (ja) | 1991-03-13 |
Family
ID=16339575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19534289A Pending JPH0358034A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0358034A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0562518A2 (en) * | 1992-03-23 | 1993-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | An optical apparatus and a method using the apparatus, which utilizes the occurrence of a change in a both-end voltage of an amplifying region |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP19534289A patent/JPH0358034A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0562518A2 (en) * | 1992-03-23 | 1993-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | An optical apparatus and a method using the apparatus, which utilizes the occurrence of a change in a both-end voltage of an amplifying region |
| US5521754A (en) * | 1992-03-23 | 1996-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus and a method using the apparatus, which utilizes the occurrence of a change in a both-end voltage of an amplifying region |
| US5608572A (en) * | 1992-03-23 | 1997-03-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus and a method using the apparatus, which utilizes the occurrence of a change in a both-end voltage of an amplifying region |
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