JPH05218552A - 光送信器 - Google Patents
光送信器Info
- Publication number
- JPH05218552A JPH05218552A JP1610492A JP1610492A JPH05218552A JP H05218552 A JPH05218552 A JP H05218552A JP 1610492 A JP1610492 A JP 1610492A JP 1610492 A JP1610492 A JP 1610492A JP H05218552 A JPH05218552 A JP H05218552A
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- JP
- Japan
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- current
- output
- circuit
- light
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザダイオード３の電気・光変換効率が変
動しても、光出力ピーク値、及び光波形における消光比
パルス幅が変動しない送信器を得る。 【構成】 レーザダイオード３を閾値よりも低いバイア
スで変調すると光パルス幅が変調電流パルス幅よりも狭
くなる特性を利用する。光パルス幅の減少を検出する不
一致検出回路１４を設ける。この回路が不一致を検出す
るところでバイアス電流の増減を制御する電流制御回路
１６を設ける。上記回路は、光出力ピーク値を一定に制
御する為の変調電流制御回路１５に従属して動作する。
動しても、光出力ピーク値、及び光波形における消光比
パルス幅が変動しない送信器を得る。 【構成】 レーザダイオード３を閾値よりも低いバイア
スで変調すると光パルス幅が変調電流パルス幅よりも狭
くなる特性を利用する。光パルス幅の減少を検出する不
一致検出回路１４を設ける。この回路が不一致を検出す
るところでバイアス電流の増減を制御する電流制御回路
１６を設ける。上記回路は、光出力ピーク値を一定に制
御する為の変調電流制御回路１５に従属して動作する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光出力及び消光比を
容易に設定可能な光送信器に関するものである。
容易に設定可能な光送信器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、例えば特許公報平２−４４４２
０に示された従来の光送信器を示す構成図であり、図に
おいて、１は送信データ入力端子、２は入力端子１に接
続された変調器、３はレーザダイオード、４はレーザダ
イオード３の出力光の一部を受光する受光素子、５は受
光素子４に並列接続されたコンデンサ、６は受光素子４
のバイアス用電源、７は電流増幅器、８は第１の基準電
流源、９は第２の基準電流源、１０は第２の基準電流源
９の出力端に接続され、２値送信データに対応して切換
えるスイッチ回路である。
０に示された従来の光送信器を示す構成図であり、図に
おいて、１は送信データ入力端子、２は入力端子１に接
続された変調器、３はレーザダイオード、４はレーザダ
イオード３の出力光の一部を受光する受光素子、５は受
光素子４に並列接続されたコンデンサ、６は受光素子４
のバイアス用電源、７は電流増幅器、８は第１の基準電
流源、９は第２の基準電流源、１０は第２の基準電流源
９の出力端に接続され、２値送信データに対応して切換
えるスイッチ回路である。
【０００３】次に動作について説明する。第２の基準電
流源９の出力は送信データに対応してスイッチ回路１０
でオン・オフされた電流として出力され、第１の基準電
流源８の出力と加算合成される。定式化すると次式とな
る。 Ｉｏ＝Ｉｏ1 ＋ｍ・Ｉｏ2 （１）
流源９の出力は送信データに対応してスイッチ回路１０
でオン・オフされた電流として出力され、第１の基準電
流源８の出力と加算合成される。定式化すると次式とな
る。 Ｉｏ＝Ｉｏ1 ＋ｍ・Ｉｏ2 （１）
【０００４】次にレーザダイオード３の出力光の一部が
受光素子４に入射し、それに比例した電流が受光素子４
を流れる。定式化すると次式となる。 ＩｐD ＝ｍ・Ｄ・Ｌ・Ｐｏｕｔ （２）
受光素子４に入射し、それに比例した電流が受光素子４
を流れる。定式化すると次式となる。 ＩｐD ＝ｍ・Ｄ・Ｌ・Ｐｏｕｔ （２）
【０００５】受光素子４を流れる電流と上記合成された
電流の差がコンデンサ５で平均化され、電流増幅器７で
増幅され、レーザダイオード３に印加される。定式化す
ると次式となる。 ＩB ＝β（Ｉｏ−ＩｐD ） （３）
電流の差がコンデンサ５で平均化され、電流増幅器７で
増幅され、レーザダイオード３に印加される。定式化す
ると次式となる。 ＩB ＝β（Ｉｏ−ＩｐD ） （３）
【０００６】レーザダイオード３の電流・光変換特性
は、図３に示すとおりである。従って光出力ピーク値Ｐ
ｏｕｔは次式となる。
は、図３に示すとおりである。従って光出力ピーク値Ｐ
ｏｕｔは次式となる。
【０００７】式（１）から式（４）より次式が導かれ
る。
る。
【数１】
【０００８】これは図４に示すようにレーザダイオード
しきい値電流が変動しても、バイアス電流ＩB が光出力
ピーク値Ｐｏｕｔを一定にするよう追従することを示
す。初めに、Ｉｔｈ＝ＩB に設定すれば、Ｉｔｈが変動
してもＰｏｕｔ一定で、かつ次式を満足することができ
る。 ＩB ＝Ｉｔｈ （６）
しきい値電流が変動しても、バイアス電流ＩB が光出力
ピーク値Ｐｏｕｔを一定にするよう追従することを示
す。初めに、Ｉｔｈ＝ＩB に設定すれば、Ｉｔｈが変動
してもＰｏｕｔ一定で、かつ次式を満足することができ
る。 ＩB ＝Ｉｔｈ （６）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の光送信器は、以
上のように構成されているので、レーザダイオード電流
・光変換率Ａが低下すると、変調電流Ｉｏｐが一定の
為、初めに式（６）に設定しても次式の様になり、光信
号の消光比が悪化する。 ＩB ＞Ｉｔｈ （７）
上のように構成されているので、レーザダイオード電流
・光変換率Ａが低下すると、変調電流Ｉｏｐが一定の
為、初めに式（６）に設定しても次式の様になり、光信
号の消光比が悪化する。 ＩB ＞Ｉｔｈ （７）
【００１０】また逆にＡが増加すると、式（８）の様に
なり、光信号のパルス幅歪みが発生するなどの問題点が
あった。 ＩB ＜Ｉｔｈ （８）
なり、光信号のパルス幅歪みが発生するなどの問題点が
あった。 ＩB ＜Ｉｔｈ （８）
【００１１】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、レーザダイオード電流・光変換効
率が変動しても式（６）なる関係を保つ光送信器を得る
ことを目的としている。
めになされたもので、レーザダイオード電流・光変換効
率が変動しても式（６）なる関係を保つ光送信器を得る
ことを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光送信器
は、バイアス電流がしきい値電流よりも少ない場合、光
出力パルス幅が変調電流パルス幅に比較し、減少すると
いうレーザダイオードの性質を利用し、受光素子を流れ
る信号電流を電圧に変換する第１の電流電圧変換回路出
力と、変調電流を電圧に変換する第２の電流電圧変換回
路出力との不一致を検出する不一致検出回路を設け、そ
の検出出力よりバイアス電流量を制御する様に構成した
ものである。
は、バイアス電流がしきい値電流よりも少ない場合、光
出力パルス幅が変調電流パルス幅に比較し、減少すると
いうレーザダイオードの性質を利用し、受光素子を流れ
る信号電流を電圧に変換する第１の電流電圧変換回路出
力と、変調電流を電圧に変換する第２の電流電圧変換回
路出力との不一致を検出する不一致検出回路を設け、そ
の検出出力よりバイアス電流量を制御する様に構成した
ものである。
【００１３】
【作用】この発明における光送信器は、光出力が一定と
なるよう変調電流が制御され、また、バイアス電流値が
しきい値電流値と同じ値になるよう制御されるので、レ
ーザダイオード電流・光変換効率Ａの変動にかかわら
ず、式（６）及び光出力Ｐｏｕｔ一定なる関係が保たれ
る。
なるよう変調電流が制御され、また、バイアス電流値が
しきい値電流値と同じ値になるよう制御されるので、レ
ーザダイオード電流・光変換効率Ａの変動にかかわら
ず、式（６）及び光出力Ｐｏｕｔ一定なる関係が保たれ
る。
【００１４】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、１１は第１の電流電圧
変換回路１２の出力を平均化するフィルタ回路、１２は
第１の電流電圧回路、１３は第２の電流電圧変換回路、
１４は上記第１の電流電圧変換回路の出力と、上記第２
の電流電圧変換回路の出力との不一致を検出する不一致
検出回路、１５は上記第１の電流電圧変換回路の出力信
号により変調電流値を制御する変調電流制御回路、１６
は上記不一致検出回路１４の出力信号により、第１の電
流源８と第２の電流源９の出力を合成した電流との差を
作り出す為の電流制御回路、１７は上記不一致検出回路
１４の出力を平均化するフィルタ回路、１８は上記第１
の電流電圧変換回路における第１の電流電圧変換抵抗、
１９は上記第１の電流電圧変換抵抗出力を増幅する第１
の増幅器、２０は上記第２の電流電圧変換回路における
第２の電流電圧変換抵抗、２１は上記第２の電流電圧変
換抵抗出力を増幅する第２の増幅器である。
ついて説明する。図１において、１１は第１の電流電圧
変換回路１２の出力を平均化するフィルタ回路、１２は
第１の電流電圧回路、１３は第２の電流電圧変換回路、
１４は上記第１の電流電圧変換回路の出力と、上記第２
の電流電圧変換回路の出力との不一致を検出する不一致
検出回路、１５は上記第１の電流電圧変換回路の出力信
号により変調電流値を制御する変調電流制御回路、１６
は上記不一致検出回路１４の出力信号により、第１の電
流源８と第２の電流源９の出力を合成した電流との差を
作り出す為の電流制御回路、１７は上記不一致検出回路
１４の出力を平均化するフィルタ回路、１８は上記第１
の電流電圧変換回路における第１の電流電圧変換抵抗、
１９は上記第１の電流電圧変換抵抗出力を増幅する第１
の増幅器、２０は上記第２の電流電圧変換回路における
第２の電流電圧変換抵抗、２１は上記第２の電流電圧変
換抵抗出力を増幅する第２の増幅器である。
【００１５】次に動作について説明する。レーザダイオ
ード３の出力光の一部が受光素子４に入射し、それに比
例した電流が受光素子４に流れ、第１の電流電圧変換回
路１２によって電圧に変換される。第１の電流電圧変換
回路１２の出力電圧は、第１のフィルタ回路１２によっ
て平均化され、変調電流制御回路１５に加えられ、光出
力が一定となるように変調器２の出力を制御する。第２
の電流電圧変換回路１３は、変調器２の変調電流反転出
力よりレーザダイオード３への変調電流を等価的に電圧
変換する。第１の電流電圧変換回路１２の出力信号と、
第２の電流電圧変換回路１３の出力信号は、不一致検出
回路１４に加えられ、パルス幅の不一致量が検出され
る。レーザダイオード３は、式（８）なる状態にあると
図５に示すように変調電流に比較して立上り時間が遅
れ、パルス幅が狭くなるという性質を持っている。従っ
て、式（８）なる状態になると、不一致検出回路１４よ
り不一致パルスが出力され、第２のフィルタ回路１７に
より平均化された信号が、電流制御回路１６に加わる。
電流制御回路１６は、上記不一致検出パルスが出力され
初めるところで第１の基準電流源８の出力電流と第２の
基準電流源９の出力電流とを合成した電流との差かなく
なるように構成されているので、式（６）なる関係を保
つようバイアス電流が制御されることになる。 今、図
６に示すように電流・光変換率Ａが減少し、Ａ’になっ
たとする。この時光出力一定となるように変調電流が増
加し、式（８）なる状態に一度遷移するが、不一致検出
回路１４は不一致検出パルスを発生するため、電流制御
回路１６はバイアス電流ＩB を増加させ、不一致検出パ
ルスが出力しなくなる点、すなわち式（６）なる関係に
なったところでＩB ’となり安定する。逆に電流光変換
効率Ａが増大しＢになったとする。この時は式（７）な
る状態に一度遷移するので、上記不一致検出パルスは出
力されず、バイアス電流ＩB が減少し式（６）なる関係
になったところでＩB ”となって安定する。この動作は
式（４）、式（６）相方を同時に満足させることを意味
し、この時光出力は次式なる関係にあることになる。 Ｐｏｕｔ＝Ａ・Ｉｏｐ （９） Ｐｏｕｔ 光出力ピーク値 ＩB バイアス電流（電流増幅器出力電流） Ｉｏｐ 変調電流（変調器出力電流） Ｉｔｈ レーザダイオードしきい値電流 β 電流増幅器増幅率 ＩｐD 受光素子電流 Ｉｏ 基準電流 ｍ デジタル信号のマーク率 Ａ レーザダイオード電流・光変換効率 Ｌ 光出力と受光素子電流変換効率 Ｄ パルス占有率 Ｉｏ1 第１の基準電流源の出力電流 Ｉｏ2 第２の基準電流源の出力電流
ード３の出力光の一部が受光素子４に入射し、それに比
例した電流が受光素子４に流れ、第１の電流電圧変換回
路１２によって電圧に変換される。第１の電流電圧変換
回路１２の出力電圧は、第１のフィルタ回路１２によっ
て平均化され、変調電流制御回路１５に加えられ、光出
力が一定となるように変調器２の出力を制御する。第２
の電流電圧変換回路１３は、変調器２の変調電流反転出
力よりレーザダイオード３への変調電流を等価的に電圧
変換する。第１の電流電圧変換回路１２の出力信号と、
第２の電流電圧変換回路１３の出力信号は、不一致検出
回路１４に加えられ、パルス幅の不一致量が検出され
る。レーザダイオード３は、式（８）なる状態にあると
図５に示すように変調電流に比較して立上り時間が遅
れ、パルス幅が狭くなるという性質を持っている。従っ
て、式（８）なる状態になると、不一致検出回路１４よ
り不一致パルスが出力され、第２のフィルタ回路１７に
より平均化された信号が、電流制御回路１６に加わる。
電流制御回路１６は、上記不一致検出パルスが出力され
初めるところで第１の基準電流源８の出力電流と第２の
基準電流源９の出力電流とを合成した電流との差かなく
なるように構成されているので、式（６）なる関係を保
つようバイアス電流が制御されることになる。 今、図
６に示すように電流・光変換率Ａが減少し、Ａ’になっ
たとする。この時光出力一定となるように変調電流が増
加し、式（８）なる状態に一度遷移するが、不一致検出
回路１４は不一致検出パルスを発生するため、電流制御
回路１６はバイアス電流ＩB を増加させ、不一致検出パ
ルスが出力しなくなる点、すなわち式（６）なる関係に
なったところでＩB ’となり安定する。逆に電流光変換
効率Ａが増大しＢになったとする。この時は式（７）な
る状態に一度遷移するので、上記不一致検出パルスは出
力されず、バイアス電流ＩB が減少し式（６）なる関係
になったところでＩB ”となって安定する。この動作は
式（４）、式（６）相方を同時に満足させることを意味
し、この時光出力は次式なる関係にあることになる。 Ｐｏｕｔ＝Ａ・Ｉｏｐ （９） Ｐｏｕｔ 光出力ピーク値 ＩB バイアス電流（電流増幅器出力電流） Ｉｏｐ 変調電流（変調器出力電流） Ｉｔｈ レーザダイオードしきい値電流 β 電流増幅器増幅率 ＩｐD 受光素子電流 Ｉｏ 基準電流 ｍ デジタル信号のマーク率 Ａ レーザダイオード電流・光変換効率 Ｌ 光出力と受光素子電流変換効率 Ｄ パルス占有率 Ｉｏ1 第１の基準電流源の出力電流 Ｉｏ2 第２の基準電流源の出力電流
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば光出力
ピーク値一定なる制御系にレーザダイオードのしきい値
へバイアス電流値が制御される系を加えた構成にしたの
でレーザダイオードの温度変化、経年劣化による電流光
変換効率の変動にともなう光信号の消光比劣化、パルス
幅歪みがなくなる効果がある。
ピーク値一定なる制御系にレーザダイオードのしきい値
へバイアス電流値が制御される系を加えた構成にしたの
でレーザダイオードの温度変化、経年劣化による電流光
変換効率の変動にともなう光信号の消光比劣化、パルス
幅歪みがなくなる効果がある。
【図１】この発明の実施例１を示す回路ブロック図であ
る。
る。
【図２】従来の実施例を示す回路ブロック図である。
【図３】レーザダイオードの光出力対電流特性図であ
る。
る。
【図４】レーザダイオードのしきい値が増加した時の光
出力特性図である。
出力特性図である。
【図５】レーザダイオードの変調電流及び光出力と不一
致検出出力のタイムチャートである。
致検出出力のタイムチャートである。
【図６】レーザダイオードの電気・光変換効率が変化し
た時の光出力対電流特性図である。
た時の光出力対電流特性図である。
２ 変調器 ３ 発光素子 ４ 受光素子 ８ 第１の基準電流源 ９ 第２の基準電流源 １０ スイッチ回路 １２ 第１の電流電圧変換回路 １３ 第２の電流電圧変換回路 １４ 不一致検出回路 １５ 変調電流制御回路 １６ 電流制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 ２値送信データに対応して２値の変調電
流を発光素子に印加する変調器と、上記発光素子の出力
光の一部を受光する受光素子と、基準電流源の電流量に
比例した電流を上記発光素子に印加する手段と、を備え
た光送信器において、上記受光素子を流れる信号電流を
電圧に変換する第１の電流電圧変換回路と、上記第１の
電流電圧変換回路の出力により、上記変調器の変調電流
値を制御する変調電流制御回路により構成するととも
に、上記変調器から出力される変調電流を電圧に変換す
る第２の電流電圧変換回路と、上記第１の電流電圧変換
回路の出力と上記第２の電流電圧変換回路の出力との不
一致検出を行なう不一致検出回路と、上記基準電流源を
第１の基準電流源と、第２の基準電流源と、上記第２の
基準電流源の出力端に接続され２値送信データに応じて
オン・オフするスイッチ回路と、上記第１の基準電流源
の出力と上記スイッチ回路の出力とを合成する合成手段
と、上記不一致検出回路の出力により、上記合成手段の
出力の電流を制御し、電流増幅器の出力電流値を制御す
る電流制御回路とを備えたことを特徴とする光送信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1610492A JPH05218552A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 光送信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1610492A JPH05218552A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 光送信器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218552A true JPH05218552A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=11907211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1610492A Pending JPH05218552A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 光送信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05218552A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116979369A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-10-31 | 成都派斯光科技有限公司 | 一种颗粒物浓度传感器的激光驱动电路与方法 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP1610492A patent/JPH05218552A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116979369A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-10-31 | 成都派斯光科技有限公司 | 一种颗粒物浓度传感器的激光驱动电路与方法 |
| CN116979369B (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-08 | 成都派斯光科技有限公司 | 一种颗粒物浓度传感器的激光驱动电路与方法 |
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