JPH05327082A - 半導体レーザ切替方法 - Google Patents

半導体レーザ切替方法

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JPH05327082A
JPH05327082A JP13258292A JP13258292A JPH05327082A JP H05327082 A JPH05327082 A JP H05327082A JP 13258292 A JP13258292 A JP 13258292A JP 13258292 A JP13258292 A JP 13258292A JP H05327082 A JPH05327082 A JP H05327082A
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JP
Japan
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semiconductor laser
laser diode
output
switching
circuit
Prior art date
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JP13258292A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Kitamura
光雄 北村
Kazunori Hayamizu
数徳 速水
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、半導体レーザ切替方法に関し、半導
体レーザダイオードの特性のばらつきを意識せずに確実
に無瞬断切替えを実現することを目的とする。 【構成】駆動中の第1の半導体レーザダイオードに異常
が発生したときに、駆動を第2の半導体レーザダイオー
ドに切り換える半導体レーザ切替え方法に於いて、駆動
中の第1の半導体レーザダイオードに異常が発生した場
合第2の半導体レーザダイオードの駆動を開始し、該第
2の半導体レーザダイオードの出力光をトリガとして第
1の半導体レーザダイオードの駆動を停止することを特
徴とする半導体レーザ切替方法を用いた光送信機を構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ切替方法
に関する。近年通信システムが果たす社会的役割が益々
重要になり、その伝達する情報に極めて高い信頼性が要
求されている。このため、装置に使用する重要なデバイ
スに予備のデバイスを用意して、該デバイスに異常が発
生した場合に直ちに予備のデバイスに切り換える所謂二
重化の処置が講じられているが、現用半導体レーザダイ
オードから予備レーザダイオードへの切り換え時の予備
レーザダイオードの立上り時間に起因して発生する瞬断
がなお存在する。
【0002】このため、次の光中継器の受信部にてAG
C回路が応答して、瞬断時間が増加する可能性がある。
このような場合、中継器数に比例して瞬断時間が累積
し、ある一定の時間以上の瞬断時間となると、システム
全体がダウンしてしまう可能性がある。かかる事態を回
避するために僅かな瞬断をも無くする必要がある。
【0003】
【従来の技術】従来のレーザダイオード切替えの無瞬断
化の方策として、現用レーザダイオードに異常が発生し
た際、該異常発生時点にトリガを発生し、該トリガで予
備レーザダイオードの駆動を開始するとともに、該トリ
ガに一定の遅延時間をあたえて、該遅延されたトリガに
よって現用レーザダイオードの駆動を停止する方策を講
じていた(特願昭59−72391参照。)。
【0004】図8は従来の構成例で、10及び20は発
光駆動手段で、半導体レーザダイオード及び半導体レー
ザダイオードの駆動回路を含み、電気信号を光信号に変
換するもの、8は光カプラで発光駆動手段の出力光信号
を結合して光伝送路ロに送出するもの、6は遅延手段
で、切替え信号を一定時間遅延させるもの、5はNAN
D回路で、第1の発光駆動手段10の切断のための制御
信号を第1の発光駆動手段10に送出するものである。
【0005】第1の発光駆動手段10は現用の発光駆動
手段で、その半導体レーザダイオードの劣化によりバイ
アス電流値が所定の電流値の範囲に維持できなくなった
際、切替え信号を印加する。この時点でNAND回路の
Bの入力はハイレベルになるが、Aに入力は遅延手段6
の遅延時間(τ’秒とする。)遅れてハイレベルになる
ため、切り換え後τ’秒間は、NAND回路出力はハイ
レベルのままであり、発光駆動部10は引き続き動作を
継続し光出力を出力する。一方、切替え信号により予備
である第2の発光駆動手段20の駆動回路が動作開始
し、駆動回路及び半導体レーザダイオード固有の遅延時
間(τ秒とする。)経過後、光出力が得られる。τ’=
τに設定しておくと、切替え信号がハイレベルになった
時点からτ秒後に、NAND回路入力Bがハイレベルに
なり、NAND回路出力がローレベルに変わり、発光駆
動手段10の駆動が停止し、光出力は発光駆動部20の
半導体レーザダイオードによるもののみとなり切替えが
無瞬断で行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、駆動回路及び
半導体レーザダイオードの立上り時間に起因する瞬断時
間τは短時間であること並びに駆動回路及び半導体レー
ザダイオードの特性のばらつきの存在のため、遅延手段
6の遅延時間τ’を最適な値τに保つことは容易でな
い。
【0007】本発明は、駆動回路及び半導体レーザダイ
オードの特性のばらつきを意識する必要がなく、一層確
実に無瞬断切替えを実現することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1に本発明の原理構成
図を示す。図中、10及び20は発光駆動手段で、半導
体レーザダイオード及び半導体レーザダイオードの駆動
回路を含み、電気信号を光信号に変換するもの、8は光
カプラで発光駆動手段の出力光信号を結合して光伝送路
に送出するもの、3は光検出手段で、第2の発光駆動手
段20の半導体レーザダイオード出力光のレベルを検知
し電気出力を出力するもの、5はNAND回路で、第1
の発光駆動手段10の切断のための制御信号を第1の発
光駆動手段10に送出するものである。
【0009】図2に本発明に関わるレーザダイオード切
替え方法のフローチャートを示す。第1の発光駆動手段
1中の半導体レーザダイオード(第1のレーザと言
う。)に異常が発生した場合、切替え信号を発生し、第
2の発光駆動手段2中の半導体レーザダイオード(第2
のレーザと言う。)の駆動を開始し、該第2のレーザが
正常に発光したことが確認できてから第1のレーザの駆
動を停止する。
【0010】
【作用】第1のレーザの出力光の強度が所定の値以下に
低下したという情報が図に示していないモニタ回路出力
の変化によって得られた場合、手動又は自動的手段によ
って、切替え信号を発生しNAND回路5の入力Bをハ
イレベルにすると同時に第2の発光駆動手段の制御入力
をハイレベルにして第2のレーザの駆動を開始する。こ
の際半導体レーザダイオードの性質上、時間τだけ遅れ
て光出力が得られる。該光出力の一部を光検出手段3で
検出し所定のレベルに達していれば光検出手段3はハイ
レベルの信号をNAND回路5の入力Aに送る。この時
点においてNAND回路5の出力はローレベルになり、
以下従来例と同様に第1のレーザの駆動を停止する。即
ち、半導体レーザダイオードの発光の遅延時間τに値に
よらず第2のレーザが発光した直後に第1のレーザの出
力が無くなるため、特別に遅延時間の調整をしないで好
ましい無瞬断切替えが行われる。
【0011】
【実施例】図3に本発明の第1の実施構成例を示す。図
中、7は切替え信号発生手段で、トリガ入力によって切
替え信号を発生するもの、15はOR回路で、2つの入
力が共にローレベルのとき出力がローレベルとなるも
の、12及び22は第1及び第2の半導体レーザダイオ
ード駆動回路で、半導体レーザダイオードを電気信号で
駆動するもの、11及び21は第1及び第2の半導体レ
ーザダイオードで、それぞれ現用及び予備の発光源とし
て電気信号を光信号に変換するもの、23はONモニタ
で、第2の半導体レーザ21の光出力レベルを検出する
もの、24はNOT回路で、入力レベルを反転して出力
するもの、8は光カプラで、2つの半導体レーザダイオ
ードの出力を合成するものである。図6は図3の第1の
実施例の切替えタイムチャートである。図中、丸で囲ん
だ数字の波形は、図3の同じ数字の箇所の波形を示す。
【0012】第1のレーザ11の出力光の強度が所定の
値以下に低下したという情報が図に示していないモニタ
回路出力の変化によって得られた場合、手動又は自動的
手段によって、切替え信号を発生の為のトリガを切替え
信号発生手段(SSG)7に印加して、SSG7より切
替え信号(、)を発生し、OR回路15の入力B
()をローレベルにすると同時に第2の半導体レーザ
駆動回路22の制御入力()をハイレベルにして第2
のレーザ21の駆動を開始する。この際半導体レーザダ
イオードの性質上、時間τだけ遅れて光出力()が得
られる。該光出力()の一部をONモニタ23で検出
し所定のレベルに達していればONモニタ23はNOT
回路24の入力をハイレベルにする。この時点において
OR回路15の出力()はローレベルになり、第1の
半導体レーザ駆動回路12の制御入力をハイレベルにし
て第1のレーザ11の駆動を停止する。即ち、半導体レ
ーザダイオードの発光の遅延時間τに値によらず第2の
レーザが発光した直後に第1のレーザの出力が無くなる
ため、特別に遅延時間の調整をしないで好ましい無瞬断
切替えが行われる。図4は本発明の第2の実施構成例で
ある。図中、19は電流モニタで、第1のレーザのバイ
アス電流の値を監視して、一定範囲を逸脱すると、レー
ザの劣化が発生したと判断して切替えトリガを発生す
る。該切替えトリガの作用は図3のSSG7に印加され
る切替えトリガと同様であり、以下自動的に無瞬断切替
えが実施される。図5は本発明の第3の実施構成例であ
る。図中、8は光カプラで第1及び第2のレーザ出力を
結合して光伝送路に送出するもの、11及び21は第1
及び第2の半導体レーザダイオードで、光信号を発生す
るもの、12及び22は第1及び第2の半導体レーザダ
イオードの駆動回路で、半導体レーザダイオードを駆動
するもの、13及び23は第1及び第2のONモニタ
で、それぞれ第1及び第2の半導体レーザダイオードの
出力をモニタするもの、14及び24はそれぞれ第1及
び第2のNOT回路で、入力レベルを反転して出力する
もの、15及び25は第1及び第2のNAND回路で、
切替時間の調整を司るものである。図7は図5の第3の
実施例の切替えタイムチャートである。図中、丸で囲ん
だ数字の波形は、図5の同じ数字の箇所の波形を示す。
【0013】当初は第1のレーザに関わる回路(11、
12、13、14)が現用として動作しており、第2の
レーザに関わる回路(21、22、23、24)は予備
として待機している。ある時点から、第1のレーザの光
出力が所定の値を下回るようになったとすると、その事
実がONモニタ13の出力の低下と言う形で又は図中に
示していない光出力モニタによって認識することができ
る。この時点で第1の切替えトリガをSSG7に入力す
る。SSG7は切替え信号を発生して、第1のOR回路
の入力B1()をローレベルに、第2のOR回路の入
力B2()をハイレベルにする。この時点では第1の
レーザ1の出力光信号()は存在し、第1のONモニ
タ13は一定出力は第1のNOT回路で反転出力され、
第2のOR回路25の入力A2()は依然ローレベル
であるが、入力B2()がハイレベルに切り替わって
いるので、第2のOR回路25の出力()はハイレベ
ルに切り替わって、第2の半導体レーザダイオード駆動
回路22は第2のレーザ21の駆動を開始する。以下、
図3の場合と同様の経過を辿って、無瞬断でレーザの切
替えを完了する。切替えが完了した後は、第1のレーザ
に関わる部分の状態と、第2のレーザに関わる部分の状
態とは、切替えトリガ印加直前の状態で完全に入れ代わ
っている。従って、第2の切替えトリガをSSG7に印
加すれば、第1のレーザから第2のレーザへの切替えと
同様の経過を辿って、第2のレーザから第1のレーザへ
の切戻しが無瞬断で実施できる。
【0014】以上においては、半導体レーザダイオード
駆動回路の制御信号の発生を、NAND回路を使用した
例と、OR回路を使用した例とによって実現している
が、図2のフローチャートに従って、図6、図7の切替
えタイムチャートを実現する論理回路の構成が可能であ
る。切替え信号発生手段(SSG)は、2安定マルチバ
イブレータ等によって構成することができる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば現
用半導体レーザダイオードから予備半導体レーザダイオ
ードへの切替えに際して送信光の瞬断がなく、安定な切
替え動作方法を、使用する半導体レーザダイオードのば
らつきによるトリガの遅延時間の調整をすること無く確
実に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明に関わるレーザダイオード切替え方法の
フローチャートである。
【図3】本発明の第1の実施構成例である。
【図4】本発明の第2の実施構成例である。
【図5】本発明の第3の実施構成例である。
【図6】本発明の第1の実施構成例の切替えタイムチャ
ートである。
【図7】本発明の第3の実施構成例の切替えタイムチャ
ートである。
【図8】従来の構成例である。
【符号の説明】
3 光検出手段 5 NAND回路 6 遅延手段 7 切替え信号発生手段 8 光カプラ 11、21 半導体レーザダイオード 12、22 半導体レーザダイオード駆動回路 13、23 ONモニタ 14、24 NOT回路 15、25 OR回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】駆動中の第1の半導体レーザダイオードに
    異常が発生したときに、第2の半導体レーザダイオード
    を駆動させるように切り換える半導体レーザ切替方法に
    於いて、駆動中の第1の半導体レーザダイオードに異常
    発生が発生した場合第2の半導体レーザダイオードの駆
    動を開始し、該第2の半導体レーザダイオードの出力光
    をトリガとして第1の半導体レーザダイオードの駆動を
    停止することを特徴とする半導体レーザ切替方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、第1のレーザダイオー
    ドの出力光の低下をトリガとして第2の半導体レーザダ
    イオードの駆動を開始することを特徴とする半導体レー
    ザ切替方法。
  3. 【請求項3】請求項1において、第1のレーザダイオー
    ドのバイアス電流の増加をトリガとして第2の半導体レ
    ーザダイオードの駆動を開始することを特徴とする半導
    体レーザ切替方法。
  4. 【請求項4】それぞれ半導体レーザダイオードとその駆
    動回路とを有する2つの発光駆動手段(10、20)
    と、論理回路(5)と、光カプラ(8)とを備え、切替
    え信号及び該切替え信号に対して一定時間遅延した信号
    をそれぞれ論理回路(5)に入力して、第1の発光駆動
    手段(10)の動作停止時点を第2の発光駆動手段(2
    0)の動作開始時点以後に設定し、2つの発光駆動手段
    (10、20)の出力光信号を光カプラ(8)で結合す
    る光送信機において、第2の発光駆動手段(20)の光
    出力を検出する光検出手段(3)を設け、該光検出手段
    (3)の出力を、一定時間遅延した信号入力として論理
    回路(5)に入力することを特徴とする光送信機。
JP13258292A 1992-05-25 1992-05-25 半導体レーザ切替方法 Withdrawn JPH05327082A (ja)

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Cited By (2)

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