JPH06103765B2 - 半導体レーザバイアス電流制御方式 - Google Patents

半導体レーザバイアス電流制御方式

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JPH06103765B2
JPH06103765B2 JP62273585A JP27358587A JPH06103765B2 JP H06103765 B2 JPH06103765 B2 JP H06103765B2 JP 62273585 A JP62273585 A JP 62273585A JP 27358587 A JP27358587 A JP 27358587A JP H06103765 B2 JPH06103765 B2 JP H06103765B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ディジタル通信システムに関し，特に半導体
レーザを用いた超大容量通信システムにおける半導体レ
ーザのバイアス電流制御方式に関する。
〔従来の技術〕 従来，半導体レーザを用いた高速光ディジタル通信シス
テムでは，半導体レーザが発光を開始する電流Ith（以
下，閾値電流と呼ぶ）をバイアス電流Ibとして，常に半
導体レーザに流している。そして，前記バイアス電流Ib
の上にディジタル信号に対応したパルス電流を重畳し，
光パルス信号を得る方法が用いられている。（副島等，
“新版・光ファイバ通信"S56.12,pp402-404） ところで，半導体レーザの閾値電流は，温度により変化
するため半導体レーザの光出力電力が一定となるようバ
イアス電流Ibを制御している。
第３図は，従来の半導体レーザバイアス制御方式を示す
ブロック図である。半導体レーザ１の光出力電力の一部
をフォトダイオードによるモニタ用受光素子２で検出
し，得られた電圧Ｖを比較器４において基準値VREFと比
較している。この比較結果に応じてバイアス電流駆動回
路５を制御し，半導体レーザ１のバイアス電流を調整す
ることにより，光出力電力が一定値になるよう帰還をか
けた構成となっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述のように，従来の半導体レーザバイアス制御方式
は，半導体レーザ１の光出力電力が一定となるよう半導
体レーザ１のバイアス電流を制御している。しかし，一
般的には第４図に示すように，半導体レーザの閾値電流
Ithを越えた時の光出力電力と電流の傾き（以下，微分
量子効率DQEと呼ぶ）とが温度Ｔにより変化する。特
に，高温では微分量子効率DQEが小さくなる特性を有し
ており，バイアス電流Ibと閾値電流Ithの比Ib/Ithが微
分量子効率DQEの温度変化によって変化してしまう。特
に，超大容量光ディジタル通信システムでは,Ib/Ithの
比率の変化に対して光パルス波形の変動する感度が高い
ため，大きな光パルス波形劣化を招く欠点を有してい
る。
〔問題点を解決するための手段〕
上述した問題点を解決するため，本発明は，半導体レー
ザの光出力電力の一部を受光素子で電流に変換し，更に
これを電圧に変換するに際して，半導体レーザの温度変
化に対応して電流−電圧変換比を変化させる手段と，こ
れによって得られた電圧が一定値となるよう半導体レー
ザのバイアス電流値を制御する手段とを有している。
〔実施例〕
以下，本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は，本発明による半導体レーザバイアス制御回路
のブロック図である。本制御回路は，半導体レーザ1,フ
ォトダイオードによるモニタ用受光素子2,半導体レーザ
１付近の温度により電流−電圧変換比が制御される電流
−電圧変換回路3,比較器4,バイアス電流駆動回路５で構
成されている。半導体レーザ１の光出力電力の一部は，
モニタ用受光素子２で光出力電力に比例した電流Ｉに変
換される。電流−電圧変換回路３では半導体レーザ１の
近傍，例えば半導体レーザ取付基板（図示せず）に設置
した温度センサ（図示せず）を有しており，微分量子効
率DQEの温度変化に合わせて電流−電圧変換比が変化す
る。次に，比較器４で電流−電圧変換回路３の出力電圧
Ｖと基準電圧VREFとが比較され，この比較結果に応じて
バイアス電流駆動回路５では前記２つの電圧が一致する
よう半導体レーザ１のバイアス電流を調整する。
次に，電流−電圧変換回路３について説明する。
第２図に示すように，半導体レーザの微分量子効率をDQ
E（Ｔ），閾値電流Ith（Ｔ），バイアス電流Ib（Ｔ），
電流振幅IMとする（Ｔは温度を示す）。
温度T0においてIb（T0）＝Ith（T0）に設定した後，温
度がT1になった場合を考えてみる。電流−電圧変換回路
３の特性を,I＝Ａ（Ｔ）Ｖ（Ａ（Ｔ）は変換効率を示
す）で表わすと，次の式が成り立つ。
I0＝Ａ（T0）V0 −（１） I1＝Ａ（T1）V1 −（２） V0＝V1＝VREF −（３） P0＝IMDQE（T0） −（４） P1＝｛IM＋Ib（T1）−Ith（T1）｝・DQE（T1）−（５） ここで,P0,P1は光出力電力を示し，モニタ電流値Ｉは，
光出力電力Ｐに比例する。従って，（１）〜（５）式よ
り となる。
以上より，第１図における電流−電圧変換回路３の変換
効率Ａ（Ｔ）を半導体レーザ１の微分量子効率DQE
（Ｔ）に対し， Ａ（T0）/A（T1）＝DQE（T1）/DQE（T0） …（７） と設定することにより，温度がT1となってもIb（T1）＝
Ith（T1）となることがわかる。これは温度T1以外の温
度でも同様である。なお，電流−電圧変換回路３は，サ
ーミスタ等の温度センサと固定抵抗器等の組合せで容易
に実現できる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明は，半導体レーザの微
分量子効率の温度変化に対し，バイアス電流Ibと閾値電
流Ithとの比を一定とするよう構成されているため，光
出力波形の温度変化を抑圧し，所望の光伝送路品質を確
保できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は，本発明の実施例のブロック図，第２図は，上
記実施例を説明するための半導体レーザの光出力電力−
電流特性を示した図，第３図は，従来の半導体レーザバ
イアス電流制御回路を示したブロック図，第４図は，従
来の半導体レーザバイアス制御方式におけるバイアス電
圧の温度変化を示した図である。 図中,1は半導体レーザ,2はモニタ用受光素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体レーザの光出力電力の一部を受光素
    子で電流に変換し，該電流を電圧に変換して該電圧にも
    とづいて前記半導体レーザのバイアス電流を制御する方
    式において，前記半導体レーザの微分量子効率の温度変
    化に対応して前記電流−電圧変換比を変化させる手段
    と，該変化手段によって得られた電圧が一定値となるよ
    う半導体レーザのバイアス電流値を制御する手段とを有
    する半導体レーザバイアス電流制御方式。
JP62273585A 1987-10-30 1987-10-30 半導体レーザバイアス電流制御方式 Expired - Lifetime JPH06103765B2 (ja)

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