JPH06125126A - レーザダイオードの劣化検出回路 - Google Patents

レーザダイオードの劣化検出回路

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JPH06125126A
JPH06125126A JP27473192A JP27473192A JPH06125126A JP H06125126 A JPH06125126 A JP H06125126A JP 27473192 A JP27473192 A JP 27473192A JP 27473192 A JP27473192 A JP 27473192A JP H06125126 A JPH06125126 A JP H06125126A
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JP
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differential amplifier
voltage
resistor
terminal
connection point
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JP27473192A
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English (en)
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Kazuyuki Tanigawa
和幸 谷川
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザダイオードの劣化検出回路に関し、低
温領域で正確に劣化を判定でき、かつ、簡易で消費電力
の少ない、レーザダイオードの劣化検出回路を提供する
ことを目的とする。 【構成】 レーザダイオードのバイアス電流のモニタ電
圧と、劣化判定の基準電圧を入力して比較結果を出力す
る比較回路と、周囲温度に応じた出力電圧を発生する温
度センサと、温度センサの出力電圧を入力して基準電圧
を生成するしきい値設定回路を有するレーザダイオード
の劣化検出回路において、しきい値電圧を補正する電圧
を出力する補正電圧発生回路を設け、該補正電圧発生回
路の出力電圧と前記しきい値設定回路の出力電圧の和を
基準電圧となすように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信の発光源として
使用されるレーザダイオードの劣化検出回路に係り、特
に、簡易な構成で正しく劣化検出することを可能にす
る、レーザダイオードの劣化検出回路に関する。
【0002】光通信は、光ファイバの低損失性/広帯域
性、光信号と電気信号の無干渉性によって、社会の通信
インフラである基幹通信網をはじめ、企業の構内通信網
や、電算機システムの装置間配線など、極めて広い範囲
で利用されている。特に、低損失性による長スパン中継
が可能という利点を生かして、大陸間の海底通信での利
用の増加が著しい。
【0003】海底通信システムでは、海底に敷設した後
は中継器の保守は実質的に不可能であるので、主要な装
置、回路、部品を二重化する設計がとられるが、中継器
において、再生した電気信号を再び光信号に変換して出
力するレーザダイオードも二重化されており、使用中
(現用という)のレーザダイオードのバイアス電流は常
にモニタされていて、その結果、劣化したと判定された
時には、予備のレーザダイオードに切り替えられる。
【0004】従って、劣化を正しく判定できる、レーザ
ダイオードの劣化検出回路の重要度は高い。また、元来
海底中継器ができるだけ小さなスペースで実現すること
と、できるだけ少ない電力で動作することを強く要求さ
れている中で、レーザダイオードの劣化検出回路もまた
同じ要求を満たすものでなければならない。従って、簡
易な構成で正しく劣化を検出する、レーザダイオードの
劣化検出回路を提供する技術の実現が強く望まれてい
る。
【0005】
【従来の技術】図5は、従来のレーザダイオードの劣化
検出回路の原理を示す図で、(イ)はブロックダイアグ
ラム、(ロ)はレーザダイオードのバイアス電流のモニ
タ電圧と、劣化検出のための基準電圧の温度特性を示し
ている。
【0006】図5(イ)において、1は比較回路、2は
温度センサ、3はしきい値設定回路である。温度センサ
が周囲温度の変化に応じて出力する電圧を用いて、しき
い値設定回路において基準電圧を生成し、レーザダイオ
ードのバイアス電流のモニタ電圧と比較する。双方の電
圧の差が所定の値以下になって、比較回路が劣化と判定
すると、レーザダイオードを自動的に現用から予備に切
り替えるとともに、陸上の監視局に切り替えた旨の情報
を発信する。
【0007】図5(ロ)において、6はレーザダイオー
ドのバイアス電流のモニタ電圧、8はしきい値設定回路
が出力する基準電圧である。そして、レーザダイオード
のモニタ電圧は温度の指数関数であり、そのモニタ電圧
は、レーザダイオードが劣化すると同一温度であっても
上昇するので、基準電圧は通常のモニタ電圧より高く設
定しておき、それらの差が所定の値以下になった時に劣
化と判定する。また、一般に基準電圧には温度変化に対
して一次関数で変化する電圧が使用される。
【0008】一次関数で変化する基準電圧を、ある温度
範囲で、指数関数で変化するモニタ電圧より高く設定し
ても、低温と高温の領域で両者に交点ができるので、モ
ニタ電圧が異常でなくても、レーザダイオードの劣化と
判定する恐れがある。
【0009】このように、正しい判定が不可能な領域
は、低温側と高温側に存在するが、下記の理由で低温側
の交点が問題となる。即ち、海底中継器は周囲の海水に
よって常に冷却されており、中継器内の温度は、周囲の
海水の温度に、器内温度上昇を加えた値になる。大半の
中継器が敷設される深海では、海水の温度は海域、気候
の影響をほとんど受けることなく、数度で一定である。
一方、陸上区間の浅い海では海水の温度は30度程度に
はなる。従って、深海で電源を投入されたばかりの中継
器の温度が最も低く、浅い海で長時間作動している中継
器の温度が最も高くなり、器内温度上昇を10度程度と
みると、数度から40度程度が実際の器内温度範囲で、
マージンをみても、0度から45度程度が器内温度範囲
となる。そして、実用的には、45度程度では高温側の
交点はできないからである。
【0010】従って、従来の劣化検出回路が低温領域で
正しく劣化判定できない問題に着目すればよい。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
に対処して、低温側でも正しくレーザダイオードの劣化
を検出できる劣化検出回路を提供するとともに、上にも
述べた、海底中継器に対する大きさと消費電力の制約を
満たす劣化検出回路を実現することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理を
示す図である。図1において、1は比較回路、2は温度
センサ、3はしきい値設定回路、4は補正電圧発生回
路、5は加算手段である。
【0013】本発明においては、しきい値設定回路の出
力電圧と、補正電圧発生回路の出力電圧の和を基準電圧
となし、モニタ電圧と比較する。
【0014】
【作用】補正電圧を温度変化に対して一定な電圧とすれ
ば、基準電圧は温度の一次関数で変化するしきい値電圧
を、一定な電圧だけシフトした電圧になるので、この電
圧が正の電圧であれば、指数関数で変化するモニタ電圧
に対して、低温領域で余裕をもたせることができ、低温
領域での劣化判定の確度を高めることが可能になる。
【0015】
【実施例】図2は、本発明の実施例と、温度特性を示す
図である。なお、実施例においては、本発明に直接関わ
りない比較回路は省略して図示している。
【0016】図2(イ)において、21は温度センサと
しての第一のシリコン接合ダイオード、22は第一のシ
リコン接合ダイオードの電流を決定する第一の抵抗、3
1は差動増幅器、41、42は定電圧を生成する第二、
第三の抵抗である。なお、差動増幅器31は、その利得
を決定する抵抗回路を、一般に増幅器を示す三角記号の
中に含めて図示している。
【0017】図2(ロ)において、6はモニタ電圧、7
は図2(イ)の回路が出力する基準電圧である。シリコ
ン接合ダイオードの温度tにおける順方向電圧Vdtは、
温度零度における順方向電圧Vd0と温度係数kとする
と、Vdt=Vd0−ktとなる。従って第一のシリコン接
合ダイオードと第一の抵抗の接続点101の電圧Vi
は、電源電圧をVccとすると、(Vcc−Vd0+kt)と
なる。
【0018】一方、第に、第三の抵抗41、42の抵抗
値をR1 、R2 とすると、接続点102の電圧はVcc・
R2 /(R1 +R2 )となるが、この電圧を(Vcc−V
d0−E)に等しくする。ここで、Eは補正電圧発生回路
が出力する一定電圧である。そして、接続点101を第
一の差動増幅器の同相入力端子に、接続点102を、第
一の差動増幅器の逆相入力端子に接続する。
【0019】第一の差動増幅器31は、Vi (=Vcc−
Vd0+kt)と、(Vcc−Vd0−E)の差の電圧を出力
する。故に、第一の差動増幅器の同相利得をG、逆相利
得を−Gに設定すれば、その出力電圧Vo は、G・(k
t+E)に等しくなり、基準電圧は温度零度でG・Eを
とり、一次関数で増加する電圧となる。
【0020】従って、図2(ロ)の如く、低温領域で基
準電圧とモニタ電圧が交わることによる、誤った劣化判
定を避けることができるようになり、かつ、極めて簡易
な回路で実現できる。そして、第一の差動増幅器は、し
きい値設定回路と加算手段を兼ねた形になっている。
【0021】なお、図2においては、一個のシリコン接
合ダイオードを図示しているが、複数のシリコン接合ダ
イオードを直列接続して使用することも当然可能であ
る。ただし、シリコン接合ダイオードを複数使用する場
合には、抵抗41、42の分圧比も同時に変える必要が
ある。
【0022】また、図2では、電源に直接シリコン接合
ダイオードが接続され、第一の抵抗がアース側にあるも
のとして説明したが、電源側に第一の抵抗、アース側に
第一のシリコン接合ダイオードが配置される場合には、
接続点101を第一の差動増幅器の逆相入力端子に、接
続点102をその同相入力端子に接続し、かつ、第二の
接続点の電圧を(E−Vd0 )に等しくなるように第
二、第三の抵抗の分圧比を決定する。
【0023】図3は、本発明の第二の実施例である。図
3において、21は第一のシリコン接合ダイオード、2
2は第一の抵抗、31は第一の差動増幅器、41、4
2、43、45、48はそれぞれ第二から第六の抵抗、
44、47は第二、第三のシリコン接合ダイオード、4
6、49、51は第二、第三、第四の差動増幅器であ
る。そして、図1との対応をとると、21、22が温度
センサ、31がしきい値設定回路、41乃至49が補正
電圧発生回路、51が加算手段を構成する。
【0024】なお、第一、第二の差動増幅器は同相利
得、逆相利得とも絶対値をGに設定し、第三、第四の差
動増幅器の同相利得、逆相利得とも絶対値を1に設定し
てあるものとする。
【0025】第一のシリコン接合ダイオード21と第一
の抵抗22の接続点101の電圧は(Vcc−Vd0+k
t)で、第三の抵抗42と第四の抵抗43の接続点10
4の電圧を(Vcc−Vd0)に設定すれば、第一の差動増
幅器の出力電圧はG・ktとなる。一方、第二、第三の
抵抗の接続点103の電圧を(Vcc−Vd0+E)に設定
すれば、第二の差動増幅器の出力電圧はG・(kt−
E)となる。この電圧が第六の抵抗の一端に印加され、
第六の抵抗と直列接続された第三のシリコン接合ダイオ
ードのアノードが、第五の抵抗45と第二のシリコン接
合ダイオード44の接続点105に接続されているの
で、G・(kt−E)が負の値である間は第三のシリコ
ン接合ダイオード47と第六の抵抗48には電流が流
れ、G・(kt−E)が正の電圧になれば第六の抵抗4
8には電流が流れなくなる。従って、第三の差動増幅器
の出力電圧はt<E/kの範囲で(kt−E)となり、
t>E/kでは零になる。
【0026】第一の差動増幅器の出力電圧を第四の差動
増幅器の同相入力端子に印加し、第三の差動増幅器の出
力電圧を第四の差動増幅器の逆相入力端子に印加して、
それらの差をとれば、t<E/kの範囲で一定G・E、
t>E/kで一次関数で変化する電圧が得られる。
【0027】図4は、図3の構成の各部の電圧を示す図
である。図4(イ)は第一の差動増幅器31の出力電
圧、(ロ)は第三の差動増幅器46の出力電圧、(ハ)
は第四の差動増幅器51の出力電圧、即ち、基準電圧で
あり、上の説明を図示したものである。
【0028】即ち、低温領域で一定値をとり、所定の温
度より高温で一次関数で変化する基準電圧が得られ、指
数関数で変化するモニタ電圧に対して、低温領域で余裕
をとることができる。
【0029】図2の説明の最後にも述べたが、例えば、
第一のシリコン接合ダイオードと第一の抵抗が、接続点
101を中心に電源とアースに対して逆の位置に配置さ
れる場合には、第一の差動増幅器の入力端子と接続点1
01、104の接続を図3とは逆にするなど、些細な変
形はあり得るが、それらはすべて、本発明の範囲に含ま
れるものである。
【0030】
【発明の効果】以上説明したごとく、低温領域での基準
電圧とモニタ電圧の交点ができることを避けて、低温領
域で性格な劣化判定の可能なレーザダイオードの劣化検
出回路の実現が可能になり、加えて、その回路は簡易な
構成で実現できる。
【0031】これによる、海底中継器のレーザダイオー
ドの劣化検出の確度向上に大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のレーザダイオードの劣化検出回路の
原理。
【図2】 本発明の実施例。
【図3】 本発明の第二の実施例。
【図4】 本発明の第二の実施例の、各部の電圧の温度
特性。
【図5】 従来のレーザダイオードの劣化検出回路の原
理。
【符号の説明】
1 比較回路 2 温度センサ 3 しきい値設定回路 4 補正電圧発生回路 5 加算手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザダイオードのバイアス電流のモニ
    タ電圧と、劣化判定の基準電圧を入力して比較結果を出
    力する比較回路と、周囲温度に応じた出力電圧を発生す
    る温度センサと、温度センサの出力電圧を入力して基準
    電圧を生成するしきい値設定回路を有するレーザダイオ
    ードの劣化検出回路において、 しきい値設定回路が出力する電圧を補正する補正電圧発
    生回路を設け、該補正電圧発生回路の出力電圧と前記し
    きい値設定回路の出力電圧の和を基準電圧となすことを
    特徴とするレーザダイオードの劣化検出回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のレーザダイオードの劣化
    検出回路において、 電源とアースの間に、接続点(101)において接続さ
    れる、第一のシリコン接合ダイオードと第一の抵抗の直
    列回路を接続し、 電源とアースの間に、接続点(102)において接続さ
    れる、第二、第三の抵抗の直列回路を接続し、 第一のシリコン接合ダイオードが、接続点(101)の
    電源側の時には、接続点(101)を第一の差動増幅器
    の正相入力端子に接続し、接続点(102)を該第一の
    差動増幅器の逆相入力端子に接続し、前記第一の差動増
    幅器の出力電圧を比較回路に印加し、 第一のシリコン接合ダイオードが、接続点(101)の
    アース側の時には、接続点(101)を第一の差動増幅
    器の逆相入力端子に接続し、接続点(102)を該第一
    の差動増幅器の同相入力端子に接続し、前記第一の差動
    増幅器の出力電圧を基準電圧となすことを特徴とするレ
    ーザダイオードの劣化検出回路。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のレーザダイオードの劣化
    検出回路において、 電源に第一のシリコン接合ダイオードのアノードを接続
    し、該シリコン接合ダイオードのカソードと第一の抵抗
    の一方の端子を接続し(101)、該第一の抵抗の他方
    の端子をアースし、 電源に第二の抵抗を接続し、該第二の抵抗の他方の端子
    を第三の抵抗に接続し(103)、該第三の抵抗の他方
    の端子を第四の抵抗の他方の端子に接続し(104)、
    該第四の抵抗の他方の端子をアースし、 電源に第五の抵抗を接続し、該第五の抵抗の他方の端子
    を第二のシリコン接合ダイオードのアノードに接続し
    (105)、該第二のシリコン接合ダイオードのカソー
    ドをアースし、 接続点(101)を第一、第二の差動増幅器の同相入力
    端子に接続し、接続点(104)を第一の差動増幅器の
    逆相入力端子に接続し、接続点(103)を第二の差動
    増幅器の逆相入力端子に接続し、 接続点(105)に第三のシリコン接合ダイオードのア
    ノードを接続し、該第三のシリコン接合ダイオードのカ
    ソードを第六の抵抗に接続し(106)、該第六の抵抗
    の他方の端子を第二の差動増幅器の出力端子に接続し、 第二の差動増幅器の出力端子を第三の差動増幅器の同相
    入力端子に接続し、接続点(106)を第三の差動増幅
    器の逆相入力端子に接続し、 第一の差動増幅器の出力端子を第四の差動増幅器の同相
    入力端子に接続し、第三の差動増幅器の出力端子を第四
    の差動増幅器の逆相入力端子に接続し、 第四の差動増幅器の出力電圧を基準電圧となすことを特
    徴とするレーザダイオードの劣化検出回路。
JP27473192A 1992-10-14 1992-10-14 レーザダイオードの劣化検出回路 Withdrawn JPH06125126A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026434A (ja) * 2000-07-12 2002-01-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置
CN107449469A (zh) * 2017-09-04 2017-12-08 湖北三江航天红峰控制有限公司 光纤激光器状态监控装置和方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026434A (ja) * 2000-07-12 2002-01-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JP4714967B2 (ja) * 2000-07-12 2011-07-06 三菱電機株式会社 半導体レーザ励起固体レーザ装置
CN107449469A (zh) * 2017-09-04 2017-12-08 湖北三江航天红峰控制有限公司 光纤激光器状态监控装置和方法

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