JPH0697889A - 光送信器 - Google Patents

光送信器

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JPH0697889A
JPH0697889A JP24533592A JP24533592A JPH0697889A JP H0697889 A JPH0697889 A JP H0697889A JP 24533592 A JP24533592 A JP 24533592A JP 24533592 A JP24533592 A JP 24533592A JP H0697889 A JPH0697889 A JP H0697889A
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JP
Japan
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optical
output
light emitting
emitting element
duty
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Withdrawn
Application number
JP24533592A
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English (en)
Inventor
Shinsuke Fukui
紳介 福井
Kazuyoshi Shimizu
和義 清水
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光送信器に関し、光出力波形のデューティ変
動を抑える光送信器を提供することを目的とする。 【構成】 2個のトランジスタ(300、400)を有し一方の
トランジスタ400のコレクタに接続された第1の発光素
子100 から光信号を出力する差動対と、第1の発光素子
の出力の一部を電気信号に変換する第1の光/電気変換
素子200 と、第1の発光素子の光出力パワーを一定に保
つための制御を行う出力制御部700 とを有する光送信器
において、他方のトランジスタ300のコレクタに接続さ
れ、第1の発光素子とは逆の動作をする第2の発光素子
900 と、第2の発光素子の出力光の一部を電気信号に変
換する第2の光/電気変換素子120 と、第1及び第2の
光/電気変換素子の出力の比が一定になるように制御す
るデューティ制御部110 とを設け、第1の発光素子の光
信号出力のデューティ変動を抑えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光送信器に関するもので
ある。光送信器に用いられるレーザダイオード(以下L
Dと称する)は、温度変動等の原因によりその光出力波
形にデューティ変動が生じる。このため、ある程度のデ
ューティ変動が起きると光受信器側でデータの判別に誤
りが生じ、その結果、光受信のデータ出力に誤りが生じ
る恐れがある。
【0002】そこで、光送信器において光出力波形のデ
ューティ変動を抑える回路が必要となる。
【0003】
【従来の技術】図8は従来例の回路の構成図である。図
8において、トランジスタ(以下Tr と称する)3と4
のエミッタ同士が接続されて定電流源5に接続され、差
動対を構成している。そして差動対の一方のTr 、例え
ばTr 4のコレクタにLD1が接続される。一方のTr
4のベースに基準電圧Vref が加えられ、他方のTr 3
のベースにバッファ8を介してパルス信号が加えられる
と、Tr 3とTr 4はオン/オフの差動動作をして、L
D1を発光又は消光させて光信号を送出する。
【0004】LD1の光パワーをモニタ用のホトダイオ
ード(以下PDと称する)2で電流に変換し、I/V変
換回路6で電圧に変換した後、自動出力制御回路(以下
APC回路と称する)7でLD1の光出力パワーを一定
にするように制御する。即ち、APC回路7の出力によ
り例えばTr (図示しない)で構成される定電流源5を
制御してLD1の光出力パワーを一定にする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
回路の構成においては、温度変動が起きると、APC回
路7によりLD1の光出力パワーを一定に保つためにL
D1に流れ込む電流に変化が生じてしまう。LD1の電
流は一般には直流のバイアス電流と信号のパルス電流の
合成分で表され、バイアス電流とパルス電流の比は温度
が変化しても一定に保たれるように制御されるが、LD
1の発光しきい値電流(図7のVth1 、Vth2 、Vt
h3)と発光電流の比が温度により変動してしまう。
【0006】したがって、温度変動により光出力波形に
デューティ変動が生じてしまう(図6参照)。又、温度
変動によりLD電流は変化するが、Tr の特性によりL
D電流が多くなるとTr に流れる電流も多くなり、Tr
の立ち上がり、立ち下がり時間が変化してしまう。これ
も光出力波形のデューティ変動を起こす要因の1つにな
っている。
【0007】このため、従来の回路では、ある温度で光
出力波形のデューティを一定(例えば50%)に保つこ
とができても、温度変動等の原因により光出力波形のデ
ューティが変動してしまうという問題点があった。
【0008】したがって本発明の目的は、デューティ変
動要因が発生しても、光出力波形のデューティ変動を抑
える光送信器を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題点は図1及び図
2に示す回路の構成によって解決される。請求項1の発
明の原理構成を示す図1において、2個のトランジスタ
(300、400)のエミッタ同士が結合されて定電流源500 に
接続され、一方のトランジスタ400のベースには基準電
圧が加えられ、他方のトランジスタ300のベースには入
力信号が加えられて差動動作を行い、一方のトランジス
タ400のコレクタに接続された第1の発光素子100 から
光信号を出力する差動対と、第1の発光素子の光信号出
力の一部を取り出して電気信号に変換する第1の光/電
気変換素子200 と、第1の光/電気変換素子の出力によ
り第1の発光素子の光出力パワーを一定に保つための制
御信号を定電流源500 に出力する出力制御部700 とを有
する光送信器において、900 は、前記2個のトランジス
タのうちの他方のトランジスタ300のコレクタに接続さ
れ、前記第1の発光素子の発光時には消光し消光時には
発光する第2の発光素子である。
【0010】120 は、第2の発光素子900の出力光の一
部を取り出して電気信号に変換する第2の光/電気変換
素子である。110 は、前記第1の光/電気変換素子の出
力と第2の光/電気変換素子の出力との比が一定になる
ように制御して制御信号を出力するデューティ制御部で
ある。
【0011】そして、デューティ制御部110 の出力を前
記入力信号に重畳して前記2個のトランジスタのうちの
他方のトランジスタ300のベースに加え、前記第1の発
光素子の光信号出力のデューティ変動を抑えるように構
成する。
【0012】請求項2の発明の原理構成を示す図2にお
いて、2個のトランジスタ(300、400)のエミッタ同士が
結合されて定電流源500 に接続され、一方のトランジス
タ400のベースには基準電圧が加えられ、他方のトラン
ジスタ300のベースには入力信号が加えられて差動動作
を行い、一方のトランジスタ400のコレクタに接続され
た発光素子105 から光信号を出力する差動対と、発光素
子105の光信号出力の一部を取り出して電気信号に変換
する光/電気変換素子205 と、光/電気変換素子205 の
出力により発光素子105 の光出力パワーを一定に保つた
めの制御信号を定電流源500 に出力する出力制御部700
とを有する光送信器において、110 は、前記発光素子に
流れる電流と前記他方のトランジスタ300に流れる電流
との比が一定になるように制御して制御信号を出力する
デューティ制御部である。
【0013】そして、デューティ制御部110 の出力を前
記入力信号に重畳して前記2個のトランジスタのうちの
他方のトランジスタ300のベースに加え、前記発光素子
の光信号出力のデューティ変動を抑えるように構成す
る。
【0014】
【作用】図1において、出力制御部700 による制御動作
により第1の発光素子100 の平均の光出力パワーが一定
に保たれているため、第1の光/電気変換素子200 の出
力電流に対応した電圧も光信号出力のデューティ変動に
よらず一定に保たれている。
【0015】今、第1の発光素子100 の光信号出力にデ
ューティ変動が生じた時、第1の光/電気変換素子200
の出力電流に対応した電圧と第2の光/電気変換素子12
0 の出力電流に対応した電圧との比が一定になるよう
に、デューティ制御部110 で制御して制御信号を出力す
る。例えば正常時の第1の発光素子100 の光信号出力の
デューティが50%の時には両者の比が1になるよう
に、デューティ制御部110で制御する。そして、デュー
ティ制御部110 の出力を入力信号に重畳して2個のトラ
ンジスタのうちの他方のトランジスタ300のベースに加
える。
【0016】この結果、第1の発光素子100 の光信号出
力のデューティも元の50%に戻って、デューティ変動
を抑えることができる。次に図2において、前述した図
1の場合と同様にして、デューティ制御部110で、発光
素子105 に流れる電流に対応する電圧と他方のトランジ
スタ300に流れる電流に対応する電圧との比が一定にな
るように制御して制御信号を出力する。
【0017】この結果、発光素子105 の光信号出力のデ
ューティも元の値に戻って、デューティ変動を抑えるこ
とができる。
【0018】
【実施例】図3は本発明の第1の実施例の回路構成図で
ある。図4は実施例の動作説明図である。
【0019】図5は本発明の第2の実施例の回路構成図
である。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。図
3において、本発明が従来の回路と異なる点は、デュー
ティモニタ用のLD9とLD9の出力光のモニタ用のP
D10、及びデューティ補償用の回路としてオペアンプ1
1、入/出力カット用のバッファ12を追加して設け、光
出力波形のデューティ変動を抑えるようにしたことにあ
る。以下に詳細に説明する。
【0020】図3において、LD1とLD9はそれぞれ
差動対を構成するTr 4とTr 3のコレクタに接続され
ているため、LD1が発光(オン)している時にはデュ
ーティモニタ用のLD9が消光(オフ)して、前者が消
光している時は後者は発光している。
【0021】ここで光出力波形及び光出力パワーに変動
がなければ、PD2には一定のパルス電流が流れ、
(A)点にはパルス電流が抵抗R3 、C3 により積分さ
れて一定の電圧VA が出力される。LD1の光出力波形
のデューティが50%の時には、LD9のデューティも
50%となる。
【0022】今、図4のに示すように温度変動等によ
りLD1の光出力波形のデューティに変動が生じた時、
APC回路7の制御により平均の光出力パワーは一定に
保たれるため、図4のに示すようにLD1の光出力波
形のピーク値が変動する。この時デューティモニタ用の
LD9の光出力波形のピーク値も同様に変動することに
より(但し、発光と消光の比はLD1の場合とは逆にな
る、図4の参照)、LD9のモニタ用のPD10のパル
ス電流が変化して、これを可変抵抗Rv1とコンデンサC
4 により積分して得られる(B)点の電圧VB も変化す
る。
【0023】同様にLD1のモニタ用のPD2のパルス
電流も変化して(A)点の電圧VAも変化する。PD2
のモニタ電流のピーク値がデューティ変動により変化す
ると、PD10のモニタ電流のピーク値も変化してVA
B 、又はVA <VB となる。
【0024】オペアンプ11に上記電圧VA 及びVB を加
えると、オペアンプ11は2つの入力電圧が等しくなるよ
うに出力電圧を制御しているため、VA =VB となるよ
うに出力電圧が変化する。このオペアンプ11の出力電圧
を抵抗R4 とC5 による時定数回路、入/出力カット用
バッファ12、抵抗R5 及びバッファ8を介してTr 3の
ベースに加える。VA =VB とすることにより、LD1
及び9の駆動電流波形のデューティが元に戻り、光出力
波形のデューティ変動も元の状態に戻り(図4の参
照)、APC回路7により制御されてLD1の光出力波
形のピーク値も元の値に戻って、デューティ変動を抑え
ることができる(図4の参照)。
【0025】次に、第2の実施例について図5を用いて
説明する。図5は図3の実施例の回路を簡略化した回路
である。図5において、Tr 4のコレクタに接続したL
D1の他端と電源との間に抵抗R6 とコンデンサC6
並列回路を接続する。そして、LD1に流れるパルス電
流を抵抗R6 とC6 による時定数回路で積分して得られ
る電圧VA を、オペアンプ11の一方の入力端子に加え
る。又、Tr3のコレクタに接続した可変抵抗Rv2とコ
ンデンサC7 の並列回路からなる時定数回路で積分して
得られる電圧VB をオペアンプ11の他方の入力端子に加
える。
【0026】VA ≠VB の関係になった時、前述した第
1の実施例の場合と同様にしてオペアンプ11でVA =V
B となるように出力電圧が変化する。このオペアンプ11
の出力電圧を抵抗R4 とコンデンサC5 からなる時定数
回路、入/出力カット用バッファ12、抵抗R5 及びバッ
ファ8を介してTr 3のベースに加える。VA =VB
することにより、Tr 3及びTr4に流れる電流波形の
デューティが元に戻り、光出力波形のデューティ変動も
元の状態に戻りデューティ変動を抑えることができる。
【0027】尚、正常時のデューティが50%の場合に
ついて説明したが、50%以外の場合についても本発明
が適用できることはいうまでもない。その場合、図3に
示す実施例では、可変抵抗Rv1を、又図5に示す実施例
では可変抵抗Rv2を調整する。例えば、図3において、
LD1の光出力波形の正常時のデューティが40%の場
合、デューティモニタ用のLD9のデューティは60%
となるため、可変抵抗Rv1の値を50%の場合の2/3
の値に設定する。図5の場合も同様にして行う。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、温
度変動等の原因により光出力波形にデューティ変動が生
じた時も、レーザーダイオードの駆動電流波形のデュー
ティを一定に保つことにより光出力波形のデューティ変
動を抑えるという効果を有する。
【0029】この結果、広温度範囲で使用する時でも光
出力波形のデューティ変動を小さくすることができるた
め、光送信器から出力した光信号データを光受信器側で
より正確に受信することができ、光送/受信器の性能向
上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】は請求項1の発明の原理図、
【図2】は請求項2の発明の原理図、
【図3】は本発明の第1の実施例の回路構成図、
【図4】は実施例の動作説明図、
【図5】は本発明の第2の実施例の回路構成図、
【図6】は一例のデューティ変動前後の波形を示す図、
【図7】は一例のLDの電流−光パワーの温度による変
化を示す図、
【図8】は従来例の回路の構成図である。
【符号の説明】
100 は第1の発光素子、105 は発光素子、110 はデュー
ティ制御部、120 は第2の光/電気変換素子、200 は第
1の光/電気変換素子、205 は光/電気変換素子、300
、400はトランジスタ、500 は定電流源、700 は出力制
御部、900 は第2の発光素子を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2個のトランジスタ(300、400)のエミッ
    タ同士が結合されて定電流源(500) に接続され、一方の
    トランジスタ(400)のベースには基準電圧が加えられ、
    他方のトランジスタ(300)のベースには入力信号が加え
    られて差動動作を行い、該一方のトランジスタ(400)の
    コレクタに接続された第1の発光素子(100)から光信号
    を出力する差動対と、該第1の発光素子の光信号出力の
    一部を取り出して電気信号に変換する第1の光/電気変
    換素子(200) と、該第1の光/電気変換素子の出力によ
    り該第1の発光素子の光出力パワーを一定に保つための
    制御信号を該定電流源に出力する出力制御部(700) とを
    有する光送信器において、 前記2個のトランジスタのうちの他方のトランジスタ(3
    00)のコレクタに接続され、前記第1の発光素子の発光
    時には消光し消光時には発光する第2の発光素子(900)
    と、 該第2の発光素子の出力光の一部を取り出して電気信号
    に変換する第2の光/電気変換素子(120) と、 前記第1の光/電気変換素子の出力と該第2の光/電気
    変換素子の出力との比が一定になるように制御して制御
    信号を出力するデューティ制御部(110) とを設け、 該デューティ制御部の出力を前記入力信号に重畳して前
    記2個のトランジスタのうちの他方のトランジスタ(30
    0)のベースに加え、前記第1の発光素子の光信号出力の
    デューティ変動を抑える構成にしたことを特徴とする光
    送信器。
  2. 【請求項2】 2個のトランジスタ(300、400)のエミッ
    タ同士が結合されて定電流源(500) に接続され、一方の
    トランジスタ(400)のベースには基準電圧が加えられ、
    他方のトランジスタ(300)のベースには入力信号が加え
    られて差動動作を行い、一方のトランジスタ(400)のコ
    レクタに接続された発光素子(105) から光信号を出力す
    る差動対と、該発光素子の光信号出力の一部を取り出し
    て電気信号に変換する光/電気変換素子(205) と、該光
    /電気変換素子の出力により該発光素子の光出力パワー
    を一定に保つための制御信号を該定電流源に出力する出
    力制御部(700) とを有する光送信器において、 前記発光素子に流れる電流と前記他方のトランジスタ(3
    00)に流れる電流との比が一定になるように制御して制
    御信号を出力するデューティ制御部(110) を設け、 該デューティ制御部の出力を前記入力信号に重畳して前
    記2個のトランジスタのうちの他方のトランジスタ(30
    0)のベースに加え、前記発光素子の光信号出力のデュー
    ティ変動を抑える構成にしたことを特徴とする光送信
    器。
JP24533592A 1992-09-16 1992-09-16 光送信器 Withdrawn JPH0697889A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6559997B1 (en) 1998-02-20 2003-05-06 Hitachi Ltd. Optical transmitter and optical transmitting apparatus using the same

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Effective date: 19991130