JPH07106672A - バイアス電流供給回路 - Google Patents
バイアス電流供給回路Info
- Publication number
- JPH07106672A JPH07106672A JP25321193A JP25321193A JPH07106672A JP H07106672 A JPH07106672 A JP H07106672A JP 25321193 A JP25321193 A JP 25321193A JP 25321193 A JP25321193 A JP 25321193A JP H07106672 A JPH07106672 A JP H07106672A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bias current
- diode
- current
- laser diode
- pulse width
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光出力のモニタ回路を必要とすることなく、
適切なバイアス電流を供給することによりパルス幅歪み
を抑制した、バイアス電流供給回路を提供する。 【構成】 ダイオードＤの線形的温度特性変化に基づい
てＦＥＴのゲート電圧を変化させることができるので、
ＦＥＴのドレイン電流（＝バイアス電流）は周囲温度の
変化に対して２次関数的に変化する。すなわち、周囲温
度が変化した場合にも上記バイアス電流を、レーザダイ
オードＬＤのスレッショルド電流に追随して変化させる
ことができる。かくして、パルス幅歪みはスレッショル
ド電流値とバイアス電流値の差により決定されることか
ら、無バイアス駆動方式に比べて、パルス幅歪みの発生
を格段に抑制することが可能となる。
適切なバイアス電流を供給することによりパルス幅歪み
を抑制した、バイアス電流供給回路を提供する。 【構成】 ダイオードＤの線形的温度特性変化に基づい
てＦＥＴのゲート電圧を変化させることができるので、
ＦＥＴのドレイン電流（＝バイアス電流）は周囲温度の
変化に対して２次関数的に変化する。すなわち、周囲温
度が変化した場合にも上記バイアス電流を、レーザダイ
オードＬＤのスレッショルド電流に追随して変化させる
ことができる。かくして、パルス幅歪みはスレッショル
ド電流値とバイアス電流値の差により決定されることか
ら、無バイアス駆動方式に比べて、パルス幅歪みの発生
を格段に抑制することが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザダイオードのバ
イアス電流を雰囲気温度の変化に応じて自動設定するバ
イアス電流供給回路に関するものである。
イアス電流を雰囲気温度の変化に応じて自動設定するバ
イアス電流供給回路に関するものである。
【０００２】さらに詳述すれば本発明は、光通信システ
ムに必須なレーザダイオードを適切に駆動するのに好適
なバイアス電流供給回路に関するものである。
ムに必須なレーザダイオードを適切に駆動するのに好適
なバイアス電流供給回路に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】レーザダイオードの光出力を制御する手
法として、レーザダイオードの発光量をモニタするため
にフォートダイオードを用い、このフォトダイオードか
ら得られる光電流に基づいてレーザダイオードのバイア
ス電流を設定することが行われていた。
法として、レーザダイオードの発光量をモニタするため
にフォートダイオードを用い、このフォトダイオードか
ら得られる光電流に基づいてレーザダイオードのバイア
ス電流を設定することが行われていた。
【０００４】ところが、光出力をモニタするためにフォ
トダイオードを必要とすることは、コスト高のみならず
ハードウェア量の増大を招来するという問題があった。
トダイオードを必要とすることは、コスト高のみならず
ハードウェア量の増大を招来するという問題があった。
【０００５】そこで、光出力をモニタするためのフォト
ダイオードを用いることなく、レーザダイオードを無バ
イアスで駆動する方式が提案されている（例えば、１９
９０年電子情報通信学会、秋季全国大会 Ｂ−７３１参
照）。この方式は、低しきい値のレーザダイオードを用
い、無バイアス変調下においても光出力の変動を受信側
ＡＧＣにより補償でき、ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ
Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を必要としないという長
所がある。
ダイオードを用いることなく、レーザダイオードを無バ
イアスで駆動する方式が提案されている（例えば、１９
９０年電子情報通信学会、秋季全国大会 Ｂ−７３１参
照）。この方式は、低しきい値のレーザダイオードを用
い、無バイアス変調下においても光出力の変動を受信側
ＡＧＣにより補償でき、ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ
Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を必要としないという長
所がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、無バイアス
による上記駆動方式では、上述したとおりＡＰＣを省略
することができるという長所を有する反面、周囲の温度
が高くなりスレッショルド電流が増加するに伴って、パ
ルス幅歪み（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｄｉｓｔｏｒｔ
ｉｏｎ）も増加してくるという欠点がある。
による上記駆動方式では、上述したとおりＡＰＣを省略
することができるという長所を有する反面、周囲の温度
が高くなりスレッショルド電流が増加するに伴って、パ
ルス幅歪み（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｄｉｓｔｏｒｔ
ｉｏｎ）も増加してくるという欠点がある。
【０００７】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、光
出力のモニタ回路を必要とすることなく、適切なバイア
ス電流を供給することによりパルス幅歪みを抑制した、
バイアス電流供給回路を提供することにある。
出力のモニタ回路を必要とすることなく、適切なバイア
ス電流を供給することによりパルス幅歪みを抑制した、
バイアス電流供給回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明はレーザダイオードにバイアス電流を供給
する回路であって、アノードを第１の定電圧源に接続
し、かつカソードを定抵抗を介して第２の定電圧源に接
続したダイオードと、前記カソードと前記定抵抗との共
通接続点をゲートに接続すると共に、ドレインを前記レ
ーザダイオードのカソードに接続し、かつソースを第３
の定電圧源に接続したＦＥＴとを備え、前記ＦＥＴのゲ
ート・ソース間電圧に対応して流れるドレイン電流を前
記レーザダイオードのバイアス電流としたものである。
めに、本発明はレーザダイオードにバイアス電流を供給
する回路であって、アノードを第１の定電圧源に接続
し、かつカソードを定抵抗を介して第２の定電圧源に接
続したダイオードと、前記カソードと前記定抵抗との共
通接続点をゲートに接続すると共に、ドレインを前記レ
ーザダイオードのカソードに接続し、かつソースを第３
の定電圧源に接続したＦＥＴとを備え、前記ＦＥＴのゲ
ート・ソース間電圧に対応して流れるドレイン電流を前
記レーザダイオードのバイアス電流としたものである。
【０００９】ここで、前記ダイオードは雰囲気温度に対
して線形特性を呈し、該ダイオードの特性に応答して設
定される前記ドレイン電流の温度特性を、前記レーザダ
イオードにおけるスレッショルド電流の温度特性に対応
させるよう、使用するＦＥＴを選択するのが好適であ
る。また、パルス幅歪みの増加を抑制するうえで、前記
ドレイン電流の大きさを前記スレッショルド電流のほぼ
半分に設定するのが効果的である。
して線形特性を呈し、該ダイオードの特性に応答して設
定される前記ドレイン電流の温度特性を、前記レーザダ
イオードにおけるスレッショルド電流の温度特性に対応
させるよう、使用するＦＥＴを選択するのが好適であ
る。また、パルス幅歪みの増加を抑制するうえで、前記
ドレイン電流の大きさを前記スレッショルド電流のほぼ
半分に設定するのが効果的である。
【００１０】
【作用】本発明の上記構成によれば、ダイオードの（線
形的）温度特性変化に基づいてＦＥＴのゲート電圧を変
化させることができるので、ＦＥＴのドレイン電流（＝
バイアス電流）は周囲温度の変化に対して２次関数的に
変化する。換言すれば、周囲温度が変化した場合にも上
記バイアス電流を、レーザダイオードのスレッショルド
電流に追随して変化させることができる。かくして、パ
ルス幅歪みはスレッショルド電流値とバイアス電流値の
差により決定されることから、無バイアス駆動方式に比
べて、パルス幅歪みの発生を格段に抑制することが可能
となる。
形的）温度特性変化に基づいてＦＥＴのゲート電圧を変
化させることができるので、ＦＥＴのドレイン電流（＝
バイアス電流）は周囲温度の変化に対して２次関数的に
変化する。換言すれば、周囲温度が変化した場合にも上
記バイアス電流を、レーザダイオードのスレッショルド
電流に追随して変化させることができる。かくして、パ
ルス幅歪みはスレッショルド電流値とバイアス電流値の
差により決定されることから、無バイアス駆動方式に比
べて、パルス幅歪みの発生を格段に抑制することが可能
となる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１２】図１は、本発明の一実施例によるバイアス
電流供給回路を示す。本図においてＬＤはレーザダイオ
ードであり、後述するバイアス電流が供給される。ま
た、２および４は差動入力信号を入力する端子、６はレ
ーザダイオードＬＤを発光させる駆動回路、Ｄはアノー
ド・カソード間の順方向電圧が線形的に変化するダイオ
ード、Ｒは固定抵抗、ＦＥＴはドレイン電流が２次関数
的に変化する電界効果トランジスタである。
電流供給回路を示す。本図においてＬＤはレーザダイオ
ードであり、後述するバイアス電流が供給される。ま
た、２および４は差動入力信号を入力する端子、６はレ
ーザダイオードＬＤを発光させる駆動回路、Ｄはアノー
ド・カソード間の順方向電圧が線形的に変化するダイオ
ード、Ｒは固定抵抗、ＦＥＴはドレイン電流が２次関数
的に変化する電界効果トランジスタである。
【００１３】次に、図２を参照して本実施例の動作を説
明する。
明する。
【００１４】ダイオードＤのアノード・カソード間順方
向電圧は−２ｍＶ／℃の温度係数を有している。また、
ダイオードＤのアノードにはＶCC（ボルト）が印加され
ているので、カソード電位ＶK （２５℃）は“ＶCC（ボ
ルト）−０．７（ボルト）”となる。従って、例えばダ
イオードの周囲温度が上昇して８５℃に達したとする
と、ダイオードＤのカソード電位ＶK （ボルト）は、
向電圧は−２ｍＶ／℃の温度係数を有している。また、
ダイオードＤのアノードにはＶCC（ボルト）が印加され
ているので、カソード電位ＶK （２５℃）は“ＶCC（ボ
ルト）−０．７（ボルト）”となる。従って、例えばダ
イオードの周囲温度が上昇して８５℃に達したとする
と、ダイオードＤのカソード電位ＶK （ボルト）は、
【００１５】
【数１】 ＶK ＝ＶCC−｛０．７−０．００２×（８５−２５）｝ ＝ＶCC−０．５８ …（１） となる。このように、ダイオードの周囲温度が上昇する
に従って、ＶK も上昇していく。このＶK はＦＥＴのゲ
ート電位となっているので、いまＦＥＴのソース電位が
零であるとすると、ＶK ＝ＶGS（ＶGS：ゲート・ソース
間電圧）となる。
に従って、ＶK も上昇していく。このＶK はＦＥＴのゲ
ート電位となっているので、いまＦＥＴのソース電位が
零であるとすると、ＶK ＝ＶGS（ＶGS：ゲート・ソース
間電圧）となる。
【００１６】従って、図２（Ａ）に示すようなゲート・
ソース間電圧ＶＳ周囲温度特性（線形特性）が得られ
る。
ソース間電圧ＶＳ周囲温度特性（線形特性）が得られ
る。
【００１７】周囲温度の上昇に伴ってＦＥＴのゲート・
ソース間電圧ＶGSが増大すると、そのドレイン電流ＩD
も図２（Ｂ）に示すように２次関数的に増加する。ここ
で、上記ドレイン電流ＩD はレーザダイオードＬＤのバ
イアス電流に等しいので（ＩB ＝ＩD ）、周囲温度の変
化に対して図２（Ｃ）に示すように、バイアス電流ＩB
が変化する。
ソース間電圧ＶGSが増大すると、そのドレイン電流ＩD
も図２（Ｂ）に示すように２次関数的に増加する。ここ
で、上記ドレイン電流ＩD はレーザダイオードＬＤのバ
イアス電流に等しいので（ＩB ＝ＩD ）、周囲温度の変
化に対して図２（Ｃ）に示すように、バイアス電流ＩB
が変化する。
【００１８】一方、レーザダイオードＬＤのスレッショ
ルド電流ＩTHは周囲温度に対して図２（Ｃ）のように指
数関数的に変化するので、バイアス電流ＩB は周囲温度
変化に伴ってスレッショルド電流ＩTHに追随することに
なる。すなわち、周囲温度が上昇してスレッショルド電
流ＩTHが増加したとしても、バイアス電流ＩB も増加す
るので、両電流間の差（ＩTH−ＩB ）はほぼ均一に保た
れることになる。
ルド電流ＩTHは周囲温度に対して図２（Ｃ）のように指
数関数的に変化するので、バイアス電流ＩB は周囲温度
変化に伴ってスレッショルド電流ＩTHに追随することに
なる。すなわち、周囲温度が上昇してスレッショルド電
流ＩTHが増加したとしても、バイアス電流ＩB も増加す
るので、両電流間の差（ＩTH−ＩB ）はほぼ均一に保た
れることになる。
【００１９】一般に知られているとおり、レーザダイオ
ードＬＤを光源とする場合、パルス幅歪みはスレッショ
ルド電流ＩTHとバイアス電流の差によって決定されるの
で、本実施例によれば周囲温度が上昇したとしてもその
差が増加することがないので、パルス幅歪みの増加をも
たらすことがない。
ードＬＤを光源とする場合、パルス幅歪みはスレッショ
ルド電流ＩTHとバイアス電流の差によって決定されるの
で、本実施例によれば周囲温度が上昇したとしてもその
差が増加することがないので、パルス幅歪みの増加をも
たらすことがない。
【００２０】しかも、本実施例によれば光検知用のフォ
トダイオードは不要となり、単なる無バイアス方式と比
べて、パルス幅歪みの大幅な改善を行うことができる。
トダイオードは不要となり、単なる無バイアス方式と比
べて、パルス幅歪みの大幅な改善を行うことができる。
【００２１】なお、本実施例においては、バイアス電流
ＩB をスレッショルド電流ＩTHの５０％程度としたが、
その電流比は必ずしも上記５０％に限定されるものでは
なく、使用する各デバイスおよびその他の設計仕様に基
づいて増減することが可能である。
ＩB をスレッショルド電流ＩTHの５０％程度としたが、
その電流比は必ずしも上記５０％に限定されるものでは
なく、使用する各デバイスおよびその他の設計仕様に基
づいて増減することが可能である。
【００２２】図３は、図１に示した本実施例のパルス幅
歪みを測定するためのシステム構成図である。本図にお
いて、３０は信号発生器であり２つの差動信号３０Ａ，
３０Ｂを発生する。３２は、図１に示したバイアス電流
供給回路を内蔵した光送信機である。３４は光伝送路と
して用いる光ファイバ、３６は光／電気変換器、３８は
パルス幅歪みを測定するためのオシロスコープである。
歪みを測定するためのシステム構成図である。本図にお
いて、３０は信号発生器であり２つの差動信号３０Ａ，
３０Ｂを発生する。３２は、図１に示したバイアス電流
供給回路を内蔵した光送信機である。３４は光伝送路と
して用いる光ファイバ、３６は光／電気変換器、３８は
パルス幅歪みを測定するためのオシロスコープである。
【００２３】このオシロスコープ３８では、無バイアス
変調（ＩB ＝０）の場合と比較して、パルス幅歪みの改
善の程度を検出する。この改善の程度を検出するには、
光送信機の周囲温度を変化させながらパルス幅歪み量を
測定する。例えば、無バイアス変調時のパルス幅歪み量
が２ナノ秒であり、本実施例によるバイアス時（ＩB≒
０．５ＩTH）のパルス幅歪み量がある周囲温度のとき１
ナノ秒であるときには、パルス幅歪み量を５０％に低減
（改善）したことになる。
変調（ＩB ＝０）の場合と比較して、パルス幅歪みの改
善の程度を検出する。この改善の程度を検出するには、
光送信機の周囲温度を変化させながらパルス幅歪み量を
測定する。例えば、無バイアス変調時のパルス幅歪み量
が２ナノ秒であり、本実施例によるバイアス時（ＩB≒
０．５ＩTH）のパルス幅歪み量がある周囲温度のとき１
ナノ秒であるときには、パルス幅歪み量を５０％に低減
（改善）したことになる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、ダ
イオードを温度センサとして用いることによりバイアス
電流をスレッショルド電流に追随させることができるの
で、無バイアス状態のレーザ駆動方式に比べて、パルス
幅歪みを格段に改善することができる。
イオードを温度センサとして用いることによりバイアス
電流をスレッショルド電流に追随させることができるの
で、無バイアス状態のレーザ駆動方式に比べて、パルス
幅歪みを格段に改善することができる。
【００２５】しかも、従来はレーザダイオードのモジュ
ールに内蔵されていたフォトダイオードが不要となるた
め、レーザダイオードモジュールの低価格化が可能とな
る。
ールに内蔵されていたフォトダイオードが不要となるた
め、レーザダイオードモジュールの低価格化が可能とな
る。
【００２６】
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】図１の動作を示す線図である。
【図３】本実施例によるパルス幅歪みの改善の程度を測
定するための測定系統図である。
定するための測定系統図である。
２，４ 差動入力端子 ６ 駆動回路 ＬＤ レーザダイオード Ｄ ダイオード ＶK カソード電位 Ｒ 固定抵抗 ＦＥＴ 電界効果トランジスタ ３０ 信号発生器 ３２ 本発明を適用した光送信機 ３４ 光ファイバ ３６ 光／電気変換器 ３８ オシロスコープ
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザダイオードにバイアス電流を供給
する回路であって、 アノードを第１の定電圧源に接続し、かつカソードを定
抵抗を介して第２の定電圧源に接続したダイオードと、 前記カソードと前記定抵抗との共通接続点をゲートに接
続すると共に、ドレインを前記レーザダイオードのカソ
ードに接続し、かつソースを第３の定電圧源に接続した
ＦＥＴとを備え、前記ＦＥＴのゲート・ソース間電圧に
対応して流れるドレイン電流を前記レーザダイオードの
バイアス電流としたことを特徴とするバイアス電流供給
回路。 - 【請求項２】 請求項１において、前記ダイオードは雰
囲気温度に対して線形特性を呈し、該ダイオードの特性
に応答して設定される前記ドレイン電流の温度特性を、
前記レーザダイオードにおけるスレッショルド電流の温
度特性に対応させることを特徴とするバイアス電流供給
回路。 - 【請求項３】 請求項２において、前記ドレイン電流の
大きさを前記スレッショルド電流のほぼ半分に設定した
ことを特徴とするバイアス電流供給回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25321193A JPH07106672A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | バイアス電流供給回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25321193A JPH07106672A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | バイアス電流供給回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106672A true JPH07106672A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17248107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25321193A Pending JPH07106672A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | バイアス電流供給回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106672A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009118473A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 車載光ｌａｎシステム |
| JP2011254105A (ja) * | 2011-09-05 | 2011-12-15 | Omron Corp | 光伝送システム、光伝送モジュール、電子機器 |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP25321193A patent/JPH07106672A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009118473A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 車載光ｌａｎシステム |
| JP2011254105A (ja) * | 2011-09-05 | 2011-12-15 | Omron Corp | 光伝送システム、光伝送モジュール、電子機器 |
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