JPH07177095A - ディジタル光波トランスミッタ - Google Patents
ディジタル光波トランスミッタInfo
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- JPH07177095A JPH07177095A JP6274276A JP27427694A JPH07177095A JP H07177095 A JPH07177095 A JP H07177095A JP 6274276 A JP6274276 A JP 6274276A JP 27427694 A JP27427694 A JP 27427694A JP H07177095 A JPH07177095 A JP H07177095A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
- H04B10/504—Laser transmitters using direct modulation
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/06835—Stabilising during pulse modulation or generation
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/564—Power control
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非理想レーザを使用した光トランスミッタに
おいて平均光および光振幅の両方をモニタし制御する。 【構成】 レーザダイオードはディジタル変調信号およ
びバイアス信号Ibiasに応答して光ディジタル出力信号
を出力する。モニタ光検出器はレーザダイオードの後面
に結合され光ディジタル出力信号の一部を受信して電気
制御信号IMONを出力する。レーザドライバはディジタ
ル変調信号によってレーザダイオードを駆動する。低周
波発振器は低周波基準信号MODを出力する。パルス幅
変調器はMODと入力ディジタルデータ信号Dに応答し
てパルス幅変調ディジタルデータ信号DPWMをレーザド
ライバに出力する。DPWMのAC成分とMODの積であ
る光振幅基準信号ARSと、IMONのAC成分とMOD
の積である光振幅制御信号ACSを比較して、これらの
信号の差を示す制御信号をレーザドライバに出力する。
おいて平均光および光振幅の両方をモニタし制御する。 【構成】 レーザダイオードはディジタル変調信号およ
びバイアス信号Ibiasに応答して光ディジタル出力信号
を出力する。モニタ光検出器はレーザダイオードの後面
に結合され光ディジタル出力信号の一部を受信して電気
制御信号IMONを出力する。レーザドライバはディジタ
ル変調信号によってレーザダイオードを駆動する。低周
波発振器は低周波基準信号MODを出力する。パルス幅
変調器はMODと入力ディジタルデータ信号Dに応答し
てパルス幅変調ディジタルデータ信号DPWMをレーザド
ライバに出力する。DPWMのAC成分とMODの積であ
る光振幅基準信号ARSと、IMONのAC成分とMOD
の積である光振幅制御信号ACSを比較して、これらの
信号の差を示す制御信号をレーザドライバに出力する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光トランスミッタの振
幅検出方式に関し、特に、光トランスミッタの寿命にわ
たってレーザ変調の制御を行うのに有用な検出方式に関
する。
幅検出方式に関し、特に、光トランスミッタの寿命にわ
たってレーザ変調の制御を行うのに有用な検出方式に関
する。
【0002】
【従来の技術】レーザによる光トランスミッタの分野に
おいては、温度およびエイジング(使用時間)によるレ
ーザ特性の変化に関心がある。レーザ特性の変化は、レ
ーザしきい値(レーザが発振中の電流)のシフトと、L
−Iスロープ(光出力L対電流Iの特性)の組合せとし
て現れる。その結果、レーザバイアスおよび変調電流を
制御するために特別の動作ストラテジが開発されてい
る。ほとんどの場合、フォトダイオードがレーザと同じ
パッケージにマウントされ、レーザの後面から出る光の
一部がフォトダイオードによって捕捉され、レーザ性能
をモニタするために使用される。特に、フォトダイオー
ド電流を基準信号と比較するフィードバックループが、
バイアス電流を自動的に調節することによって、平均の
光出力を所望のレベルに維持する。この基準信号をここ
では「マーク密度」基準信号という。これは、レーザが
光に変換するパルスの時間にわたる平均密度を表す。
おいては、温度およびエイジング(使用時間)によるレ
ーザ特性の変化に関心がある。レーザ特性の変化は、レ
ーザしきい値(レーザが発振中の電流)のシフトと、L
−Iスロープ(光出力L対電流Iの特性)の組合せとし
て現れる。その結果、レーザバイアスおよび変調電流を
制御するために特別の動作ストラテジが開発されてい
る。ほとんどの場合、フォトダイオードがレーザと同じ
パッケージにマウントされ、レーザの後面から出る光の
一部がフォトダイオードによって捕捉され、レーザ性能
をモニタするために使用される。特に、フォトダイオー
ド電流を基準信号と比較するフィードバックループが、
バイアス電流を自動的に調節することによって、平均の
光出力を所望のレベルに維持する。この基準信号をここ
では「マーク密度」基準信号という。これは、レーザが
光に変換するパルスの時間にわたる平均密度を表す。
【0003】初期使用中、および、レーザしきい値がエ
イジングの関数としての変化を示す限り、上記のフォト
ダイオードモニタ法は適切である。しかし、レーザのL
−Iスロープがエイジングの関数として変化し始める
と、レーザ振幅(および、それとともに、ON光対OF
F光の臨界消光比)が変化する。従って、平均光出力お
よび光振幅の両方を制御する手段が必要である。
イジングの関数としての変化を示す限り、上記のフォト
ダイオードモニタ法は適切である。しかし、レーザのL
−Iスロープがエイジングの関数として変化し始める
と、レーザ振幅(および、それとともに、ON光対OF
F光の臨界消光比)が変化する。従って、平均光出力お
よび光振幅の両方を制御する手段が必要である。
【0004】さらに、従来の装置は、温度やエイジング
にかかわらず、例外的に線形なL−Iスロープを有する
レーザでのみ働く。しかし、一般のレーザは非線形なL
−Iスロープを有し、そのため、従来技術は使用不能に
なることがある。
にかかわらず、例外的に線形なL−Iスロープを有する
レーザでのみ働く。しかし、一般のレーザは非線形なL
−Iスロープを有し、そのため、従来技術は使用不能に
なることがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、非理想レーザ
で使用可能であって、光トランスミッタにおいて平均光
および光振幅の両方をモニタする、より頑強な装置が必
要である。
で使用可能であって、光トランスミッタにおいて平均光
および光振幅の両方をモニタする、より頑強な装置が必
要である。
【0006】
【課題を解決するための手段】従来技術の問題点は、本
発明によって解決される。本発明は、光トランスミッタ
の振幅検出方式に関し、特に、光トランスミッタの寿命
にわたってレーザ変調の制御を行うのに有用な方式に関
する
発明によって解決される。本発明は、光トランスミッタ
の振幅検出方式に関し、特に、光トランスミッタの寿命
にわたってレーザ変調の制御を行うのに有用な方式に関
する
【0007】実施例では、ディジタルレーザトランスミ
ッタと組み合わせた場合に、ディジタルレーザ光出力信
号の振幅をモニタし制御する装置および方法が実現され
る。特に、本発明のディジタル光波トランスミッタは、
ディジタル変調信号およびバイアス信号(Ibias)の両
方に応答して、光ディジタル出力信号を形成するレーザ
ダイオード(16)と、前記レーザダイオードの後面に
結合され、前記光ディジタル出力信号の一部を受信して
電気制御信号(IMON)を出力するモニタ光検出器(2
0)と、前記ディジタル変調信号によって前記レーザダ
イオードを駆動する駆動手段(14)と、所定の低周波
で低周波基準信号(MOD)を出力する低周波発振器
(32)と、入力ディジタルデータ信号(D)と前記低
周波基準信号の両方に応答して、パルス幅変調ディジタ
ルデータ信号(DPWM)を前記駆動手段に出力する手段
(30)と、前記パルス幅変調ディジタルデータ信号の
AC成分を抽出し、そのAC成分を前記低周波基準信号
と乗算して、光振幅基準信号(ARS)を生成する手段
(15、34)と、前記電気制御信号のAC成分を抽出
し、そのAC成分を前記低周波基準信号と乗算して、前
記光ディジタル出力信号の振幅を示す光振幅制御信号を
生成する手段(40)と、前記光振幅基準信号を前記光
振幅制御信号と比較して、これらの信号間の差を示す出
力制御信号を、前記駆動手段に入力される前記パルス幅
変調ディジタルデータ信号を調節するために前記駆動手
段に出力する手段(42)とからなることを特徴とす
る。
ッタと組み合わせた場合に、ディジタルレーザ光出力信
号の振幅をモニタし制御する装置および方法が実現され
る。特に、本発明のディジタル光波トランスミッタは、
ディジタル変調信号およびバイアス信号(Ibias)の両
方に応答して、光ディジタル出力信号を形成するレーザ
ダイオード(16)と、前記レーザダイオードの後面に
結合され、前記光ディジタル出力信号の一部を受信して
電気制御信号(IMON)を出力するモニタ光検出器(2
0)と、前記ディジタル変調信号によって前記レーザダ
イオードを駆動する駆動手段(14)と、所定の低周波
で低周波基準信号(MOD)を出力する低周波発振器
(32)と、入力ディジタルデータ信号(D)と前記低
周波基準信号の両方に応答して、パルス幅変調ディジタ
ルデータ信号(DPWM)を前記駆動手段に出力する手段
(30)と、前記パルス幅変調ディジタルデータ信号の
AC成分を抽出し、そのAC成分を前記低周波基準信号
と乗算して、光振幅基準信号(ARS)を生成する手段
(15、34)と、前記電気制御信号のAC成分を抽出
し、そのAC成分を前記低周波基準信号と乗算して、前
記光ディジタル出力信号の振幅を示す光振幅制御信号を
生成する手段(40)と、前記光振幅基準信号を前記光
振幅制御信号と比較して、これらの信号間の差を示す出
力制御信号を、前記駆動手段に入力される前記パルス幅
変調ディジタルデータ信号を調節するために前記駆動手
段に出力する手段(42)とからなることを特徴とす
る。
【0008】
【実施例】平均光および低周波光振幅の両方の制御を利
用した例示的なディジタル光波トランスミッタ10を図
1に示す。一般的に、所定のビットレートの入力ディジ
タルデータ信号(電気的)Dが、低周波光振幅制御手段
(低周波手段)12に入力される。低周波手段12につ
いては詳細は後述する。データ信号Dは、次々とレーザ
ドライバ14を通り、変調入力としてレーザデバイス
(例えばレーザダイオード)16に加えられる。また、
バイアス電流Ibiasもレーザデバイス16に入力として
加えられる。レーザデバイス16からの光出力信号は、
ディジタル光データ信号として信号路に伝播させるよう
に光ファイバ(図示せず)に送ることができる。
用した例示的なディジタル光波トランスミッタ10を図
1に示す。一般的に、所定のビットレートの入力ディジ
タルデータ信号(電気的)Dが、低周波光振幅制御手段
(低周波手段)12に入力される。低周波手段12につ
いては詳細は後述する。データ信号Dは、次々とレーザ
ドライバ14を通り、変調入力としてレーザデバイス
(例えばレーザダイオード)16に加えられる。また、
バイアス電流Ibiasもレーザデバイス16に入力として
加えられる。レーザデバイス16からの光出力信号は、
ディジタル光データ信号として信号路に伝播させるよう
に光ファイバ(図示せず)に送ることができる。
【0009】図1に示したように、レーザデバイス16
からの光出力信号の一部はデバイスの後面にも存在し、
モニタ光検出器20(ここではフォトダイオード)を照
射する。モニタ光検出器20内で光信号は電流IMONに
変換される。当業者に周知のように、IMONを第1入力
として制御手段22に加えて、レーザデバイス16から
の平均光出力信号をモニタすることができる。上記のよ
うに、IMONを、レーザドライバ14への電気パルスの
マーク密度レベル(ほぼDC信号)と比較し、所望の平
均光出力を維持するためにIbiasのレベルを必要に応じ
て調節することができる。
からの光出力信号の一部はデバイスの後面にも存在し、
モニタ光検出器20(ここではフォトダイオード)を照
射する。モニタ光検出器20内で光信号は電流IMONに
変換される。当業者に周知のように、IMONを第1入力
として制御手段22に加えて、レーザデバイス16から
の平均光出力信号をモニタすることができる。上記のよ
うに、IMONを、レーザドライバ14への電気パルスの
マーク密度レベル(ほぼDC信号)と比較し、所望の平
均光出力を維持するためにIbiasのレベルを必要に応じ
て調節することができる。
【0010】以下で詳細に説明するように、制御手段1
2は、レーザ出力信号の振幅をモニタし制御するための
追加の機能を提供する。
2は、レーザ出力信号の振幅をモニタし制御するための
追加の機能を提供する。
【0011】図1の実施例に示したように、例示的な光
ビットレートのディジタルデータストリームDが入力と
して制御手段12に供給されている。本発明によれば、
このストリームDは、パルス幅変調器30に第1入力と
して加えられる。次に、データストリームDは低周波発
振器32からの低周波信号MODによってパルス幅変調
され、パルス幅変調されたデータ出力信号DPWMが形成
される。この信号DPWMはレーザドライバ14を駆動
し、続いてレーザドライバ14はレーザダイオード16
を駆動する。その結果、ダイオード16からのレーザ光
パルスもまたパルス幅変調される。この説明では、「低
周波」という用語は、パルス幅変調器30で変調される
ディジタルデータの周波数よりも実質的に低い周波数を
有する信号をいう。
ビットレートのディジタルデータストリームDが入力と
して制御手段12に供給されている。本発明によれば、
このストリームDは、パルス幅変調器30に第1入力と
して加えられる。次に、データストリームDは低周波発
振器32からの低周波信号MODによってパルス幅変調
され、パルス幅変調されたデータ出力信号DPWMが形成
される。この信号DPWMはレーザドライバ14を駆動
し、続いてレーザドライバ14はレーザダイオード16
を駆動する。その結果、ダイオード16からのレーザ光
パルスもまたパルス幅変調される。この説明では、「低
周波」という用語は、パルス幅変調器30で変調される
ディジタルデータの周波数よりも実質的に低い周波数を
有する信号をいう。
【0012】レーザドライバ14の実施例を図2に示
す。後述するように、ドライバ14によって、レーザ光
パルスは、電流源50によって供給される電流に依存し
て振幅が変化する。
す。後述するように、ドライバ14によって、レーザ光
パルスは、電流源50によって供給される電流に依存し
て振幅が変化する。
【0013】パルス幅変調されたデータ信号DPWMはさ
らにマーク密度基準発生器15を駆動し、マーク密度基
準発生器15は、レーザ16に加えるパルスの密度を示
す信号を発生する。発生器15の実施例を図3に示す。
これは、図2のレーザドライバ14と類似しているが、
バイアス(テイル)電流は一定である。図1に戻って、
マーク密度基準発生器15からの信号は2つの成分を有
する。一方は、パルスの平均レベルを表すDC成分(M
DSDC)であり、他方は、ここではデータ信号Dに対す
るパルス幅変調の効果を現すAC成分(MDSAC)であ
る。DC成分MDSDCは、上記のレーザバイアスコント
ローラ(制御手段)22に送られる。マーク密度基準発
生器15への信号はまだレーザ16を通っていないた
め、AC成分MDSACは、低周波AC結合増幅器36に
よって増幅され、復調されて、振幅基準信号(ARS)
を形成する(詳細は後述)。ARS信号はレーザ光パル
スの所望の振幅を表す。
らにマーク密度基準発生器15を駆動し、マーク密度基
準発生器15は、レーザ16に加えるパルスの密度を示
す信号を発生する。発生器15の実施例を図3に示す。
これは、図2のレーザドライバ14と類似しているが、
バイアス(テイル)電流は一定である。図1に戻って、
マーク密度基準発生器15からの信号は2つの成分を有
する。一方は、パルスの平均レベルを表すDC成分(M
DSDC)であり、他方は、ここではデータ信号Dに対す
るパルス幅変調の効果を現すAC成分(MDSAC)であ
る。DC成分MDSDCは、上記のレーザバイアスコント
ローラ(制御手段)22に送られる。マーク密度基準発
生器15への信号はまだレーザ16を通っていないた
め、AC成分MDSACは、低周波AC結合増幅器36に
よって増幅され、復調されて、振幅基準信号(ARS)
を形成する(詳細は後述)。ARS信号はレーザ光パル
スの所望の振幅を表す。
【0014】上記のように、レーザ16からのレーザ光
パルス上には、低周波パルス幅変調が加えられる。従っ
て、モニタ光検出器(フォトダイオード)20は、この
低周波信号を等価な電気信号に再変換する。この電気信
号を評価して、レーザ出力信号の光振幅の変化を決定す
ることができる。特に、モニタ光検出器20からの出力
信号は、DCおよびACの両方の成分を含み、DC成分
(IMON−DC)は上記のバイアス電流に関係してい
る。また、AC成分IMON−ACは、マーク密度基準信
号MDSACのAC成分と同様にして、第2の低周波AC
結合増幅器38を利用して増幅することができる(増幅
器38は第1の増幅器36と性能がほぼ整合しているべ
きである)。信号IMON−ACは次々と復調され、振幅
制御信号ACSを生成する。この信号ACSは、実際の
レーザ出力信号の振幅を示す。本発明によれば、この振
幅信号は、光振幅コントローラ42内で、実際の出力信
号ACSを、発生された基準信号ARSと比較すること
によって誤差信号Eを生成することにより制御される。
コントローラ42からの出力誤差信号Eは、これらの2
つの信号の差を示し、レーザに加えるドライバ信号の振
幅を増減するためのレーザドライバ14への制御信号と
して使用される。一時的に図2を参照すると、コントロ
ーラ42からの誤差信号Eは電流源50を変化させ、レ
ーザ16を通る電流の振幅を調節し、従って、レーザ1
6からのレーザ光出力パルスの振幅を調節する。
パルス上には、低周波パルス幅変調が加えられる。従っ
て、モニタ光検出器(フォトダイオード)20は、この
低周波信号を等価な電気信号に再変換する。この電気信
号を評価して、レーザ出力信号の光振幅の変化を決定す
ることができる。特に、モニタ光検出器20からの出力
信号は、DCおよびACの両方の成分を含み、DC成分
(IMON−DC)は上記のバイアス電流に関係してい
る。また、AC成分IMON−ACは、マーク密度基準信
号MDSACのAC成分と同様にして、第2の低周波AC
結合増幅器38を利用して増幅することができる(増幅
器38は第1の増幅器36と性能がほぼ整合しているべ
きである)。信号IMON−ACは次々と復調され、振幅
制御信号ACSを生成する。この信号ACSは、実際の
レーザ出力信号の振幅を示す。本発明によれば、この振
幅信号は、光振幅コントローラ42内で、実際の出力信
号ACSを、発生された基準信号ARSと比較すること
によって誤差信号Eを生成することにより制御される。
コントローラ42からの出力誤差信号Eは、これらの2
つの信号の差を示し、レーザに加えるドライバ信号の振
幅を増減するためのレーザドライバ14への制御信号と
して使用される。一時的に図2を参照すると、コントロ
ーラ42からの誤差信号Eは電流源50を変化させ、レ
ーザ16を通る電流の振幅を調節し、従って、レーザ1
6からのレーザ光出力パルスの振幅を調節する。
【0015】従って、レーザ変調電流にパルス幅変調を
加え、モニタフォトダイオードで低周波成分を検出する
ことによって、光振幅の相対尺度が得られ、この振幅の
変化が修正される。
加え、モニタフォトダイオードで低周波成分を検出する
ことによって、光振幅の相対尺度が得られ、この振幅の
変化が修正される。
【0016】信号ARSおよびACSは、本質的に、対
応する増幅器36および38からの低周波信号の振幅を
示す。従って、検出器は従来のエンベロープ検出器とす
ることが可能である。しかし、従来のエンベロープ検出
器は、低い信号レベルのため、および、レーザトランス
ミッタパッケージ内の高ノイズ環境のため、不適当であ
る。すなわち、この低周波信号は低い信号対ノイズ比を
有する。この低周波信号の復調の信号対ノイズ比を改善
するためには、DPWMおよびIMON−ACの信号内の変調
信号を検出するために同期復調を使用することが望まし
い。従って、同期復調器34、40(図では乗算器とし
て示す)は、復調基準信号として低周波変調信号MOD
を利用する。
応する増幅器36および38からの低周波信号の振幅を
示す。従って、検出器は従来のエンベロープ検出器とす
ることが可能である。しかし、従来のエンベロープ検出
器は、低い信号レベルのため、および、レーザトランス
ミッタパッケージ内の高ノイズ環境のため、不適当であ
る。すなわち、この低周波信号は低い信号対ノイズ比を
有する。この低周波信号の復調の信号対ノイズ比を改善
するためには、DPWMおよびIMON−ACの信号内の変調
信号を検出するために同期復調を使用することが望まし
い。従って、同期復調器34、40(図では乗算器とし
て示す)は、復調基準信号として低周波変調信号MOD
を利用する。
【0017】注意すべき点であるが、低周波発振器32
は、矩形波、正弦波、三角波などを生成することが可能
であり、ランダム信号または擬似ランダム信号とするこ
とが可能である。発振器32の周波数は、データDのビ
ットレートより小さく、特に、2桁以上小さいことが好
ましい。
は、矩形波、正弦波、三角波などを生成することが可能
であり、ランダム信号または擬似ランダム信号とするこ
とが可能である。発振器32の周波数は、データDのビ
ットレートより小さく、特に、2桁以上小さいことが好
ましい。
【0018】上記の実施例を確認するために、ディジタ
ルレーザトランスミッタの一部を製造し、1.3μmマ
ルチモードレーザとともにGaAsフォトダイオード後
面モニタを使用して試験した。使用した低周波発振器
は、5KHz矩形波発振器であり、1.1Gb/sディ
ジタルデータ信号をさまざまな変調深さでパルス幅変調
して8、25および80psのデータパルス幅変動を生
じた。図4に示すように、振幅制御信号(ACS、図
1)を測定したところ、レーザ16からの光振幅に関し
て線形であった。さらに、10Mbit/sのデータレ
ートおよび100KHzの低周波変調レートを使用し
て、全トランスミッタをシミュレートした。レーザは、
しきい値電流およびL−Iスロープをそれぞれ約17%
および22%シフトするようにシミュレートされ、光振
幅制御手段12(図1)の制御下で「閉ループ」を動作
させた。このシミュレーションにより、手段12は、さ
まざまなL−Iスロープおよびしきい値シフトでレーザ
16からの光振幅を制御することが確認される。
ルレーザトランスミッタの一部を製造し、1.3μmマ
ルチモードレーザとともにGaAsフォトダイオード後
面モニタを使用して試験した。使用した低周波発振器
は、5KHz矩形波発振器であり、1.1Gb/sディ
ジタルデータ信号をさまざまな変調深さでパルス幅変調
して8、25および80psのデータパルス幅変動を生
じた。図4に示すように、振幅制御信号(ACS、図
1)を測定したところ、レーザ16からの光振幅に関し
て線形であった。さらに、10Mbit/sのデータレ
ートおよび100KHzの低周波変調レートを使用し
て、全トランスミッタをシミュレートした。レーザは、
しきい値電流およびL−Iスロープをそれぞれ約17%
および22%シフトするようにシミュレートされ、光振
幅制御手段12(図1)の制御下で「閉ループ」を動作
させた。このシミュレーションにより、手段12は、さ
まざまなL−Iスロープおよびしきい値シフトでレーザ
16からの光振幅を制御することが確認される。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、非
理想レーザで使用可能であって、光トランスミッタにお
いて平均光および光振幅の両方をモニタすることが実現
される。
理想レーザで使用可能であって、光トランスミッタにお
いて平均光および光振幅の両方をモニタすることが実現
される。
【図1】本発明の振幅検出制御装置を利用したレーザト
ランスミッタの実施例の図である。
ランスミッタの実施例の図である。
【図2】図1のレーザドライバの概略図である。
【図3】図1のマーク密度基準発生器の概略図である。
【図4】本発明の一実施例において、さまざまな変調深
さでのレーザ光パルス振幅に対して測定された光振幅制
御信号のグラフ(スケールは正確でない)である。
さでのレーザ光パルス振幅に対して測定された光振幅制
御信号のグラフ(スケールは正確でない)である。
10 ディジタル光波トランスミッタ 12 低周波光振幅制御手段 14 レーザドライバ 15 マーク密度基準発生器 16 レーザデバイス 20 モニタ光検出器 22 レーザバイアスコントローラ(制御手段) 30 パルス幅変調器 32 低周波発振器 36 低周波AC結合増幅器 38 低周波AC結合増幅器 42 光振幅コントローラ 50 電流源
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/06 H01S 3/10 A H04B 10/14 (72)発明者 トン ヴァン ニューエン アメリカ合衆国、18018 ペンシルバニア、 ベツレヘム、オールウッド ドライブ 2114
Claims (11)
- 【請求項1】 ディジタル変調信号およびバイアス信号
(Ibias)の両方に応答して、光ディジタル出力信号を
形成するレーザダイオード(16)と、 前記レーザダイオードの後面に結合され、前記光ディジ
タル出力信号の一部を受信して電気制御信号(IMON)
を出力するモニタ光検出器(20)と、 前記ディジタル変調信号によって前記レーザダイオード
を駆動する駆動手段(14)と、 所定の低周波で低周波基準信号(MOD)を出力する低
周波発振器(32)と、 入力ディジタルデータ信号(D)と前記低周波基準信号
の両方に応答して、パルス幅変調ディジタルデータ信号
(DPWM)を前記駆動手段に出力する手段(30)と、 前記パルス幅変調ディジタルデータ信号のAC成分を抽
出し、そのAC成分を前記低周波基準信号と乗算して、
光振幅基準信号(ARS)を生成する手段(15、3
4)と、 前記電気制御信号のAC成分を抽出し、そのAC成分を
前記低周波基準信号と乗算して、前記光ディジタル出力
信号の振幅を示す光振幅制御信号を生成する手段(4
0)と、 前記光振幅基準信号を前記光振幅制御信号と比較して、
これらの信号間の差を示す出力制御信号を、前記駆動手
段に入力される前記パルス幅変調ディジタルデータ信号
を調節するために前記駆動手段に出力する手段(42)
とからなることを特徴とするディジタル光波トランスミ
ッタ。 - 【請求項2】 前記電気制御信号のDC成分を前記パル
ス幅変調ディジタルデータ信号のDC成分と比較して、
これらのDC成分の値の差を示す、前記バイアス手段に
対する制御信号を出力する手段(22)をさらに有する
ことを特徴とする請求項1の光波トランスミッタ。 - 【請求項3】 前記低周波基準信号のAC成分を増幅す
る第1低周波増幅器(36)と、前記電気制御信号のA
C成分を増幅する第2低周波増幅器(38)とをさらに
有することを特徴とする請求項2の光波トランスミッ
タ。 - 【請求項4】 前記低周波発振器は、矩形波低周波信号
を出力することを特徴とする請求項3の光波トランスミ
ッタ。 - 【請求項5】 前記低周波発振器は、正弦波低周波信号
を出力することを特徴とする請求項3の光波トランスミ
ッタ。 - 【請求項6】 レーザドライバ(14)と後面光検出器
(20)とに応答するレーザ(16)を有するディジタ
ルレーザトランスミッタにおいて、 前記後面光検出器(20)で前記レーザから光の少なく
とも一部をモニタ信号に変換するステップと、 高ビットレートディジタルデータ入力信号を低周波変調
信号でパルス幅変調したパルス幅変調データ信号を前記
レーザドライバに出力するステップと、 前記モニタ信号の低周波AC成分を抽出してレーザ振幅
制御信号(ACS)を生成するステップと、 前記パルス幅変調データ信号の低周波AC成分を抽出し
て基準信号(ARS)を生成するステップと、 前記レーザ振幅制御信号を前記基準信号と比較して、こ
れらの信号間の値の差を示す振幅誤差信号(E)を、前
記レーザドライバの制御入力に出力するステップとから
なることを特徴とする、ディジタルレーザ光出力信号の
振幅をモニタし制御する方法。 - 【請求項7】 前記基準信号のDC成分を前記モニタ信
号のDC成分と比較し、これらの差を示す振幅制御信号
を生成し、それをバイアス制御信号(Ibias)として前
記レーザに出力するステップをさらに有することを特徴
とする請求項6の方法。 - 【請求項8】 前記レーザ振幅制御信号を生成するステ
ップは、 前記モニタ信号をフィルタリングして前記モニタ信号の
低周波AC成分を通過させるステップと、 前記低周波AC成分を復調して前記振幅制御信号を生成
するステップとからなることを特徴とする請求項7の方
法。 - 【請求項9】 前記基準信号を生成するステップは、 前記パルス幅変調データ信号のマーク密度を測定してマ
ーク密度信号(MDSAC)を生成するステップと、 前記マーク密度信号をフィルタリングしてその低周波A
C成分を通過させるステップと、 その低周波AC成分を復調して前記基準信号を生成する
ステップとからなることを特徴とする請求項8の方法。 - 【請求項10】 前記低周波変調信号は矩形波であるこ
とを特徴とする請求項8の方法。 - 【請求項11】 前記低周波変調信号は正弦波であるこ
とを特徴とする請求項8の方法。
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