JPH09101237A - レーザトランスミッタの性能をモニターする方法およびその装置 - Google Patents

レーザトランスミッタの性能をモニターする方法およびその装置

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JPH09101237A
JPH09101237A JP8198580A JP19858096A JPH09101237A JP H09101237 A JPH09101237 A JP H09101237A JP 8198580 A JP8198580 A JP 8198580A JP 19858096 A JP19858096 A JP 19858096A JP H09101237 A JPH09101237 A JP H09101237A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ送信機の光学出力パワーを測定し、そ
の性能をモニタする方法と装置を提供する。 【解決手段】 低コストのモニタ装置は、２つのコンパ
レータを有し、レーザ送信機の公称動作範囲をフレーム
化するウィンドウコンパレータを形成する。このレーザ
送信機の光学出力パワーレベルに対応する増幅バックフ
ェースモニタ電圧を生成する装置が、このウィンドウコ
ンパレータに接続される。規準電圧がウィンドウコンパ
レータに入力され、そしてこの規準電圧は、公称動作範
囲の上限しきい値を規定する。制御可能な可変電圧ソー
スがウィンドウコンパレータに接続され、この電圧ソー
スを用いて公称動作範囲の下限しきい値を規定する。可
変ゲイン機器増幅器が生成装置に接続され、それを用い
てレーザ送信機の光学出力パワーの測定が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザのモニタに
関し、特にレーザ送信機の性能をモニタする方法と装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザは、様々な工業分野、例えば医療
装置、一般消費者用装置等に多く用いられ、その理由
は、安価で信頼性の高いレーザダイオードが得られたこ
とによる。このようなレーザダイオードの重要な応用例
は、音声信号，データ信号，マルチメディア信号等を搬
送するのに用いられる高速デジタル光学通信システムの
モデム内に用いられる送信機である。このような応用分
野においては、送信機の光学出力パワーは、所定の範囲
内にあるように送信機が動作しなければならない。とこ
ろがレーザダイオードの光学出力パワーは、温度と時間
により大きく変動する。さらに、公称動作範囲外での動
作は、伝送エラーを生ぜしめ、受信機におけるＳＮ比を
劣化させ、構成部品および全体システムの信頼性に特に
悪影響を及ぼす。
【０００３】このようなレーザ送信機の故障は、通信サ
ービスの不具合とシステムダウンをもたらす。このよう
な事態を避けるために、レーザ送信機の光学出力をモニ
タしてレーザが充分満足できるように機能しているか否
かをチェックする。通常出力パワーをモニタし、レーザ
ダイオードのバイアス電流を適宜調整して、一定の出力
パワーレベルを維持できるようにする。このようなモニ
タリングは、多くの応用例において、充分満足すべきも
のであるが、レーザ送信機の公称動作範囲外での動作あ
るいは故障の影響を最小限に抑えるために、さらに余分
の機能と特徴を付与できることが好ましい。さらにまた
安価な方法でレーザをモニタできることが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、レーザ送信機の光学出力パワーを測定し、その光
学出力パワーが所定の範囲内にあるか否かを表し、そし
てさらにこのレーザ発信機が、安価な方法で予防的保守
を容易にするためにその寿命に近づきつつあるか否かを
表すことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の方法と装置は、
ある値を少なくとも２つのしきい値の内の第１しきい値
に設定する。この第１しきい値は、レーザの第１出力状
態を表し、第２しきい値は、レーザの第２出力状態を表
す。そしてレーザの出力を表す出力信号を受信し、この
出力信号値と第１しきい値とを比較する。そして出力信
号の値が、第１しきい値以下の時にある値を第２しきい
値に設定する。
【０００６】本発明の一実施例によれば、低コストのモ
ニタ装置は、２つのコンパレータ（比較機）を有し、レ
ーザ送信機の公称動作範囲をフレーム化する（区切る）
ウィンドウコンパレータを形成する。このレーザ送信機
の光学出力パワーレベルに対応する増幅バックフェース
モニタ電圧を生成する装置が、このウィンドウコンパレ
ータに接続される。規準電圧がウィンドウコンパレータ
に入力され、そしてこの規準電圧は、公称動作範囲の上
限しきい値を規定する。制御可能な可変電圧ソースがウ
ィンドウコンパレータに接続され、この電圧ソースを用
いて公称動作範囲の下限しきい値を規定する。この下側
しきい値は、上記したように２種類の関連しきい値を有
する。この下側しきい値を第１しきい値に初期化し、こ
の第１しきい値がレーザ送信機の寿命に近づいた動作状
態を表す。バックフェースモニタ電圧信号が、この第１
しきい値以下となった場合には、アラーム信号がレーザ
モニタにより生成され、制御可能な可変電圧ソースが第
２状態に切り換えられ、レーザ送信機の故障動作状態に
対応する第２しきい値を提供する。光学出力パワーレベ
ルが温度と時間と共に減少し続けると、このパワーレベ
ルは、第２しきい値以下となり、第２アラーム信号が生
成されレーザの故障を表す。可変ゲイン機器増幅器が生
成装置に接続され、それを用いてレーザ送信機の光学出
力パワーの測定が行われる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１において本発明のレーザモニ
タ装置１００は、光学通信システムで通常用いられるレ
ーザ送信機（図示せず）をモニタするものである。本発
明の応用例では、レーザモニタ装置１００を直接レーザ
送信機の回路カードまたは回路パック（図示せず）に組
み込むのが好ましい。本発明は通信システムで用いられ
るレーザ送信機をモニタする例を用いて説明するが、本
発明は、送信機あるいは光学通信システムに限定される
ものではない。
【０００８】本発明のレーザモニタ装置１００は、コン
パレータ２０，３０とコントローラ４０と可変電圧ソー
ス５０とＯＲゲート６０とマルチプレクサ７０とを有す
る。この実施例においては、コンパレータ２０と３０
は、演算増幅器でそれぞれ２個の入力ポート（反転入力
ポートと正（非反転）入力ポートとを有すると）と単一
の出力ポートとを有する。コンパレータ２０，３０の入
力ポートと出力ポートは、それぞれ２２，２４，２６，
３２，３４，３６で示される。演算増幅器は、公知であ
るのでその動作原理はここでは詳述しない。コンパレー
タ２０と３０とが接続されてウィンドウコンパレータ１
０８を形成し、このウィンドウコンパレータ１０８を用
いて、レーザ送信機の公称動作範囲をフレーム化（上下
を決める）する。この実施例においては、公称動作範囲
は、−８から−１５ｄＢｍである。しかし、この動作範
囲は、単なる一実施例で本発明の範囲を制限するもので
はない。
【０００９】コンパレータ２０の正入力ポート２２とコ
ンパレータ３０の反転入力ポート３２とが並列に入力さ
れ、この電圧信号Ｖlaser は、レーザ送信機の光学パワ
ー出力レベル（以下出力パワーレベルと称する）を表
す。この電圧信号Ｖlaser は、様々な方法により生成さ
れる。別の例としては、この電圧信号を生成する適当な
装置と回路が図４に示されている。
【００１０】コンパレータ２０の反転入力ポート２４
は、固定規準電圧Ｖref に接続される。このＶref の値
は、レーザ送信機の公称動作範囲の上限しきい値を表す
電圧に対応する、即ちＶref＝ＶUT である。固定規準電
圧Ｖref は、従来の電圧ソースにより供給される。Ｖ
laser の値がＶUTの値を超えると、出力信号がコンパレ
ータ２０により出力ポート２６上に生成される。したが
ってＶref は、レーザ送信機の公称動作範囲の上限に対
応する。出力ポート２６上の出力信号をレーザ送信機の
パワー出力レベルが、その公称動作範囲の上限しきい値
を超えたことを表すアラーム信号として用いる。
【００１１】Ｖref がライン１１０を介して可変電圧ソ
ース５０に接続される。可変電圧ソース５０は、下限し
きい値信号ＶLTを設定されるので、このような接続はＶ
refのパーセントとして可変可能な電圧値を設定する。
即ち、ＶLTの値は、ゼロとＶref の値の間を指定する範
囲内のどこにでも設定できる。この実施例においてはＶ
LTの範囲は、−８と−１５ｄＢｍの間である。本発明の
ある種の応用においては、Ｖref を超える値を有する下
限しきい値信号ＶLTを用いることが好ましい場合もあ
る。
【００１２】可変電圧ソースは公知であり、本発明を実
施するために従来の制御可能な可変電圧ソースを用いる
ことができる。例えば、好ましい可変電圧ソースは、型
式番号Quad Ｅ2ＰＯＴのＸｉｃｏｒ社製の複数の抵抗列
を有するデジタル的に制御可能なポテンショメータを用
いることもできる。前述のＸｉｃｏｒ社製のポテンショ
メータを用いた本発明の実施例においては、２つの抵抗
列でそれぞれが６３個の抵抗セグメントを有し、それら
がカスケード接続されて１２７タップを形成し、これに
より下限しきい値信号ＶLTの値をきめ細かく制御でき
る。
【００１３】このようなカスケード接続された構成を図
３に示す。０−１２６のタップがＴＡＰ（ｊ）として示
される。また図３においては、下部しきい値信号Ｖ
LT（ｊ）と、規準電圧Ｖref と、減衰した規準電圧α
LOW*Ｖref とαNOM*Ｖref との関係を示す。この２つの
減衰係数αLOW とαNOM は、αLOW*Ｖref＝Ｐmin とし
てＶr ef＝Ｐmaxとして定義できる。したがって、次のよ
うに表すことができる。
【数１】 ここでＰmin＝−１５ｄＢｍで、Ｐmax＝−８ｄＢｍであ
る。第２減衰係数αNOMによりカスケード接続された抵
抗列が従来のポテンショメータ上の好ましいログ線形テ
ーパを近似できる。このαLOW とαNOM は、次の関係が
ある。
【数２】
【００１４】２つの減衰係数αLOW とαNOM を用いて、
抵抗ＲaとＲbの値を形成する。Ｒcは、次式の関係を有
するＲPI中の大きなユニット毎の変動の影響を減少する
よう選択される。
【数３】
【００１５】ある種のデジタル的に制御されたポテンシ
ョメータを用いることにより、ある種の応用例において
は、個々のコントローラの要件が緩和されることが当業
者には分かるであろう。コントローラ４０は、本発明の
原理を説明するために示すものである。デジタル的に制
御されたポテンショメータは、公知であるので本明細書
においては、その動作の詳述は省略する。
【００１６】図１に戻って、Ｖlaser の値がＶLTの値以
下の時に、出力信号がコンパレータ３０により出力ポー
ト３６上に生成される。この出力ポート３６上の出力信
号は、ライン１３０を介してコントローラ４０に接続さ
れる。出力ポート３６上の出力信号をレーザ送信機のパ
ワー出力レベルが、可変的に設定された下限しきい値以
下になったことを表すアラーム信号として用いる。本発
明によれば、この可変的に設定された下限しきい値は、
少なくとも２つの値の間で切り換え可能である。これら
２つの値の内の１つは、レーザ送信機の公称動作範囲の
所定の絶対下限しきい値に対応する。レーザ送信機の出
力パワーレベルがこの絶対下限しきい値以下になった場
合には、許容不可能なレベルのビットエラーあるいは他
の問題が発生したことになり、送信機は故障していると
認定される。
【００１７】他の値は、所定の寿命しきい値に対応し、
これは、レーザ送信機がその製品寿命の終わりに近づき
つつあることを表すために用いられる。このレーザ送信
機の動作は、例えばその出力パワーレベルが寿命のしき
い値以下となったような場合に、その性能が劣化するこ
とがないように、例えば許容できない程度のビットエラ
ーが生じることのないようにすることである。しかし、
一旦出力パワーレベルがこの所定の寿命しきい値以下に
なると、レーザ送信機のある種のキーパラメータ（例え
ば消光比）は、レーザ送信機の許容できないレベルの動
作性能となったことを表すポイントまで劣化する。そし
て保守管理要因は、通信サービスの中断を最小にするた
めに、故障が発生する前にレーザ送信機を取り替えた
り、それをサービスから切り離したり計画することがで
きる。例えば、寿命しきい値で動作していることを表す
アラーム信号を受信すると、本発明の装置は、システム
動作のオフピーク時の間にバックアップ用の光送信機を
用いたり、あるいはレーザ送信機を取り替えたりするこ
とができる。
【００１８】前述しようにこの実施例においては、レー
ザ送信機の公称動作範囲は、−８から−１５ｄＢｍであ
る。さらに公称レーザ送信機出力パワーレベルは、室温
で−１１．５ｄＢｍで（この値は所定の動作範囲の中央
部にある）で上限のしきい値信号ＶUTとＶREF は、−８
ｄＢｍに対応する電圧に設定される。レーザ送信機の出
力パワーの１ｄＢのドロップ（これは公称出力パワーの
約７９％の動作状態に対応する）は、この実施例におい
ては、レーザ送信機は有効寿命の終わりに近づいている
ことを表すものとする。したがって、下限しきい値信号
値ＶLTは、最初は公称動作出力パワーレベルから１ｄＢ
だけダウンした値に対応する電圧に設定される。この値
（−１２．５ｄＢｍ）は、寿命しきい値となる。Ｖ
LTは、可変電圧ソース５０により生成される。したがっ
て可変電圧ソース５０は、寿命しきい値に対応する第１
ＶLT値を与える状態で動作するよう設定される。可変電
圧ソース５０の第１動作状態は、例えばコントローラ４
０により生成され、可変電圧ソース５０がライン１２０
上で受領する制御信号に応答して設定される。
【００１９】レーザ送信機が動作すると、そのバイアス
電流は、所望の固定光学出力パワーを生成するよう従来
通り調整される。しかし、ある点でバイアス電流の制限
値に到達してしまう。通常この制限値は、初期電流値の
２倍である。このバイアス電流制限値に到達すると、時
間が経過することとさらに温度変動によりレーザ送信機
のパワー出力レベルは減少し、その結果Ｖlaser の値が
減少することになる。Ｖlaser の値がＶLTの値以下にな
ると、アラーム信号は、コンパレータ３０により出力ポ
ート３６上に生成される。この第１アラーム信号は、レ
ーザ送信機が寿命末期に近づいたことを表す。
【００２０】コントローラ４０がこの第１アラーム信号
をライン１３０を介して受信すると、可変電圧ソース５
０を第２動作状態に切り換える。この第２動作状態にお
いては可変電圧ソース５０は、レーザ送信機の公称動作
範囲の絶対下限しきい値に対応する第２ＶLT値を生成す
る。即ちＶLTは、最初の第１値から第２値に切り換えら
れる。ＶLTの第２値は、この時点ではＶlaser の値以下
なのでコンパレータ３０の出力は不動作になる。レーザ
送信機の出力パワーレベルが減少し続けるとＶla ser の
値は、ついには絶対下限しきい値に対応する第２ＶLT値
以下になる。そしてコンパレータ３０は、このレーザ送
信機が故障状態にあることを表す第２アラーム信号を出
力ポート３６上に生成する。
【００２１】図２は、本発明の概念を明確にするための
状態ダイアグラムである。図２の状態は、レーザモニタ
装置１００によりモニタされるレーザ送信機の状態（即
ち出力レベル）を表す。本発明によればレーザモニタ装
置１００は、レーザ送信機がある時間動作している４つ
の状態の内の１つを表す。これらの４つの状態は、正常
動作状態と寿命末期（寿命末期状態と範囲外以上状態と
範囲外以下状態）である。正常動作状態においては、コ
ンパレータ２０と３０のいずれも活性出力ポートを有さ
ず、即ち送信機アラーム信号は、生成されない。Ｖ
laser の値がＶUT（Ｖref） の値を超えると出力ポート
２６は、レーザ送信機がノーマル状態での動作状態から
範囲外以上状態の動作状態に移行したことを表す送信機
アラーム信号を生成する。あるいはＶlaser の値がＶLT
の第１値以下になるとレーザ送信機は、ノーマル状態の
動作状態から寿命末期状態の動作状態に移行する。コン
トローラ４０は可変電圧ソース５０を切り換えて、絶対
下限しきい値に対応する第２ＶLT値を与え、それにより
コンパレータ３０の出力ポートは不活性となり、送信機
アラーム信号も不活性となる。
【００２２】ここで図１に戻って、コンパレータ２０と
３０のそれぞれの出力ポート２６と３６は、マルチプレ
クサ７０に接続される。このマルチプレクサ７０は、出
力ポート７３から出力されるべき信号を選択する。した
がって、マルチプレクサ７０を用いることは、オプショ
ナルである。このマルチプレクサ７０は、入力ポート７
２，７４，７６，７９の内から制御ポート７８に入力さ
れる制御信号に応答して出力ポート７３に切り換える。
この実施例においてはコントローラ４０は、マルチプレ
クサ７０の制御ポート７８に制御信号をライン１４０を
介して送るよう接続される。別の構成例としては、端末
１４２を用いてレーザモニタ装置１００から離れた場所
に配置された制御回路（図示せず）により生成される制
御信号に応じてマルチプレクサ７０を切り換える。入力
ポート７２は、コンパレータ２０からのレーザ送信機の
範囲外以上状態を表すアラーム信号を受信するよう接続
される。入力ポート７６は、コンパレータ３０から範囲
外以下状態に対応するアラーム信号を受信するよう接続
される。
【００２３】入力ポート７９は、図１の０として示され
る中止信号（ヌル信号）を受信するよう接続される。入
力ポート７９がマルチプレクサ７０の出力ポート７３に
切り換えられると、出力信号は生成されない。ある種の
応用例においては、レーザ送信機の状態が一旦確定した
場合には、作業員がアラーム信号をオフにすることが望
ましい。マルチプレクサ７０の入力ポート７４は、ＯＲ
ゲート６０から出力された信号を受信するよう接続され
る。ＯＲゲート６０は、信号が６２と６４のいずれかで
受信された時に出力信号を生成する。このＯＲゲート６
０を用いることにより、レーザ送信機が公称動作範囲外
で動作しているとき（即ち、レーザ送信機が範囲外以上
の状態あるいは範囲外以下の状態のいずれかで動作して
いるとき）には、いつもアラーム信号を生成する。
【００２４】このコントローラ４０は、可変電圧ソース
５０の制御が実行できる従来のコントローラである。こ
のコントローラ４０は、個別の要素からなるコントロー
ラでもよく、あるいは汎用デジタルプロセッサの１つあ
るいは特定応用向けのデジタルプロセッサの１つでもよ
い。あるいは別の構成例としては、コントローラ４０の
機能を長距離通信システムの１部として配置されるレー
ザ送信機の回路カードあるいは回路パックの１部として
用いることのできる他のコントローラあるいはプロセッ
サ内に組み込むこともできる。
【００２５】図４は、本発明によるレーザ送信機のパワ
ー出力レベルを表す信号を生成する回路を表す。この回
路は、レーザ送信機の回路カード（図示せず）内に集積
される。図４には、レーザダイオード４００とフォトデ
ィテクタ４１０と抵抗４２０とローパスフィルタ４３０
と可変ゲイン増幅器（variable gain instrumentation
amplifier）４５０ とが示されている。これらの各要素
は、全て公知である。外部ソース（図示せず）からバイ
アス電流が供給されるとレーザダイオード４００は、レ
ーザ発振し、コヒーレントな光がレーザダイオードの前
面から光ファイバピグテール４７０内に入り、遠端の受
信機（図示せず）内に送信される。レーザダイオード４
００あるいはその光学出力は、従来の変調装置を用いて
変調され、その結果データは、レーザ出力に圧縮されて
高周波のデータストリームを形成する。フォトディテク
タ４１０は、例えば光ダイオードでレーザダイオード４
００の背面に接続され、その背面から放出された光をフ
ォトディテクタ４１０が受信する。フォトディテクタ４
１０は、この実施例では、従来のレーザダイオード４０
０の光学出力パワーに比例する電流を生成する自乗法則
の素子である。この電流は、抵抗４２０を通過して図４
に示される背面モニタ電圧（ＶBFM） を生成する。
【００２６】ローパスフィルタ４３０は、レーザダイオ
ード４００の高周波変調（即ち光学出力）の結果である
ＶBFM の高周波成分をフィルタ除去する。このようなロ
ーパスフィルタ処理は、レーザダイオード４００のパワ
ー出力レベルの低いノイズの信号を得るために有益であ
り、このようなフィルタ処理は、高周波データ変調を必
要としないような応用例においては、オプションであ
る。ローパスフィルタ４３０の出力は、可変ゲイン増幅
器４５０の入力ポートに接続される。この可変ゲイン増
幅器４５０は、従来の演算増幅器、あるいは電気的に可
変なゲイン増幅器を含んでいる。本発明のある種の応用
については、図３に関し可変ゲイン増幅器４５０のゲイ
ンを制御するために上記の同一のデジタル的に制御され
るポテンショメータを用いることもできる。
【００２７】可変ゲイン増幅器４５０を用いて、レーザ
ダイオードの通常の生産プロセスの変動に起因して発生
するＶBFM のユニット毎の変動を補償する。したがっ
て、この可変ゲイン増幅器４５０は、固定規準電圧に対
し、ＶBFM を正規化する。この固定規準電圧ＶREF を用
いて、レーザダイオードの公称動作範囲の上限しきい値
を設定する。さらに、固定規準電圧を相関することによ
り可変ゲイン増幅器４５０の出力がレーザダイオード４
００の絶対出力パワーレベルを表し、その結果平均光学
出力パワーが確定することができる。このような正規化
は、テストデータのビットストリームあるいは疑似ラン
ダムビットストリームを用いて変調するときに、レーザ
ダイオード４００からの光学パワー出力を記録すること
により実行できる。その後、下限しきい値ＶLTを測定さ
れた光学パワー出力に対応するよう設定する。
【００２８】その後可変ゲイン増幅器４５０のゲインの
設定をコントローラ４０（図１）を用いて、あるいはデ
ジタル制御されたポテンショメータを用いて、変化がコ
ンパレータ３０により検出されるまでおよび範囲外以下
状態を表すアラーム信号が生成されるまで調整する。こ
のようなゲイン設定プロセスは、増幅されたバックフェ
ースでモニタされた電圧を絶対パワー測定値に設定し、
かくしてコンパレータのしきい値を絶対パワーに関連づ
ける。それにより可変ゲイン増幅器４５０のその出力ポ
ート上の出力は、（Ｇ*ＶBFM）をレーザダイオード４０
０の光学パワーの測定値として用いる。特にレーザ送信
機によりいつでも行われる光学パワー出力の測定は、ノ
ーマル状態あるいは寿命直前状態である。ここで図１に
おいて、下限しきい値信号ＶLTは、コンパレータ３０に
よりアラーム信号が出力ポート３６上に生成されるまで
だんだんと（徐々に）低下される。このような対応する
可変電圧ソースあるいはデジタル的に制御されるポテン
ショメータの設定が出力パワーを規定する。デジタル的
に制御されるポテンショパワーを用いた場合（図３に示
す）には、等価光学出力パワーは、次式で定義される。
【数４】 ここでαlow とαnom は、比率であってｄＢで表したも
のではない。
【００２９】可変ゲイン増幅器４５０で設定されたゲイ
ンは、メモリ９０（例えば、非揮発性メモリ）内に蓄積
され、オプションとして図１に示すコントローラ４０に
接続してもよい。可変ゲイン増幅器４５０からのＧ*Ｖ
BFMからの出力は、図１のウィンドウコンパレータ１０
８へのＶlaser 入力として用いることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上の本発明の説明によれば、メモリ９
０をオプションとして用いて上記に記載した測定方法を
用いて、レーザ送信機のサンプルされた出力パワーレベ
ルを周期的にストアする。このようにしてストアされた
サンプルを用いて、レーザ送信機の動作の披瀝を通信す
ることもできる。公知のカーブ適合アルゴリズムを、こ
のようなサンプルと共に用いて、事故が発生する前に寿
命直前状態あるいは故障状態を予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレーザモニタ装置を表すブロック
図
【図２】図１のレーザモニタ装置の特徴を表す状態図
【図３】本発明を実施するために用いられるカスケード
接続された抵抗体列を表すブロック図
【図４】本発明によるレーザ送信機の出力パワーレベル
を表す電圧信号を生成する回路のブロック図
【符号の説明】
２０，３０ コンパレータ ２２，３４ 正入力ポート ２４，３２ 反転入力ポート ２６，３６ 出力ポート ４０ コントローラ ５０ 可変電圧ソース ６０ ＯＲゲート ７０ マルチプレクサ ７２，７４，７６，７９ 入力ポート ７３ 出力ポート ７８ 制御ポート ９０ メモリ １００ レーザモニタ装置 １０８ ウィンドウコンパレータ １１０，１２０，１３０，１４０ ライン ４００ レーザダイオード ４１０ フォトディテクタ ４２０ 抵抗 ４３０ ローパスフィルタ ４５０ 可変ゲイン増幅器（variable gain instrument
ation amplifier） ４５２ ゲイン制御入力ポート ４７０ 光ファイバピグテール

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子部品の出力レベルをモニタ（モニタ
    ー）する装置において、 （Ａ）少なくとも２つの動作状態で動作する可変電圧ソ
    ースと、第１の動作状態においては、前記可変電圧ソー
    スは、第１しきい値を出力し、第２の動作状態において
    は、第２しきい値を出力し、 （Ｂ）前記出力レベルを表す信号を受信するよう前記可
    変電圧ソースに接続され、前記出力レベル信号の値と前
    記第１しきい値とを比較し、さらに前記第２しきい値
    と、比較するウィンドウコンパレータと、 （Ｃ）前記可変電圧ソースに接続され、第１アラーム信
    号に応答して、前記可変電圧ソースを前記２つの動作状
    態の間で切り換えるコントローラとからなり、 前記（Ｂ）のウィンドウコンパレータは、前記出力レベ
    ル信号の値が前記第１しきい値以下の時に第１アラーム
    信号を生成することを特徴とする電子部品の出力レベル
    のモニタ装置。
  2. 【請求項２】 前記第１しきい値は、前記電子部品の寿
    命末期動作状態に対応することを特徴とする請求項１の
    装置。
  3. 【請求項３】 前記（Ｂ）のウィンドウコンパレータ
    は、前記出力レベル信号の値が第２しきい値以下の時に
    第２アラーム信号を生成することを特徴とする請求項１
    の装置。
  4. 【請求項４】 前記第２しきい値は、前記電子部品の故
    障動作状態に対応することを特徴とする請求項３の装
    置。
  5. 【請求項５】 前記電子部品は、レーザ送信機（トラン
    スミッタ）であることを特徴とする請求項１の装置。
  6. 【請求項６】 前記（Ｂ）のウィンドウコンパレータ
    は、互いに動作可能に結合された第１と第２のコンパレ
    ータからなることを特徴とする請求項１の装置。
  7. 【請求項７】 （Ｄ）前記第１コンパレータに接続さ
    れ、第３しきい値を前記（Ｂ）のウィンドウコンパレー
    タに供給する固定規準電圧ソースをさらに有することを
    特徴とする請求項１の装置。
  8. 【請求項８】 前記（Ｂ）のウィンドウコンパレータ
    は、前記出力レベル信号の値が前記第３しきい値以上の
    時に第３アラーム信号を出力することを特徴とする請求
    項７の装置。
  9. 【請求項９】 前記第３しきい値は、前記電子部品が動
    作の正常上限を超える動作状態に対応することを特徴と
    する請求項７の装置。
  10. 【請求項１０】 （Ｅ）第１と第２の入力ポートを有す
    るＯＲゲートをさらに有し、前記第１入力ポートは、前
    記第１コンパレータに接続され、第２入力ポートは、前
    記第２コンパレータに接続され、アラーム信号を前記第
    １入力ポートかあるいは第２入力ポートのいずれかで受
    信したときに範囲外信号を出力することを特徴とする請
    求項６の装置。
  11. 【請求項１１】 （Ｆ）複数の入力ポートを有するマル
    チプレクサをさらに有し、 前記入力ポートの第１ポートは、前記ＯＲゲートに接続
    され、 前記第２ポートと第３ポートは、前記ウィンドウコンパ
    レータに接続され、 前記入力ポートを前記マルチプレクサの信号出力ポート
    に選択的に切り換えることを特徴とする請求項１０の装
    置。
  12. 【請求項１２】 （Ｇ）前記コントローラに接続され、
    前記レーザ送信機の動作披瀝を記憶するメモリをさらに
    有することを特徴とする請求項５の装置。
  13. 【請求項１３】 電子部品の出力をモニタする方法にお
    いて、 （Ａ）ある値を少なくとも２つのしきい値の内の第１し
    きい値に設定するステップと、 前記第１しきい値は、前記電子部品の第１出力状態を表
    し、前記しきい値の内の第２のしきい値は、前記電子部
    品の第２出力状態を表し、 （Ｂ）前記電子部品の出力を表す出力信号を受信するス
    テップと、 （Ｃ）前記出力信号の値と、前記第１しきい値とを比較
    するステップと、 （Ｄ）前記出力信号の値が、前記第１しきい値以下の時
    に、前記値を前記第２しきい値に設定するステップとか
    らなることを特徴とする電子部品の出力をモニタする方
    法。
  14. 【請求項１４】 （Ｅ）前記出力信号の値が、前記第１
    しきい値以下の時に第１アラーム信号を生成するステッ
    プをさらに有することを特徴とする請求項１３の方法。
  15. 【請求項１５】 （Ｆ）前記出力信号の値と、前記第２
    しきい値とを比較するステップをさらに有することを特
    徴とする請求項１３の方法。
  16. 【請求項１６】 （Ｇ）前記出力信号値が、前記第２し
    きい値以下の時に第２アラーム信号を生成するステップ
    をさらに有することを特徴とする請求項１５の方法。
  17. 【請求項１７】 （Ｈ）あるしきい値を前記電子部品の
    第３出力状態を表す第３しきい値に設定するステップを
    さらに有することを特徴とする請求項１３の方法。
  18. 【請求項１８】 （Ｉ）前記出力信号の値と、前記第３
    しきい値とを比較するステップをさらに有することを特
    徴とする請求項１７の方法。
  19. 【請求項１９】 （Ｊ）前記出力信号の値が、前記第３
    しきい値以上の時に第３アラーム信号を生成するステッ
    プをさらに有することを特徴とする請求項１８の方法。
  20. 【請求項２０】 レーザをモニタする装置において、 （Ａ）前記レーザからのレーザ光を受信するよう接続さ
    れ、前記レーザの光学出力パワーに比例する電流を生成
    するフォトダイオードと、 （Ｂ）前記電流をモニタ電圧に変換する抵抗と、 （Ｃ）複数の入力ポートと、複数の出力ポートを有し、
    前記モニタ電圧を前記複数の入力ポートの内２つの入力
    ポートで受け入れるよう接続され、前記モニタ電圧を第
    ３の入力ポートに供給されるしきい値と比較し、この比
    較に応答してアラーム信号を出力するウィンドウコンパ
    レータと、 （Ｄ）前記ウィンドウコンパレータの出力ポートの内の
    第１の出力ポートに接続され、複数のしきい値を前記ウ
    ィンドウコンパレータの前記第３の入力ポートに供給す
    る可変電圧ソースとを有することを特徴とするレーザを
    モニタする装置。
  21. 【請求項２１】 （Ｅ）前記抵抗と、前記ウィンドウコ
    ンパレータの間に配置された可変ゲイン増幅器をさらに
    有することを特徴とする請求項２０の装置。
  22. 【請求項２２】 （Ｆ）前記抵抗と、前記可変ゲイン増
    幅器との間に配置され、前記モニタ電圧から高周波成分
    を除去するローパスフィルタをさらに有することを特徴
    とする請求項２１の装置。
  23. 【請求項２３】 （Ｇ）前記ウィンドウコンパレータに
    接続され、さらに前記可変電圧ソースにも接続され、前
    記ウィンドウコンパレータから受信したアラーム信号に
    応答して、前記可変電圧ソースを前記第１しきい値に供
    給する方から第２しきい値に供給する方に切り換えるコ
    ントローラをさらに有することを特徴とする請求項２０
    の装置。
  24. 【請求項２４】 前記（Ｇ）のコントローラは、さらに
    前記可変ゲイン増幅器に接続され、前記可変ゲイン増幅
    器のゲインを制御することを特徴とする請求項２３の装
    置。
  25. 【請求項２５】 前記第１しきい値は、前記電子部品の
    寿命末期動作状態に対応することを特徴とする請求項２
    ３の装置。
  26. 【請求項２６】 前記第２しきい値は、前記電子部品の
    故障動作状態に応答することを特徴とする請求項２３の
    装置。
  27. 【請求項２７】 （Ｄ）前記第４入力ポートに接続さ
    れ、第３しきい値を前記（Ｂ）のウィンドウコンパレー
    タに供給する固定規準電圧ソースをさらに有することを
    特徴とする請求項２０の装置。
  28. 【請求項２８】 前記ウィンドウコンパレータは、前記
    モニタ電圧を前記第３しきい値と比較し、この比較に応
    じてアラーム信号を出力することを特徴とする請求項２
    ７の装置。
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