JPH09219554A - 半導体レーザダイオードの光出力制御装置 - Google Patents
半導体レーザダイオードの光出力制御装置Info
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- JPH09219554A JPH09219554A JP2286196A JP2286196A JPH09219554A JP H09219554 A JPH09219554 A JP H09219554A JP 2286196 A JP2286196 A JP 2286196A JP 2286196 A JP2286196 A JP 2286196A JP H09219554 A JPH09219554 A JP H09219554A
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- semiconductor laser
- laser diode
- optical
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- wavelength
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ｎｍオーダでの波長制御を簡易な方法で行
う。 【解決手段】 半導体レーザダイオード１からの光を透
過特性が逆の波長フィルタ６、７へ入力してその光信号
強度を検出し、その検出された光信号強度の差により半
導体レーザダイオード１の温度を調節して波長を制御す
る。また、波長フィルタ６、７を透過した光信号強度の
和またはこれとは独立に求めた半導体レーザダイオード
１の光出力強度から、その半導体レーザダイオード１の
駆動電流を制御してその光出力電力の変動を抑える。
う。 【解決手段】 半導体レーザダイオード１からの光を透
過特性が逆の波長フィルタ６、７へ入力してその光信号
強度を検出し、その検出された光信号強度の差により半
導体レーザダイオード１の温度を調節して波長を制御す
る。また、波長フィルタ６、７を透過した光信号強度の
和またはこれとは独立に求めた半導体レーザダイオード
１の光出力強度から、その半導体レーザダイオード１の
駆動電流を制御してその光出力電力の変動を抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発発明は光信号伝送に利用
する。特に、光信号伝送の光源に用いられる半導体レー
ザダイオードの波長制御および出力制御に関する。
する。特に、光信号伝送の光源に用いられる半導体レー
ザダイオードの波長制御および出力制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】光伝送装置の光源として、従来から、主
に半導体レーザダイオードが用いられている。半導体レ
ーザダイオードには、同じバイアス駆動電流であって
も、周囲温度によって発光出力電力が変動し、また発光
波長も変動する性質がある。このため、発光出力が一定
に保たれるように、主に半導体レーザダイオードの背面
光出力（正面光は伝送用として光ファイバに結合される
ため、通常は監視用には使用されない）を光検出器で検
出し、光ファイバへ結合される光出力を一定とする制御
が行われていた。一方、温度に対する発光波長変動につ
いては、実用上問題のない範囲での変動であるため、そ
のような波長変動を補償するような制御は行われていな
かった。
に半導体レーザダイオードが用いられている。半導体レ
ーザダイオードには、同じバイアス駆動電流であって
も、周囲温度によって発光出力電力が変動し、また発光
波長も変動する性質がある。このため、発光出力が一定
に保たれるように、主に半導体レーザダイオードの背面
光出力（正面光は伝送用として光ファイバに結合される
ため、通常は監視用には使用されない）を光検出器で検
出し、光ファイバへ結合される光出力を一定とする制御
が行われていた。一方、温度に対する発光波長変動につ
いては、実用上問題のない範囲での変動であるため、そ
のような波長変動を補償するような制御は行われていな
かった。
【０００３】一方、高速広帯域伝送サービスやＩＳＤＮ
（Integrated Service Digital Network）サービスの展
開に伴い、近年ますます伝送容量増加を必要とするよう
になってきている。このため、従来の単一波長による光
伝送のみならず、複数の波長を用いてこれらを多重化す
る波長多重伝送技術が重要となってきている。特に、光
ファイバ増幅技術の進展により、波長１．５５μｍ帯に
効率よく複数の波長を多重して伝送する波長多重伝送が
可能となってきている。この波長多重伝送では、多重度
を上げることにより大容量の伝送が可能となるが、限ら
れた光ファイバ増幅帯域を有効に使用するためには、多
重する波長の制御と監視が重要な課題となっている。
（Integrated Service Digital Network）サービスの展
開に伴い、近年ますます伝送容量増加を必要とするよう
になってきている。このため、従来の単一波長による光
伝送のみならず、複数の波長を用いてこれらを多重化す
る波長多重伝送技術が重要となってきている。特に、光
ファイバ増幅技術の進展により、波長１．５５μｍ帯に
効率よく複数の波長を多重して伝送する波長多重伝送が
可能となってきている。この波長多重伝送では、多重度
を上げることにより大容量の伝送が可能となるが、限ら
れた光ファイバ増幅帯域を有効に使用するためには、多
重する波長の制御と監視が重要な課題となっている。
【０００４】光波長の制御については、例えば、 文献１：水落隆司、清水克宏、下村健吉、北山忠善、
「一括波長多重制御による光ＡＤＭネットワーク」電子
情報通信学会光通信方式研究会資料、ＯＳＣ９４−３
５、１９９４ 文献２：T.Okoshi他、"Frequency stabilization if se
miconductor lasers forheterodyne-type optical comm
unication systems" 、Electron.Lett.,vol.16,No.5,pp
170-181,1980 に示されたものがある。文献１には、主信号に低周波信
号を重畳し、半導体レーザダイオードのＡＭ成分から再
生した信号で光掃引出力光を同期検波することにより光
波長を制御することが記載されている。また、文献２に
は、ＭＨｚオーダの波長制御を行うため、光源出力を２
方向へ分岐し、一方は直接光検出器で検出し、他方はフ
ァブリ・ペロー干渉計へ入力してそのファブリ・ペロー
干渉計の傾斜により波長変化を検出し、これらの検出レ
ベルを比較して波長を安定化することが記載されてい
る。文献２では、出力電圧の安定化までは言及がない。
「一括波長多重制御による光ＡＤＭネットワーク」電子
情報通信学会光通信方式研究会資料、ＯＳＣ９４−３
５、１９９４ 文献２：T.Okoshi他、"Frequency stabilization if se
miconductor lasers forheterodyne-type optical comm
unication systems" 、Electron.Lett.,vol.16,No.5,pp
170-181,1980 に示されたものがある。文献１には、主信号に低周波信
号を重畳し、半導体レーザダイオードのＡＭ成分から再
生した信号で光掃引出力光を同期検波することにより光
波長を制御することが記載されている。また、文献２に
は、ＭＨｚオーダの波長制御を行うため、光源出力を２
方向へ分岐し、一方は直接光検出器で検出し、他方はフ
ァブリ・ペロー干渉計へ入力してそのファブリ・ペロー
干渉計の傾斜により波長変化を検出し、これらの検出レ
ベルを比較して波長を安定化することが記載されてい
る。文献２では、出力電圧の安定化までは言及がない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】文献１、２にそれぞれ
記載された波長制御技術は、コヒーレント伝送のような
超密な波長間隔（ｋＨｚ〜ＭＨｚオーダ）で波長多重を
行うことを目的としており、制御回路には電気的な同期
回路や光学的共振回路など高度な部品を必要とし、ｎｍ
オーダ（１．５５μｍ帯では１００ＧＨｚオーダ）の波
長間隔で波長多重を行う場合には過剰な波長制御とな
る。
記載された波長制御技術は、コヒーレント伝送のような
超密な波長間隔（ｋＨｚ〜ＭＨｚオーダ）で波長多重を
行うことを目的としており、制御回路には電気的な同期
回路や光学的共振回路など高度な部品を必要とし、ｎｍ
オーダ（１．５５μｍ帯では１００ＧＨｚオーダ）の波
長間隔で波長多重を行う場合には過剰な波長制御とな
る。
【０００６】本発明は、このような課題を解決し、波長
多重のためのｎｍオーダでの波長制御を簡易な構成で行
う半導体レーザダイオードの光出力制御装置を提供する
ことを目的とする。
多重のためのｎｍオーダでの波長制御を簡易な構成で行
う半導体レーザダイオードの光出力制御装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、透過特性が
逆の傾斜を有する二つの光フィルタを用いることにより
波長変動を検出し、この検出結果により半導体レーザダ
イオードの温度を調節することで、発振波長を制御す
る。また、光出力電力については、その光出力電力を検
出して駆動電力を制御することにより一定に保つ。
逆の傾斜を有する二つの光フィルタを用いることにより
波長変動を検出し、この検出結果により半導体レーザダ
イオードの温度を調節することで、発振波長を制御す
る。また、光出力電力については、その光出力電力を検
出して駆動電力を制御することにより一定に保つ。
【０００８】すなわち、本発明の第一の観点によれば、
半導体レーザダイオードの出力光を監視する監視手段
と、この監視手段の監視出力にしたがってその半導体レ
ーザダイオードの動作を制御する制御手段とを備えた半
導体レーザダイオードの光出力制御装置において、監視
手段は、半導体レーザダイオードの出力光から二つの光
信号を得る光学手段と、この二つの光信号がそれぞれ入
射しその波長の変化に対する透過率の変化が逆特性とな
る二つの波長フィルタと、この二つの波長フィルタの出
力光電力をそれぞれ検出する二つの光検出器とを含み、
制御手段は、二つの光検出器の検出出力の差分により半
導体レーザダイオードの温度を調節する温度制御手段
と、二つの光検出器の検出出力の和分により半導体レー
ザダイオードの駆動電流を制御する駆動電流制御手段と
を含むことを特徴とする半導体レーザダイオードの光出
力制御装置が提供される。
半導体レーザダイオードの出力光を監視する監視手段
と、この監視手段の監視出力にしたがってその半導体レ
ーザダイオードの動作を制御する制御手段とを備えた半
導体レーザダイオードの光出力制御装置において、監視
手段は、半導体レーザダイオードの出力光から二つの光
信号を得る光学手段と、この二つの光信号がそれぞれ入
射しその波長の変化に対する透過率の変化が逆特性とな
る二つの波長フィルタと、この二つの波長フィルタの出
力光電力をそれぞれ検出する二つの光検出器とを含み、
制御手段は、二つの光検出器の検出出力の差分により半
導体レーザダイオードの温度を調節する温度制御手段
と、二つの光検出器の検出出力の和分により半導体レー
ザダイオードの駆動電流を制御する駆動電流制御手段と
を含むことを特徴とする半導体レーザダイオードの光出
力制御装置が提供される。
【０００９】この構成により、（１）半導体レーザダイ
オードからの光を透過特性が逆の波長フィルタへ入力し
てその光信号強度を検出し、波長の変動が生じた場合
に、その一方の検出信号レベルが増大し他方の検出信号
レベルが減少することを利用して、それぞれの信号レベ
ル変化に応じて半導体レーザダイオードの温度を制御す
る。これにより、半導体レーザダイオードの波長変動を
抑圧することができる。また、（２）半導体レーザダイ
オードの光出力電力が変化した場合には、それぞれの検
出信号レベルが均等に増減するので、その値に対応して
半導体レーザダイオードの駆動電流を制御することによ
り、出力変動を抑えることができる。
オードからの光を透過特性が逆の波長フィルタへ入力し
てその光信号強度を検出し、波長の変動が生じた場合
に、その一方の検出信号レベルが増大し他方の検出信号
レベルが減少することを利用して、それぞれの信号レベ
ル変化に応じて半導体レーザダイオードの温度を制御す
る。これにより、半導体レーザダイオードの波長変動を
抑圧することができる。また、（２）半導体レーザダイ
オードの光出力電力が変化した場合には、それぞれの検
出信号レベルが均等に増減するので、その値に対応して
半導体レーザダイオードの駆動電流を制御することによ
り、出力変動を抑えることができる。
【００１０】光学手段は、半導体レーザダイオードの一
方の端面から出力される光から二つの光信号を取り出す
構成でもよく、半導体レーザダイオードの二つの端面か
らそれぞれ出力される光から別々に取り出す構成でもよ
い。
方の端面から出力される光から二つの光信号を取り出す
構成でもよく、半導体レーザダイオードの二つの端面か
らそれぞれ出力される光から別々に取り出す構成でもよ
い。
【００１１】波長フィルタの透過光を検出する二つの光
検出器とは別の光検出器により半導体レーザダイオード
の出力光強度を検出する構成とすることもできる。すな
わち、本発明の第二の観点によれば、監視手段は、半導
体レーザダイオードの出力光から三つの光信号を得る光
学手段と、この三つの光信号のうちの二つがそれぞれ入
射しその波長の変化に対する透過率の変化が逆特性とな
る二つの波長フィルタと、この二つの波長フィルタの出
力光電力をそれぞれ検出する第一および第二の光検出器
と、三つの光信号の残りの一つを検出する第三の光検出
器とを含み、制御手段は、第一および第二の光検出器の
検出出力の差分により半導体レーザダイオードの温度を
調節する温度制御手段と、第三の光検出器の検出出力に
より半導体レーザダイオードの駆動電流を制御する駆動
電流制御手段とを含むことを特徴とする半導体レーザダ
イオードの光出力制御装置が提供される。
検出器とは別の光検出器により半導体レーザダイオード
の出力光強度を検出する構成とすることもできる。すな
わち、本発明の第二の観点によれば、監視手段は、半導
体レーザダイオードの出力光から三つの光信号を得る光
学手段と、この三つの光信号のうちの二つがそれぞれ入
射しその波長の変化に対する透過率の変化が逆特性とな
る二つの波長フィルタと、この二つの波長フィルタの出
力光電力をそれぞれ検出する第一および第二の光検出器
と、三つの光信号の残りの一つを検出する第三の光検出
器とを含み、制御手段は、第一および第二の光検出器の
検出出力の差分により半導体レーザダイオードの温度を
調節する温度制御手段と、第三の光検出器の検出出力に
より半導体レーザダイオードの駆動電流を制御する駆動
電流制御手段とを含むことを特徴とする半導体レーザダ
イオードの光出力制御装置が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第一の実施形態を
示すブロック構成図である。この実施形態では、半導体
レーザダイオードとその光出力制御装置の一部とがひと
つの光回路モジュールに形成され、この光回路モジュー
ルの外部に、光出力制御のための電子回路が接続され
る。
示すブロック構成図である。この実施形態では、半導体
レーザダイオードとその光出力制御装置の一部とがひと
つの光回路モジュールに形成され、この光回路モジュー
ルの外部に、光出力制御のための電子回路が接続され
る。
【００１３】すなわち、半導体レーザダイオード１、こ
の半導体レーザダイオード１の出力光を伝送用の光ファ
イバ３に結合する結合レンズ２と、半導体レーザダイオ
ード１の温度を調整するための温度制御素子４と、半導
体レーザダイオード１の出力光から二つの光信号を得る
ビームスプリッタ５と、この二つの光信号がそれぞれ入
射しその波長の変化に対する透過率の変化が逆特性とな
る二つの波長フィルタ６、７と、この二つの波長フィル
タ６、７の出力光電力をそれぞれ検出する二つの光検出
器８、９とがひとつの光回路モジュールを構成し、二つ
の光検出器８、９の検出出力の差分により温度制御素子
４の駆動電流を制御して半導体レーザダイオード１の温
度を調節する制御回路１０および駆動回路１１と、二つ
の光検出器８、９の検出出力の和分により半導体レーザ
ダイオード１の駆動電流を制御する制御回路１２および
駆動回路１３とが外部に接続される。
の半導体レーザダイオード１の出力光を伝送用の光ファ
イバ３に結合する結合レンズ２と、半導体レーザダイオ
ード１の温度を調整するための温度制御素子４と、半導
体レーザダイオード１の出力光から二つの光信号を得る
ビームスプリッタ５と、この二つの光信号がそれぞれ入
射しその波長の変化に対する透過率の変化が逆特性とな
る二つの波長フィルタ６、７と、この二つの波長フィル
タ６、７の出力光電力をそれぞれ検出する二つの光検出
器８、９とがひとつの光回路モジュールを構成し、二つ
の光検出器８、９の検出出力の差分により温度制御素子
４の駆動電流を制御して半導体レーザダイオード１の温
度を調節する制御回路１０および駆動回路１１と、二つ
の光検出器８、９の検出出力の和分により半導体レーザ
ダイオード１の駆動電流を制御する制御回路１２および
駆動回路１３とが外部に接続される。
【００１４】温度制御素子４としては例えばペルチェ素
子が用いられ、この素子上に半導体レーザダイオード１
が載置される。半導体レーザダイオード１からは、その
両端面から光が出射する。このうち、前面光が結合レン
ズ２を介して光ファイバ３に結合され、背面光が監視用
としてビームスプリッタ５に導かれる。ビームスプリッ
タ５はこの背面光を２方路へ分岐し、その一方が波長フ
ィルタ６を介して光検出器８に入射し、その他方が波長
フィルタ７を介して光検出器９へ入射し、それぞれ電気
信号に変換される。
子が用いられ、この素子上に半導体レーザダイオード１
が載置される。半導体レーザダイオード１からは、その
両端面から光が出射する。このうち、前面光が結合レン
ズ２を介して光ファイバ３に結合され、背面光が監視用
としてビームスプリッタ５に導かれる。ビームスプリッ
タ５はこの背面光を２方路へ分岐し、その一方が波長フ
ィルタ６を介して光検出器８に入射し、その他方が波長
フィルタ７を介して光検出器９へ入射し、それぞれ電気
信号に変換される。
【００１５】図２は二つの波長フィルタ６、７の透過特
性の一例を示す。波長フィルタ６、７の透過特性の傾斜
が互いに逆向きであり、波長フィルタ６は波長が長波長
になるにしたがって透過率が低下し、波長フィルタ７は
波長が長波長になるにしたがって透過率が高くなる。
性の一例を示す。波長フィルタ６、７の透過特性の傾斜
が互いに逆向きであり、波長フィルタ６は波長が長波長
になるにしたがって透過率が低下し、波長フィルタ７は
波長が長波長になるにしたがって透過率が高くなる。
【００１６】ここで、波長フィルタ６、７の出力信号レ
ベルはぞれぞれ、 ｆ1 ＝ａ1 ＊λ＋ｃ1 ＋ｐ1 ｆ2 ＝ａ2 ＊λ＋ｃ2 ＋ｐ2 と表される。ここで、ａi （ｉ＝１、２）は波長フィル
タ６、７の波長に対する傾斜係数、ｃi （ｉ＝１、２）
は波長フィルタ６、７の透過特性の固定係数、λは光源
波長、ｐi （ｉ＝１、２）は光源波長からの入射電力で
ある。
ベルはぞれぞれ、 ｆ1 ＝ａ1 ＊λ＋ｃ1 ＋ｐ1 ｆ2 ＝ａ2 ＊λ＋ｃ2 ＋ｐ2 と表される。ここで、ａi （ｉ＝１、２）は波長フィル
タ６、７の波長に対する傾斜係数、ｃi （ｉ＝１、２）
は波長フィルタ６、７の透過特性の固定係数、λは光源
波長、ｐi （ｉ＝１、２）は光源波長からの入射電力で
ある。
【００１７】簡単のため光検出器８、９の検出出力が波
長フィルタ６、７の出力信号レベルに等しいとすると、
光検出器８、９の検出出力の差は、 Ａ＝ｆ1 −ｆ2 ＝（ａ1 −ａ2 ）λ＋（ｃ1 −ｃ2 ）＋（ｐ1 −ｐ2 ） と表される。ここで、あらかじめｐ1 とｐ2 の値がｐ1
＝ｐ2 となるように光検出器８、９の光電気変換効率が
校正されていれば、波長傾斜特性が逆であることからａ
1 ＝−ａ2 であるので、 Ａ＝２ａ1 λ＋（ｃ1 −ｃ2 ） となり、この値は光源の波長変動のみの関数となること
がわかる。
長フィルタ６、７の出力信号レベルに等しいとすると、
光検出器８、９の検出出力の差は、 Ａ＝ｆ1 −ｆ2 ＝（ａ1 −ａ2 ）λ＋（ｃ1 −ｃ2 ）＋（ｐ1 −ｐ2 ） と表される。ここで、あらかじめｐ1 とｐ2 の値がｐ1
＝ｐ2 となるように光検出器８、９の光電気変換効率が
校正されていれば、波長傾斜特性が逆であることからａ
1 ＝−ａ2 であるので、 Ａ＝２ａ1 λ＋（ｃ1 −ｃ2 ） となり、この値は光源の波長変動のみの関数となること
がわかる。
【００１８】また、光検出器８、９の検出出力の和は、 Ｂ＝ｆ1 ＋ｆ2 ＝（ａ1 ＋ａ2 ）λ＋（ｃ1 ＋ｃ2 ）＋（ｐ1 ＋ｐ2 ） と表される。ここで、波長傾斜特性が逆、すなわちａ1
＝−ａ2 であることから、 Ｂ＝（ｃ1 ＋ｃ2 ）＋（ｐ1 ＋ｐ2 ） となる。ｃ1 とｃ2 は既知であり、あらかじめ光検出器
８、９の光電気変換効率が校正されていれば、Ｂの値は
光源の光出力電力変動のみの関数となる。
＝−ａ2 であることから、 Ｂ＝（ｃ1 ＋ｃ2 ）＋（ｐ1 ＋ｐ2 ） となる。ｃ1 とｃ2 は既知であり、あらかじめ光検出器
８、９の光電気変換効率が校正されていれば、Ｂの値は
光源の光出力電力変動のみの関数となる。
【００１９】ここでは式を単純化して説明したが、実際
には、光検出器８、９の検出出力が波長フィルタ６、７
の出力信号レベルに等しいわけではなく、単純な比例関
係となるわけでもない。しかし、波長変動および電力変
動の検出およびその制御のためには、この近似で十分で
ある。波長フィルタ６、７の波長透過特性は対称である
ことが望ましいが、対称でない場合でも、あらかじめ特
性補正値データを記憶回路へ記憶しておき、これを参照
することで光検出器８、９の出力を補正することができ
る。
には、光検出器８、９の検出出力が波長フィルタ６、７
の出力信号レベルに等しいわけではなく、単純な比例関
係となるわけでもない。しかし、波長変動および電力変
動の検出およびその制御のためには、この近似で十分で
ある。波長フィルタ６、７の波長透過特性は対称である
ことが望ましいが、対称でない場合でも、あらかじめ特
性補正値データを記憶回路へ記憶しておき、これを参照
することで光検出器８、９の出力を補正することができ
る。
【００２０】図３は半導体レーザダイオードの波長温度
特性を示し、図４は半導体レーザダイオードの駆動電力
と光出力との関係を温度をパラメタとして示す。半導体
レーザダイオードの動作中心波長は一般に、動作温度が
上昇するにしたがって長波長側へ移動する。また、駆動
電流が一定であっても、温度の上昇とともに光出力電力
が低下する傾向がある。これらの図を参照して制御動作
について説明する。
特性を示し、図４は半導体レーザダイオードの駆動電力
と光出力との関係を温度をパラメタとして示す。半導体
レーザダイオードの動作中心波長は一般に、動作温度が
上昇するにしたがって長波長側へ移動する。また、駆動
電流が一定であっても、温度の上昇とともに光出力電力
が低下する傾向がある。これらの図を参照して制御動作
について説明する。
【００２１】波長フィルタ６を透過した光信号に対する
光検出器８の検出出力をｆ1 、波長フィルタ７を透過し
た光信号に対する光検出器９の検出出力をｆ2 とする。
半導体レーザダイオード１の波長が何らかの原因で長波
長側へ移動した場合、検出出力ｆ1 は減少し、検出出力
ｆ2 は増加する。そこで、制御回路１０によりこの差分
をとり、駆動回路１１により温度制御素子４を制御す
る。差分信号が一定となるように制御することで、波長
を所定の波長へ固定することができる。ここで、温度を
変化させると、図４からわかるように、光出力電力が変
化する。このときｆ1 およびｆ2 の絶対レベルは変化す
るが、波長制御に用いる値はその差分（相対値）であ
り、温度制御信号としては変化しない。
光検出器８の検出出力をｆ1 、波長フィルタ７を透過し
た光信号に対する光検出器９の検出出力をｆ2 とする。
半導体レーザダイオード１の波長が何らかの原因で長波
長側へ移動した場合、検出出力ｆ1 は減少し、検出出力
ｆ2 は増加する。そこで、制御回路１０によりこの差分
をとり、駆動回路１１により温度制御素子４を制御す
る。差分信号が一定となるように制御することで、波長
を所定の波長へ固定することができる。ここで、温度を
変化させると、図４からわかるように、光出力電力が変
化する。このときｆ1 およびｆ2 の絶対レベルは変化す
るが、波長制御に用いる値はその差分（相対値）であ
り、温度制御信号としては変化しない。
【００２２】また、半導体レーザダイオード１の駆動電
流を制御するには、ｆ1 とｆ2 との和分値を用いる。す
なわち、制御回路１２によりｆ1 とｆ2 との和分値を求
め、駆動回路１３により半導体レーザダイオード１の駆
動電流を制御する。ここで、波長フィルタ６、７の透過
特性が光検出器８、９の出力ｆ1 、ｆ2 の和が一定とな
るような特性であるならば、波長フィルタ６、７への入
力光の波長変動があってもｆ1 およびｆ2 の和は一定と
なる。一方、半導体レーザダイオード１の光出力レベル
が変化した場合には、ｆ1 およびｆ2 の和がその変化に
対応して変化することになり、この変化量を用いること
で光出力を一定に保つことができる。ｆ1 およびｆ2 の
和が一定となるような特性は、制御回路１２において特
性補正値を用いることで得ることができる。
流を制御するには、ｆ1 とｆ2 との和分値を用いる。す
なわち、制御回路１２によりｆ1 とｆ2 との和分値を求
め、駆動回路１３により半導体レーザダイオード１の駆
動電流を制御する。ここで、波長フィルタ６、７の透過
特性が光検出器８、９の出力ｆ1 、ｆ2 の和が一定とな
るような特性であるならば、波長フィルタ６、７への入
力光の波長変動があってもｆ1 およびｆ2 の和は一定と
なる。一方、半導体レーザダイオード１の光出力レベル
が変化した場合には、ｆ1 およびｆ2 の和がその変化に
対応して変化することになり、この変化量を用いること
で光出力を一定に保つことができる。ｆ1 およびｆ2 の
和が一定となるような特性は、制御回路１２において特
性補正値を用いることで得ることができる。
【００２３】図５は本発明の第二の実施形態を示すブロ
ック構成図である。図１に示した実施形態では半導体レ
ーザダイオードの背面光を監視用に用いたが、図５に示
す実施形態では、前面光と背面光との双方を監視用に用
いる。
ック構成図である。図１に示した実施形態では半導体レ
ーザダイオードの背面光を監視用に用いたが、図５に示
す実施形態では、前面光と背面光との双方を監視用に用
いる。
【００２４】すなわち、半導体レーザダイオード１の前
面光をビームスプリッタ１４により２方路へ分岐し、一
方はそのまま結合レンズ２を介して伝送用の光ファイバ
３に結合し、他方は波長フィルタ７を介して光検出器９
に入射する。また、半導体レーザダイオード１の背面光
については、そのまま波長フィルタ６を介して光検出器
８に入射する。半導体レーザダイオード１の光出力電力
と波長とは前面光と背面光とで同じであり、この実施形
態でも図１に示した実施形態と同様の制御動作が可能と
なる。
面光をビームスプリッタ１４により２方路へ分岐し、一
方はそのまま結合レンズ２を介して伝送用の光ファイバ
３に結合し、他方は波長フィルタ７を介して光検出器９
に入射する。また、半導体レーザダイオード１の背面光
については、そのまま波長フィルタ６を介して光検出器
８に入射する。半導体レーザダイオード１の光出力電力
と波長とは前面光と背面光とで同じであり、この実施形
態でも図１に示した実施形態と同様の制御動作が可能と
なる。
【００２５】図６は本発明の第三の実施形態を示すブロ
ック構成図である。この実施形態では、波長制御のため
に半導体レーザダイオードの前面光を用い、背面光を用
いて出力光電力の制御を行うことが前述の実施形態と異
なる。
ック構成図である。この実施形態では、波長制御のため
に半導体レーザダイオードの前面光を用い、背面光を用
いて出力光電力の制御を行うことが前述の実施形態と異
なる。
【００２６】すなわち、半導体レーザダイオード１の前
面光をビームスプリッタ１４により２方路へ分岐し、一
方の前面光についてはそのまま結合レンズ２を介して伝
送用の光ファイバ３に結合し、分岐された他方の前面光
についてはさらに別のビームスプリッタ１５により２方
路へ分岐して波長フィルタ６、７に導く。この波長フィ
ルタ６、７の透過光を光検出器８、９により検出し、前
述の実施形態と同様に差分をとって波長制御を行う。半
導体レーザダイオード１の背面光は、そのまま光検出器
１６へ入力して電気信号に変換し、光出力電力の制御の
ために用いる。
面光をビームスプリッタ１４により２方路へ分岐し、一
方の前面光についてはそのまま結合レンズ２を介して伝
送用の光ファイバ３に結合し、分岐された他方の前面光
についてはさらに別のビームスプリッタ１５により２方
路へ分岐して波長フィルタ６、７に導く。この波長フィ
ルタ６、７の透過光を光検出器８、９により検出し、前
述の実施形態と同様に差分をとって波長制御を行う。半
導体レーザダイオード１の背面光は、そのまま光検出器
１６へ入力して電気信号に変換し、光出力電力の制御の
ために用いる。
【００２７】この実施形態は、従来の背面光検出だけの
光モジュールの前面光の光路部分を変更した構造であ
り、制御動作については、光出力電力制御は従来と同様
に行い、波長制御については第一および第二の実施形態
と同様に行う。また、この実施形態では波長制御用の光
信号を前面光から分離し、光出力電力制御のための光信
号を背面光から得る構成としたが、三つの光信号を前面
光または背面光の一方から取り出すことも可能であり、
波長制御用の光信号を背面光から、光出力電力制御のた
めの光信号を前面光から取り出すことも可能である。
光モジュールの前面光の光路部分を変更した構造であ
り、制御動作については、光出力電力制御は従来と同様
に行い、波長制御については第一および第二の実施形態
と同様に行う。また、この実施形態では波長制御用の光
信号を前面光から分離し、光出力電力制御のための光信
号を背面光から得る構成としたが、三つの光信号を前面
光または背面光の一方から取り出すことも可能であり、
波長制御用の光信号を背面光から、光出力電力制御のた
めの光信号を前面光から取り出すことも可能である。
【００２８】また、光検出器１６を用いず、第一および
第二の実施形態と同様に光検出器８、９の出力の和分に
より光出力電力を制御してもよい。
第二の実施形態と同様に光検出器８、９の出力の和分に
より光出力電力を制御してもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体レ
ーザダイオードの光出力制御装置は、簡易な構成で実施
でき、ｎｍオーダでの波長制御が可能である。したがっ
て、このような波長制御が要求される波長多重に用い
て、光源回路を安価に提供できる効果がある。
ーザダイオードの光出力制御装置は、簡易な構成で実施
でき、ｎｍオーダでの波長制御が可能である。したがっ
て、このような波長制御が要求される波長多重に用い
て、光源回路を安価に提供できる効果がある。
【図１】本発明の第一の実施形態を示すブロック構成
図。
図。
【図２】二つの波長フィルタの透過特性の一例を示す
図。
図。
【図３】半導体レーザダイオードの波長温度特性の一例
を示す図。
を示す図。
【図４】半導体レーザダイオードの駆動電力と光出力と
の関係を温度をパラメタとして示す図。
の関係を温度をパラメタとして示す図。
【図５】本発明の第二の実施形態を示すブロック構成
図。
図。
【図６】本発明の第三の実施形態を示すブロック構成
図。
図。
１ 半導体レーザダイオード ２ 結合レンズ ３ 光ファイバ ４ 温度制御素子 ５、１４、１５ ビームスプリッタ ６、７ 波長フィルタ ８、９、１６ 光検出器 １０、１２ 制御回路 １１、１３ 駆動回路
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体レーザダイオードの出力光を監視
する監視手段と、 この監視手段の監視出力にしたがってその半導体レーザ
ダイオードの動作を制御する制御手段とを備えた半導体
レーザダイオードの光出力制御装置において、 前記監視手段は、 前記半導体レーザダイオードの出力光から二つの光信号
を得る光学手段と、 この二つの光信号がそれぞれ入射しその波長の変化に対
する透過率の変化が逆特性となる二つの波長フィルタ
と、 この二つの波長フィルタの出力光電力をそれぞれ検出す
る二つの光検出器とを含み、 前記制御手段は、 前記二つの光検出器の検出出力の差分により前記半導体
レーザダイオードの温度を調節する温度制御手段と、 前記二つの光検出器の検出出力の和分により前記半導体
レーザダイオードの駆動電流を制御する駆動電流制御手
段とを含むことを特徴とする半導体レーザダイオードの
光出力制御装置。 - 【請求項２】 前記光学手段は前記半導体レーザダイオ
ードの一方の端面から出力される光から前記二つの光信
号を取り出す手段を含む請求項１記載の半導体レーザダ
イオードの光出力制御装置。 - 【請求項３】 前記光学手段は前記半導体レーザダイオ
ードの二つの端面からそれぞれ出力される光から前記二
つの光信号を別々に取り出す手段を含む請求項１記載の
半導体レーザダイオードの光出力制御装置。 - 【請求項４】 半導体レーザダイオードの出力光を監視
する監視手段と、 この監視手段の監視出力にしたがってその半導体レーザ
ダイオードの動作を制御する制御手段とを備えた半導体
レーザダイオードの光出力制御装置において、 前記監視手段は、 前記半導体レーザダイオードの出力光から三つの光信号
を得る光学手段と、 この三つの光信号のうちの二つがそれぞれ入射しその波
長の変化に対する透過率の変化が逆特性となる二つの波
長フィルタと、 この二つの波長フィルタの出力光電力をそれぞれ検出す
る第一および第二の光検出器と、 前記三つの光信号の残りの一つを検出する第三の光検出
器とを含み、 前記制御手段は、 前記第一および第二の光検出器の検出出力の差分により
前記半導体レーザダイオードの温度を調節する温度制御
手段と、 前記第三の光検出器の検出出力により前記半導体レーザ
ダイオードの駆動電流を制御する駆動電流制御手段とを
含むことを特徴とする半導体レーザダイオードの光出力
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286196A JPH09219554A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 半導体レーザダイオードの光出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286196A JPH09219554A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 半導体レーザダイオードの光出力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219554A true JPH09219554A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12094504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2286196A Pending JPH09219554A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 半導体レーザダイオードの光出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09219554A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999043060A1 (en) * | 1998-02-19 | 1999-08-26 | Uniphase Telecommunications Products, Inc. | Method and apparatus for monitoring and control of laser emission wavelength |
| US6134253A (en) * | 1998-02-19 | 2000-10-17 | Jds Uniphase Corporation | Method and apparatus for monitoring and control of laser emission wavelength |
| EP1063794A2 (en) * | 1999-06-24 | 2000-12-27 | Nec Corporation | Optical transmitter and wavelength multiplexing optical transmission apparatus using the same |
| US6529534B1 (en) | 1998-02-27 | 2003-03-04 | Nec Corporation | Wavelength controlling circuit for laser signal |
| US6560253B1 (en) | 1999-01-14 | 2003-05-06 | Jds Uniphase Corporation | Method and apparatus for monitoring and control of laser emission wavelength |
| JP2003289153A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Fujitsu Ltd | 波長安定化機構を備えた光伝送装置 |
| US6704334B2 (en) | 2002-03-05 | 2004-03-09 | Nec Compound Semiconductor Devices, Ltd. | Compact semiconductor laser diode module |
| US6711188B2 (en) | 2000-12-18 | 2004-03-23 | Nec Compound Semiconductor Devices, Ltd. | Wavelength stabilizing unit and wavelength stabilized laser module |
| EP1433231A2 (en) * | 2001-10-01 | 2004-06-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Multimode semiconductor laser module, wavelength detector, wavelength stabilizer, and raman amplifier |
| US6788717B2 (en) | 2000-03-10 | 2004-09-07 | Nec Corporation | Wavelength stabilized laser module |
| US6915035B2 (en) | 2000-12-13 | 2005-07-05 | Nec Corporation | Variable wavelength optical transmitter output control method therefor and optical communication system |
| EP2234224A2 (en) | 2009-03-27 | 2010-09-29 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Wavelength variable light source system |
| JP2010239079A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュール |
| JP2010256290A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Terametsukusu Kk | 吸光度計測装置またはその方法 |
| JP2010258433A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Spectronix Corp | レーザ光の波長変動検出装置および波長変動検出方法 |
-
1996
- 1996-02-08 JP JP2286196A patent/JPH09219554A/ja active Pending
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