JPH0974383A - 高速レーザダイオード駆動回路 - Google Patents
高速レーザダイオード駆動回路Info
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- JPH0974383A JPH0974383A JP7228183A JP22818395A JPH0974383A JP H0974383 A JPH0974383 A JP H0974383A JP 7228183 A JP7228183 A JP 7228183A JP 22818395 A JP22818395 A JP 22818395A JP H0974383 A JPH0974383 A JP H0974383A
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Abstract
送効率が劣化しない高速レーザダイオード駆動回路。 【解決手段】 その正側入力端に光通信データの各ビッ
ト毎の論理に対応した信号を入力し、その負側入力端に
信号加算回路から帰還される光出力モニタ信号を入力
し、増幅制御信号を出力するオペアンプ1と、オペアン
プ1の出力信号に基づきLD3を駆動制御するLD駆動
回路2と、前記駆動制御されるLD3と、LD3の発光
の一部を受光し、受光電流を発生するPD4と、PD4
の発生電流を電圧に変換して出力する電流/電圧変換回
路5と、オペアンプ1の出力信号を入力し、前記LD駆
動回路2から電流/電圧変換回路5までの周波数帯域特
性を補償する帯域補償信号を出力する帯域補償回路6
と、電流/電圧変換回路5と帯域補償回路6の出力信号
を加算し、その加算出力をオペアンプ1の負入力端に帰
還する信号加算回路7とを備えたもの。
Description
ーザダイオード(以下LDと記す)駆動回路、特に高速
APC(Automatic Power Contr
ol)回路構成のLD駆動回路に関するものである。
の構成例を示す図であり、上記APC回路の構成となっ
ている。図4において、1はオペアンプ、2はLD駆動
回路、3はLD、4はフォトダイオード(以下PDと記
す)、5は電流/電圧変換回路、8,9はそれぞれピー
ク検出回路である。図5は図4の動作を説明するための
波形図であり、入力データとしてデータが数多く連続す
る連続信号を使用した場合の例を示している。なおこの
連続信号内にはそれぞれ1ビットのデータ時間がtのビ
ットデータが数多く含まれており、この各ビットデータ
がHレベル又はLレベルに変化すると、これに対応して
レーザ光をON又はOFFさせるようにLDを駆動させ
ることにより光通信を行う。
5の(a)に示す連続信号の入力データがLD駆動回路
2及びピーク検出回路8に供給される。ピーク検出回路
8は入力データのピーク(即ちHレベル)を検出した信
号Vp (図5の(b)を参照)をオペアンプ1の正入力
側へ供給する。LD駆動回路2は、オペアンプ1の入力
Vp に応答した出力信号と、入力データの各ビット毎の
Hレベル又はLレベル信号とに基づき、LD3の発光又
はその停止の駆動制御を行い、図5の(d)に示すよう
な通信用光出力を得る。PD4は、この通信用光出力の
一部をモニタ用に受光し、受光電流を発生する。このP
D4の受光電流は電流/電圧変換回路4により電圧信号
に変換され、この電圧信号はピーク検出回路9によって
そのピーク値Vm が検出される(図5の(c)を参
照)。
力のピーク値Vm はオペアンプ1の負入力側へ帰還さ
れ、オペアンプ1はこの帰還信号Vm が正入力側への入
力Vpと等しくなるように動作する。しかし図4の回路
は、オペアンプ1からの出力信号が、LD駆動回路2、
LD3、PD4、電流/電圧変換回路5及びピーク検出
回路9を通って再びオペアンプ1に帰還する帰還ループ
の利得及び応答性で決まる帰還時定数τを有するので、
この時定数τによって連続信号が入力された時点から光
出力波形及びピーク検出信号Vm が定常値に立上る時点
までに一定の待ち時間を要していた(図5の(c)及び
(d)を参照)。この場合、連続信号が入力されてから
前記一定の待ち時間を経過した後に、有効データを入力
するようにすれば、この有効データについては十分なパ
ワーを有する安定な光出力を得ることができる。
ーザダイオード駆動回路では、LDモニタ出力のピーク
信号Vm を得るまでの帰還回路の帰還時定数τを長くす
ることで帰還制御系の安定化を計っていた。従って入力
データが図5のような連続信号の場合には、一定の待ち
時間を設ければ、その後は安定な光出力を得ることがで
きた。しかし図6のように入力データがバースト信号の
場合には、複数ビットのデータを含む1つのバースト信
号のデータが終了すると、一定時間入力データの無いO
FF期間があり、このOFF期間が終了すると再び次の
バースト信号が入力される。
給され、バースト周期Tよりも前記帰還時定数τがきわ
めて大きくT<<τと設定された場合の図4の回路の波形
例を示す図である。図7において、ピーク検出回路8の
検出するピーク出力Vp は最初のバースト信号の入力に
応じて直ちに定常値のHレベルに到達するが(同図の
(b)を参照)、ピーク検出回路9の検出するピーク出
力Vm は#3バースト信号の入力終了後に、やっと定常
値のHレベルに到達するので(同図の(c)を参照)、
その間安定な光出力波形を得ることができない(同図の
(d)を参照)。従って光通信の伝送効率が悪くなる。
定された場合の図4の波形例を示す図であり、各バース
ト信号内で光出力レベルが安定せず変動した状態となり
(同図の(d)を参照)、伝送特性を劣化させる。図9
はバースト信号入力でT>>τの場合の図4の波形例を示
す図であり、バースト信号内での光出力波形は良好とな
るが(同図の(d)を参照)、前記帰還時定数τよりバ
ースト周期Tをできるだけ大きくする必要があるため、
やはり伝送効率が悪化する。このように従来のレーザダ
イオード駆動回路にバースト信号を入力した場合には、
光通信の伝送効率が悪化するという問題点があった。
ダイオード駆動回路は、その正側入力端に光通信データ
の各ビット毎の論理に対応した信号を入力し、その負側
入力端に信号加算回路から帰還される光出力モニタ信号
を入力し、その出力信号をレーザダイオード駆動回路及
び帯域補償回路へ供給するオペアンプと、前記オペアン
プの出力信号に基づきレーザダイオードを駆動制御する
レーザダイオード駆動回路と、前記レーザダイオード駆
動回路の駆動制御によりレーザ光の発生及び停止を行う
レーザダイオードと、前記レーザダイオードの発光の一
部を受光し、受光電流を発生するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードの発生した電流を電圧に変換して
出力する電流/電圧変換回路と、前記オペアンプの出力
信号を入力し、前記レーザダイオード駆動回路、レーザ
ダイオード、フォトダイオード及び電流/電圧変換回路
により構成される回路の周波数帯域特性を補償する帯域
補償信号を出力する帯域補償回路と、前記電流/電圧変
換回路の出力信号と帯域補償回路の出力信号とを加算
し、その加算信号を前記オペアンプの負側入力端に帰還
する信号加算回路とを備えるようにしたので、前記レー
ザダイオード駆動回路から電流/電圧変換回路までの構
成回路の狭帯域周波数特性を補償し、高周波領域までの
広帯域周波数特性を有する帰還回路によってその帰還時
定数τを短縮し、光通信の伝送効率を向上できる。
イオード駆動回路の構成を示す図である。図1におい
て、1はオペアンプ、2はLD駆動回路、3はLD、4
はPD、5は電流/電圧変換回路、6は帯域補償回路、
7は信号加算回路である。図2は図1の動作を説明する
ための波形図であり、図3はバースト信号入力でt>>τ
の場合の図1の回路の波形例を示す図である。最初に図
1の回路を構成する各素子について説明する。まず、図
1の回路へ供給される光通信用のデータ入力は、図2の
(a)に示されるように、各ビットのデータ時間tの
間、論理“1”のHレベル又は論理“0”のLレベルの
信号として入力され、入力信号Vp は図2の(b)に示
されるよに、入力データの各ビットの論理に対応した信
号(例えば入力データの各論理レベルを、オペアンプ入
力用にレベル変換した信号)である。
信データの各ビット毎の論理に対応した入力信号Vp が
供給され、その負側入力端には、信号加算回路7から帰
還されるモニタ出力信号Vm が入力される。そしてオペ
アンプ1は、入力信号Vp がHレベルのときに、帰還回
路から帰還されるモニタ出力信号Vm が入力信号Vpと
等しくなるような増幅制御信号を出力し、LD駆動回路
2及び帯域補償回路6へ供給する。
ルのときのオペアンプ1の出力信号に基づきLD3を駆
動してこれを発光させる。LD3から発生されたレーザ
光は、光通信用に使用されるが、その一部はPD4によ
ってモニタ用に受光され、PD4は受光電流を発生す
る。電流/電圧変換回路5はPD4の発生電流を電圧信
号に変換して出力し、信号加算回路7の一方の入力に供
給する。
力信号がLD駆動回路2を介してLD3を発光させ、こ
の発光の一部をPD4が受光して発生した電流が電流/
電圧変換回路5を介して出力される電圧信号とを比較し
てみると、オペアンプ1の出力信号は高周波帯域まで信
号成分を有する広帯域信号であるが、前記LD駆動回路
2、LD3、PD4及び電流/電圧変換回路5により構
成される従来の帰還回路の周波数特性は相対的に狭帯域
のため、電流/電圧変換回路5の出力信号はオペアンプ
1の出力信号に対して高周波信号成分を有しない狭帯域
信号となる。
レベルに変化し、これに追従して広帯域特性を有するオ
ペアンプ1がその制御出力信号を急速にHレベルに変化
させた場合に、このオペアンプ1の出力信号を入力する
前記LD駆動回路2から電流/電圧変換回路5までの従
来の帰還回路は、この入力信号の急峻な立上りに応答で
きず、電流/電圧変換回路5の出力電圧は滑らかな曲線
によって時間をかけてゆっくりと立上ることになる。従
ってこの電流/電圧変換回路5の出力電圧をそのままオ
ペアンプ1の負入力側に帰還すると帰還時定数τはきわ
めて大きな値となる。
路5の出力信号は信号加算回路7の一方の入力に供給
し、前記LD駆動回路2から電流/電圧変換回路5に至
る回路の狭帯域周波数特性を補償するため、帯域補償回
路6は、オペアンプ1の出力信号を入力し、高周波帯域
の信号成分を含む帯域補償信号を出力し、信号加算回路
7の他方の入力に直接供給するようにしている。帯域補
償回路6としては、例えばC,Rより構成される微分回
路と、その後段に直列に接続される増幅器により実現可
能である。
から入力する立上り波形の鈍化した狭帯域信号と、帯域
補償回路6から入力する立上り波形を急峻にすることが
できる高周波帯域信号とを加算し、この加算結果として
高周波帯域までの広帯域周波数特性を有し、立上り波形
が急峻になったモニタ出力信号Vm をオペアンプ1の負
入力側へ帰還する。
と信号加算回路7を付加した本発明の帰還回路によっ
て、その帰還時定数τを、従来よりも大幅に短縮した値
とすることが可能となる。なお、本発明においては、入
力データにおける各ビット毎の論理データにより、LD
駆動回路を制御できるようにするため、前記帰還回路の
時定数τを、光通信データの各ビット毎のデータ時間t
に対して、t>>τとなるように回路設計を行うようにし
ている。
する。なお、図1の高速LD駆動回路は、図3のように
バースト信号入力にも対応できるように、入力信号Vp
の各ビット毎にLD駆動回路を動作/非動作とさせるA
PC回路である。従って前記帰還回路の時定数τを、入
力データの各ビット毎のデータ時間tに対して、t>>τ
となるように設定することが必要となる。その結果、光
通信の伝送効果を向上させることができる。
号Vp がLレベルからHレベルに変化したとすると、オ
ペアンプ1はこの入力信号Vp の変化に応答したHレベ
ルの増幅制御信号を出力する。このオペアンプ1から出
力される増幅制御信号は、LD駆動回路2を駆動し、L
D3を発光させ、この発光した光の一部がPD4で受光
され、この受光電流が電流/電圧変換回路5により電圧
信号に変換されて信号加算回路7の入力の一方に供給さ
れる。しかしこの電圧信号は狭帯域の信号成分しか有し
ないため、立上りの鈍化した滑らかな波形である。
信号は帯域補償回路6にも供給され、帯域補償回路6は
前記狭帯域信号を補償するための高周波帯域信号を発生
して信号加算回路7の入力の他方に供給する。その結
果、信号加算回路7は、図2の(c)に示すように、帰
還時定数τが各ビットのデータ時間tに比較してきわめ
て小さく、従って波形の立上り所要時間も小さい波形の
モニタ出力信号Vm をオペアンプ1の負入力側へ帰還
し、オペアンプ1はVm =Vp となるように帰還回路を
動作させる。また光通信用の光出力波形は、図2の
(d)に示すように、当然同図の(c)のモニタ出力V
m と同一波形となる。
ベルの場合には、APC回路の動作は継続されるため、
図2の(b),(c),(d)のVp ,Vm 、光出力波
形のHレベルはそのまま継続される。また次のビットが
Lレベルの場合には、APC回路は非動作となり、LD
3は発光されないため、図2の(c),(d)のVm 、
光出力波形は前記時定数τでLレベルになる。
力し、t>>τのLD駆動回路で処理した場合の波形例を
示しており、各バースト信号内にはそれぞれ1ビットの
データ時間がtの複数ビットのデータが含まれている。
従ってこのバースト信号内のビットデータ毎に、このビ
ットデータの論理レベルに対応して、図2の(c),
(d)のように、モニタ出力Vm と光出力波形もH又は
Lレベルに応答変化する。
タの各ビット毎にAPC回路をON/OFFさせて応答
させるので、入力データが図3のようなバースト信号に
対しても、安定な光出力波形を得ることができる。また
本発明は、光LAN(ローカルエリアネットワーク)等
のバースト信号伝送用の光送信器に適用でき、また任意
のマーク率を有する伝送符号にも適用することができ
る。
イオード駆動回路は、その正側入力端に光通信データの
各ビット毎の論理に対応した信号を入力し、その負側入
力端に信号加算回路から帰還される光出力モニタ信号を
入力し、その出力信号をレーザダイオード駆動回路及び
帯域補償回路へ供給するオペアンプと、前記オペアンプ
の出力信号に基づきレーザダイオードを駆動制御するレ
ーザダイオード駆動回路と、前記レーザダイオード駆動
回路の駆動制御によりレーザ光の発生及び停止を行うレ
ーザダイオードと、前記レーザダイオードの発光の一部
を受光し、受光電流を発生するフォトダイオードと、前
記フォトダイオードの発生した電流を電圧に変換して出
力する電流/電圧変換回路と、前記オペアンプの出力信
号を入力し、前記レーザダイオード駆動回路、レーザダ
イオード、フォトダイオード及び電流/電圧変換回路に
より構成される回路の周波数帯域特性を補償する帯域補
償信号を出力する帯域補償回路と、前記電流/電圧変換
回路の出力信号と帯域補償回路の出力信号とを加算し、
その加算信号を前記オペアンプの負側入力端に帰還する
信号加算回路とを備え、帰還時定数τを短縮するように
したので、光通信の伝送効率を向上できると共に、光通
信データがバースト信号の場合にも、安定な光出力波形
が得られるという効果がある。
構成を示す図である。
例を示す図である。
す図である。
す図である。
例を示す図である。
形例を示す図である。
例を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 その正側入力端に光通信データの各ビッ
ト毎の論理に対応した信号を入力し、その負側入力端に
信号加算回路から帰還される光出力モニタ信号を入力
し、その出力信号をレーザダイオード駆動回路及び帯域
補償回路へ供給するオペアンプと、 前記オペアンプの出力信号に基づきレーザダイオードを
駆動制御するレーザダイオード駆動回路と、 前記レーザダイオード駆動回路の駆動制御によりレーザ
光の発生及び停止を行うレーザダイオードと、 前記レーザダイオードの発光の一部を受光し、受光電流
を発生するフォトダイオードと、 前記フォトダイオードの発生した電流を電圧に変換して
出力する電流/電圧変換回路と、 前記オペアンプの出力信号を入力し、前記レーザダイオ
ード駆動回路、レーザダイオード、フォトダイオード及
び電流/電圧変換回路により構成される回路の周波数帯
域特性を補償する帯域補償信号を出力する帯域補償回路
と、 前記電流/電圧変換回路の出力信号と帯域補償回路の出
力信号とを加算し、その加算信号を前記オペアンプの負
側入力端に帰還する信号加算回路とを備え、帰還時定数
τを短縮することを特徴とする高速レーザダイオード駆
動回路。 - 【請求項2】 前記帰還時定数τを、前記光通信データ
の各ビット毎のデータ時間tに対して、t>>τとなるよ
うに設定することを特徴とする請求項1記載の高速レー
ザダイオード駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07228183A JP3125262B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 高速レーザダイオード駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07228183A JP3125262B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 高速レーザダイオード駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0974383A true JPH0974383A (ja) | 1997-03-18 |
JP3125262B2 JP3125262B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=16872517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07228183A Expired - Fee Related JP3125262B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 高速レーザダイオード駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3125262B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000101125A (ja) * | 1998-09-21 | 2000-04-07 | Fujitsu Ltd | 光通信装置及び波形成形回路 |
-
1995
- 1995-09-05 JP JP07228183A patent/JP3125262B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000101125A (ja) * | 1998-09-21 | 2000-04-07 | Fujitsu Ltd | 光通信装置及び波形成形回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3125262B2 (ja) | 2001-01-15 |
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