JPH10294516A - レーザダイオードアナログ光変調制御回路及びアナログ光伝送方式 - Google Patents
レーザダイオードアナログ光変調制御回路及びアナログ光伝送方式Info
- Publication number
- JPH10294516A JPH10294516A JP9103322A JP10332297A JPH10294516A JP H10294516 A JPH10294516 A JP H10294516A JP 9103322 A JP9103322 A JP 9103322A JP 10332297 A JP10332297 A JP 10332297A JP H10294516 A JPH10294516 A JP H10294516A
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- JP
- Japan
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- circuit
- laser diode
- control circuit
- constant
- light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザダイオードのアナログ変調において、
光出力とともに光変調度を一定に保つことのできる制御
回路の提供にある。 【解決手段】 レーザダイオード(LD)32の光出力
及び温度はAPC回路34、ATC回路35によって制
御され、光出力が一定に制御される。RF制御回路33
は、LDバイアス電流をAPC回路34から検出し、こ
の変動量によってRFアンプ31のゲインを調整する。
これによりAPC回路34、ATC回路35で生じたバ
イアス電流の誤差をRF制御回路33によってRF入力
レベルを変化させて補正し、光変調度を一定に保つこと
が可能となる。
光出力とともに光変調度を一定に保つことのできる制御
回路の提供にある。 【解決手段】 レーザダイオード(LD)32の光出力
及び温度はAPC回路34、ATC回路35によって制
御され、光出力が一定に制御される。RF制御回路33
は、LDバイアス電流をAPC回路34から検出し、こ
の変動量によってRFアンプ31のゲインを調整する。
これによりAPC回路34、ATC回路35で生じたバ
イアス電流の誤差をRF制御回路33によってRF入力
レベルを変化させて補正し、光変調度を一定に保つこと
が可能となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
のアナログ光変調の制御回路及びそれを利用したアナロ
グ光伝送方式に関するものである。
のアナログ光変調の制御回路及びそれを利用したアナロ
グ光伝送方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザダイオード(LD)の光強度をR
F信号で直接変調して伝送を行うアナログ光伝送方式で
は、光信号の変調の深さを示す光変調度(OMI)が重
要なパラメータとなる。
F信号で直接変調して伝送を行うアナログ光伝送方式で
は、光信号の変調の深さを示す光変調度(OMI)が重
要なパラメータとなる。
【0003】図1は、発光素子であるレーザダイオード
(LD)のバイアス回路を単純化して示したものであ
る。LD12へのRF電力入力レベルをPin、LD12
の入力インピーダンス11をRLD、LD12のバイアス
電流をIb、しきい値電流をIthとすると、光変調度の
定義は数1のようになる。
(LD)のバイアス回路を単純化して示したものであ
る。LD12へのRF電力入力レベルをPin、LD12
の入力インピーダンス11をRLD、LD12のバイアス
電流をIb、しきい値電流をIthとすると、光変調度の
定義は数1のようになる。
【0004】
【数1】
【0005】この数1の式において、しきい値電流Ith
及びインピーダンスRLDは各LD12において固有の値
(一定値)をとることから、光変調度はバイアス電流I
b及びRF電力入力レベルPinに依存することがわか
る。
及びインピーダンスRLDは各LD12において固有の値
(一定値)をとることから、光変調度はバイアス電流I
b及びRF電力入力レベルPinに依存することがわか
る。
【0006】また、受光側のRF受信レベルは、発光側
の光変調度及び発光レベル(光出力)の2乗に比例す
る。このため、受信レベルを一定にする場合、光変調度
と光出力を一定に保つことが不可欠である。
の光変調度及び発光レベル(光出力)の2乗に比例す
る。このため、受信レベルを一定にする場合、光変調度
と光出力を一定に保つことが不可欠である。
【0007】ここで、レーザダイオードLDのバイアス
電流−光出力特性の温度に対する一般的な変化状況を図
2に示す。これより、温度変化に対して光出力を一定に
する場合、バイアス電流Ibを変化させなければならな
い。このため、バイアス電流−光出力特性を一定にする
ためには、LDの温度を一定に保つ必要があることが分
かる。
電流−光出力特性の温度に対する一般的な変化状況を図
2に示す。これより、温度変化に対して光出力を一定に
する場合、バイアス電流Ibを変化させなければならな
い。このため、バイアス電流−光出力特性を一定にする
ためには、LDの温度を一定に保つ必要があることが分
かる。
【0008】これらのことから、従来のアナログ光伝送
に用いるLD制御回路は、一般には図5に示す回路が利
用されている。即ち、制御回路は、光出力制御回路(A
utomatic Power Control;AP
C回路)57と温度制御回路(Automatic T
emperature Control;ATC回路)
56から構成されている。
に用いるLD制御回路は、一般には図5に示す回路が利
用されている。即ち、制御回路は、光出力制御回路(A
utomatic Power Control;AP
C回路)57と温度制御回路(Automatic T
emperature Control;ATC回路)
56から構成されている。
【0009】APC回路57は光出力を一定に保つよう
制御を行う回路で、LDモジュール51内蔵のフォトダ
イオード(PD)54によってLD55の光出力をモニ
タし、LD55のバイアス電流を変えることによって制
御を行う回路である。
制御を行う回路で、LDモジュール51内蔵のフォトダ
イオード(PD)54によってLD55の光出力をモニ
タし、LD55のバイアス電流を変えることによって制
御を行う回路である。
【0010】また、ATC回路56はLDモジュール5
1内(LDチップ)の温度を一定に保つよう制御を行う
回路で、LDチップの温度をLDモジュール41に内蔵
されたサーミスタ抵抗52により検出し、この検出され
た温度を一定に保つようLDモジュール51に内臓され
たペルチェ素子53によって制御を行う回路である。
1内(LDチップ)の温度を一定に保つよう制御を行う
回路で、LDチップの温度をLDモジュール41に内蔵
されたサーミスタ抵抗52により検出し、この検出され
た温度を一定に保つようLDモジュール51に内臓され
たペルチェ素子53によって制御を行う回路である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】これらのAPC回路、
ATC回路は、バイアス電流Ibを一定に保つよう制御
を行う回路である。これにより光出力が一定に保たれ
る。一方光変調度を一定に保つには、LDのRF電力入
力レベルPinを制御することが必要不可欠である。ま
た、LD光出力を一定に保ちかつ光変調度を一定に保つ
ためには、温度変化に対してバイアス電流Ibを一定に
しなければならず、非常に精度が高い複雑な制御回路を
用いる必要があり、高コストとなる。更に、ATC回路
の場合、特に低温時、高温時にはそれに対応する加熱冷
却能力が必要となるため、消費電流が増大し、使用部品
の大型化、放熱等の問題もあった。
ATC回路は、バイアス電流Ibを一定に保つよう制御
を行う回路である。これにより光出力が一定に保たれ
る。一方光変調度を一定に保つには、LDのRF電力入
力レベルPinを制御することが必要不可欠である。ま
た、LD光出力を一定に保ちかつ光変調度を一定に保つ
ためには、温度変化に対してバイアス電流Ibを一定に
しなければならず、非常に精度が高い複雑な制御回路を
用いる必要があり、高コストとなる。更に、ATC回路
の場合、特に低温時、高温時にはそれに対応する加熱冷
却能力が必要となるため、消費電流が増大し、使用部品
の大型化、放熱等の問題もあった。
【0012】本発明の目的は、光出力とともに光変調度
を一定に保つことのできる制御回路を提供することにあ
る。
を一定に保つことのできる制御回路を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、レーザダ
イオードの光出力を制御する回路とレーザダイオードの
光変調度を制御する回路とを備えたことによって達成さ
れる。
イオードの光出力を制御する回路とレーザダイオードの
光変調度を制御する回路とを備えたことによって達成さ
れる。
【0014】更に上記の目的は、光変調度を一定に保つ
よう、レーザダイオードの光出力を制御する回路ととも
にレーザダイオードの入力の前段のRFアンプのゲイン
の制御又はRFアッテネータの減衰量の制御をして光変
調度を制御する回路を備えたことによって達成される。
よう、レーザダイオードの光出力を制御する回路ととも
にレーザダイオードの入力の前段のRFアンプのゲイン
の制御又はRFアッテネータの減衰量の制御をして光変
調度を制御する回路を備えたことによって達成される。
【0015】上記の手段によれば、レーザダイオードの
光出力を制御する回路、即ちAPC回路、ATC回路に
よりバイアス電流を制御して光出力を一定に保つことが
できる。
光出力を制御する回路、即ちAPC回路、ATC回路に
よりバイアス電流を制御して光出力を一定に保つことが
できる。
【0016】また、これと同時にレーザダイオードのR
F電力入力レベルの制御、即ち、入力の前段のRFアン
プのゲインを制御する回路によりバイアス電流による誤
差をRF電力入力レベルを変更制御して補正することに
より光変調度を一定に保つことができる。
F電力入力レベルの制御、即ち、入力の前段のRFアン
プのゲインを制御する回路によりバイアス電流による誤
差をRF電力入力レベルを変更制御して補正することに
より光変調度を一定に保つことができる。
【0017】また上記の他の手段によれば、レーザダイ
オードの光出力を制御する回路でバイアス電流を制御し
て光出力を一定に保つことができると同時に、レーザダ
イオードの入力の前段のRFアッテネータの減衰量を制
御する回路によりバイアス電流による誤差をRF電力入
力レベルを変更制御して補正することにより光変調度を
一定に保つことができる。
オードの光出力を制御する回路でバイアス電流を制御し
て光出力を一定に保つことができると同時に、レーザダ
イオードの入力の前段のRFアッテネータの減衰量を制
御する回路によりバイアス電流による誤差をRF電力入
力レベルを変更制御して補正することにより光変調度を
一定に保つことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。
により説明する。
【0019】本発明は、APC回路、ATC回路に加え
て、RF電力入力レベルを制御する回路を設けることに
よって、簡単に高精度に光変調度を一定に保つ回路の提
供ができるものである。
て、RF電力入力レベルを制御する回路を設けることに
よって、簡単に高精度に光変調度を一定に保つ回路の提
供ができるものである。
【0020】図3は、本発明の一実施形態を示し、アン
プのゲインを制御することによってLDへのRF入力レ
ベルを調整し、光変調度を一定に保つLD制御回路のブ
ロック図である。LD32の光出力及び温度はAPC回
路34、ATC回路35によってそれぞれ制御され、光
出力は一定に制御される。ここでRF制御回路33はL
Dバイアス電流をAPC回路34から検出し、この変動
量によってRFアンプ31のゲインを調整するものであ
る。これによりAPC回路34、ATC回路35で生じ
たバイアス電流の誤差を、RF制御回路33によってR
F入力レベルを変化させることによって補正することに
より高い精度で光変調度を一定に保つことが可能とな
る。また、光変調度一定という観点では、ATC回路を
除去した場合についてもこれらの制御が実現できる。
プのゲインを制御することによってLDへのRF入力レ
ベルを調整し、光変調度を一定に保つLD制御回路のブ
ロック図である。LD32の光出力及び温度はAPC回
路34、ATC回路35によってそれぞれ制御され、光
出力は一定に制御される。ここでRF制御回路33はL
Dバイアス電流をAPC回路34から検出し、この変動
量によってRFアンプ31のゲインを調整するものであ
る。これによりAPC回路34、ATC回路35で生じ
たバイアス電流の誤差を、RF制御回路33によってR
F入力レベルを変化させることによって補正することに
より高い精度で光変調度を一定に保つことが可能とな
る。また、光変調度一定という観点では、ATC回路を
除去した場合についてもこれらの制御が実現できる。
【0021】図4は、RFのアッテネータの減衰量を調
整することによってLDへのRF入力レベルを調整し、
光変調度を一定に保つLD制御回路の実施形態を示すブ
ロック図である。LD43の光出力、温度はAPC回路
45、ATC回路46によってそれぞれ制御される。こ
こでRF制御回路44はLDバイアス電流をAPC回路
45から検出し、この変動量によってアッテネータ42
の減衰量を調整するものである。これによっても同様
に、より高い精度で光変調度を一定に保つことが可能と
なる。ATC回路を除去した場合についてもこれらの制
御が実現できる。
整することによってLDへのRF入力レベルを調整し、
光変調度を一定に保つLD制御回路の実施形態を示すブ
ロック図である。LD43の光出力、温度はAPC回路
45、ATC回路46によってそれぞれ制御される。こ
こでRF制御回路44はLDバイアス電流をAPC回路
45から検出し、この変動量によってアッテネータ42
の減衰量を調整するものである。これによっても同様
に、より高い精度で光変調度を一定に保つことが可能と
なる。ATC回路を除去した場合についてもこれらの制
御が実現できる。
【0022】本発明は、以上の手段により光出力と光変
調度を一定に保つことが可能となるから、レーザダイオ
ードの光強度をRF信号で直接変調して伝送を行なうア
ナログ光伝送方式において、受光側の受信レベルを一定
に保った伝送制御をすることができる。
調度を一定に保つことが可能となるから、レーザダイオ
ードの光強度をRF信号で直接変調して伝送を行なうア
ナログ光伝送方式において、受光側の受信レベルを一定
に保った伝送制御をすることができる。
【0023】なお、本発明は、光変調度を一定に制御す
る場合に限らず、変調度を所定に制御する場合も有効で
ある。
る場合に限らず、変調度を所定に制御する場合も有効で
ある。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明の制御回路を用い
ることにより、従来よりも光変調度を精度高く一定に保
つ回路が実現可能となる。また、従来のATC・APC
回路の消費電流を抑え、低コスト化が実現可能となる。
更に、RF制御部の操作により、光変調度を変えること
も容易に可能となる。
ることにより、従来よりも光変調度を精度高く一定に保
つ回路が実現可能となる。また、従来のATC・APC
回路の消費電流を抑え、低コスト化が実現可能となる。
更に、RF制御部の操作により、光変調度を変えること
も容易に可能となる。
【図1】レーザダイオードのバイアス回路の概略図であ
る。
る。
【図2】レーザダイオードのバイアス電流対光出力特性
の、温度に対する一般的な変化特性図である。
の、温度に対する一般的な変化特性図である。
【図3】本発明の一実施形態のブロック図である。
【図4】本発明の他の実施形態のブロック図である。
【図5】従来のアナログ光変調における制御回路のブロ
ック図である。
ック図である。
31,41…RFアンプ、32,43…LDモジュー
ル、33,44…RF制御回路、34,45…APC回
路、35,46…ATC回路。
ル、33,44…RF制御回路、34,45…APC回
路、35,46…ATC回路。
Claims (4)
- 【請求項1】 レーザダイオードの光強度をRF信号で
変調するアナログ光変調の制御回路において、レーザダ
イオードの光出力を制御する回路とレーザダイオードの
光変調度を制御する回路とを備えたことを特徴とするレ
ーザダイオードアナログ光変調制御回路。 - 【請求項2】 レーザダイオードの光強度をRF信号で
変調するアナログ光変調の制御回路において、レーザダ
イオードの光出力を制御する回路とレーザダイオードの
入力の前段のRFアンプのゲインを制御して光変調度を
制御する回路を備えたことを特徴とするレーザダイオー
ドアナログ光変調制御回路。 - 【請求項3】 レーザダイオードの光強度をRF信号で
変調するアナログ光変調の制御回路において、レーザダ
イオードの光出力を制御する回路とレーザダイオードの
入力の前段のRFアッテネータの減衰量を制御して光変
調度を制御する回路を備えたことを特徴とするレーザダ
イオードアナログ光変調制御回路。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいづれかに記載のレーザ
ダイオードアナログ光変調制御回路を備えたことを特徴
とするアナログ光伝送方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9103322A JPH10294516A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | レーザダイオードアナログ光変調制御回路及びアナログ光伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9103322A JPH10294516A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | レーザダイオードアナログ光変調制御回路及びアナログ光伝送方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10294516A true JPH10294516A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14350965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9103322A Pending JPH10294516A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | レーザダイオードアナログ光変調制御回路及びアナログ光伝送方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10294516A (ja) |
-
1997
- 1997-04-21 JP JP9103322A patent/JPH10294516A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20031216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060704 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061128 |