JPS58225745A - 半導体レ−ザ送信回路 - Google Patents

半導体レ−ザ送信回路

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JPS58225745A
JPS58225745A JP57108764A JP10876482A JPS58225745A JP S58225745 A JPS58225745 A JP S58225745A JP 57108764 A JP57108764 A JP 57108764A JP 10876482 A JP10876482 A JP 10876482A JP S58225745 A JPS58225745 A JP S58225745A
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JP
Japan
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light
semiconductor laser
bias current
current
constant
Prior art date
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Pending
Application number
JP57108764A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuhiro Motegi
茂手木 光博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS58225745A publication Critical patent/JPS58225745A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06835Stabilising during pulse modulation or generation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 (1) 一ザ送信回路に関するものである。
従来技術と問題点 半導体レーザ(以下LDと略す)は、光通信K)いて光
送信信号発生用光源として広く用いられている。LDの
発生する光は、その電界成分がストライブ面に平行なT
E偏光分と、電界成分がストライプ面に垂直なTM偏偏
光色からなり、通信の目的には主としてTE偏光分が利
用される。
第1図は、LD光におけるTE偏光分とTM偏偏光色を
示したものである。同図においてlはLI)、2はLD
Iにおいて発光が行われる領域すなわちストライプを示
し、ストライプ2は極めて薄い帯状をなしている。3は
LD光であって、これを適当な偏光子4を通過させるこ
とによって、TI偏偏光分色TM偏偏光分色に分離する
ことができる。第1図において、TFJ偏光偏光分備光
子4を通過して直進するが、TM偏偏光分色これと直角
の方向に偏向することが示されている。
一方、LD光における谷側光の強さはLl)に流す駆動
電流の大きさによって変化する。第2図tよ、LD光に
おける各個光分の駆動電流(I)−光出力(L)特性を
示したものである。同図にみられるごとく、駆動電流が
一定のしきい値1.に達するまでは光出力は小さく、か
つ′rE偏光分(実線)とTM偏偏光色破線)とはほぼ
一致している。この範囲は、発光ダイオード(以下LE
Dと略す)としての発光を行う領域である。駆動電流が
しきい値■。を超えるとLD発光領域に入り、Tg偏光
分が急激に増加するが、TM011I光分の増加はLE
DE光領域と同じ傾向を示す。
さらに、LDにおける電流(I)−光出力(L)特性が
変化する。第3図はLDにおけるI−L特性の温度変化
を示し、(A)は温度が高い状態、(B)は温度が低い
状態を示し、温度が低くなるにつれてしきい値電流が減
少するとともに、微分効率ηが高くなる。同図において
IOAは温度が高い場合のしきい値電流、l011は温
度が低い場合のしきい値電流である。。
このような特性を有するLDを光通信の目的に用(3) いる場合には、例えば目的とする高速I)CM信けをバ
イアス電流に重畳して与えることによって、PCM信号
パルスのピークによって■、0発光領域まで駆動される
ようにする。第3図においで(a)は温度が高い場合の
駆動電流を示し、そのバイアス電流値はIBA 、ピー
ク電流値はIPAであって、ピーク電流IPAによって
LD発光領域におけるピーク光出力LPに達する。−万
、(1))は温度が低くなった場合の駆動電流を示し、
そのバイアス電流値はTlIR。
ピーク電流値はIPBであって、ピーク電流IPBに対
応するピーク光出力は(a)の場合と等し、(I、Pと
なるように制御されている。このような制御は同・−・
の入力バルス振幅およびパルス幅において、ピーク光出
力が等しくなるようにバイアス電流値を変化させること
によって行われる。
この場合、低温では前述のように微分効率が高いので、
バイアス電流値IBBはLDのしきい値電流IOAより
著しく低く設定されることになる。従ってパルス電流を
加えてからT、Dが発振するまでの遅延時間が大きくな
シ、高温の場合に比べて光出力(4) パルス幅が狭くなり、温度によって光出力波形が変化す
ることになる。第3図におりて、■は温度が高い場合の
、■は温度が低い場合の光出力波形をそれぞれ示してい
る。なお光出力パルスのピークを一定にするように光出
力電力を制御するかわりに、光出力の平均レベルを一定
にするように制御する毘出力安定化方式の場合は、光出
力におけるLED発光発光質化するため、光出力パルス
の振幅も同時に変化する。
発明の目的 本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようと
するものであって、その目的は、IJD発光領域におい
てTE偏偏光色TM偏偏光色がほぼ等しいことを利用し
て、TM偏偏光色用いてバイアス電流による発光強度が
一定になるようにLDのバイアス電流を制御するととも
に、光出力電力を一定にするように入力電流の振幅また
はパルス幅を制御することによって、光出力レベルおよ
び光出力波形を安定化した半導体レーザ送信回路を提供
することにある。
発明の実施例 第4図は、本発明の半導体レーザ送信回路の一実施例の
構成を示(〜ている。同図において、11はLD、12
は偏光子、13はフォトデテクタ、14)よアンプ、1
5はLDバイアスw1流副制御よび駆動回路、16はフ
ォトデテクタ、17はアンプ、18はパルス振幅または
パルス幅制御および駆動回路である。
第4図において、LD 11の発生した光は前述のよう
にTE偏偏光色TM偏偏光色を含んでいる。今、LD 
11の発生した光を偏光子12に入射すると、TE偏光
分Vi直進して送信光出力として取出され、TM偏偏光
色直角に偏向されてフォトデテクタ13に入射される。
フォトデテクタ13は、入射光の強度に応じた大きさの
電気信号を発生する。フォトデテクタ13の出力信号は
アンプ14に入力されC一定の基準電圧VRと比較され
、差の信号が増幅きれて制御および駆動回路15に入力
される。制御および駆動回路15は、入力信号に応じて
バイアス電流を発生してLD 11に与える。 このよ
うにして帰還制御が行われて、LD 11におけるバイ
アス発光分の出力L6が一定になるようにバイアス電流
が制御されている。
またI、I)IIの発生し、た後方光はフォトデテクタ
16に入力されて、その強度に応じた大きさの電気信号
に変換される。フォトデテクタ16の出力信号はアンプ
17に入力されて、一定の基準電圧■′Rと比較され、
差の信号が増幅されて制御および駆動回路18に入力さ
れる。制御および駆動回路18は入力信号に応じたパル
ス振幅またげパルス幅のパルス電流を発生し、このパル
ス電流はバイアス電流に重畳してLDl、1に与えられ
る。このようにして帰還制御が行われて、LDllの光
出力電力は一定に保たれる。なおこの場合フォトデテク
タ160入力としてLDIIの後方光を用いる代シに、
LDIIの前方向の一部を抽出【、て用いてもよいこと
は言うまでもない。またLDIIの前方光のうち偏光子
12を通過したT1号偏光分の一部を用いて帰還しても
同じ結果が得られる。これはLDの光出力中で、  T
K偏光分の占める割合いが大きいためである。
今、温度が変化してLDIIにおけるI−L特性が例え
ば第5図の(A)から(B)のように変化したとすると
、この場合におけるバイアス電流は例えばIBA’から
IBHに変化し、その差は比較的小さい。
これは第4図の回路において、LDのT−T、特性が変
化してもバイアス発光分の強度■、。′管一定に保つ制
御が行われているためである。入力バルスはバイアス電
流IBA′またはIBBに重畳して加えられて光出力電
力を一定にするようにパルス振幅またはパルス幅を変化
する制御が行われる。第5図においてはバイアス電流I
Bλ′、 IBB Kそれぞれ重畳して振幅の異なるパ
ルス(a) 、 (b)が加えられて、一定の光出力電
力を有する送信光出力■を生じることが示されている。
このように第4図の回路によれば、I−L特性が変化し
てもバイアス電流の変化が少いため、光出力波形の変化
は少ない。
第6図は、本発明の半導体レーザ送信回路の他の実施例
の構成を示している。同図において、第    14図
におけると同じ部分は同じ番号で示されており、21は
LD、22はフォトデテクタ、23けアンプ、24はパ
ルス振幅ま九はパルス幅制御および駆動口(7) 路である。
第5図においてLI)21はLDIIに対し、ストライ
ブ軸が互に直交するとともに、ストライプ面が互に直交
するように配置されている。LD210発生したTE偏
偏光上TM偏偏光上を含む光は偏光子12に対し、LD
 11の発生する光と直角方向に入射し、TE偏偏光上
In角に偏向されてLDIIのTE偏偏光上同一経路を
通って送信先出となる。−万LD 21のTM偏偏光上
f1進して、LD 11のTM偏偏光上同一経路を通っ
てフォトデテクタ13に入射する。LD21.フォトデ
テクタ22.アンプ23.制御および駆動回路24から
なる系の動作dLD11.フォトデテクタ13 、アン
プ14.制御および駆動回路15からなる系の動作と全
く同様であって、一方が現用のとき他方はコールドスタ
ンバイの状態にあって予備とな)、二重化されたLD光
源を構成している。
第5図の実施例においては、このような二重化され7t
Ln光源に対し、フォトデテクタ13.アンプ14 、
制御および駆動回路15を設けて、TM偏偏光上よって
現用として動作中のLDに対するバイアス電(8) 流の帰還制御を行って、バイアス電流を一定に保つよう
にし、これによって温度変化時における光出力レベルお
よび光出力波形の変化を防止したものであるが、この場
合、二重化のために設けられた偏光子におけるTM偏偏
光上出力を利用してバイアス電流の制御を行うので、新
たに偏光−74付加する必要がない点において有利であ
る。
発明の詳細 な説明したように、本発明の半導体レーザ送信回路によ
れば、LDを用いた送信回路において、LEDE光領域
においてLD光におけるTK偏光分とTM偏偏光上がほ
ぼ等しいことを利用して、TM偏偏光上用いてバイアス
電流に基づく発光強度が一定になるようにLDのバイア
ス電流を制御するとともに、光出力電力を一定にするよ
うに入力電流の振幅またはパルス幅を制御し7ているの
で、光出力レベルおよび光出力波形を安定化することが
できて、ルだ効果的である。
【図面の簡単な説明】
第1図は半導体レーザの発生光におけるTE偏光分とT
M偏光分とを示す説明図、第2図は半導体レーザの発生
光における各偏光分の駆動電流−光出力特性金示す図、
第3図は半導体レーザにおける駆動電流−光出力特性の
温度変化を示す図、第4図は本発明の半導体レーザ送信
回路の一実施例の構成金示すブロック図、第5図は第4
図の回路における各部信号を示す説明図、第6図は本発
明の半導体レーザ送信回路の他の実施例の構成を示すブ
ロック図である。 1・・・半導体レーザ(LI))、2・・・ストライプ
、3・・・半導体レーザの発生光、5・・・TE偏光分
、6・・・TM偏光分、11・・・半導体レーザ(LD
)、■・・・偏光子、13・・・フォトデテクタ、14
・・・アンプ、15・・・LDバイアス電流制御および
駆動回路、16・・・フォトデテクタ、17・・・アン
プ、18・・・パルス振幅まfC,F!、パルス幅制御
および駆動回路、21・・・半導体レーザ、22・・・
フォトデテクタ、23・・・アンプ、24・・・パルス
振幅まタハパルス幅制御および駆動回路。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 玉 蟲 久 丘部(外3名)(11) 第4図 第1図 条 第2図 舅 1 。8、〜/。、〆  「し 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入力バルス電流をバ・イアスミ流に重畳して半導体レー
    ザに与えることによって光信号に変換して出力する半導
    体レーザ送信回路におい−〔、半導体レーザの発生し次
    光fTE偏光分とTM偏偏光色に分離してそれぞれ出力
    する手段と、該分離されたTM偏偏光色出力が一定にな
    るようにバイアス電流を制御して半導体レーザに与える
    手段と、半導体レーザの発生光またり前記分離されたT
    E偏偏光分出出力一定になるように入力バルス電流の振
    幅またはパルス幅を制御して半導体レーザに与える手段
    とを具えたことを特徴とする半導体レーザ送信回路。
JP57108764A 1982-06-24 1982-06-24 半導体レ−ザ送信回路 Pending JPS58225745A (ja)

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JP57108764A JPS58225745A (ja) 1982-06-24 1982-06-24 半導体レ−ザ送信回路

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6355988A (ja) * 1986-08-26 1988-03-10 Sharp Corp 半導体レ−ザ駆動装置
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JP2014513357A (ja) * 2011-04-25 2014-05-29 マイクロソフト コーポレーション レーザー・ダイオード・モード

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