JPS59984A - 光出力安定化回路 - Google Patents
光出力安定化回路Info
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- JPS59984A JPS59984A JP10931182A JP10931182A JPS59984A JP S59984 A JPS59984 A JP S59984A JP 10931182 A JP10931182 A JP 10931182A JP 10931182 A JP10931182 A JP 10931182A JP S59984 A JPS59984 A JP S59984A
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- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 title description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/06835—Stabilising during pulse modulation or generation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は先進イ８システムの光源として半導体レーザ全
周いた時の光出力安定化回路に関するものである。
周いた時の光出力安定化回路に関するものである。
光通信システムでは小形、高効率、高出力、高速応答性
等によｐ′光源として半導体レーザが用いられるが、閾
値電流が温度により大きく左右され、光出力が不安定に
なる性質がある。このため従来、半導体レーザの光出力
の一部（以下モニタ光と呼ぶ）をフォトダイオード等の
光電変換素子によって検出し、この検出出力の変化をバ
イアス電流に負帰還する光出力安定化回路が知られてい
る。
等によｐ′光源として半導体レーザが用いられるが、閾
値電流が温度により大きく左右され、光出力が不安定に
なる性質がある。このため従来、半導体レーザの光出力
の一部（以下モニタ光と呼ぶ）をフォトダイオード等の
光電変換素子によって検出し、この検出出力の変化をバ
イアス電流に負帰還する光出力安定化回路が知られてい
る。
この回路を第１図に示し、その動作を概述すると、端子
７よシ入力された電気信号はパルス駆動回路１で電圧−
電流変換され電流重畳回路２でバイアス電流と重畳され
る。仁の電流によシ半導体レーザ３を駆動して端子８に
光出力を得る。一方・端子３−１よシ出力されるモニタ
光は光電気変換素子４にて電流に変換される。仁の電流
は信号成分検出回路５によって信号成分が検出された稜
（−ｊたけ平均値検出回路によって平均値検出され゛た
後）、基準電圧と比較され増幅され、バイアス電流を制
御して光出力を一定に保つ。
７よシ入力された電気信号はパルス駆動回路１で電圧−
電流変換され電流重畳回路２でバイアス電流と重畳され
る。仁の電流によシ半導体レーザ３を駆動して端子８に
光出力を得る。一方・端子３−１よシ出力されるモニタ
光は光電気変換素子４にて電流に変換される。仁の電流
は信号成分検出回路５によって信号成分が検出された稜
（−ｊたけ平均値検出回路によって平均値検出され゛た
後）、基準電圧と比較され増幅され、バイアス電流を制
御して光出力を一定に保つ。
この回路は信号パルス電流が一定であシ、バイアス電流
を制御して光出力の安定化を計っているため、温良が高
くなった場合あるいは半導体レー・ザが劣化した場合に
、半導体レーザの閾値電流が増加し、信号パルス＠０”
の時の光出力が増大する。これは光受信器に対しては背
影光の増大と等価であシ、光受信器の受光特性を劣化さ
せるため、同じ特性を得るためには光受信器の光入力パ
ワーを余分子（必要とする。この余分に必要な光パワー
（以後パワーペナルティと呼ぶ）はｕｌ”の時の光出力
と″０″の時の光出力の比（以後消光比と呼ぶ）により
決まり、消光比が低下するに従い、パワーペナルティは
増大する。
を制御して光出力の安定化を計っているため、温良が高
くなった場合あるいは半導体レー・ザが劣化した場合に
、半導体レーザの閾値電流が増加し、信号パルス＠０”
の時の光出力が増大する。これは光受信器に対しては背
影光の増大と等価であシ、光受信器の受光特性を劣化さ
せるため、同じ特性を得るためには光受信器の光入力パ
ワーを余分子（必要とする。この余分に必要な光パワー
（以後パワーペナルティと呼ぶ）はｕｌ”の時の光出力
と″０″の時の光出力の比（以後消光比と呼ぶ）により
決まり、消光比が低下するに従い、パワーペナルティは
増大する。
光出力パルスの占有率が５０％で受光素子として過剰雑
音指数０．３のアバランシェ７オトダイオードを使用し
た場合の消光比に対するパワーペナルティの例（計算値
）を第２図に示す。横軸は消光比であり、消光比ｒは次
式に示される。
音指数０．３のアバランシェ７オトダイオードを使用し
た場合の消光比に対するパワーペナルティの例（計算値
）を第２図に示す。横軸は消光比であり、消光比ｒは次
式に示される。
１
ｒ＝ １０ ｌｏｇ π（ｄｓ）
ここでｐｔはｕｌ”のときの光出力であり・ ＰＯは“
ｔＯ”のときの光出力である。縦軸は消光比が閃に対す
る光受信器のパワーペナルティを示しておシ、本例では
消光比が２０ｄＢから１３ｄＢに低下するとｌ ｄＢ程
パワーペナルティが増大することになる。
ｔＯ”のときの光出力である。縦軸は消光比が閃に対す
る光受信器のパワーペナルティを示しておシ、本例では
消光比が２０ｄＢから１３ｄＢに低下するとｌ ｄＢ程
パワーペナルティが増大することになる。
本発明の目的は前述の如き従来の欠点を改善し、半導体
レーザ光出力の消光比低下による光受信器の受光特性劣
化を防ぐことのできる光出力安定化回路を提供すること
にある。
レーザ光出力の消光比低下による光受信器の受光特性劣
化を防ぐことのできる光出力安定化回路を提供すること
にある。
本発明の光出力安定化回路は、信号パルス電流とバイア
ス電流との重畳電流にて半導体レーザを駆動する光出力
安定化回路において、前記半導体レーザからのモニタ光
の信号成分を検出し、検出出力を一定に保つようにバイ
アス電流を制御し、かつ前記モニタ光を平均値検出し、
その検出出力と電気信号パルスの平均値との差を一定に
保つように信号パルス電流を制御することを特徴とする
〇以下、実施例について詳細に説明する。
ス電流との重畳電流にて半導体レーザを駆動する光出力
安定化回路において、前記半導体レーザからのモニタ光
の信号成分を検出し、検出出力を一定に保つようにバイ
アス電流を制御し、かつ前記モニタ光を平均値検出し、
その検出出力と電気信号パルスの平均値との差を一定に
保つように信号パルス電流を制御することを特徴とする
〇以下、実施例について詳細に説明する。
第３図は本発明の実施例のブロック図であシ、１はパル
ス駆動回路、２は電流重畳回路、３は半導体レーザ、４
は光電変換素子、５は信号成分検出回路、６はバイアス
電流制御回路、７は電気信号入力端子、８は光信号出力
端子、９は平均値検出回路、１０は平均値検出回路、１
１は信号パルス電流制御回路、１２は直流バイアス電圧
である。
ス駆動回路、２は電流重畳回路、３は半導体レーザ、４
は光電変換素子、５は信号成分検出回路、６はバイアス
電流制御回路、７は電気信号入力端子、８は光信号出力
端子、９は平均値検出回路、１０は平均値検出回路、１
１は信号パルス電流制御回路、１２は直流バイアス電圧
である。
端子７に入力された電気信号はパルス駆動回路１で電圧
−電流変換され、電流重畳回路２で半導体レーザ３のバ
イアス電流と重畳される。この電流によシ半導体レーザ
３を駆動して端子８に光出力を得る。一方、端子３−１
よシ出力される半導体レーザからのモニタ光は光亀変換
累へにて電流に変換される。この電流は信号成分検出回
路５によって信号成分が検出された後、バイアス電流制
御回路６によって基準電圧と比較され増幅され、バイア
ス電流を制御する。もし端子３−１に出力されるモニタ
光が大きければバイアス電流を減する方向に、小さけれ
ばバイアス電流を増加する方向に制御し、半導体レーザ
の光出力を安定化する。
−電流変換され、電流重畳回路２で半導体レーザ３のバ
イアス電流と重畳される。この電流によシ半導体レーザ
３を駆動して端子８に光出力を得る。一方、端子３−１
よシ出力される半導体レーザからのモニタ光は光亀変換
累へにて電流に変換される。この電流は信号成分検出回
路５によって信号成分が検出された後、バイアス電流制
御回路６によって基準電圧と比較され増幅され、バイア
ス電流を制御する。もし端子３−１に出力されるモニタ
光が大きければバイアス電流を減する方向に、小さけれ
ばバイアス電流を増加する方向に制御し、半導体レーザ
の光出力を安定化する。
一方、光電変換素子４にて電気変換された電流は平均値
検出回路９によって平均値検出され、信号パルス電流制
御回路１１に加えられる。信号パルス電流制御回路１１
では前記平均値検出電圧と平均値検出回路１０を通シ直
流バイアス電圧１２が加えられた信号電圧とを比較後、
増幅し、もし平均値検出回路９の検出出力が増加すれば
信号パルス電流を増加する方向に、検出出力が減少すれ
は信号パルス電流を減する方向に制御し、消光比を一定
に保つ。換言すると、平均値検出出力回路９の検出出力
は光出力の＠１”の時の光出力とパ０”の時の光出力の
平均値に、平均値検出回路１０の検出出力は智１”の時
の電気信号の平均値、直流バイアス電圧１２は＠Ｏ”の
時の電気信号の平均値にそれぞれ対応させ１０″の時の
光出力を直流バイアス電圧１２に対応する一定量に保つ
よう信号パルス電流を制御している。
検出回路９によって平均値検出され、信号パルス電流制
御回路１１に加えられる。信号パルス電流制御回路１１
では前記平均値検出電圧と平均値検出回路１０を通シ直
流バイアス電圧１２が加えられた信号電圧とを比較後、
増幅し、もし平均値検出回路９の検出出力が増加すれば
信号パルス電流を増加する方向に、検出出力が減少すれ
は信号パルス電流を減する方向に制御し、消光比を一定
に保つ。換言すると、平均値検出出力回路９の検出出力
は光出力の＠１”の時の光出力とパ０”の時の光出力の
平均値に、平均値検出回路１０の検出出力は智１”の時
の電気信号の平均値、直流バイアス電圧１２は＠Ｏ”の
時の電気信号の平均値にそれぞれ対応させ１０″の時の
光出力を直流バイアス電圧１２に対応する一定量に保つ
よう信号パルス電流を制御している。
以上説明した工うに、本発明は半導体レーザの光出力を
一定に保ちつつ消光比を一定に保つものであるから、温
度が上昇した場合や半導体レーザが劣化した場合でも光
受信器の受信特性を劣化させることなく信号を伝送する
ことができるものである。
一定に保ちつつ消光比を一定に保つものであるから、温
度が上昇した場合や半導体レーザが劣化した場合でも光
受信器の受信特性を劣化させることなく信号を伝送する
ことができるものである。
第１図は従来の光出力安定化回路の例を示すブロック図
、第２図は消光比に対する光受信器の特性劣化（パワー
ペナルティ）の例（計算値）を示す特性図、第３図は本
発明による光出力安定化回路の実施例を示すブロック図
である。 １・・・・・・パルス駆動回路、２・・・・・・電流重
畳回路、計・・・・・半導体レーザ、４・・・・・・光
電変換素子、５・・・・・・信号成分検出回路、６・・
・・・・バイアス電流制御回路、７・・・・・・電気信
号入力端子、８・・・・・・光信号出力端子、９・・・
・・・平均値検出回路、１０・・・・・・平均値検出回
路、１１・・・・・・信号パルス電流制御回路、１２・
・・・・・直流バイアス電圧。 第１図 １ 第２図 促 ムＲ
、第２図は消光比に対する光受信器の特性劣化（パワー
ペナルティ）の例（計算値）を示す特性図、第３図は本
発明による光出力安定化回路の実施例を示すブロック図
である。 １・・・・・・パルス駆動回路、２・・・・・・電流重
畳回路、計・・・・・半導体レーザ、４・・・・・・光
電変換素子、５・・・・・・信号成分検出回路、６・・
・・・・バイアス電流制御回路、７・・・・・・電気信
号入力端子、８・・・・・・光信号出力端子、９・・・
・・・平均値検出回路、１０・・・・・・平均値検出回
路、１１・・・・・・信号パルス電流制御回路、１２・
・・・・・直流バイアス電圧。 第１図 １ 第２図 促 ムＲ
Claims (1)
- 信号パルス電流とノくイアスミ流との重畳電流にて半導
体レーザを駆動する光出力安定化回路において、前記半
導体レーザからのモニタ光の信号成分を検出し、検出出
力を一定に保つようにノくイアスミ流を制御し、かつ前
記モニタ光を平均イ直検出し、その検出出力と電気信号
ノくルスの平均値との差を一定に保つように信号ノ（ル
ス電流を制御するととを特徴とする光出力安定化回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10931182A JPS59984A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 光出力安定化回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10931182A JPS59984A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 光出力安定化回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59984A true JPS59984A (ja) | 1984-01-06 |
| JPS6328519B2 JPS6328519B2 (ja) | 1988-06-08 |
Family
ID=14506984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10931182A Granted JPS59984A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 光出力安定化回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59984A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6245085A (ja) * | 1985-08-22 | 1987-02-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
| JPS6245086A (ja) * | 1985-08-22 | 1987-02-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
| US4849980A (en) * | 1986-12-29 | 1989-07-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Laser beam recording method and apparatus |
| US6583909B1 (en) | 1998-06-30 | 2003-06-24 | Fujitsu Limited | Optical communication system and optical signal control method therefor |
-
1982
- 1982-06-25 JP JP10931182A patent/JPS59984A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6245085A (ja) * | 1985-08-22 | 1987-02-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
| JPS6245086A (ja) * | 1985-08-22 | 1987-02-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
| US4849980A (en) * | 1986-12-29 | 1989-07-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Laser beam recording method and apparatus |
| US6583909B1 (en) | 1998-06-30 | 2003-06-24 | Fujitsu Limited | Optical communication system and optical signal control method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6328519B2 (ja) | 1988-06-08 |
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