JPS60251685A - 半導体レ−ザ−の非直線性補償装置 - Google Patents

半導体レ−ザ−の非直線性補償装置

Info

Publication number
JPS60251685A
JPS60251685A JP10768984A JP10768984A JPS60251685A JP S60251685 A JPS60251685 A JP S60251685A JP 10768984 A JP10768984 A JP 10768984A JP 10768984 A JP10768984 A JP 10768984A JP S60251685 A JPS60251685 A JP S60251685A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
signal
compensation
components
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10768984A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0410751B2 (ja
Inventor
Sadayuki Sumio
角尾 貞之
Kimiyuki Oyamada
公之 小山田
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.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
Priority to JP10768984A priority Critical patent/JPS60251685A/ja
Publication of JPS60251685A publication Critical patent/JPS60251685A/ja
Publication of JPH0410751B2 publication Critical patent/JPH0410751B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06209Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
    • H01S5/06213Amplitude modulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明は半導体レーザーの直接変調に関わる2、1′
もので、変調時の非直線性を補償し、特に複数局゛波数
成分からなる変調入力信号の複数周波数成分による相互
変調成分を除去する補償装置に関わるものである。
(従来技術と問題点) 従来、半導体レーザーの直接変調における非直線性を補
償する目的で、ブリディストーション法、フィードバッ
ク法などの手段が講じられてきた。
ブリディストーション法とは、半導体レーザー変l・・
調時の微分振幅特性および微分位相特性の非直線性と逆
の非直線性を持つように、ターイオードの非直肪性を用
いて入力信号を歪ませて、変調の非直線性を補償するも
のである◇この方法では、非直線性勿折線近似している
ので、多数のダイオード・・を用いて、これらの動作点
を精密に調整しなけれはならない欠点があった。
第2図はブリディストーション回路の特性を自動的に設
定することを試みた回路である◎変調信号1に発振器9
からのパイロット信号(fp) ”41 、・・°成器
4で加え、半導体レーザーダイオード2の出゛力を直接
変調する。出力光はその一部を受光回路8で電気信号に
変換する。変換された電気信号中のパイロット信号(f
p)の2次、8次高調波成分(2fp、8fp)が、発
振器9から直接導出したバイー′ロット信号の2次、8
次高調波成分(5,6)で乗算器7によりそれぞれ同期
検波される形になシ(120回路部動作)、それぞれ検
波出力を取出し、積分器10を経由した信号で、ブリデ
ィストーション回路部11における2次高調波、8次高
調波1°゛のプリディストーションレベルを制御してい
る。
この方法は回路の構成が複雑になる欠点があった〇 一部フイードバック法は、レーザーダイオードの出力光
の一部を分岐して受光素子に加え、得ら゛れた電気信号
を入力に帰還して補償を行なうものであるOこの方法で
は帰還回路の応答速度によυ使用可能な周波数の上限が
制約されるので、変調信号の周波数が高い場合は使用で
きない欠点があった0 (発明の要点) 本発明は、従来の欠点を除去し、簡単な構成で為レーザ
ーダイオード直接変調時の非直線性歪や特に相互変調歪
を改善することを目的とするもので゛・ある。すなわち
本発明の半導体レーザーの非直線性補償装置は、半導体
レーザーに複数周波数成分からなる変調入力信号を印加
して直接変調光出力を得るにらたシ、当該半導体レーザ
ーにレーザー発振動作と々るバイアス電流と正弦波の補
償用信10号とを加え、前記補償用信号の周波数を前記
半導体レーザーの緩和振動周波数と前記変調入力信号の
周波数との差もしくは和の周波数の近傍に設定するとと
もに、前記補償用信号のレベルおよび周波数を調整して
、所要帯域内の前記複数周波教戒1分による相互変調成
分を除去することを特徴とするものである。
(本発明にいたる原理の説明) 第1図(a)は本発明の原理的構成を示した図で、・・
・°1は変調する信号を発生する信号源、9は補償用゛
の信号を発生する信号源、4は1と9の信号源出力を合
成する合成回路、2は半導体レーザー、8は半導体レー
ザーの光出力を外部に導びく光ケーブルである。
以下に本発明による半導体レーザー直接変調時の相互変
調ひずみの補償効果について説明する0まず、周波数f
工、12の2波の変調信号で半導体レーザーを直接変調
した場合を考える。このとき半導体レーザー内部の光子
の密度には、周波数1“1f1.f2で変化する成分が
発生するが、さらに半導体レーザーの非直線性のため、
周波数mf□十nf2(m、 nは整数)で変化する成
分も同時に発生するOこのため・光出力には多数の周波
数成分が含まれるが、とくに、周波数21−f、げ)と
2f2−f工。
1 2 8 げ)の成分は、第1図(b)のように希望する変調信号
f、 +、 f、に接近した周波数になるので、通信に
妨害を与える原因になっている0これらの成分の振幅は
、ff成分の振幅の8茨積に比例するた1.2 め8次の相互変調ひずみ成分と呼ばれる。
次に周波数fの補償用信号15を重畳した場合゛を考え
る。このとき、半導体レーザー内部の光子の密度には、
周波数’1. fl!、’Pで変化する成分とともに、
f、±f、jp±f、 fP’r: f8. f、±f
4で変化する成分16.17が発生する。
ここで、fPの上側の成分16がレーザーダイオードの
緩和振動周波数frの付近になるようにf。
15を設定し、補償用信号の入力を充分に加えるとS第
1図(C)のように上側の成分の振幅は非常に大きくな
る〇 ところで、光子の密度が変化する周波数成分に第1図(
d)の実線のようにf、 15 、 f、 十f1.f
、十f。
f、+f、fP+f、16の成分があるときは、半導体
レーザー内部の非直線性のために、第1図(d)点線の
ようにf、f、f、 f4,18の成分が発生する0し
たがって、補償用信号を加えたときの8次ひずみ成分は
、補償用信号がないときの第1図(b)の成分14に、
補償用信号を加えたために発生する第1図(d)の点線
の成分18が加わったものになる。
ところで、第1図((1)の点線の成分18の位相と、
第。
1図中)の実線の成分14と唾には位相差があり、2つ
の位相差は後述のようにf、によって変化する。そこで
、2つの位相差が180°になるようにfPを選び、2
つの成分の振幅が等しくなるように補償用信号の入力レ
ベルを設定すれば3次相互変調ひずみを打ち消すことが
できる。
なお、fP+f8. f、十f、成分の振幅は補償用信
号の入力の8乗にほぼ比例して増大するが、f。
+f、f、+f2成分の振幅は補償用信号の入力に比例
して増大する。このため、8次相互変調ひずみが打ち消
されるときの補償用信号の入力においては、f、+f、
 fP+f2の成分は、f□ f2を打ち消す程太きく
になく、位相差も180°からずれているので、希望す
る変調信号が補償用信号によって受ける影響は小さい。
以上ではfP+ f、が緩和振動周波数の近傍にある場
合について説明したが、f、、−fよが緩和振動周波数
の近傍にある場合も同様の補償効果が生じる。
また、f、の高調波の上下にできる側帯波が緩和振動周
波数の近傍にある場合も補償効果が生じることがめる〇 なお第8図は半導体レーザーダイオードに変調信号を印
加したときの変調信号周波数に対する光出力振幅および
位相特性を一般的に示したものである0特に緩和振動周
波数fx近傍では光出力が増大するとともに変調周波数
に応じて大幅に位相が変化する性質があり、第1図(d
)で述べた打消信号の位相はこの性質を利用し補償用信
号fPの周波数の調整によって打消しに適した角度とな
るよう((シている。
(実 験 例 ) 次に、実験結果について説明する。第4図は、変調信号
の周波数とレベルを一定にしておき(f −1,00G
H2(−10dBm)、 f、=1.01GHz(−1
0dBm)か最適の周波数に選んだ補償用信号(fP=
 1.73 GHz )の入力レベルを変化させたとき
の8次相互変調出力を測定したものである(バイアス電
流:工th+6mA)。補償用信号の入力レベルを大き
くするにつれ、8次相互変調出力が小さくなシ約−8d
Bmの入力で最小になシ、その後再び増加すること、最
適の入力レベルでは30 dB以上の改善量が得られる
こと、入力レベルが最適値から±1(iB変化しても2
0dB以上の改善量が得られることがわかる(図の破線
は補償用信号のないときの出力)。
第5図は、変調信号の周波数とレベルを一定にしておき
〜(fz=1.00 GHz (No d13m )、
f2= 1.01GH2(−10dBm ) )、補償
用信号の入力レベルを最適にして周波数を変化させたと
きの8次相互変調歪の改善量を測定したものである(バ
イアス電流: It’h +6111A ) 0周波数
が最適値の場合F3 n dB以上の改善量が得られて
いるが、最適値から15%変化しても20dB以上の改
善量が得られていることがわかる。
第6図は補償用信号の周波数(1,I GHz )とレ
ベル(−4(IBm )を一定にしておき(バイアス電
流二lth +6mA ) 、変調信号の周波数を変化
させたときの8次相互変調歪の改善量を測定したもので
ある。比帯域幅10%以上の周波数範囲にわたって、2
0 dB以上の改善量が得られている。なお、改善量は
変調信号のレベルには依存しない。
以上の実験結果から本発明により半導体レーザーの直接
変調時における相互変調歪の補償が効果的に行なうこと
ができること、補償用周波数や補償用信号電力に高い安
定度が要求きれないこと、変調信号のレベルが変化して
も補償用信号電力を再調整する必要がないことがわかる
(発明の効果) この発明を実施することにより、簡単な構成でへ半導体
レーザーダイオード直接変調時の非直線性歪や特に相互
変調歪を従来の補償装置よりも効率よく改善することが
できる。また従来の装置では、変調信号のレベルや周波
数が変化すると再調整する必要があったが、この発明を
実施することKよシ再調整を行なわなくとも十分な補償
効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の詳細な説明するための基本的構
成のブロック線囚、 第1図(ti) 、 (c) 、 (d)はそれぞれ本
発明の詳細な説明するための変調スペクトル図、 第2図は従来のブリディストーション回路の特性を自動
的に設定することを試みた回路を示す図、第8図は半導
体レーザーダイオードの変調周波数対光出力振幅(at
ならびに光出力位相角特性中)を示す図・ 第4.5.6図は本発明を実施したときの実験結果を示
す図である。 1・・・変調信号入力端子 2・・・レーザーダイオー
ド8・・・光ファイバ 4・・・合成器 5・・・2次高調波発生器 6・・・8次高調波発生器
7・・・乗算器 8・・・受光回路 9・・・発振器 lO・・・積分器 11・・・ブリディストーション回路部12・・・検波
回路部 18・・・駆動回路14・・・f□ f、 f
8. f、の信号群15・・・補償用信号周波数f。 16・・・上側のアイドラ信号群 17・・・下側のアイドラ信号群 18・・・打消信号群。 特許出願人 日 本放送協会 第1図 (a) 第1図 fl液枚− Jfl汲叛 −→− 第2図 第3図 (a) (b) ttut浪牧− 第4図 オ出°イf用イH9刀(dBtn) −第5図 オi1イ實用イ自号贋UL4ダ(trHxノー第6図 太2゜ 舌 量 (tシB〕″ を

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 半導体レーザーに複数周波数成分からなる・変調入
    力信号を印加して直接変調光出力を得るにあたシ、当該
    半導体レーザーにレーザー発振動作となるバイアス電流
    と正弦波の補償用信号とを刃口え、前記補償用信号の周
    波数を前記半導体レーザーの緩和振動周波数と前記1・
    ・変調入力信号の周波数との差もし7くは和の周波数の
    近傍に設定するとともに1前記補償用信号のレベルおよ
    び周波数を調整して、所要帯域内の前記複数周波数成分
    による相互変調成分を除去することを特徴とする半導体
    レー゛ザーの非直線性補償装置。
JP10768984A 1984-05-28 1984-05-28 半導体レ−ザ−の非直線性補償装置 Granted JPS60251685A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10768984A JPS60251685A (ja) 1984-05-28 1984-05-28 半導体レ−ザ−の非直線性補償装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10768984A JPS60251685A (ja) 1984-05-28 1984-05-28 半導体レ−ザ−の非直線性補償装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60251685A true JPS60251685A (ja) 1985-12-12
JPH0410751B2 JPH0410751B2 (ja) 1992-02-26

Family

ID=14465467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10768984A Granted JPS60251685A (ja) 1984-05-28 1984-05-28 半導体レ−ザ−の非直線性補償装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60251685A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0410751B2 (ja) 1992-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0768765B1 (en) Bias system in an optical CATV modulator
US5327279A (en) Apparatus for linearization of optic modulators using a feed-forward predistortion circuit
US5321543A (en) Apparatus and method for linearizing an external optical modulator
JP3515116B2 (ja) Rf成分を有する光周波数の発生
US5515199A (en) Optical system employing near-incoherent processing for distortion correction
Kalman et al. Dynamic range of coherent analog fiber-optic links
US5210633A (en) Apparatus and method for linearizing the operation of an external optical modulator
Rustako et al. A wide-band phase-feedback inverse-sine phase modulator with application toward a LINC amplifier
JPH02148929A (ja) 光送信器及び相互変調積低減方法
KR100325573B1 (ko) 광학데이타신호를변조하기위해레이저에의해사용되는전기변조신호를발생하는방법및이에적합한이퀄라이저
US5410561A (en) Optical wavelength converter for obtaining wavelength conversion efficiency
US11480845B2 (en) Microwave photonic links and methods of forming the same
JPS60251685A (ja) 半導体レ−ザ−の非直線性補償装置
US20030039013A1 (en) Dynamic dispersion compensation in high-speed optical transmission systems
US6778310B2 (en) Method and system for generating narrow optical pulses
JPH11112433A (ja) Fm変調器
JPS624900B2 (ja)
SU1270865A1 (ru) Формирователь амплитудно-модулированных сигналов
JPH047882A (ja) 半導体レーザ装置
SU1104641A1 (ru) Формирователь двухфазных балансно-модулированных сигналов
SU560363A1 (ru) Устройство дисперсии частотно-модулированного сигнала
JP3727136B2 (ja) 歪補償装置
Ellis et al. Feedback control of a linearised Mach-Zehnder modulator for SCM applications
JPS61274532A (ja) 光伝送装置
JPH0758693A (ja) 発光素子モジュール