JPS6316730A - 光送信回路 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アナログ信号で発光素子を直接強度変調する
光送信回路に関し、特に発光素子の出力光の一部を復調
して入力アナログ信号に帰還し、発光素子の非線形ひず
みおよび雑音の軽減を図った光送信回路に関する。

〔概要〕

本発明は、入力アナログ信号で発光素子を駆動し、この
発光素子の出力光の一部を受光素子にて復調した後、上
記入力アナログ信号に帰還するように構成された光送信
回路において、 上記受光素子にアバランシェホトダイオードを用い、そ
のバイアス電圧を可変にしてその増倍率を変化できるよ
うにすることにより、 素子交換に伴う回路の再調整を簡単化するとともに、素
子特性への要求をゆるめて経済化を図ったものである。

〔従来の技術〕

第２図は、従来の光送信回路の一例を示すブロツク構成
図である。第２図において、１はアナログ信号の入力端
子、２は減算器、３は増幅器、４は半導体レーザ、５は
フォトダイオード、６は増幅器および７はバイアス回路
である。入力アナログ信号は入力端子１に入力され、増
幅器６の出力信号を減算器２によって差し引かれ増幅器
３に導かれ適当にレベル変換および電圧−電流変換を受
けた後、半導体レーザ駆動電流ｉＬｏとなり、半導体レ
ーザ４を駆動する。半導体レーザ４の出力光Ｐｒは光フ
ァイバ等の伝送路へ導かれる。一方、半導体レーザ４に
光学的に結合されていて、通常は半導体レーザ４と構造
的に一体化されているフォトダイオード５は、半導体レ
ーザ４からＰ、なる光電力を受け、ｉ、。なる復調出力
電流を増幅器６へ送り出し、増幅器６は復調出力電流ｉ
ＰＩ＋を増幅して減算器２へ導く。バイアス回路７はフ
ォトダイオード５にバイアス電圧Ｖ？ｔ＋を印加するも
のであるが、フォトダイオード５が充分な高周波特性を
もつような電圧を供給する。

減算器２、増幅器３、半導体レーザ４、フォトダイオー
ド５、および増幅器６により構成される負帰還ループの
作用により半導体レーザ４の出力光Ｐｔの非線形ひずみ
や雑音等を軽減し高品質な信号の伝送が可能となってい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の光送信回路において、半導体レーザ４の
微分量子効率をηＬｆｌｓ半導体レーザ４とフォトダイ
オード５の結合効率をに１フオトダイオード５の量子効
率をηＰＤとすれば、半導体レーザ駆動電流ｉＬゎから
復調出力電流ｉ、ゎへの伝達比率αは、 ｔｓ と表わされ、ηＬＤ−１ＰｋやηＰ０の値に応じてαの
値も変化し、従って通常は一体化されている半導体レー
ザ４とフォトダイオード５を交換するごとに、負帰還ル
ープのループ利得特性やループ位相特性を一定にするた
めには、増幅器６または増幅器３の利得や位相を調整し
なければならない欠点がある。あるいは増幅器３．６の
調整をしないためには、上記の伝達比率αがある狭い範
囲にある半導体レーザとフォトダイオードの組しか使用
できなくなり極めて不経済であるという欠点がある。

本発明の目的は、上記の欠点を除去することにより、素
子交換による再調整が簡単で、かつ素子への要求特性が
きびしくなく経済化を図ることのできる光送信回路を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、入力アナログ信号で発光素子を駆動する駆動
手段と、上記発光素子からの出力光の一部を受光する受
光素子を含む復調手段と、この復調手段の出力を上記人
力アナログ信号に相加する相加入手段とを備えた光送信
回路において、上記受光素子はアバランシェホトダイオ
ードであり、このアバランシェホトダイオードにバイア
ス電圧を供給する可変バイアス回路を備えたことを特徴
とする。

〔作用〕

本発明は、復調手段としてアバランシェホトダイオード
を用い、可変バイアス回路によりそのバイアス電圧を調
整する。アバランシェホトダイオードはバイアス電圧に
よりその増倍率Ｍが変わり、その復調出力電流ｉ４□が
変化するので、素子交換時において、アバランシェホト
ダイオードのバイアス電圧を調整することにより、回路
特性を一定に保ことが可能となる。従って発光素子およ
び受光素子の特性も特にきびしくする必要がなく低価格
の素子が用いられるので、経済化を図ることも可能とな
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。第１図において、１はアナログ信号の入力端子、２
は減算器、３は増幅器、４は半導体レーザ、８はアバラ
ンシェホトダイオード、６は増幅器および９は可変バイ
アス回路である。

本発明の特徴は、第１図において、アバランシェホトダ
イオード８および可変バイアス回路９を設けたことにあ
る。

次に、本実施例の動作について説明する。入力アナログ
信号は入力端子１に入力され、増幅器６の出力信号を減
算器２によって差し引かれ増幅器３に導かれ、適当にレ
ベル変換および電圧−電流変換を受けた後、半導体レー
ザ駆動電流ｉＬＤとなり半導体レーザ４を駆動する。半
導体レーザ４の出力光Ｐｒは光ファイバ等の伝送路へ導
かれる。

一方、半導体レーザ４に光学的に結合されているアバラ
ンシェホトダイオード８は、半導体レーザ４からＰｌな
る光電力を受け、可変バイアス回路９から供給されるバ
イアス電圧Ｖ　ＡＰＤにより決まる増倍率に応じた復調
出力電流ｉ　ＡＰｌｌを増幅器６へ送り出し、増幅器６
は復調出力電流ｉ　ＡＦＤを増幅して減算器２へと導く
。第２図の従来例と同様に、減算器２、増幅器３、半導
体レーザ４、アバランシェホトダイオード８および増幅
器６により構成される負帰還ループの作用により半導体
レーザ４の出力光Ｐｆの非線形ひずみや雑音等を軽減し
高品質な信号の伝送が可能であるだけでなく、半導体レ
ーザ４やアバランシェホトダイオード８を交換したりあ
るいは半導体レーザ４とアバランシェホトダイオード８
の結合率が異なっても半導体レーザ駆動電流ｉＬＤから
復調出力電流１０゜への伝達比率αを可変バイアス回路
９からのバイアス電圧ＶＡ、Ｄを変化させて、アバラン
シェホトダイオード８の増倍率Ｍを変化させることによ
り、常に一定に保ことができ、負帰還ループのループ利
得特性や位相特性を半導体レーザ４やアバランシェホト
ダイオード８や両者の結合率に応じて一々調整する必要
がないようにできる。

すなわち、第１図において、半導体レーザ４の微分量子
効率をη１、半導体レーザ４とアバランシェホトダイオ
ードの結合率をに１アバランシエホトダイオードの量子
効率をηＡＰＩｌｌとすれば、伝達比率αは、 ＬＩＩ となり、ηＬＤ　　、ｋまたはη１．が異なってもアバ
ランシェホトダイオード８に印加するバイアス電圧Ｖ　
ＡＰｌｌを可変させてその増倍率ＭをηＬＤ’に’　　
ＩＡＰＤ　　　°　Ｍ”一定となるようにすれば、伝達
比率αは常に一定になる。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明は、入力アナログ信号によ
って強度変調される発光素子の出力光の一部をアバラン
シェホトダイオードによって復調して入力アナログ信号
に帰還し、アバランシェホトダイオードへのバイアス電
圧を調整して上記アバランシェホトダイオードの増倍率
を適当に選ぶことにより、上記半導体レーザの駆動電流
から上記アバランシェホトダイオードの復調出力電流ま
での伝達比率を一定になるように構成することにより、
半導体レーザによって微分量子効率が異なったり、半導
体レーザとアバランシェホトダイオードの結合率が異な
ったりした場合においても、負帰還ループ内の増幅器の
利得や位相特性を異ならせることなくして、アバランシ
ェホトダイオードのバイアス電圧を調整するという容易
な方法のみで、負帰還ループのループ利得や位相特性を
一定に保ことができるとともに、使用可能な半導体Ｌ／
−ｑの微分量子効率の範囲、アバランシェホトダイオー
ドの量子効率の範囲および半導体レーザとアバランシェ
ホトダイオードの結合率の範囲が拡がり経済性に寄与す
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図。 第２図は従来例を示すブロック構成図。 １・・・入力端子、２・・・減算器、３・・・増幅器、
４・・・半導体レーザ、５・・・フォトダイオード、６
・・・増幅器、７・・・バイアス回路、８・・・アバラ
ンシェホトダイオード、９・・・可変バイアス回路、Ｉ
ＡＰＤ、ＩＦＤ・・・復調出力電流、ｉＬｄ・・・半導
体レーザ駆動電流、Ｐ、・・・出力光、Ｐ、・・・光電
力、■ＡＰＤ、■ＦＤ・・・バイアス電圧。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力アナログ信号で発光素子（４）を駆動する駆
   動手段（３）と、上記発光素子からの出力光の一部を受
   光する受光素子を含む復調手段と、この復調手段の出力
   を上記入力アナログ信号に相加する相加入手段（２、６
   ）とを備えた光送信回路において、 上記受光素子はアバランシェホトダイオード（８）であ
   り、このアバランシェホトダイオードにバイアス電圧を
   供給する可変バイアス回路（９）を備えた ことを特徴とする光送信回路。