JPS63265480A - 光伝送装置 - Google Patents

光伝送装置

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JPS63265480A
JPS63265480A JP62098563A JP9856387A JPS63265480A JP S63265480 A JPS63265480 A JP S63265480A JP 62098563 A JP62098563 A JP 62098563A JP 9856387 A JP9856387 A JP 9856387A JP S63265480 A JPS63265480 A JP S63265480A
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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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は光伝送装置に関し１％に周囲温度の影響を受け
ずに安定に光伝送できるようにするための改良に関する
。
［従来の技術］ 従来、この種の光伝送装置では１発光素子から伝送路で
ある光ファイバに入射される光出力が周囲温度の変化に
かかわシなく一定値に保たれる必要がある。これを実現
する方法としては、ｆｌＪえば■光源自身の光出力を検
出し制御する方法や■光源自身の温度を常時一定に保つ
不法が採用されている。
以下、光源として半導体レーデを例にして説明する。■
の方法は、光ファイバに結合する側とは反対方向の半導
体レーデからの光出力を光検出器で検出し、光ファイバ
への平均光出力が一定となるように半導体レーデのバイ
アス電流を制御する方法である。この場合には半導体レ
ーザの電流閾値は温度変動により増減する。
これに対し、半導体レーザの電流閾値を周囲温度の変動
にかかわシなく一定値に保つのが■の方法である。■の
方法では、温度センサによシ半導体レーデの温度を検出
し、温度の変動がなくなるように吸熱発熱器への電流を
制御して、半導体レーデの温度を一定にしている。ここ
で、吸熱発熱器は一般的にサーモ・エレクトリッククー
ラと呼ばれており、熱電効果の中のＲルチェ効果を利用
した素子のことである。
光伝送装置では１以上の様な方法の少なくとも一方を用
いて２品質の良い、且つ安定な光伝送を実現しようとし
ている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述した従来の制御方法をそのまま利用
したのでは、光伝送装置の使用可能な周囲温度は限定さ
れ、厳しい環境下での使用には適さない。半導体レーデ
を例にしてみると、使用可能な温度範囲は通常０℃以上
６０℃以下である。
６０℃以上になると、外部微分量子効率の温度依存性に
伴う光出力−ドライブ電流特性の光出力の飽和傾向が極
めて強くなり、また電流閾値の上昇傾向も速まる。この
ため、高い光出力が保持できなくなシ、シたがって高温
時での使用には適さない。
他方、０℃以下では、露点以下のため半導体レーデ素子
レベルでの光出力のキンク判定が難しくなるという問題
があシ、キンクを生じた場合に光出力がその近傍で不安
定となる。
吸熱発熱器を使用する場合には１周囲温度と半導体レー
デ自身の温度差としては４０〜４５℃までが可能であり
、半導体レーデ自身の温度を２５℃とすれば６５〜７０
℃の周囲温度が上限と言えよう。また吸熱発熱器の使用
に伴うＩＡ前後の電流源確保や消費電力の大きさも光伝
送装置としては問題でアシ、極力消費電力を小さくする
必要がある。
本発明の目的はこのような従来の欠点を除去するもので
あり、厳しい環境下でも十分安定に光伝送できる光伝送
装置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、半導体発光素子と、該半導体発光素子からの
出力光の一部を検出し出力光の安定化を図る第１の帰還
回路と、前記半導体発光素子の温度を温度センサで検出
し吸熱発熱器によシ温度制御する第２の帰還回路とを含
む光伝送装置において、前記温度センサで検出した温度
があらかじめ定められた指定温度範囲内であるか否かを
判別する回路を備え、該判別回路の出力に応じて前記第
１の帰還回路あるいは第２の帰還回路を動作させるよう
にしたことを特徴とする。
具体的に言えば、前記判別回路は、前記温度センサで検
出した温度が前記指定温度範囲外になると前記第２の帰
還回路を作動させる。
［実施例］ 次に１本発明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の光伝送装置の構成図を、第
２図は温度センサであるサーミスタの抵抗値の温度依存
性を示す図である。。
半導体レーデ１０からの前方光出力１１は結合回路１２
によシ光ファイバ１３へ入射する。光モジュール１４は
光出力の安定化のため２つの制御手段を備えている。１
つは、半導体レーデ１０からの後方光出力１５を光検出
器１６で検出し、半導体レーデ１０からの光出力が周囲
温度Ｔａに左右されることなく一定値を保つように第１
の帰還回路１７で光出力制御をするものである。半導体
レーデ１０の電流閾値Ｉｔｈは”ｔｈ　ＱＣｅｘｐ　（
Ｔａ／Ｔｏ　）で表わライブ電流を増減している。ここ
で、Ｔｏは半導体レーザ１０やそのマウント方法に依存
する定数であるが、Ｔａが５０℃〜６０℃のあたりで変
曲点をむかえ、それ以上の周囲温度で急減する。このこ
とは６０℃以上で大幅なドライブ電流の増加が必要なこ
とを示している。このため第１の帰還回路１７では、上
限となる周囲温度Ｔ、を６θ℃とした。また、半導体レ
ーデ使用上の信頼性面からキンクの生じない下限となる
周囲温度Ｔ８を０℃とした。したがって、第１の帰還回
路１７の有効温度範囲は０℃から６０℃までとなる。こ
こで、０℃、６０℃の上限・下限値を測定するのが、温
度センサとしてのサーミスタ１８である。
第２図で示すように、サーミスタ１８の抵抗値はわずか
の温度変化に対して敏感に反応する。サーミスタ１８は
半導体レーデ１０に近接して実装されておシ、これらを
吸熱発熱器１９上に固定している。したがって、吸熱発
熱器１９への電流の増減によって半導体レーデ１０は加
熱されたりあるいは冷却されたりする。
判別回路２０ではサーミスタ１８からの抵抗値の大きさ
によって温度条件を３つにふるいわけて第２の帰還回路
２１へその情報をおぐる。すなわち１周囲源度Ｔａが下
限値Ｔ１＝０℃以下となった場合には、吸熱発熱器１９
上のサーミスタ１８の抵抗値を３０にΩにするように吸
熱発熱器１９へ電流を供給して半導体レーザ１０を加熱
する。逆に。
周囲温度Ｔａが上限値Ｔ２＝６０℃以上となった場合に
は、す７ミスタ１８抵抗値が３にΩになるよう吸熱発熱
器１９へ上記とは逆方向の電流を供給して半導体レーデ
１０を冷却する。周囲温度Ｔａが００から６０℃の間に
あるときは、吸熱発熱器１９への電流供給は全くなく、
光出力の安定化を第１の帰還回路１７でのみ行なうこと
になる。
以上のような考えにたつと９例えば−４０’から８５℃
の範囲までは使用温度範囲を拡張することが出来、しか
も吸熱発熱器１９への電流値の大きさは０．５　Ａ前後
と従来の約半分に抑えることができるため消費電力の点
からも有利となる。判別回路２０としては、サーミスタ
１８の抵抗値の大きさを三段階に分け、どの指令に基づ
いて温度制御すべきか判定するものであり、Ｔ□　、Ｔ
２に相当する値は適用する温度範囲から判断すればよい
。
温度制御はブリッジ回路による方法で制御するのが一般
的に知られている。
本発明は以上の代表的な実施例の他にいくつかの変形が
考えられる。例えば、前記実施例では半導体発光素子と
して半導体レーデを、温度センサとしてサーミスタをそ
れぞれ用いたが、特に限定されるものではない。したが
って１判別回路２０の中で評価に用いた抵抗値の大きさ
についても周囲の温度変化に対応して温度センサから得
られる物理量が何であるかによって適宜変更されうろこ
とは言うまでもない。また、実施例に用いた数値は特定
の場合に適用したものであり、限定されないことは言う
までもない。
更に、実施例では９例えば周囲温度Ｔａが０〜６０℃の
範囲のときに光出力制御用の第１の帰還回路１７を使用
し、それ以外の温度のときに第２の帰還回路２１を使用
したが、その正反対の方法を用いてもよい。すなわち、
第３図に示すように９例えば周囲温度Ｔａが０〜６０℃
の範囲のときに第２の帰還回路２１を用いである任意の
値に半導体し一ザの温度を固定し、その範囲を越えたと
きに判別回路２０の出力で第１の帰還回路１７を動作さ
せて併用する方法である。この場合には半導体レーデｌ
Ｏの温度は先に固定した値よりも増減するが、光出力の
安定性では特に差異はない。
［発明の効果〕 本発明によれば、光出力制御と半導体レーデの温度制御
の組合せを利用することによシ従来以上に使用温度範囲
を拡げることができるとともに。
吸熱発熱器使用にみられる消費電力の増加を半減させる
ことが可能なことがわかった。また、使用温度範囲が９
例えば−４０’から８５℃であったとしても半導体レー
ザ自体の動作温度範囲はｏ″から６０℃の範囲でよいた
め長寿命化の点でも有利になることもわかった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例の光伝送装置の構成図、
第２図は温度センサであるサーミスタの抵抗値の温度依
存性を示する図、第３図は本発明の第２の実施例の構成
図である。 １０・・・半導体レーザ、１１・・・前方光出力、１２
・・・結合回路、１３・・・光ファイバ、１４・・・光
モジュール、１５・・・後方光出力、１６・・・光検出
器、１７・・・第１の帰還回路、１８・・・サーミスタ
、１９・・・吸熱発熱器、２０・・・判別回路、２１・
・・第２の帰還回路。 第１図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、半導体発光素子と、該半導体発光素子からの出力光
    の一部を検出し出力光の安定化を図る第１の帰還回路と
    、前記半導体発光素子の温度を温度センサで検出し吸熱
    発熱器により温度制御する第２の帰還回路とを含む光伝
    送装置において、前記温度センサで検出した温度があら
    かじめ定められた指定温度範囲内であるか否かを判別す
    る回路を備え、該判別回路の出力に応じて前記第１の帰
    還回路あるいは第２の帰還回路を動作させるようにした
    ことを特徴とする光伝送装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の光伝送装置において、
    前記判別回路は、前記温度センサで検出した温度が前記
    指定温度範囲外になると前記第２の帰還回路を作動させ
    ることを特徴とする光伝送装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の光伝送装置において、
    前記判別回路は、前記温度センサで検出した温度が前記
    指定温度範囲内にある時前記第２の帰還回路のみを作動
    させ、前記指定温度範囲外になると前記第１の帰還回路
    をも作動させることを特徴とする光伝送装置。
JP9856387A 1987-04-23 1987-04-23 光伝送装置 Expired - Lifetime JPH0821747B2 (ja)

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