KR200167892Y1 - Device for controlling output of light - Google Patents
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Abstract
본 고안은 아날로그 신호를 광신호로 변환하여 송출하는 장치에 있어서 송광소자인 반도체 레이저 다이오드의 출력 레벨로 온도 변화를 감지하고 그 감지한 온도 변화에 따라 변조신호의 레벨을 조절하여 광출력시 아날로그 변조신호의 레벨이 변화하는 것을 방지하도록 한 광출력 제어장치에 관한 것으로서, 이러한 본 고안은 아날로그 변조신호를 광신호로 변환하여 송출하는 송광부와 송광부의 광출력 레벨을 모니터링 하는 모니터로 이루어진 송광 및 모니터부와; 모니터에서 출력되는 신호 레벨을 연산 증폭하는 제 1 연산 증폭기와; 제1 연산 증폭기에서 출력되는 신호 레벨을 2차 연산 증폭하고 그 결과치를 아날로그 변조신호의 이득을 제어하는 제어 신호로 출력하는 제2 연산 증폭기와; 제2 연산 증폭기에서 출력되는 이득 제어 신호에 따라 이득을 가변 시켜 송광부에 입력되는 아날로그 변조신호의 레벨을 조절하는 변조신호 레벨 조절기를 구비함으로써, 별도의 온도 감지 센서와 냉각 회로를 사용하지 않고도 아날로그 변조신호의 레벨을 일정하게 유지시킬 수 있다.The present invention detects the temperature change by the output level of the semiconductor laser diode, which is a light transmitting element, and converts the analog signal into the optical signal, and adjusts the level of the modulated signal according to the sensed temperature change. The present invention relates to an optical output control device for preventing a change in the level of a signal, and the present invention provides a transmission and monitor comprising a transmitter for converting and outputting an analog modulated signal to an optical signal and a monitor for monitoring the optical output level of the transmitter. Wealth; A first operational amplifier for operational amplifying the signal level output from the monitor; A second operational amplifier for performing quadratic operational amplification of the signal level output from the first operational amplifier and outputting the result as a control signal for controlling the gain of the analog modulation signal; By adjusting the gain according to the gain control signal output from the second operational amplifier to adjust the level of the analog modulation signal input to the transmitting unit, by providing a modulation signal level regulator, without using a separate temperature sensor and cooling circuit The level of the modulation signal can be kept constant.
Description
본 고안은 광출력 제어에 관한 것으로, 특히 아날로그 신호를 광신호로 변환하여 송출하는 장치에 있어서 송광 소자인 반도체 레이저 다이오드의 출력 레벨로 온도 변화를 감지하고 그 감지한 온도 변화에 따라 변조신호의 레벨을 조절하여 광출력시 레벨이 일정해지도록 한 광출력 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to the control of light output, in particular, in a device for converting and transmitting an analog signal to an optical signal, a temperature change is detected by an output level of a semiconductor laser diode, which is a light transmitting element, and a level of a modulated signal according to the detected temperature change. The present invention relates to a light output control device that adjusts the level so that a level becomes constant during light output.
일반적으로, 아날로그 변조신호를 광신호로 변환하여 전송하는 장치는, 송광소자인 반도체 레이저 다이오드가 온도의 변동에 의한 바이어스 커브의 변화가 민감하여 조그마한 온도 변동에도 아날로그 신호의 레벨을 변동시키게 된다.In general, in an apparatus for converting an analog modulated signal into an optical signal and transmitting the optical signal, the semiconductor laser diode, which is a light transmitting element, is sensitive to a change in the bias curve due to a temperature change, thereby changing the level of the analog signal even with a slight temperature change.
따라서 이러한 반도체 레이저 다이오드의 온도 변화를 검출하여 냉각 회로를 적절하게 제어함으로써 아날로그 변조신호가 변화되는 것을 방지한다.Accordingly, the analog modulation signal is prevented from being changed by detecting the temperature change of the semiconductor laser diode and controlling the cooling circuit appropriately.
첨부한 도면 도 1은 종래 광출력 제어장치 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional light output control device.
이에 도시된 바와 같이, 아날로그 변조신호르 광신호로 변환하여 송출하는 송광부(11)와 상기 송광부(11)의 광출력 레벨을 모니터링 하는 모니터(12)로 이루어진 송광 및 모니터부(10)와, 상기 모니터(12)에서 출력되는 신호 레벨을 연산 증폭하는 제1 연산 증폭기(20)와, 상기 제1 연산 증폭기(20)에서 출력되는 신호 레벨에 따라 바이어스르 가변 시켜 상기 송광부(11)의 출력 레벨을 제어하는 바이어스 발생기(30)로 구성되었다.As shown therein, the transmission and monitor unit 10 includes a transmitter 11 for converting and transmitting an analog modulation signal into an optical signal and a monitor 12 for monitoring the light output level of the transmitter 11. The first operational amplifier 20 performs operational amplification on the signal level output from the monitor 12, and the bias is variable according to the signal level output from the first operational amplifier 20. It consists of a bias generator 30 that controls the output level.
이와 같이 구성된 종래 광출력 제어장치는 먼저 송광 및 모니터부(10)내의 송광부(11)에서 송출할 아날로그 변조신호를 그에 상응하는 광신호로 변환을 하여 송출하게 된다.The conventional optical output control device configured as described above first converts an analog modulated signal to be transmitted by the transmitter 11 in the transmitter and monitor unit 10 into an optical signal corresponding to the transmitter.
이때, 모니터(12)는 상기 송광부(11)에서 송출되는 광출력을 모니터링 하게되고, 제1 연산 증폭기(20)는 상기 모니터(12)에서 출력되는 광출력 레벨에 대응하는 신호를 발생하게 된다.In this case, the monitor 12 monitors the light output from the transmitter 11, and the first operational amplifier 20 generates a signal corresponding to the light output level output from the monitor 12. .
그러면 바이어스 발생기(30)는 상기 제1 연산 증폭기(20)에서 출력되는 신호에 대응하게 바이어스를 가변 시켜 발생시키게 되고, 이와 같이 발생되는 바이어스가 상기 송광부(11)내의 송광 소자인 반도체 레이저 다이오드를 제어하는 광출력 레벨을 제어하게 된다.Then, the bias generator 30 generates the variable by varying the bias corresponding to the signal output from the first operational amplifier 20, and the bias generated in this way is a semiconductor laser diode which is a light transmitting element in the light transmitting unit 11. The controlling the light output level is controlled.
한편, 이러한 종래 광출력 제어장치는, 상기 송광 소자인 반도체 레이저 다이오드가 온도에 매우 민감하게 반응하는데, 이때 온도가 높아지면 아날로그 변조신호의 레벨이 변경되어 오류된 신호가 송출되어진다.On the other hand, in the conventional optical output control device, the semiconductor laser diode, which is the light transmitting element, reacts very sensitively to temperature. At this time, when the temperature increases, the level of the analog modulated signal is changed and an error signal is transmitted.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 종래에는 반도체 레이저 다이오드의 주변에 온도 감지 센서를 장착시키고, 그 온도 감지 센서에 의해 감지되는 온도에 따라 쿨링 회로를 제어한다. 즉, 온도가 높은 경우에는 쿨링 회로가 동작을 하여 냉각 기능이 수행된다.Therefore, in order to solve this problem, conventionally, a temperature sensor is mounted around the semiconductor laser diode, and the cooling circuit is controlled according to the temperature detected by the temperature sensor. That is, when the temperature is high, the cooling circuit operates to perform the cooling function.
그러나 이러한 종래의 광출력 제어장치는, 온도 변화에 의해 반도체 레이저 다이오드의 출력 변화를 방지하기 위해서 별도로 온도 감지 센서와 냉각회로를 구비하므로, 회로 구성이 복잡할 뿐만 아니라 온도 감지 센서나 냉각 회로의 제품 단가가 비싸 경제적이지 못하다는 단점이 있었다.However, such a conventional optical output control device is provided with a temperature sensor and a cooling circuit separately in order to prevent a change in output of the semiconductor laser diode due to temperature change, so that the circuit configuration is not only complicated, but also a product of the temperature sensor or the cooling circuit. There was a disadvantage that the unit price is not economical.
이에 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로,The present invention is proposed to solve the above problems of the prior art,
본 고안은 아날로그 신호를 광신호로 변환하여 송출하는 장치에 있어서 송광소자인 반도체 레이저 다이오드의 출력 레벨로 온도 변화를 감지하고 그 감지한 온도 변화에 따라 변조신호의 레벨을 조절하여 광출력시 아날로그 신호의 레벨이 변화되는 것을 방지하도록 한 광출력 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is a device for converting an analog signal into an optical signal and transmitting the optical signal by detecting the temperature change with the output level of the semiconductor laser diode which is a light transmitting element and adjusting the level of the modulation signal according to the detected temperature change. It is an object of the present invention to provide a light output control device which prevents the level of the light source from being changed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 장치는,Apparatus according to the present invention for achieving the above object,
아날로그 변조신호를 광신호로 변환하여 송출하는 송광부와 상기 송광부의 광출력 레벨을 모니터링 하는 모니터로 이루어진 송광 및 모니터부와;A transmitter and monitor unit comprising a transmitter for converting and transmitting an analog modulation signal into an optical signal and a monitor for monitoring an optical output level of the transmitter;
상기 모니터에서 출력되는 신호 레벨을 연산 증폭하는 제1 연산 증폭기와;A first operational amplifier for operational amplifying the signal level output from the monitor;
상기 제1 연산 증폭기에서 출력되는 신호 레벨을 2차 연산 증폭하고 그 결과치를 아날로그 변조신호의 이득을 제어하는 제어 신호로 출력하는 제2 연산 증폭기와;A second operational amplifier for performing quadratic operational amplification of the signal level output from the first operational amplifier and outputting the result as a control signal controlling the gain of the analog modulation signal;
상기 제2 연산 증폭기에서 출력되는 이득 제어 신호에 따라 이득을 가변 시켜 상기 송광부에 입력되는 아날로그 변조신호의 레벨을 조절하는 변조신호 레벨조절기로 구성됨을 특징으로 한다.And a modulation signal level adjuster for varying a gain according to a gain control signal output from the second operational amplifier to adjust a level of an analog modulation signal input to the transmitter.
도 1은 종래 광출력 제어장치 구성도.1 is a configuration diagram of a conventional light output control device.
도 2는 본 고안에 의한 광출력 제어장치 구성도.2 is a block diagram of a light output control apparatus according to the present invention.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10 : 송광 및 모니터부 20 : 제1 연산 증폭기10: transmission and monitoring unit 20: first operational amplifier
30 : 바이어스 발생기 40 : 제2 연산 증폭기30: bias generator 40: second operational amplifier
50 : 변조신호 레벨 조절기50: modulating signal level controller
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention in detail as follows.
첨부한 도면 도2는 본 고안에 의한 광출력 제어장치 구성도이다.2 is a block diagram of a light output control apparatus according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 아날로그 변조신호를 광신호로 변환하여 송출하는 송광부(11)와 상기 송광부(11)의 광출력 레벨을 모니터링 하는 모니터(12)로 이루어진 송광 및 모니터부(10)와; 상기 모니터(12)에서 출력되는 신호 레벨을 연산 증폭하는 제1 연산 증폭기(20)와; 상기 제1 연산 증폭기(20)에서 출력되는 신호 레벨에 따라 바이어스를 가변 시켜 상기 송광부(11)의 출력 레벨을 제어하는 바이어스 발생기(30)와; 상기 제1 연산 증폭기(20)에서 출력되는 신호 레벨을 2차 연산 증폭하고 그 결과치를 아날로그 변조 신호의 이득을 제어하는 제어 신호로 출력하는 제2 연산 증폭기(40)와; 상기 제2 연산 증폭기(40)에서 출력되는 이득 제어 신호에 따라 이득을 가변 시켜 상기 송광부(11)에 입력되는 아날로그 변조신호의 레벨을 조절하는 변조신호 레벨 조절기(50)로 구성된다.As shown therein, the transmission and monitor unit 10 includes a transmitter 11 for converting and transmitting an analog modulation signal into an optical signal and a monitor 12 for monitoring the light output level of the transmitter 11. ; A first operational amplifier (20) for operational amplifying the signal level output from the monitor (12); A bias generator (30) for controlling the output level of the transmitter (11) by varying the bias according to the signal level output from the first operational amplifier (20); A second operational amplifier (40) for performing quadratic operational amplification of the signal level output from the first operational amplifier (20) and outputting the result as a control signal for controlling the gain of the analog modulation signal; The modulation signal level adjuster 50 adjusts the level of the analog modulation signal input to the transmitter 11 by varying the gain according to the gain control signal output from the second operational amplifier 40.
이와 같이 구성된 본 고안에 의한 광출력 제어장치는, 송출할 아날로그 변조신호가 변조신호 레벨 조절기(50)를 통한 후 송광 및 모니터부(10)에 입력되며, 상기 송광 및 모니터부(10)내의 송광부(11)는 송출할 아날로그 변조신호를 그에 상응하는 광신호로 변환을 하여 송출하게 된다.In the optical output control device according to the present invention configured as described above, the analog modulation signal to be transmitted is input to the transmission and monitoring unit 10 after the modulation signal level controller 50, and the transmission and transmission in the monitor unit 10 The lighter 11 converts an analog modulated signal to be transmitted into an optical signal corresponding thereto to transmit the light.
이때, 모니터(12)는 상기 송광부(11)에서 송출되는 광출력을 모니터링 하게 되고, 제1 연산 증폭기(20)는 상기 모니터(12)에서 출력되는 광출력 레벨에 대응하는 신호를 발생하게 된다.In this case, the monitor 12 monitors the light output from the transmitter 11, and the first operational amplifier 20 generates a signal corresponding to the light output level output from the monitor 12. .
그러면 바이어스 발생기(30)는 상기 제1 연산 증폭기(20)에서 출력되는 신호에 대응하게 바이어스를 가변 시켜 발생시키게 되고, 이와 같이 발생되는 바이어스가 상기 송광부(11)내의 송광 소자인 반도체 레이저 다이오드를 제어하는 광출력 레벨을 제어하게 된다.Then, the bias generator 30 generates the variable by varying the bias corresponding to the signal output from the first operational amplifier 20, and the bias generated in this way is a semiconductor laser diode which is a light transmitting element in the light transmitting unit 11. The controlling the light output level is controlled.
한편, 제2 연산 증폭기(40)는 상기 제1 연산 증폭기(20)에서 출력되는 신호를 상기 송광부(11)내의 반도체 레이저 다이오드의 온도 변화 값으로 입력받아 이를 소정 레벨로 연산 증폭하게 된다.Meanwhile, the second operational amplifier 40 receives the signal output from the first operational amplifier 20 as a temperature change value of the semiconductor laser diode in the transmitting unit 11 and amplifies it to a predetermined level.
이와 같이 제2 연산 증폭기(40)에서 연산 증폭되어 출력되는 신호는 변조신호 레벨 조절기(50)에 이득 제어 신호로 인가되며, 이에 따라 상기 변조신호 레벨조절기(50)는 그 이득 제어 신호에 따라 이득을 가변 시켜 입력되는 아날로그 변조신호의 레벨을 일정하게 제어하게 된다.In this way, the signal that is amplified and output from the second operational amplifier 40 is applied to the modulation signal level controller 50 as a gain control signal. Accordingly, the modulation signal level controller 50 gains according to the gain control signal. By varying, the level of the input analog modulation signal is controlled constantly.
즉, 광의 출력을 자동으로 조절하는 변동 신호를 이용하여 온도변화에 의한 아날로그 변조신호의 직선성을 보상해 줌으로써 별도의 온도 감지 센서와 냉각 회로를 사용하지 않고도 송광부내의 반도체 레이저 다이오드의 온도 변화로 아날로그 변조신호의 레벨이 변화되는 것을 방지하게 된다.That is, by compensating the linearity of the analog modulation signal due to the temperature change by using the change signal that automatically adjusts the light output, it is possible to change the temperature of the semiconductor laser diode in the transmitter without using a separate temperature sensor and cooling circuit. This prevents the level of the analog modulated signal from changing.
이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은, 광의 출력을 자동으로 조절하는 변동신호를 이용하여 온도 변화에 의한 아날로그 변조신호의 직선성을 보상해 줌으로써 별도의 온도 감지 센서와 냉각 회로를 사용하지 않고도 송광부내의 반도체 레이저 다이오드의 온도 변화로 아날로그 변조신호의 레벨이 변화되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention compensates the linearity of the analog modulated signal due to temperature change by using a change signal that automatically adjusts the output of light, thereby avoiding the use of a separate temperature sensor and cooling circuit. It is possible to prevent the level of the analog modulation signal from being changed due to the temperature change of the semiconductor laser diode.
또한, 온도 감지 센서와 냉각 회로를 사용하지 않고도 아날로그 변조신호의 레벨 변화를 일정하게 유지시킬 수 있으므로 정밀도를 높이고 경제적인 측면에서 매우 유리한 유용한 고안이다.In addition, since the level change of the analog modulated signal can be kept constant without using a temperature sensor and a cooling circuit, it is a useful design which is highly advantageous in terms of accuracy and economical aspect.
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