KR20080101065A - 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기 - Google Patents

자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기에 관한 것으로, 반도체 레이저 다이오드의 종류 및 특성에 관계없이 적절한 온도 보상을 수행하여 항상 일정 수준의 광출력을 제공하는 광 송신기에 관한 것이다.
좀 더 상세하게, 본 발명에 따른 광 송신기는 레이저 다이오드의 광 출력파워 평균 레벨을 감지할 수 있는 구성을 구비하여, 보다 정확하게 온도 보상에 따른 레이저 다이오드의 바이어스 전류량 제어를 수행한다. 또한 온도 보상을 위한 회로를 기 라이브러리화되어 있는 디지털 마이크로프로세서를 구비한 디지털 방식의 회로로 구비함으로써, 설계시 사용하는 변수에 문제가 있거나 칩 제작 공정상에 문제가 발생하더라도 외부에서 프로그램만 수정함으로써 쉽게 보상이 이루어질 수 있으며, 기존의 아날로그 방식의 회로에 의한 실시간 제어방식을 벗어나 디지털 샘플링에 의한 제어를 수행하기 때문에 연속신호 모드 광통신뿐만 아니라 빠른 동작속도를 요구하는 버스트 모드 광통신을 지원한다.
온도 보상, 광 송신기, 레이저 다이오드, 광, 광 출력파워

Description

자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기{OPTICAL TRANSMITTER WITH THE FUNCTION OF AUTOMATIC TEMPERATURE COMPENSATION}
도 1은 종래 반도체 레이저 다이오드의 특성 곡선을 도시한 도면,
도 2는 종래에 제안된 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기의 일 실시예 에 따른 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 광 송신기의 구성을 도시한 도면, 및
도 4a 및 도 4b는 각각 3에 도시된 디지털 제어부의 세부 구성에 대한 실시 예의 형태를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
200,300 : 레이저 구동회로 202,302 : 레이저 다이오드
204,304 : 수동 다이오드 206,308 : 전치증폭기(TIA)
208 : 아날로그 제어부 210 : 최대 홀드회로
212 : 연산증폭기 306 : 저역필터부
310 : 디지털 제어부
본 발명은 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기에 관한 것으로, 반도체 레이저 다이오드의 종류 및 특성에 관계없이 적절한 온도 보상을 수행하여 일정 수준이상의 소광비를 갖는 광출력을 제공하는 광 송신기에 관한 것이다.
도 1은 종래 반도체 레이저 다이오드의 특성 곡선을 도시한 도면이다.
일반적으로 광 송신 소자로서 이용되는 반도체 레이저 다이오드는 주변 온도가 상승할수록(T1 -> T2) 문턱전류(IthT1 < IthT2)가 증가한다. 따라서 일정한 광출력을 유지하기 위해서는 평균출력이 일정하게 유지되어야 한다.
또한, 반도체 레이저 다이오드는 주변 온도가 상승할수록(T1 -> T2) 전류-광출력 곡선의 기울기(n1 > n2)가 줄어들었다. 따라서, 디지털적으로 '1'레벨과 '0'레벨에 해당하는 광 파워의 비로 정의되는 소광비(Extinction Ratio = P1/P0, 여기서 P1은 '1'레벨의 광출력을, P0는 '0'레벨의 광출력을 의미함)가 온도가 상승할수록 감소하여 전송효율이 낮아지게 되었다.
그러나, 현재 출시되어 광 네트워크에서 사용되는 광 송신기의 경우 기술이 발달함에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이 반도체 레이저 다이오드는 온도가 변하더라도 전류-광출력 곡선의 기울기는 거의 변하지 않으므로(n1 = n2) 소광비는 거의 변화가 없게 되었다. 하지만 그렇다 하더라도 광 송신기에서 온도 변화에 대해서 평균출력을 일정하게 유지하며 일정한 광 출력파워를 제공하기 위해서는 반도체 레이저 다이오드의 바이어스 전류를 제어할 필요가 있다.
도 2는 종래에 제안된 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기의 일 실시예 에 따른 구성을 도시한 도면으로, 도시된 바와 같이, 광 송신기는 주변 온도가 올라감에 따라 동일한 구동전류에서 레이저 다이오드(202)의 광 출력파워가 줄어드는 특성을 보상하는 바이어스 전류 제어부(208)를 구비하고 있다.
이하, 광 송신기의 동작을 살펴보면, 수광 다이오드(204)의 출력전류는 전치증폭기(TIA : Trans-Impedance-Amplifier)(206)로 입력되어 전압신호로 변환된 후 바이어스 전류 제어부(208)의 최대 홀드회로(210)에 인가된다.
여기서, 최대 홀드회로(210)는 전치증폭기(206)로부터 입력된 전압의 최대 전압을 홀드하며, 그 홀드한 최대에 해당하는 DC 전압값은 레이저 구동회로(200)로 피드백되어, 반도체 레이저 다이오드(202)가 디지털적으로 '0'과 '1'에 해당하는 광 파워를 출력하도록 구동전류를 제어하는 동작이 이루어진다.
이를 좀 더 살펴보면, 전치증폭기(206)가 인버터형 전치증폭기인 경우, 레이저 다이오드(202)가 P0의 광 파워를 출력하게 되면 전치증폭기(206)에서 최대 레벨의 전압이 출력된다. 최대 홀드회로(210)는 최대 전압레벨에 해당하는 DC값을 연산증폭기(APC)(212)로 제공하게 되는데, 이때, 동작 온도가 증가하여 반도체 레이저 다이오드(202)의 광 출력파워가 줄어들게 되는 경우, 최대 홀드회로(210)에서 출력되는 전압레벨은 결과적으로 올라감에 따라 기준전압(Ref)보다 높은 DC 값을 나타낸다. 이에 따라, 연산 증폭기(212)는 최대 홀드회로(210)에서 출력되는 전압레벨의 DC값과 기준전압 갑과의 편차를 계산하고 그 편차만큼 레이저 다이오드(202)의 바이어스 전류가 증가되도록 레이저 구동회로(200)의 구동전류를 제어하는 기능을 수행하게 된다.
따라서, 레이저 다이오드(202)의 종류에 관계없이 기준전압(Ref)을 설정해 놓으면 상술한 피드백 제어에 의해 반도체 레이저 다이오드(202)의 광 출력파워가 유지되게 한다.
하지만, 도 2에 도시된 바와 같은 광 송신기는 전치증폭기(206), 최대 홀드회로(210), 연산증폭기(212) 등으로 이루어진 아날로그 피드백 회로를 통하여 직접 제어하는 구성을 가지고 있어, 설계가 제대로 된 경우에는 확실한 제어가 이루어질 수 있으나, 설계시 또는 칩 제작 공정상에 문제가 있다면 완성된 광 송신기에서 발생되는 오류를 보정할 수 없다는 문제점이 있다. 특히, 버스트(Burst) 모드로 동작할 경우 버스트 신호가 입력될 때마다 실시간 제어가 이루어져야 하므로, 한 버스트 구간 내에서 수광 다이오드(204), 전치증폭기(206), 최대 홀드회로(210), 연산증폭기(212) 등으로 구성된 피드백 동작이 완료되어야 하는데, 이러한 아날로그 피드백회로의 경우 피드백 회로 자체의 동작 속도가 이를 따라갈 수 없다는 문제점이 존재한다.
더불어, 종래의 광 송신기는 모든 버스트 활성(Burst Enable) 영역에서 바이어스 전류 제어신호가 발생하여 구조상 꼭 필요한 영역(Data On)에서만 온도보상 동작을 하도록 설계하기가 매우 어렵고, 더 나아가서는 리셋(Reset)이 해제되는 직후와 같은 시점에서 최대 홀드회로(210)에서 불필요한 전압이 발생하여 바이어스 전류 제어 동작에 오류가 발생할 수도 있다.
또한, 종래의 광 송신기는 버스트 비활성(Burst Disable) 영역에서 전류소스 를 오프하였다가 바이어스 전류 제어신호가 발생하는 나머지 영역에서 전류소스를 온하므로, 이러한 전류소스의 오프/온에 의한 잡음이 발생할 수 있다.
그러므로 본 발명의 목적은 레이저 다이오드의 종류 및 특성에 관계없이 온도 보상을 수행하여 일정한 광 출력파워를 제공하며, 주기적인 연속신호 모드(Continuous wave mode) 뿐만 아니라 다양한 버스트 모드(Burst mode)에서도 잡음없이 신뢰성있게 동작 가능한 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기는 광신호를 출력하는 레이저 다이오드; 입력 데이터에 따라 상기 레이저 다이오드의 광신호 출력을 제어하는 레이저 구동회로; 상기 레이저 다이오드의 광신호 출력에 대응하는 전류신호를 출력하는 수광 다이오드; 상기 수광 다이오드에서 출력된 전류신호의 평균레벨을 따라 상기 전류신호를 출력시키는 저역필터부; 상기 저역필터부에서 출력된 전류신호를 전압신호로 변환하여 출력하는 전치증폭기; 및 상기 전치증폭기에서 출력된 전압신호의 신호 레벨과 기 설정해 놓은 기준 전압과의 차이값을 계산하고, 그 계산된 차이값에 따라 상기 레이저 다이오드로 바이어스 전류를 제공하는 상기 레이저 구동회로의 바이어스 전류원을 제어하는 제어신호를 발생시키는 디지털 제어부;를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 디지털 제어부는 상기 버스트 신호가 있을 경우, 주기적으로 기 설정해 놓은 횟수만큼만 상기 전치증폭기에서 출력된 전압신호를 샘플링하고, 그 샘플링 값과 상기 기준전압과의 차이값을 계산하여 상기 레이저 구동회로의 바이어스 전류원을 제어하는 제어신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에서, 상기 디지털 제어부는 상기 전치증폭기에서 출력된 전압신호를 m 비트의 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 상기 아날로그-디지털 변환기에서 변환된 m 비트의 디지털 신호 값과 상기 기준전압과의 차이값을 계산하고, 그 계산된 차이값에 따라 상기 레이저 다이오드로 바이어스 전류를 제공하는 상기 레이저 구동회로의 바이어스 전류원을 제어하는 n 비트의 제어신호를 발생시키는 디지털 마이크로 프로세서; 및 상기 디지털 마이크로 프로세서에서 발생시킨 n 비트의 제어신호를 출력하는 디지털 출력부;로 구성되거나, 또는 디지털 출력부 대신에 상기 디지털 마이크로 프로세서에서 발생시킨 n 비트의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털-아날로그 변환기;를 구비하여 레이저 구동회로로 아날로그 형태의 바이어스 전류원 제어신호를 제공하도록 구성될 수도 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 반도체 레이저 다이오드의 온도 변화에 따른 광 출력 특성을 보상하는 피드백 회로 일부를 아날로그 회로 대신에 디지털 마이크로프로세서로 구성하여 사용되는 반도체 레이저 다이오드의 종류 및 특성에 관계없이 외부에서 수정 가능한 프로그램 설정만으로 주변 온도가 변하더라도 일정 수준이상의 소광비를 가지며 일정한 광 출력을 제공하는 광 송신기를 제안한다.
도 3은 본 발명에 따른 광 송신기의 구성을 도시하고 있으며, 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 광 송신기의 구성을 좀 더 살펴보도록 한다.
우선, 광 송신기는 입력 데이터에 따른 광신호를 제공하기 위해서 레이저 구동회로(300)와 레이저 다이오드(302)를 구비한다. 그래서 레이저 구동회로(300)는 입력 데이터에 따라서 레이저 다이오드(302)의 광신호 출력을 제어하고, 레이저 다이오드(302)는 레이저 구동회로(300)의 제어에 따른 광 출력을 제공한다.
이와 더불어 광 송신기는, 레이저 다이오드(302)의 주변 온도가 올라감에 따라 동일한 바이오스 구동전류에서 광 출력 파워가 줄어드는 특성을 보상하기 위해서, 수광 다이오드(304)와, 저역필터부(306)와, 전치증폭기(308)와, 디지털 제어부(310)를 구비한다.
수광 다이오드(304)는 레이저 다이오드(302)에서 발생되는 광 출력파워에 대응하는 전류신호를 발생시킨다.
그리고 저역필터부(306)는 수광 다이오드(304)에서 발생된 전류신호의 평균 레벨을 따라 수광 다이오드(304)에서 발생된 전류신호를 전치증폭기(308)로 제공하는 역할을 수행한다.
전치증폭기(308)는 저역필터부(306)로부터 입력되는 전류신호를 전압신호로 변환하여 출력한다. 여기서, 전치증폭기(308)가 전류신호를 전압신호로 변환하는 것은 실제로 저항(RF)을 이용하여 수행하는 것으로 저항(RF)의 값에 따라 전치증폭기(308)의 신호 증폭 이득 또한 결정된다.
그에 따라, 광 송신기는 저역필터부(306) 및 전치증폭기(308)를 통해 수광 다이오드(304)에서 발생시키는 전류신호 레벨의 평균치 레벨을 가지는 전압신호가 제공될 수 있는 구성을 가진다.
한편, 일반적으로 광 송신기에서 사용되는 전치증폭기(308)는 입력신호의 위상을 180도 반전시키는 인버터 형태의 전치증폭기이지만, 본 발명에서는 위상을 180도 반전시키는 인버터형 전치증폭기 또는 위상 반전이 없는 동상 전치증폭기 모두 용이하게 변경하여 이용될 수 있다.
디지털 제어부(310)는 전치증폭기(308)에서 출력되는 전압신호를 입력받아, 그 입력받은 전압신호의 신호 레벨과 기 설정해 놓은 기준전압과의 차이값을 계산한다. 그래서 일 예로, 앞서 전치증폭기(308)가 동상 전치증폭기라고 가정하고, 온도가 증가하여 레이저 다이오드(302)의 광 출력파워가 떨어지는 경우 전치증폭기(308)에서 출력되는 전압신호의 신호 레벨도 낮아지게 되면서 기 설정해 놓은 기준전압보다 낮은 신호 레벨을 가지며 기준전압과 차이를 나타낸다. 또한, 온도가 낮아져서 레이저 다이오드(302)의 광 출력파워가 높아지는 경우를 보면 전치증폭기(308)에서 출력되는 전압신호의 신호 레벨이 높이지게 되면서 기 설정해 놓은 기 준전압보다 높은 신호 레벨을 가지며 기준전압과 차이를 나타내게 된다.
그래서, 디지털 제어부(310)는 온도의 변화에 따른 레이저 다이오드(302)의 광 출력파워 변화 정도를 기준전압과 전치증폭기(308)로부터 입력받은 전압신호의 신호 레벨 간의 차이값을 통해 판단하게 되고, 온도 변화에 따라 변화된 레이저 다이오드(302)의 광 출력파워가 보상되도록 상기 차이값에 따라 레이저 구동회로(300)의 바이어스 전류원을 제어하는 제어신호를 발생시킨다.
즉, 디지털 제어부(310)는 온도 상승으로 인해 레이저 다이오드(302)의 광 출력파워가 떨어지는 경우 기준전압과 전치증폭기(308)로부터 입력받은 전압신호의 신호 레벨 차이값에 대응되는 정도만큼 레이저 다이오드(302)의 바이오스 전류량이 증가되도록 레이저 구동회로(300)의 바이어스 전류원을 제어하는 제어신호를 발생시킨다.
그리고 이와 반대로 디지털 제어부(310)는 온도 하강으로 인해 레이저 다이오드(302)의 광 출력파워가 올라가는 경우 기준전압과 전치증폭기(308)로부터 입력받은 전압신호의 신호 레벨 차이값에 대응되는 정도만큼 레이저 다이오드(302)의 바이오스 전류량이 감소되도록 레이저 구동회로(300)의 바이어스 전류원을 제어하는 제어신호를 발생시키게 된다.
이와 같은 디지털 제어부(310)의 레이저 구동회로(300) 바이어스 전류원 제어는 디지털 제어부(310)의 앞 단에 위치하게 되는 수광 다이오드(304), 저역필터부(306), 및 전치증폭기(308)와 함께 광 송신기의 광 출력파워를 일정하게 유지시켜 준다.
특히, 본 발명에서는 앞서 살펴본 바와 같이 수광 다이오드(304)로부터 출력되는 전류신호가 저역필터부(306)를 거치며 상기 전류신호의 평균 레벨을 따라 전류신호를 전치증폭기(308)로 제공하는 구성을 가진다. 그리하여, 레이저 구동회로(300)의 광 출력파워가 P0 레벨에서 P1 레벨 사이에서 변화되는데 그 광 출력파워 레벨의 평균 레벨에 대응되는 전류신호가 전치증폭기(308)로 입력되는 형태를 가지게 된다. 그리고 전치증폭기(308)에서 출력되는 전압신호를 통해 디지털 제어부(310)에서 레이저 구동회로(300)의 광 출력파워 평균 레벨이 기준전압 대비 어느 정도 올라갔는지 아니면 떨어졌는지에 따라 레이저 구동회로(300)의 바이어스 전류원 제어신호를 발생시켜 레이저 다이오드(302)의 바이어스 전류량이 조절되도록 한다. 그럼으로써, 결과적으로 레이저 다이오드(302)의 변화된 광 출력파워를 보상해 주는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에서는 종래에 레이저 구동회로의 광 출력파워가 최소인 P0 레벨 또는 최대인 P1 레벨을 감지하여 기준전압과 비교하는 방식과는 달리 평균 레벨을 감지하여 기준전압과 비교하는 방식을 사용함으로써, 동작상 광 출력파워의 최소 레벨 또는 최대 레벨을 감지하는데 발생할 수 있는 오차가 평균 레벨을 감지하는데서는 크게 나타나지 않게 되어, 보다 정확하게 온도 보상에 따른 레이저 다이오드(302)의 바이어스 전류량 제어가 가능하게 해 준다.
그리고 디지털 제어부(310)로 입력되는 리셋 신호(Reset)는 시스템으로부터 제공되는 버스트 신호가 없는 구간을 나타내는 신호를 의미한다. 디지털 제어부(310)는 입력되는 리셋 신호를 카운터하면서 버스트 신호가 있을 때에는 매 시점 마다가 아니라 기 설정해 놓은 횟수만큼만 주기적으로 전치증폭기(308)로부터 입력되는 전압신호를 샘플링하며 상기 언급한 바와 같이 기준 전압과의 신호 레벨 차이값을 연산하고 그에 따른 레이저 구동회로(300)의 바이어스 전류원 제어신호를 발생시키는 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.
그에 따라, 기존에 실시간 동작하는 아날로그 회로를 통해 레이저 구동회로의 바이어스 전류원을 제어함으로써, 버스트 모드로 동작하는 경우 나타났던 동작속도의 문제를 해결할 수 있도록 구성되어 진다.
도 4a는 도 3에 도시된 디지털 제어부(310)의 세부 구성에 대한 제1 실시 예 형태를 도시한 도면이고, 도 4b는 도 3에 도시된 디지털 제어부(310)의 세부 구성에 대한 제2 실시 예 형태를 도시한 도면이다.
본 발명에 따르면, 디지털 제어부(310)가 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 형태로 구성되어 레이저 구동회로(300)의 바이어스 전류원 제어가 이루어지도록 설계될 수 있으며, 이하, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 디지털 제어부(310)의 동작을 살펴보도록 한다.
디지털 제어부(310)가 도 4a와 같이 아날로그-디지털 변환기(ADC : Analog-Digital Converter)(400a)와 디지털 마이크로 프로세서(402a)와, 디지털 출력부(404a)로 구성되는 경우, 아날로그-디지털 변환기(400a)는 전치증폭기(308)로부터 입력된 전압신호를 m비트의 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
디지털 마이크로 프로세서(402a)는 아날로그-디지털 변환기(400a)에서 출력된 m비트의 디지털 신호를 입력받고 신호가 안정된 특정 시점에서 샘플링한 후 그 샘플링한 신호 값과 기 설정해 놓은 기준전압 값과의 차이값을 연산한다. 그리고 그 차이값에 따라 레이저 구동회로(300)의 바이어스 전류원을 제어하는 n비트의 제어신호를 발생시킨다.
디지털 출력부(404a)는 디지털 마이크로 프로세서(402a)에서 발생된 n 비트의 제어신호를 레이저 구동회로(300)로 출력하는 기능을 수행하며, 이때 레이저 구동회로(300)는 n 개의 바이어스 전류원 또는 n 개와 배수 관계를 가지는 개수만큼의 바이어스 전류원을 구비하고 있어서, 디지털 출력부(310)로부터 입력된 n 비트의 제어신호에 따라 상기 구비한 바이어스 전류원 각각을 선택적으로 온/오프시키며 레이저 다이오드(302)로 바이어스 전류를 공급하는 구성을 가진다.
디지털 제어부(310)가 도 4b와 같이 아날로그-디지털 변환기(ADC)(400b)와 디지털 마이크로 프로세서(402b)와, 디지털-아날로그 변환기(DAC : Digital-Analog Converter)(404b)로 구성되는 경우, 아날로그-디지털 변환기(400b)는 전치증폭기(308)로부터 입력된 전압신호를 m비트의 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
디지털 마이크로 프로세서(402b)는 아날로그-디지털 변환기(400b)에서 출력된 m비트의 디지털 신호를 입력받고 신호가 안정된 특정 시점에서 샘플링한 후 그 샘플링한 신호 값과 기 설정해 놓은 기준전압 값과의 차이값을 연산한다. 그리고 그 차이값에 따라 레이저 구동회로(300)의 바이어스 전류원을 제어하는 n비트의 제어신호를 발생시킨다.
디지털-아날로그 변환기(404b)는 디지털 마이크로 프로세서(402b)에서 출력되는 n비트 제어신호를 아날로그 신호로 변환시켜 레이저 구동회로(300)로 출력하 고, 이 아날로그 신호로 변환된 바이어스 제어신호에 따라 레이저 구동회로(300)의 바이어스 전류원은 선형적으로 제어된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 광 송신기는 온도 보상을 위한 회로를 기존의 아날로그 방식의 회로 대신에 기 라이브러리화되어 있는 디지털 마이크로프로세서를 구비한 디지털 방식의 회로로 대체함으로써, 보다 손쉽게 구현할 수 있는 구성을 가진다.
또한, 마이크로프로그래밍에 의해 바이어스 제어부를 제어함으로써 설계시 사용하는 변수에 문제가 있거나 칩제작 공정상에 문제가 발생하더라도 외부에서 프로그램만 수정함으로써 쉽게 보상이 이루어질 수 있게 한다. 뿐만 아니라 기존 아날로그 회로에 의한 실시간 제어방식에서 벗어나 신호 샘플링에 의한 제어를 수행하기 때문에 훨씬 폭 넓은 범위에서 융통성있는 프로그램 제어를 할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명에 따르면, 광 송신기는 레이저 다이오드 광 출력파워의 평균 레벨을 감지하는 구성을 통해 보다 정확한 온도 보상에 따른 레이저 다이오드의 바이어스 전류량 제어가 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 광 송신기는 온도 보상을 위한 회로를 기 라이브러리화되어 있는 디지털 마이크로프로세서를 구비한 디지털 방식의 회로로 구비하여 마이크로프로그래밍을 통해 레이저 다이오드의 바이어스 전류량 조절이 이루어지도록 구성되므로, 설계시 사용하는 변수에 문제가 있거나 칩제작 공정상에 문제가 발생하더라도 외부에서 프로그램만 수정함으로써 쉽게 보상이 이루어질 수 있게 해 준다.
그리고 본 발명에 따른 광 송신기는 디지털 방식의 회로를 이용하여 레이저 다이오드의 바이어스 전류 제어가 이루어지도록 구성됨으로써, 버스트 모드로 동작될 경우 매 번이 아닌 기 설정해 놓은 횟수 정도 레이저 다이오드의 바이어스 전류 제어가 이루어지도록 해 주어 빠른 동작속도를 요구하는 버스트 모드 광통신을 지원해 준다.

Claims (4)

  1. 광신호를 출력하는 레이저 다이오드;
    입력 데이터에 따라 상기 레이저 다이오드의 광신호 출력을 제어하는 레이저 구동회로;
    상기 레이저 다이오드의 광신호 출력에 대응하는 전류신호를 출력하는 수광 다이오드;
    상기 수광 다이오드에서 출력된 전류신호의 평균레벨을 따라 상기 전류신호를 출력시키는 저역필터부;
    상기 저역필터부에서 출력된 전류신호를 전압신호로 변환하여 출력하는 전치증폭기; 및
    상기 전치증폭기에서 출력된 전압신호의 신호 레벨과 기 설정해 놓은 기준 전압과의 차이값을 계산하고, 그 계산된 차이값에 따라 상기 레이저 다이오드로 바이어스 전류를 제공하는 상기 레이저 구동회로의 바이어스 전류원을 제어하는 제어신호를 발생시키는 디지털 제어부;를 포함하여 이루어지는 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 디지털 제어부는
    상기 버스트 신호가 있을 경우, 주기적으로 기 설정해 놓은 횟수만큼만 상기 전치증폭기에서 출력된 전압신호를 샘플링하고, 그 샘플링 값과 상기 기준전압과의 차이값을 계산하여 상기 레이저 구동회로의 바이어스 전류원을 제어하는 제어신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 디지털 제어부는
    상기 전치증폭기에서 출력된 전압신호를 m 비트의 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;
    상기 아날로그-디지털 변환기에서 변환된 m 비트의 디지털 신호 값과 상기 기준전압과의 차이값을 계산하고, 그 계산된 차이값에 따라 상기 레이저 다이오드로 바이어스 전류를 제공하는 상기 레이저 구동회로의 바이어스 전류원을 제어하는 n 비트의 제어신호를 발생시키는 디지털 마이크로 프로세서; 및
    상기 디지털 마이크로 프로세서에서 발생시킨 n 비트의 제어신호를 출력하는 디지털 출력부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 디지털 제어부는
    상기 전치증폭기에서 출력된 전압신호를 m 비트의 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;
    상기 아날로그-디지털 변환기에서 변환된 m 비트의 디지털 신호 값과 상기 기준전압과의 차이값을 계산하고, 그 계산된 차이값에 따라 상기 레이저 다이오드로 바이어스 전류를 제공하는 상기 레이저 구동회로의 바이어스 전류원을 제어하는 n 비트의 제어신호를 발생시키는 디지털 마이크로 프로세서; 및
    상기 디지털 마이크로 프로세서에서 발생시킨 n 비트의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털-아날로그 변환기;로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동온도 보상 기능을 구비한 광 송신기.
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