RU8172U1 - SEMICONDUCTOR LASER CONTROL DEVICE - Google Patents

SEMICONDUCTOR LASER CONTROL DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU8172U1
RU8172U1 RU97121548/20U RU97121548U RU8172U1 RU 8172 U1 RU8172 U1 RU 8172U1 RU 97121548/20 U RU97121548/20 U RU 97121548/20U RU 97121548 U RU97121548 U RU 97121548U RU 8172 U1 RU8172 U1 RU 8172U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
inputs
elements
laser
Prior art date
Application number
RU97121548/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Герасименко
В.Н. Гомзин
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им.проф.М.А.Бонч-Бруевича
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 Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им.проф.М.А.Бонч-Бруевича filed Critical Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им.проф.М.А.Бонч-Бруевича
Priority to RU97121548/20U priority Critical patent/RU8172U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU8172U1 publication Critical patent/RU8172U1/en

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

Устройство управления полупроводниковым лазером, содержащее последовательно соединенные входной формирователь импульсов, информационный вход которого является информационным входом устройства, источник модулирующего тока и сумматор тока, выход которого служит для подключения входа полупроводникового лазера, а второй вход сумматора тока соединен с выходом источника тока смещения, детектор выходного излучения лазера, оптический вход которого служит для подключения выхода полупроводникового лазера, первый и второй пороговые блоки, отличающееся тем, что в него введены первый, второй и третий формирователи импульсов, первый, второй, третий и четвертый элементы И, первый и второй элементы задержки, первый и второй интеграторы, выходы которых соответственно соединены с управляющим входом источника модулирующего тока и входом источника смещения, входы пороговых блоков объединены и подключены к выходу детектора выходного излучения лазера, выходы первого и второго пороговых блоков соответственно соединены с информационными входами первого и второго формирователей импульсов, выход входного формирователя импульсов через первый элемент задержки соединен с информационным входом третьего формирователя импульсов, стробирующие входы первого, второго и третьего формирователей импульсов объединены и через второй элемент задержки подключены к стробирующему входу входного формирователя импульсов, который является стробирующим входом устройства, инверсные выходы первого и второго формирователей импульсов соединены соответственно с первыми входами первого и третьего элементов И, прямые выходы первого и в�A semiconductor laser control device containing a serially connected input pulse former, the information input of which is the information input of the device, a modulating current source and a current adder, the output of which serves to connect the input of a semiconductor laser, and the second input of the current adder is connected to the output of the bias current source, the output detector laser radiation, the optical input of which serves to connect the output of a semiconductor laser, the first and second threshold blocks, characterized in that the first, second and third pulse shapers, the first, second, third and fourth I elements, the first and second delay elements, the first and second integrators, the outputs of which are respectively connected to the control input of the modulating current source and the input of the bias source, are introduced into it , the inputs of the threshold blocks are combined and connected to the output of the laser output radiation detector, the outputs of the first and second threshold blocks are respectively connected to the information inputs of the first and second impulse drivers LSS, the output of the input pulse shaper through the first delay element is connected to the information input of the third pulse shaper, the gate inputs of the first, second, and third pulse shapers are combined and through the second delay element are connected to the gate input of the input pulse shaper, which is the gate input of the device, the inverse outputs of the first and the second pulse shapers are connected respectively to the first inputs of the first and third elements And, the direct outputs of the first and

Description

Устройство управления полупроводниковым лазеромSemiconductor Laser Control

Предлагаемая полезная модель относится к технике управления поллотроводниковыми лазерамп и может быть использована в лгшейиых трактах при передаче цпфровых сигналов по волоконно-оптическому кабелю, а также в открытых оптических системах передачи.The proposed utility model relates to a technique for controlling semiconductor laser tubes and can be used in the easiest paths when transmitting digital signals via fiber-optic cable, as well as in open optical transmission systems.

Известиа схема стабилизации выходной мощности пол тфоводникового лазера ( см. Заявку Яионии №61-46994, М.кл. H01S 3/133, опубл. 16.10.86 г.), содержащая псточник модулирующего тока, который преобразует входной цифровой сигнал в имггумьсы тока, подаваемые на лазер, источите тока смещения, который создает постоянньп ток смещеш1я лазера, фотоприемник с усилителем постоянного тока, являющдшся детектором выходного излучения лазера, детектор пикового значения, детектор среднего значения., первый пороговый блок, который сравнивает пиковое значение сигнала с фотоприемника с эталонным значением, и второй пороговый блок, который сравнивает среднее значение сигнала с эталоьшым значением, при этом первый пороговый блок тгравляет источником модулирующего тока, а второй пороговый блок - источником тока смещения.A lime stabilization scheme for the output power of a floor laser laser (see Application of Yaionii No. 61-46994, M.cl. H01S 3/133, publ. 16.10.86), containing a source of modulating current, which converts the input digital signal into imgumsy current, supplied to the laser, supply a bias current that generates a constant current from the mixed laser, a photodetector with a direct current amplifier, which is a laser output detector, a peak value detector, an average value detector., the first threshold unit that compares the peak value of the signal with a photodetector with a reference value, and a second threshold block that compares the average signal value with a reference value, while the first threshold block is etched by the modulating current source, and the second threshold block is etched by the bias current source.

Известная схема не обеспечивает независимой регулировки мощностей излучения., соответствующих передаваемым логическим ед1шице и нулю. Отношение этих мощностей яв.11яется коэффициентом гашения, нормируемым для современных волоконно-оптических систем передачи (ВОСН). Кроме того, эта схема неприменима для ВОСН с фл тст ир ющей постоянной составляющей, например, для ВОСН, использующих пакетною связь.The known scheme does not provide independent adjustment of the radiation powers. Corresponding to the transmitted logical unit and zero. The ratio of these capacities is 11 the extinction coefficient normalized for modern fiber-optic transmission systems (VOSN). In addition, this scheme is not applicable for VOSN with a flashing constant component, for example, for VOSN using packet communication.

Наиболее близкой к заявляемому устройству угфавления полупроводниковым лазером является схема уиравлеиия полуттроводниковым лазером ( см. Европейсклто заявк Л20497270 M.кл.H01S 3/133,H01S 3/103, опубл. 28.01.92 г.). Она содержит последовательно соединенные входной формирователь импульсов, источник мод та1рлтощего тока и сумматор тока, выход которого служит для подключения входа полупроводникового лазера, а второй вход сумматора тока соединен с выходом источника тока смещения, детектор выходного изл чения лазера, оптический вход которого служит для иодключения выхода полупроводникового лазера, к выходу детектора выходного изл чения лазера подключены последовательно соединенные пиковый детектор максимального уровня и первый пороговый блок, выход которого соединен с управляющем входом источника мод -лирующего тока, и последовательно соединенные ииковый детектор минимального уровня и второй пороговый блок, выход которого соединен с выходом источника тока смещения. Эта схема лттравления обеспечивает независимую регулировку максимального и минимального значения выходной мощности путем регулировки порогов срабатывания первого и второго пороговых блоков. Однако, точность поддержания максимальной и минимальной выходной мощности, соответствующей передаче логических единицы и нуля, невысока из-за низкой точности работы пиковых детекторов. Кроме того, эта схема плохо работает в ВОСН с флуктуирующей постоянной составляющей, например, в ВОСН, используемых для пакетной связи.Closest to the inventive device for the lettering of a semiconductor laser is a circuit for a semiconductor laser (see European application L20497270 M.cl. H01S 3/133, H01S 3/103, publ. 28.01.92). It contains a serially connected input pulse former, a source of current current mode and a current adder, the output of which serves to connect the input of a semiconductor laser, and the second input of the current adder is connected to the output of the bias current source, a laser output radiation detector, whose optical input serves to connect the output semiconductor laser, to the output of the output laser radiation detector connected in series are the peak peak detector and the first threshold block, the output which is connected to the control input of current source -liruyuschego modes, and connected in series iikovy minimum level detector and a second threshold unit, whose output is connected to the output of the bias current source. This pickling circuit provides independent adjustment of the maximum and minimum values of the output power by adjusting the response thresholds of the first and second threshold blocks. However, the accuracy of maintaining the maximum and minimum output power corresponding to the transmission of logical units and zero is low due to the low accuracy of the peak detectors. In addition, this scheme does not work well in VOSN with a fluctuating DC component, for example, in VOSN used for packet communication.

Задачей иолезной модели является повыщение точиости т1равления выходной мощностью полупроводникового лазера.The task of the useful model is to increase the accuracy of etching by the output power of a semiconductor laser.

Решение данной задачи обеспечивается в устройстве управления полуттроводшжовым лазером, содержащем последовательно соединенные входной формирователь имп льсов. ииформационный вход которого является информационным входом устройства, источник модулирующего тока и сумматор тока, выход которого служит для подключения входа полупроводникового лазера, а второй вход сумматора тока соед1шен с выходом источника тока смещения, детектор выходного излучения лазера, оптический вход которого служит для подключения выхода полупроводникового лазера, первый и второй пороговые блоки, отличающееся тем, что в него введены первый, второй и третий формирователи имщ льсов.The solution to this problem is provided in a control device for a half-wire laser containing a pulse input shaper connected in series. the information input of which is the information input of the device, the modulating current source and the current adder, the output of which serves to connect the input of a semiconductor laser, and the second input of the current adder is connected to the output of the bias current source, a laser output radiation detector, whose optical input is used to connect the output of a semiconductor laser , the first and second threshold blocks, characterized in that the first, second and third formers are introduced into it.

первый, второй, третий и четвертый элементы И, первый и второй элементы задержки, первый и второй интеграторы, выходы которых соответственно соединены с т1равляю1цим входом источника модулирующего тока и входом источника смещен11Я, входы пороговых блоков объединены и подключены к выходу детектора выходного изл чения лазера, выходы первого и второго пороговых блоков соответственно соедггнены с информационными входами первого и второго формирователей имплльсов, выход входного формирователя импульсов через первый элемент задержки соедршен с информащюнным входом третьего формирователя импульсов, стробирующие входы первого, второго и третьего формирователей импульсов объединены и через второй элемент задержки иодключены к стробирующему входу входного формирователя имп льсов, который является стробирующим входом устройства, инверсные выходы первого и второго формирователей импульсов соединены соответственно с первымп входами первого и третьего элементов И, прямые выходы первого и второго формирователей имплльсов соединены соответственно с первыми входами второго и четвертого элементов И, вторые входы первого и второго элементов И объединены и подключены к прямощ выход третьего формирователя импульсов, а вторые входы третьего и четвертого элементов И - с инверсным выходом третьего формирователя имп льсов, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным входами первого интегратора, а выходы третьего и четвертого элементов И соедгшены соответственно с прямым и инверсным входами второго интегратора.the first, second, third and fourth elements of And, the first and second delay elements, the first and second integrators, the outputs of which are respectively connected to the input of the modulating current source and the input of the biased source 11J, the inputs of the threshold blocks are combined and connected to the output of the laser output radiation detector, the outputs of the first and second threshold blocks, respectively, are connected to the information inputs of the first and second impulse drivers, the output of the input pulse former through the first delay element is connected n with the information input of the third pulse shaper, the gate inputs of the first, second and third pulse shapers are combined and connected through the second delay element to the gate input of the input pulse shaper, which is the gate input of the device, the inverse outputs of the first and second pulse shapers are connected respectively to the first inputs the first and third elements And, the direct outputs of the first and second shapers of the implls are connected respectively to the first inputs of the second and the fourth elements of And, the second inputs of the first and second elements of And are combined and connected directly to the output of the third pulse shaper, and the second inputs of the third and fourth elements of And - with the inverse output of the third driver of the pulses, the outputs of the first and second elements And are connected respectively to direct and inverse inputs of the first integrator, and the outputs of the third and fourth elements AND are connected respectively with direct and inverse inputs of the second integrator.

Введение в устройство трех формирователей импульсов, четырех лопгческих элементов И, двух элементов задержки, а также выполнение интеграторов с парафазными входами обеспечивает двойную селективную обработк}- сигнала на выходе детектора выходного излучения лазера. В результате этого ток смещения лазера регулируется только при поступлении на вход устройства логических нллей путем подсчета числа превыщений и непревышений минимальным уровнем выходного сигнала детектора выходного излучения лазера порогового уровня второго порогового блока в моменты времени, соответствующие максимальному отношению сигнал помеха. Ток мод ляц1П1 лазера регулируется только при поступлении на вход устройства логических едиющ подсчета числа превышений и непревышений максимальным уровнем выходного снгнала детектора выходного излучения лазера порогового уровня первого порогового блока в моменты времени, соответствуюпще максимальному отношению сигнал помеха. Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена стрлктурная схема управления полупроводниковым лазером, а на фиг.2-временные днафаммы, поясняюш51е работу устройства. На фиг. 1 показаны последовательно соедгшенные входной формирователь 1 импульсов, источник 2 модулирующего тока и сумматор 3 тока, источник 4 тока смещения, полупроводниковый лазер 5, детектор 6 выходного изл -чення лазера, первый и второй пороговые блоки 7 и 8, первый, второй и третий формирователи соответственно 9-11 импульсов, первый, второй, третий и четвертый элементы И соответственно 12-15, первый и второй интеграторы 16 и 17, первый и второй элементы 18 и 19 задержки. Оптический вход детектора 6 выходного лазера подключен к выходу лазера 5, выход детектора 6 выходного излучения лазера подключен к входам нороговых блоков 7 и 8, выходы которьгх соответственно соединены с 1шформационными входами первого и второго формирователей 9 и 10 импульсов, выход входного формирователя 1 имп льсов через первый элемент 18 задержки соед1шен с информационным входом третьего формирователя 11 импульсов, стробир тогцие входы первого, второго и третьего формирователя соответственно 9-11 импзльсов объед1шеньп1 через второй элемент 19 задержки подключены к стробирющему вход входного формирователя 1 импульсов, который является стробирующим входом устройства. Инверсные выходы первого и второго формирователей 9 ,10 имплльсов соединены соответственно с первыми входами первого и третьего элементов И 12.14. Прямые выходы первого и второго формирователей 9,10 импульсов соединены соответственно с первымп входами второго и четвертого элементов И 13,15. Вторые входы первого и второго элементов И 12,13 подключены к прямом выходу третьего формирователя 11 имшльсов, а вторые входы третьего н четвертого элементов И 14,15- с инверсным выходом третьего формирователя импульсов 11. Выходы первого и второго элементов И 12,13 соединены соответственно с прямым и инверсным входами первого интегратора 16. выход которого соединен с управляющим входом источника 2 модулирующего тока. Выходы третьего и четвертого элементов И 14,15 соединены соответственно с прямым и гшверсным входами второго интегратора 17, выход которого через источник 4 тока смещешы соединен с вторым входом сумматора 3 тока. Работу предлагаемого устройства управления полупроводниковым лазером можно пояснить с помощью фиг. 2 следующем образом. Устройство имеет след тощдге друг за другом режимы работы : режим разогрева от момента включения до установю номинального тока смещения лазера, режим установки тока мод ляц1ш лазера по преамбуле передаваемого сигнала, режим передачи информащюнного пакета, режим ожидания следующего пакета. На приведенных временных диаграммах ( фиг. 2 ) н левом моменту времени соответствует момент включения устройства. Пусть на гшформащюнный вход входного формирователя 1 импульсов поступает сигнал в формате NRZ (фиг.2а ), который в течение первых шести тактовых интервалов равен ( режим разогрева ), а затем - последовательность пяти чередующихся единиц и нулей, которые образуют преамбул ( режим установки тока модуляции лазера по преамбуле ). На стробирлтощш вход устройства, а значит и стробирутощий вход входного формирователя 1 имплльсов поступает сигнал тактовой частоты ( фиг.2б ). Входной формирователь 1 имплльсов осуществляет регенерацию входного сигнала ( фиг.2в ). В начальный момент времени ток 1с смещения лазера равен нулю ( фиг.2г), что соответствует н левой выходной лазера 5 и выходное напряжение детектора 6 выходного излучения лазера меньше порога срабатывания второго иорогового блока 8, равного Uo ( фиг.2 ), поэтом на инверсном выходе второго формирователя импульсов возникает сигнал логической едишщы ( фиг.2п ) синхронно с задержанным тактовым сигналом ( фиг.2ж ). Этот сигнал постлттает на первый вход третьего элемента 14 И. Сигнал уровня логического нзля с прямого выхода второго формирователя 10 импульсов ( фиг.2р ) поступает на первый вход четвертого элемента 15 И. Одновременно сигнал логической единицы с инверсного выхода третьего формгфователя 14 импульсов поступает на вторые входы третьего и четвертого элементов 14 и 15 И (фиг.2и ), в результате чего на выходе третьего элемента 14 И сигнал принимает значение логической единицы ( фиг. 2с ), а на выходе четвертого элемента 15 И сигнал равен ( фиг.2т ). Напряжение на выходе второго интегратора 17 увемтчивается ( фиг.2у ). В результате чего увеличивается ток смещения лазера 5 ( фиг.2г ). Первый и второй элементы 12 и 13 И заперты напряжением логического нуля, поступающ11м на вторые входы этих элементов с прямого выхода третьего формировате.11я 11имг1 льсов ( фиг.2з ), и напряжение на выходе первого интегратора 16 остается неизменньШГИ следхтощне тактовые интервалы ток 1с смещения лазера будет увеличиваться, пока его величина не достигнет порогового значения 1о, соответствующего минимальному уровню могцности Ро излл чения лазера. В этом случае сигнал на выходе детектора 6 выходного изл чения превысит порог срабатывания второго порогового блока 8, равный Uo, в результате чего произойдет его переключение и синхронно с задержанным тактовым сигналом ( фиг.2ж ) произойдет переключение второго формирователя 10 импульсов, в результате чего сигнал на выходе третьего элемента 14 И примет значение логического нуля ( фиг2с ). а сигнал на выходе четвертого элемента 15 И - логической единицы ( фиг. 2т ). Напряжение на выходе второго интегратора 17 уменьшится, что приведет к уменьшению тока смещения лазера. При подаче на информационный вход устройства сигналов логической единицы включается источник модулирующего тока ( фиг.2д ).Сигнал логического нуля на инверсном выходе третьего формирователя 11 импульсов загшрает третий и четвертый элементы 14 и 15 И и напряжение на выходе второго интегратора 17 не меняется ( фиг.2у ). Сигнал логической единицы на прямом выходе третьего формирователя 11 импульсов отпирает первый и второй элементы 12 и 13 И. Если ток 1м модуляции лазера не превышает пороговойThe introduction into the device of three pulse shapers, four pulsed AND elements, two delay elements, as well as the implementation of integrators with paraphase inputs, provides double selective processing of the signal at the output of the laser output radiation detector. As a result of this, the bias current of the laser is regulated only when logical nulls are input to the device by counting the number of excesses and not exceeding the minimum level of the output signal of the laser output detector of the threshold level of the second threshold block at times corresponding to the maximum signal-to-noise ratio. The current mode of the laser1P1 laser is regulated only when a logical unit arrives at the unit of counting the number of excesses and not exceeded by the maximum level of the output signal of the laser output detector of the threshold level of the first threshold block at time instants corresponding to the maximum signal to noise ratio. The proposed device is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a structural diagram of a semiconductor laser control, and FIG. 2 is a temporary dnafamma explaining the operation of the device. In FIG. 1 shows the input pulse shaper 1 sequentially connected, the modulating current source 2 and the current adder 3, the bias current source 4, the semiconductor laser 5, the output laser radiation detector 6, the first and second threshold blocks 7 and 8, the first, second, and third shapers respectively, 9-11 pulses, the first, second, third and fourth elements And, respectively, 12-15, the first and second integrators 16 and 17, the first and second delay elements 18 and 19. The optical input of the detector 6 of the output laser is connected to the output of the laser 5, the output of the detector 6 of the output laser radiation is connected to the inputs of the norm blocks 7 and 8, the outputs of which are respectively connected to the information inputs of the first and second drivers 9 and 10 pulses, the output of the input driver 1 pulse the first delay element 18 is connected to the information input of the third pulse shaper 11, strobing the inputs of the first, second and third shaper, respectively, 9-11 impulses are connected through the second element t 19 delays are connected to the gate input of the input pulse shaper 1, which is the gate input of the device. The inverse outputs of the first and second shapers 9, 10 implls are connected respectively to the first inputs of the first and third elements And 12.14. Direct outputs of the first and second shapers 9.10 pulses are connected respectively with the first inputs of the second and fourth elements And 13.15. The second inputs of the first and second elements And 12,13 are connected to the direct output of the third driver 11 imshls, and the second inputs of the third and fourth elements And 14,15 with the inverse output of the third driver 11. The outputs of the first and second elements And 12,13 are connected respectively with direct and inverse inputs of the first integrator 16. the output of which is connected to the control input of the source 2 of the modulating current. The outputs of the third and fourth elements And 14.15 are connected respectively to the direct and horizontal inputs of the second integrator 17, the output of which through the source 4 of the mixture is connected to the second input of the adder 3 current. The operation of the proposed semiconductor laser control device can be explained using FIG. 2 as follows. The device has a trace only one after another of the operating modes: the mode of heating from the moment of switching on to setting the nominal bias current of the laser, the mode of setting the current laser mode according to the preamble of the transmitted signal, the transmission mode of the information packet, and the standby mode of the next packet. In the above time diagrams (Fig. 2), the moment of switching on the device corresponds to the left time moment. Let the signal in the NRZ format (Fig. 2a), which is equal to (the heating mode) during the first six clock cycles, and then a sequence of five alternating units and zeros that form the preambles (modulation current mode setting mode) be received at the input of the input pulse shaper 1 laser according to the preamble). At the gateway input of the device, and hence the gateway input of the input shaper 1 of the impls receives a clock signal (fig.2b). The input shaper 1 of the impls performs the regeneration of the input signal (pigv). At the initial moment of time, the laser bias current 1c is zero (Fig. 2d), which corresponds to the left output laser 5 and the output voltage of the laser output detector 6 is less than the threshold of the second and threshold unit 8, equal to Uo (Fig. 2), therefore, inverse the output of the second pulse former arises a signal of logical unity (Fig.2p) synchronously with the delayed clock signal (Fig.2g). This signal is sent to the first input of the third element 14 I. The logic level signal from the direct output of the second pulse generator 10 (FIG. 2p) is fed to the first input of the fourth element 15 I. At the same time, the signal of the logical unit from the inverse output of the third pulse generator 14 is fed to the second the inputs of the third and fourth elements 14 and 15 And (fig.2i), resulting in the output of the third element 14 And the signal takes the value of a logical unit (Fig. 2C), and at the output of the fourth element 15 And the signal is equal (Fig.2t). The voltage at the output of the second integrator 17 is reduced (Fig.2u). As a result, the bias current of the laser 5 is increased (Fig. 2d). The first and second elements 12 and 13 And are locked by a logic zero voltage, which goes to the second inputs of these elements from the direct input of the third one, to the second inputs. 11th 11img1 ls (Fig.2h), and the voltage at the output of the first integrator 16 remains unchanged at the following clock intervals of the laser bias current 1 s will increase until its value reaches the threshold value of 1 °, corresponding to the minimum level of power P0 of the laser radiation. In this case, the signal at the output of the output radiation detector 6 will exceed the threshold of the second threshold unit 8, equal to Uo, as a result of which it will switch and synchronously with the delayed clock signal (Fig.2g), the second pulse shaper 10 will switch, resulting in a signal at the output of the third element 14 And will take a value of logical zero (figs). and the signal at the output of the fourth element 15 And - a logical unit (Fig. 2T). The voltage at the output of the second integrator 17 will decrease, which will lead to a decrease in the bias current of the laser. When the logic unit signals are fed to the information input of the device, the modulating current source is turned on (Fig.2d). The logic zero signal at the inverse output of the third pulse shaper 11 zaps the third and fourth elements 14 and 15 And the voltage at the output of the second integrator 17 does not change (Fig. 2y). The signal of a logical unit at the direct output of the third pulse shaper 11 unlocks the first and second elements 12 and 13 I. If the current 1 m of laser modulation does not exceed the threshold

величины И,то выходная мощность лазера не превышает максимальной велич1шы мощности излучения Р1 и соответственно напряжение на выходе детектора б выходного излучения не превысит порога срабатывания первого порогового блока 7. равного U1 ( фиг.2е ). Сигнал уровня логической единицы на инверсном выходе первого формирователя 9 импульсов синхронно с задержанными импульсами тактовой частоты ( фиг.2ж) открывает первый элемент 12 И, в результате чего напряжение на выходе первого 11нтегратора 16 увеличится ( фиг.2о ) и увеличится ток 1м модуляции лазера ( фиг.2д ). Напряжение на выходе первого интегратора 16 будет увеличиваться до тех пор, пока ампл1гг да тока модуляции Im не превысит пороговой величины II, соответствующей максимальном уровню мощностн Р1 излучения лазера. При превышении амилит -ды тока модлляцпи Im пороговой величины 1о напряжение на выходе детектора 6 выходного изл чения лазера ( фиг.2е ) превысит порог срабатывания первого порогового блока, равный U1, и открывается второй элемент 13 И и напряжение на выходе первого интегратора 16 уменьшится. Таким образом, второй интегратор 17 осуществляет сравнение числа гфевышешпЧ и непревышетш минимальным уровнем выходного сигнала детектора 6 выходного излучения лазера порогового уровня второго порогового блока 8 в моменты времени, соответствлтощие максимальном отношению сигнал/помеха, и рег лирует ток 1с смещения лазера так. чтобы число превышений и непревышений в установившемся режиме были равны дрлт дpyг Аналогично первый интегратор 16 осуществляет сравнение Ч11сла превыщешш п непревышений максимальным уровнем выходного сигнала детектора 6 выходного излучения лазера порогового уровня первого порогового блока 7 в моменты времени, соответствующие максимальном отношению сигнал/помеха,и регушфует ток 1м модуляции лазера так, чтобы чмсло превышений и непревышешш в установившемся режиме были равны друг другу. В установившемся режиме минимальньп ровень выходной мощности Ро будет определятся порогом срабатывания второго порогового блока 8 , а максимальный уровень выходной мощности Р1 будет определятся порогом срабатывания первого порогового блока 7. Стабильность уровней выходной мопщости лазера будет определятся стабильностью пороговых характерпст1ж пороговых блоков 7 и 8 и стабильностью передаточной характеристики детектора 6 выходного излучения лазера.И value, then the laser output power does not exceed the maximum radiation power P1 and, accordingly, the voltage at the output of the output radiation detector b does not exceed the response threshold of the first threshold block 7. equal to U1 (Fig. 2e). The signal level of the logical unit at the inverse output of the first driver 9 pulses synchronously with the delayed pulses of the clock frequency (Fig.2g) opens the first element 12 And, as a result, the voltage at the output of the first 11 integrator 16 will increase (Fig.2o) and increase the current 1m laser modulation ( fig.2d). The voltage at the output of the first integrator 16 will increase until the amplitude 1y of the modulation current Im exceeds the threshold value II, corresponding to the maximum power level P1 of the laser radiation. When the amylit-dy current of the modulation current Im exceeds a threshold value of 1 °, the voltage at the output of the detector 6 of the output laser radiation (Fig. 2e) exceeds the threshold of the first threshold unit, equal to U1, and the second 13 And element opens and the voltage at the output of the first integrator 16 decreases. Thus, the second integrator 17 compares the number of higher-than-frequency pulses and does not exceed the minimum level of the output signal of the laser output detector 6 of the threshold level of the second threshold block 8 at time instants corresponding to the maximum signal / noise ratio and regulates the laser bias current 1 s as follows. so that the number of overshoots and non-overshoots in the steady state are equal to drlt drig Similarly, the first integrator 16 compares the number of times n11 exceeded by the maximum level of the output signal of the laser detector 6 of the output level of the threshold level of the first threshold unit 7 at times corresponding to the maximum signal to noise ratio and current 1m of laser modulation so that the number of excesses and not exceeded in the steady state are equal to each other. In steady state, the minimum output power level Po will be determined by the threshold of the second threshold block 8, and the maximum output power level P1 will be determined by the threshold of the first threshold block 7. The stability of the laser output power levels will be determined by the stability of the threshold characteristics of threshold blocks 7 and 8 and the stability of the transfer characteristics of the detector 6 of the output laser radiation.

Пример выполнения блоков устройства , например, для ВОСП сгшхроиной иерарх1ш со скоростью передачи 155,52 Мбит/с можно пояснить следлтощим образом. Входной формирователь 1 импульсов, первый, второй и третий формирователи соответственно 9-11 могут быть выполнены на микросхемах К1500ТМ131, каждая из которых состоит из трех Д триггеров типа M-S ( см. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике : Справочник / Р.В.Данилов, С.А.Ельцова. Ю.П.Иванов и др.; под ред. Б.Н.Файзулаева, Б.В.Тарабрина -М.: Радио и связь, 1986.-348с.: ил ).Источник 2 модулирующего тока выполнен на транзисторах 2Т648 по схеме дифференциального усилителя с рег лируемым транзисторным генератором тока в токозадающей цепи, а источник 4 тока смещения выполнен на транзисторе КТ815 ( см. Полхттроводшосовые приборы. Транзисторы средней и большой мощности : Сгфавочник - 2ое изд., стереотип.А.А.Зайцев, А.И.Миркин, В.В.Мокряев и др.: Под ред. А.В.Голомедова.М.: Рад1ю и связь КУбК-а 1994- 640 с. с ил. ). Детектор 6 выходного излучения лазера может быть выполнен на фотодиоде обратной связи, размещенном в корпусе используемого инжекщюнного иол ттроводникового лазера ИЛПН-206-1 ( см. Каталог изделий, представленных на выставке Отечественный рынок компонентов волоконно-оптических систем передачи, Моска, 1992,1-92 ), и на микросхеме К171УВ2, являющейся широкополосным усилителем с дифференциальными входом и выходом ( см. Радиоприемные устройства В.Н.Банков. Л.Г.Барулин, М.И.Жодзинский и др.: Под.ред. Л.Г.Барулина.-М: Радио и связь, 1984.- 272 с., ил. - (Проектирование радиоэлектронной агшаратуры на интегральных М1жросхемах )). Первый и второй пороговый блоки 7 и8 выполнены на микросхемах КР597СА4, являющихся усоверщенствованным вариантом компаратора напряжения КР597СА1 ( см. Применение прецизионных аналоговых микросхем / А.Г.Алексенко, Е.А.Коломбет, Г.И.Стародуб.- 2ое изд.перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1985. - 304 с., ил. ) . ЛогическиеAn example of the execution of the device blocks, for example, for FOTS with a hierarchical hierarchy with a transmission speed of 155.52 Mbit / s, can be explained as follows. The input pulse shaper 1, the first, second and third shapers 9-11, respectively, can be performed on K1500TM131 microcircuits, each of which consists of three D triggers of the MS type (see Application of integrated microcircuits in electronic computer technology: Reference / R.V.Danilov S.A. Yeltsova, Yu.P. Ivanov et al .; Edited by B.N. Fayzulaev, B.V. Tarabrin -M .: Radio and communications, 1986.-348с .: ill.) Source 2 modulating current is made on 2T648 transistors according to the scheme of a differential amplifier with a regulated transistor current generator in a current-setting circuits, and the bias current source 4 is made on a KT815 transistor (see Poltchtrovodshoshovye devices. Transistors of medium and high power: Sgrafochnik - 2nd ed., stereotype. A.A. Zaitsev, A.I. Mirkin, V.V. Mokryaev and others .: Under the editorship of A.V. Golomedov. M.: Rad1yu and KUBK-a connection 1994- 640 p. With ill.). The detector 6 of the laser output radiation can be performed on a feedback photodiode located in the housing of the used injection-tube and conductive laser ILPN-206-1 (see the Catalog of Products Presented at the Domestic Market of Components of Fiber Optic Transmission Systems, Mosca, 1992.1- 92), and on the K171UV2 microcircuit, which is a broadband amplifier with differential input and output (see Radio receivers VN Bankov. L.G. Barulin, M.I. Zhodzinsky and others: Under the editorship of L.G. Barulina.-M: Radio and communications, 1984.- 272 p., Ill. - (Projected s on integrated electronic agsharatury M1zhroskhemah)). The first and second threshold blocks 7 and 8 are made on KR597CA4 microcircuits, which are an improved version of the voltage comparator KR597CA1 (see Application of precision analog microcircuits / A.G. Aleksenko, E.A. Kolombet, G.I. Starodub. - 2nd ed. and add. - M .: Radio and communications, 1985. - 304 p., ill.). brain teaser

элементы 12-15 И могут быть выполнены на микросхемах К1500ЛМ102, которые состоят нз няти элементов ЗИ/ЗИ-НЕ (см. Применение интегральных мгжросхем в электронной вычислительной технике : Справочник / Р.В.Данилов, С.А.Ельцова, Ю.П.Иванов и др.; иод ред. Б.Н.Файзулаева, Б.В.Тарабрина -М.: Радио и связь, 1986.-348с.: ил ). Интеграторы могут быть выполнены на операционных усилителях типа К140УД7 ( см. Применение прецизионных аналоговых микросхем / А.Г.Алексенко, Е.А.Коломбет, Г.И.Старод б.- 2ое изд.перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1985. - 304 с., ил. ) . Элементы задержки могут быть выполнены на последовательно соединенных дифференциальных приемниках, входящих в состав микросхемы К1500ЛМ102 ( см. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике : Справочник / Р.В.Даиилов, С.А.Ельцова. Ю.П.Иванов и др.; под ред. Б.Н.Файзулаева, Б.В.Тарабрина -М.: Рад1ю и связь. 1986.-348с.: ил).elements 12-15 And can be performed on K1500LM102 microcircuits, which consist of ZI / ZI-NOT elements (see Application of integrated microcircuits in electronic computer technology: Reference book / R.V.Danilov, S.A. Eltsova, Yu.P Ivanov et al .; iodine, ed. B.N. Fayzulaev, B.V. Tarabrina -M .: Radio and communications, 1986.-348с .: silt). Integrators can be performed on operational amplifiers of the K140UD7 type (see. Application of precision analog microcircuits / A.G. Aleksenko, E.A. Kolombet, G.I. Starod B.- 2nd ed. Revised and enlarged. - M .: Radio and communication, 1985. - 304 p., ill.). Delay elements can be performed on series-connected differential receivers that are part of the K1500LM102 microcircuit (see. Application of integrated circuits in electronic computer technology: Reference Book / R.V.Daiilov, S.A. Eltsova. Yu.P. Ivanov et al .; Edited by B.N. Fayzulaev and B.V. Tarabrin-M .: Rad1yu and Svyaz. 1986.-348с .: silt).

Claims (1)

Устройство управления полупроводниковым лазером, содержащее последовательно соединенные входной формирователь импульсов, информационный вход которого является информационным входом устройства, источник модулирующего тока и сумматор тока, выход которого служит для подключения входа полупроводникового лазера, а второй вход сумматора тока соединен с выходом источника тока смещения, детектор выходного излучения лазера, оптический вход которого служит для подключения выхода полупроводникового лазера, первый и второй пороговые блоки, отличающееся тем, что в него введены первый, второй и третий формирователи импульсов, первый, второй, третий и четвертый элементы И, первый и второй элементы задержки, первый и второй интеграторы, выходы которых соответственно соединены с управляющим входом источника модулирующего тока и входом источника смещения, входы пороговых блоков объединены и подключены к выходу детектора выходного излучения лазера, выходы первого и второго пороговых блоков соответственно соединены с информационными входами первого и второго формирователей импульсов, выход входного формирователя импульсов через первый элемент задержки соединен с информационным входом третьего формирователя импульсов, стробирующие входы первого, второго и третьего формирователей импульсов объединены и через второй элемент задержки подключены к стробирующему входу входного формирователя импульсов, который является стробирующим входом устройства, инверсные выходы первого и второго формирователей импульсов соединены соответственно с первыми входами первого и третьего элементов И, прямые выходы первого и второго формирователей импульсов соединены соответственно с первыми входами второго и четвертого элементов И, вторые входы первого и второго элементов И объединены и подключены к прямому выходу третьего формирователя импульсов, а вторые входы третьего и четвертого элементов И с инверсным выходом третьего формирователя импульсов, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным входами первого интегратора, а выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным входами второго интегратора.
Figure 00000001
A semiconductor laser control device containing a serially connected input pulse former, the information input of which is the information input of the device, a modulating current source and a current adder, the output of which serves to connect the input of a semiconductor laser, and the second input of the current adder is connected to the output of the bias current source, the output detector laser radiation, the optical input of which serves to connect the output of a semiconductor laser, the first and second threshold blocks, characterized in that the first, second and third pulse shapers, the first, second, third and fourth I elements, the first and second delay elements, the first and second integrators, the outputs of which are respectively connected to the control input of the modulating current source and the input of the bias source, are introduced into it , the inputs of the threshold blocks are combined and connected to the output of the laser output radiation detector, the outputs of the first and second threshold blocks are respectively connected to the information inputs of the first and second impu LSS, the output of the input pulse shaper through the first delay element is connected to the information input of the third pulse shaper, the gate inputs of the first, second, and third pulse shapers are combined and through the second delay element are connected to the gate input of the input pulse shaper, which is the gate input of the device, the inverse outputs of the first and the second pulse shapers are connected respectively to the first inputs of the first and third elements And, the direct outputs of the first and The second pulse shapers are connected respectively to the first inputs of the second and fourth elements And, the second inputs of the first and second elements And are combined and connected to the direct output of the third pulse shaper, and the second inputs of the third and fourth elements And with the inverse output of the third pulse shaper, the outputs of the first and second And elements are connected respectively with direct and inverse inputs of the first integrator, and the outputs of the third and fourth elements And are connected respectively with direct and inverse inputs second integrator.
Figure 00000001
RU97121548/20U 1997-12-23 1997-12-23 SEMICONDUCTOR LASER CONTROL DEVICE RU8172U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97121548/20U RU8172U1 (en) 1997-12-23 1997-12-23 SEMICONDUCTOR LASER CONTROL DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97121548/20U RU8172U1 (en) 1997-12-23 1997-12-23 SEMICONDUCTOR LASER CONTROL DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU8172U1 true RU8172U1 (en) 1998-10-16

Family

ID=48270041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97121548/20U RU8172U1 (en) 1997-12-23 1997-12-23 SEMICONDUCTOR LASER CONTROL DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU8172U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4718118A (en) Transparent laser drive current update for burst mode fiber optic communication system
US4027152A (en) Apparatus and method for transmitting binary-coded information
US4709416A (en) Laser bias current stabilization for burst mode fiber optic communication system
US4497060A (en) Self-clocking binary receiver
EP0611059B1 (en) A system for DC restoration of serially transmitted binary signals
US4410878A (en) Digital signal transmission
KR20090012212A (en) Driving laser diodes with immunity to temperature changes, aging, and other effects
CA1073056A (en) Optical pulse transmission system
JPH0210929A (en) Optical transmission system
JPH02206188A (en) Driving device of laser diode
RU8172U1 (en) SEMICONDUCTOR LASER CONTROL DEVICE
JPH03175753A (en) Modulation current control of laser diode and device therefor
JPH08163052A (en) Optical transmission reception circuit
US5991059A (en) Marshalling in optical TDMA systems
KR20210103969A (en) Transmitter Having Merged FFE and XTC, and Transmission Method Thereof
US4317235A (en) System for transmitting optical binary data signals through an optical fiber with pilot pulses inserted between two wide spaced successions of data signals
US4521766A (en) Code generator
JPH0453286A (en) Intermittent communication laser drive circuit
JPH08274719A (en) Optical output control circuit of optical communication system
US20020153476A1 (en) Data decision circuit using clock signal which has phase optimized with respect to phase of input data signal
JP2643993B2 (en) BSI optical transmission equipment
JPS6324580B2 (en)
JP2794970B2 (en) Optical transmission method
JPS59107673A (en) Pulse transmission system
SU1522419A1 (en) Regenerator with quantized feedback