SE523137C2 - Styrning av lasermodulation - Google Patents

Styrning av lasermodulation

Info

Publication number
SE523137C2
SE523137C2 SE0102980A SE0102980A SE523137C2 SE 523137 C2 SE523137 C2 SE 523137C2 SE 0102980 A SE0102980 A SE 0102980A SE 0102980 A SE0102980 A SE 0102980A SE 523137 C2 SE523137 C2 SE 523137C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
signal
current
modulation
laser diode
diode
Prior art date
Application number
SE0102980A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0102980D0 (sv
SE0102980L (sv
Inventor
Lars-Goete Svenson
Original Assignee
Optillion Ab
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 Optillion Ab filed Critical Optillion Ab
Priority to SE0102980A priority Critical patent/SE523137C2/sv
Publication of SE0102980D0 publication Critical patent/SE0102980D0/sv
Priority to PCT/SE2002/001603 priority patent/WO2003023917A1/en
Publication of SE0102980L publication Critical patent/SE0102980L/sv
Publication of SE523137C2 publication Critical patent/SE523137C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06825Protecting the laser, e.g. during switch-on/off, detection of malfunctioning or degradation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

25 30 35 523 137 2 bandbredd och kan inte, för de mycket höga bit-hastigheter som typiskt används i kommunikation över optiska länkar, känna av den momentana effekten hos de normala låga och höga nivåerna i det lasern. emitterade ljus som motsvarar de bitar som modulerar Känd teknik relaterad till styrning av laserdioder beskrivs exempelvis i US 4995045, US 5216682, US 5394416, US 5557445, US 5754577 och US 5850409.
Enligt känd teknik kan en högfrekvensdetektor, ansluten till en användas för att styra modulations- med en medeleffektsdetektor Dock ökar komplexiteten och problemen hos en topp-till-topp-detektor, tillsammans som strömmen, styr drivströmmen. högfrekvensdetektor med frekvensen, och elektrisk överhörning ökar också. Även effektförbrukning är ett problem vid höga frekvenser. För att uppnå höga bit-hastigheter krävs en mindre detektor med låg kapacitans, vilket leder till att den kopplade effekten in till detektorn minskar.
Om detektorn har begränsad bandbredd undviks dock några av de insignalen har lågfrekventa ”o” Hifl, vilket Dock ovan nämnda problemen. Så länge komponenter, d.v.s. långa serier av eller exempelvis slumpdata har, kommer detektorn att fungera. måste, då de lågfrekventa komponenterna varierar slumpmässigt, en viss marginal adderas till drivströmmen, för att undvika att den hamnar alltför nära tröskelströmmen.
Det är även så att en temperatursensor inte är användbar om varken tröskelströmmen eller effektivitetens temperaturberoende är förutsägbara, och ingen kompensering sker för åldrande.
Metoder att styra en laserdiod är kända, i vilka en lågfrekvent signal med låg amplitud adderas till datasignalen. Utsignalen från övervakningsdioden bandpassfiltreras och den detekterade med laserns modulerade amplitud, varvid amplituden jämförs effektiviteten beräknas. En nackdel med dessa metoder är att en för denna detektering. och ett flertal källor till datasignalen, viss andel av signalen krävs Lägre amplitud ger lägre precision, osäkerhet, såsom modulationseffekt hos lO 15 20 25 30 35 523 137 3 modulationseffekt hos den lágfrekventa signalen, lågfrekvent tondetektering och medeleffektsdetektering, kommer att ingå i fastställandet av optisk uteffekt.
I US 5502298 beskrivs en metod för styrning av utsläcknings- förhållandet förhållandet uppnås genom att träningspulser innefattande flera för en laserdiod. Styrning av utsläcknings- pà varandra följande symboler "O" följda av flera på varandra lllll träningspulser som har först en låg och sedan en hög nivå följande symboler adderas i informationsramar, d.v.s. adderas periodiskt över tid. Under en träningspuls klockas och mäts laserns utsignal och jämförs med ett referensvärde på effekten. Driv- och modulationsströmmarna justeras i enlighet med detta.
Addition av träningspulser är endast möjligt när det är möjligt att modifiera ramprotokollet i. den telekommunikationslänk som exempelvis 10 att används. I de flesta standardiserade protokoll, Gbit Ethernet SONET/SDH, det introducera denna typ av träningspulser. eller är inte möjligt I US 4698817 beskrivs hur det ljus som emitteras ur en laser övervakas, med två àterkopplingsslingor för kompenserande ändringar i drivströmmen, baserade på ett lågfrekvent pseudo- slumpmässigt mönster som filtreras ut ur laserns frekvens- spektrum och mäts. Metoden innefattar mätning av effekten i en begränsad del av datasignalens effektspektrum. Metoden kräver dock en pseudo-slumpmässig signal med en lágfrekvent komponent som är konstant över tid. En deterministisk signal kan sakna effekt i detta frekvensområde, och slingorna skulle i detta fall inte fungera. När effektdetektorn har en låg bandbredd mäts också. en ganska liten del av den totala effekten, och detta ger mätningen låg precision.
I US 5889802 beskrivs en drivstyrning för en laser, i vilken en till en så kallad pilot-ton är lågfrekvent testsignal genereras och adderas den högfrekventa indatasignalen, d.v.s. inkluderad och adderas till datasignalen. En överton i signalen från övervakningsdioden detekteras. Denna metod torde kräva en icke-linearitet i laserns I/P-kurva för att generera pilot- 10 15 20 25 30 åszz 137 4 tonens övertoner. I ett system med hög bit-hastighet drivs lasern långt över tröskelströmmen för att undvika fördröjningar när lasern slås på, och denna metod fungerar inte i laserns linjära område.
I US 5579328 beskrivs styrning av driv- och modulationsström i låg Detta vilken används en pseudo-slumpmässig sekvens med datahastighet som adderas till insignalens strömnivåer. är en variant av addition av en pilot-ton till datasignalen.
SAMMRNFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla enkla och effektiva metoder för styrning av driv- och modulations- strömmar för laserdioder. att tillhandahålla och modulationsströmmar för Ett metoder för annat ändamål med uppfinningen är styrning av driv- laserdioder med hjälp av en övervakningsdiod med begränsad bandbredd. tillhandahålla laserdioder i Ett anordningar annat ändamål med uppfinningen är att för ljusemittering innefattande vilka dessas driv- och modulationsströmmar styrs med hjälp av en övervakningsdiod med begränsad bandbredd.
För att åstadkomma styrning och justering av drivström. och modulationssträn för en halvledarlaser, med kompensation för effektivitet på mäts den optiska effekt som emitteras tröskelströmmens drivning och beroende temperatur och åldrande, av laserchipet av en övervakningsdiod, exempelvis på normalt sätt genom mätning av det ljus som emitteras från laserns bakre facett. elektrisk modulationsströmmarna. representerat av en lämplig att Det uppmätta värdet, signal, används för justera driv- och Enligt en utföringsform av uppfinningen används extra för- bestämda bitar som av en tidigare enhet, exempelvis enligt ett standardprotokoll, infogas i insignalen vid regelbundna intervall för att ge en lågfrekvent komponent. Denna komponent 10 15 20 25 30 i 523 1375' detekteras ur övervakningsdiodens utsignal, företrädesvis med användning av insignalen. Den detekterade signalen används för att bestämma optisk amplitud, vilken även kan kombineras med användande av integrerad medeleffekt från övervakningsdioden, som kan ha begränsad bandbredd.
KORTEATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen skall nu beskrivas med hjälp av icke begränsande utföringsformer med hänvisningar till de bifogade figurerna, av vilka: Figur 1 är ett diagram över den ljuseffekt som emitteras fràn en laserdiod vid ökande temperatur och åldrande, där diagrammet även visar laserdiodens effektivitet, Figur 2A är en schematisk bild av en konventionell krets innefattande en laserdiod och kretsar för styrning av laserdiodens driv- och modulationsströmmar, Figur 2B är ett detaljerat kretsschema över en styrkrets för en laserdiods driv- och modulationsströmmar, Figur 3A är en schematisk bild av en styrkrets enligt en första utföringsform för styrning av en laserdiods driv- och modulationsströmmar, Figur 3B är en schematisk bild av en styrkrets enligt en alternativ variant av en första utföringsform för styrning av en laserdiods driv- och modulationsströmmar, inkluderande styrning av duty cycle, Figur 4 är en schematisk bild av en styrkrets enligt en andra utföringsform för styrning av en laserdiods driv- och modulationsströmmar, Figur 5A, 5B, 5C är schematiska vàgformsdiagram över signaler från en övervakningsdiod, från en omkodare respektive från en detektor, samtliga i styrkretsen enligt figur 4, och Figur 6 är en schematisk bild av en styrkrets enligt en tredje 10 15 20 25 30 35 523 137 utföringsform för styrning av en laserdiods driv- och modulationsströmmar.
DETALJERAD BESKRIVNING I bilden enligt figur 2A 'visas en konventionell krets för drivning och styrning av en laserdiod 1 som skickar ljus in i en optisk fiber 3, exempelvis som denna krets används i ett telekommunikationssystem för överförande av information.
Laserdioden 1 får sin drivström Ib från en första strömkälla 5 eller åtminstone styrd av denna källa. Till drivströmmen adderas en modulationsström Im från eller styrd av en andra strömkälla 7, som tar emot och styrs av den information som skall överföras över den optiska fibern 3, d.v.s. den användbara signalen, såsom en seriell digital signal eller bit-ström från någon strömkälla (ej visad). Drivkällan 5 ger en likström Ib med en intensitet som ligger strax över laserdiodens l tröskelström In” och signalströmkällan 7 ger en modulationsström Im som typiskt alternerar mellan tvà lägen LM och Im” t.ex. ett nollströmvärde O och Imh > O. Detta och ett positivt strömvärde, d.v.s. Im betyder, eftersom summan av strömmarna Ib och Im leds igenom laserdioden l och Ib är väsentligen konstant, att även det ljus som skickas ut från laserdioden l alternerar mellan två olika nivåer.
Drivkällan 5 integrerande förstärkare eller komparator 9 som på sin ena ingång matas med styrs av en styrsignal från en en referensspänning Vnïb och på sin andra ingång matas med en ll positiva sätt, spänning från ljuskänslig övervakningsdiods elektrod, exempelvis från den bakre facetten av laserdioden 1, ta emot ll elektrod ansluten till en konstant positiv matningsspänning Va, och dess elektrod till matningsspänning resistor En vilken är anordnad att på något lämpligt ljus därifrån. Övervakningsdiodens negativa är är ansluten konstant Vee u polariteter kan användas. På detta sätt motsvarar den spänning positiva en negativ genom en Även andra som integratorn 9 tar emot den elektriska strömmen Id genom ll. ll har bandbredd och kan därför inte känna av momentan optisk effekt i fotodioden Övervakningsdioden normalt begränsad 10 15 20 25 30 35 523 1377 de olika nivåer av ljus som emitteras från laserdioden l, men den känner av det emitterade ljusets effektmedelvärde. Den väsentligen konstanta strömmen Ib från drivkällan 5 styrs så att den får ett värde baserat på nämnda styrsignal. Att drivströmmen är väsentligen konstant betyder att den inte Inärkbart ändras på tidsperiod med en längd som exempelvis motsvarar den seriella under enstaka perioder insignalen, d.v.s. under någon insignalens bit-tid.
Ett kretsschema över modulatorn och drivgeneratorn visas i figur 2B. första ledare för en positiv nivå och en andra ledare för en Seriella indata_antas här inkomma på två olika ledare, en negativ nivå på insignalen. De första och andra ledarna är till på transistorer i en styrkrets 14 för duty cycle. Transistorernas anslutna baserna en differentialförstärkares npn- kollektorspänningar är anslutna till baserna på npn-transistorer Ql, Q2 innefattade i en limiterande differentialförstärkare för strömmodulatorn 7, där en, Q2, av transistorerna har laserdioden 1 ansluten som kollektormotstånd. På detta sätt kan den limiterande förstärkaren ändra modulation antingen genom laserdioden 1 eller genom den andra, Ql, transistorns kollektormotstånd Rl. Modulationsströmmens toppvärde bestäms av en strömspegel formad av två npn-transistorer Q3, Q4 och en resistor R2. En modulationsstyrspänning kan anslutas till resistorn R2, varvid variationen i styrspänning ändras enligt modulationsströmmens toppvärde. Modulationsstyrspänningen kan exempelvis anslutas till den positiva matningsspänningen Vw så att blir innefattar en npn-transistor Q5 som tar emot drivstyrsignalen modulationsströmmen konstant. Drivgeneratorn 5 från integratorn 9 på sin bas.
Modulationens duty' cycle styrs genom att lämpliga spänningar anordnas på duty cycle styrkretsens 14 båda npn-transistorers Q6, Q7 baser, och dess kollektorer genom, kopplingsmotstånd ansluts till den limiterande förstärkarens transistorer. De anordnade spänningarna sänker spänningarna in till den limiterande förstärkaren så att_det blir en obalans i styrningen av den, vilket leder till en ändring av duty cycle i utsignalens ström genom laserdioden l. 10 15 20 25 30 35 523 137 8 För att hantera problemen med temperatureffekter och åldrande 1, att styrströmmen Ib får ett värde som skiljer sig mer än vad som är hos laserdioden vilka exempelvis kan resultera i acceptabelt från det önskade värdet strax över laserdiodens faktiska tröskelström Itm kan de metoder och kretsar som här kommer att beskrivas användas.
Vid höga behandlas ofta parallell form i elektriska kretsar för låga hastigheter, t.ex.
CMOS-typ, att få Således kombineras, i det fall indata kommer som elektriska signaler på operationshastigheter signaldata i av för låg effektförbrukning. parallella ledare till änden på en optisk fiber, de parallella signalerna i en nmltiplexer för styrning av en lasermodulator som skickar motsvarande ljussignaler in i. den optiska fibern.
Multiplexern och modulatorn tillverkas normalt på SiGe- eller GaAs-substrat, och har således en högre effektförbrukning.
I kretsschemat i figur 3A inkommer indata som används för modulering av ljuset från laserdioden 1 i parallell form på ett antal parallella ledare 15, exempelvis såsom visas på åtta parallella ledare. De parallella ledarna avslutas i en parallell-till-seriell-konverterare eller multiplexer 17 som konverterar de parallella bit-strömmarna till en enkel eller seriell bit-ström som används för styrning av modulatorn 7 och därigenom det ljus som emitteras från laserdioden 1. En detektor 19 är ansluten för att läsa av insignalen, och kan exempelvis soul visas anslutas till de inkommande parallella ledarna 15.
Detektorn 19 ger en utsignal när långa sekvenser av enbart och/eller ”0”:or och/eller huvudsakligen ”1”:or detekteras i den bit-ström som inkommer för huvudsakligen eller enbart modulering av laserdioden. I figuren indikeras detta med att detektorn 19 känner av när det samtidigt finns bara ”0”:or eller ”1”:or på de parallella ledarna.
Detektorns 19 utsignal anordnas som en styr- eller klocksignal till en styrkrets innefattande en sample and hold krets 21. som när den tar emot till får ett värde som Signalen styr sample and hold kretsen, signalen samplar strömmen Id i den ledare vilken övervakningsdioden 11 är ansluten, d.v.s. 10 15 20 25 30 35 1523 137 9 motsvarar den momentana effekten hos det ljus som emitteras från Det ingången på en första integrator eller komparator 23, vilken på laserdioden 1. samplade strömvärdet matas till den ena sin andra ingång får en referensspänning Vmfin Integratorn 23 skickar ut en signal som styr modulatorn 7 och fastställer nivåerna på modulationsströmmen Im, företrädesvis spannet (Lm - Im) Imh på modulationsströmmen, eller för Im_ O högnivåströmmen På detta sätt arbetande detektor undvikas, och ingen marginal behövs. kan osäkerheten hos en kontinuerligt Minimiantalet likadana symboler som skall detekteras för att sample and .hold kretsen 21 skall aktiveras av signalen från detektorn 19 beror, för att styrningen av laserdioden 1 skall fungera väl, av övervakningsdiodens 11 bandbredd, vilken såsom redan nämnts kan vara väsentligen mindre än för laserdioden 1 och dess drivkretsar. Den signal som sample and hold kretsen 21 tar emot från övervakningsdioden ll, d.v.s. detektordiodströmmen Id, bör ha nått en stabil nivå innan värdet på strömmen genom detektordioden 11 Det detekterade symboler bestäms också beroende på bandbredden hos styrkretsen samplas. minsta antalet inklusive sample and hold kretsen 21 och den första integratorn 23.
Exempelvis kan endast mönster med enbart eller huvudsakligen ”1”:or, eller den logiska nivå som motsvarar den högre av de två elektriska nivåer eller den insignalsnivå som har det högsta i den digitala strön1 sonl modulerar absolutvärdet, detekteras laserdioden 1. När ett sådant mönster detekterats, detekteras värdet på strömmen genom övervakningsdioden ll och skickas till d.v.s. ett medelvärde integratorn 23, i vilken det integreras, på strömmen beräknas, och jämförs med ett referensvärde Vmfiw Resultatet till att strömmen Im. Om de detekterade sekvenserna har tillräcklig längd används sätta nivåerna på modulations- kan i stället för integratorn 9 en enkel komparator (ej visad) användas. En liknande krets kan också bestämma drivströmmen Ib, vilket kommer att beskrivas med hänvisning till figur 3B. När symboler detekteras hålls på existerande av likadana Im inga långa sekvenser nivåerna på modulationsströmmen konstanta nivåer och ändras inte. lO 15 20 25 30 35 9523 137 w and hold 21 och integratorn 23 kan ersättas av en krets som inkluderar en A/D- Styrkretsen innefattande sample kretsen konverterare, en digital komparator och en D/A-konverterare, vilket inte visas i figuren. En enveloppdetektor (ej visad) kan också användas som styrkrets.
I en fullständig detektorkrets kan de två signalmönster som består av huvudsakligen ”0”:or eller ”1”:or detekteras, och dessutom, medeleffekten, exempelvis som den detekteras av en digital styrkrets (ej visad) eller av den krets som 'visas i figur 3B. Det samplade värdet för ”O” eller den låga elektriska signalnivån eller generellt för den nivå som. har det lägsta absolutvärdet används sedan för justering av drivströmmen Ib.
Det "1” signalnivån används för justering av nivåerna eller spannet för Im, fastställda medeleffekten används för justering av modulationens duty cycle. samplade värdet för eller för den höga elektriska modulationsströmmen och den I kretsen enligt figur 3B tar sample and hold kretsen 21 emot en styr- samplingssignal detektorn 19 tillståndet ”alla 1", där detta tillstånd innebär att det under en tidsperiod i princip endast detekterats höga insignalsnivåer. and hold kretsen 21, används för eller från indikerande Den signal som samplas av sample motsvarande den höga signalnivån på laserdioden 1, styrning av nivån på den modulation som utförs i modulatorn 7.
En andra sample and hold krets 21' är kopplad för att sampla samma spänning som den första sample and hold kretsen och tar som samplings- eller klocksignal emot en signal från detektorn 19 indikerande tillståndet ”alla O", tidsperiod i. princip endast detekterats låga insignalsnivåer. and hold kretsen 21' ingången på en andra integrator eller d.v.s. att det under en Utsignalen från den andra sample är ansluten till den ena möjligen komparator 24, där den andra integratorn på sin andra ingång matas med en referensspänning Vflfib. Utsignalen från den andra integratorn 24, vilken således motsvarar den höga signalnivån på laserdioden 1, är ansluten till den styrande insignalen till drivströmkällan 5, och bestämmer därmed drivströmmen Ib, i stället för den integrator eller komparator 9 som används i de övriga utföringsformerna. 10 15 20 25 30 35 *523 137 H En tredje integrator 9' kan anslutas till att ta emot insignaler som integratorn 9 i kretsen enligt figur 3A, varvid den tredje integratorn på den ena ingången tar emot en spänning motsvarande fotoströmmen Id och på den andra ingången en referenssignal är ansluten till modulatorn 7. 9' medelvärdet på fotodiodens ström Id och används i modulatorn 7 Vmflwt. Utgången på den tredje integratorn 9' Utsignalen från denna integrator motsvarar för styrning av modulationsströmmens duty cycle. Den tredje 9/ frekvensen integratorns integrationstid har ett värde som väljs, med på övervakningsdiodens ll bandbredd, för att åstadkomma den önskade avseende hos den modulerande insignalen och signalen, motsvarande medelfotoströmmen. Om övervakningsdiodens ll bandbredd är tillräckligt liten kan den tredje integratorn ersättas med en komparator, icke visad.
En alternativ metod att styra strömmarna skall nu beskrivas med kretsschemat i figur 4 och vågformsdiagrammen i figurerna 5A - 5C. standard för 10 Gbit Ethernet innehåller en 64B/66B linjekod.
”Ol” ”lO”, Detta ger den resulterande signalen en 156,25 MHz. komponent ingår således också i den signal som detekteras av fotodetektordioden ll. I 25 anslutet för att ta emot en signal som nwtsvarar strömmen Id ll, ansluten till positiva och ut nämnda Vf, 5A. utfiltrerade frekvenskomponenten matas från bandpassfiltret 25 till en detektor 27, information som inkommer på en ingångsledning, såsom en spänning Vc, huruvida hänvisning till det schematiska Nuvarande föreslagen Den innefattar att två bitar, med mönster eller infogas var 64:de bit. frekvenskomponent på 10/64 GHz Denna frekvens- figur 4 är ett bandpassfilter fotodioden som visas ll frekvenskomponent exempelvis elektrod, signal genom fotodiodens filtrera som en se figur Den i vilken den används tillsammans med känd vilken indikerar ”lO”, att ljus som sänds ut från se figur 5B, från en omkodare, icke visad, det ”Ol” detektera den optiska amplituden på det finns ett mönster eller för laserdioden 1. En styrsignal Vau, se figur SC, matas från detektorn 27 till den ena ingången på en integrator eller möjligen en komparator - 23', och integratorn matas på sin andra ingång med en referensspänning Vflfim. Integratorns 23' utgång är ansluten till en styrande ingång på modulatorn 7, så att 10 15 20 25 30 35 Hszs 137 Q integratorns utsignal styr modulationsströmmen Im. Detektorn 27 kan vara en blandare, i vilken den filtrerade signalen Vf, motsvarande strömmen Id genom övervakningsdioden ll, blandas med en signal på 156,25 MHz från omkodaren, vilken fasskiftas 180” ”l0” och O' ”Ol” skickas. Naturligtvis kan lika gärna motsatta fasskift användas. när ett mönster skickas när ett mönster Denna metod kan självfallet användas för alla signaler som har en känd frekvenskomponent.
Detta är i grund och botten en metod i vilken en làgfrekvent komponent adderas, och således en pilot-ton, men några av dennas effekt lågfrekventa signalen, eftersom denna frekvenskomponent redan är nackdelar undviks. Ingen extra används för den en del av signalen. Dessutom adderas ingen extra osäkerhet eftersom den lågfrekventa komponenten är en del av signalen.
En tredje alternativ utföringsform för styrning av modulations- och/eller Im, Ib skall hänvisning till det schematiska kretsschemat i med En drivströmmarna nu beskrivas figur 6. spänningssignal motsvarande fotoströmmen Id genom övervaknings- dioden ll matas till en ingångsblandare 29 i vilken den blandas med en företrädesvis lätt fördröjd version av den ström som styr är samma som fördröjningen modulatorn 7, där fördröjningen t mellan laserdrivarens insignal och övervakningens utsignal.
Fördröjningen kan göras i ett fördröjningselement 31, exempelvis innefattande ett antal kaskadkopplade förstärkare. I blandaren 29 blandas således egentligen en signal med en kopia av sig själv. Resultatet av en signal blandad eller multiplicerad med sig själv är en likspänningsnivå, som genom ett lågpassfilter matas till den ena ingången på en förstärkare, integrator eller komparator 23", matad med en referensspänning Vnfim på sin andra ingång. Utsignalen från förstärkaren matas som styrsignal till modulatorn 7, och styr nivån på moduleringen i modulatorn. Övervakningsdioden ll måste vara snabb för att kunna detektera topp-till-topp-värdet på en högfrekvent signal, men äorusnivån kan vara hög, eftersom utsignalen från blandaren 29 är en långsamt varierande likspänningssignal. Ett lågpassfilter 33 kan därför krävas för att ta bort högfrekvent brus i styrsignalen 523 137 U fràn blandaren 29.
Om övervakningsdioden ll har begränsad bandbredd uppstår samma problem som nämnts ovan. I detta fall kan den metod som beskrivits med hänvisning till figur 3A användas.

Claims (8)

10 15 20 25 30 523 137 1, . - - - . .- PATENTKRAV
1. En metod för styrning av modulations- eller drivström för en laserdiod, där extra förbestämda bitar infogas i en inkommande bit-ström med regelbundna intervall enligt ett standardprotokoll, och. den resulterande bit-strömmen används för modulering av laserdioden, kärn1etecfl - filtrera ut en spektralkomponent motsvarande de extra bitarna ur det emitterade ljuset, såsom detta fastställs av en övervakningsdiod, samt - använda den utfiltrerade komponenten för styrning av modulations- eller drivströmmen.
2. En metod enligt krav 1, kärnietecflcnad. av' att en signal som enbart motsvarar de extra förbestämda bitarna används för detektering av spektralkomponenten.
3. En metod enligt något av kraven 1 eller 2, kärnietecflcnad av' att de extra förbestämda bitarna infogas enligt en 64B/66B linjekod.
4. En metod enligt något av kraven 1 - 3, kännetecknad av att standardprotokollet är 10 Gbit Ethernet.
5. En ljusemitterande anordning innefattande en laserdiod för ljusemittering, en övervakningsdiod som tar emot en del av det emitterade ljuset, en modulationskrets och en krets för styrning av en drivström som driver laserdioden, där modulationskretsen tar emot en modulerande insignal bestående av en inkommande bit-ström med extra förbestämda bitar infogade med regelbundna intervall enligt ett standard- pnxomfll,kännetecknad av: - ett filter för utfiltrering av en spektralkomponent hos det emitterade ljuset, såsom detta fastställs av övervaknings- dioden, varvid spektralkomponenten motsvarar de extra bitarna, samt - att modulationskretsen och/eller kretsen för styrning av drivströmmen använder den utfiltrerade komponenten för styrning av en modulationsström eller drivströmmen. 10 : 523 137 15 '3f_::.=.:_¿=s s
6. En kännetecknad av ljusemitterande anordning enligt krav 5, att filtret är anordnat att ta emot en signal motsvarande enbart de extra förbestämda bitarna och att denna signal används för detektering av spektralkomponenten.
7. En ljusemitterande anordning enligt nàgot av kraven 5 eller 6, kännetecknad av att de extra förbestämda bitarna infogats enligt en 64B/66B linjekod.
8. En ljusemitterande anordning enligt nàgot av kraven 5 - 7, kännetecknad av att Ethernet. standardprotokollet är 10 Gbit
SE0102980A 2001-09-07 2001-09-07 Styrning av lasermodulation SE523137C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0102980A SE523137C2 (sv) 2001-09-07 2001-09-07 Styrning av lasermodulation
PCT/SE2002/001603 WO2003023917A1 (en) 2001-09-07 2002-09-06 Laser modulation control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0102980A SE523137C2 (sv) 2001-09-07 2001-09-07 Styrning av lasermodulation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0102980D0 SE0102980D0 (sv) 2001-09-07
SE0102980L SE0102980L (sv) 2003-03-08
SE523137C2 true SE523137C2 (sv) 2004-03-30

Family

ID=20285261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0102980A SE523137C2 (sv) 2001-09-07 2001-09-07 Styrning av lasermodulation

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE523137C2 (sv)
WO (1) WO2003023917A1 (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2406237B (en) 2003-09-20 2007-08-08 Agilent Technologies Inc An electro-optical communication system
EP3044620A1 (en) 2013-09-13 2016-07-20 Corning Optical Communications LLC Methods, circuits and optical cable assemblies for optical transmission of high-speed data and low-speed data
CN104596970B (zh) * 2014-12-30 2017-03-22 南京大学 一种中红外激光气体传感检测装置及方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2258753B (en) * 1991-08-15 1995-02-15 Northern Telecom Ltd Injection laser modulation
US5268916A (en) * 1992-06-15 1993-12-07 Alcatel Network Systems, Inc. Laser bias and modulation circuit
US6078601A (en) * 1997-03-07 2000-06-20 Smith; David F. Method for controlling the operation of a laser

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003023917A1 (en) 2003-03-20
SE0102980D0 (sv) 2001-09-07
SE0102980L (sv) 2003-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5287375A (en) Apparatus for driving a laser diode array
CA1319392C (en) Semiconductor laser driving device for stabilizing the optical output thereof
US6822987B2 (en) High-speed laser array driver
US5974063A (en) Method and apparatus for driving laser diode in which deterioration of extinction ratio is prevented
US5268916A (en) Laser bias and modulation circuit
CN104137443B (zh) 闭环光学调制幅度控制
US9276680B2 (en) Adaptive sampling qualification for extinction ratio control
JP2006506825A (ja) レーザ駆動回路およびシステム
EP3771048A1 (en) Digital implementation of closed loop optical modulation amplitude controller for laser diode
US6982689B2 (en) Light-emitting element drive apparatus
GB1563944A (en) Imjection lasers
US20030151396A1 (en) Current driver and method of precisely controlling output current
US20030018453A1 (en) Extinction ratio calculation and control of a laser
SE523137C2 (sv) Styrning av lasermodulation
WO1997049029A1 (en) Optical analog signal transmission system
SE438583B (sv) Sett att driva en icke linjer troskelanordning och drivkrets for genomforande av settet
US20030141876A1 (en) Circuit and method for measuring extinction ratio and controlling a laser diode transmitter based thereon
JP2005123350A (ja) 平均パワー検出回路、レーザーダイオード駆動回路及び光送信モジュール
JP4028919B2 (ja) 発光素子駆動回路
JP2010093123A (ja) 光送信装置、及び光送信信号の制御方法
JP2005057216A (ja) レーザダイオード駆動回路及び光送信装置
AU672188B2 (en) Apparatus and method for controlling an extinction ratio of a laser diode over temperature
JPH05259988A (ja) 光出力監視回路
JPH11298080A (ja) 半導体レーザの駆動装置及び駆動方法
JPH0324831A (ja) レーザダイオード駆動方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed