TW202220399A - 收發裝置、終端裝置以及收發系統 - Google Patents

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Abstract

收發裝置(11)具備控制部(51)、驅動部(52)、特定模式生成部(53)、發送信號檢出部(54)、放大部(55)、差動放大器(56)、平均電流檢出部(57)以及接收信號檢出部(58)。在無信號期間，控制部(51)使得從驅動部(52)向雷射二極體(12)輸入電流信號而從雷射二極體(12)輸出光信號，在相依於從接收到該光信號的對方的光電二極體(23)輸出的電流信號的平均值(平均電流檢出部(67)的檢出結果)的長度的期間，當從對方的雷射二極體(22)輸出的特定模式的光信號到達光電二極體(13)時，基於該特定模式的光信號的期間的長度，調整從驅動部(52)輸入到雷射二極體(12)的電流信號的大小。

Description

收發裝置、終端裝置以及收發系統
本發明涉及收發裝置、終端裝置以及收發系統。
在藉由傳輸光信號進行通信的收發系統中，在發送側的終端裝置中，基於電信號從雷射二極體輸出的光信號被接收側的終端裝置的光電二極體接收，轉換為電信號。光信號的強度調製樣式(pattern)與應發送的電信號的強度調製樣式對應。藉由向反方向也傳送光信號，能夠進行雙向的通信。使用光纖作為從雷射二極體向光電二極體傳輸光信號的傳輸路徑，在該情況下，能夠以低損耗進行長距離的光傳輸。
驅動雷射二極體的驅動部基於應發送的電信號(電壓信號)生成電流信號，將該電流信號供應至雷射二極體，從雷射二極體輸出與該電流信號對應的光信號。接收光信號的光電二極體輸出與受光量相應的電流信號。從光電二極體輸出的電流微小。放大部將從光電二極體輸出的微小的電流信號變換成充分的振幅的電壓信號，輸出該電壓信號。將電流信號轉換為電壓信號的放大部被稱為跨阻抗放大器(Transimpedance Amplifier)(TIA)。
驅動部以及放大部能夠製作為在矽晶片上低價且能夠高速工作的電路。雷射二極體不能由矽製成，而在化合物半導體晶片上製作。光電二極體可由矽製作，但由於與驅動部及放大部的最佳製程不同等的理由，在與驅動部及放大部不同的晶片上製作。因此，驅動部以及放大部能夠在共同的矽晶片上製作，但雷射二極體以及光電二極體分別為不同的晶片。
圖1及圖2是表示雷射二極體中的光信號LS的輸出光功率P與電流信號CS的供應電流值I之間的關係的圖。供應電流值I根據時間t而變化。輸出光功率P根據時間t而變化。如這些圖所示，在供應電流值I小於閾值電流I TH的範圍內，雷射二極體幾乎不發光。相對於此，在供應電流值I大於閾值電流I TH的範圍內，雷射二極體的輸出光功率P與供應電流值I對應。圖1示出了輸入到雷射二極體的電流信號CS始終大於閾值電流I TH的情況。圖2示出了輸入到雷射二極體的電流信號CS的L位準小於閾值電流I TH的情況。
將向雷射二極體供應的供應電流值I從L位準轉變為H位準的時刻設為T I，與該轉變相對應，將雷射二極體的輸出光功率P從L位準轉變為H位準的時刻設為T P。如圖2所示，輸入到雷射二極體的電流信號CS的L位準小於閾值電流I TH。在該情況下，在從時刻T I到時刻T P的期間(T P－T I)中定義的接通延遲(turn-on delay)隨機變動而產生抖動。另外，如圖2所示，在輸入到雷射二極體的電流信號CS的L位準比閾值電流I TH小的情況下，電流信號CS從L位準轉變為H位準後的雷射二極體的光信號LS的輸出光功率P由於緩和振動的原因而產生振鈴(ringing)(時間上的變動)，這也成為抖動。為了抑制接通延遲的隨機變動以及振鈴，抑制抖動產生，如圖1所示，要求輸入到雷射二極體的電流信號CS的L位準大於閾值電流I TH。
若將雷射二極體的輸出光功率P的H位準時的值設為P H，將雷射二極體的輸出光功率P在L位準時的值設為P L(＝αP H)，則由兩者之比(P H/P L)定義的消光比成為1/α。若考慮藉由光電二極體確實地識別光信號LS的位準，則優選該消光比較大。
為了充分抑制輸出光功率P的抖動，期望輸入到雷射二極體的電流信號CS的L位準與閾值電流相比充分大。另一方面，為了增大輸出光功率P的消光比，優選輸入到雷射二極體的電流信號CS的L位準在閾值電流以上的範圍內較小。即，抖動抑制與消光比確保處於折衷的關係。因此，在考慮抖動抑制和消光比確保這兩者的基礎上，期望將輸入到雷射二極體的電流信號CS的L位準和H位準設定為適當值。
但是，雷射二極體的閾值電流隨溫度變化及經年劣化而大幅變化。例如，當溫度上升1℃時，閾值電流增大1~2%。因此，即使將輸入到雷射二極體的電流信號CS的L位準和H位準設定為適當值，在保持該設定的狀態下，當由於溫度變化或經年劣化而使閾值電流變化時，抖動抑制變得不充分、或者消光比惡化。另外，若隨著閾值電流的上升，將輸入至雷射二極體的電流信號CS的L位準及H位準設定為大於適當值，則消耗功率變大。
專利文獻1所揭示的裝置在發送側的終端裝置中，基於溫度來調整從驅動部向雷射二極體供應的電流信號的大小。即，在該裝置中，當溫度變高時閾值電流變大，因此增大電流信號，當溫度變低時閾值電流變小，因此減小電流信號。
專利文獻2所揭示的裝置在發送側的終端裝置中，在雷射二極體的附近配置監視用光電二極體，由監視用光電二極體檢出從雷射二極體輸出的光的功率。然後，在該裝置中，調整從驅動部向雷射二極體供應的電流信號的大小，以使檢出的輸出光功率的平均值成為一定。
專利文獻3所揭示的裝置在接收側的終端裝置中檢出接收到光信號的光電二極體的平均輸出電流，從接收側的終端裝置向發送側的終端裝置發送與該檢出值對應的電信號。並且，在該裝置中，在發送側的終端裝置中，基於從接收側的終端裝置發送來的電信號，調整從驅動部向雷射二極體供應的電流信號的大小。
上述的專利文獻1～專利文獻3為如下文獻。 專利文獻1：美國專利第5043992號說明書 專利文獻2：美國專利第8989227號說明書 專利文獻3：美國專利第8521019號說明書
專利文獻1所揭示的裝置在調整從驅動部向雷射二極體供應的電流信號的大小時，不進行基於雷射二極體的輸出光功率的回饋控制，而是進行基於溫度的前饋控制，因此難以高精度地進行電流信號的大小的調整。另外，該裝置無法應對因雷射二極體的經年劣化導致的閾值電流的變動的問題。
專利文獻2所揭示的裝置在對從驅動部向雷射二極體供應的電流信號的大小進行調整時，進行基於雷射二極體的輸出光功率的回饋控制，因此能夠高精度地進行電流信號的大小的調整，另外，也能夠應對由雷射二極體的經年劣化引起的閾值電流的變動的問題。但是，該裝置需要使用在附近配置有監視用光電二極體的高價的雷射二極體，因此系統的成本變高。
專利專利文獻3所揭示的裝置為了在接收側的終端裝置中向發送側的終端裝置發送與接收到光信號的光電二極體的平均輸出電流的檢出值對應的電信號，需要設置銅線，因此系統的成本變高。
尋求一種能夠藉由從雷射二極體輸出的光信號的傳輸而雙向地進行通信，能夠以低價的構造高精度地調整向雷射二極體供應的電流信號的大小的收發系統。另外，要求在這樣的收發系統中使用的終端裝置以及該終端裝置所包含的收發裝置。
本揭示的收發裝置(第1收發裝置)是與對方收發裝置(第2收發裝置)側之間進行雙向的信號的收發的收發裝置。該收發裝置具備：(1)驅動部，其基於應向對方收發裝置側發送的信號，使電流信號輸入到雷射二極體，使得從雷射二極體向對方收發裝置側的對方光電二極體輸出光信號。該收發裝置具備：(2)放大部，其輸入從光電二極體輸出的電流信號，將該電流信號變換為電壓信號並輸出該電壓信號，其中光電二極體接收從對方收發裝置側的對方雷射二極體到達的光信號。該收發裝置具備：(3)平均電流檢出部，其檢出從光電二極體輸出的電流信號的平均值。該收發裝置具備：(4)控制部，其控制從驅動部向雷射二極體的電流信號的輸入。 此外需要說明的是，第2收發裝置能夠具有與第1收發裝置相同的構造。
控制部在無與對方收發裝置側之間應收發的信號的無信號期間，(a)使得從驅動部輸入電流信號到雷射二極體，使得從雷射二極體輸出光信號，當在相依於從接收到該光信號的對方光電二極體所輸出的電流信號的平均值的長度的期間從對方雷射二極體輸出的特定模式的光信號到達光電二極體時，基於該特定模式的光信號的期間的長度，調整從驅動部輸入到雷射二極體的電流信號的大小。控制部(b)在相依於由平均電流檢出部檢出的電流信號的平均值的長度的期間，也能夠使得從驅動部向雷射二極體輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體輸出特定模式的光信號。
特定模式的光信號優選以該特定模式的期間的前後的功率為中心重複進行功率的增減，另外，也優選具有與該特定模式的期間的前後的功率不同的功率。
本揭示的終端裝置具備：上述的收發裝置(第1收發裝置)；上述雷射二極體，其從收發裝置的驅動部輸入電流信號而輸出光信號；以及上述光電二極體，其接收光信號並向收發裝置的放大部輸出電流信號。
本揭示的收發系統具備作為上述終端裝置的第1終端裝置以及第2終端裝置，第2終端裝置的光電二極體接收從第1終端裝置的雷射二極體輸出的光信號，第1終端裝置的光電二極體接收從第2終端裝置的雷射二極體輸出的光信號。該收發系統優選還具備：第1光纖，其將從第1終端裝置的雷射二極體輸出的光信號向第2終端裝置的光電二極體導光；以及第2光纖，其將從第2終端裝置的雷射二極體輸出的光信號向第1終端裝置的光電二極體導光。
根據收發裝置，能夠藉由從雷射二極體輸出的光信號的傳輸而雙向地進行通信，能夠以低價的構造高精度地調整向雷射二極體供應的電流信號的大小。
以下，參照圖式，對用於實施本發明的方式進行詳細說明。此外，在圖式的說明中，對相同的要素附加相同的符號，並且省略重複的說明。本發明並不限定於這些例示，而是由申請專利範圍示出，意在包括與申請專利範圍等同的含義以及範圍內的所有變更。
圖3是表示收發系統1的構造的圖。收發系統1具備終端裝置10以及終端裝置20。終端裝置10具備收發裝置11、雷射二極體12以及光電二極體13。終端裝置20具備收發裝置21、雷射二極體22以及光電二極體23。終端裝置10和終端裝置20能夠具有彼此相同的構造。
從終端裝置10的雷射二極體12輸出的光信號被終端裝置20的光電二極體23接收。從終端裝置20的雷射二極體22輸出的光信號被終端裝置10的光電二極體13接收。可以是從雷射二極體12輸出的光信號在空間中傳播並到達光電二極體23的構造，但優選為被光纖30導光而到達光電二極體23的構造。同樣地，也可以是從雷射二極體22輸出的光信號在空間中傳播並到達光電二極體13的構造，但優選為被光纖40導光而到達光電二極體13的構造。藉由利用光纖來對光信號進行導光，能夠以低損耗進行長距離的光傳輸。
另外，終端裝置10具備連接器14，終端裝置20具備連接器24。終端裝置10的收發裝置11基於輸入到連接器14的電壓信號而將電流信號供應到雷射二極體12，從雷射二極體12輸出光信號，將從接收到光信號的光電二極體13輸出的電流信號變換為電壓信號，並從連接器14輸出該電壓信號。同樣地，終端裝置20的收發裝置21基於輸入到連接器24的電壓信號而將電流信號供應到雷射二極體22，從雷射二極體22輸出光信號，將從接收到光信號的光電二極體23輸出的電流信號變換為電壓信號，從連接器24輸出該電壓信號。
有源光纜(AOC：Active Optical Cable)具有這樣的構造。在AOC中，在被稱為槳卡(Paddle Card)的基板上安裝有收發裝置、雷射二極體以及光電二極體。而且，收發裝置與連接器彼此電連接，雷射二極體與一光纖的光入射端光學連接，光電二極體與另一光纖的光射出端光學連接。
圖4是表示收發裝置11和收發裝置21的構造的圖。在該圖中，還示出了位於收發裝置11側的雷射二極體12和光電二極體13，另外，還示出了位於收發裝置21側的雷射二極體22和光電二極體23。
收發裝置11具備控制部51、驅動部52、特定模式生成部53、發送信號檢出部54、放大部55、差動放大器56(差動放大部)、平均電流檢出部57以及接收信號檢出部58。收發裝置21具備控制部61、驅動部62、特定模式生成部63、發送信號檢出部64、放大部65、差動放大器66(差動放大部)、平均電流檢出部67以及接收信號檢出部68。收發裝置11和收發裝置21具有彼此相同的構造，在收發裝置11和收發裝置21之間具有相同的名稱的構造要素具有相同的功能。
以下，主要說明收發裝置11和收發裝置21的構造中的一個收發裝置11的構造。收發裝置11在與對方的收發裝置21側之間雙向地進行信號的收發。控制部51接收發送信號檢出部54、平均電流檢出部57以及接收信號檢出部58各自的檢出結果，控制驅動部52以及差動放大器56各自的動作。
驅動部52在存在應向對方的收發裝置21側發送的信號時，基於該信號使電流信號輸入到雷射二極體12，從雷射二極體12向對方的光電二極體23輸出光信號。輸入到驅動部52的信號(電壓信號)也可以是差動信號。另外，驅動部52在無應在與對方的收發裝置21側之間進行收發的信號的無信號期間，使由特定模式生成部53生成的特定模式的電流信號輸入到雷射二極體12，使特定模式的光信號從雷射二極體12向對方的光電二極體23輸出。
特定模式生成部53生成在無信號期間驅動部52向雷射二極體12供應的電流信號的特定模式。發送信號檢出部54檢出有無應向對方的收發裝置21側發送的信號，並將該檢出結果通知給控制部51。發送信號檢出部54能夠基於輸入到驅動部52的信號(電壓信號)的位準的時間性變動的大小，檢出應該發送的信號的有無。
放大部55輸入從接收從對方的雷射二極體22到達的光信號的光電二極體13輸出的電流信號，將該電流信號變換為電壓信號並輸出該電壓信號。該放大部55是將電流信號轉換為電壓信號的TIA。從放大部55輸出的電壓信號也可以是差分信號。差動放大器56將從放大部55輸出的信號進行放大並輸出。差動放大器56在未從對方的收發裝置21側發送來信號的無信號期間，能夠藉由控制部51的控制，使輸出端成為高阻抗狀態。
平均電流檢出部57檢出從光電二極體13輸出的電流信號的平均值，並將該檢出結果通知給控制部51。在從光電二極體13輸出的電流信號的值隨時間變化的情況下，平均電流檢出部57藉由使該隨時間變化的電流信號平滑化來求出移動平均(低頻成分)。接收信號檢出部58監視從放大部55輸出的電壓信號，檢出該電壓信號的位準，並將該檢出結果通知給控制部51。
控制部51接收發送信號檢出部54、平均電流檢出部57以及接收信號檢出部58各自的檢出結果。控制部51基於這些檢出結果，判斷有無應從收發裝置11側向對方的收發裝置21側發送的信號，並且判斷從對方的收發裝置21側向收發裝置11側發送來的信號的有無。由此，控制部51能夠檢出與對方的收發裝置21側之間無應收發的信號的無信號期間。在該檢出的無信號期間，控制部51使差動放大器56的輸出成為高阻抗狀態。
在無信號期間，控制部51使電流信號從驅動部52輸入到雷射二極體12，而從雷射二極體12輸出光信號，當在相依於從接收到該光信號的對方的光電二極體23輸出的電流信號的平均值(平均電流檢出部67的檢出結果)的長度的期間內從對方的雷射二極體22輸出的特定模式的光信號到達光電二極體13時，基於該特定模式的光信號的期間的長度，調整從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小。
在無信號期間，控制部51在相依於由平均電流檢出部57檢出的電流信號的平均值的長度的期間內，使特定模式的電流信號從驅動部52輸入到雷射二極體12，從雷射二極體12輸出特定模式的光信號。
特定模式的期間的長度可以設定為多個階段中的任一個，但優選基於由平均電流檢出部57、67檢出的電流信號的平均值與閾值(目標值)的比較而設定為2個階段中的任一個。
圖5是表示收發裝置11的平均電流檢出部57的電路例的圖。在該圖中，還示出了光電二極體13和放大部55。平均電流檢出部57包括差動放大器71、PMOS電晶體72、電容器73、PMOS電晶體74、電阻器75以及比較器76。
光電二極體13的陽極與放大部55的輸入端子連接。光電二極體13的陰極與差分放大器71的非反轉輸入端子連接。差動放大器71的反轉輸入端子被輸入一定的參照電壓Vref。差動放大器71的輸出端子與PMOS電晶體72、74各自的閘極連接。PMOS電晶體72、74各自的源極與電源電位供應端連接。PMOS電晶體72的汲極與差動放大器71的非反轉輸入端子連接，另外，經由電容器73與接地電位供應端連接。PMOS電晶體74的汲極與比較器76的一個輸入端子連接，另外，經由電阻器75與接地電位供應端連接。比較器76的另一個輸入端子被輸入一定的閾值電壓Vth。比較器76將分別輸入到兩個輸入端子的電壓值進行比較，將表示該比較結果的信號從輸出端子輸出。
PMOS電晶體72作為電流源發揮作用。差分放大器71、PMOS電晶體72和電容器73構成LDO(低壓差(Low Dropout))調節器。差分放大器71的非反轉輸入端子的電壓值Vbias等於輸入到差分放大器71的反轉輸入端子的一定的參照電壓Vref。該一定的電壓值Vbias被提供應光電二極體13的陰極。從光電二極體13輸出的電流信號之中，AC成分(高頻成分)流到電容器73，平均電流(低頻成分)流過PMOS電晶體72的源極和汲極之間。
PMOS電晶體72、74構成電流鏡電路。電晶體72的一個端子與電源電位VDD連接，另一個端子經由電容器73與接地電位連接。電晶體74的一個端子與電源電位VDD連接，另一個端子經由電阻器75與接地電位連接。流過PMOS電晶體74的源極和汲極之間的電流(即，流過電阻器75的電流)的大小等於流過PMOS電晶體72的源極和汲極之間的電流的大小。輸入到比較器76的一個輸入端子的電壓值成為流過電阻器75的電流的大小與電阻器75的電阻值之積Vave。比較器76將電壓值Vave與閾值電壓Vth進行大小比較，從輸出端子輸出表示這兩個電壓值中的哪一個大的信號。從比較器76的輸出端子輸出的信號表示從光電二極體13輸出的電流信號的平均值(低頻成分)是否比目標值大。
在本實施方式中，收發裝置11藉由無信號期間中的控制部51的控制，能夠調整向雷射二極體12供應的電流信號的大小。同樣地，收發裝置21藉由無信號期間中的控制部61的控制，能夠調整向雷射二極體22供應的電流信號的大小。
圖6是表示雷射二極體中的輸出光功率P與供應電流值I之間的關係的圖。該圖說明從驅動部向雷射二極體供應的電流信號的大小的調整。供應電流值I根據時間t而變化。輸出光功率P根據時間t而變化。特性變化前的電流信號CSa用實線表示，特性變化後的電流信號CSb用虛線表示。特性變化前的光信號LS的電流/輸出光功率特性CHa用實線表示，特性變化後的光信號LS的電流/輸出光功率特性CHb用虛線表示。由於溫度變化或經年劣化，雷射二極體中的輸出光功率P與供應電流值I之間的特性從實線所示的特性CHa變化為虛線所示的特性CHb。在發生了這樣的特性的變化時，為了抑制從雷射二極體輸出的光信號LS的大小的變化，將從驅動部向雷射二極體供應的電流信號的大小從由實線表示的電流信號CSa變更為由虛線表示的電流信號CSb。
在本實施方式中，由於是基於回饋控制的，因此能夠高精度地調整向雷射二極體供應的電流信號的大小。另外，在本實施方式中，如專利文獻2所揭示的裝置那樣，不需要使用在附近配置有監視用光電二極體的高價的雷射二極體，另外，不需要如專利文獻3所揭示的裝置那樣，在光纖之外另外設置銅線，因此能夠成為低價的構造。
接著，對收發系統1的動作例進行說明。在有應從收發裝置11側向對方的收發裝置21側發送的信號時，從驅動部52對雷射二極體12提供與該信號(電壓信號)對應的電流信號，從雷射二極體12輸出與該電流信號對應的光信號。當從雷射二極體12輸出的光信號到達對方的光電二極體23時，從光電二極體23輸出與該光信號對應的電流信號，由放大部65將該電流信號變換為電壓信號，由差動放大器66(差動放大部)將該電壓信號放大後輸出。在有應從收發裝置21側向收發裝置11側發送的信號時也是同樣的。
能夠以如下方式檢出從收發裝置11和收發裝置21中的任一側都無應發送的信號的無信號期間。在無應從收發裝置11側向收發裝置21側發送的信號的情況下，由發送信號檢出部54檢出該情況，將該檢出結果通知給控制部51。並且，藉由控制部51的控制，不從驅動部52向雷射二極體12供應電流，不從雷射二極體12輸出光。在收發裝置21中，由平均電流檢出部67檢出無從雷射二極體12到達光電二極體23的光，將其檢出結果通知給控制部61。同樣地，在無應從收發裝置21側向收發裝置11側發送的信號的情況下，由發送信號檢出部64檢出該情況，將其檢出結果通知給控制部61。並且，藉由控制部61的控制，不從驅動部62向雷射二極體22供應電流，不從雷射二極體22輸出光。在收發裝置11中，由平均電流檢出部57檢出無從雷射二極體22到達光電二極體13的光，將其檢出結果通知給控制部51。這樣，收發裝置11的控制部51以及收發裝置21的控制部61能夠檢出在收發裝置11與收發裝置21之間無應收發的信號的無信號期間。
無信號期間不僅存在於通常通信期間(應發送原本的信號的期間)與接下來的通常通信期間之間，也存在於啟動時。不管在哪種情況下，都能夠調整從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小。如果在啟動時的無信號期間進行調整，則即便在該時刻由於經年劣化而使雷射二極體12的特性發生變化，也能夠使輸入到雷射二極體12的電流信號的大小最佳化。若在通常通信期間與通常通信期間之間的無信號期間進行調整，則即便在動作中雷射二極體12的特性因溫度變化而變化，也能夠將輸入至雷射二極體12的電流信號的大小維持在最佳。
在無信號期間，可以個別地調整在收發裝置11側從驅動部52向雷射二極體12供應的電流信號的大小、和在收發裝置21側從驅動部62向雷射二極體22供應的電流信號的大小、也可以實質上同時調整。
特定模式可能是各種方式。特定模式只要能夠將無信號期間之中的特定模式的期間與其他期間區區別即可。特定模式的光信號也可以是以該特定模式的期間的前後的功率為中心重複進行功率增減的模式(以下稱為「第1模式」)。另外，特定模式的光信號也可以是具有與該特定模式的期間的前後的功率不同的功率的模式(以下稱為「第2模式」)。
接著，使用圖7～圖10，說明無信號期間的收發系統1的動作例。該動作在控制部51、61的控制下進行。在個別調整的情況下，能夠同樣地進行從收發裝置11側的驅動部52向雷射二極體12供應的電流信號的大小的調整、和從收發裝置21側的驅動部62向雷射二極體22供應的電流信號的大小的調整。因此，在個別調整的動作例的以下說明中，主要說明從收發裝置11側的驅動部52向雷射二極體12供應的電流信號的大小的調整。
圖7A、圖7B、圖7C、圖7D是表示在無信號期間使用第1模式作為特定模式進行個別調整的情況下的收發系統1的動作例的時序圖。圖7A表示在收發裝置11側從雷射二極體12輸出的光信號的時序圖。圖7B表示在收發裝置21側從光電二極體23輸出的電流信號的平均的時序圖。圖7C表示在收發裝置21側從雷射二極體22輸出的光信號的時序圖。圖7D表示在收發裝置11側從放大部55輸出的電壓信號的時序圖。在這些時序圖中，示意性地示出了各個信號的波形。
在第1週期P1中，在收發裝置11側，對應從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號，從雷射二極體12輸出具有一定的振幅且功率重複增減的光信號(圖7A)。從雷射二極體12輸出的光信號的振幅中心(平均值)的目標值是目標值TGa。
由收發裝置21側的光電二極體23接收從雷射二極體12輸出的光信號，由平均電流檢出部67將從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(＝Iave (23))(圖7B)與目標值TGb進行比較。在圖所示的例子中，從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖7B)大於目標值TGb (TGb＜Iave (23))，在相依於該結果的期間T1，從驅動部62向雷射二極體22輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體22輸出特定模式的光信號(圖7C)。期間T1具有雷射輸出過大這樣的資訊。期間T1以外的期間中的光信號的功率與期間T1中的光信號的平均功率相等。
由收發裝置11側的光電二極體13接收從雷射二極體22輸出的光信號，由放大部55將從光電二極體13輸出的電流信號變換為電壓信號(圖7D)。在從放大部55輸出的電壓信號為差動信號的情況下，藉由接收信號檢出部58檢出該差動信號的振幅的有無，從而檢出特定模式的期間T1的長度。基於從放大部55輸出的電壓信號(圖7D)的特定模式的期間T1的長度，在接下來的第2週期P2中變更從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小。在該圖所示的例子中，由於在第1週期P1中判斷為從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖7B)大於目標值TGb(TGb＜Iave (23))，因此在接下來的第2週期P2中，從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小比第1週期P1的情況下的電流信號還小。在期間T1表示雷射輸出過大這樣的資訊的情況下，使驅動部52的增益或偏置電位降低。控制部51能夠與驅動部52的增益調整端子或偏置調整端子連接。
在第2週期P2中，在收發裝置11側，因應從驅動部52向雷射二極體12輸入的變更後(比之前的第1週期P1小)的電流信號，從雷射二極體12輸出具有一定的振幅且功率重複增減的光信號(圖7A)。
由收發裝置21側的光電二極體23接收從雷射二極體12輸出的光信號，由平均電流檢出部67將從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖7B)與目標值TGb進行比較。在圖示的例子中，從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖7B)小於目標值TGb(Iave (23)＜TGb)，在相依於該結果的期間T2，從驅動部62向雷射二極體22輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體22輸出特定模式的光信號(圖7C)。期間T2以外的期間中的光信號的功率與期間T2中的光信號的平均功率相等。在期間T2表示雷射輸出過小這樣的資訊的情況下，使驅動部52的增益或偏置電位增加。控制部51能夠與驅動部52的增益調整端子或者偏置調整端子連接。
由收發裝置11側的光電二極體13接收從雷射二極體22輸出的光信號，由放大部55將從光電二極體13輸出的電流信號變換為電壓信號(圖7D)。在從放大部55輸出的電壓信號為差動信號的情況下，由接收信號檢出部58檢出該差動信號的振幅的有無，從而檢出特定模式的期間T2的長度。基於從放大部55輸出的電壓信號(圖7D)的特定模式的期間T2的長度，在接下來的第3週期中變更從驅動部52向雷射二極體12輸入的電流信號的大小。在該圖所示的例子中，在第2週期P2中，判斷為從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖7B)小於目標值TGb(Iave (23)＜TGb)，因此在接下來的第3週期中從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小比第2週期P2的情況下的電流信號還大。另外需要說明的是，該輸入電流的變更量在各週期中也能夠設為一定，但也可以越後面的週期越小。
圖8A、圖8B、圖8C、圖8D是表示在無信號期間使用第2模式作為特定模式進行個別調整的情況下的收發系統1的動作例的時序圖。圖8A表示在收發裝置11側從雷射二極體12輸出的光信號的時序圖。圖8B表示在收發裝置21側從光電二極體23輸出的電流信號的平均的時序圖。圖8C表示在收發裝置21側從雷射二極體22輸出的光信號的時序圖。圖8D表示在收發裝置11側從光電二極體13輸出的電流信號的平均的時序圖。在這些時序圖中，示意性地示出了各個信號的波形。
在第1週期P1中，在收發裝置11側，從雷射二極體12輸出(圖8A)與從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號對應的光信號，且該光信號具有一定的振幅，功率重複地增減。從雷射二極體12輸出的光信號的振幅中心(平均值)的目標值是目標值TGa。
由收發裝置21側的光電二極體23接收從雷射二極體12輸出的光信號，由平均電流檢出部67將從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(＝Iave (23))(圖8B)與目標值TGb進行比較。在圖所示的例子中，從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖8B)大於目標值TGb(TGb＜Iave (23))，在相依於該結果的期間T1，從驅動部62向雷射二極體22輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體22輸出特定模式的光信號(圖8C)。將期間T1以外的期間中的光信號的功率設為與期間T1中的光信號的平均功率不同的值(例如小的值或截止狀態)。
由收發裝置11側的光電二極體13接收從雷射二極體22輸出的光信號，由平均電流檢出部57檢出從光電二極體13輸出的電流信號的平均值(圖8D)，由此檢出特定模式的期間T1的長度。基於該特定模式的期間T1的長度，在接下來的第2週期P2中，變更從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小。在該圖所示的例子中，由於在第1週期P1中判斷為從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖8B)大於目標值TGb(TGb＜Iave (23))，因此在接下來的第2週期P2中，從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小比第1週期P1的情況下的電流信號還小。
在第2週期P2中，在收發裝置11側，從雷射二極體12輸出與從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號對應的光信號，且該光信號具有一定的振幅且功率重複地增減(圖8A)。
由收發裝置21側的光電二極體23接收從雷射二極體12輸出的光信號，由平均電流檢出部67將從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖8B)與目標值TGb進行比較。在圖所示的例子中，從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖8B)小於目標值TGb (Iave (23)＜TGb)，在相依於該結果的期間T2，從驅動部62向雷射二極體22輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體22輸出特定模式的光信號(圖8C)。將期間T2以外的期間中的光信號的功率設為與期間T2中的光信號的平均功率不同的值(例如小的值或截止狀態)。
由收發裝置11側的光電二極體13接收從雷射二極體22輸出的光信號，由平均電流檢出部57檢出從光電二極體13輸出的電流信號的平均值(圖8D)，由此檢出特定模式的期間T2的長度。基於該特定模式的期間T2的長度，在接下來的第3週期中變更從驅動部52向雷射二極體12輸入的電流信號的大小。在該圖所示的例子中，由於在第2週期P2中判斷為從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖8B)小於目標值TGb(Iave (23)＜TGb)，因此在接下來的第3週期中從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小比第2週期P2的情況下的電流信號還大。
圖9A、圖9B、圖9C、圖9D是表示在無信號期間使用第1模式作為特定模式進行同時調整的情況下的收發系統1的動作例的時序圖。圖9A表示在收發裝置11側從雷射二極體12輸出的光信號的時序圖。圖9B表示在收發裝置21側從光電二極體23輸出的電流信號的平均的時序圖。圖9C表示在收發裝置21側從雷射二極體22輸出的光信號的時序圖。圖9D表示在收發裝置11側從光電二極體13輸出的電流信號的平均的時序圖。在這些時序圖中，示意性地示出了各個信號的波形。
在第1週期P1中，由收發裝置21側的光電二極體23接收從雷射二極體12輸出的光信號(圖9A)。從雷射二極體12輸出的光信號的振幅中心(平均值)的目標值是目標值TGa。由平均電流檢出部67將從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖9B)與目標值TGb進行比較。在圖所示的例子中，從光電二極體23在特定模式輸出期間中輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖9B)大於目標值TGb(TGb＜Iave (23))，在相依於該結果的期間T1，從驅動部62向雷射二極體22輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體22輸出特定模式的光信號(圖9C)。從雷射二極體22輸出的光信號的振幅中心(平均值)的目標值是目標值TGc。
由收發裝置11側的光電二極體13接收從雷射二極體22輸出的光信號(圖9C)，由平均電流檢出部57將從光電二極體13輸出的電流信號的平均值(Iave (13))(圖9D)與目標值TGd進行比較。在圖所示的例子中，從光電二極體13在特定模式輸出期間中輸出的電流信號的平均值(Iave (13))(圖9D)小於目標值TGd(Iave (13)＜TGd)，在相依於該結果的期間T1，從驅動部52向雷射二極體12輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體12輸出特定模式的光信號(圖9A)。
在第1週期P1中，基於由光電二極體13接收到的光信號(圖9C)的特定模式的期間T1的長度(光信號輸出過大資訊)，在接下來的第2週期P2中從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小比第1週期P1的情況下的電流信號還小。另外，在第1週期P1中，基於由光電二極體23接收到的光信號(圖9A)的特定模式的期間T2的長度，在接下來的第2週期P2中從驅動部62輸入到雷射二極體22的電流信號的大小比第1週期P1的情況下的電流信號還大(圖9C)。
在第2週期P2中，由收發裝置21側的光電二極體23接收從雷射二極體12輸出的光信號(圖9A)，由平均電流檢出部67將從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖9B)與目標值TGb進行比較。在圖所示的例子中，從光電二極體23在特定模式輸出期間中輸出的電流信號的平均值(Iave (13))(圖9B)小於目標值TGb(Iave (13)＜TGb)，在相依於該結果的期間T2(光信號輸出過小資訊)，從驅動部62向雷射二極體22輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體22輸出特定模式的光信號(圖9C)。
由收發裝置11側的光電二極體13接收從雷射二極體22輸出的光信號(圖9C)，由平均電流檢出部57將從光電二極體13輸出的電流信號的平均值(Iave (13))(圖9D)與目標值TGd進行比較。在圖所示的例子中，從光電二極體13在特定模式輸出期間中輸出的電流信號的平均值(Iave (13))(圖9D)大於目標值TGd(TGd＜Iave (13))，在相依於該結果的期間T1，從驅動部52向雷射二極體12輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體12輸出特定模式的光信號(圖9A)。
基於在第2週期P2中由光電二極體13接收到的光信號(圖9C)的特定模式的期間T2的長度，在接下來的第3週期中從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小比第2週期P2的情況下的電流信號還大。另外，基於在第2週期P2中由光電二極體23接收到的光信號(從雷射二極體12輸出的光信號)(圖9A)的特定模式的期間T1的長度，在接下來的第3週期中從驅動部62輸入到雷射二極體22的電流信號的大小比第2週期P2的情況下的電流信號還小。
圖10A、圖10B、圖10C、圖10D是表示在無信號期間使用第2模式作為特定模式進行同時調整的情況下的收發系統1的動作例的時序圖。圖10A表示在收發裝置11側從雷射二極體12輸出的光信號的時序圖。圖10B表示在收發裝置21側從光電二極體23輸出的電流信號的平均的時序圖。圖10C表示在收發裝置21側從雷射二極體22輸出的光信號的時序圖。圖10D表示在收發裝置11側從光電二極體13輸出的電流信號的平均的時序圖。在這些時序圖中，示意性地示出了各個信號的波形。
在第1週期P1中，由收發裝置21側的光電二極體23接收從雷射二極體12輸出的光信號(圖10A)，由平均電流檢出部67將從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖10B)與目標值TGb進行比較。從雷射二極體12輸出的光信號脈衝的振幅中心的目標值為目標值TGa。在圖所示的例子中，從光電二極體23在特定模式輸出期間中輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖10B)大於目標值TGb(TGb＜Iave (23))，在相依於該結果的期間T1(光信號輸出過大資訊)，從驅動部62向雷射二極體22輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體22輸出特定模式的光信號(圖10C)。從雷射二極體22輸出的光信號脈衝的振幅中心的目標值為目標值TGc。
由收發裝置11側的光電二極體13接收從雷射二極體22輸出的光信號(圖10C)，由平均電流檢出部57將從光電二極體13輸出的電流信號的平均值(Iave (13))(圖10D)與目標值TGd進行比較。在圖所示的例子中，從光電二極體13在特定模式輸出期間中輸出的電流信號的平均值(Iave (13))(圖10D)比目標值TGd小(Iave (13)＜TGd)，與該結果(光信號輸出過大資訊)相呼應，在接下來的第2週期P2的期間T2的整個期間，從驅動部52向雷射二極體12輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體12輸出特定模式的光信號(圖10A)。
基於在第1週期P1中由光電二極體13接收到的光信號(圖10C)的特定模式的期間T1的長度，在接下來的第2週期P2中從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小比第1週期P1小。另外，基於在第1週期P1中由光電二極體23接收到的光信號(圖10A)的特定模式的期間T2的長度，在接下來的第2週期P2中，從驅動部62輸入到雷射二極體22的電流信號的大小比第1週期P1的情況下的電流信號還大(圖10C)。
在第2週期P2中，由收發裝置21側的光電二極體23接收從雷射二極體12輸出的光信號(圖10A)，由平均電流檢出部67將從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖10B)與目標值TGb進行比較。在圖所示的例子中，從光電二極體23在特定模式輸出期間中輸出的電流信號的平均值(Iave (23))(圖10B)小於目標值TGb(Iave (23)＜TGb)，在相依於該結果的期間T2(光信號輸出過小資訊)，從驅動部62向雷射二極體22輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體22輸出特定模式的光信號(圖10C)。
由收發裝置11側的光電二極體13接收從雷射二極體22輸出的光信號(圖10C)，由平均電流檢出部57將從光電二極體13輸出的電流信號的平均值(Iave (13))(圖10D)與目標值TGd進行比較。在圖所示的例子中，從光電二極體13在特定模式輸出期間中輸出的電流信號的平均值(Iave (13))(圖10D)比目標值TGd大(TGd＜Iave (13))，與該結果相呼應，在接下來的第3週期的期間T1，從驅動部52向雷射二極體12輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體12輸出特定模式的光信號。
基於在第2週期P2中由光電二極體13接收到的光信號(圖10C)的特定模式的期間T2的長度(光信號輸出過小資訊)，在接下來的第3週期中從驅動部52輸入到雷射二極體12的電流信號的大小比第2週期P2的情況下的電流信號還大。另外，在第2週期P2中，基於由光電二極體23接收到的光信號(從雷射二極體12輸出的光信號)(圖10A)的特定模式的期間T2的長度，在接下來的第3週期中從驅動部62輸入到雷射二極體22的電流信號的大小比第2週期P2的情況下的電流信號還大。
在圖7A～圖10D的任一個所示的動作例中，第3週期以後的動作也同樣地進行。在從光電二極體23輸出的電流信號的平均值大於目標值的情況下從雷射二極體22輸出的光信號中的特定模式的期間T1的長度，與該電流信號的平均值小於目標值的情況下的特定模式的期間T2的長度彼此不同。即，從雷射二極體22輸出的光信號中的特定模式的期間的長度相依於從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))，相依於從雷射二極體12輸出的光信號的平均功率。期間T1、T2各自的長度優選相差2倍以上、更優選相差10倍以上。
雷射二極體12到光電二極體23為止的光信號的光路中的光損失設為一定即可。因此，與從光電二極體23輸出的電流信號的平均值(Iave (23))進行對比的目標值可以與從雷射二極體12輸出的光信號的平均功率的目標值對應。藉由進行上述那樣的調整，能夠使從雷射二極體12輸出的光信號的平均功率接近目標值，能夠基於本來應發送的信號(電壓信號)來適當地設定從驅動部52提供應雷射二極體12的電流信號的大小。
可以在規定數量的週期之後結束從驅動部52向雷射二極體12供應的電流信號的大小的調整、也可以在從光電二極體23輸出的電流信號的平均值與目標值的大小比較的結果發生變化的時刻結束調整。同樣地，也能夠適當地設定從驅動部62提供應雷射二極體22的電流信號的大小。
在圖7A～圖7D以及圖9A～圖9D所示的動作例中，特定模式的光信號是以該特定模式的期間的前後的功率為中心重複進行功率增減的第1模式。在該情況下，在無信號期間，從光電二極體13、23輸出的電流信號的大小的時間性變動小，因此放大部55、65能夠始終進行DC偏置取消，能夠迅速地進行從無信號期間遷移到通常通信期間時的啟動。
圖8A～圖8D以及圖10A～圖10D所示的動作例中是特定模式的光信號具有與該特定模式的期間的前後的功率不同的功率的第2模式。在該情況下，在無信號期間中的特定模式輸出期間以外的期間，能夠降低消耗功率。
在無信號期間，在調整向雷射二極體12、22供應的電流信號的大小時，平均電流檢出部57、67只要檢出從光電二極體13、23輸出的電流信號的平均的大小即可，另外，接收信號檢出部58、68只要檢出從放大部55、65輸出的差動信號的平均振幅的大小即可。都不要求高速性。因此，在無信號期間中，在調整向雷射二極體12、22供應的電流信號的大小時，在通常通信期間進行高速通信時產生的抖動不會成為問題。
如以上說明的那樣，上述的第1收發裝置11是應用於雙向通信的收發裝置，具備：雷射二極體用的驅動部52；與光電二極體13連接的放大部55；與光電二極體13連接的平均電流檢出部57；以及控制部51。在通常通信期間，向驅動部52輸入資料信號。在無信號期間(無資料信號輸入的期間)，從作為特定模式的驅動部52輸出檢查用的模式信號。控制部51在無進行資料通信的無信號期間，藉由以驅動部52驅動雷射二極體12，從而在光電二極體13從與其他收發裝置21的其他光電二極體23連接的其他平均電流檢出部67接收到包含有與雷射二極體12的輸出功率從目標值的變位(圖7B、圖8B、圖9B、圖10B)關聯的資訊(光信號的輸出期間T1)的信號(圖7C、圖8C、圖9C、圖10C)的情況下，基於該資訊，調整從驅動部52向雷射二極體12供應的電流信號的大小。第2收發裝置21具有與第1收發裝置11相同的構造，能夠同樣地發揮功能。
如圖5所示，上述的各收發裝置各自的平均電流檢出部57(67)具備：與光電二極體13(23)連接的低壓差(Low Dropout)調節器(71、72、73)；包含構成該低壓差(LDO)調節器的電晶體72的電流鏡電路(72、74)；以及與該電流鏡電路的輸出側線連接的比較器76。控制部51、61與各個比較器76的輸出端子連接，根據輸出的比較結果，調整雷射二極體用的驅動部52、62的輸出。各個控制部51、61的輸出端子能夠與各個驅動部52、62(放大器)的輸出調整用的端子(偏置調整端子或者增益調整端子)連接。當然，為了產生檢查用的期望的模式信號，控制部51、61的輸出端子也能夠與特定模式生成部53連接，但模式信號也能夠在控制部內部產生。
另外，由平均電流檢出部57檢出的電流信號的平均值(圖8D、圖9D、圖10D)與從雷射二極體12輸出的光信號的輸出具有相關性。這是因為如果該光信號的輸出比目標值高，則輸入到對方側的平均電流檢出部67的光信號位準變低，相依於該資訊(例：光信號輸出過大資訊)，對方側的雷射二極體22的光信號輸出發生了變更後，輸入到自身側的平均電流檢出部57。在向控制部51輸入了該資訊(例：光信號輸出過大資訊)的情況下，能夠在下次的週期中設定相依於該資訊的光信號脈衝的平均強度位準和持續期間，以使光信號輸出接近目標值。
控制部51能夠在相依於由平均電流檢出部57檢出的電流信號的平均值的長度的期間(T1(圖9A)或T2(圖10A))，從自身側的驅動部52向雷射二極體12輸入特定模式的電流信號，從雷射二極體12輸出特定模式的光信號。
作為使來自光電二極體23的輸出平均增加或降低的因素，除了光信號脈衝的平均強度位準以外，還有光信號脈衝的持續期間。在輸出平均過高的情況下，在下次的週期中，為了降低輸出平均，使光信號脈衝的平均強度位準減少，但考慮將下次的週期中的光信號脈衝的持續期間設定為短的第1期間(T1)的情況和設定為長的第2期間(T2)的情況。在圖9A的第2週期P2中，設定第1期間T1，在圖10A的第2週期P2中設定第2期間T2。若使光信號的強度的振幅中心值減少，且使持續期間減小，則平均強度位準大幅減小，但若不使持續期間變化，則平均強度位準減小得較小。也可以根據平均強度位準的目標變更量來調整它們的減少量。另外需要說明的是，上述的收發系統使用了利用從平均電流檢出部的比較器輸出的二值(高位準、低位準)的回饋控制，但也考慮平均電流檢出部輸出連續值的收發系統。
以上，上述的收發系統1具備第1終端裝置10和第2終端裝置20。第1終端裝置10具備收發裝置11 (TRANSMITTING AND RECEIVING DEVICE)、雷射二極體12、光電二極體13、連接器14(CONNECTOR)。第2終端裝置20具備收發裝置21(TRANSMITTING AND RECEIVING DEVICE)、雷射二極體22、光電二極體23、連接器24(CONNECTOR)。雷射二極體12和光電二極體23經由第1光纖30光學連接。雷射二極體22和光電二極體13經由第2光纖40光學連接。收發裝置11具備控制部51 (CONTROLLER)、驅動部52、特定模式生成部53 (SPECIFIC PATTERN GENERATOR)、發送信號檢出部54 (TRANSMITTING SIGNAL DETECTOR)、放大部55、差動放大部56、平均電流檢出部57(AVERAGE CURRENT DETECTOR)、接收信號檢出部58(RECEIVED SIGNAL DETECTOR)。收發裝置21具備控制部61(CONTROLLER)、驅動部62、特定模式生成部63(SPECIFIC PATTERN GENERATOR)、發送信號檢出部64(TRANSMITTING SIGNAL DETECTOR)、放大部65、差動放大部66、平均電流檢出部67(AVERAGE CURRENT DETECTOR)、接收信號檢出部68(RECEIVED SIGNAL DETECTOR)。
另外，第1平均電流檢出部57(圖5)具備差動放大器71、PMOS電晶體72、電容器73、PMOS電晶體74、電阻器75、比較器76。第2平均電流檢出部67的構造具有用光電二極體23代替光電二極體13而連接到圖5的要素的構造。
1:收發系統 10:終端裝置(第1終端裝置) 11:收發裝置 12:雷射二極體 13:光電二極體 14:連接器 20:終端裝置(第2終端裝置) 21:收發裝置 22:雷射二極體 23:光電二極體 24:連接器 30:光纖(第1光纖) 40:光纖(第2光纖) 51:控制部 52:驅動部 53:特定模式生成部 54:發送信號檢出部 55:放大部 56:差動放大器(差動放大部) 57:平均電流檢出部 58:接收信號檢出部 61:控制部 62:驅動部 63:特定模式生成部 64:發送信號檢出部 65:放大部 66:差動放大器(差動放大部) 67:平均電流檢出部 68:接收信號檢出部 71:差動放大器 72:PMOS電晶體 73:電容器 74:PMOS電晶體 75:電阻器 76:比較器
[圖1]是表示雷射二極體中的輸出光功率P與供應電流值I之間的關係的圖。 [圖2]是表示雷射二極體中的輸出光功率P與供應電流值I之間的關係的圖。 [圖3]是表示收發系統1的構造的圖。 [圖4]是表示收發裝置11和收發裝置21的構造的圖。 [圖5]是表示收發裝置11的平均電流檢出部57的電路例的圖。 [圖6]是表示雷射二極體中的輸出光功率P與供應電流值I之間的關係的圖。 [圖7A、圖7B、圖7C、圖7D]是表示在無信號期間使用第1模式作為特定模式進行個別調整的情況下的收發系統1的動作例的時序圖。 [圖8A、圖8B、圖8C、圖8D]是表示在無信號期間使用第2模式作為特定模式進行個別調整的情況下的收發系統1的動作例的時序圖。 [圖9A、圖9B、圖9C、圖9D]是表示在無信號期間使用第1模式作為特定模式進行同時調整的情況下的收發系統1的動作例的時序圖。 [圖10A、圖10B、圖10C、圖10D]是表示在無信號期間使用第2模式作為特定模式進行同時調整的情況下的收發系統1的動作例的時序圖。
11:收發裝置
12:雷射二極體
13:光電二極體
21:收發裝置
22:雷射二極體
23:光電二極體
51:控制部
52:驅動部
53:特定模式生成部
54:發送信號檢出部
55:放大部
56:差動放大器(差動放大部)
57:平均電流檢出部
58:接收信號檢出部
61:控制部
62:驅動部
63:特定模式生成部
64:發送信號檢出部
65:放大部
66:差動放大器(差動放大部)
67:平均電流檢出部
68:接收信號檢出部

Claims (11)

  1. 一種收發裝置，其與對方收發裝置側之間雙向地進行信號的收發，前述收發裝置具備： 驅動部，其基於應向對方收發裝置側發送的信號，使電流信號輸入到雷射二極體，使得從前述雷射二極體向前述對方收發裝置側的對方光電二極體輸出光信號； 放大部，其輸入從光電二極體輸出的電流信號，將該電流信號變換為電壓信號並輸出該電壓信號，其中前述光電二極體接收從前述對方收發裝置側的對方雷射二極體到達的光信號； 平均電流檢出部，其檢出從前述光電二極體輸出的電流信號的平均值；以及 控制部，其控制從前述驅動部向前述雷射二極體的電流信號的輸入， 前述控制部， 在無與前述對方收發裝置側之間應收發的信號的無信號期間， 使得從前述驅動部向前述雷射二極體輸入電流信號，使得從前述雷射二極體輸出光信號，當在相依於從接收到該光信號的前述對方光電二極體輸出的電流信號的平均值的長度的期間從前述對方雷射二極體輸出的特定模式的光信號到達前述光電二極體時，基於該特定模式的光信號的期間的長度，調整從前述驅動部輸入到前述雷射二極體的電流信號的大小。
  2. 如請求項1記載的收發裝置，其中， 在相依於由前述平均電流檢出部檢出的電流信號的平均值的長度的期間，使得從前述驅動部向前述雷射二極體輸入特定模式的電流信號，從前述雷射二極體輸出特定模式的光信號。
  3. 如請求項1記載的收發裝置，其中， 前述特定模式的光信號以該特定模式的期間的前後的功率為中心，其功率重複進行增減。
  4. 如請求項1記載的收發裝置，其中， 前述特定模式的光信號具有與該特定模式的期間的前後的功率不同的功率。
  5. 如請求項1記載的收發裝置，其中， 前述平均電流檢出部具備： 與前述光電二極體連接的低壓差(LDO)調節器； 包含構成前述低壓差(LDO)調節器的電晶體的電流鏡電路；以及 與前述電流鏡電路的輸出側線連接的比較器。
  6. 一種終端裝置，其包括： 請求項1記載的前述收發裝置； 前述雷射二極體，其從前述收發裝置的前述驅動部輸入電流信號並輸出光信號；以及 前述光電二極體，其接收光信號並向前述收發裝置的前述放大部輸出電流信號。
  7. 一種收發系統，其包括： 請求項1記載的前述收發裝置；以及 前述對方收發裝置， 包含有前述收發裝置的第1終端裝置具備： 前述雷射二極體，其從前述收發裝置的前述驅動部輸入電流信號並輸出光信號；以及 前述光電二極體，其接收光信號並向前述收發裝置的前述放大部輸出電流信號， 包含有前述對方收發裝置的第2終端裝置具備： 前述對方雷射二極體，其從前述對方收發裝置的驅動部輸入電流信號並輸出光信號；以及 前述對方光電二極體，其接收光信號並向前述對方收發裝置的放大部輸出電流信號， 前述第2終端裝置的前述對方光電二極體接收從前述第1終端裝置的前述雷射二極體輸出的光信號， 前述第1終端裝置的光電二極體接收從前述第2終端裝置的前述對方雷射二極體輸出的光信號。
  8. 如請求項7記載的收發系統，其中， 前述收發系統還具備： 第1光纖，其將從前述第1終端裝置的前述雷射二極體輸出的光信號向前述第2終端裝置的前述對方光電二極體導光；以及 第2光纖，其將從前述第2終端裝置的前述對方雷射二極體輸出的光信號向前述第1終端裝置的光電二極體導光。
  9. 一種收發裝置，其應用於雙向通信， 前述收發裝置具備： 雷射二極體用的驅動部； 與光電二極體連接的放大部； 與前述光電二極體連接的平均電流檢出部；以及 控制部， 前述控制部， 在不進行資料通信的無信號期間，藉由以前述驅動部驅動前述雷射二極體，從而在前述光電二極體從與其他收發裝置的其他光電二極體連接的其他平均電流檢出部接收到包含有與從前述雷射二極體的輸出功率的目標值的變位關聯的資訊的信號的情況下，基於前述資訊，調整從前述驅動部向前述雷射二極體供應的電流信號的大小。
  10. 如請求項9記載的收發裝置，其中， 前述平均電流檢出部具備： 與前述光電二極體連接的低壓差(LDO)調節器； 包含構成前述低壓差(LDO)調節器的電晶體的電流鏡電路；以及 與前述電流鏡電路的輸出側線連接的比較器。
  11. 一種收發裝置，其應用於雙向通信，前述收發裝置具備： 雷射二極體用的驅動部； 與光電二極體連接的放大部； 與前述光電二極體連接的低壓差(LDO)調節器； 包含構成前述低壓差(LDO)調節器的電晶體的電流鏡電路； 與前述電流鏡電路的輸出側線連接的比較器；以及 與前述比較器的輸出端子和前述驅動部的輸出調整用的端子連接的控制部。
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