WO2009104746A1 - 変調方法、変調プログラム、記録媒体、変調装置及び光送信器 - Google Patents
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Abstract
Description
木村俊二、「高速バースト技術」電子情報通信学会誌Vol.91 No.1 pp.60-65 2008年1月 T.Yoshida et.al., "First Single-fibre Bi-directiona1 XFP Transceiver for Optical Metro/Access Networks", ECOC 2005, We4. P.021,2005.
301~306、401:変調装置
320、420:LD(Laser Diode)
11、11-1、11-2、11-4、11-5:変調回路
12:制御回路
13:電圧源回路
14:電圧コントローラ
21:駆動回路(LDD:Laser Diode Driver)
21j:電流源回路
22:Gate回路
23:LDバイアス回路
24:容量
25a:正相出力端子
25b:逆相出力端子
27:積分回路
29:抵抗
31:スイッチ(SW)
32、34:電圧源
33:SW制御部
35a:正相入力端子
35b:逆相入力端子
41:受光器
42:温度センサ
90:記録媒体
111:記憶媒体読み取り装置
112:作業用メモリ
113:メモリ
114:ディスプレイ
115:マウス
116:キーボード
117:CPU
118:ハードディスク
119:ケーブル
300:コンピュータ
図5に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図5の光送信器は、変調装置301及び変調対象であるLD320からなる。LD320は、例えば、直接変調型レーザダイオードである。変調装置301は、制御回路12及び変調回路11-1からなる。変調回路11-1は、LDD21、LDバイアス回路23、Gate回路22及び積分回路27からなる。
図7に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図5の光送信器と図7の光送信器との違いは、変調装置301の代替として変調装置302を備えている点である。変調装置302は変調回路11-2を備えている。変調回路11-2と図5の変調回路11-1との違いは、逆相入力端子35bとLDバイアス回路23との間が抵抗29で接地されている点である。抵抗29は、LD320にリーク電流を流し、逆相入力端子35bの電位を調整する。
図9に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図5の光送信器と図7の光送信器との違いは、変調装置301の代替として変調装置303を備えている点である。変調装置303は、制御回路12、変調回路11-1、電圧源回路13及び電圧コントローラ14を備える。また、LDD21は、正相出力端子25a及び逆相出力端子25bに接続する電流源回路21jを持つ。電圧源回路13は、異なる電位を与える電圧源32及び電圧源34とこれらの電圧源のいずれか一方を選択するスイッチ(SW)31とを直列接続した回路とすることができる。電圧コントローラ14は、例えば、スイッチ31を制御するSW制御部33とすることができる。電圧源32及び電圧源34の電位は制御回路12で制御される。
図11に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図5の光送信器と図11の光送信器との違いは、変調装置301の代替として変調装置304を備えている点である。変調装置304は変調回路11-4を備えている。変調回路11-4と図5の変調回路11-1との違いは、LDバイアス回路23の出力と積分回路27が正相入力端子35aに接続されている点である。
図13に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図7の光送信器と図13の光送信器との違いは、変調装置302の代替として変調装置305を備えている点である。変調装置305は変調回路11-5を備えている。変調回路11-5と図7の変調回路11-2との違いは、LDバイアス回路23の出力とリーク電流用の抵抗29が正相入力端子35aに接続されている点である。
制御回路12が、変調回路11-5に対し、正相入力端子35aの平均電位を、逆相入力端子35bにおける平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で上げ、正相入力端子35aの平均電位を、正相入力端子35aの平均電位及び逆相入力端子35bの平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の正相入力端子35aの平均電位と逆相入力端子35bの平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御する変調方法である。
図15に本実施形態の光送信器の構成を説明するブロック図を示す。図9の光送信器と図15の光送信器との違いは、変調装置303の代替として変調装置306を備えている点である。変調装置306と図9の変調装置303との違いは、変調回路11-1の代替として変調回路11-4を有する点である。また、変調装置306と図9の変調装置303との違いは、SW31がLDD21内の電流源回路21jではなく、差動対の逆相出力端子25bの電源端子側に接続されていることである。Tx_disable時に逆相出力端子25bに高い電位を与えることでVhigh+|ΔV|だけ保持電位を上げることができる。
以上に説明した実施の形態1~6において、LD320に生じた急激な電位変動によりLDD21に過渡的な電位変動が生じる場合にも、正相入力端子35a及び逆相入力端子35bの電位変動を相殺するように補正することにより、安定した光信号が送信できる。また、実施の形態1~6ではLD320に直接変調型LDを用いたが、光源及び外部光変調器を用いた場合も同様の変調方法で変調することができる。
本実施形態の光変調器の変調装置は、変調プログラムをコンピュータが実行することで実現することができる。変調プログラムは、例えば、記録媒体に格納されて提供される。記録媒体としては、フレキシブルディスク、CD-ROM、DVD等の記録媒体や、半導体メモリ等が例示される。データベース格納プログラム及びデータベース検索プログラムは、LAN(Local Area Network)やインターネットを介して提供されてもよい。
Claims (22)
- 容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、を備える変調装置における変調方法であって、
前記制御回路が、前記変調対象の正相入力端子の平均電位及び逆相入力端子の平均電位に変動が生じたときに、前記変調回路に対し、平均電位の変動前後間に生ずる互いの平均電位の過渡状態が同じになるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも1つの平均電位を制御させ、前記正相入力端子の平均電位の過渡状態及び前記逆相入力端子の平均電位の過渡状態を前記差動電気信号の同相成分として相殺することを特徴とする変調方法。 - 前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で、且つ変調信号の振幅電圧の変動量となるまで、下げるように制御することを特徴とする請求項1に記載の変調方法。 - 前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で下げ、
前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することを特徴とする請求項1に記載の変調方法。 - 前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記逆相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で下げ、
前記正相出力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することを特徴とする請求項1に記載の変調方法。 - 前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記正相入力端子の平均電位を、前記逆相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で、且つ変調信号の振幅電圧の変動量となるまで、上げるように制御することを特徴とする請求項1に記載の変調方法。 - 前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記正相入力端子の平均電位を、前記逆相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で上げ、
前記正相入力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することを特徴とする請求項1に記載の変調方法。 - 前記制御回路が、前記変調回路に対し、
前記正相入力端子の平均電位を、前記逆相入力端子における平均電位の過渡状態の時定数と同じ時定数で上げ、
前記逆相出力端子の平均電位を、前記正相入力端子の平均電位及び前記逆相入力端子の平均電位に変動が生じる前に、過渡状態後の前記正相入力端子の平均電位と前記逆相入力端子の平均電位との差分から変調信号の振幅電圧を差し引いた差分電位量を予め変化させておくように制御することを特徴とする請求項1に記載の変調方法。 - 前記変調対象から出力される光信号の光電力を測定し、前記光電力が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも1つの平均電位を調整するフィードバック制御することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の変調方法。
- 前記送信の可否を指示する信号のうち、送信可能の指示をする信号のときのみ前記フィードバック制御することを特徴とする請求項8に記載の変調方法。
- 前記変調対象の温度を測定し、前記変調対象の温度が変動しても前記変調対象が出力する光信号の強度が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも1つの平均電位を調整するフィードフォワード制御することを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の変調方法。
- コンピュータに請求項1から10に記載のいずれかの変調方法を実行させるための変調プログラム。
- 請求項11に記載の変調プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、を備える変調装置であって、
前記制御回路は、
前記変調回路に対し、請求項1から7のいずれかの変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも1つの平均電位を制御させることを特徴とする変調装置。 - 容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子に接続する電流源回路と、前記電流源回路の電流値を制御する電流コントローラと、を備える変調装置であって、
前記制御回路は、
前記変調回路に対し、請求項4又は7の変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも1つの平均電位を制御させ、
前記電流コントローラに対し、前記正相出力端子又は前記逆相出力端子の平均電位を前記差分電位量だけ変化させるように、前記電流源回路の電流値を制御させることを特徴とする変調装置。 - 容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、前記制御回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも一方と接地との間に接続される、2つの電圧源と前記電圧源のいずれか一方を選択するスイッチとを直列接続した回路である電圧源回路と、前記電圧源回路の電圧値を制御する電圧コントローラと、を備える変調装置であって、
前記制御回路は、
前記変調回路に対し、請求項4又は7の変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも1つの平均電位を制御させ、
前記電圧コントローラに対し、前記正相出力端子又は前記逆相出力端子の平均電位を前記差分電位量だけ変化させるように、前記電圧源回路の電圧値を制御させることを特徴とする変調装置。 - 容量結合される、直接変調型レーザ又は外部光変調器である変調対象にバイアス電流を流し、正相及び逆相からなる差動電気信号で前記変調対象を駆動する変調回路と、送信の可否を指示する信号に基づいて前記変調回路に制御信号を送り、前記変調回路を制御する制御回路と、前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子に接続される電流源回路と、前記電流源回路の電流値を制御する電流コントローラと、を備える変調装置であって、
前記変調回路は、ダーリントン接続型差動対を有しており、前記変調回路の正相出力端子と逆相出力端子との対が前記ダーリントン接続型差動対であり、
前記制御回路は、
前記変調回路に対し、請求項4又は7の変調方法で、前記変調対象の正相入力端子及び逆相入力端子の平均電位並びに前記変調回路の正相出力端子及び逆相出力端子の少なくとも1つの平均電位を制御させ、
前記電流コントローラに対し、前記正相出力端子又は前記逆相出力端子の平均電位を前記差分電位量だけ変化させるように、前記電流源回路の電流値を制御させることを特徴とする変調装置。 - 前記正相入力端子及び前記逆相入力端子の少なくとも一方と前記制御手段との間に積分回路をさらに備えることを特徴とする請求項13から16のいずれかに記載の変調装置。
- 前記変調対象から出力される光信号の光電力を測定する光モニタ手段をさらに備え、
前記制御回路は、前記光モニタ手段が測定した前記光電力が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも1つの平均電位を調整するフィードバック制御することを特徴とする請求項13から17のいずれかに記載の変調装置。 - 前記制御回路は、前記送信の可否を指示する信号のうち、送信可能の指示をする信号のときのみ前記フィードバック制御することを特徴とする請求項18に記載の変調装置。
- 前記光モニタ手段は、前記変調対象が光信号を出力する方向に配置された受光器であることを特徴とする請求項18又は19に記載の変調装置。
- 前記変調対象の温度を測定する温度センサをさらに備え、
前記制御回路は、前記温度センサが測定した前記変調対象の温度が変動しても前記変調対象が出力する光信号の強度が所定の値となるように前記正相入力端子及び前記逆相入力端子並びに前記変調回路の前記正相出力端子及び前記逆相出力端子の少なくとも1つの平均電位を調整するフィードフォワード制御することを特徴とする請求項13から20のいずれかに記載の変調装置。 - 請求項13から21に記載のいずれかの変調装置と、前記変調対象と、を備える光送信器。
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