WO2018155405A1 - 光出力モジュールおよび発光制御方法 - Google Patents

光出力モジュールおよび発光制御方法 Download PDF

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control amount
laser element
optical
light
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成浩 新井
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日本電気株式会社
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/293—Signal power control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/564—Power control

Definitions

  • the present invention relates to light emission control of a laser element, and particularly relates to a technique for maintaining stable light output power.
  • optical amplifiers that amplify optical signals in the state of light are used as submarine equipment.
  • the laser module that generates the pumping light in the optical amplifier is controlled to emit light so as to keep the optical output power constant.
  • the light emission control method of the laser module includes an APC (Automatic Power Control) method that variably controls the current flowing to the laser element so that the optical output power is constant, and a current source so that the current flowing to the laser element is constant.
  • An ACC Automatic-Current-Control
  • the optical output power of the laser element shows temperature dependence and decreases in a high temperature region, it is necessary to compensate the optical output power when used in a high temperature region.
  • the submarine equipment used in the submarine cable system is required to operate for a long time because it is difficult to replace or repair when laid on the seabed. Therefore, long-term reliability is required for each component used for submarine equipment.
  • the optical amplifier laser module used in the submarine cable system must maintain stable optical output power in the normal temperature range and high temperature range without complicating the configuration, and related technologies have been developed. ing.
  • a technique for maintaining a stable optical output power in a normal temperature range and a high temperature range for example, a technique as disclosed in Patent Document 1 is disclosed.
  • Patent Document 1 relates to an optical transmission circuit that compensates for temperature dependency of a laser element and maintains constant optical output power regardless of temperature.
  • the optical transmission circuit of Patent Document 1 includes a constant current source that supplies a constant current to a laser element, a first temperature compensation current source that increases a current that is output as the temperature increases, and a current that is output as the temperature decreases.
  • a second temperature compensated current source is provided.
  • the optical transmission circuit disclosed in Patent Document 1 includes an addition / subtraction circuit that adds or subtracts current output from each current source to supply current to the laser element.
  • the transmission circuit of Patent Document 1 supplies the current output from the constant current source to the laser element in the temperature range from the second threshold value to the first threshold value.
  • Patent Document 1 adds the current output from the first temperature compensation circuit to the current output from the constant current source and supplies the current to the laser element in the temperature range equal to or higher than the first threshold. ing. With such a configuration, Patent Document 1 states that the optical output power can be made constant by temperature compensation.
  • the optical transmission circuit of Patent Document 1 includes a constant current source that outputs a current so that a constant current flows through the laser element in a temperature region from the second threshold value to the first threshold value, and a temperature that is equal to or higher than the first threshold value.
  • a first temperature compensation current source that outputs a temperature-dependent current in the region and an addition / subtraction circuit are provided.
  • the technique of Patent Document 1 is not sufficient as a technique for maintaining stable optical output power in a normal temperature region and a high temperature region without complicating the configuration.
  • An object of the present invention is to provide an optical output module capable of maintaining stable optical output power in a normal temperature region and a high temperature region without complicating the configuration.
  • the light output module of the present invention includes a light output means, a temperature measurement means, a selection means, and a control means.
  • the light output means outputs light of power corresponding to the current flowing through the laser element from the laser element.
  • the temperature measuring means measures the temperature around the laser element.
  • the selection means selects either one of a first control amount that keeps the current value flowing through the laser element constant and a second control amount that causes a current preset for each temperature to flow through the laser element.
  • the control means controls the current flowing through the laser element based on the selected control amount.
  • the selection unit selects the first control amount when the temperature measured by the temperature measurement unit is lower than the reference temperature, and selects the second control amount when the temperature is higher than the reference temperature.
  • the light emission control method of the present invention is a light emission control method of a light output module that outputs light having a power corresponding to a current flowing through a laser element.
  • the light emission control method of the present invention measures the temperature around the laser element. In the light emission control method of the present invention, either one of a first control amount that keeps the current flowing through the laser element constant and a second control amount that causes a current preset for each temperature to flow through the laser element is obtained. select.
  • the light emission control method of the present invention selects the first control amount when the measured temperature is equal to or lower than the reference temperature, and selects the second control amount when the temperature is higher than the reference temperature.
  • the light emission control method of the present invention controls the current flowing through the laser element based on the selected control amount.
  • the light emission control method of the present invention outputs light having power corresponding to the current from the laser element.
  • stable optical output power can be maintained in a normal temperature region and a high temperature region without complicating the configuration.
  • FIG. 1 shows an outline of the configuration of the light output module of the present embodiment.
  • the light output module of the present embodiment includes a light output means 1, a temperature measurement means 2, a selection means 3, and a control means 4.
  • the light output means 1 outputs light of power corresponding to the current flowing through the laser element from the laser element.
  • the temperature measuring means 2 measures the temperature around the laser element.
  • the selection means 3 selects either one of a first control amount that keeps the current flowing through the laser element constant and a second control amount that causes a current preset for each temperature to flow through the laser element.
  • the control means 4 controls the current flowing through the laser element based on the selected control amount.
  • the selection unit 3 selects the first control amount when the temperature measured by the temperature measurement unit 2 is lower than the reference temperature, and selects the second control amount when the temperature is higher than the reference temperature.
  • the temperature measurement means 2 measures the temperature around the laser element that outputs light
  • the selection means 3 selects the control amount in the control means 4. Based on the control amount selected by the selection means 3, the control means 4 performs control to keep the current value flowing through the laser element constant when the temperature is lower than the reference temperature, and for each temperature when the temperature is higher than the reference temperature. Control is performed based on a second control amount that causes the set current to flow through the laser element.
  • FIG. 2 shows the configuration of the light output module of this embodiment.
  • the light output module 10 of this embodiment includes a laser module 11, a current source 12, a load resistor 13, a current source control unit 14, a selector 15, a current comparison / determination unit 16, a temperature detection unit 17, and an LUT. (Look Up Table) section 18 is provided.
  • the laser module 11 further includes a laser element 21 and a photodiode 22.
  • the light output module 10 of this embodiment outputs pumping light used when amplifying light in an optical amplifier.
  • the optical output module 10 of this embodiment is used for an optical repeater installed as a submarine device in a submarine cable system, for example.
  • the light output module 10 of the present embodiment performs feedforward control to make the current flowing through the laser element 21 constant below the reference temperature, and the current flowing through the laser element 21 when the temperature is higher than the reference temperature is set for each temperature. It is controlled by value.
  • the configuration of the light output module 10 will be described.
  • the laser module 11 has a function of generating and outputting light.
  • the laser element 21 of the laser module 11 outputs light having a predetermined wavelength that is used as excitation light by the optical amplifier.
  • the light output from the laser element 21 is supplied to a device provided with the light output module 10 through an optical fiber or the like.
  • the anode side of the laser element 21 is connected to the positive electrode of the power source.
  • the cathode side of the laser element 21 is connected to the current source 12.
  • the current source 12 is connected to GND in series with the load resistor 13.
  • the laser element 21 is composed of, for example, a semiconductor laser that outputs light having a wavelength of 1480 nm used as excitation light in an EDFA (ErbiumrbDoped optical Fiber Amplifier) used as an optical amplifier.
  • the wavelength of the light output from the laser element 21 may be light of any other wavelength as long as it is suitable for use as excitation light in an optical amplifier.
  • the laser module 11 of the present embodiment corresponds to the light output unit 1 of the first embodiment.
  • the photodiode 22 of the laser module 11 receives the light output from the laser element 21, converts it into a current, and outputs it.
  • the photodiode 22 is used, for example, for checking whether the laser element 21 is turned on or monitoring the operation of the light output module 10 by a device equipped with the light output module 10.
  • the optical output module 10 of the present embodiment does not need to include the photodiode 22 because the measurement result of the optical power detected by the photodiode 22 is not used to control the optical output power from the laser element 21.
  • the current source 12 operates such that a current having a current value based on the control amount input from the current source control unit 14 flows to the laser element 21.
  • the current source 12 is configured by a bipolar transistor or a MOS FET (Metal Oxide Semiconductor Semiconductor Field Field Effect Transistor). The base terminal and gate terminal of the bipolar transistor or MOS FET are connected to the current source control unit 14.
  • the load resistor 13 is connected in series with the current source 12 between the current source 12 and the GND electrode.
  • the current source control unit 14 controls the current source 12 so that a current based on a control amount input from the current comparison determination unit 16 or the LUT unit 18 via the selector 15 flows to the laser element. Further, the current source control unit 14 of the present embodiment corresponds to the control unit 4 of the first embodiment.
  • the selector 15 is configured as a 2-1 selector.
  • the selector 15 selects a signal input from either the current comparison determination unit 16 or the LUT unit 18 based on the signal input from the temperature detection unit 17 and outputs the selected signal to the current source control unit 14.
  • the selector 15 selects a signal input from the current comparison determination unit 16 and outputs the selected signal to the current source control unit 14.
  • the selector 15 selects a signal input from the LUT unit 18 and outputs it to the current source control unit 14.
  • the selector 15 of this embodiment corresponds to the selection unit 3 of the first embodiment.
  • the current comparison / determination unit 16 refers to the voltage between the current source 12 and the load resistor 13 and sets the control amount of the current source 12 by the current source control unit 14 so that the current flowing through the laser element 21 is constant. .
  • the current comparison / determination unit 16 compares the voltage between the current source 12 and the load resistor 13 with the reference voltage, and sets the control amount so as to correct the difference between the measured voltage and the reference voltage.
  • the reference voltage is set as a voltage when a current having a preset current value is supplied to the laser element 21.
  • the current comparison / determination unit 16 outputs the set control amount of the current source 12 to the selector 15.
  • the temperature detector 17 has a function of measuring the temperature in the light output module 10.
  • the temperature detector 17 is configured using, for example, a thermistor.
  • the temperature detection unit 17 measures, for example, the temperature around the laser module 11.
  • the temperature detector 17 measures the temperature of a plurality of locations around the laser module 11, in the light output module 10, or in the device in which the light output module 10 is installed, and uses the average value of the temperatures as a measurement result. Good.
  • the temperature detection unit 17 outputs the measured temperature data to the LUT unit 18.
  • the temperature detection unit 17 switches the signal to be selected from the signal input from the current comparison determination unit 16 to the signal input from the LUT unit 18 when the measured temperature transitions from the reference temperature or lower to a temperature higher than the reference temperature.
  • a signal is sent to the selector 15.
  • the temperature detection unit 17 is configured to select a signal to be selected from a signal input from the LUT unit 18 and a signal input from the current comparison determination unit 16 when the measured temperature transitions from a temperature higher than the reference temperature to a reference temperature or lower.
  • a signal for switching to is sent to the selector 15.
  • the reference temperature for switching the selection of the selector 15 is set at the time of manufacturing the submarine equipment in which the light output module 10 is incorporated.
  • the reference temperature is set as a temperature at which the power of light output when a constant current is passed through the laser element 21 indicates the upper limit of a region that does not depend on the temperature.
  • the reference temperature data is stored in, for example, a nonvolatile semiconductor memory device such as a flash memory.
  • the temperature detection part 17 of this embodiment is corresponded to the temperature measurement means 2 of 1st Embodiment.
  • the LUT unit 18 outputs the set value of the current source control unit 14 corresponding to the temperature measured by the temperature detection unit 17 to the selector 15.
  • the LUT unit 18 stores data indicating a set value for each temperature of a control amount when the current source control unit 14 controls the current source 12 as a lookup table.
  • the LUT unit 18 extracts a control amount when the current source control unit 14 corresponding to the temperature input from the temperature detection unit 17 controls the current source 12 from the lookup table, and the data of the extracted control amount is selected by the selector 15. Output to.
  • FIG. 6 shows an outline of an operation flow of the light output module 10 of the present embodiment.
  • the optical output module 10 has started operation at normal times, that is, at a reference temperature or lower indicating the upper limit of the temperature range set as the operating environment.
  • the temperature region set as the operating environment corresponds to a temperature region near the seawater temperature when the light output module 10 is used as a part of the seabed device.
  • the laser module 11 starts outputting light from the laser element 21 (step 101).
  • the light output from the laser element 21 is supplied to a device provided with the light output module 10.
  • the current source control unit 14 makes the current flowing through the laser element constant based on the control amount input from the current comparison determination unit 16 via the selector 15.
  • the current source 12 is controlled (step 102).
  • the current comparison / determination unit 16 compares the voltage between the current source 12 and the load resistor 13 with the reference voltage, sets the control amount so as to reduce the difference, and outputs the set control amount to the selector 15. To do.
  • the LUT unit 18 extracts a control amount based on the temperature measurement result input from the temperature detection unit 17 and outputs the control amount to the selector 15. However, in the normal temperature range, that is, below the reference temperature, the selector 15 selects the signal input from the current comparison / determination unit 16 and outputs it to the current source control unit 14, so that the control output from the LUT unit 18 is selected. The quantity data is not sent to the current source control unit 14.
  • the temperature detection unit 17 measures the temperature around the laser module 11 and compares the measured temperature with the reference temperature. When the measured temperature is equal to or lower than the reference temperature (No in Step 103), the signal input from the current comparison / determination unit 16 by the selector 15 is continuously output to the current source control unit 14, and the current flowing through the laser element 21 is determined. Control to keep it constant is continued (step 102).
  • the temperature detection unit 17 sends a signal indicating that the signal input from the LUT unit 18 is selected to the selector 15.
  • the selector 15 receives the signal indicating that the signal input from the LUT unit 18 is selected, the selector 15 selects the signal input from the LUT unit 18 instead of the signal input from the current comparison determination unit 16 and selects the current. Output to the source control unit 14. At this time, a signal input from the current comparison determination unit 16 to the selector 15 is not output to the current source control unit 14.
  • the current source control unit 14 When the current source control unit 14 receives control amount data from the LUT unit 18 via the selector 15, the current source control unit 14 controls the current source 12 based on the control amount received from the LUT unit 18.
  • control based on the temperature is performed so that the current flowing through the laser element 21 increases as the temperature increases (step 104).
  • the control based on the control amount of the lookup table of the LUT unit 18 is feedforward control, and the compensation amount of the optical output power increases as the temperature determination threshold, that is, the difference between the reference temperature and the measured temperature increases. To be done.
  • the temperature detection unit 17 measures the temperature around the laser module 11 and compares the measured temperature with the reference temperature. .
  • the selector 15 continuously outputs the signal input from the LUT unit 18 to the current source control unit 14. Since the signal input from the LUT unit 18 is continuously output to the current source control unit 14, the control by the control amount based on the temperature is continued (step 104).
  • the temperature detection unit 17 sends a signal indicating that the signal input from the current comparison determination unit 16 is selected to the selector 15.
  • the selector 15 receives the signal indicating that the signal input from the current comparison determination unit 16 is selected, the selector 15 selects the signal input from the current comparison determination unit 16 instead of the signal input from the LUT unit 18. Output to the current source control unit 14. At this time, a signal input from the LUT unit 18 to the selector 15 is not output to the current source control unit 14.
  • the current source control unit 14 controls the current source 12 so that the current flowing through the laser element 21 is constant (step 102).
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of an optical output module that performs normal APC (Automatic Power Control) control as a comparison with the optical output module 10 of the present embodiment.
  • APC Automatic Power Control
  • the light output from the laser element is detected by a photodiode, and the output of the photodiode is monitored by the light output power determination unit.
  • the optical output power determination unit outputs the control amount data to the current source control unit so that the optical output power of the laser element becomes constant by monitoring the output of the photodiode.
  • the current source control unit controls the current source 12 based on a control amount set so that the output power becomes constant.
  • the stability of the characteristics of the photodiode that detects the optical output power output from the laser element is important.
  • the light receiving sensitivity of the photodiode has temperature dependence and changes in characteristics due to long-term operation. Therefore, in the APC system as shown in FIG. 3, the number of parts increases and the configuration becomes complicated, and there is a possibility that the optical output power cannot be accurately controlled due to a change in characteristics of the photodiode.
  • the ACC type optical output module of FIG. 4 has a configuration in which a constant current flows through the laser element. That is, in the light output module of FIG. 4, the current comparison / determination unit sets a control amount of the current source that makes the current flowing through the laser element constant, and the current source control unit controls the current source based on the set control amount. ing. Further, the light output module of FIG. 5 is obtained by further simplifying the configuration of the light output module of FIG. By using the ACC type optical output module shown in FIGS.
  • the detection result of the photodiode since the detection result of the photodiode is not used for controlling the laser element, it is not affected by the characteristic fluctuation or failure of the photodiode.
  • the optical output modules of FIGS. 4 and 5 cannot cope with the characteristic fluctuation of the laser element that occurs when the ambient temperature rises, the optical output power output from the laser element may vary. .
  • the light output module 10 of the present embodiment performs control to make the current flowing through the laser element 21 constant based on the ACC method in the normal temperature range, and the characteristic variation of the laser element 21 when the temperature rises.
  • the control which compensates is performed.
  • the optical output module 10 of the present embodiment can keep the optical output power constant without depending on the ambient temperature.
  • the light output module 10 of the present embodiment controls the current source 12 so that the current flowing through the laser element 21 is constant in a normal temperature region, that is, a temperature region below the reference temperature. Further, the light output module 10 of the present embodiment controls the light output from the laser element 21 by controlling the current source 12 based on a preset lookup table in a high temperature region, that is, a temperature region higher than the reference temperature. The output power is controlled to be constant. By performing such control, stable optical output power can be maintained in a normal temperature region and a high temperature region. Moreover, since the optical output module 10 of this embodiment is not performing control based on the measurement of the optical output power output from the laser element 21, the optical output power is monitored and controlled based on the monitoring result. No configuration is required.
  • the reliability is improved.
  • the light output module 10 of the present embodiment stable light output power can be maintained in the normal temperature region and the high temperature region without complicating the configuration.
  • FIG. 7 shows an outline of the configuration of the submarine cable system of the present embodiment.
  • the submarine cable system of this embodiment includes a landing station 110, a submarine cable 120, and an optical repeater 130.
  • the optical output module 10 of the second embodiment can be used as an optical output module that outputs pumping light for optical amplification in the optical repeater 130 of the submarine cable system as shown in FIG.
  • the landing station 110 further includes an optical terminal device 140 and a power feeding device 150.
  • the optical terminal device 140 transmits and receives an optical signal transmitted through the submarine cable 120.
  • the optical terminal device 140 generates a wavelength-multiplexed signal based on a signal received via a land communication network and transmits it to the opposing optical terminal device via a submarine cable.
  • the optical terminal device 140 transmits a wavelength multiplexed signal received from the opposing optical terminal device via the submarine cable 120 to each communication network of the transmission destination.
  • the power feeding device 150 supplies power to the submarine equipment such as the optical repeater 130 via the submarine cable 120.
  • the submarine cable 120 includes an optical fiber for transmitting an optical signal and a power supply line that supplies power to a submarine device such as the optical repeater 130.
  • the optical repeater 130 is installed on the seabed and operates by receiving power supply through the power cable of the submarine cable 120.
  • FIG. 8 schematically shows an example of a unit that amplifies an optical signal in the optical repeater 130.
  • the optical repeater 130 includes an optical amplifier 31 and an optical amplifier 32 that amplify upstream and downstream optical signals, an optical coupler 33, and an optical output having the same configuration as that of the second embodiment.
  • a module 10 is provided.
  • one optical output module 10 is used for the upstream and downstream optical fibers, but the optical output module 10 is provided independently for each of the upstream and downstream optical fibers. May be.
  • the optical amplifying unit 31 and the optical amplifying unit 32 are configured using an EDFA, and amplify the optical power of the optical signal transmitted through the optical fiber based on the excitation light. Excitation light is input from the optical output module 10 via the optical coupler 33.
  • the optical output module 10 outputs the excitation light when the optical amplification unit 31 and the optical amplification unit 32 perform optical amplification to the optical amplification unit 31 and the optical amplification unit 32 via the optical coupler 33.
  • the optical output module 10 operates based on power supplied via the submarine cable 120.
  • the optical repeater 130 since the optical repeater 130 is installed on the seabed, the surroundings are covered with seawater. Therefore, the temperature around the optical repeater 130 depends on the temperature of the surrounding seawater. Therefore, there is a low possibility that a state in which the temperature of the optical repeater 130 rapidly increases will occur. For this reason, the temperature inside the optical output module 10 used in the optical repeater 130 is unlikely to rise, and the temperature of the laser element 21 is likely to be kept constant.
  • the optical output module 10 having the configuration of the second embodiment does not perform temperature compensation for the optical output power output from the laser element 21 when the temperature is lower than the reference temperature, the configuration and control of the laser element 21 are simplified. be able to. Therefore, by using the light output module 10 having the configuration of the second embodiment, it becomes possible to output pumping light having a constant power in a normal temperature region and a high temperature region while maintaining long-term reliability. As a result, by using the optical output module 10 having the configuration of the second embodiment, it is possible to improve the transmission quality of the optical signal while improving the reliability of the submarine cable system.
  • Optical output means 2 Temperature measurement means 3 Selection means 4 Control means 10 Optical output module 11 Laser module 12 Current source 13 Load resistance 14 Current source control part 15 Selector 16 Current comparison determination part 17 Temperature detection part 18 LUT part 21 Laser element 22 Photodiode 31 Optical amplifying unit 32 Optical amplifying unit 33 Optical coupler 110 Landing station 120 Submarine cable 130 Optical repeater 140 Optical terminal device 150 Power feeding device

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Abstract

［課題］構成を複雑化することなく、通常の温度領域と高温領域において安定した光出力パワーを維持することができる光出力モジュールを提供する。 ［解決手段］光出力モジュールは、光出力手段１と、温度計測手段２と、選択手段３と、制御手段４を備えている。光出力手段１は、レーザー素子に流れる電流に応じたパワーの光をレーザー素子から出力する。温度計測手段２は、レーザー素子の周囲の温度を計測する。選択手段３は、レーザー素子に流れる電流値を一定に保つ第１の制御量と、温度ごとにあらかじめ設定された電流をレーザー素子に流す第２の制御量のいずれか一方の制御量を選択する。制御手段４は、選択した制御量に基づいて、レーザー素子に流れる電流を制御する。また、選択手段３は、温度計測手段２が計測した温度が基準温度未満のとき第１の制御量を選択し、温度が基準温度よりも高いとき第２の制御量を選択する。

Description

光出力モジュールおよび発光制御方法
　本発明は、レーザー素子の発光制御に関するものであり、特に、安定した光出力パワーを維持する技術に関するものである。
　光信号を伝送する海底ケーブルシステムでは、海底機器として光信号を光の状態のまま増幅する光増幅器が用いられている。光増幅器において励起光を生成するレーザーモジュールは、光出力パワーを一定にするための発光制御が行われる。レーザーモジュールの発光制御方式としては、光出力パワーが一定になるようにレーザー素子に流す電流を可変制御するＡＰＣ（Automatic Power Control）方式と、レーザー素子に流す電流が一定になるように電流源を制御するＡＣＣ（Automatic Current Control）方式が用いられる。また、レーザー素子の光出力パワーは、温度依存性を示し高温領域において低下するため、高い温度領域で使用される場合には、光出力パワーを補償する必要がある。
　また、海底ケーブルシステムに用いられる海底機器は、海底に敷設されると交換や修理が困難なため長期間の稼動が要求される。そのため、海底機器に使用される各部品には長期の信頼性が要求される。海底機器の長期の信頼性を確保するためには、海底機器を構成する個々の部品の長期の信頼性を担保する必要があり、海底機器を構成する部品の数は、できるだけ少ないことが望ましい。よって、海底ケーブルシステムに用いる光増幅器のレーザーモジュールは、構成を複雑化することなく、通常の温度領域と高温領域において安定した光出力パワーを維持する必要があり、関連する技術の開発が行われている。そのような、通常の温度領域と高温領域において安定した光出力パワーを維持する技術として、例えば、特許文献１のような技術が開示されている。
　特許文献１は、レーザー素子の温度依存性を補償し、温度によらずに一定の光出力パワーを保つ光送信回路に関するものである。特許文献１の光送信回路は、レーザー素子に一定の電流を流す定電流源と、温度が高くなるにつれて出力する電流を大きくする第１の温度補償電流源と、温度が低くなるにつれて出力する電流を大きくする第２の温度補償電流源を備えている。また、特許文献１の光送信回路は、各電流源から出力される電流を加算または減算してレーザー素子に電流を供給する加減算回路を備えている。特許文献１の送信回路は、第２の閾値から第１の閾値までの温度領域では、定電流源から出力された電流をレーザー素子に供給している。また、特許文献１の光送信回路は、第１の閾値以上の温度領域では、定電流源から出力された電流に第１の温度補償回路から出力された電流を加算してレーザー素子に供給している。そのような構成とすることで、特許文献１は、温度補償によって光出力パワーを一定にすることができるとしている。
国際公開第２００７／１０２２３６号
　しかしながら、特許文献１の技術は次のような点で十分ではない。特許文献１の光送信回路は、第２の閾値から第１の閾値までの温度領域で、レーザー素子に一定の電流が流れるように電流を出力する定電流源と、第１の閾値以上の温度領域で温度に依存した電流を出力する第１の温度補償電流源と、加減算回路を備えている。そのため、特許文献１の光送信回路は、２つ以上の電流源を独立して備えているため回路の規模や使用する部品の数を抑制することが難しい。そのため、特許文献１の技術は、構成を複雑化することなく、通常の温度領域と高温領域において安定した光出力パワーを維持するための技術としては十分ではない。
　本発明は、構成を複雑化することなく、通常の温度領域と高温領域において安定した光出力パワーを維持することができる光出力モジュールを提供することを目的としている。
　上記の課題を解決するため、本発明の光出力モジュールは、光出力手段と、温度計測手段と、選択手段と、制御手段を備えている。光出力手段は、レーザー素子に流れる電流に応じたパワーの光をレーザー素子から出力する。温度計測手段は、レーザー素子の周囲の温度を計測する。選択手段は、レーザー素子に流れる電流値を一定に保つ第１の制御量と、温度ごとにあらかじめ設定された電流をレーザー素子に流す第２の制御量のいずれか一方の制御量を選択する。制御手段は、選択した制御量に基づいて、レーザー素子に流れる電流を制御する。また、選択手段は、温度計測手段が計測した温度が基準温度未満のとき第１の制御量を選択し、温度が基準温度よりも高いとき第２の制御量を選択する。
　本発明の発光制御方法は、レーザー素子に流れる電流に応じたパワーの光を出力する光出力モジュールの発光制御方法である。本発明の発光制御方法は、レーザー素子の周囲の温度を計測する。本発明の発光制御方法は、レーザー素子に流れる電流を一定に保つ第１の制御量と、温度ごとにあらかじめ設定された電流をレーザー素子に流す第２の制御量のいずれか一方の制御量を選択する。本発明の発光制御方法は、計測した温度が基準温度以下のとき第１の制御量を選択して、温度が基準温度よりも高いとき第２の制御量を選択する。本発明の発光制御方法は、選択した制御量に基づいて、レーザー素子に流れる電流を制御する。本発明の発光制御方法は、電流に応じたパワーの光をレーザー素子から出力する。
　本発明によると、構成を複雑化することなく、通常の温度領域と高温領域において安定した光出力パワーを維持することができる。
本発明の第１の実施形態の構成の概要を示す図である。 本発明の第２の実施形態の光出力モジュールの構成の概要を示す図である。 通常のＡＰＣ方式の光出力モジュールの構成の例を示す図である。 通常のＡＣＣ方式の光出力モジュールの構成の例を示す図である。 通常のＡＣＣ方式の光出力モジュールの他の構成の例を示す図である。 本発明の第２の実施形態の動作フローの概要を示す図である。 本発明の第３の実施形態の海底ケーブルシステムの構成の概要を示す図である。 本発明の第３の実施形態の光中継器の構成の一部を示す図である。
　（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の光出力モジュールの構成の概要を示したものである。本実施形態の光出力モジュールは、光出力手段１と、温度計測手段２と、選択手段３と、制御手段４を備えている。光出力手段１は、レーザー素子に流れる電流に応じたパワーの光をレーザー素子から出力する。温度計測手段２は、レーザー素子の周囲の温度を計測する。選択手段３は、レーザー素子に流れる電流を一定に保つ第１の制御量と、温度ごとにあらかじめ設定された電流をレーザー素子に流す第２の制御量のいずれか一方の制御量を選択する。制御手段４は、選択した制御量に基づいて、レーザー素子に流れる電流を制御する。また、選択手段３は、温度計測手段２が計測した温度が基準温度未満のとき第１の制御量を選択し、温度が基準温度よりも高いとき第２の制御量を選択する。
　本実施形態の光出力モジュールは、温度計測手段２において光を出力するレーザー素子の周囲の温度を計測し、選択手段３において制御手段４における制御量を選択している。制御手段４は、選択手段３の選択した制御量に基づいて、温度が基準温度以下のときはレーザー素子に流れる電流値を一定に保つ制御を行い、温度が基準温度よりも高いとき温度ごとに設定された電流をレーザー素子に流す第２の制御量に基づいた制御を行っている。このようにレーザー素子に流れる電流を制御することで、光出力パワーを監視して監視結果を基に制御する構成を必要とせずに、レーザー素子の特性が変動するような基準温度を超えた場合にも、レーザー素子から出力される光のパワーを保つことが可能になる。その結果、本実施形態の光出力モジュールを用いることで、構成を複雑化することなく、通常の温度領域と高温領域において安定した光出力パワーを維持することができる。
　（第２の実施形態）
　本発明の第２の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図２は、本実施形態の光出力モジュールの構成を示したものである。本実施形態の光出力モジュール１０は、レーザーモジュール１１と、電流源１２と、負荷抵抗１３と、電流源制御部１４と、セレクタ１５と、電流比較判定部１６と、温度検知部１７と、ＬＵＴ（Look Up Table）部１８を備えている。また、レーザーモジュール１１は、レーザー素子２１と、フォトダイオード２２をさらに備えている。
　本実施形態の光出力モジュール１０は、光増幅器において光を増幅する際に用いる励起光を出力する。本実施形態の光出力モジュール１０は、例えば、海底ケーブルシステムにおいて海底機器として設置される光中継器に用いられる。本実施形態の光出力モジュール１０は、基準温度以下ではレーザー素子２１に流れる電流を一定にするフィードフォワード制御を行い、基準温度よりも高いときにレーザー素子２１に流れる電流を温度ごとに設定された値で制御することを特徴とする。
　光出力モジュール１０の構成について説明する。レーザーモジュール１１は、光を生成して出力する機能を有する。レーザーモジュール１１のレーザー素子２１は、光増幅器で励起光として用いる所定の波長の光を出力する。レーザー素子２１から出力された光は、光ファイバ等を介して光出力モジュール１０が備えられている機器に供給される。レーザー素子２１のアノード側は、電源のプラス電極と接続されている。また、レーザー素子２１のカソード側は、電流源１２と接続されている。電流源１２は、負荷抵抗１３と直列にＧＮＤに接続されている。
　レーザー素子２１は、例えば、光増幅器として用いるＥＤＦＡ（Erbium Doped optical Fiber Amplifier）において励起光として用いる１４８０ｎｍの波長の光を出力する半導体レーザーによって構成される。レーザー素子２１が出力する光の波長は、光増幅器で励起光として用いるために適した波長であれば他の波長の光であってもよい。また、本実施形態のレーザーモジュール１１は、第１の実施形態の光出力手段１に相当する。
　レーザーモジュール１１のフォトダイオード２２は、レーザー素子２１から出力される光を受光し、電流に変換して出力する。フォトダイオード２２は、例えば、レーザー素子２１の点灯確認や光出力モジュール１０が備えられている機器による光出力モジュール１０の動作の監視に用いられる。本実施形態の光出力モジュール１０は、レーザー素子２１からの光出力パワーの制御にフォトダイオード２２によって検知される光パワーの計測結果を用いないので、フォトダイオード２２を備えていなくてもよい。
　電流源１２は、電流源制御部１４から入力される制御量に基づいた電流値の電流がレーザー素子２１に流れるように動作する。電流源１２は、バイポーラトランジスタやＭＯＳ　ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）によって構成されている。バイポーラトランジスタやＭＯＳ　ＦＥＴのベース端子やゲート端子は、電流源制御部１４に接続されている。
　負荷抵抗１３は、電流源１２とＧＮＤ電極の間に電流源１２と直列に接続されている。
　電流源制御部１４は、セレクタ１５を介して電流比較判定部１６またはＬＵＴ部１８から入力される制御量に基づいた電流がレーザー素子に流れるように電流源１２を制御する。また、本実施形態の電流源制御部１４は、第１の実施形態の制御手段４に相当する。
　セレクタ１５は、２－１セレクタとして構成されている。セレクタ１５は、温度検知部１７から入力される信号に基づいて、電流比較判定部１６またはＬＵＴ部１８のいずれか一方から入力される信号を選択して電流源制御部１４に出力する。セレクタ１５は、温度検知部１７で計測される温度が基準温度以下のときは、電流比較判定部１６から入力される信号を選択して電流源制御部１４に出力する。また、温度検知部１７で検知される温度が基準温度以上のときは、セレクタ１５は、ＬＵＴ部１８から入力される信号を選択して電流源制御部１４に出力する。また、本実施形態のセレクタ１５は、第１の実施形態の選択手段３に相当する。
　電流比較判定部１６は、電流源１２と負荷抵抗１３の間の電圧を参照して、レーザー素子２１に流れる電流が一定になるように電流源制御部１４による電流源１２の制御量を設定する。電流比較判定部１６は、電流源１２と負荷抵抗１３の間の電圧と基準電圧を比較し、計測した電圧と基準電圧との差を補正するように制御量を設定する。基準電圧は、レーザー素子２１にあらかじめ設定された電流値の電流を流した際の電圧として設定されている。電流比較判定部１６は、設定した電流源１２の制御量をセレクタ１５に出力する。
　温度検知部１７は、光出力モジュール１０内の温度を計測する機能を有する。温度検知部１７は、例えば、サーミスタを用いて構成されている。温度検知部１７は、例えば、レーザーモジュール１１の周囲の温度を計測する。温度検知部１７は、レーザーモジュール１１の周囲、光出力モジュール１０内、または、光出力モジュール１０が設置されている機器内の複数の箇所の温度を計測し、温度の平均値を計測結果としてもよい。
　温度検知部１７は、計測した温度データをＬＵＴ部１８に出力する。温度検知部１７は、計測した温度が基準温度以下から基準温度よりも高い温度に推移したとき、選択する信号を電流比較判定部１６から入力される信号からＬＵＴ部１８から入力される信号に切り替える信号をセレクタ１５に送る。また、温度検知部１７は、計測した温度が基準温度よりも高い温度から基準温度以下に推移したとき、選択する信号をＬＵＴ部１８から入力される信号から電流比較判定部１６から入力される信号に切り替える信号をセレクタ１５に送る。
　セレクタ１５の選択を切り替える際の基準温度は、光出力モジュール１０が組み込まれる海底機器の製造時に設定される。基準温度は、レーザー素子２１に一定の電流を流したときに出力される光のパワーが、温度に依存しない領域の上限を示す温度として設定される。基準温度のデータは、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性の半導体記憶装置に記憶されている。また、本実施形態の温度検知部１７は、第１の実施形態の温度計測手段２に相当する。
　ＬＵＴ部１８は、温度検知部１７が計測した温度に対応する電流源制御部１４の設定値をセレクタ１５に出力する。ＬＵＴ部１８は、電流源制御部１４が電流源１２を制御する際の制御量の温度ごとの設定値を示すデータをルックアップテーブルとして保存している。ＬＵＴ部１８は、温度検知部１７から入力された温度に対応する電流源制御部１４が電流源１２を制御する際の制御量をルックアップテーブルから抽出し、抽出した制御量のデータをセレクタ１５に出力する。
　本実施形態の光出力モジュール１０の動作について説明する。図６は、本実施形態の光出力モジュール１０の動作フローの概要を示したものである。以下では、通常時、すなわち、動作環境として設定されている温度領域の上限を示す基準温度以下において光出力モジュール１０が動作を開始したとして説明する。動作環境として設定されている温度領域は、光出力モジュール１０が海底機器の一部として用いられているときは、海水温付近の温度領域に相当する。
　光出力モジュール１０に電源の供給が開始されると、レーザーモジュール１１は、レーザー素子２１からの光の出力を開始する（ステップ１０１）。レーザー素子２１から出力された光は、光出力モジュール１０が備えられている機器に供給される。
　稼動の開始直後は、通常の動作環境のため、電流源制御部１４は、電流比較判定部１６からセレクタ１５を介して入力される制御量に基づいて、レーザー素子に流れる電流が一定になるように電流源１２を制御する（ステップ１０２）。
　このとき、電流比較判定部１６は、電流源１２と負荷抵抗１３の間の電圧と、基準電圧を比較して差が小さくなるように制御量を設定し、設定した制御量をセレクタ１５に出力する。また、ＬＵＴ部１８は、温度検知部１７から入力される温度の計測結果に基づいた制御量を抽出して、セレクタ１５に出力する。しかし、通常の温度領域、すなわち、基準温度以下では、セレクタ１５は、電流比較判定部１６から入力される信号を選択して電流源制御部１４に出力するので、ＬＵＴ部１８から出力された制御量のデータは、電流源制御部１４には送られない。
　レーザー素子２１に流れる電流が一定になるように制御が行われている間、温度検知部１７は、レーザーモジュール１１の周囲の温度を計測し、計測した温度を基準温度と比較する。計測した温度が基準温度以下であるとき（ステップ１０３でＮｏ）、セレクタ１５によって電流比較判定部１６から入力される信号が継続して電流源制御部１４に出力され、レーザー素子２１に流れる電流を一定にする制御が継続される（ステップ１０２）。
　計測した温度が基準温度よりも高いとき（ステップ１０３でＹｅｓ）、温度検知部１７は、ＬＵＴ部１８から入力される信号を選択することを示す信号をセレクタ１５に送る。セレクタ１５は、ＬＵＴ部１８から入力される信号を選択することを示す信号を受け取ると、電流比較判定部１６から入力される信号に代えて、ＬＵＴ部１８から入力される信号を選択して電流源制御部１４に出力する。このとき、電流比較判定部１６からセレクタ１５に入力される信号は、電流源制御部１４に出力されない状態となる。
　電流源制御部１４は、セレクタ１５を介してＬＵＴ部１８から制御量のデータを受け取ると、ＬＵＴ部１８から受け取った制御量を基に電流源１２を制御する。ＬＵＴ部１８から受け取った制御量を基に電流源１２の制御が行われるとき、温度が高くなるにつれてレーザー素子２１に流れる電流が増加するように温度に基づいた制御が行われる（ステップ１０４）。ＬＵＴ部１８のルックアップテーブルの制御量に基づく制御は、フィードフォワード制御であり、温度判定閾値、すなわち、基準温度と計測された温度の差が大きいほど、光出力パワーの補償量が大きくなるように行われる。
　ＬＵＴ部１８のルックアップテーブルに保存されている制御量に基づく制御が行われている間、温度検知部１７は、レーザーモジュール１１の周囲の温度を計測し、計測した温度を基準温度と比較する。計測した温度が基準温度よりも高いとき（ステップ１０３でＹｅｓ）、セレクタ１５は、ＬＵＴ部１８から入力される信号を継続して電流源制御部１４に出力する。ＬＵＴ部１８から入力される信号が継続して電流源制御部１４に出力されるので、温度に基づいた制御量による制御が継続される（ステップ１０４）。
　計測した温度が基準温度以下のとき（ステップ１０３でＮｏ）、温度検知部１７は、電流比較判定部１６から入力される信号を選択することを示す信号をセレクタ１５に送る。セレクタ１５は、電流比較判定部１６から入力される信号を選択することを示す信号を受け取ると、ＬＵＴ部１８から入力される信号に代えて、電流比較判定部１６から入力される信号を選択して電流源制御部１４に出力する。このとき、ＬＵＴ部１８からセレクタ１５に入力される信号は、電流源制御部１４に出力されない状態となる。電流源制御部１４は、セレクタ１５を介して、電流比較判定部１６から制御量のデータを受け取ると、レーザー素子２１に流れる電流が一定になるように電流源１２を制御する（ステップ１０２）。
　図３は、本実施形態の光出力モジュール１０との対比として、通常のＡＰＣ（Automatic Power Control）方式の制御を行う光出力モジュールの構成の例を示したものである。図３の光出力モジュールでは、レーザー素子から出力された光をフォトダイオードで検出し、フォトダイオードの出力を光出力パワー判定部が監視している。光出力パワー判定部は、フォトダイオードの出力を監視することで、レーザー素子の光出力パワーが一定になるように電流源制御部に制御量のデータを出力する。電流源制御部は、出力パワーが一定になるように設定された制御量を基に電流源１２を制御する。
　図３のような構成において光出力パワーを一定に保つためには、レーザー素子から出力される光出力パワーを検出するフォトダイオードの特性の安定性が重要となる。しかし、フォトダイオードの受光感度には温度依存性があるとともに、長期間の稼動によって特性変動が生じる。そのため、図３のようなＡＰＣ方式では、部品の数が増えて構成が複雑になり、また、フォトダイオードの特性変化によって正確に光出力パワーの制御を行うことができない恐れがある。
　また、図４および図５は、ＡＣＣ（Automatic Current Control）方式の制御を行う光出力モジュールの構成の例を示したものである。図４のＡＣＣ方式の光出力モジュールは、レーザー素子に一定の電流を流す構成を備えている。すなわち、図４の光出力モジュールは、電流比較判定部がレーザー素子を流れる電流を一定にする電流源の制御量を設定し、設定した制御量を基に電流源制御部が電流源を制御している。また、図５の光出力モジュールは、図４の光出力モジュールの構成をさらに簡略化したものである。図４および図５のＡＣＣ方式の光出力モジュールを使うことで、フォトダイオードの検出結果をレーザー素子の制御に用いないため、フォトダイオードの特性変動や故障の影響を受けない。しかし、図４および図５の光出力モジュールは、周囲の温度が上昇したときに生じるレーザー素子の特性変動に対応することができないため、レーザー素子から出力する光出力パワーに変動が生じる恐れがある。
　一方で、本実施形態の光出力モジュール１０は、通常の温度領域では、ＡＣＣ方式に基づいてレーザー素子２１に流れる電流を一定にする制御を行い、温度が上昇したときにレーザー素子２１の特性変動を補償する制御を行っている。そのような温度領域に応じて異なる制御を行うことで、本実施形態の光出力モジュール１０は光出力パワーを周囲の温度に依存せずに一定に保つことができる。
　本実施形態の光出力モジュール１０は、通常の温度領域、すなわち、基準温度以下の温度領域において、レーザー素子２１に流れる電流が一定になるように電流源１２を制御している。また、本実施形態の光出力モジュール１０は、高温領域、すなわち、基準温度より高い温度領域において、あらかじめ設定されたルックアップテーブルに基づいて電流源１２を制御してレーザー素子２１から出力される光出力パワーが一定になるように制御している。このような制御を行うことで、通常の温度領域と高温領域において安定した光出力パワーを維持することができる。また、本実施形態の光出力モジュール１０は、レーザー素子２１から出力される光出力パワーの計測を基にした制御を行っていないので、光出力パワーを監視して、監視結果を基に制御するための構成は必要としない。そのため、光出力モジュール１０を構成する部品の数を抑制することができるので、信頼性が向上する。以上より、本実施形態の光出力モジュール１０を用いることで、構成を複雑化することなく、通常の温度領域と高温領域において安定した光出力パワーを維持することができる。
　（第３の実施形態）
　本発明の第３の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図７は、本実施形態の海底ケーブルシステムの構成の概要を示したものである。
　本実施形態の海底ケーブルシステムは、陸揚局１１０と、海底ケーブル１２０と、光中継器１３０を備えている。第２の実施形態の光出力モジュール１０は、図７のような海底ケーブルシステムの光中継器１３０において光増幅のための励起光を出力する光出力モジュールとして用いることができる。
　陸揚局１１０は、光端局装置１４０と、給電装置１５０をさらに備えている。光端局装置１４０は、海底ケーブル１２０を伝送する光信号の送受信を行う。光端局装置１４０は、陸上の通信ネットワークを介して受信する信号を基に、波長多重信号を生成し海底ケーブルを介して対向する光端局装置に送信する。また、光端局装置１４０は、海底ケーブル１２０を介して対向する光端局装置から受信する波長多重信号を、送信先の各通信ネットワークに送信する。給電装置１５０は、海底ケーブル１２０を介して光中継器１３０等の海底機器に電源を供給する。
　海底ケーブル１２０は、光信号の伝送用の光ファイバと、光中継器１３０等の海底機器に電源を供給する給電線によって構成されている。
　光中継器１３０は、海底に設置され、海底ケーブル１２０の給電線を介して電源供給を受けて動作する。図８は、光中継器１３０において光信号の増幅を行うユニットの例を模式的に示したものである。図８の例では、光中継器１３０は、上りと下りの光信号をそれぞれ増幅する光増幅部３１および光増幅部３２と、光カプラ３３と、第２の実施形態と同様の構成の光出力モジュール１０を備えている。図８の例では、上りと下りの光ファイバに対して１台の光出力モジュール１０を用いているが、光出力モジュール１０は、上りと下りの光ファイバに対してそれぞれ独立して備えられていてもよい。
　光増幅部３１および光増幅部３２は、ＥＤＦＡを用いて構成され、励起光を元に光ファイバを伝送される光信号の光パワーを増幅する。励起光は、光出力モジュール１０から光カプラ３３を介して入力される。
　光出力モジュール１０は、光増幅部３１および光増幅部３２で光増幅を行う際の励起光を、光カプラ３３を介して光増幅部３１および光増幅部３２に出力する。また、光出力モジュール１０は、海底ケーブル１２０を介して供給される電源を元に動作する。
　図７に示すように光中継器１３０は、海底に設置されるので、周囲は海水に覆われている。そのため、光中継器１３０の周囲の温度は、周囲の海水の温度に依存する。よって、光中継器１３０の温度が急激に上昇するような状態が起こる可能性は低い。そのため、光中継器１３０に用いられている光出力モジュール１０内部の温度の上昇も生じにくいため、レーザー素子２１の温度も一定に保たれる可能性が高い。しかし、光信号の伝送の信頼性を維持するためには、温度が上昇した際にも安定したパワーの励起光を元に光信号の増幅を行う必要がある。よって、海底機器として用いる光出力モジュールは、構成を複雑化せずに長期の信頼性を維持しつつ、安定したパワーの励起光の出力を行えることが望ましい。第２の実施形態の構成の光出力モジュール１０は、基準温度以下のときは、レーザー素子２１から出力する光出力パワーの温度補償を行っていないので、レーザー素子２１の構成や制御を簡略化することができる。そのため、第２の実施形態の構成の光出力モジュール１０を用いることで長期の信頼性を維持しつつ、通常の温度領域と高温領域において一定のパワーの励起光を出力することが可能になる。その結果、第２の実施形態の構成の光出力モジュール１０を用いることで、海底ケーブルシステムの信頼性を向上しつつ、光信号の伝送品質を向上することができる。
　以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
　この出願は、２０１7年２月２４日に出願された日本出願特願２０１７－０３３７７９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１　　光出力手段
　２　　温度計測手段
　３　　選択手段
　４　　制御手段
　１０　　光出力モジュール
　１１　　レーザーモジュール
　１２　　電流源
　１３　　負荷抵抗
　１４　　電流源制御部
　１５　　セレクタ
　１６　　電流比較判定部
　１７　　温度検知部
　１８　　ＬＵＴ部
　２１　　レーザー素子
　２２　　フォトダイオード
　３１　　光増幅部
　３２　　光増幅部
　３３　　光カプラ
　１１０　　陸揚局
　１２０　　海底ケーブル
　１３０　　光中継器
　１４０　　光端局装置
　１５０　　給電装置

Claims (10)

  1. 　レーザー素子に流れる電流に応じたパワーの光を前記レーザー素子から出力する光出力手段と、
    　前記レーザー素子の周囲の温度を計測する温度計測手段と、
    　前記レーザー素子に流れる電流を一定に保つ第１の制御量と、温度ごとにあらかじめ設定された電流を前記レーザー素子に流す第２の制御量のいずれか一方の制御量を選択する選択手段と、
    　前記選択手段が選択した前記制御量に基づいて、前記レーザー素子に流れる電流を制御する制御手段と、
    　前記選択手段は、前記温度計測手段が計測した温度が基準温度以下のとき前記第１の制御量を選択し、前記温度が前記基準温度よりも高いとき前記第２の制御量を選択することを特徴とする光出力モジュール。
  2. 　前記レーザー素子を流れる電流を電圧に変換して基準電圧と比較し、比較結果に基づいた前記第１の制御量を出力する比較判定手段と、
    　温度ごとにあらかじめ設定された前記第２の制御量に基づいて前記温度計測手段が計測した温度に応じた前記第２の制御量を出力する制御量出力手段と、
    　をさらに備え、
    　前記選択手段は、前記温度計測手段が計測した温度が前記基準温度以下のとき前記第１の制御量を前記制御手段に出力し、前記温度が前記基準温度よりも高いとき前記第２の制御量を前記制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の光出力モジュール。
  3. 　前記制御量出力手段は、温度ごとの前記第２の制御量のデータを示すルックアップテーブルを有し、前記ルックアップテーブルを参照して前記温度計測手段が計測した温度に対応する前記第２の制御量を出力することを特徴とする請求項２に記載の光出力モジュール。
  4. 　前記ルックアップテーブルは、前記温度計測手段が計測した温度が高くなるについて、前記レーザー素子に流れる電流が増大するように前記第２の制御量が設定されていることを特徴とする請求項３に記載の光出力モジュール。
  5. 　請求項１から４いずれかに記載の光出力モジュールと、
    　励起光によって光ファイバを伝送される光信号のパワーを増幅する光増幅手段と
    　を備え、
    　前記光増幅手段は、前記光出力モジュールの前記光出力手段から出力される光を前記励起光として、前記光ファイバを伝送される前記光信号のパワーを増幅することを特徴とする光中継器。
  6. 　光ファイバと、給電線からなる海底ケーブルと、
    　海中において前記海底ケーブルの前記光ファイバ間を接続する請求項５に記載の光中継器と
    　を備え、
    　前記光中継器は、前記給電線から供給される電源を元に動作し、前記光ファイバを伝送される前記光信号を増幅することを特徴とすることを特徴とする海底ケーブルシステム。
  7. 　レーザー素子に流れる電流に応じたパワーの光を出力する光出力モジュールの発光制御方法であって、
    　前記レーザー素子の周囲の温度を計測し、
    　前記レーザー素子に流れる電流を一定に保つ第１の制御量と、温度ごとにあらかじめ設定された電流を前記レーザー素子に流す第２の制御量のいずれか一方の制御量から、計測した前記温度が基準温度以下のとき前記第１の制御量を選択して、前記温度が前記基準温度よりも高いとき前記第２の制御量を選択し
    　選択した前記制御量に基づいて、前記レーザー素子に流れる電流を制御し、
    　前記電流に応じたパワーの光を前記レーザー素子から出力することを特徴とする発光制御方法。
  8. 　前記レーザー素子を流れる電流を電圧に変換して基準電圧と比較し、比較結果に基づいた前記第１の制御量を出力し、
    　温度ごとにあらかじめ設定された前記第２の制御量に基づいて、計測した前記温度に応じた前記第２の制御量を出力し、
    　計測した前記温度が前記基準温度以下のとき前記第１の制御量を選択し、前記温度が前記基準温度よりも高いとき前記第２の制御量を選択することを特徴とする請求項７に記載の発光制御方法。
  9. 　温度ごとの前記第２の制御量のデータを示すルックアップテーブルを参照し、計測した前記温度に対応する前記第２の制御量を出力することを特徴とする請求項８に記載の発光制御方法。
  10. 　前記ルックアップテーブルは、計測した前記温度が高くなるについて、前記レーザー素子に流れる電流が増大するように前記第２の制御量が設定されていることを特徴とする請求項９に記載の発光制御方法。
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