JP2007324525A - 光送信機、光通信システム、及び光送信機の調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子毎の温度依存による特性のばらつきを補正し、伝送品質を高めることが可能な光送信機、光通信システム、及び光送信機の調整方法を提供する。
【解決手段】光送信機１は、発光素子１１と、入力信号Ｓｉに応じて発光素子１１からパルス状の光信号を発生するように発光素子１１を駆動する駆動回路１６と、発光素子１１の周囲温度を検出する温度検出素子１７と、周囲温度と発光素子１１への駆動電流を関係付けて記憶する温度テーブル１５ａを格納する記憶部１５とを備える。制御回路１３は、温度検出素子１７によって検出された周囲温度と温度テーブル１５ａに基づいて消光比ｒｅが一定になるように駆動回路１６を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子からパルス状の光信号を発生させて通信を行う光送信機、光通信システム、及び光送信機の調整方法に関する。

光通信においては、光伝送を行うに際し、伝送品質を確保するため、平均光量を適正に保つ必要がある。

図７は、発光素子によるパルス状の出力信号波形の一例を示し、（ａ）は理想的な波形を示し、（ｂ）は平均光量が（ａ）と同じでありながら消光比（Extiction Ratio）が低下した場合の波形を示す。

発光素子によるパルス状の出力信号は、ＨレベルとＬレベルからなり、図７の（ａ）のように、Ｈレベルの発光量Ｐ1とＬレベルの発光量Ｐ0との平均値が平均光量となり、その値が大きいほどノイズ等の影響を受けにくくなる。しかし、平均光量が一定値以上であっても、消光比ｒｅが低下すると、通信の伝送状態が悪化することが知られている。ここで、消光比ｒｅは、以下の式で表される。
ｒｅ＝１０×ｌｏｇ（Ｐ1／Ｐ0） ・・・（１）

図８は、駆動電流と発光量の関係を示す。発光素子の発光特性は、同図に示すように、駆動電流を増加させても発光量がほとんど増加しない自然発光域５ａと、駆動電流の増加に応じて発光量が大きく増加する誘導放出域５ｂとからなる。また、発光素子の発光特性は、温度に応じて誘導放出域５ｂの傾き（スロープ効率η）が変化する温度依存性を有している。スロープ効率ηが変化すると、消光比ｒｅも変化する。また、消光比ｒｅは、駆動回路の各素子等のばらつきによっても変動する。

スロープ効率ηは、図８の誘導放出域５ｂにおいて、電流増加分ΔＩに対する光出力増加分ΔＰの比、（ΔＰ／ΔＩ）をいう。このスロープ効率ηは、図８のように、温度が上がると小さくなり、温度が下がると大きくなるという特性を有している。

周囲温度の変化に起因して発光素子の平均光量が変動するのを抑制する手段として、一般に、発光素子の近傍に光量をモニタする受光素子を設け、モニタの結果に基づいて平均光量を補正する方法が用いられている。

また、温度変化による平均光量の変動を抑制する従来の光送信回路として、光量モニタ用の受光素子の他に、発光素子の近傍に温度センサを設け、検出温度に応じて発光素子の駆動条件を変化させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この光送信回路によれば、バースト光信号や発光素子の経時的な変化に対して送信レベルを適正に設定することができる。
特開平９−２１４０４３号公報

しかし、従来の光送信回路によると、平均光量のみに依存した補正では各素子の個別名バラツキに対応することができない。

従って、本発明の目的は、発光素子毎の温度依存によるスロープ効率ηの変化と発光素子の個別のばらつきを同時に補正し、伝送品質を高めることが可能な光送信機、光通信システム、及び光送信機の調整方法を提供することにある。

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の光送信機及び光通信システムを提供する。

［１］発光素子と、入力信号に基づいて前記発光素子からパルス状の光信号を発生させる駆動手段と、前記発光素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、前記発光素子の温度特性情報を記憶する記憶手段と、前記温度検出手段によって検出された前記周囲温度、及び前記記憶手段の記憶内容に基づいて、前記パルス状の光信号の消光比が実質的に一定になるように前記駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする光送信機。

上記構成の光送信機によれば、発光素子が周囲温度の変化によって発光特性が変化しても、パルス状の光信号の消光比が一定になるように制御されるため、温度変化に伴う発光素子の特性ばらつきが補正され、伝送品質を高めることができる。

上記記憶手段が記憶する温度特性情報は、テーブルとして記憶してもよく、演算式として記憶してもよい。

［２］前記記憶手段が記憶する前記温度特性情報は、前記駆動手段に接続された状態の前記発光素子について個別に測定された値に基づくものであることを特徴とする前記[１]に記載の光送信機。この構成によれば、光送信機毎に発光素子及び駆動手段のばらつきを補正することができる。

［３］前記記憶手段が記憶する前記温度特性情報は、前記周囲温度と前記発光素子への駆動電流を関係付けたものであることを特徴とする前記[１]に記載の光送信機。この構成によれば、周囲温度の変化に応じて適切な駆動電流を供給することができる。

［４］前記記憶手段が記憶する前記温度特性情報は、前記周囲温度と前記発光素子への変調電流の相対値を関係付けたものであることを特徴とする前記[１]に記載の光送信機。この構成によれば、周囲温度の変化に応じて相対的な制御を行うことができるので、駆動手段の制御が容易となる。

[５]前記周囲温度と前記変調電流との関係は、前記変調電流をΔＩ、前記周囲温度θのときのスロープ効率をη（θ）、前記入力信号のＬレベルとＨレベルに対応する発光量差をΔＰとしたとき、
ΔＩ＝（ｋ・ΔＰ／η（θ））（但し、０．２＜ｋ＜２）
を満たすことを特徴とする前記［４］に記載の光送信機。

［６］前記制御手段は、前記パルス状の光信号の消光比及び平均光量が実質的に一定になるように前記駆動手段を制御することを特徴とする前記[１]に記載の光送信機。この構成によれば、伝送品質を高めることができる。

［７］発光素子と、入力信号に基づいて前記発光素子からパルス状の光信号を発生させる駆動手段と、前記発光素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、前記発光素子の温度特性情報を記憶する記憶手段と、前記発光素子から発生する前記光信号の平均光量を検出する光量検出手段と、前記温度検出手段によって検出された前記周囲温度、及び前記記憶手段の記憶内容に基づいて、前記パルス状の光信号の消光比が実質的に一定になるように前記駆動手段を制御するとともに、前記光量検出手段によって検出された前記平均光量に基づいて前記パルス状の光信号の平均光量が実質的に一定になるように前記駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする光送信機。この構成によれば、伝送品質を高めることができる。

［８］前記[１]乃至［７］いずれか１つに記載の光送信機と、前記光送信機からの光信号を光伝送媒体を介して受信する光受信機とを備えたことを特徴とする光通信システム。

上記構成の光通信システムによれば、消光比が一定となるように駆動される光送信機を用いているため、伝送品質の高い光通信を行うことができる。

［９］前記[１]乃至［７］いずれか１つに記載の光送信機を有し、データをシリアル伝送する共有バスと、前記共有バスの上り側に接続された情報処理装置と、前記共有バスの下り側に接続され、シリアル信号とパラレル信号との間で信号変換する複数のメモリコントローラと、パラレル信号の信号線を介して前記複数のメモリコントローラに接続された複数のメモリとを備えたことを特徴とする光通信システム。

上記構成の通信システムによれば、消光比が一定となるように駆動される光送信機を用いているため、伝送品質の高い光バスを構成することができる。

［１０］パルス状の光信号を発生する発光素子の周囲温度を検出するステップと、検出された前記発光素子の周囲温度、及び前記発光素子の温度特性情報に基づいて、前記発光素子が発生する前記パルス状の光信号の消光比が実質的に一定になるように調整するステップとを含むことを特徴とする光送信機の調整方法。

本発明によれば、温度変化に伴う発光素子の特性ばらつきが補正され、伝送品質を高めることができる。

［第１の実施の形態］
（光送信機の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光送信機を示す。この光送信機１は、レーザダイオード、発光ダイオード等からなる発光素子１１と、発光素子１１の発光量をモニタするフォトダイオード等からなる受光素子１２と、温度テーブル１５ａを格納している記憶回路１５と、入力信号Ｓｉに基づいて発光素子１１を駆動する駆動回路１６と、発光素子１１の近傍の環境温度（周囲温度）を検出する温度検出素子１７と、温度検出素子１７の出力信号に基づいて温度検出信号Ｓｔを出力する温度検出回路１８と、駆動回路１６を制御する制御回路１３とを備えて構成されている。各回路及び受光素子１２は、図示しない電源回路から電源の供給を受けている。

なお、温度テーブル１５ａへの書込時には、測定・書込み装置１０が一時的に光送信機１に接続される。

測定・書込み装置１０は、発光素子１１の発光波形を観測する観測手段１４を備え、温度検出回路１８からの温度検出信号Ｓｔ、光波形観測手段１４により得られた消光比に基づいて、温度に対する消光比を測定し、消光比が一定となる各温度での駆動電流条件を記憶回路１５の温度テーブル１５ａに書き込む。

受光素子１２は、少なくともアノード側が駆動回路１６に接続され、発光素子１１が出力する光信号の平均光量に応じた電流が流れるようになっている。

駆動回路１６は、例えば、トランジスタ、ドライブ用ＩＣ等を用いて構成され、入力信号Ｓｉに基づいて発光素子１１からパルス状の光信号を発生するように発光素子１１を駆動するものである。また、駆動回路１６は、制御回路１３からの制御信号Ｓ_Ｃにより、図７に示した消光比が実質的に一定に保たれるように発光素子１１を駆動する。

温度検出素子１７は、サーミスタ、ＩＣ温度センサ等を備えて構成されており、温度に応じた電流、電圧、抵抗が変化するようになっており、できるだけ発光素子１１の近くに設置するのが好ましい。

温度検出回路１８は、温度検出素子１７から出力された信号を温度に応じた電圧に変換して温度検出信号Ｓｔとして制御回路１３に出力する回路構成を有する。なお、温度検出素子１７及び温度検出回路１８は、温度検出手段を構成する。

発光素子１１の平均光量は、受光素子１２でモニターされ、図７に示した平均光量が実質的に一定に保たれるように駆動回路１６で制御されている。また、制御回路１３は、温度検出回路１８からの温度検出信号Ｓｔ及び温度テーブル１５ａの内容に基づいて、消光比が実質的に一定に保たれるように駆動回路１６に制御信号Ｓ_Ｃを出力する。制御回路１３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を備えて構成され、ＲＯＭに駆動回路１６を制御するためのソフトウェアが格納されていても良い。なお、制御回路１３は、平均光量が所定の範囲に保たれるように制御してもよく、また、消光比ｒｅが所定の範囲に保たれるように制御してもよい。

記憶回路１５は、例えば、不揮発性の半導体メモリ、メモリコントローラ等を備えて構成され、上記半導体メモリには、温度テーブル１５ａが格納される。温度テーブル１５ａは、光送信機１の製造メーカにおいて、光送信機１の出荷・検査段階において、測定・書込み装置１０を接続して書き込まれる。なお、半導体メモリに代えて他の記憶媒体、例えば、メモリカード、ハードディスク装置等を用いてもよい。

図２は、発光素子１１の駆動電流と発光量の関係を示し、同図中、Ａは標準温度（θａ）時の発光特性であり、Ｂは高温（θｂ）時の発光特性であり、Ｃは低温（θｃ）時の発光特性である。特性Ａ，Ｂ，Ｃから明らかなように、発光量は温度依存性を有している。発光素子１１の発光特性は、図２に示すように、駆動電流を増加させても発光量がほとんど増加しない自然発光域５ａと、駆動電流の増加に応じて発光量が大きく増加する誘導放出域５ｂとからなる。誘導放出域５ｂでは、発光量Ｐは駆動電流Ｉに比例して増大し、この誘導放出域５ｂで使用される。同図では、３つの特性Ａ，Ｂ，Ｃしか示していないが、実際は、温度の異なる多数の発光特性データ（温度特性情報）が測定され、発光素子１１の温度特性による消光比の変化が打ち消される駆動電流条件が温度テーブル１５ａに書き込まれる。

また、図同中、Ｐ0は入力信号ＳｉがＬレベル時の目標とする発光量であり、Ｐ1は入力信号ＳｉがＨレベル時の目標とする発光量である。また、Ｉ0は発光量Ｐ0に対応する駆動電流であり、Ｉ1は発光量Ｐ1に対応する駆動電流である。発光量差（Ｐ1−Ｐ0）をΔＰ、駆動電流差（Ｉ1−Ｉ0）をΔＩ、係数をｋとすると、感応部５ｂにおける傾き、すなわちスロープ効率η（θ）は、次式で表すことができる。
η（θ）＝（ｋ・ΔＰ）／ΔＩ ・・・（２）
（ただし、ｋは（０．２＜ｋ＜２）である。）

また、上記式（２）は、次の式（３）のように表すことができる。
ΔＩ＝（ｋ・ΔＰ／η（θ）） ・・・（３）

図３は、温度とスロープ効率の関係を示す。同図に示すように、スロープ効率ηは、温度θの上昇に伴って低下する特性を有している。同図中、θａ，θｂ，θｃは、図２に対応する温度であり、それぞれ標準温度、高温、低温を示す。

（発光素子の温度に対する発光特性データの取得と温度テーブルへの書き込み処理）
まず、光送信機１に使用する発光素子１１の発光特性の温度依存性を少なくとも使用温度の範囲内で、予め測定しておく。これにより、発光素子１１のスロープ効率の温度依存性に関するデータ（図３）を取得できる。このスロープ効率の温度依存性データより、仕様温度範囲で消光比を一定に保つための、温度に対する駆動電流の、ある任意の温度に対する相対値のテーブルを作成する（後述する表１参照。）。

各個別の発行素子に対する温度テーブルの書き込みは以下の手順で行う。温度検出素子１７は、発光素子１１の周囲温度に応じた電流または電圧、抵抗値を出力する。温度検出回路１８は、温度検出素子１７からの信号を電圧に変換し、温度検出信号Ｓｔとして測定・書込み装置１０に出力する。これと同時に、駆動回路１６は、入力信号Ｓｉに基づいて発光素子１１を駆動し、発光素子１１は、パルス状の光信号を出力する。受光素子１２は、発光素子１１の光信号の平均光量に応じた電流を出力する。

光信号のＬレベルとＨレベルは、例えば、光オシロスコープの様な、広帯域の光波形観測手段１４で観測され、この結果を測定・書込み装置１０に取り込み、消光比がある範囲内になるように調整し、その消光比が使用温度範囲内で一定となるような駆動電流条件を記憶回路１５の温度テーブル１５ａの内容を編集する。

測定・書込み装置１０は、温度検出信号Ｓｔと、入力信号ＳiのＬレベルとＨレベルに対応した光信号のＬレベルとＨレベルを取得し、これらに基づいて、駆動電流の相対値テーブル（後述する表１参照。）に対して、各個別の発光素子の駆動条件を掛けた値をその発光素子の駆動条件の温度データとして、記憶回路１５の温度テーブル１５ａに書き込む。

（光送信機の動作）
次に、光送信機１の動作について説明する。駆動回路１６は、入力信号Ｓｉに基づいて発光素子１１を駆動し、発光素子１１は、パルス状の光信号を出力する。受光素子１２は、発光素子１１の光信号の平均光量レベルに応じた電流を出力する。

駆動回路１６は、受光素子１２からのモニター信号を受けて、発光素子１１の平均光量を一定に保つように動作する。

温度検出素子１７は、発光素子１１の周囲温度に応じた電流または電圧、抵抗値を出力する。温度検出回路１８は、温度検出素子１７からの電流を電圧に変換し、温度検出信号Ｓｔとして制御回路１３に出力する。

制御回路１３は、温度検出素子１７からの温度検出信号Ｓｔに基づいて、記憶回路１５の温度テーブル１５ａを参照し、消光比を一定に保つように駆動回路１６に制御信号Ｓ_Ｃを出力する。

例えば、温度検出素子１７が検出した温度が低温のθｃであったとする。制御回路１３は、図２に示す特性Ｃを参照し、Ｌレベルの発光量Ｐ0となるように発光素子１１に駆動電流Ｉ0ｃを供給させ、Ｈレベルの発光量Ｐ1となるように発光素子１１に駆動電流Ｉ1ｃを供給させる。

（第１の実施の形態の効果）
第１の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）実際に使用する発光素子１１の温度に対する発光特性データに基づいて消光比ｒｅが一定となるように駆動電流を制御するので、環境温度が変化しても、光信号の伝送品質を高めることができる。
（ロ）発光素子１１を光送信機１に組み込んだ状態で発光素子１１の各個別の消光比を測定しているので、発光素子１１や駆動回路等の個別の特性のばらつきを補正して高精度な発光制御を行うことができる。

なお、上記実施の形態では、温度テーブル１５ａに各温度での駆動電流条件を記憶させたが、図３に示すスロープ効率ηの温度依存性を記憶させ、温度検出回路１８で得られた温度と温度テーブル１５ａに記憶されているスロープ効率ηから、制御回路１３で消光比が一定となる駆動電流条件を計算してもよい。また、温度に対する駆動電流条件は、テーブルの形式に限らず、演算式の形で記憶回路１５に記憶し、制御回路１３が演算式に基づいて最適な駆動電流を求め、これにより駆動回路を制御してもよい。この場合、記憶回路１５に記憶させるデータ量を減らすことができる。

また、発光素子１１の周囲温度が所定の温度範囲から外れた場合に、駆動電流を調整する制御を行ってもよい。

［第２の実施の形態］
（光通信システムの構成）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光通信システムを示す。この通信システム２００は、情報処理装置としてのサーバ３と、サーバ３にシリアルインターフェース４を介して接続された半導体ストレージ装置２とを備えて構成されている。

半導体ストレージ装置２は、装置２内の制御を担う制御手段としてのメインコントローラ２０と、メインコントローラ２０に接続されてデータ（電気信号）を光信号に変換する上記光送信機（ＴＸ）１と、メインコントローラ２０の管理の下に光送信機１との間で信号の授受を行う外部インターフェース部（外部Ｉ／Ｆ部）２１と、光ファイバ２２１を介して光送信機１に結合されたシート状光導波路２３と、光ファイバ２３１Ａ〜２３１Ｄを介してシート状光導波路２３に結合された光−電気変換部（ＲＸ）２４Ａ〜２４Ｄと、信号線２４１Ａ〜２４１Ｄを介して光−電気変換部２４Ａ〜２４Ｄに接続されたメモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄと、メモリバス２５１Ａ〜２５１Ｄを介してメモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄに接続されたメモリ２６Ａ〜２６Ｄとを備えて構成されている。

図４において、光送信機１、光ファイバ２２１、シート状光導波路２３、光ファイバ２３１Ａ〜２３１Ｄ及び光−電気変換部２４Ａ〜２４Ｄは、光メモリバス２９を構成している。

メインコントローラ２０は、ＣＰＵ、プログラムを格納するＲＯＭ等を備えている。また、メインコントローラ２０には、メモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄとの間に、メモリアクセスのコントロール信号や初期化信号等を伝送する制御バス２０１が接続されている。また、信号線２１１を介して外部Ｉ／Ｆ部２１に接続されている。

外部Ｉ／Ｆ部２１は、光送信機１との通信を所定の通信方式により実行するための回路を備えている。

シート状光導波路２３は、光送信機１からの入力光を４つの光ファイバ２３１Ａ〜２３１Ｄに分岐する構成を有する。シート状導波路２３は、厚さが一様のシート状の透明媒質からなり、例えば、ポリメチルメタクリレート，ポリカーボネート，アモルファスポリオレフィン等のプラスチック材料や、無機ガラス等から形成されている。なお、シート状導波路２３は、その側面及び上下面にクラッド層を設けてもよい。また、シート状導波路２３の入射端面側に拡散層を設けてもよい。

光−電気変換部２４Ａ〜２４Ｄは、受光素子であるフォトダイオード（ＰＤ）、このＰＤの出力信号を増幅する増幅器、この増幅器の出力信号を復調する復調器等を備えて構成されている。

メモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄは、メモリ２６Ａ〜２６Ｄに対するデータの書き込み及び読み出しを制御する回路を備えている。また、メモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄとメインコントローラ２０とを接続する制御バス２０１は、メインコントローラ２０がメモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄを制御するバスとして用いられる。

メモリ２６Ａ〜２６Ｄは、揮発性半導体メモリからなり、例えば、メモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄと同じパッケージに実装されており、メモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄを介してデータの書き込みおよび読み出しが行われる。

（第２の実施の形態の動作）
次に、第２の実施の形態に係る通信システム２００の動作を説明する。サーバ３から半導体ストレージ装置２に送信要求が出されると、この送信要求を外部Ｉ／Ｆ部２１を介してメインコントローラ２０が受信する。

メインコントローラ２０は、送信要求に対する手続きが完了すると、サーバ３からデータを受信し、このデータを光送信機１へ出力する。なお、送信要求が無い場合、メインコントローラ２０は、待機処理等を含む他の処理を実行する。

光送信機１は、データを光信号に変換して格納先のアドレス情報と共に光ファイバ２２１へ送出する。光ファイバ２２１を伝搬した光信号は、シート状光導波路２３によって光ファイバ２３１Ａ〜２３１Ｄに光分岐される。

光ファイバ２３１Ａ〜２３１Ｄを伝搬した光信号は、光−電気変換部２４Ａ〜２４Ｄにて電気信号に変換され、メモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄに送られる。メモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄは、ヘッダのアドレスに基づいて対応するメモリ２６Ａ〜２６Ｄに書き込む。

次に、読み出し動作について説明する。半導体ストレージ装置２は、サーバ３からデータの読み出し要求があると、制御バス２０１を介してメモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄに読み出し要求のコントロール信号を出力する。メモリコントローラ２５Ａ〜２５Ｄは、読み出し要求に自己のアドレスを含むとき、対応するデータをメモリ２６Ａ〜２６Ｄから読み出し、制御バス２０１を介してメインコントローラ２０へ送出する。メインコントローラ２０は、制御バス２０１からのデータをサーバ３へ転送する。

（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態によれば、光メモリバス２９に光送信機１を用いたことにより、発光素子の温度依存による特性ばらつきを補正することができるため、伝送品質を確保することができる。

表１は、本発明の実施例１の温度テーブル１５ａに書き込まれる、温度に対応した変調電流の相対値を示す。

表１において、変調電流の相対値は、ある温度のときを１．００としたときの、Ｈレベルの駆動電流Ｉ1とＬレベルの駆動電流Ｉ0との差ΔＩの相対値である。例えば、表１に示すように２６℃を基準にした場合、２６℃のときの（Ｉ1−Ｉ0）をΔＩ1、２５℃のときの（Ｉ1−Ｉ0）をΔＩ2としたとき、駆動電流の相対値ΔＩ2／ΔＩ1が０．９８であるので、基準温度（２６℃）のときの駆動電流Ｉの相対値（Ｉ1−Ｉ0）を０．９８倍してＨレベル及びＬレベルの駆動電流Ｉ1，Ｉ0を設定する。また、２７℃のときの（Ｉ1−Ｉ0）をΔＩ3としたとき、ΔＩ3／ΔＩ1は１．０１であるので、基準温度（２６℃）のときの駆動電流Ｉの相対値（Ｉ1−Ｉ0）を１．０１倍してＨレベル及びＬレベルの駆動電流Ｉ1，Ｉ0を設定する。このような駆動電流Ｉの相対値が得られるように、制御回路１３は第２の駆動回路１９を駆動する。

変調電流の相対値に基づいて駆動電流Ｉを制御することにより、Ｈレベルの駆動電流Ｉ1とＬレベルの駆動電流Ｉ0とを個別に制御する場合よりも簡易な制御を行うことができる。

図５は、実施例と比較例を示す。同図は、消光比ｒｅ＝７．０ｄＢに設定した光送信機１の消光比ｒｅを評価したサンプル数Ｎ＝３８のヒストグラムである。比較例は、第１の駆動回路１６のみにより発光素子１１を駆動した場合であり、消光比ｒｅ＝７．０ｄＢに対し、±０．５ｄＢ程度のばらつきが発生している。これは、発光素子１１や第１の駆動回路１６の個別の特性ばらつきに起因するものである。これに対し、実施例では、消光比ｒｅ＝７．０ｄＢに対し、±０．２ｄＢ以下のばらつきまで抑制できることが分かる。

図６は、実施例と比較例の消光比ｒｅと温度θの関係を示す。同図中、特性Ａは図１の構成の実施例によるものであり、特性Ｂは第２の駆動回路１９による駆動を行わない比較例によるものである。図６から明らかなように、実施例は温度変化によらず消光比ｒｅがほぼ一定であるのに対し、比較例は温度変化に応じて消光比ｒｅが変化しているのが分かる。

［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、発明の要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。

例えば、発光素子を光送信機に組み込まずに、発光素子個々の発光特性データを温度テーブルに書き込んでもよい。これにより、発光素子のばらつきを補正することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る光送信機を示すブロック図である。 駆動電流と発光量の関係を示す特性図である。 温度とスロープ効率の関係を示す特性図である。 本発明の第２の実施の形態に係る光通信システムを示すブロック図である。 実施例と比較例の消光比ばらつきを示すヒストグラムである。 実施例と比較例の消光比と温度の関係を示す特性図である。 発光素子による出力信号波形の一例を示し、（ａ）は理想的な波形を示し波形図、（ｂ）は平均光量が（ａ）と同じで消光比が低下した場合の波形を示す波形図である。 駆動電流と発光量の関係を示す特性図である。

１ 光送信機
２ 半導体ストレージ
３ サーバ
４ シリアルインターフェース
１０ 測定・書込み装置
１１ 発光素子
１２ 受光素子
１３ 制御回路
１４ 光波形観測手段
１５ 記憶回路
１５ａ 温度テーブル
１６ 第１の駆動回路
１７ 温度検出素子
１８ 温度検出回路
２０ メインコントローラ
２１ 外部Ｉ／Ｆ部
２３ シート状光導波路
２４Ａ〜２４Ｄ 光−電気変換部
２５Ａ〜２５Ｄ メモリコントローラ
２６Ａ〜２６Ｄ メモリ
２９ 光メモリバス
２００ 通信システム
２０１ 制御バス
２１１ 信号線
２３１Ａ〜２３１Ｄ 光ファイバ
２５１Ａ〜２５１Ｄ メモリバス
２４１Ａ〜２４１Ｄ 信号線

Claims (10)

1. 発光素子と、
   入力信号に基づいて前記発光素子からパルス状の光信号を発生させる駆動手段と、
   前記発光素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、
   前記発光素子の温度特性情報を記憶する記憶手段と、
   前記温度検出手段によって検出された前記周囲温度、及び前記記憶手段の記憶内容に基づいて、前記パルス状の光信号の消光比が実質的に一定になるように前記駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする光送信機。
2. 前記記憶手段が記憶する前記温度特性情報は、前記駆動手段に接続された状態の前記発光素子について個別に測定された値に基づくものであることを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
3. 前記記憶手段が記憶する前記温度特性情報は、前記周囲温度と前記発光素子への駆動電流を関係付けたものであることを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
4. 前記記憶手段が記憶する前記温度特性情報は、前記周囲温度と前記発光素子への変調電流の相対値を関係付けたものであることを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
5. 前記周囲温度と前記変調電流との関係は、前記変調電流をΔＩ、前記周囲温度θのときのスロープ効率をη（θ）、前記入力信号のＬレベルとＨレベルに対応する発光量差をΔＰとしたとき、
   ΔＩ＝（ｋ・ΔＰ／η（θ））（但し、０．２＜ｋ＜２）
   を満たすことを特徴とする請求項４に記載の光送信機。
6. 前記制御手段は、前記パルス状の光信号の消光比及び平均光量が実質的に一定になるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
7. 発光素子と、
   入力信号に基づいて前記発光素子からパルス状の光信号を発生させる駆動手段と、
   前記発光素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、
   前記発光素子の温度特性情報を記憶する記憶手段と、
   前記発光素子から発生する前記光信号の平均光量を検出する光量検出手段と、
   前記温度検出手段によって検出された前記周囲温度、及び前記記憶手段の記憶内容に基づいて、前記パルス状の光信号の消光比が実質的に一定になるように前記駆動手段を制御するとともに、前記光量検出手段によって検出された前記平均光量に基づいて前記パルス状の光信号の平均光量が実質的に一定になるように前記駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする光送信機。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光送信機と、
   前記光送信機からの光信号を光伝送媒体を介して受信する光受信機とを備えたことを特徴とする光通信システム。
9. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光送信機を有し、データをシリアル伝送する共有バスと、
   前記共有バスの上り側に接続された情報処理装置と、
   前記共有バスの下り側に接続され、シリアル信号とパラレル信号との間で信号変換する複数のメモリコントローラと、
   パラレル信号の信号線を介して前記複数のメモリコントローラに接続された複数のメモリとを備えたことを特徴とする光通信システム。
10. パルス状の光信号を発生する発光素子の周囲温度を検出するステップと、
    検出された前記発光素子の周囲温度、及び前記発光素子の温度特性情報に基づいて、前記発光素子が発生する前記パルス状の光信号の消光比が実質的に一定になるように調整するステップとを含むことを特徴とする光送信機の調整方法。

Images