JP2015233083A - 半導体光装置、及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体光装置1は、光信号を出力する半導体光素子30と、半導体光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段5と、半導体光素子の端子間に印加されるバイアス電圧を測定する電圧測定手段6と、バイアス電流を測定する電流測定手段7と、半導体光素子の温度を直接的又は間接的に測定する温度測定手段42と、参照値バイアス電圧、参照値バイアス電流、参照値温度、及び参照値αを記憶する記憶手段40と、光信号の平均出力が一定である場合に成立する、バイアス電圧、バイアス電流、半導体光素子の温度、参照値バイアス電圧、参照値バイアス電流、参照値温度、及び参照値αの関係を規定する第1の情報に基づいて、バイアス電流供給手段を制御するバイアス電流制御手段444と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体光装置1の構成図である。本実施形態に係る半導体光装置1は、駆動回路(driver circuit)2と、光送信モジュール3と、マイクロコンピュータ(microcomputer)4と、バイアス電流源5と、電圧測定部6と、電流測定部7とを備える。
均出力をモニタすることができる。従来、平均出力の制御や消光比の制御には、受光素子を用いてそのモニタ値を用いて制御されていたが、発明者等は鋭意検討することで、バイアス電圧、バイアス電流、及び温度の3つのパラメータを測定し、この3つの測定値を用いて、平均出力、消光比を一定とする(所望の値とする)制御ができることを見出した。より具体的な制御については後述する。
図11は、本発明の第2の実施形態に係る半導体光装置1の構成図である。本実施形態に係る半導体光装置1は、駆動回路2と、光送信モジュール3と、マイクロコンピュータ4と、バイアス電流源5と、電圧測定部6と、電流測定部7と、温度計(thermometer)8とを備えている。第2の実施形態に係る半導体光装置1は、温度計8がマイクロコンピュータ4と別体で備えられている点で第1の実施形態に係る半導体光装置1と相違する。また、第2の実施形態に係る半導体光装置1における電圧測定部6及び電流測定部7は、第1の実施形態に係る半導体光装置1におけるものとそれぞれ相違する。その他の構成については、第2の実施形態に係る半導体光装置1の構成と、第1の実施形態に係る半導体光装置1の構成とは同様である。
Claims (14)
- 光信号を出力する半導体光素子と、
前記半導体光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、
前記半導体光素子の端子間に印加されるバイアス電圧を測定する電圧測定手段と、
前記バイアス電流を測定する電流測定手段と、
前記半導体光素子の温度を直接的又は間接的に測定する温度測定手段と、
参照値バイアス電圧、参照値バイアス電流、参照値温度、及び参照値αを記憶する記憶手段と、
前記光信号の平均出力が一定である場合に成立する、前記電圧測定手段により測定されたバイアス電圧、前記電流測定手段により測定されたバイアス電流、前記温度測定手段により測定された温度、前記参照値バイアス電圧、前記参照値バイアス電流、前記参照値温度、及び前記参照値αの関係を規定する第1の情報に基づいて、前記バイアス電流供給手段を制御するバイアス電流制御手段と、
を備えることを特徴とする半導体光装置。 - 請求項1に記載の半導体光装置であって、
前記第1の情報は、前記測定された温度を変数とする第1の関数と、前記測定されたバイアス電圧と前記測定されたバイアス電流との比の値である第1の値との等号関係を規定し、
前記バイアス電流制御手段は、
前記第1の情報に規定される等号関係が満たされるように、前記バイアス電流供給手段を制御する
ことを特徴とする半導体光装置。 - 請求項2に記載の半導体光装置であって、
前記第1の関数は、変数である前記測定された温度に関して単調減少関数である
ことを特徴とする半導体光装置。 - 請求項3に記載の半導体光装置であって、
前記参照値バイアス電圧をVadj、前記参照値バイアス電流をIadj、前記参照値バイアス電圧Vadjと前記参照値バイアス電流Iadjとの比をy=Vadj/Iadj、前記参照値温度をTadj、前記第1の値をx、前記測定された温度をTと表す場合に、
前記第1の関数f1(T)は、f1(T)=y(α(T−Tadj)+1)1/2であり、
前記バイアス電流制御手段は、x=f1(T)となるように前記バイアス電流供給手段を制御する
ことを特徴とする半導体光装置。 - 光信号を出力する半導体光素子と、
前記半導体光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、
前記半導体光素子に変調電流を供給する変調電流供給手段と、
前記半導体光素子の端子間に印加されるバイアス電圧を測定する電圧測定手段と、
前記バイアス電流を測定する電流測定手段と、
前記半導体光素子の温度を直接的又は間接的に測定する温度測定手段と、
参照値変調電流、参照値バイアス電圧、参照値バイアス電流、参照値温度、及び参照値αを記憶する記憶手段と、
前記光信号の消光比が一定である場合に成立する、前記電圧測定手段により測定されたバイアス電圧、前記電流測定手段により測定されたバイアス電流、前記温度測定手段により測定された温度、前記参照値変調電流、前記参照値バイアス電圧、前記参照値バイアス電流、前記参照値温度、及び前記参照値αの関係を規定する第2の情報に基づいて、前記変調電流供給手段を制御する変調電流制御手段と、
を備えることを特徴とする半導体光装置。 - 請求項5に記載の半導体光装置であって、
前記第2の情報は、前記測定されたバイアス電圧と前記測定されたバイアス電流との比の値である第1の値、及び前記測定された温度を変数とする第2の関数と、前記変調電流供給手段により供給される変調電流との等号関係を規定し、
前記変調電流制御手段は、
前記第2の情報に規定される等号関係が満たされるように、前記変調電流供給手段を制御する
ことを特徴とする半導体光装置。 - 請求項6に記載の半導体光装置であって、
前記第2の関数は、変数である前記測定された温度に関して単調増加関数である
ことを特徴とする半導体光装置。 - 請求項7に記載の半導体光装置であって、
前記参照値バイアス電圧をVadj、前記参照値バイアス電流をIadj、前記参照値バイアス電圧Vadjと前記参照値バイアス電流Iadjとの比をy=Vadj/Iadj、前記参照値温度をTadj、前記参照値変調電流をImod,adj、前記第1の値をx、前記測定された温度をT、前記変調電流供給手段により供給される変調電流をImodと表す場合に、
前記第2の関数f2(x、T)は、f2(x、T)=(α(T−Tadj)+1)−1/2(log(x2)/x2)((y2(α(T−Tadj)+1)/log(y2(α(T−Tadj)+1)))であり、
前記変調電流制御手段は、Imod=Imod,adjf2(x、T)となるように前記変調電流供給手段を制御する
ことを特徴とする半導体光装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の半導体光装置であって、
前記記憶部は、参照値平均出力をさらに記憶し、
前記測定されたバイアス電圧、前記測定されたバイアス電流、前記測定された温度、前記参照値バイアス電圧、前記参照値バイアス電流、前記参照値温度、前記参照値α、及び前記参照値平均出力の関係を規定する第3の情報に基づいて、前記光信号の平均出力を算出する平均出力算出手段を
さらに備えることを特徴とする半導体光装置。 - 請求項9に記載の半導体光装置であって、
前記第3の情報は、前記測定されたバイアス電圧と前記測定されたバイアス電流との比の値である第1の値、及び前記測定された温度を変数とする第3の関数と、前記光信号の平均出力との等号関係を規定し、
前記平均出力算出手段は、
前記第3の情報に規定される等号関係により、前記光信号の平均出力を算出する
ことを特徴とする半導体光装置。 - 請求項10に記載の半導体光装置であって、
前記第3の情報に規定される等号関係は、前記測定されたバイアス電流の値が大きくなるに従って、前記半導体光素子のP−I特性に近づく
ことを特徴とする半導体光装置。 - 請求項10又は11に記載の半導体光装置であって、
前記参照値バイアス電圧をVadj、前記参照値バイアス電流をIadj、前記参照値温度をTadj、前記参照値平均出力をPadj、前記参照値バイアス電圧と前記参照値バイアス電流との比をy=Vadj/Iadj、前記第1の値をx、前記測定された温度をT、前記光信号の平均出力をPと表す場合に、
前記第3の関数f3(x、T)は、f3(x、T)=(log(x2)/x2)((y2(α(T−Tadj)+1)/log(y2(α(T−Tadj)+1)))であり、
前記平均出力算出手段は、P=Padjf3(x、T)により前記光信号の平均出力を算出する
ことを特徴とする半導体光装置。 - 光信号を出力する半導体光素子と、
前記半導体光素子にバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、
前記半導体光素子に変調電流を供給する変調電流供給手段と、
前記半導体光素子の端子間に印加されるバイアス電圧を測定する電圧測定手段と、
前記バイアス電流を測定する電流測定手段と、
前記半導体光素子の温度を直接的又は間接的に測定する温度測定手段と、
参照値バイアス電圧、参照値バイアス電流、参照値温度、参照値α、及び参照値変調電流を記憶する記憶手段と、
前記光信号の平均出力が一定である場合に成立する、前記電圧測定手段により測定されたバイアス電圧、前記電流測定手段により測定されたバイアス電流、前記温度測定手段により測定された温度、前記参照値バイアス電圧、前記参照値バイアス電流、前記参照値温度、及び前記参照値αの関係を規定する第1の情報に基づいて、前記バイアス電流供給手段を制御するバイアス電流制御手段と、
前記光信号の消光比が一定である場合に成立する、前記電圧測定手段により測定されたバイアス電圧、前記電流測定手段により測定されたバイアス電流、前記温度測定手段により測定された温度、前記参照値変調電流、前記参照値バイアス電圧、前記参照値バイアス電流、前記参照値温度、及び前記参照値αの関係を規定する第2の情報に基づいて、前記変調電流供給手段を制御する変調電流制御手段と、
を備えることを特徴とする半導体光装置。 - 光信号を出力する半導体光素子の端子間に印加されるバイアス電圧を測定する電圧測定工程と、
前記半導体光素子に供給されるバイアス電流を測定する電流測定工程と、
前記半導体光素子に変調電流を供給する変調電流供給工程と、
前記半導体光素子の温度を直接的又は間接的に測定する温度測定工程と、
前記光信号の平均出力が一定である場合に成立する、測定されたバイアス電圧、測定されたバイアス電流、測定された温度、参照値バイアス電圧、参照値バイアス電流、参照値温度、及び参照値αの関係を規定する第1の情報に基づいて、前記バイアス電流を制御するバイアス電流制御工程と、
前記光信号の消光比が一定である場合に成立する、前記測定されたバイアス電圧、前記測定されたバイアス電流、前記測定された温度、参照値変調電流、前記参照値バイアス電圧、前記参照値バイアス電流、前記参照値温度、及び前記参照値αの関係を規定する第2の情報に基づいて、前記変調電流を制御する変調電流制御工程と、
を備えることを特徴とする制御方法。
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