JP5505011B2 - 波長可変レーザ駆動回路 - Google Patents

Description

本発明は、波長可変レーザ駆動回路に関するものである。

波長可変レーザは、一般的に、半導体光増幅（ＳＯＡ：SemiconductorOptical Amplifier）領域、利得領域、及び波長制御領域を含んで構成される。ＳＯＡ領域、利得領域、波長制御領域は電流や電圧、電力といったパラメータによって制御される。そして、設定電流値は各領域毎に異なる。例えば、利得領域では１５０［ｍＡ］、ＳＯＡ領域では２００［ｍＡ］、波長制御領域では１００［ｍＡ］といった値である。したがって、各領域毎に電流源が接続される。なお、波長制御領域は複数の電流源を必要とする場合もある。また、利得領域の設定電流値は固定値である場合が多いが、ＳＯＡ領域及び波長制御領域の設定電流値は出力波長によって異なる。

図５は、従来の波長可変レーザ駆動回路の構成を示す回路図である。この波長可変レーザ駆動回路１００は、利得領域１０１ａ、波長制御領域１０１ｂ、及びＳＯＡ領域１０１ｃを有する波長可変レーザ１０１と、利得領域１０１ａと直列に接続された電流源１０２と、波長制御領域１０１ｂと直列に接続された電流源１０３と、ＳＯＡ領域１０１ｃと直列に接続された電流源１０４と、電流源１０２〜１０４を流れる電流を制御する電流制御部１０５とを備える。なお、図５では、理解の容易のため、利得領域１０１ａ及びＳＯＡ領域１０１ｃを示すためにダイオード記号を用いているが、これらは共通の基板上に作成されたものである。電流源は電圧源であってもよい。各領域１０１ａ〜１０１ｃには、共通の定電圧配線１０６から電流源１０２〜１０４を介して電源電圧Ｖｃｃが供給される。各領域１０１ａ〜１０１ｃの電流源と反対側の電極は電流のパスがあればよく、接続先がＧＮＤでなくてもよい。

しかしながら、図５に示したような従来の波長可変レーザ駆動回路１００では、各電流源１０２〜１０４に与えられる電源電圧Ｖｃｃが一定である。したがって、この電源電圧Ｖｃｃを、各領域１０１ａ〜１０１ｃのそれぞれにおいて想定される電圧の中の最大の電圧値に設定しておく必要がある。このため、消費電力が大きくなってしまう。近年では、波長可変レーザをより小型であるＸＦＰサイズの光トランシーバに導入することが検討されており、そのような場合には更なる低消費電力化が求められる。

ここで、特許文献１には、光ディスクに情報を記録するレーザにパワーを供給するレーザドライバを搭載する光ディスク装置に関する技術が記載されている。図６は、特許文献１に記載されたレーザドライバ及びその周辺回路の構成を示す図である。図６に示すように、この光ディスク装置は、光ディスクにレーザ光を照射するレーザダイオード（以下、ＬＤとする）２０１と、ＬＤ２０１に電力を供給するレーザドライバ回路２０２と、レーザドライバ回路２０２に電源電圧を供給する電源部とを備えている。また、この光ディスク装置は、レーザドライバ回路２０２からＬＤ２０１に供給される電圧の大きさを検出する電圧値検出回路２０４と、電圧値検出回路２０４により検出された電圧値に基づいて、レーザドライバ回路２０２に供給する電圧を変化させるよう電源変更回路２０３を制御するマイコン２０５とを備えている。

特開２００７−３３４９７２号公報

しかしながら、図５に示したような波長可変レーザ１０１を駆動するために図６に示した回路を適用すると、利得領域１０１ａ、波長制御領域１０１ｂ、及びＳＯＡ領域１０１ｃのそれぞれに対して図６に示した回路を適用することとなり、回路規模が大きくなってしまうという問題がある。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、回路規模を抑えつつ低消費電力化を図ることができる波長可変レーザ駆動回路を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明による波長可変レーザ駆動回路は、第１の電極を介して提供された電流によって光を発生する利得領域、第２の電極を介して提供された電流によって発振波長の制御を行う波長制御領域、および第３の電極を介して提供された電流によって光を増幅する半導体光増幅領域を少なくとも有する波長可変レーザを駆動する回路であって、利得領域、波長制御領域及び半導体光増幅領域のうち少なくとも二つの領域と電流源を介して電気的に接続された出力端を有するＤＣ−ＤＣコンバータと、ＤＣ−ＤＣコンバータの制御端子と電気的に接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を制御する電圧制御部と、を備え、電圧制御部が、少なくとも二つの領域の電圧を個別にモニタし、少なくとも二つの領域に印加すべき電圧の最大値を所定電圧だけ超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を増減し、所定電圧は、少なくとも二つの領域に接続された電流源に必要な最大電圧であることを特徴とする。

この波長可変レーザ駆動回路においては、利得領域、波長制御領域及び半導体光増幅領域のうち少なくとも二つの領域が、共通のＤＣ−ＤＣコンバータから電力の供給を受ける。したがって、各領域毎にＤＣ−ＤＣコンバータを設ける場合と比較して、回路規模を抑えることができる。また、この波長可変レーザ駆動回路においては、電圧制御部が、少なくとも二つの領域の電圧を個別にモニタし、その中の最大電圧を所定電圧だけ超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を増減する。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を必要最低限に抑えることが可能となり、低消費電力化を図ることができる。

本発明による波長可変レーザ駆動回路によれば、回路規模を抑えつつ低消費電力化を図ることができる。

図１は、本発明に係る波長可変レーザ駆動回路の第１実施形態の構成を示すブロック図である。 図２（ａ）は、電流源の一形態を示す回路図である。図２（ｂ）は、電流源の他の一形態を示す回路図である。 図３は、本発明に係る波長可変レーザ駆動回路の第２実施形態の構成を示すブロック図である。 図４は、本発明に係る波長可変レーザ駆動回路の第３実施形態の構成を示すブロック図である。 図５は、従来の波長可変レーザ駆動回路の構成を示す回路図である。 図６は、特許文献１に記載されたレーザドライバ及びその周辺回路の構成を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明による波長可変レーザ駆動回路の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る波長可変レーザ駆動回路の第１実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態の波長可変レーザ駆動回路１Ａは、波長可変レーザ素子１０を駆動する回路である。波長可変レーザ素子１０は、波長制御領域（以下、ＳＧ−ＤＢＲ領域）１２、利得領域（以下、ＳＧ−ＤＦＢ領域）１１および半導体光増幅（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）領域１３がこの順に連結した構造を有する。ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３は、例えば一枚の基板上に集積されている。

ＳＧ−ＤＦＢ領域１１は、グレーティングが所定の間隔で設けられた光導波路を含む。すなわち、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１の光導波路には、回折格子を有する第１の領域とこの第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とが設けられている。ＳＧ−ＤＦＢ領域１１の光導波路は、目的とする波長でのレーザ発振に対して利得を有する半導体結晶からなる。ＳＧ−ＤＦＢ領域１１の一対の電極のうち少なくとも一方は、本実施形態における第１の電極となり得る。ＳＧ−ＤＦＢ領域１１は、これらの電極を介して提供された電流によって、発光層において光を発生させる。

ＳＧ−ＤＢＲ領域１２は、グレーティングが所定の間隔で設けられた光導波路を含む。すなわち、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２の光導波路には、回折格子を有する第１の領域とこの第１の領域に連結されかつスペース部となる第２の領域とが設けられている。ＳＧ−ＤＢＲ領域１２の光導波路は、吸収端波長がレーザ発振波長よりも短波長側にある半導体結晶からなる。ＳＧ−ＤＢＲ領域１２の一対の電極のうち少なくとも一方は、本実施形態における第２の電極となり得る。ＳＧ−ＤＢＲ領域１２は、これらの電極を介して提供された電流によって、発振波長の制御を行う。

ＳＯＡ領域１３は、電流制御によって光に利得を与える、または光を吸収するための半導体結晶からなる光導波路を含む。ＳＯＡ領域１３上の一対の電極のうち少なくとも一方は、本実施形態における第３の電極となり得る。なお、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１およびＳＯＡ領域１３の光導波路は、互いに光結合している。ＳＯＡ領域１３は、これらの電極を介して提供された電流によって、光導波路を通過する光を増幅する。

波長可変レーザ駆動回路１Ａは、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０、電圧制御部３０、電流源４１〜４３、モニタ用フォトダイオード（以下、モニタ用ＰＤという）５０、オートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路６０、及び電流制御部７０を備える。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、波長可変レーザ素子１０のＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３のそれぞれに必要な電力を供給する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力端は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２及びＳＯＡ領域１３のうち少なくとも二つの領域と電流源或いは電圧源を介して電気的に接続されている。本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力端は波長可変レーザ素子１０の全ての領域の電極（アノード電極）と電流源４１〜４３を介して電気的に接続されている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、その出力電圧Ｖｏｕｔを増減するための制御端子を有しており、この制御端子には、後述する電圧制御部３０から制御信号Ｓｖが提供される。

電流源４１は、波長可変レーザ素子１０のＳＧ−ＤＦＢ領域１１と直列に接続されている。電流源４１は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１とＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力端との間に接続されており、電流制御部７０から提供された制御信号Ｓｃ_１に応じて、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１へ出力する電流量を変化させる。また、電流源４２は、波長可変レーザ素子１０のＳＧ−ＤＢＲ領域１２と直列に接続されている。電流源４２は、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２とＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力端との間に接続されており、電流制御部７０から提供された制御信号Ｓｃ_２に応じて、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２へ出力する電流量を変化させる。電流源４３は、波長可変レーザ素子１０のＳＯＡ領域１３と直列に接続されている。電流源４３は、ＳＯＡ領域１３とＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力端との間に接続されており、ＡＰＣ回路６０から提供された制御信号Ｓａｐｃに応じて、ＳＯＡ領域１３へ出力する電流量を変化させる。

ここで、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、電流源４１〜４３の一形態を示す回路図である。図２（ａ）を参照すると、この電流源は、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタ４４ａ，４４ｂと、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタ４４ｃとを有する。バイポーラトランジスタ４４ａ，４４ｂは、ベース同士が短絡され、一方のバイポーラトランジスタ４４ａのベース及びコレクタが短絡されることによって、カレントミラー回路を構成している。バイポーラトランジスタ４４ａ，４４ｂのエミッタには、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０からの出力電圧Ｖｏｕｔが提供される。

バイポーラトランジスタ４４ｃのコレクタは、バイポーラトランジスタ４４ａのコレクタに接続され、そのエミッタが抵抗４５を介して基準電位線（ＧＮＤ）に接続されている。また、波長可変レーザ素子１０のＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２又はＳＯＡ領域１３の電極は、バイポーラトランジスタ４４ｂのコレクタに接続される。この電流源においては、バイポーラトランジスタ４４ｃのベース電圧に応じて、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２又はＳＯＡ領域１３に供給される電流量が定まる。バイポーラトランジスタ４４ｃのベースには、ＡＰＣ回路６０からの制御信号Ｓａｐｃ、若しくは電流制御部７０からの制御信号Ｓｃ_１又はＳｃ_２が入力される。

また、図２（ｂ）を参照すると、この電流源は、図２（ａ）に示したバイポーラトランジスタ４４ａ〜４４ｃに代えて、ＦＥＴ４６ａ〜４６ｃを有する。すなわち、この電流源は、図２（ａ）に示した構成のうちバイポーラトランジスタ４４ａ〜４４ｃをＦＥＴ４６ａ〜４６ｃに置き換えたものであり、その接続関係は図２（ａ）と同様である。この電流源においては、ＦＥＴ４６ｃのゲート電圧に応じて、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２又はＳＯＡ領域１３に供給される電流量が定まる。ＦＥＴ４６ｃのゲートには、ＡＰＣ回路６０からの制御信号Ｓａｐｃ、若しくは電流制御部７０からの制御信号Ｓｃ_１又はＳｃ_２が入力される。

再び図１を参照する。電圧制御部３０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏｕｔを制御する回路部分である。電圧制御部３０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０から出力電圧Ｖｏｕｔを受ける波長可変レーザ素子１０の領域（本実施形態では、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３）の電圧を個別にモニタし、これらの領域に印加すべき電圧の最大値を所定電圧だけ超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏｕｔを増減する。

具体的には、電圧制御部３０は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３と電流源４１〜４３との間の電圧をモニタする。また、電圧制御部３０は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３のうち印加すべき電圧が最も大きな領域の電圧と、電流源４１，４２及び４３に必要な最大電圧とを加えた値を超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏｕｔを制御する。当該電流源４１，４２又は４３の構成が図２（ａ）に示したものであれば、電流源４１，４２又は４３に必要な最大電圧はバイポーラトランジスタ４４ｂのエミッタ−コレクタ間電圧（例えば０．９Ｖ）となる。また、当該電流源４１，４２又は４３の構成が図２（ｂ）に示したものであれば、電流源４１，４２又は４３に必要な最大電圧はＦＥＴ４６ｂのソース−ドレイン間電圧（例えば０．５Ｖ）となる。

モニタ用ＰＤ５０は、波長可変レーザ素子１０からの出力光の強度に応じた電気信号（光電流）を生成するフォトダイオードである。モニタ用ＰＤ５０から出力された電気信号は、ＡＰＣ回路６０へ提供される。ＡＰＣ回路６０は、モニタ用ＰＤ５０からの電気信号に基づいて、波長可変レーザ素子１０からの出力光の強度が所定の強度に近づくように制御信号Ｓａｐｃを生成し、電流源４３からＳＯＡ領域１３へ供給される電流量を制御する。

以上の構成を備える波長可変レーザ駆動回路１Ａの動作について説明する。まず、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３それぞれに供給する電流値が、電流制御部７０及びＡＰＣ回路６０によって出力波長に応じた初期値に設定される。その後、電圧制御部３０はＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３の電圧を個別にモニタする。電圧制御部３０は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３に印加すべき電圧の最大値を求め、この最大値を所定電圧だけ超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏｕｔを制御する。この場合の所定電圧とは、電流源４１〜４３に必要な最大電圧である。

本実施形態に係る波長可変レーザ駆動回路１Ａにおいては、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２及びＳＯＡ領域１３が、共通のＤＣ−ＤＣコンバータ２０から電力の供給を受ける。したがって、各領域１１〜１３毎にＤＣ−ＤＣコンバータを設ける場合と比較して、回路規模を抑えることができる。また、この波長可変レーザ駆動回路１Ａにおいては、電圧制御部３０が、各領域１１〜１３の電圧を個別にモニタし、その中の最大電圧を所定電圧だけ超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏｕｔを増減する。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏｕｔを必要最低限に抑えることが可能となり、低消費電力化を図ることができる。

具体的に説明すると、いま、波長可変レーザ素子１０の各領域１１〜１３の電圧について、典型値を１．５［Ｖ］、最大値を１．８［Ｖ］とする。また、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３を流れる電流をそれぞれ２００［ｍＡ］、１００［ｍＡ］、及び１５０［ｍＡ］とする。図５に示した従来の回路において、図２（ｂ）の電流源構成を適用した場合、固定電源電圧Ｖｃｃは最小でも２．３［Ｖ］必要であり、消費電力は２．３［Ｖ］×０．４５［Ａ］＝１．０３５［Ｗ］となる。一方、図１に示した本実施形態で図２（ｂ）の電流源構成を適用した場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏｕｔは２．０［Ｖ］で済み、消費電力は２．０［Ｖ］×０．４５［Ａ］＝０．９［Ｗ］となる。したがって、本実施形態の波長可変レーザ駆動回路１Ａによれば、従来の回路と比較して、消費電力を０．１３５［Ｗ］、率にして１３％低減できる。

また、本実施形態のように、電圧制御部３０は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２及びＳＯＡ領域１３と電流源４１〜４３との間の電圧を、各領域１１〜１３の電圧としてモニタすることが好ましい。

また、本実施形態のように、電圧制御部３０は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２及びＳＯＡ領域１３のうち印加すべき電圧が最も大きな領域に接続された、電流源４１，４２又は４３に必要な最大電圧（一実施例では、バイポーラトランジスタ４４ｂのエミッタ−コレクタ間電圧や、ＦＥＴ４６ｂのソース−ドレイン間電圧）と、該領域の電圧とを加えた値を超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏｕｔを制御することが好ましい。これにより、各領域１１〜１３および対応する電流源４１〜４３を好適に駆動することができる。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明に係る波長可変レーザ駆動回路の第２実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態の波長可変レーザ駆動回路１Ｂは、波長可変レーザ素子１０を駆動する回路である。なお、波長可変レーザ素子１０の構成（ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３）については、既述の第１実施形態と同様なので詳細な説明を省略する。

波長可変レーザ駆動回路１Ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１及び２２、電圧制御部３１、電流源４１〜４３、モニタ用ＰＤ５０、ＡＰＣ回路６０、及び電流制御部７０を備える。これらのうち、電流源４１〜４３、モニタ用ＰＤ５０、ＡＰＣ回路６０、及び電流制御部７０の構成は、第１実施形態と同様である。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２１は、波長可変レーザ素子１０の各領域１１〜１３のうち少なくとも二つの領域、具体的にはＳＧ−ＤＦＢ領域１１及びＳＧ−ＤＢＲ領域１２のそれぞれに必要な電力を供給する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、波長可変レーザ素子１０のＳＯＡ領域１３に必要な電力を供給する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力端は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１及びＳＧ−ＤＢＲ領域１２と電気的に接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力端は、ＳＯＡ領域１３と電気的に接続されている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１及び２２は、その出力電圧Ｖｏｕｔ_１，Ｖｏｕｔ_２を増減するための制御端子を有しており、これらの制御端子には、後述する電圧制御部３０から制御信号Ｓｖ_１，Ｓｖ_２が提供される。

電圧制御部３１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１及び２２の出力電圧Ｖｏｕｔ_１，Ｖｏｕｔ_２を制御する回路部分である。電圧制御部３１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１から出力電圧Ｖｏｕｔ_１を受ける波長可変レーザ素子１０の領域（本実施形態ではＳＧ−ＤＦＢ領域１１及びＳＧ−ＤＢＲ領域１２）それぞれの電圧をモニタし、最も大きな電圧を所定電圧だけ超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧Ｖｏｕｔ_１を増減する。また、電圧制御部３１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２から出力電圧Ｖｏｕｔ_２を受ける波長可変レーザ素子１０の領域（本実施形態ではＳＯＡ領域１３）の電圧を個別にモニタし、これらの領域に印加すべき電圧の最大値を所定電圧だけ超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧Ｖｏｕｔ_２を増減する。

具体的には、電圧制御部３１は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３と電流源４１〜４３との間の電圧をモニタする。電圧制御部３１は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１及びＳＧ−ＤＢＲ領域１２のうち印加すべき電圧が最も大きな領域の電圧と、電流源４１及び４２に必要な最大電圧とを加えた値を超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧Ｖｏｕｔ１を制御する。また、電圧制御部３１は、ＳＯＡ領域１３に接続された電流源４３に必要な最大電圧と、ＳＯＡ領域１３の電圧とを加えた値を超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧Ｖｏｕｔ２を制御する。

以上の構成を備える波長可変レーザ駆動回路１Ｂの動作について説明する。まず、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３それぞれに供給される電流値が、電流制御部７０及びＡＰＣ回路６０によって出力波長に応じた初期値に設定される。その後、電圧制御部３１は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３の電圧を個別にモニタする。電圧制御部３１は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１及びＳＧ−ＤＢＲ領域１２に印加すべき電圧の最大値を求め、この最大値を所定電圧だけ超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧Ｖｏｕｔ_１を制御する。また、電圧制御部３１は、ＳＯＡ領域１３の降下電圧の最大値を求め、この最大値を所定電圧だけ超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧Ｖｏｕｔ_２を制御する。これらの場合の所定電圧とは、電流源４１〜４３に必要な最大電圧である。

本実施形態に係る波長可変レーザ駆動回路１Ｂにおいては、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１及びＳＧ−ＤＢＲ領域１２が、共通のＤＣ−ＤＣコンバータ２１から電力の供給を受ける。したがって、各領域１１，１２毎にＤＣ−ＤＣコンバータを設ける場合と比較して、回路規模を抑えることができる。また、この波長可変レーザ駆動回路１Ｂにおいては、電圧制御部３１が、各領域１１，１２の電圧を個別にモニタし、その中の最大電圧を所定電圧だけ超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧Ｖｏｕｔ_１を増減する。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧Ｖｏｕｔ_１を必要最低限に抑えることが可能となり、低消費電力化を図ることができる。特に、波長可変レーザ素子１０の構成によっては、各領域１１〜１３の電流値の設定範囲が大きく異なる場合がある。そのような場合、本実施形態のように複数のＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２を設け、複数の出力電圧Ｖｏｕｔ_１，Ｖｏｕｔ_２を供給する方が消費電力及び回路規模の点でより好ましいこともある。

（第３の実施の形態）
図４は、本発明に係る波長可変レーザ駆動回路の第３実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態の波長可変レーザ駆動回路１Ｃは、波長可変レーザ素子１０を駆動する回路である。本実施形態と第１実施形態との相違点は、波長可変レーザ素子１０と電流源５１〜５３との接続関係である。

すなわち、本実施形態の電流源５１は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１と基準電位線（ＧＮＤ）８１との間に接続されており、電流制御部７０から提供された制御信号Ｓｃ_１に応じて、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１を流れる電流量を変化させる。また、本実施形態の電流源５２は、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２と基準電位線（ＧＮＤ）８１との間に接続されており、電流制御部７０から提供された制御信号Ｓｃ_２に応じて、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２を流れる電流量を変化させる。また、本実施形態の電流源５３は、ＳＯＡ領域１３と基準電位線（ＧＮＤ）８１との間に接続されており、電流制御部７０から提供された制御信号Ｓａｐｃに応じて、ＳＯＡ領域１３を流れる電流量を変化させる。

本実施形態の電圧制御部３０は、ＳＧ−ＤＦＢ領域１１、ＳＧ−ＤＢＲ領域１２、及びＳＯＡ領域１３と電流源５１〜５３との間の電圧をモニタする。この場合、モニタされた電圧値の最も小さい領域が、印加すべき電圧が最も大きな領域となる。電圧制御部３０は、各領域１１〜１３のうち印加すべき電圧が最も大きな領域に接続された電流源５１、５２又は５３に必要な最大電圧と、該領域の電圧とを加えた値を超えるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏｕｔを制御する。

本実施形態に係る波長可変レーザ駆動回路１Ｃのように、波長可変レーザ素子１０をＤＣ−ＤＣコンバータ２０と電流源５１〜５３との間に配置した場合であっても、第１実施形態と同様に、回路規模を抑えることができる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏｕｔを必要最低限に抑えることが可能となり、低消費電力化を図ることができる。

１Ａ〜１Ｃ…波長可変レーザ駆動回路、１０…波長可変レーザ素子、１１…利得領域（ＳＧ−ＤＦＢ領域）、１２…波長制御領域（ＳＧ−ＤＢＲ領域）、１３…半導体光増幅（ＳＯＡ）領域、２０〜２２…ＤＣ−ＤＣコンバータ、３０，３１…電圧制御部、４１〜４３，５１〜５３…電流源、４４ａ〜４４ｃ…バイポーラトランジスタ、４５…抵抗、４６ａ〜４６ｃ…ＦＥＴ，５０…モニタ用フォトダイオード（ＰＤ）、６０…ＡＰＣ回路、７０…電流制御部。

Claims (1)

1. 第１の電極を介して提供された電流によって光を発生する利得領域、第２の電極を介して提供された電流によって発振波長の制御を行う波長制御領域、および第３の電極を介して提供された電流によって光を増幅する半導体光増幅領域を少なくとも有する波長可変レーザを駆動する回路であって、
   前記利得領域、前記波長制御領域及び前記半導体光増幅領域のうち少なくとも二つの領域と電流源を介して電気的に接続された出力端を有するＤＣ−ＤＣコンバータと、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバータの制御端子と電気的に接続され、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を制御する電圧制御部と、
   を備え、
   前記電圧制御部は、前記少なくとも二つの領域の電圧を個別にモニタし、前記少なくとも二つの領域に印加すべき電圧の最大値を所定電圧だけ超えるように前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を増減し、
   前記所定電圧は、前記少なくとも二つの領域に接続された前記電流源に必要な最大電圧であることを特徴とする、波長可変レーザ駆動回路。
   

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