JPH09186654A - 光送信回路 - Google Patents
光送信回路Info
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- JPH09186654A JPH09186654A JP7342124A JP34212495A JPH09186654A JP H09186654 A JPH09186654 A JP H09186654A JP 7342124 A JP7342124 A JP 7342124A JP 34212495 A JP34212495 A JP 34212495A JP H09186654 A JPH09186654 A JP H09186654A
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体レーザの出力光の波長を一定に保つこ
とのできる光送信回路を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ１２の出力光１４を２つに
分岐し、その一方を基にして自動出力安定化回路２８に
より半導体レーザ１２の出力光の光強度を一定に保つ。
分岐した他方の光を入力光の波長に応じて異なる透過率
を有する狭帯域バンドパスフィルタ１９に入力しその出
力光の光強度を基にして半導体レーザ１２の出力光の波
長を検出する。自動温度制御回路３４は、検出された波
長が一定になるようにペルチェ素子２２の冷却量を調整
する。半導体レーザの出力光の実際の波長を基に冷却量
を制御したので、半導体レーザの温度を一定に保つだけ
では波長の安定化を図ることのできない半導体レーザ自
体の温度係数の変化や駆動条件の変化に対しても、波長
を一定に保つことができる。
とのできる光送信回路を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ１２の出力光１４を２つに
分岐し、その一方を基にして自動出力安定化回路２８に
より半導体レーザ１２の出力光の光強度を一定に保つ。
分岐した他方の光を入力光の波長に応じて異なる透過率
を有する狭帯域バンドパスフィルタ１９に入力しその出
力光の光強度を基にして半導体レーザ１２の出力光の波
長を検出する。自動温度制御回路３４は、検出された波
長が一定になるようにペルチェ素子２２の冷却量を調整
する。半導体レーザの出力光の実際の波長を基に冷却量
を制御したので、半導体レーザの温度を一定に保つだけ
では波長の安定化を図ることのできない半導体レーザ自
体の温度係数の変化や駆動条件の変化に対しても、波長
を一定に保つことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザを用
いた光送信回路に係わり、特に半導体レーザの温度を冷
却装置を用いて制御することによりその出力光の波長を
一定に保つ光送信回路に係わる。
いた光送信回路に係わり、特に半導体レーザの温度を冷
却装置を用いて制御することによりその出力光の波長を
一定に保つ光送信回路に係わる。
【０００２】
【従来の技術】光信号を伝送する光ファイバはその伝送
損失の最小となる波長を有している。この波長と一致し
た波長の光信号を用いれば、それだけ伝送距離を長くで
きるとともに雑音も低減することができる。このため、
光信号の送出元となる光送信回路はこの波長の光を安定
して出力することが望まれている。ところが、光送信回
路で発光源として用いる半導体レーザはその出力光の波
長が温度に依存して変動する。そこで、ペルチェ素子な
どの冷却装置によって半導体レーザを冷却し、その温度
を一定に保つようにした光送信回路がある。
損失の最小となる波長を有している。この波長と一致し
た波長の光信号を用いれば、それだけ伝送距離を長くで
きるとともに雑音も低減することができる。このため、
光信号の送出元となる光送信回路はこの波長の光を安定
して出力することが望まれている。ところが、光送信回
路で発光源として用いる半導体レーザはその出力光の波
長が温度に依存して変動する。そこで、ペルチェ素子な
どの冷却装置によって半導体レーザを冷却し、その温度
を一定に保つようにした光送信回路がある。
【０００３】特開昭６１─１７２３８９号公報には、冷
却装置を用いて出力光の安定化を図った光送信回路が開
示されている。この装置では、光送信回路の出力光を狭
帯域バンドパスフィルタを通してから光ファイバに送出
している。これにより光のスペクトルの広がりの少なく
し、光ファイバでの波長分散を低減している。
却装置を用いて出力光の安定化を図った光送信回路が開
示されている。この装置では、光送信回路の出力光を狭
帯域バンドパスフィルタを通してから光ファイバに送出
している。これにより光のスペクトルの広がりの少なく
し、光ファイバでの波長分散を低減している。
【０００４】図４は、従来から使用されている冷却装置
を用いた光送信回路の構成の概要を表わしたものであ
る。光送信回路は、光信号を送出する半導体モジュール
１０１と、これを駆動するための周辺回路から構成され
ている。半導体モジュール１０１は、前後２つの方向に
光を出力する半導体レーザ１０２を備えている。半導体
レーザ１０２からの一方の出力光１０３は、半導体モジ
ュール１０１の出力光として光ファイバ１０４に向けて
送出される。他方の出力光１０５は、フォトダイオード
などの受光した光の強度に応じた電流信号を出力する受
光素子１０６に入力されている。また半導体モジュール
１０１は、半導体レーザ１０２を冷却するためのペルチ
ェ素子１０７と、半導体レーザ１０２の温度を検出する
ためのサーミスタ１０８を備えている。
を用いた光送信回路の構成の概要を表わしたものであ
る。光送信回路は、光信号を送出する半導体モジュール
１０１と、これを駆動するための周辺回路から構成され
ている。半導体モジュール１０１は、前後２つの方向に
光を出力する半導体レーザ１０２を備えている。半導体
レーザ１０２からの一方の出力光１０３は、半導体モジ
ュール１０１の出力光として光ファイバ１０４に向けて
送出される。他方の出力光１０５は、フォトダイオード
などの受光した光の強度に応じた電流信号を出力する受
光素子１０６に入力されている。また半導体モジュール
１０１は、半導体レーザ１０２を冷却するためのペルチ
ェ素子１０７と、半導体レーザ１０２の温度を検出する
ためのサーミスタ１０８を備えている。
【０００５】受光素子１０６の出力する電流信号は、こ
れを電圧信号に変換する電流・電圧変換回路１１１に入
力されている。電流・電圧変換回路１１１の出力信号
は、半導体レーザ１０２の出力する光の光強度を一定に
制御するための制御信号１１２を出力する自動出力光安
定化回路（ＡＰＣ）１１３に入力されている。半導体レ
ーザ駆動回路１１４は、制御信号１１２の値に応じた駆
動電流１１５を半導体レーザ１０２に供給するようにな
っている。
れを電圧信号に変換する電流・電圧変換回路１１１に入
力されている。電流・電圧変換回路１１１の出力信号
は、半導体レーザ１０２の出力する光の光強度を一定に
制御するための制御信号１１２を出力する自動出力光安
定化回路（ＡＰＣ）１１３に入力されている。半導体レ
ーザ駆動回路１１４は、制御信号１１２の値に応じた駆
動電流１１５を半導体レーザ１０２に供給するようにな
っている。
【０００６】サーミスタ１０８の出力する半導体レーザ
１０２の近傍の温度に対応した検出信号１１６は、自動
温度制御回路１１７に入力されている。自動温度制御回
路１１７は、検出信号１１６を基にサーミスタ１０８で
検出される温度が一定になるようにペルチェ素子１０７
の冷却能力を増減するようになっている。このように半
導体レーザ１０２の後方向出力の光強度をモニタし、こ
れが一定になるように半導体レーザ１０２の駆動電流１
１５の量を変化させることで、前方向出力１０３の光強
度を一定に保っている。また、サーミスタ１０８で検出
された温度を基にして、半導体レーザ１０２の周辺の温
度を一定に保ち、出力光の波長の安定化を図っている。
１０２の近傍の温度に対応した検出信号１１６は、自動
温度制御回路１１７に入力されている。自動温度制御回
路１１７は、検出信号１１６を基にサーミスタ１０８で
検出される温度が一定になるようにペルチェ素子１０７
の冷却能力を増減するようになっている。このように半
導体レーザ１０２の後方向出力の光強度をモニタし、こ
れが一定になるように半導体レーザ１０２の駆動電流１
１５の量を変化させることで、前方向出力１０３の光強
度を一定に保っている。また、サーミスタ１０８で検出
された温度を基にして、半導体レーザ１０２の周辺の温
度を一定に保ち、出力光の波長の安定化を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】サーミスタは半導体レ
ーザの近傍に配置されているので、これによって検出さ
れる温度は半導体レーザそのものの温度と一致しないこ
とがある。特に、半導体レーザの発熱量が急激に変化し
た場合には、サーミスタの検出する温度が半導体レーザ
自体の温度に追従できない。したがって、サーミスタに
より検出された温度情報を基にしてペルチェ素子の冷却
能力を調整しても、半導体レーザの温度を一定に保つこ
とができず、出力光の波長の安定化を図ることができな
い。また、半導体レーザの発振波長の温度に対する変化
の割合である温度係数自体が変化した場合には、温度を
一定にしても波長の安定化を図ることができない。さら
に、出力光の波長は、バイアス電流の電流量や駆動電流
のパルスの振幅など駆動条件によっても変動する。した
がって、温度情報だけを基にして冷却能力を調整しても
出力光の波長を一定に保つことができないという問題が
ある。
ーザの近傍に配置されているので、これによって検出さ
れる温度は半導体レーザそのものの温度と一致しないこ
とがある。特に、半導体レーザの発熱量が急激に変化し
た場合には、サーミスタの検出する温度が半導体レーザ
自体の温度に追従できない。したがって、サーミスタに
より検出された温度情報を基にしてペルチェ素子の冷却
能力を調整しても、半導体レーザの温度を一定に保つこ
とができず、出力光の波長の安定化を図ることができな
い。また、半導体レーザの発振波長の温度に対する変化
の割合である温度係数自体が変化した場合には、温度を
一定にしても波長の安定化を図ることができない。さら
に、出力光の波長は、バイアス電流の電流量や駆動電流
のパルスの振幅など駆動条件によっても変動する。した
がって、温度情報だけを基にして冷却能力を調整しても
出力光の波長を一定に保つことができないという問題が
ある。
【０００８】そこで本発明の目的は、半導体レーザの出
力光の波長を一定に保つことのできる光送信回路を提供
することにある。
力光の波長を一定に保つことのできる光送信回路を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、温度に依存して出力光の波長の変化する半導体レー
ザと、この半導体レーザを冷却するための冷却手段と、
半導体レーザの出力光を入力しこれをその波長に応じて
異なる透過率で透過させる光フィルタと、この光フィル
タの出力光の光強度を検出する光強度検出手段と、この
光強度検出手段の検出結果を基にして半導体レーザの出
力光の波長が所定の基準波長になるように冷却手段によ
る冷却の強さを変更する冷却能力変更手段とを光送信回
路に具備させている。
は、温度に依存して出力光の波長の変化する半導体レー
ザと、この半導体レーザを冷却するための冷却手段と、
半導体レーザの出力光を入力しこれをその波長に応じて
異なる透過率で透過させる光フィルタと、この光フィル
タの出力光の光強度を検出する光強度検出手段と、この
光強度検出手段の検出結果を基にして半導体レーザの出
力光の波長が所定の基準波長になるように冷却手段によ
る冷却の強さを変更する冷却能力変更手段とを光送信回
路に具備させている。
【００１０】すなわち請求項１記載の発明では、入力さ
れる光の波長に応じてその透過率の異なる光フィルタを
通して半導体レーザの出力光の光強度を検出し、検出さ
れた光強度を基にして冷却量を増減させて半導体レーザ
の出力光の波長を調整している。光フィルタは、入力さ
れる光の波長によってその透過率が異なるので、光フィ
ルタを通過した光の強度を基にして半導体レーザの出力
光の波長を検出することができる。このように実際に半
導体レーザから出力される光の波長を検出し、これを基
に冷却量を調整したので、温度を一定にしただけでは波
長の安定化を図ることのできない半導体レーザ自体の温
度係数や駆動条件が変化しても、出力光の波長を安定に
保つことができる。
れる光の波長に応じてその透過率の異なる光フィルタを
通して半導体レーザの出力光の光強度を検出し、検出さ
れた光強度を基にして冷却量を増減させて半導体レーザ
の出力光の波長を調整している。光フィルタは、入力さ
れる光の波長によってその透過率が異なるので、光フィ
ルタを通過した光の強度を基にして半導体レーザの出力
光の波長を検出することができる。このように実際に半
導体レーザから出力される光の波長を検出し、これを基
に冷却量を調整したので、温度を一定にしただけでは波
長の安定化を図ることのできない半導体レーザ自体の温
度係数や駆動条件が変化しても、出力光の波長を安定に
保つことができる。
【００１１】請求項２記載の発明では、温度に依存して
出力光の波長の変化する半導体レーザと、この半導体レ
ーザを冷却するための冷却手段と、半導体レーザの出力
光の光強度を検出する第１の光強度検出手段と、この第
１の光強度検出手段の検出結果を基にして半導体レーザ
をその出力光の光強度が所定の一定値になるように駆動
する半導体レーザ駆動手段と、半導体レーザの出力光を
入力しこれをその波長に応じて異なる透過率で透過させ
る光フィルタと、この光フィルタの出力光の光強度を検
出する第２の光強度検出手段と、この第２の光強度検出
手段の検出結果を基にして半導体レーザの出力光の波長
が所定の基準波長になるように冷却手段による冷却の強
さを変更する冷却能力変更手段とを光送信回路に具備さ
せている。
出力光の波長の変化する半導体レーザと、この半導体レ
ーザを冷却するための冷却手段と、半導体レーザの出力
光の光強度を検出する第１の光強度検出手段と、この第
１の光強度検出手段の検出結果を基にして半導体レーザ
をその出力光の光強度が所定の一定値になるように駆動
する半導体レーザ駆動手段と、半導体レーザの出力光を
入力しこれをその波長に応じて異なる透過率で透過させ
る光フィルタと、この光フィルタの出力光の光強度を検
出する第２の光強度検出手段と、この第２の光強度検出
手段の検出結果を基にして半導体レーザの出力光の波長
が所定の基準波長になるように冷却手段による冷却の強
さを変更する冷却能力変更手段とを光送信回路に具備さ
せている。
【００１２】すなわち請求項２記載の発明では、半導体
レーザの出力光の光強度を一定にしている。これによ
り、光フィルタの入力光の光強度も一定になり、光フィ
ルタの出力光の光強度を基にしてより正確に半導体レー
ザの出力光の波長を検出することができる。
レーザの出力光の光強度を一定にしている。これによ
り、光フィルタの入力光の光強度も一定になり、光フィ
ルタの出力光の光強度を基にしてより正確に半導体レー
ザの出力光の波長を検出することができる。
【００１３】請求項３記載の発明では、異なる２つの方
向に光を出力するとともに温度に依存して出力光の波長
の変化する半導体レーザと、この半導体レーザを冷却す
るための冷却手段と、半導体レーザの一方の出力光を２
つに分岐する光分岐手段と、この光分岐手段によって分
岐された後の一方の光の光強度を検出する第１の光強度
検出手段と、この第１の光強度検出手段の検出結果を基
にして半導体レーザをその出力光の光強度が所定の一定
値になるように駆動する半導体レーザ駆動手段と、光分
岐手段によって分岐された後の他方の光を入力しこれを
その波長に応じて異なる透過率で透過させる光フィルタ
と、この光フィルタの出力光の光強度を検出する第２の
光強度検出手段と、この第２の光強度検出手段の検出結
果を基にして半導体レーザの出力光の波長が所定の基準
波長になるように冷却手段による冷却の強さを変更する
冷却能力変更手段とを光送信回路に具備させている。
向に光を出力するとともに温度に依存して出力光の波長
の変化する半導体レーザと、この半導体レーザを冷却す
るための冷却手段と、半導体レーザの一方の出力光を２
つに分岐する光分岐手段と、この光分岐手段によって分
岐された後の一方の光の光強度を検出する第１の光強度
検出手段と、この第１の光強度検出手段の検出結果を基
にして半導体レーザをその出力光の光強度が所定の一定
値になるように駆動する半導体レーザ駆動手段と、光分
岐手段によって分岐された後の他方の光を入力しこれを
その波長に応じて異なる透過率で透過させる光フィルタ
と、この光フィルタの出力光の光強度を検出する第２の
光強度検出手段と、この第２の光強度検出手段の検出結
果を基にして半導体レーザの出力光の波長が所定の基準
波長になるように冷却手段による冷却の強さを変更する
冷却能力変更手段とを光送信回路に具備させている。
【００１４】すなわち請求項３記載の発明では、半導体
レーザは、前方および後方の２つの方向に出力光を出力
するようになっており、そのうち一方の出力光を基にし
て半導体レーザの出力光の光強度および波長を検出して
いる。たとえば、前方向出力光を光送信回路の出力光と
して用い、後方向出力光を光強度や波長の検出に用いれ
ば、光送信回路の出力光の強度を十分に確保することが
できる。
レーザは、前方および後方の２つの方向に出力光を出力
するようになっており、そのうち一方の出力光を基にし
て半導体レーザの出力光の光強度および波長を検出して
いる。たとえば、前方向出力光を光送信回路の出力光と
して用い、後方向出力光を光強度や波長の検出に用いれ
ば、光送信回路の出力光の強度を十分に確保することが
できる。
【００１５】請求項４記載の発明では、光フィルタとし
て、その通過中心波長が基準波長と異なるとともにその
通過帯域内に基準波長を含む狭帯域バンドパスフィルタ
を用いている。
て、その通過中心波長が基準波長と異なるとともにその
通過帯域内に基準波長を含む狭帯域バンドパスフィルタ
を用いている。
【００１６】すなわち請求項４記載の発明では、狭帯域
バンドパスフィルタの通過中心波長は半導体レーザから
出力させるべき出力光の波長である基準波長と異なる波
長に設定されている。狭帯域バンドパスフィルタの波長
に対する透過率の特性は、通過中心波長を中心に山なり
の特性を持っているので、通過中心波長と異なる波長に
設定されている基準波長は透過特性の傾斜部分に位置す
る。このため半導体レーザの出力光の波長が基準波長よ
りも通過中心波長に近づくと透過率が高くなり、逆に通
過中心波長から離れると透過率が低くなる。したがっ
て、狭帯域バンドパスフィルタの出力光の光強度の増減
によって、波長のずれた方向を検出することができ、冷
却量を増加させるべきか減少させるべきかを識別するこ
とができる。
バンドパスフィルタの通過中心波長は半導体レーザから
出力させるべき出力光の波長である基準波長と異なる波
長に設定されている。狭帯域バンドパスフィルタの波長
に対する透過率の特性は、通過中心波長を中心に山なり
の特性を持っているので、通過中心波長と異なる波長に
設定されている基準波長は透過特性の傾斜部分に位置す
る。このため半導体レーザの出力光の波長が基準波長よ
りも通過中心波長に近づくと透過率が高くなり、逆に通
過中心波長から離れると透過率が低くなる。したがっ
て、狭帯域バンドパスフィルタの出力光の光強度の増減
によって、波長のずれた方向を検出することができ、冷
却量を増加させるべきか減少させるべきかを識別するこ
とができる。
【００１７】請求項５記載の発明では、温度に依存して
出力光の波長の変化する半導体レーザと、この半導体レ
ーザを冷却するための冷却手段と、半導体レーザの出力
光の光強度を検出する第１の光強度検出手段と、この第
１の光強度検出手段の検出結果を基にして半導体レーザ
をその出力光の光強度が所定の一定値になるように駆動
する半導体レーザ駆動手段と、半導体レーザの出力光の
一部が入力されるとともに半導体レーザに出力させるべ
き光の波長である基準波長と等しい通過中心波長を備え
た狭帯域バンドパスフィルタと、この狭帯域バンドパス
フィルタの出力光の光強度を検出する第２の光強度検出
手段と、半導体レーザの出力光の他の一部を入力しこれ
をその波長に応じて異なる透過率で透過させる光フィル
タと、この光フィルタの出力光の光強度を検出する第３
の光強度検出手段と、第２の光強度検出手段の検出結果
を基にして半導体レーザの出力光の波長が基準波長から
外れたか否かを検出する波長外れ有無検出手段と、第３
の光強度検出手段の検出結果を基にして半導体レーザの
出力光の波長が基準波長よりも長い波長に変化したか短
い波長に変化したかを検出する波長外れ方向検出手段
と、この波長外れ方向検出手段および波長外れ有無検出
手段の検出結果を基にして半導体レーザの出力光の波長
が基準波長になるように冷却手段による冷却の強さを変
更する冷却能力変更手段とを光送信回路に具備させてい
る。
出力光の波長の変化する半導体レーザと、この半導体レ
ーザを冷却するための冷却手段と、半導体レーザの出力
光の光強度を検出する第１の光強度検出手段と、この第
１の光強度検出手段の検出結果を基にして半導体レーザ
をその出力光の光強度が所定の一定値になるように駆動
する半導体レーザ駆動手段と、半導体レーザの出力光の
一部が入力されるとともに半導体レーザに出力させるべ
き光の波長である基準波長と等しい通過中心波長を備え
た狭帯域バンドパスフィルタと、この狭帯域バンドパス
フィルタの出力光の光強度を検出する第２の光強度検出
手段と、半導体レーザの出力光の他の一部を入力しこれ
をその波長に応じて異なる透過率で透過させる光フィル
タと、この光フィルタの出力光の光強度を検出する第３
の光強度検出手段と、第２の光強度検出手段の検出結果
を基にして半導体レーザの出力光の波長が基準波長から
外れたか否かを検出する波長外れ有無検出手段と、第３
の光強度検出手段の検出結果を基にして半導体レーザの
出力光の波長が基準波長よりも長い波長に変化したか短
い波長に変化したかを検出する波長外れ方向検出手段
と、この波長外れ方向検出手段および波長外れ有無検出
手段の検出結果を基にして半導体レーザの出力光の波長
が基準波長になるように冷却手段による冷却の強さを変
更する冷却能力変更手段とを光送信回路に具備させてい
る。
【００１８】すなわち請求項５記載の発明では、通過中
心波長が基準波長と一致する狭帯域バンドパスフィルタ
を通過した光の強度を基にして、半導体レーザの出力光
の波長が基準波長から外れたか否かを判別している。そ
して、通過中心波長が基準波長と異なる光フィルタを通
過した光の強度が増加するか減少するかによって、波長
の外れた方向を検出している。狭帯域バンドパスフィル
タでは透過率が最大になる波長と基準波長とが一致して
いるので、透過特性の傾斜部分の途中に基準波長がある
場合に比べて、出力光の波長が基準波長から外れている
か否かをより正確に検出することができる。
心波長が基準波長と一致する狭帯域バンドパスフィルタ
を通過した光の強度を基にして、半導体レーザの出力光
の波長が基準波長から外れたか否かを判別している。そ
して、通過中心波長が基準波長と異なる光フィルタを通
過した光の強度が増加するか減少するかによって、波長
の外れた方向を検出している。狭帯域バンドパスフィル
タでは透過率が最大になる波長と基準波長とが一致して
いるので、透過特性の傾斜部分の途中に基準波長がある
場合に比べて、出力光の波長が基準波長から外れている
か否かをより正確に検出することができる。
【００１９】
【００２０】
【実施例】図１は、本発明の一実施例における光送信回
路の構成の概要を表わしたものである。この光送信回路
は、光信号を送出する半導体モジュール１１とその出力
光の波長および光強度を制御するための各種周辺回路と
から構成されている。半導体モジュール１１は、前方向
および後方向に光を出力する半導体レーザ１２を備えて
いる。前方向出力光は、光送信回路の出力光として光フ
ァイバ１３を通じて送出される。半導体レーザ１２の後
方向出力光は、これを２つの方向に分岐するハーフミラ
１５に入力されている。ハーフミラ１５によって分岐さ
れた後の一方の光１６は第１の受光素子１７に入力さ
れ、他方の光１８は狭帯域バンドパスフィルタ１９に入
力されている。狭帯域バンドパスフィルタ１９は、半導
体レーザ１２によって出力させるべき光の波長である基
準波長とわずかに異なる波長にその通過中心波長が設定
されている。
路の構成の概要を表わしたものである。この光送信回路
は、光信号を送出する半導体モジュール１１とその出力
光の波長および光強度を制御するための各種周辺回路と
から構成されている。半導体モジュール１１は、前方向
および後方向に光を出力する半導体レーザ１２を備えて
いる。前方向出力光は、光送信回路の出力光として光フ
ァイバ１３を通じて送出される。半導体レーザ１２の後
方向出力光は、これを２つの方向に分岐するハーフミラ
１５に入力されている。ハーフミラ１５によって分岐さ
れた後の一方の光１６は第１の受光素子１７に入力さ
れ、他方の光１８は狭帯域バンドパスフィルタ１９に入
力されている。狭帯域バンドパスフィルタ１９は、半導
体レーザ１２によって出力させるべき光の波長である基
準波長とわずかに異なる波長にその通過中心波長が設定
されている。
【００２１】狭帯域バンドパスフィルタ１９の出力光２
０は、第２の受光素子２１に入力されている。ここで
は、第１および第２の受光素子１７、２１として受光し
た光をその光強度に応じた電流信号に変換するフォトダ
イオードを用いている。半導体レーザ１２の近傍には、
これを冷却するためのペルチェ素子２２が配置されてい
る。
０は、第２の受光素子２１に入力されている。ここで
は、第１および第２の受光素子１７、２１として受光し
た光をその光強度に応じた電流信号に変換するフォトダ
イオードを用いている。半導体レーザ１２の近傍には、
これを冷却するためのペルチェ素子２２が配置されてい
る。
【００２２】第１の受光素子１７の出力する電流信号２
３は、これを電圧信号に変換する第１の電流・電圧変換
回路２４に入力されている。第１の電流・電圧変換回路
２４の出力する電圧信号２５は、半導体レーザ１２の出
力光の光強度を表わしている。半導体レーザ駆動回路２
６は、半導体レーザ１２にその駆動電流２７を供給する
回路である。自動光出力安定化回路２８は、電圧信号２
５の値を基にして、半導体レーザ１２の出力光の光強度
が一定値になるように半導体レーザ駆動回路２６への制
御信号２９を出力する。
３は、これを電圧信号に変換する第１の電流・電圧変換
回路２４に入力されている。第１の電流・電圧変換回路
２４の出力する電圧信号２５は、半導体レーザ１２の出
力光の光強度を表わしている。半導体レーザ駆動回路２
６は、半導体レーザ１２にその駆動電流２７を供給する
回路である。自動光出力安定化回路２８は、電圧信号２
５の値を基にして、半導体レーザ１２の出力光の光強度
が一定値になるように半導体レーザ駆動回路２６への制
御信号２９を出力する。
【００２３】自動光出力安定化回路２８は、半導体レー
ザの出力光の光強度が所望の値にあったときにおける電
圧信号２５の値に相当する第１の基準電圧と電圧信号２
５の電圧値とを比較し、それらの差の電圧を制御信号２
９として出力する。半導体レーザ駆動回路２６は、制御
電圧２９の値の正負に応じて駆動電流２７を増減させる
ようになっている。
ザの出力光の光強度が所望の値にあったときにおける電
圧信号２５の値に相当する第１の基準電圧と電圧信号２
５の電圧値とを比較し、それらの差の電圧を制御信号２
９として出力する。半導体レーザ駆動回路２６は、制御
電圧２９の値の正負に応じて駆動電流２７を増減させる
ようになっている。
【００２４】第２の受光素子２１の出力する電流信号３
１は、第２の電流・電圧変換回路３２に入力されてい
る。第２の電流・電圧変換回路３２の出力する電圧信号
３３は、ペルチェ素子２２による冷却量を制御する自動
温度制御回路３４に入力されている。電圧信号３３の電
圧値は、半導体レーザ１２の出力光の波長に対応した値
になっている。自動温度制御回路３４は、半導体レーザ
１２の出力光の波長が予め定めた基準波長のときの電圧
信号３３の電圧値に相当する第２の基準電圧と電圧信号
３３の電圧値とを比較する図示しない比較回路を備えて
いる。自動温度制御回路３４は、電圧信号３３の電圧値
から第２の基準電圧を差し引いた値の正負に応じてペル
チェ素子２２の冷却量を増減させるようになっている。
１は、第２の電流・電圧変換回路３２に入力されてい
る。第２の電流・電圧変換回路３２の出力する電圧信号
３３は、ペルチェ素子２２による冷却量を制御する自動
温度制御回路３４に入力されている。電圧信号３３の電
圧値は、半導体レーザ１２の出力光の波長に対応した値
になっている。自動温度制御回路３４は、半導体レーザ
１２の出力光の波長が予め定めた基準波長のときの電圧
信号３３の電圧値に相当する第２の基準電圧と電圧信号
３３の電圧値とを比較する図示しない比較回路を備えて
いる。自動温度制御回路３４は、電圧信号３３の電圧値
から第２の基準電圧を差し引いた値の正負に応じてペル
チェ素子２２の冷却量を増減させるようになっている。
【００２５】図２は、狭帯域バンドパスフィルタの波長
に対する透過光量の特性を表わしたものである。横軸は
入力される光の波長を、縦軸は透過光量をそれぞれ表わ
している。狭帯域バンドパスフィルタは、その通過中心
波長４１中心とした山なりの形状をした透過特性を備え
ている。半導体レーザ１２から出力させるべき光の波長
である基準波長４２は、透過特性の傾斜部分の中腹当た
りに設定されている。
に対する透過光量の特性を表わしたものである。横軸は
入力される光の波長を、縦軸は透過光量をそれぞれ表わ
している。狭帯域バンドパスフィルタは、その通過中心
波長４１中心とした山なりの形状をした透過特性を備え
ている。半導体レーザ１２から出力させるべき光の波長
である基準波長４２は、透過特性の傾斜部分の中腹当た
りに設定されている。
【００２６】半導体レーザ１２の出力光の波長が基準波
長４２のときの透過光量は、第１の光量４３になる。こ
れに対し出力光の波長が通過中心波長４１に近い波長４
４に変化したときは第２の光量４５に透過光量が増加す
る。一方、出力光の波長が基準波長４２よりも通過中心
波長から離れた波長４６に変化したときは第３の光量４
７に透過光量が減少する。このように、狭帯域バンドパ
スフィルタの透過特性の傾斜部分を利用することによっ
て、半導体レーザの出力光の波長が基準波長に対してい
ずれの方向に変化したかを識別することができる。
長４２のときの透過光量は、第１の光量４３になる。こ
れに対し出力光の波長が通過中心波長４１に近い波長４
４に変化したときは第２の光量４５に透過光量が増加す
る。一方、出力光の波長が基準波長４２よりも通過中心
波長から離れた波長４６に変化したときは第３の光量４
７に透過光量が減少する。このように、狭帯域バンドパ
スフィルタの透過特性の傾斜部分を利用することによっ
て、半導体レーザの出力光の波長が基準波長に対してい
ずれの方向に変化したかを識別することができる。
【００２７】いま、半導体レーザ１２自身の温度計数や
駆動条件が変化して、出力光の波長が基準波長から外れ
たとする。このとき、狭帯域バンドパスフィルタ１９の
出力光の光強度は、波長の変化した方向に応じて増加あ
るいは減少する。これに伴い第２の受光素子２１から出
力される電流量、言い換えると、第２の電流・電圧変換
回路３２の出力する電圧信号３３の電圧値も増減する。
自動温度制御回路３４は、電圧信号３３と基準電圧との
差に応じてペルチェ素子２２に与える電流量を増減さ
せ、冷却量を増加あるいは減少させる。冷却量が変化す
ることによって、半導体レーザ自体の温度が変わりその
結果、出力光の波長が基準波長に一致する方向に変化す
る。
駆動条件が変化して、出力光の波長が基準波長から外れ
たとする。このとき、狭帯域バンドパスフィルタ１９の
出力光の光強度は、波長の変化した方向に応じて増加あ
るいは減少する。これに伴い第２の受光素子２１から出
力される電流量、言い換えると、第２の電流・電圧変換
回路３２の出力する電圧信号３３の電圧値も増減する。
自動温度制御回路３４は、電圧信号３３と基準電圧との
差に応じてペルチェ素子２２に与える電流量を増減さ
せ、冷却量を増加あるいは減少させる。冷却量が変化す
ることによって、半導体レーザ自体の温度が変わりその
結果、出力光の波長が基準波長に一致する方向に変化す
る。
【００２８】このように半導体レーザの出力光の波長と
基準波長とのずれを検出し、これを補償するようにペル
チェ素子の冷却量を制御したので、サーミスタで検出さ
れた温度を基に冷却量を調整する場合に比べて、半導体
レーザの出力光の波長をより安定に保つことができる。
また、自動光出力安定化回路２８によって半導体レーザ
１２の出力光の光強度を一定に保っているので、狭帯域
バンドパスフィルタ１９への入力光の光強度も一定にな
る。これにより狭帯域バンドパスフィルタ１９の出力光
の光強度によって、半導体レーザ１２の出力光の波長の
変化を的確に検出することができる。
基準波長とのずれを検出し、これを補償するようにペル
チェ素子の冷却量を制御したので、サーミスタで検出さ
れた温度を基に冷却量を調整する場合に比べて、半導体
レーザの出力光の波長をより安定に保つことができる。
また、自動光出力安定化回路２８によって半導体レーザ
１２の出力光の光強度を一定に保っているので、狭帯域
バンドパスフィルタ１９への入力光の光強度も一定にな
る。これにより狭帯域バンドパスフィルタ１９の出力光
の光強度によって、半導体レーザ１２の出力光の波長の
変化を的確に検出することができる。
【００２９】変形例
【００３０】変形例では、２つの狭帯域バンドフィルタ
を用いる。ハーフミラ１５によって分岐された後の光１
８をさらに２つに分岐して、第１および第２の狭帯域バ
ンドパスフィルタに入力する。そしてこれらの出力光の
強度を基にして冷却量を制御するようになっている。
を用いる。ハーフミラ１５によって分岐された後の光１
８をさらに２つに分岐して、第１および第２の狭帯域バ
ンドパスフィルタに入力する。そしてこれらの出力光の
強度を基にして冷却量を制御するようになっている。
【００３１】図３は、変形例で用いる２つの狭帯域バン
ドパスフィルタの波長に対する透過光量の特性を表わし
たものである。狭帯域バンドパスフィルタの透過特性５
１における通過中心波長５２は、半導体レーザ１２に出
力させるべき光の波長である基準波長と一致している。
一方、光バンドパスフィルタの透過特性５３における通
過中心波長５４は、基準波長５２と相違している。そし
て、その特性の傾斜部分の中腹に基準波長５２が存在し
ている。光バンドパスフィルタの出力光は、実施例の狭
帯域バンドパスフィルタ１９の場合と同様に、半導体レ
ーザ１２の出力光が基準波長からいずれの方向にずれた
かを検出するための用いる。
ドパスフィルタの波長に対する透過光量の特性を表わし
たものである。狭帯域バンドパスフィルタの透過特性５
１における通過中心波長５２は、半導体レーザ１２に出
力させるべき光の波長である基準波長と一致している。
一方、光バンドパスフィルタの透過特性５３における通
過中心波長５４は、基準波長５２と相違している。そし
て、その特性の傾斜部分の中腹に基準波長５２が存在し
ている。光バンドパスフィルタの出力光は、実施例の狭
帯域バンドパスフィルタ１９の場合と同様に、半導体レ
ーザ１２の出力光が基準波長からいずれの方向にずれた
かを検出するための用いる。
【００３２】狭帯域バンドパスフィルタは、半導体レー
ザ１２の出力光の波長が基準波長から外れたか否かの検
出に用いる。狭帯域バンドパスフィルタでは、透過率が
最大になる波長が基準波長になっているので、基準波長
が透過特性の傾斜部分に存在する場合に比べて波長のず
れの有無を的確に検出することができる。しかしなが
ら、いずれの方向に波長が外れても透過率が低下するの
で、波長のずれた方向を識別することができない。そこ
で、光フィルタを用いることによって波長のずれた方向
を検出している。
ザ１２の出力光の波長が基準波長から外れたか否かの検
出に用いる。狭帯域バンドパスフィルタでは、透過率が
最大になる波長が基準波長になっているので、基準波長
が透過特性の傾斜部分に存在する場合に比べて波長のず
れの有無を的確に検出することができる。しかしなが
ら、いずれの方向に波長が外れても透過率が低下するの
で、波長のずれた方向を識別することができない。そこ
で、光フィルタを用いることによって波長のずれた方向
を検出している。
【００３３】また、狭帯域バンドパスフィルタの出力光
を基にして、波長が基準波長から外れたか否かを検出し
ているので、光フィルタでは波長のずれた方向だけを識
別すればよい。このため透過特性の傾斜を緩やかにする
こと、すなわち、通過帯域幅を広くとることができるの
で、波長のずれの方向を検出できる範囲を広くとること
ができる。
を基にして、波長が基準波長から外れたか否かを検出し
ているので、光フィルタでは波長のずれた方向だけを識
別すればよい。このため透過特性の傾斜を緩やかにする
こと、すなわち、通過帯域幅を広くとることができるの
で、波長のずれの方向を検出できる範囲を広くとること
ができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、光フィルタを通過した光の強度を基に半導体
レーザの出力光の波長を検出し、これを基にして実際の
出力光の波長が一定になるように冷却量を調整してい
る。これにより、半導体レーザの温度を一定に保つだけ
では波長の安定化を図ることのできない半導体レーザ自
体の温度係数やその駆動条件が変化した場合であって
も、出力光の波長を安定化させることができる。
によれば、光フィルタを通過した光の強度を基に半導体
レーザの出力光の波長を検出し、これを基にして実際の
出力光の波長が一定になるように冷却量を調整してい
る。これにより、半導体レーザの温度を一定に保つだけ
では波長の安定化を図ることのできない半導体レーザ自
体の温度係数やその駆動条件が変化した場合であって
も、出力光の波長を安定化させることができる。
【００３５】また請求項２記載の発明によれば、半導体
レーザの出力光の光強度を一定にすることで光フィルタ
の入力光の光強度も一定になるので、光フィルタの出力
光の光強度を基にしてより正確に半導体レーザの出力光
の波長の変動を検出することができる。
レーザの出力光の光強度を一定にすることで光フィルタ
の入力光の光強度も一定になるので、光フィルタの出力
光の光強度を基にしてより正確に半導体レーザの出力光
の波長の変動を検出することができる。
【００３６】さらに請求項３記載の発明によれば、半導
体レーザの出力する２つの出力光のうちの一方を基にし
て半導体レーザの出力光の光強度および波長を検出して
いるので、他方を光送信回路の出力光に用いれば、その
光強度を十分確保することができる。
体レーザの出力する２つの出力光のうちの一方を基にし
て半導体レーザの出力光の光強度および波長を検出して
いるので、他方を光送信回路の出力光に用いれば、その
光強度を十分確保することができる。
【００３７】また請求項４記載の発明によれば、狭帯域
バンドパスフィルタの透過特性の傾斜部分を用いたの
で、通過した光の強度の増減により波長のずれた方向を
検出することができ、冷却量の増減を適切に行うことが
できる。できる。
バンドパスフィルタの透過特性の傾斜部分を用いたの
で、通過した光の強度の増減により波長のずれた方向を
検出することができ、冷却量の増減を適切に行うことが
できる。できる。
【００３８】さらに請求項５記載の発明によれば、通過
中心波長が基準波長と一致する狭帯域バンドパスフィル
タを用いて波長のずれの有無を検出したので、半導体レ
ーザの出力光の波長が基準波長から外れているか否かを
より正確に検出することができる。
中心波長が基準波長と一致する狭帯域バンドパスフィル
タを用いて波長のずれの有無を検出したので、半導体レ
ーザの出力光の波長が基準波長から外れているか否かを
より正確に検出することができる。
【図１】本発明の一実施例における光送信回路の構成の
概要を表わしたブロック図である。
概要を表わしたブロック図である。
【図２】狭帯域バンドパスフィルタの波長に対する透過
光量の特性を表わした特性図である。
光量の特性を表わした特性図である。
【図３】変形例における２つの狭帯域バンドパスフィル
タの波長に対する透過光量の特性を表わした特性図であ
る。
タの波長に対する透過光量の特性を表わした特性図であ
る。
【図４】従来から使用されている光送信回路の構成の概
要を表わしたブロック図である。
要を表わしたブロック図である。
１２ 半導体レーザ １５ ハーフミラ １７、２１ 受光素子 １９ 狭帯域バンドパスフィルタ ２２ ペルチェ素子 ２４、３２ 電流・電圧変換回路 ２６ 半導体レーザ駆動回路 ２８ 自動光出力安定化回路 ３４ 自動温度制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/28 10/26
Claims (5)
- 【請求項１】 温度に依存して出力光の波長の変化する
半導体レーザと、 この半導体レーザを冷却するための冷却手段と、 前記半導体レーザの出力光を入力しこれをその波長に応
じて異なる透過率で透過させる光フィルタと、 この光フィルタの出力光の光強度を検出する光強度検出
手段と、 この光強度検出手段の検出結果を基にして前記半導体レ
ーザの出力光の波長が所定の基準波長になるように前記
冷却手段による冷却の強さを変更する冷却能力変更手段
とを具備することを特徴とする光送信回路。 - 【請求項２】 温度に依存して出力光の波長の変化する
半導体レーザと、 この半導体レーザを冷却するための冷却手段と、 前記半導体レーザの出力光の光強度を検出する第１の光
強度検出手段と、 この第１の光強度検出手段の検出結果を基にして前記半
導体レーザをその出力光の光強度が所定の一定値になる
ように駆動する半導体レーザ駆動手段と、 前記半導体レーザの出力光を入力しこれをその波長に応
じて異なる透過率で透過させる光フィルタと、 この光フィルタの出力光の光強度を検出する第２の光強
度検出手段と、 この第２の光強度検出手段の検出結果を基にして前記半
導体レーザの出力光の波長が所定の基準波長になるよう
に前記冷却手段による冷却の強さを変更する冷却能力変
更手段とを具備することを特徴とする光送信回路。 - 【請求項３】 異なる２つの方向に光を出力するととも
に温度に依存して出力光の波長の変化する半導体レーザ
と、 この半導体レーザを冷却するための冷却手段と、 前記半導体レーザの一方の出力光を２つに分岐する光分
岐手段と、 この光分岐手段によって分岐された後の一方の光の光強
度を検出する第１の光強度検出手段と、 この第１の光強度検出手段の検出結果を基にして前記半
導体レーザをその出力光の光強度が所定の一定値になる
ように駆動する半導体レーザ駆動手段と、 前記光分岐手段によって分岐された後の他方の光を入力
しこれをその波長に応じて異なる透過率で透過させる光
フィルタと、 この光フィルタの出力光の光強度を検出する第２の光強
度検出手段と、 この第２の光強度検出手段の検出結果を基にして前記半
導体レーザの出力光の波長が所定の基準波長になるよう
に前記冷却手段による冷却の強さを変更する冷却能力変
更手段とを具備することを特徴とする光送信回路。 - 【請求項４】 前記光フィルタは、その通過中心波長が
前記基準波長と異なるとともにその通過帯域内に前記基
準波長を含む狭帯域バンドパスフィルタであることを特
徴とする請求項１ないし請求項３記載の光送信回路。 - 【請求項５】 温度に依存して出力光の波長の変化する
半導体レーザと、 この半導体レーザを冷却するための冷却手段と、 前記半導体レーザの出力光の光強度を検出する第１の光
強度検出手段と、 この第１の光強度検出手段の検出結果を基にして前記半
導体レーザをその出力光の光強度が所定の一定値になる
ように駆動する半導体レーザ駆動手段と、 前記半導体レーザの出力光の一部が入力されるとともに
前記半導体レーザに出力させるべき光の波長である基準
波長と等しい通過中心波長を備えた狭帯域バンドパスフ
ィルタと、 この狭帯域バンドパスフィルタの出力光の光強度を検出
する第２の光強度検出手段と、 前記半導体レーザの出力光の他の一部を入力しこれをそ
の波長に応じて異なる透過率で透過させる光フィルタ
と、 この光フィルタの出力光の光強度を検出する第３の光強
度検出手段と、 前記第２の光強度検出手段の検出結果を基にして前記半
導体レーザの出力光の波長が前記基準波長から外れたか
否かを検出する波長外れ有無検出手段と、 前記第３の光強度検出手段の検出結果を基にして前記半
導体レーザの出力光の波長が前記基準波長よりも長い波
長に変化したか短い波長に変化したかを検出する波長外
れ方向検出手段と、 この波長外れ方向検出手段および前記波長外れ有無検出
手段の検出結果を基にして前記半導体レーザの出力光の
波長が前記基準波長になるように前記冷却手段による冷
却の強さを変更する冷却能力変更手段とを具備すること
を特徴とする光送信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342124A JPH09186654A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 光送信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342124A JPH09186654A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 光送信回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09186654A true JPH09186654A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18351327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7342124A Pending JPH09186654A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 光送信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09186654A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001284711A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Hitachi Ltd | 光伝送装置及びこれを用いた光システム |
| KR100334790B1 (ko) * | 1999-09-13 | 2002-05-02 | 윤종용 | 레이저 다이오드를 위한 파장 안정화 장치 |
| WO2008029831A1 (fr) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Élément récepteur de lumière et dispositif d'éclairage et dispositif d'affichage utilisant cet élément |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5580384A (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-17 | Fujitsu Ltd | Oprical communication device |
| JPS6374222A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体光伝送装置 |
| JPS63318789A (ja) * | 1987-06-22 | 1988-12-27 | Fujikura Ltd | Ｌｄ発光波長制御装置 |
| JPH04320385A (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ温度制御方式 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP7342124A patent/JPH09186654A/ja active Pending
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