JPH10145305A - Optical transmitter - Google Patents
Optical transmitterInfo
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- JPH10145305A JPH10145305A JP8293788A JP29378896A JPH10145305A JP H10145305 A JPH10145305 A JP H10145305A JP 8293788 A JP8293788 A JP 8293788A JP 29378896 A JP29378896 A JP 29378896A JP H10145305 A JPH10145305 A JP H10145305A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバを使用す
る光通信用の光送信器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmitter for optical communication using an optical fiber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は従来の光送信器の構成を示すブロ
ック図である。図６において１ａはデータ信号を外部か
ら入力するデータ正相入力端子、１ｂはデータ信号を外
部から入力するデータ負相入力端子、２は前記データ正
相入力端子１ａ及びデータ負相入力端子１ｂからのデー
タ信号に応じてレーザダイオードを駆動するレーザダイ
オードドライバ、３ａは前記レーザダイオードドライバ
２の出力信号に応じた光信号を出力するレーザダイオー
ド、３ｂは前記レーザダイオード３ａの出力する背面光
をモニタし、そのモニタした光量に応じた電流を出力す
るモニタフォトダイオード、３は前記レーザダイオード
３ａ及びモニタフォトダイオード３ｂからなるレーザダ
イオードモジュール、４はレーザダイオードドライバ２
の電流源となる変調電流源、５は前記レーザダイオード
３ａの雰囲気温度を検知する感温素子、７は前記モニタ
フォトダイオード３ｂとの出力信号を平滑化する平滑化
コンデンサ、６は前記平滑化コンデンサ７の出力信号の
目的値となる信号を出力する基準電流源、８は前記レー
ザダイオード３ａを駆動する電流増幅器、１７はレーザ
ダイオードドライバ２に接続される抵抗器である。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical transmitter. In FIG. 6, reference numeral 1a denotes a data positive phase input terminal for inputting a data signal from the outside, 1b denotes a data negative phase input terminal for inputting a data signal from the outside, and 2 denotes a data positive phase input terminal 1a and a data negative phase input terminal 1b. A laser diode driver that drives a laser diode in accordance with the data signal of the laser diode; 3a, a laser diode that outputs an optical signal corresponding to an output signal of the laser diode driver 2; and 3b, a back light that is output by the laser diode 3a. A monitor photodiode for outputting a current corresponding to the monitored light quantity; 3, a laser diode module including the laser diode 3a and the monitor photodiode 3b;
5, a temperature sensing element for detecting the ambient temperature of the laser diode 3a, 7 a smoothing capacitor for smoothing an output signal from the monitor photodiode 3b, and 6 a smoothing capacitor. Reference numeral 7 is a reference current source for outputting a signal serving as a target value of the output signal, reference numeral 8 is a current amplifier for driving the laser diode 3a, and reference numeral 17 is a resistor connected to the laser diode driver 2.
【０００３】次に動作について説明する。外部から差動
データがデータ正相入力端子１ａおよびデータ負相入力
端子１ｂを介して、通常トランジスタの差動対で構成さ
れるレーザダイオードドライバ２に入力される。レーザ
ダイオードドライバ２はレーザダイオード３ａをパルス
駆動し、レーザダイオード３ａからパルス光を出力させ
る。ここでレーザダイオード３ａは一般に図７に示す光
電変換効率特性を持つ。レーザダイオードは流される電
流値が閾値電流Ｉｔｈ１以下ではほとんど発光せずに閾
値電流Ｉｔｈ１以上から傾きａ１をもった電流−光変換
を行う。閾値電流Ｉｔｈ１及び傾きａ１は温度変動する
ため、光出力の消光比及びパルス波形及び光出力パワー
を良好に保つには常にその温度での閾値電流Ｉｔｈ１に
応じたバイアス電流Ｉｂを、また傾きａ１に応じた変調
電流Ｉｍｏｄをレーザダイオード３ａに流さなければな
らない。そのため変調電流源４には感温素子５を設け変
調電流Ｉｍｏｄを各温度で最適に保つ。またバイアス電
流を最適に保つため次に延べるＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔ
ｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能を持たせる。
まずモニタフォトダイオード３ｂはレーザダイオードモ
ジュール３内にてレーザダイオード３ａの背面光を受光
し、受光量に応じた電流Ｉｍｏｎを出力する。次にモニ
タフォトダイオード３ｂの出力電流は平均化コンデンサ
７にて平均化される。ここで平均化された電流Ｉｍｏｎ
が目的の電流量Ｉｍｏｎ−ｒｅｆとなる様に基準電流源
６及び高増幅率の電流増幅器８にてバイアス電流Ｉｂを
制御する。以上の動作によりレーザダイオード３ａの光
出力の平均値が一定となる様にバイアス電流が最適に保
たれる。Next, the operation will be described. Differential data is input from the outside to the laser diode driver 2 which is normally formed of a differential pair of transistors via the data positive phase input terminal 1a and the data negative phase input terminal 1b. The laser diode driver 2 pulse-drives the laser diode 3a and causes the laser diode 3a to output pulse light. Here, the laser diode 3a generally has a photoelectric conversion efficiency characteristic shown in FIG. The laser diode hardly emits light when the value of the flowing current is equal to or lower than the threshold current Ith1, and performs current-light conversion having an inclination a1 from the threshold current Ith1 or higher. Since the threshold current Ith1 and the slope a1 change in temperature, the bias current Ib corresponding to the threshold current Ith1 at that temperature and the slope a1 are always maintained in order to keep the extinction ratio of the optical output, the pulse waveform, and the optical output power good. A corresponding modulation current Imod must flow through the laser diode 3a. Therefore, a temperature sensing element 5 is provided in the modulation current source 4 to keep the modulation current Imod optimal at each temperature. In order to keep the bias current optimal, the APC (Automat
ic Power Control) function.
First, the monitor photodiode 3b receives the back light of the laser diode 3a in the laser diode module 3, and outputs a current Imon according to the amount of received light. Next, the output current of the monitor photodiode 3b is averaged by the averaging capacitor 7. The current Imon averaged here
The bias current Ib is controlled by the reference current source 6 and the current amplifier 8 having a high amplification factor so that the target current amount Imon-ref is obtained. By the above operation, the bias current is kept optimal so that the average value of the light output of the laser diode 3a becomes constant.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述のように光送信器
で通常使用するレーザダイオードにはその温度に応じた
電流量を流す必要があり、またレーザダイオードの特性
は個々にバラツキがあるため、それぞれに応じた調整を
行う必要があり、大量に光送信器を製造する場合に非効
率的であるという問題があった。As described above, it is necessary to supply a current corresponding to the temperature to a laser diode normally used in an optical transmitter as described above, and the characteristics of the laser diode vary from individual to individual. There is a problem that it is necessary to perform adjustment according to each of them, and it is inefficient when manufacturing a large number of optical transmitters.
【０００５】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るものであり、レーザダイオードの個別特性に応じた調
整の手間を軽減することができる光送信器を提供するこ
とを目的とするものである。An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an optical transmitter capable of reducing the trouble of adjustment according to the individual characteristics of a laser diode. is there.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】第１の発明による光送信
器では、モニタフォトダイオードの負荷から抽出した光
出力モニタ信号をピーク検波し、基準電圧と前述の検波
出力が常に同じになる制御をかけてレーザダイオードか
らの光出力信号を安定化させるようにした。In the optical transmitter according to the first aspect of the present invention, the optical output monitor signal extracted from the load of the monitor photodiode is subjected to peak detection, and control is performed so that the reference voltage and the above-mentioned detection output are always the same. The light output signal from the laser diode is stabilized.
【０００７】また、第２の発明による光送信器では、モ
ニタフォトダイオードの負荷から抽出した光出力モニタ
信号をピーク検波し、ピーク検波器と同じ温度特性を持
つ基準電圧源から出力される基準電圧と前述の検波出力
が常に同じになる制御をかけてレーザダイオードからの
光出力信号を安定化させるようにした。In the optical transmitter according to the second invention, the optical output monitor signal extracted from the load of the monitor photodiode is peak-detected, and the reference voltage output from the reference voltage source having the same temperature characteristics as the peak detector. And the above-mentioned detection output is always controlled to be the same, thereby stabilizing the optical output signal from the laser diode.
【０００８】また、第３の発明による光送信器では、モ
ニタフォトダイオードの負荷から抽出した光出力モニタ
信号をピーク検波し、ピーク検波器と同じ構成を持った
基準信号源を入力とした基準電圧源から出力される基準
電圧と、前述の検波出力が常に同じになる制御をかけて
レーザダイオードからの光出力信号を安定化させるよう
にした。In the optical transmitter according to the third aspect of the present invention, the optical output monitor signal extracted from the load of the monitor photodiode is subjected to peak detection, and a reference voltage having a reference signal source having the same configuration as the peak detector as an input. The control is such that the reference voltage output from the source and the above-mentioned detection output are always the same, so that the optical output signal from the laser diode is stabilized.
【０００９】また、第４の発明による光送信器では、モ
ニタフォトダイオードの負荷から抽出した光出力モニタ
信号をピーク検波し、基準電圧と前述の検波出力が常に
同じになる制御をかけてレーザダイオードからの光出力
信号を安定化させるようにし、任意にレーザダイオード
からの光出力を遮断・発光させるようにした。Further, in the optical transmitter according to the fourth aspect of the present invention, the optical output monitor signal extracted from the load of the monitor photodiode is peak-detected, and the control is performed so that the reference voltage and the aforementioned detection output are always the same. The optical output signal from the laser diode was stabilized, and the optical output from the laser diode was arbitrarily cut off and emitted.
【００１０】また、第５の発明による光送信器では、モ
ニタフォトダイオードの負荷から抽出した光出力モニタ
信号をピーク検波し、基準電圧と前述の検波出力が常に
同じになる制御をかけてレーザダイオードからの光出力
信号を安定化させるようにし、任意の時間で任意にレー
ザダイオードからの光出力を遮断・発光させるようにし
た。Further, in the optical transmitter according to the fifth aspect of the present invention, the optical output monitor signal extracted from the load of the monitor photodiode is peak-detected, and control is performed so that the reference voltage and the above-mentioned detection output are always the same. The optical output signal from the laser diode is stabilized, and the optical output from the laser diode is arbitrarily interrupted and emitted at an arbitrary time.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態１の
構成を示すブロック図である。図１において９は前記モ
ニタフォトダイオード３ｂに直列に接続したモニタフォ
トダイオード負荷抵抗、１０ａは前記モニタフォトダイ
オード負荷抵抗９に接続される交流増幅器入力キャパシ
タ、１０ｂは前記モニタフォトダイオード負荷抵抗９の
出力信号の交流成分を増幅する交流増幅器、１１ａは前
記交流増幅器１０ｂに接続されるピーク検波器入力キャ
パシタ、１１ｂは前記交流増幅器１０ｂの出力交流信号
のピーク値の検波を行うピーク検波器、１２ｂは前記ピ
ーク検波器１１ｂの出力信号の目的値となる信号を出力
する基準電圧源、１３は前記ピーク検波器１１ｂの出力
信号と基準電圧源１２ｂの出力信号との差分を増幅し前
記変調電流源を制御する差動増幅器である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 9 denotes a monitor photodiode load resistor connected in series to the monitor photodiode 3b, 10a denotes an AC amplifier input capacitor connected to the monitor photodiode load resistor 9, and 10b denotes an output of the monitor photodiode load resistor 9. An AC amplifier that amplifies the AC component of the signal, 11a is a peak detector input capacitor connected to the AC amplifier 10b, 11b is a peak detector that detects the peak value of the output AC signal of the AC amplifier 10b, and 12b is the peak detector. A reference voltage source 13 for outputting a signal serving as a target value of the output signal of the peak detector 11b. A control unit 13 controls the modulation current source by amplifying a difference between the output signal of the peak detector 11b and the output signal of the reference voltage source 12b. Differential amplifier.
【００１２】次に動作について説明する。図６の従来方
式で感温素子を使った変調電流の補償を、以下の方式で
制御することにより、常に最適な変調電流をレーザダイ
オード３ａに流すことができる。図１において、まずモ
ニタフォトダイオード３ｂに接続されたモニタフォトダ
イオード負荷抵抗９でモニタフォトダイオード３ｂの出
力電流信号を電圧信号に変換する。次に変換された電圧
信号を交流増幅器１０ｂにて増幅する。この交流増幅器
１０ｂの出力信号まではレーザダイオード３ａの前面光
出力と相似の交流波形となる。交流増幅器１０ｂの出力
交流信号はピーク検波器１１ｂでピーク検波され、ピー
ク検波器１１ｂの出力と基準電圧源１２ｂ出力とが差動
増幅器１３で比較・増幅され変調電流源４を制御する。
以上の動作でレーザダイオード３ａに常に最適な変調電
流が流れることにより、ピーク検波器１１ｂの出力と基
準電圧源１２ｂ出力が常に同じとなる制御がかかり、交
流増幅器１０ｂの出力及びモニタフォトダイオード負荷
抵抗９の出力、及びレーザダイオード３ａの背面光出
力、そしてレーザダイオードモジュール３からの前面光
出力振幅が一定となる。なお、レーザダイオード３ａに
流されるバイアス電流Ｉｂは従来方式で述べた制御を上
に述べた変調電流制御と並行して行うので、その２つの
制御の結果レーザダイオード３ａが温度変動により特性
が変動しても常に良好なレーザダイオードモジュール３
からの光出力波形が得られる。Next, the operation will be described. By controlling the compensation of the modulation current using the temperature-sensitive element in the conventional method shown in FIG. 6 by the following method, an optimum modulation current can always flow to the laser diode 3a. In FIG. 1, first, an output current signal of the monitor photodiode 3b is converted into a voltage signal by a monitor photodiode load resistor 9 connected to the monitor photodiode 3b. Next, the converted voltage signal is amplified by the AC amplifier 10b. Up to the output signal of the AC amplifier 10b, an AC waveform similar to the front light output of the laser diode 3a is obtained. The output AC signal of the AC amplifier 10b is peak-detected by the peak detector 11b, and the output of the peak detector 11b and the output of the reference voltage source 12b are compared and amplified by the differential amplifier 13 to control the modulation current source 4.
With the above operation, the optimum modulation current always flows through the laser diode 3a, so that the output of the peak detector 11b and the output of the reference voltage source 12b are always the same, and the output of the AC amplifier 10b and the monitor photodiode load resistance are controlled. 9 and the rear light output of the laser diode 3a and the front light output amplitude from the laser diode module 3 become constant. Note that the bias current Ib flowing through the laser diode 3a performs the control described in the conventional method in parallel with the modulation current control described above, and as a result of the two controls, the characteristics of the laser diode 3a fluctuate due to temperature fluctuation. Always good laser diode module 3
Is obtained.
【００１３】図２はこの発明の実施の形態２の構成を示
すブロック図である。図２において１１ｃは前記交流増
幅器１０ｂの出力交流信号のインピーダンス変換を行う
ピーク検波バッファトランジスタ、１１ｄは前記ピーク
検波バッファトランジスタ１１ｃの出力信号を整流する
ピーク検波ダイオード、１１ｆは前記ピーク検波ダイオ
ード１１ｄの出力信号を平滑化するピーク検波容量、１
１ｅは前記ピーク検波容量１１ｆの出力信号の負荷とな
るピーク検波負荷、１１ｇ及び１１ｈは前記交流増幅器
１０ｂの出力信号をバイアスする抵抗器、１２ｃは前記
ピーク検波バッファトランジスタ１１ｃと同じ温度特性
を持つ基準電圧源バッファトランジスタ、１２ｄは前記
ピーク検波ダイオード１１ｄと同じ温度特性を持つ基準
電圧源ダイオード、１２ｅは前記基準電圧源ダイオード
１２ｄに接続される基準電圧源負荷、１２ｆは前記基準
電圧源ダイオード１２ｄに接続される基準電圧源容量、
１２ｇ及び１２ｈは基準電圧を生成する抵抗器である。
ピーク検波器１１ｂは、内部にピーク検波バッファトラ
ンジスタ１１ｃやピーク検波ダイオード１１ｄといった
温度特性を持った半導体で構成されているため、前述の
実施の形態１で固定出力であった基準電圧源１２ｂでは
温度変動により制御誤差が生じる。そこで基準電圧源１
２ｂ内の構成をピーク検波器１１ｂと同様とすることに
より基準電圧源１２ｂの出力電圧にピーク検波器１１ｂ
と同様な温度特性を持たせ、温度変動による制御誤差を
軽減することができる。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, 11c is a peak detection buffer transistor for performing impedance conversion of the output AC signal of the AC amplifier 10b, 11d is a peak detection diode for rectifying the output signal of the peak detection buffer transistor 11c, and 11f is the output of the peak detection diode 11d. Peak detection capacity to smooth the signal, 1
1e is a peak detection load serving as a load for the output signal of the peak detection capacitor 11f, 11g and 11h are resistors for biasing the output signal of the AC amplifier 10b, and 12c is a reference having the same temperature characteristics as the peak detection buffer transistor 11c. A voltage source buffer transistor, 12d is a reference voltage source diode having the same temperature characteristic as the peak detection diode 11d, 12e is a reference voltage source load connected to the reference voltage source diode 12d, and 12f is connected to the reference voltage source diode 12d. Reference voltage source capacity,
12g and 12h are resistors for generating a reference voltage.
Since the peak detector 11b is internally formed of a semiconductor having a temperature characteristic such as a peak detection buffer transistor 11c and a peak detection diode 11d, the reference voltage source 12b having a fixed output in the first embodiment has a temperature. The fluctuation causes a control error. Therefore, the reference voltage source 1
2b has the same configuration as the peak detector 11b, so that the output voltage of the reference voltage source 12b is applied to the peak detector 11b.
Temperature characteristics similar to those described above, and control errors due to temperature fluctuations can be reduced.
【００１４】図３はこの発明の実施の形態３の構成を示
すブロック図である。図３において１４は前記交流増幅
器１０ｂの出力交流信号の目的値となる信号を出力する
基準信号源、１２ａは前記基準信号源１４に接続される
基準電圧源入力キャパシタである。前述の実施の形態２
ではピーク検波器１１ｂ内のピーク検波バッファトラン
ジスタ１１ｃやピーク検波ダイオード１１ｄには交流電
流が流れるのに対して、基準電圧源１２ｂ内の基準電圧
源バッファトランジスタ１２ｃや基準電圧源ダイオード
１２ｄには直流電流が流れるため、ピーク検波器１１ｂ
と基準電圧源１２ｂでは温度特性が異なり、温度変動に
より制御誤差が生じる。そこで基準電圧源１２ｂに基準
信号源１４の出力基準信号を入力することにより、基準
電圧源１２ｂ内もピーク検波器１１ｂと同様に交流動作
させることによりピーク検波器１１ｂと同様な温度特性
を持たせ、温度変動による制御誤差を軽減することがで
きる。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the third embodiment of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 14 denotes a reference signal source for outputting a signal serving as a target value of the output AC signal of the AC amplifier 10b, and reference numeral 12a denotes a reference voltage source input capacitor connected to the reference signal source 14. Embodiment 2 described above
In this case, an AC current flows through the peak detection buffer transistor 11c and the peak detection diode 11d in the peak detector 11b, whereas a DC current flows through the reference voltage source buffer transistor 12c and the reference voltage source diode 12d within the reference voltage source 12b. Flows, the peak detector 11b
The temperature characteristics of the reference voltage source 12b are different from those of the reference voltage source 12b. Therefore, by inputting the output reference signal of the reference signal source 14 to the reference voltage source 12b, the inside of the reference voltage source 12b is also operated with an alternating current in the same manner as the peak detector 11b, thereby giving the same temperature characteristics as the peak detector 11b. In addition, control errors due to temperature fluctuations can be reduced.
【００１５】図４はこの発明の実施の形態４の構成を示
すブロック図である。図４において１５は前記レーザダ
イオード３ａから出力される光信号を遮断するシャット
ダウンスイッチである。前述の実施の形態１に対して基
準電圧源１２ｂの出力にシャットダウンスイッチ１５を
設けることにより、調整箇所である基準電圧源１２ｂに
て変調電流Ｉｍｏｄを絞る動作と同様に、任意にレーザ
ダイオードからの光出力を遮断・発光させることができ
る。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 15 denotes a shutdown switch for interrupting an optical signal output from the laser diode 3a. By providing the shutdown switch 15 at the output of the reference voltage source 12b with respect to the above-described first embodiment, the laser diode can be arbitrarily switched from the laser diode similarly to the operation of reducing the modulation current Imod at the reference voltage source 12b that is the adjustment point. Light output can be cut off and emitted.
【００１６】図５はこの発明の実施の形態５の構成を示
すブロック図である。図５において１６は前記差動増幅
器１３の出力信号に時間差を与え前記変調電流源４に出
力するディレイ器である。前述の実施の形態４におい
て、シャットダウンスイッチの解除直後、２つの制御系
のうち変調電流の制御を行う系がＡＰＣ系より先に制御
を開始すると、次の動作（図７参照）によりＬＤが無バ
イアス状態で安定してしまい、問題となる場合がある。
先に制御を開始した変調電流系が目的の光出力振幅を
得る動作をし、変調電流Ｉｍｏｄが総電流Ｉｏｐと同じ
となる。ＡＰＣ系はまだ制御を開始していないのでバイ
アス電流Ｉｂは零である。遅れてＡＰＣ系が制御を開
始するが、既に変調電流系のみで目的の平均光出力Ｐｏ
ｕｔＡｖｅが得られているためバイアス電流Ｉｂは零の
ままとなる。これら動作の結果、無バイアス状態で安
定するため、レーザダイオードの発振遅れが生じ波形の
劣化が生じる。この問題を解決するため、前述の実施の
形態４に対して差動増幅器１３と変調電流源４の間にデ
ィレイ器１６を設けることにより、任意の時間で任意に
レーザダイオードからの光出力を遮断・発光させるよう
にした。これにより光出力の遮断・発光時に、変調電流
の制御系よりＡＰＣ系の制御を先に開始させることによ
り、上に述べた問題をなくすることができる。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 16 denotes a delay unit for giving a time difference to the output signal of the differential amplifier 13 and outputting the signal to the modulation current source 4. In the above-described fourth embodiment, immediately after the shutdown switch is released, if the control system for controlling the modulation current of the two control systems starts the control before the APC system, the LD operation is stopped by the next operation (see FIG. 7). In some cases, it becomes stable in a biased state, causing a problem.
The modulation current system that has started the control first operates to obtain the target light output amplitude, and the modulation current Imod becomes the same as the total current Iop. Since the APC system has not yet started control, the bias current Ib is zero. The APC system starts control with a delay, but the target average optical output Po
Since utAve has been obtained, the bias current Ib remains zero. As a result of these operations, the laser diode is stabilized in an unbiased state, so that the oscillation of the laser diode is delayed and the waveform is deteriorated. In order to solve this problem, the optical output from the laser diode is arbitrarily interrupted at an arbitrary time by providing a delay unit 16 between the differential amplifier 13 and the modulation current source 4 in the fourth embodiment.・ It was made to emit light. In this way, the above-mentioned problem can be eliminated by starting the control of the APC system before the control system of the modulation current at the time of interrupting and emitting light.
【００１７】[0017]
【発明の効果】第１の発明によれば、モニタフォトダイ
オードの負荷から抽出した光出力モニタ信号をピーク検
波し、基準電圧と前述の検波出力が常に同じになる制御
をかけてレーザダイオードからの光出力信号を安定化さ
せることにより、レーザダイオード特性の個別バラツキ
に応じた調整が不要になる。According to the first aspect of the present invention, the optical output monitor signal extracted from the load of the monitor photodiode is subjected to peak detection, and control is performed so that the reference voltage and the above-mentioned detection output are always the same, and the control is performed from the laser diode. By stabilizing the optical output signal, adjustment according to individual variations in the characteristics of the laser diode becomes unnecessary.
【００１８】また、第２の発明によれば、モニタフォト
ダイオードの負荷から抽出した光出力モニタ信号をピー
ク検波し、ピーク検波器と同じ温度特性を持つ基準電圧
源から出力される基準電圧と前述の検波出力が常に同じ
になる制御をかけてレーザダイオードからの光出力信号
を安定化させることにより、レーザダイオード特性の個
別ばらつきに応じた調整が不要になり、温度変動の影響
の少ない光出力信号波形が得られる。According to the second aspect of the present invention, the optical output monitor signal extracted from the load of the monitor photodiode is subjected to peak detection, and the reference voltage output from the reference voltage source having the same temperature characteristics as the peak detector is compared with the reference voltage. By stabilizing the optical output signal from the laser diode by controlling the detection output of the laser diode to always be the same, adjustment according to individual variations in the laser diode characteristics becomes unnecessary, and the optical output signal is less affected by temperature fluctuation. A waveform is obtained.
【００１９】また、第３の発明によれば、モニタフォト
ダイオードの負荷から抽出した光出力モニタ信号をピー
ク検波し、ピーク検波器と同じ構成を持つ基準電圧源か
ら出力される基準電圧と、前述の検波出力が常に同じに
なる制御をかけてレーザダイオードからの光出力信号を
安定化させることにより、レーザダイオード特性の個別
バラツキに応じた調整が不要になり、温度変動の影響の
無い光出力信号波形が得られる。According to the third aspect of the present invention, the optical output monitor signal extracted from the load of the monitor photodiode is subjected to peak detection, and the reference voltage output from the reference voltage source having the same configuration as the peak detector is provided. By stabilizing the optical output signal from the laser diode by controlling the detection output of the laser diode to always be the same, the adjustment according to the individual variation of the laser diode characteristics becomes unnecessary, and the optical output signal without the influence of temperature fluctuation A waveform is obtained.
【００２０】また、第４の発明によれば、モニタフォト
ダイオードの負荷から抽出した光出力モニタ信号をピー
ク検波し、基準電圧と前述の検波出力が常に同じになる
制御をかけてレーザダイオードからの光出力信号を安定
化させるようにし、任意にレーザダイオードからの光出
力を遮断・発光できる。According to the fourth aspect of the present invention, the optical output monitor signal extracted from the load of the monitor photodiode is subjected to peak detection, and a control is performed so that the reference voltage and the above-described detection output are always the same, and the control is performed from the laser diode. The optical output signal is stabilized, and the optical output from the laser diode can be arbitrarily cut off and emitted.
【００２１】また、第５の発明によれば、モニタフォト
ダイオードの負荷から抽出した光出力モニタ信号をピー
ク検波し、基準電圧と前述の検波出力が常に同じになる
制御をかけてレーザダイオードからの光出力信号を安定
化させることができ、任意にレーザダイオードからの光
出力を、光出力波形を劣化させることなく、遮断・発光
できる。According to the fifth aspect of the present invention, the optical output monitor signal extracted from the load of the monitor photodiode is subjected to peak detection, and control is performed so that the reference voltage and the above-mentioned detection output are always the same, so that the output from the laser diode is controlled. The optical output signal can be stabilized, and the optical output from the laser diode can be arbitrarily cut off and emitted without deteriorating the optical output waveform.
【図１】 この発明による光送信器の実施の形態１を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing Embodiment 1 of an optical transmitter according to the present invention.
【図２】 この発明による光送信器の実施の形態２を示
すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing Embodiment 2 of the optical transmitter according to the present invention.
【図３】 この発明による光送信器の実施の形態３を示
すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing Embodiment 3 of an optical transmitter according to the present invention.
【図４】 この発明による光送信器の実施の形態４を示
すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing Embodiment 4 of an optical transmitter according to the present invention.
【図５】 この発明による光送信器の実施の形態５を示
すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing Embodiment 5 of an optical transmitter according to the present invention.
【図６】 従来の光送信器を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional optical transmitter.
【図７】 レーザダイオードの光電変換効率図である。FIG. 7 is a photoelectric conversion efficiency diagram of a laser diode.
１ａ データ正相入力端子、１ｂ データ負相入力端
子、２ レーザダイオードドライバ、３ レーザダイオ
ードモジュール、３ａ レーザダイオード、３ｂモニタ
フォトダイオード、４ 変調電流源、５ 感温素子、６
基準電流源、７ 平滑化コンデンサ、８ 電流増幅
器、９ モニタフォトダイオード負荷抵抗、１０ａ 交
流増幅器入力キャパシタ、１０ｂ 交流増幅器、１１ａ
ピーク検波器入力キャパシタ、１１ｂ ピーク検波
器、１１ｃ ピーク検波バッファトランジスタ、１１ｄ
ピーク検波ダイオード、１１ｅ ピーク検波負荷、１
１ｆピーク検波容量、１１ｇ 抵抗器、１１ｈ 抵抗
器、１１ｉ 抵抗器、１２ａ基準電圧源入力キャパシ
タ、１２ｂ 基準電圧源、１２ｃ 基準電圧源バッファ
トランジスタ、１２ｄ 基準電圧源ダイオード、１２ｅ
基準電圧源負荷、１２ｆ 基準電圧源容量、１２ｇ
抵抗器、１２ｈ 抵抗器、１２ｉ 抵抗器、１３差動増
幅器、１４ 基準信号源、１５ シャットダウンスイッ
チ、１６ ディレイ器、１７ 抵抗器。1a data positive phase input terminal, 1b data negative phase input terminal, 2 laser diode driver, 3 laser diode module, 3a laser diode, 3b monitor photodiode, 4 modulation current source, 5 temperature sensing element, 6
Reference current source, 7 Smoothing capacitor, 8 Current amplifier, 9 Monitor photodiode load resistance, 10a AC amplifier input capacitor, 10b AC amplifier, 11a
Peak detector input capacitor, 11b Peak detector, 11c Peak detector buffer transistor, 11d
Peak detection diode, 11e Peak detection load, 1
1f peak detection capacity, 11g resistor, 11h resistor, 11i resistor, 12a reference voltage source input capacitor, 12b reference voltage source, 12c reference voltage source buffer transistor, 12d reference voltage source diode, 12e
Reference voltage source load, 12f Reference voltage source capacity, 12g
Resistor, 12h resistor, 12i resistor, 13 differential amplifier, 14 reference signal source, 15 shutdown switch, 16 delay device, 17 resistor.
Claims (5)
力端子と、前記データ入力端子からのデータ信号に応じ
てレーザダイオードを駆動するレーザダイオードドライ
バと、前記レーザダイオードドライバの電流源となる変
調電流源と、前記レーザダイオードドライバの出力信号
に応じた光信号を出力するレーザダイオードと、前記レ
ーザダイオードの出力する背面光をモニタし、そのモニ
タした光量に応じた電流を出力するモニタフォトダイオ
ードと、前記モニタフォトダイオードの出力信号を平滑
化する平滑化コンデンサと、前記平滑化コンデンサの出
力信号の目的値となる信号を出力する基準電流源と、前
記平滑化コンデンサの出力信号と前記基準電流源の出力
信号の差分電流を増幅し、前記レーザダイオードを駆動
する電流増幅器と、前記モニタフォトダイオードに直列
に接続したモニタフォトダイオード負荷抵抗と、前記モ
ニタフォトダイオード負荷抵抗の出力信号の交流成分を
増幅する交流増幅器と、前記交流増幅器の出力交流信号
のピーク値の検波を行うピーク検波器と、前記ピーク検
波器の出力信号の目的値となる信号を出力する基準電圧
源と、前記ピーク検波器の出力信号と基準電圧源の出力
信号との差分を増幅し前記変調電流源を制御する差動増
幅器とを備えたことを特徴とする光送信器。1. A data input terminal for externally inputting a data signal, a laser diode driver for driving a laser diode according to a data signal from the data input terminal, and a modulation current source serving as a current source for the laser diode driver A laser diode that outputs an optical signal corresponding to the output signal of the laser diode driver, a monitor photodiode that monitors the back light output by the laser diode, and outputs a current corresponding to the monitored light amount; A smoothing capacitor for smoothing the output signal of the monitor photodiode, a reference current source for outputting a signal serving as a target value of the output signal of the smoothing capacitor, an output signal of the smoothing capacitor and an output of the reference current source A current amplifier that amplifies the differential current of the signal and drives the laser diode; A monitor photodiode load resistor connected in series to the monitor photodiode, an AC amplifier for amplifying an AC component of an output signal of the monitor photodiode load resistor, and a peak for detecting a peak value of the output AC signal of the AC amplifier. A detector, a reference voltage source that outputs a signal serving as a target value of the output signal of the peak detector, and amplifies a difference between an output signal of the peak detector and an output signal of the reference voltage source to amplify the modulation current source. An optical transmitter, comprising: a differential amplifier for controlling.
力端子と、前記データ入力端子からのデータ信号に応じ
てレーザダイオードを駆動するレーザダイオードドライ
バと、前記レーザダイオードドライバの電流源となる変
調電流源と、前記レーザダイオードドライバの出力信号
に応じた光信号を出力するレーザダイオードと、前記レ
ーザダイオードの出力する背面光をモニタし、そのモニ
タした光量に応じた電流を出力するモニタフォトダイオ
ードと、前記モニタフォトダイオードの出力信号を平滑
化する平滑化コンデンサと、前記平滑化コンデンサの出
力信号の目的値となる信号を出力する基準電流源と、前
記平滑化コンデンサの出力信号と前記基準電流源の出力
信号の差分電流を増幅し、前記レーザダイオードを駆動
する電流増幅器と、前記モニタフォトダイオードに直列
に接続したモニタフォトダイオード負荷抵抗と、前記モ
ニタフォトダイオード負荷抵抗の出力信号の交流成分を
増幅する交流増幅器と、前記交流増幅器の出力交流信号
のインピーダンス変換を行うピーク検波バッファトラン
ジスタと、前記ピーク検波バッファトランジスタの出力
信号を整流する検波ダイオードと、前記ピーク検波ダイ
オードの出力信号を平滑化するピーク検波容量と、前記
ピーク検波容量の出力信号の負荷となるピーク検波負荷
と、前記ピーク検波バッファトランジスタと前記ピーク
検波ダイオードと前記ピーク検波容量と前記ピーク検波
負荷からなるピーク検波器と、前記ピーク検波器の出力
信号の目的値となる信号を出力し、前記ピーク検波器と
同様の構成を持つ基準電圧源と、前記ピーク検波器の出
力信号と基準電圧源の出力信号との差分を増幅し前記変
調電流源を制御する差動増幅器とを備えたことを特徴と
する光送信器。2. A data input terminal for externally inputting a data signal, a laser diode driver for driving a laser diode according to the data signal from the data input terminal, and a modulation current source serving as a current source for the laser diode driver. A laser diode that outputs an optical signal corresponding to the output signal of the laser diode driver, a monitor photodiode that monitors the back light output by the laser diode, and outputs a current corresponding to the monitored light amount; A smoothing capacitor for smoothing the output signal of the monitor photodiode, a reference current source for outputting a signal serving as a target value of the output signal of the smoothing capacitor, an output signal of the smoothing capacitor and an output of the reference current source A current amplifier that amplifies the differential current of the signal and drives the laser diode; A monitor photodiode load resistor connected in series to the monitor photodiode, an AC amplifier for amplifying an AC component of an output signal of the monitor photodiode load resistor, and a peak detection buffer for performing impedance conversion of an output AC signal of the AC amplifier A transistor, a detection diode for rectifying the output signal of the peak detection buffer transistor, a peak detection capacity for smoothing the output signal of the peak detection diode, and a peak detection load serving as a load for the output signal of the peak detection capacity, The peak detection buffer transistor, the peak detection diode, a peak detector including the peak detection capacity and the peak detection load, and a signal serving as a target value of an output signal of the peak detector is output, similar to the peak detector. A reference voltage source having the configuration of Optical transmitter characterized by comprising a differential amplifier for controlling the amplification and the modulation current source the difference between the output signal of the output signal and the reference voltage source over click detector.
力端子と、前記データ入力端子からのデータ信号に応じ
てレーザダイオードを駆動するレーザダイオードドライ
バと、前記レーザダイオードドライバの電流源となる変
調電流源と、前記レーザダイオードドライバの出力信号
に応じた光信号を出力するレーザダイオードと、前記レ
ーザダイオードの出力する背面光をモニタし、そのモニ
タした光量に応じた電流を出力するモニタフォトダイオ
ードと、前記モニタフォトダイオードの出力信号を平滑
化する平滑化コンデンサと、前記平滑化コンデンサの出
力信号の目的値となる信号を出力する基準電流源と、前
記平滑化コンデンサの出力信号と前記基準電流源の出力
信号の差分電流を増幅し、前記レーザダイオードを駆動
する電流増幅器と、前記モニタフォトダイオードに直列
に接続したモニタフォトダイオード負荷抵抗と、前記モ
ニタフォトダイオード負荷抵抗の出力信号の交流成分を
増幅する交流増幅器と、前記交流増幅器の出力交流信号
のインピーダンス変換を行うピーク検波バッファトラン
ジスタと、前記ピーク検波バッファトランジスタの出力
信号を整流するピーク検波ダイオードと、前記ピーク検
波ダイオードの出力信号を平滑化するピーク検波容量
と、前記ピーク検波容量の出力信号の負荷となるピーク
検波負荷と、前記ピーク検波バッファトランジスタと前
記ピーク検波ダイオードと前記ピーク検波容量と前記ピ
ーク検波負荷からなるピーク検波器と、前記交流増幅器
の出力交流信号の目的値となる信号を出力する基準信号
源と、前記ピーク検波器の出力信号の目的値となる信号
を出力し、前記ピーク検波器と同様の構成を持つ基準電
圧源と、前記ピーク検波器の出力信号と基準電圧源の出
力信号との差分を増幅し前記変調電流源を制御する差動
増幅器とを備えたことを特徴とする光送信器。3. A data input terminal for externally inputting a data signal, a laser diode driver for driving a laser diode according to the data signal from the data input terminal, and a modulation current source serving as a current source for the laser diode driver. A laser diode that outputs an optical signal corresponding to the output signal of the laser diode driver, a monitor photodiode that monitors the back light output by the laser diode, and outputs a current corresponding to the monitored light amount; A smoothing capacitor for smoothing the output signal of the monitor photodiode, a reference current source for outputting a signal serving as a target value of the output signal of the smoothing capacitor, an output signal of the smoothing capacitor and an output of the reference current source A current amplifier that amplifies the differential current of the signal and drives the laser diode; A monitor photodiode load resistor connected in series to the monitor photodiode, an AC amplifier for amplifying an AC component of an output signal of the monitor photodiode load resistor, and a peak detection buffer for performing impedance conversion of an output AC signal of the AC amplifier A transistor, a peak detection diode for rectifying the output signal of the peak detection buffer transistor, a peak detection capacity for smoothing the output signal of the peak detection diode, and a peak detection load serving as a load for the output signal of the peak detection capacity. A peak detector including the peak detection buffer transistor, the peak detection diode, the peak detection capacity, and the peak detection load, a reference signal source that outputs a signal that is a target value of an output AC signal of the AC amplifier, Eye of the output signal of the peak detector A reference voltage source having a configuration similar to that of the peak detector, and amplifying a difference between an output signal of the peak detector and an output signal of the reference voltage source to control the modulation current source. An optical transmitter comprising a differential amplifier.
力端子と、前記データ入力端子からのデータ信号に応じ
てレーザダイオードを駆動するレーザダイオードドライ
バと、前記レーザダイオードドライバの電流源となる変
調電流源と、前記レーザダイオードドライバの出力信号
に応じた光信号を出力するレーザダイオードと、前記レ
ーザダイオードの出力する背面光をモニタし、そのモニ
タした光量に応じた電流を出力するモニタフォトダイオ
ードと、前記モニタフォトダイオードの出力信号を平滑
化する平滑化コンデンサと、前記平滑化コンデンサの出
力信号の目的値となる信号を出力する基準電流源と、前
記平滑化コンデンサの出力信号と前記基準電流源の出力
信号の差分電流を増幅し、前記レーザダイオードを駆動
する電流増幅器と、前記モニタフォトダイオードに直列
に接続したモニタフォトダイオード負荷抵抗と、前記モ
ニタフォトダイオード負荷抵抗の出力信号の交流成分を
増幅する交流増幅器と、前記交流増幅器の出力交流信号
のピーク値の検波を行うピーク検波器と、前記ピーク検
波器の出力信号の目的値となる信号を出力する基準電圧
源と、前記基準電圧源の出力信号を任意に目的の値に
し、前記レーザダイオードから出力される光信号を遮断
するシャットダウンスイッチと、前記ピーク検波器の出
力信号と基準電圧源の出力信号との差分を増幅し前記変
調電流源を制御する差動増幅器とを備えたことを特徴と
する光送信器。4. A data input terminal for externally inputting a data signal, a laser diode driver for driving a laser diode according to the data signal from the data input terminal, and a modulation current source serving as a current source for the laser diode driver A laser diode that outputs an optical signal corresponding to the output signal of the laser diode driver, a monitor photodiode that monitors the back light output by the laser diode, and outputs a current corresponding to the monitored light amount; A smoothing capacitor for smoothing the output signal of the monitor photodiode, a reference current source for outputting a signal serving as a target value of the output signal of the smoothing capacitor, an output signal of the smoothing capacitor and an output of the reference current source A current amplifier that amplifies the differential current of the signal and drives the laser diode; A monitor photodiode load resistor connected in series to the monitor photodiode, an AC amplifier for amplifying an AC component of an output signal of the monitor photodiode load resistor, and a peak for detecting a peak value of the output AC signal of the AC amplifier. A detector, a reference voltage source that outputs a signal that is a target value of the output signal of the peak detector, an output signal of the reference voltage source to a desired value, and an optical signal output from the laser diode. An optical transmitter, comprising: a shutdown switch that shuts off; and a differential amplifier that amplifies a difference between an output signal of the peak detector and an output signal of a reference voltage source and controls the modulation current source.
力端子と、前記データ入力端子からのデータ信号に応じ
てレーザダイオードを駆動するレーザダイオードドライ
バと、前記レーザダイオードドライバの電流源となる変
調電流源と、前記レーザダイオードドライバの出力信号
に応じた光信号を出力するレーザダイオードと、前記レ
ーザダイオードの出力する背面光をモニタし、そのモニ
タした光量に応じた電流を出力するモニタフォトダイオ
ードと、前記モニタフォトダイオードの出力信号を平滑
化する平滑化コンデンサと、前記平滑化コンデンサの出
力信号の目的値となる信号を出力する基準電流源と、前
記平滑化コンデンサの出力信号と前記基準電流源の出力
信号の差分電流を増幅し、前記レーザダイオードを駆動
する電流増幅器と、前記モニタフォトダイオードに直列
に接続したモニタフォトダイオード負荷抵抗と、前記モ
ニタフォトダイオード負荷抵抗の出力信号の交流成分を
増幅する交流増幅器と、前記交流増幅器の出力交流信号
のピーク値の検波を行うピーク検波器と、前記ピーク検
波器の出力信号の目的値となる信号を出力する基準電圧
源と、前記基準電圧源の出力信号を任意に目的の値に
し、前記レーザダイオードから出力される光信号を遮断
するシャットダウンスイッチと、前記ピーク検波器の出
力信号と基準電圧源の出力信号との差分を増幅し前記変
調電流源を制御する差動増幅器と、前記差動増幅器の出
力信号に時間差を与え前記変調電流源に出力するディレ
イ器とを備えたことを特徴とする光送信器。5. A data input terminal for externally inputting a data signal, a laser diode driver for driving a laser diode according to the data signal from the data input terminal, and a modulation current source serving as a current source for the laser diode driver. A laser diode that outputs an optical signal corresponding to the output signal of the laser diode driver, a monitor photodiode that monitors the back light output by the laser diode, and outputs a current corresponding to the monitored light amount; A smoothing capacitor for smoothing the output signal of the monitor photodiode, a reference current source for outputting a signal serving as a target value of the output signal of the smoothing capacitor, an output signal of the smoothing capacitor and an output of the reference current source A current amplifier that amplifies the differential current of the signal and drives the laser diode; A monitor photodiode load resistor connected in series to the monitor photodiode, an AC amplifier for amplifying an AC component of an output signal of the monitor photodiode load resistor, and a peak for detecting a peak value of the output AC signal of the AC amplifier. A detector, a reference voltage source that outputs a signal that is a target value of the output signal of the peak detector, an output signal of the reference voltage source to a desired value, and an optical signal output from the laser diode. A shutdown switch that shuts off, a differential amplifier that amplifies a difference between an output signal of the peak detector and an output signal of a reference voltage source to control the modulation current source, and gives a time difference to an output signal of the differential amplifier. An optical transmitter, comprising: a delay unit that outputs the modulated current source.
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP29378896A Expired - Fee Related JP3387336B2 (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | Optical transmitter |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104076859A (en) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 成都赛英科技有限公司 | Microwave temperature compensation detector |
| CN109244826A (en) * | 2018-11-15 | 2019-01-18 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | Laser driving circuit and optical module |
| CN110622443A (en) * | 2017-04-07 | 2019-12-27 | 高亮半导体有限公司 | Method for scaling a reference current to enable control of the average power and extinction ratio of laser modulation in an optical transmitter |
| CN117080860A (en) * | 2023-10-16 | 2023-11-17 | 成都明夷电子科技有限公司 | Modulation current control circuit and data transmission circuit |
-
1996
- 1996-11-06 JP JP29378896A patent/JP3387336B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN110622443B (en) * | 2017-04-07 | 2023-01-03 | 高亮半导体有限公司 | System and method for controlling an optical data transmitter |
| CN109244826A (en) * | 2018-11-15 | 2019-01-18 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | Laser driving circuit and optical module |
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