光データリンク及び光出力制御方法
【課題】過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とを抑制可能な光データリンク及び光出力制御方法を提供すること。
【解決手段】ホスト装置との間で電気信号を送受する光データリンク１であって、バイアス電流の供給をバイアス回路２０から受けて光信号を出力するＬＤ２と、ＬＤ２に高周波変調電流を供給するＬＤドライバ２４と、ＬＤ２に低周波電流を供給可能な低周波信号回路２８と、ＬＤドライバ２４と低周波信号回路２８とを制御する第１制御回路２６と、を備え、第１制御回路２６は、高周波変調電流の供給停止を指示する信号を受けると、高周波変調電流の供給停止を指示する第１の指示信号と低周波電流の供給を指示する第２の指示信号とを、ＬＤドライバ２４と低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する。
【解決手段】ホスト装置との間で電気信号を送受する光データリンク１であって、バイアス電流の供給をバイアス回路２０から受けて光信号を出力するＬＤ２と、ＬＤ２に高周波変調電流を供給するＬＤドライバ２４と、ＬＤ２に低周波電流を供給可能な低周波信号回路２８と、ＬＤドライバ２４と低周波信号回路２８とを制御する第１制御回路２６と、を備え、第１制御回路２６は、高周波変調電流の供給停止を指示する信号を受けると、高周波変調電流の供給停止を指示する第１の指示信号と低周波電流の供給を指示する第２の指示信号とを、ＬＤドライバ２４と低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光データリンクと光出力制御方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１及び非特許文献２には、過渡チャープを抑制することによって比較的長い伝送距離を実現するＣＭＬ（Chirp managed directly modulated laser diode）と称する技術が開示されている。ＣＭＬ技術においては、比較的高いバイアス電流と比較的小さな変調電流とを用いてＬＤを駆動することにより過渡チャープを抑制する。そして、ＣＭＬ技術においては、狭帯域光フィルタを用いて光信号のゼロ成分をカットすることにより必要な消光比を確保する。
【非特許文献１】Y. Matsui, et al.,“Chirp-Managed Directly Modulated Laser (CML)”, IEEE PHOTONICS TECHNOLOGYLETTERS, p.385, Vol.18, No.2, January 15, 2006
【非特許文献２】D. Mahgerefteh, etal., “Error-free 250 km transmission in standard fibre using compact 10 Gbit/schirp-managed directly modulated lasers (CML) at 1550 nm”, ELECTRONICS LETTERS,28th April 2005, Vol.41, No.9
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ＣＭＬ技術を用いた場合、データ（変調）がＯＦＦになると、スペクトル幅の減少したピークパワーの強い光信号が狭帯域光フィルタを通過して光ファイバに入射する。このため、光ファイバ内において誘導ブリルアン散乱の発生が懸念される。そこで本発明の目的は、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とを抑制可能な光データリンク及び光出力制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、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にバイアス電流を供給するバイアス回路と、前記レーザダイオードに高周波変調電流を供給するレーザダイオードドライバと、前記バイアス回路に低周波信号を出力可能な低周波信号回路と、前記レーザダイオードドライバと前記低周波信号回路とを制御する制御回路と、を備え、前記バイアス回路は、前記低周波信号回路からの前記低周波信号を前記バイアス電流に重畳し、この重畳後のバイアス電流を前記レーザダイオードに供給し、前記制御回路は、前記高周波変調電流の供給停止を指示する信号を受けると、該高周波変調電流の供給停止を指示する第１の指示信号と前記低周波信号の出力を指示する第２の指示信号とを、前記レーザダイオードドライバと前記低周波信号回路とにそれぞれ出力する、ことを特徴とする。
【０００５】
更に、本発明では、前記光信号をモニタするためのフォトダイオードと、前記フォトダイオードによりモニタされる前記光信号の最大値と最小値の差の時間変化率が、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する検知回路とを更に備え、前記検知回路は、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内に前記時間変化率があることを検知した時に、前記供給を停止する信号を前記制御回路に出力するのが好ましい。
【０００６】
或いは、本発明では、前記レーザダイオードからの光信号を、該光信号の所定成分を低減して光ファイバに導入する光フィルタと、前記光フィルタからの戻り光をモニタするためのフォトダイオードと、前記フォトダイオードによりモニタされる前記戻り光の時間変化率が、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する検知回路とを更に備え、前記検知回路は、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内に前記時間変化率があることを検知した時に、前記供給を停止する信号を前記制御回路に出力するのが好ましい。
【０００７】
また、本発明は、高周波変調電流の供給に応じて光信号を出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、前記レーザダイオードへの前記高周波変調電流の供給を停止する旨の指示をホスト装置から受ける第１ステップと、前記第１ステップの後、前記高周波変調電流の前記レーザダイオードへの供給の停止と、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給すること、を行う第２ステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、高周波変調電流の供給に応じて光信号を出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、前記光信号の最大値と最小値の差の時間変化率を算出する第１ステップと、前記時間変化率が、前記レーザダイオードに高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する第２ステップと、前記時間変化率が前記範囲内にあると検知された場合、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給する第３ステップとを含む、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、光フィルタを介して光ファイバ内に導入する光信号を、高周波変調電流の供給に応じて出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、前記光フィルタからの戻り光の時間変化率を算出する第１ステップと、前記時間変化率が、前記レーザダイオードに高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する第２ステップと、前記時間変化率が前記範囲内にあると検知された場合、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給する第３ステップとを含む、ことを特徴とする。
【００１０】
従って、本発明によれば、バイアス回路からレーザダイオードにバイアス電流が供給されている状態においてレーザダイオードドライバからレーザダイオードに高周波変調電流が入力されない場合、低周波電流がレーザダイオードに供給される。このため、レーザダイオードに高周波変調電流が入力されない場合でも光ファイバ内における誘導ブリルアン散乱の発生が回避可能となる。よって、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とが抑制可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とを抑制可能な光データリンク及び光出力制御方法が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態（第１〜第３の実施形態）について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る光データリンク１について説明する。図１は、光データリンク１の構成を示す図である。光データリンク１は、ＬＤ２（LD:Laser Diode）、スプリッタ４、第１ＰＤ６、光フィルタ８、第２ＰＤ１０（PD:Photo Diode）、第１ＴＥＣ１２（TEC:Thermoelectoric Cooler）、第１サーミスタ１４、第２ＴＥＣ１６及び第２サーミスタ１８を備えるＣＭＬである。
【００１４】
光データリンク１は、ホスト装置との間で電気信号を送受する。光データリンク１は、光ファイバＦに光信号を送信する送信部と、光ファイバＦからの光信号を受信する受信部とを備える。なお、以下においては、光データリンク１の送信部を説明する。
【００１５】
ＬＤ２は、例えばＤＦＢ（Distributed Feedback）レーザであり、バイアス回路２０によって供給されるバイアス電流によって光信号を出力する。ＬＤ２から出力される光信号は、スプリッタ４及び光フィルタ８を介して光ファイバＦに導入される。スプリッタ４は、ＬＤ２と光ファイバＦとの間の光路上に配置されている。この光路上には、スプリッタ４及び光フィルタ８が配置されており、ＬＤ２に近い側にスプリッタ４が配置され、光ファイバＦに近い側に光フィルタ８が配置されている。スプリッタ４は、ＬＤ２からの光信号を分岐して光フィルタ８と第１ＰＤ６とに導く。スプリッタ４は、光フィルタ８の入射部８ａからの戻り光を第２ＰＤ１０に導く。
【００１６】
第１ＰＤ６は、ＬＤ２から出力されスプリッタ４により分岐される光信号をモニタする。第１ＰＤ６は、モニタ結果を示す電流信号を第１Ｉ−Ｖ回路２２に出力する。光フィルタ８は、ＬＤ２と光ファイバＦとの間の光路上に配置されており、ＬＤ２からの光信号を、所定成分だけ低減して光ファイバＦに導入する。光フィルタ８は、ＬＤ２からの光信号のうち「０」成分のみを低減する狭帯域光フィルタである。なお、ＬＤ２からの光信号には「０」成分と「１」成分とが含まれている。第２ＰＤ１０は、光フィルタ８からの戻り光をモニタする。第２ＰＤ１０は、モニタ結果を示す電流信号を第２Ｉ−Ｖ回路３４に出力する。
【００１７】
第１ＴＥＣ１２及び第２ＴＥＣ１６は、ＬＤ２及び光フィルタ８のそれぞれの温度を調整するための熱電変換素子である。第１ＴＥＣ１２及び第２ＴＥＣ１６は、ＴＥＣドライバ３０により制御される。
【００１８】
第１サーミスタ１４及び第２サーミスタ１８は、ＬＤ２及び光フィルタ８のそれぞれの温度をモニタするための素子である。第１サーミスタ１４は、ＬＤ２の近傍に配置されており、第２サーミスタ１８は、光フィルタ８の近傍に配置されている。
【００１９】
光データリンク１は、バイアス回路２０、第１Ｉ−Ｖ回路２２、ＬＤドライバ２４、第１制御回路２６、低周波信号回路２８、ＴＥＣドライバ３０、第２制御回路３２及び第２Ｉ−Ｖ回路３４を更に備える。バイアス回路２０は、過渡チャープを抑制するため比較的大きなバイアス電流をＬＤ２に供給する。第１Ｉ−Ｖ回路２２は、第１ＰＤ６からの電流信号（第１ＰＤ６による光信号のモニタ結果を示す信号）を電圧信号に変換してバイアス回路２０に出力する。バイアス回路２０は、第１Ｉ−Ｖ回路２２からの電圧信号に基づいて、ＬＤ２からの光出力が一定となるようにＬＤ２にバイアス電流を供給する。
【００２０】
ＬＤドライバ２４は、第１制御回路２６の制御に応じて（又は第１制御回路２６を介さずホスト装置から直接受ける指示に応じて）ＬＤ２に高周波変調電流を供給する。この高周波変調電流は、ＬＤ２の出力する光信号にデータ（「０」成分と「１」成分とにより構成されるデジタルデータ）を重畳するためのものである。
【００２１】
第１制御回路２６は、ＬＤドライバ２４を制御する。第１制御回路２６は、高周波変調電流の出力停止（変調ＯＦＦ）を指示する信号をホスト装置から受けると、この変調ＯＦＦを指示するための指示信号をＬＤドライバ２４に出力する。ＬＤドライバ２４は、変調ＯＦＦの指示信号を第１制御回路２６から受けると、ＬＤ２への高周波変調電流の供給を停止する。
【００２２】
第１制御回路２６は、低周波信号回路２８を制御する。第１制御回路２６は、変調ＯＦＦを指示する信号をホスト装置から受けると、例えば周波数が数ｋＨｚ乃至数十ＭＨｚでデューティ比が５０％程度で、レーザダイオードを十分にＯＮ／ＯＦＦできる程度の振幅（レーザダイオードを変調する振幅）を有する低周波信号をバイアス回路２０に出力するよう指示するための指示信号を、低周波信号回路２８に出力する。低周波信号回路２８は、第１制御回路２６の制御に応じて、低周波信号をバイアス回路２０に出力する。バイアス回路２０は、低周波信号回路２８から低周波信号を受けると、この低周波信号をバイアス電流に重畳し、この重畳後のバイアス電流（低周波電流という）をＬＤ２に供給する。
【００２３】
このように、光データリンク１の第１制御回路２６は、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合にのみ低周波信号を供給するよう低周波信号回路２８を制御する。従って、高周波変調電流がバイアス電流に重畳されている場合、低周波電流はバイアス電流に重畳されない。高周波変調電流と低周波電流とがバイアス電流に同時に重畳されると、この低周波電流に起因して光信号の各信号成分（「０」及び「１」の各成分）のピーク周波数に揺らぎが生じ、この周波数の揺らぎに伴って消光比に揺らぎが生じるが、光データリンク１によれば、このような光信号の各信号成分のピーク周波数の揺らぎが回避可能となる。
【００２４】
第１制御回路２６は、ＴＥＣドライバ３０を制御する。第１制御回路２６は、変調ＯＦＦの指示信号をホスト装置から受けると、ＬＤ温度（ＬＤ２の温度）の制御方法の切り替えをＴＥＣドライバ３０に指示するための指示信号をＴＥＣドライバ３０に出力する。
【００２５】
ＴＥＣドライバ３０は、第２サーミスタ１８のモニタ結果を用いて第２ＴＥＣ１６を駆動することによって、光フィルタ８の温度を所定の温度に維持する。そして、ＴＥＣドライバ３０は、二種類の制御方法（第１及び第２の制御方法）に基づいて第１ＴＥＣ１２を駆動することによりＬＤ温度を制御する。
【００２６】
ＴＥＣドライバ３０は、ＬＤドライバ２４からＬＤ２に高周波変調電流が入力されている場合には、第２制御回路３２の制御に応じてＬＤ温度を制御し（第１の制御方法）、ＬＤドライバ２４からＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合には、第１サーミスタ１４のモニタ結果を用いてＬＤ温度を制御する（第２の制御方法）。また、ＴＥＣドライバ３０は、第１制御回路２６の制御に応じてＬＤ温度の制御方法を、第１の制御方法と第２の制御方法との間で切り替える。
【００２７】
ＴＥＣドライバ３０は、第２の制御方法を用いてＬＤ温度を制御する場合、ＬＤ温度を一定に維持するよう第１ＴＥＣ１２を制御するための制御信号を第１サーミスタ１４のモニタ結果を用いて作成する。具体的には、ＴＥＣドライバ３０は、ＬＤ温度の制御方法が第１の制御方法から第２の制御方法に切り替えられた場合に、ＬＤ温度をこの切り替え時のＬＤ温度に維持するよう第１ＴＥＣ１２を制御するための制御信号を作成する。そして、ＴＥＣドライバ３０は、この制御信号を第１ＴＥＣ１２に出力する。
【００２８】
第２制御回路３２は、ＴＥＣドライバ３０が第１の制御方法を用いてＬＤ温度を制御する場合、光フィルタ８からの戻り光の光量が一定となるようにＴＥＣドライバ３０を制御するための制御信号を、第２Ｉ−Ｖ回路３４を介して入力される第２ＰＤ１０のモニタ結果を用いて作成する。そして、第２制御回路３２は、この制御信号をＴＥＣドライバ３０に出力する。第２Ｉ−Ｖ回路３４は、第２ＰＤ１０からの電流信号（光フィルタ８からの戻り光のモニタ結果を示す信号）を電圧信号に変換して第２制御回路３２に出力する。
【００２９】
次に、図２を参照して、光データリンク１の動作を説明する。図２は、光データリンク１の動作を説明するためのフローチャートである。まず、ＬＤ２にはＬＤドライバ２４から高周波変調電流が供給されており、ＬＤドライバ２４は、第１の制御方法を用いてＬＤ温度を制御しているとする。
【００３０】
そして、第１制御回路２６は、高周波変調電流のＬＤ２への供給を停止する旨の指示（変調ＯＦＦの指示）をホスト装置から受けると（ステップＳ１）、変調ＯＦＦを指示する指示信号と、ＬＤ温度の制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替えるよう指示する指示信号と、低周波信号の供給を指示する指示信号とを、ＬＤドライバ２４と、ＴＥＣドライバ３０と、低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する（ステップＳ２）。ステップＳ２の後、ＬＤドライバ２４は変調ＯＦＦし、ＴＥＣドライバ３０はＬＤ温度制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替える。そして、低周波信号回路２８はバイアス回路２０に低周波信号を出力し、バイアス回路２０は、低周波信号回路２８からの低周波信号をバイアス信号に重畳し、この重畳後のバイアス信号（低周波電流）をＬＤ２に供給する。
【００３１】
以上説明したように、光データリンク１によれば、過渡チャープを抑制するためバイアス回路２０からＬＤ２に比較的大きなバイアス電流が供給されている状態において、ＴＥＣドライバ３０が高周波変調電流の供給停止の指示を第１制御回路２６から受けると、高周波変調電流のＬＤ２への供給が停止され、低周波電流がバイアス回路２０からＬＤ２に供給される。このため、高周波変調電流のＬＤ２への供給が停止されても光ファイバＦ内における誘導ブリルアン散乱の発生が回避できる。よって、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とが抑制可能となる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る光データリンク１ａについて説明する。図３は、光データリンク１ａの構成を示す図である。光データリンク１ａには、光データリンク１の構成に第１検知回路３６が更に設けられている。第１検知回路３６は、ピーク／ボトムホールド回路３６ａと第１比較回路３６ｂとを有する。第１Ｉ−Ｖ回路２２は、第１ＰＤ６からの電流信号（第１ＰＤ６のモニタ結果を示す信号）を電圧信号に変換してバイアス回路２０とピーク／ボトムホールド回路３６ａとに出力する。
【００３３】
ピーク／ボトムホールド回路３６ａは、第１Ｉ−Ｖ回路２２からの電圧信号の最大値と最小値を、例えば所定の時間間隔毎に測定し、これらの最大値と最小値の差分の時間変化率（単位時間当たりの差分の変化値であり、以下、第１の時間変化率という）を算出する。この第１の時間変化率は、第１ＰＤ６によりモニタされるＬＤ２からの光信号の光量の最大値と最小値の差分の時間変化率に対応している。ピーク／ボトムホールド回路３６ａは、上記の算出結果を第１比較回路３６ｂに出力する。
【００３４】
第１比較回路３６ｂは、ピーク／ボトムホールド回路３６ａからの算出結果に基づいて、第１の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する。なお、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合、第１の時間変化率は略ゼロとなる。第１比較回路３６ｂは、第１の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあると検知した場合、すなわち、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないと検知した場合、この検知結果を示す検知信号を第１制御回路２６に出力する。
【００３５】
第１制御回路２６は、第１比較回路３６ｂから上記の検知信号を受けると、ＬＤ温度の制御方法の切り替え（第１の制御方法から第２の制御方法への切り替え）を指示する指示信号と、低周波信号の出力を指示する指示信号とを、ＴＥＣドライバ３０と、低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する。
【００３６】
このように、光データリンク１ａの第１制御回路２６は、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合にのみ低周波信号を供給するよう低周波信号回路２８を制御する。従って、高周波変調電流がバイアス電流に重畳されている場合には、低周波電流はバイアス電流に重畳されない。高周波変調電流と低周波電流とがバイアス電流に同時に重畳されると、この低周波電流に起因して光信号の各信号成分（「０」及び「１」の各成分）のピーク周波数に揺らぎが生じ、これに伴って消光比に揺らぎが生じるが、光データリンク１ａによれば、このような光信号の各信号成分のピーク周波数の揺らぎが回避可能となる。
【００３７】
次に、図４を参照して、光データリンク１ａの動作を説明する。図４は、光データリンク１ａの動作を説明するためのフローチャートである。まず、ＬＤ２にはＬＤドライバ２４から高周波変調電流が供給されており、ＬＤドライバ２４は、第１の制御方法を用いてＬＤ温度を制御しているとする。
【００３８】
この状態において、ピーク／ボトムホールド回路３６ａは、第１Ｉ−Ｖ回路２２からの電圧信号を用いて第１の時間変化率（第１ＰＤ６によりモニタされた光信号の光量の最大値と最小値の差分の時間変化率に対応）を算出する（ステップＳ３）。次に、第１比較回路３６ｂは、ステップＳ３において算出された時間変化率に基づいてＬＤ２に高周波変調電流が入力されているか否かを検知する（ステップＳ４）。すなわち、第１比較回路３６ｂは、ステップＳ３において算出された第１の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する。そして、第１比較回路３６ｂは、第１の時間変化率がこの範囲内にあると検知した場合にこの検知結果を示す検知信号を第１制御回路２６に出力する。この時、第１比較回路３６ｂは、高周波変調電流の供給を停止する信号を第１制御回路２６に出力する。なお、第１の時間変化率がこの範囲内にない場合、すなわち、高周波変調電流がＬＤ２に入力されている場合、光データリンク１ａは、ステップＳ３に戻って処理する。
【００３９】
ステップＳ４の後、光データリンク１ａの第１制御回路２６は、ステップＳ４において出力された検知信号を第１比較回路３６ｂから受けると、ＬＤ温度の制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替えるよう指示する指示信号と、低周波信号の出力を指示する指示信号とを、ＴＥＣドライバ３０と、低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する（ステップＳ５）。ステップＳ５の後、ＴＥＣドライバ３０はＬＤ温度制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替える。そして、低周波信号回路２８は低周波信号をバイアス回路２０に出力し、バイアス回路２０は、低周波信号回路２８からの低周波信号をバイアス信号に重畳し、この重畳後のバイアス信号（低周波電流）をＬＤ２に供給する。
【００４０】
以上説明したように、光データリンク１ａによれば、過渡チャープを抑制するためバイアス回路２０からＬＤ２に比較的大きなバイアス電流が供給されている状態においてＬＤドライバ２４からＬＤ２に高周波変調電流が入力されない場合でも、低周波電流がバイアス回路２０からＬＤ２に供給される。このため、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されなくなっても光ファイバＦ内における誘導ブリルアン散乱の発生が回避できる。よって、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とが抑制可能となる。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る光データリンク１ｂについて説明する。図５は、光データリンク１ｂの構成を示す図である。光データリンク１ｂには、光データリンク１の構成に第２検知回路３８が更に設けられている。第２検知回路３８は、変化量算出回路３８ａと第２比較回路３８ｂとを有する。第２Ｉ−Ｖ回路３４は、第２ＰＤ１０からの電流信号（第２ＰＤ１０のモニタ結果を示す信号）を電圧信号に変換して第２制御回路３２と変化量算出回路３８ａとに出力する。
【００４２】
変化量算出回路３８ａは、第２Ｉ−Ｖ回路３４からの電圧信号の時間変化率（単位時間当たりの光量の変化した値であり、以下、第２の時間変化率という）を算出する。この第２の時間変化率は、第２ＰＤ１０によりモニタされる光フィルタ８からの戻り光の光量の時間変化率に対応している。変化量算出回路３８ａは、上記の算出結果を第２比較回路３８ｂに出力する。
【００４３】
第２比較回路３８ｂは、変化量算出回路３８ａからの算出結果に基づいて、第２の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する。なお、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合、第２の時間変化率は略ゼロとなる。第２比較回路３８ｂは、第２の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあると検知した場合、すなわち、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないと検知した場合、この検知結果を示す検知信号を第１制御回路２６に出力する。
【００４４】
第１制御回路２６は、第２比較回路３８ｂから上記の検知信号を受けると、ＬＤ温度の制御方法の切り替え（第１の制御方法から第２の制御方法への切り替え）を指示する指示信号と、低周波信号の出力を指示する指示信号とを、ＴＥＣドライバ３０と、低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する。
【００４５】
このように、光データリンク１ｂの第１制御回路２６は、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合にのみ低周波信号を供給するよう低周波信号回路２８を制御する。従って、高周波変調電流がバイアス電流に重畳されている場合には、低周波電流はバイアス電流に重畳されない。高周波変調電流と低周波電流とがバイアス電流に同時に重畳されると、この低周波電流に起因して光信号の各信号成分（「０」及び「１」の各成分）のピーク周波数に揺らぎが生じ、これに伴って消光比に揺らぎが生じるが、光データリンク１ｂによれば、このような光信号の各信号成分のピーク周波数の揺らぎが回避可能となる。
【００４６】
次に、図６を参照して、光データリンク１ｂの動作を説明する。図６は、光データリンク１ｂの動作を説明するためのフローチャートである。まず、ＬＤ２にはＬＤドライバ２４から高周波変調電流が供給されており、ＬＤドライバ２４は、第１の制御方法を用いてＬＤ温度を制御しているとする。
【００４７】
この状態において、変化量算出回路３８ａは、第２Ｉ−Ｖ回路３４からの電圧信号を用いて第２の時間変化率（第２ＰＤ１０によりモニタされた光フィルタ８からの戻り光の光量の時間変化率に対応）を算出する（ステップＳ６）。次に、第２比較回路３８ｂは、ステップＳ６において算出された第２の時間変化率に基づいてＬＤ２に高周波変調電流が入力されているか否かを検知する（ステップＳ７）。すなわち、第２比較回路３８ｂは、ステップＳ６において算出された第２の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるかを検知する。そして、第２比較回路３８ｂは、第２の時間変化率がこの範囲内にあると検知した場合にこの検知結果を示す検知信号を第１制御回路２６に出力する。この時、第２比較回路３８ｂは、高周波変調電流の供給を停止する信号を第１制御回路２６に出力する。なお、第２の時間変化率がこの範囲内にない場合、すなわち、高周波変調電流がＬＤ２に入力されている場合、光データリンク１ｂは、ステップＳ６に戻って動作する。
【００４８】
ステップＳ７の後、光データリンク１ｂの第１制御回路２６は、ステップＳ７において出力された検知信号を第２比較回路３８ｂから受けると、ＬＤ温度の制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替えるよう指示する指示信号と、低周波信号の出力を指示する指示信号とを、ＴＥＣドライバ３０と、低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する（ステップＳ８）。ステップＳ８の後、ＴＥＣドライバ３０はＬＤ温度制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替える。そして、低周波信号回路２８は低周波信号をバイアス回路２０に出力し、バイアス回路２０は、低周波信号回路２８からの低周波信号をバイアス信号に重畳し、この重畳後のバイアス信号（低周波電流）をＬＤ２に供給する。
【００４９】
以上説明したように、光データリンク１ｂによれば、過渡チャープを抑制するためバイアス回路２０から比較的大きなバイアス電流の供給を受けている状態においてＬＤドライバ２４からＬＤ２に高周波変調電流が入力されなくなると、低周波電流がＬＤ２に供給される。このため、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されない場合でも光ファイバＦ内における誘導ブリルアン散乱の発生が回避できる。よって、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とが抑制可能となる。
【００５０】
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態に係る光データリンクの構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る光データリンクの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】実施形態に係る光データリンクの他の構成を示す図である。
【図４】実施形態に係る光データリンクの他の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施形態に係る光データリンクの他の構成を示す図である。
【図６】実施形態に係る光データリンクの他の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
Ｆ…光ファイバ、１，１ａ，１ｂ…光データリンク、１０…第２ＰＤ、１２…第１ＴＥＣ、１４…第１サーミスタ、１６…第２ＴＥＣ、１８…第２サーミスタ、２…ＬＤ、２０…バイアス回路、２２…第１Ｉ−Ｖ回路、２４…ＬＤドライバ、２６…第１制御回路、２８…低周波信号回路、３０…ＴＥＣドライバ、３２…第２制御回路、３４…第２Ｉ−Ｖ回路、３６…第１検知回路、３６ａ…ピーク／ボトムホールド回路、３６ｂ…第１比較回路、３８…第２検知回路、３８ａ…変化量算出回路、３８ｂ…第２比較回路、４…スプリッタ、６…第１ＰＤ、８…光フィルタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光データリンクと光出力制御方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１及び非特許文献２には、過渡チャープを抑制することによって比較的長い伝送距離を実現するＣＭＬ（Chirp managed directly modulated laser diode）と称する技術が開示されている。ＣＭＬ技術においては、比較的高いバイアス電流と比較的小さな変調電流とを用いてＬＤを駆動することにより過渡チャープを抑制する。そして、ＣＭＬ技術においては、狭帯域光フィルタを用いて光信号のゼロ成分をカットすることにより必要な消光比を確保する。
【非特許文献１】Y. Matsui, et al.,“Chirp-Managed Directly Modulated Laser (CML)”, IEEE PHOTONICS TECHNOLOGYLETTERS, p.385, Vol.18, No.2, January 15, 2006
【非特許文献２】D. Mahgerefteh, etal., “Error-free 250 km transmission in standard fibre using compact 10 Gbit/schirp-managed directly modulated lasers (CML) at 1550 nm”, ELECTRONICS LETTERS,28th April 2005, Vol.41, No.9
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ＣＭＬ技術を用いた場合、データ（変調）がＯＦＦになると、スペクトル幅の減少したピークパワーの強い光信号が狭帯域光フィルタを通過して光ファイバに入射する。このため、光ファイバ内において誘導ブリルアン散乱の発生が懸念される。そこで本発明の目的は、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とを抑制可能な光データリンク及び光出力制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、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にバイアス電流を供給するバイアス回路と、前記レーザダイオードに高周波変調電流を供給するレーザダイオードドライバと、前記バイアス回路に低周波信号を出力可能な低周波信号回路と、前記レーザダイオードドライバと前記低周波信号回路とを制御する制御回路と、を備え、前記バイアス回路は、前記低周波信号回路からの前記低周波信号を前記バイアス電流に重畳し、この重畳後のバイアス電流を前記レーザダイオードに供給し、前記制御回路は、前記高周波変調電流の供給停止を指示する信号を受けると、該高周波変調電流の供給停止を指示する第１の指示信号と前記低周波信号の出力を指示する第２の指示信号とを、前記レーザダイオードドライバと前記低周波信号回路とにそれぞれ出力する、ことを特徴とする。
【０００５】
更に、本発明では、前記光信号をモニタするためのフォトダイオードと、前記フォトダイオードによりモニタされる前記光信号の最大値と最小値の差の時間変化率が、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する検知回路とを更に備え、前記検知回路は、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内に前記時間変化率があることを検知した時に、前記供給を停止する信号を前記制御回路に出力するのが好ましい。
【０００６】
或いは、本発明では、前記レーザダイオードからの光信号を、該光信号の所定成分を低減して光ファイバに導入する光フィルタと、前記光フィルタからの戻り光をモニタするためのフォトダイオードと、前記フォトダイオードによりモニタされる前記戻り光の時間変化率が、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する検知回路とを更に備え、前記検知回路は、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内に前記時間変化率があることを検知した時に、前記供給を停止する信号を前記制御回路に出力するのが好ましい。
【０００７】
また、本発明は、高周波変調電流の供給に応じて光信号を出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、前記レーザダイオードへの前記高周波変調電流の供給を停止する旨の指示をホスト装置から受ける第１ステップと、前記第１ステップの後、前記高周波変調電流の前記レーザダイオードへの供給の停止と、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給すること、を行う第２ステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、高周波変調電流の供給に応じて光信号を出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、前記光信号の最大値と最小値の差の時間変化率を算出する第１ステップと、前記時間変化率が、前記レーザダイオードに高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する第２ステップと、前記時間変化率が前記範囲内にあると検知された場合、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給する第３ステップとを含む、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、光フィルタを介して光ファイバ内に導入する光信号を、高周波変調電流の供給に応じて出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、前記光フィルタからの戻り光の時間変化率を算出する第１ステップと、前記時間変化率が、前記レーザダイオードに高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する第２ステップと、前記時間変化率が前記範囲内にあると検知された場合、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給する第３ステップとを含む、ことを特徴とする。
【００１０】
従って、本発明によれば、バイアス回路からレーザダイオードにバイアス電流が供給されている状態においてレーザダイオードドライバからレーザダイオードに高周波変調電流が入力されない場合、低周波電流がレーザダイオードに供給される。このため、レーザダイオードに高周波変調電流が入力されない場合でも光ファイバ内における誘導ブリルアン散乱の発生が回避可能となる。よって、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とが抑制可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とを抑制可能な光データリンク及び光出力制御方法が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態（第１〜第３の実施形態）について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る光データリンク１について説明する。図１は、光データリンク１の構成を示す図である。光データリンク１は、ＬＤ２（LD:Laser Diode）、スプリッタ４、第１ＰＤ６、光フィルタ８、第２ＰＤ１０（PD:Photo Diode）、第１ＴＥＣ１２（TEC:Thermoelectoric Cooler）、第１サーミスタ１４、第２ＴＥＣ１６及び第２サーミスタ１８を備えるＣＭＬである。
【００１４】
光データリンク１は、ホスト装置との間で電気信号を送受する。光データリンク１は、光ファイバＦに光信号を送信する送信部と、光ファイバＦからの光信号を受信する受信部とを備える。なお、以下においては、光データリンク１の送信部を説明する。
【００１５】
ＬＤ２は、例えばＤＦＢ（Distributed Feedback）レーザであり、バイアス回路２０によって供給されるバイアス電流によって光信号を出力する。ＬＤ２から出力される光信号は、スプリッタ４及び光フィルタ８を介して光ファイバＦに導入される。スプリッタ４は、ＬＤ２と光ファイバＦとの間の光路上に配置されている。この光路上には、スプリッタ４及び光フィルタ８が配置されており、ＬＤ２に近い側にスプリッタ４が配置され、光ファイバＦに近い側に光フィルタ８が配置されている。スプリッタ４は、ＬＤ２からの光信号を分岐して光フィルタ８と第１ＰＤ６とに導く。スプリッタ４は、光フィルタ８の入射部８ａからの戻り光を第２ＰＤ１０に導く。
【００１６】
第１ＰＤ６は、ＬＤ２から出力されスプリッタ４により分岐される光信号をモニタする。第１ＰＤ６は、モニタ結果を示す電流信号を第１Ｉ−Ｖ回路２２に出力する。光フィルタ８は、ＬＤ２と光ファイバＦとの間の光路上に配置されており、ＬＤ２からの光信号を、所定成分だけ低減して光ファイバＦに導入する。光フィルタ８は、ＬＤ２からの光信号のうち「０」成分のみを低減する狭帯域光フィルタである。なお、ＬＤ２からの光信号には「０」成分と「１」成分とが含まれている。第２ＰＤ１０は、光フィルタ８からの戻り光をモニタする。第２ＰＤ１０は、モニタ結果を示す電流信号を第２Ｉ−Ｖ回路３４に出力する。
【００１７】
第１ＴＥＣ１２及び第２ＴＥＣ１６は、ＬＤ２及び光フィルタ８のそれぞれの温度を調整するための熱電変換素子である。第１ＴＥＣ１２及び第２ＴＥＣ１６は、ＴＥＣドライバ３０により制御される。
【００１８】
第１サーミスタ１４及び第２サーミスタ１８は、ＬＤ２及び光フィルタ８のそれぞれの温度をモニタするための素子である。第１サーミスタ１４は、ＬＤ２の近傍に配置されており、第２サーミスタ１８は、光フィルタ８の近傍に配置されている。
【００１９】
光データリンク１は、バイアス回路２０、第１Ｉ−Ｖ回路２２、ＬＤドライバ２４、第１制御回路２６、低周波信号回路２８、ＴＥＣドライバ３０、第２制御回路３２及び第２Ｉ−Ｖ回路３４を更に備える。バイアス回路２０は、過渡チャープを抑制するため比較的大きなバイアス電流をＬＤ２に供給する。第１Ｉ−Ｖ回路２２は、第１ＰＤ６からの電流信号（第１ＰＤ６による光信号のモニタ結果を示す信号）を電圧信号に変換してバイアス回路２０に出力する。バイアス回路２０は、第１Ｉ−Ｖ回路２２からの電圧信号に基づいて、ＬＤ２からの光出力が一定となるようにＬＤ２にバイアス電流を供給する。
【００２０】
ＬＤドライバ２４は、第１制御回路２６の制御に応じて（又は第１制御回路２６を介さずホスト装置から直接受ける指示に応じて）ＬＤ２に高周波変調電流を供給する。この高周波変調電流は、ＬＤ２の出力する光信号にデータ（「０」成分と「１」成分とにより構成されるデジタルデータ）を重畳するためのものである。
【００２１】
第１制御回路２６は、ＬＤドライバ２４を制御する。第１制御回路２６は、高周波変調電流の出力停止（変調ＯＦＦ）を指示する信号をホスト装置から受けると、この変調ＯＦＦを指示するための指示信号をＬＤドライバ２４に出力する。ＬＤドライバ２４は、変調ＯＦＦの指示信号を第１制御回路２６から受けると、ＬＤ２への高周波変調電流の供給を停止する。
【００２２】
第１制御回路２６は、低周波信号回路２８を制御する。第１制御回路２６は、変調ＯＦＦを指示する信号をホスト装置から受けると、例えば周波数が数ｋＨｚ乃至数十ＭＨｚでデューティ比が５０％程度で、レーザダイオードを十分にＯＮ／ＯＦＦできる程度の振幅（レーザダイオードを変調する振幅）を有する低周波信号をバイアス回路２０に出力するよう指示するための指示信号を、低周波信号回路２８に出力する。低周波信号回路２８は、第１制御回路２６の制御に応じて、低周波信号をバイアス回路２０に出力する。バイアス回路２０は、低周波信号回路２８から低周波信号を受けると、この低周波信号をバイアス電流に重畳し、この重畳後のバイアス電流（低周波電流という）をＬＤ２に供給する。
【００２３】
このように、光データリンク１の第１制御回路２６は、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合にのみ低周波信号を供給するよう低周波信号回路２８を制御する。従って、高周波変調電流がバイアス電流に重畳されている場合、低周波電流はバイアス電流に重畳されない。高周波変調電流と低周波電流とがバイアス電流に同時に重畳されると、この低周波電流に起因して光信号の各信号成分（「０」及び「１」の各成分）のピーク周波数に揺らぎが生じ、この周波数の揺らぎに伴って消光比に揺らぎが生じるが、光データリンク１によれば、このような光信号の各信号成分のピーク周波数の揺らぎが回避可能となる。
【００２４】
第１制御回路２６は、ＴＥＣドライバ３０を制御する。第１制御回路２６は、変調ＯＦＦの指示信号をホスト装置から受けると、ＬＤ温度（ＬＤ２の温度）の制御方法の切り替えをＴＥＣドライバ３０に指示するための指示信号をＴＥＣドライバ３０に出力する。
【００２５】
ＴＥＣドライバ３０は、第２サーミスタ１８のモニタ結果を用いて第２ＴＥＣ１６を駆動することによって、光フィルタ８の温度を所定の温度に維持する。そして、ＴＥＣドライバ３０は、二種類の制御方法（第１及び第２の制御方法）に基づいて第１ＴＥＣ１２を駆動することによりＬＤ温度を制御する。
【００２６】
ＴＥＣドライバ３０は、ＬＤドライバ２４からＬＤ２に高周波変調電流が入力されている場合には、第２制御回路３２の制御に応じてＬＤ温度を制御し（第１の制御方法）、ＬＤドライバ２４からＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合には、第１サーミスタ１４のモニタ結果を用いてＬＤ温度を制御する（第２の制御方法）。また、ＴＥＣドライバ３０は、第１制御回路２６の制御に応じてＬＤ温度の制御方法を、第１の制御方法と第２の制御方法との間で切り替える。
【００２７】
ＴＥＣドライバ３０は、第２の制御方法を用いてＬＤ温度を制御する場合、ＬＤ温度を一定に維持するよう第１ＴＥＣ１２を制御するための制御信号を第１サーミスタ１４のモニタ結果を用いて作成する。具体的には、ＴＥＣドライバ３０は、ＬＤ温度の制御方法が第１の制御方法から第２の制御方法に切り替えられた場合に、ＬＤ温度をこの切り替え時のＬＤ温度に維持するよう第１ＴＥＣ１２を制御するための制御信号を作成する。そして、ＴＥＣドライバ３０は、この制御信号を第１ＴＥＣ１２に出力する。
【００２８】
第２制御回路３２は、ＴＥＣドライバ３０が第１の制御方法を用いてＬＤ温度を制御する場合、光フィルタ８からの戻り光の光量が一定となるようにＴＥＣドライバ３０を制御するための制御信号を、第２Ｉ−Ｖ回路３４を介して入力される第２ＰＤ１０のモニタ結果を用いて作成する。そして、第２制御回路３２は、この制御信号をＴＥＣドライバ３０に出力する。第２Ｉ−Ｖ回路３４は、第２ＰＤ１０からの電流信号（光フィルタ８からの戻り光のモニタ結果を示す信号）を電圧信号に変換して第２制御回路３２に出力する。
【００２９】
次に、図２を参照して、光データリンク１の動作を説明する。図２は、光データリンク１の動作を説明するためのフローチャートである。まず、ＬＤ２にはＬＤドライバ２４から高周波変調電流が供給されており、ＬＤドライバ２４は、第１の制御方法を用いてＬＤ温度を制御しているとする。
【００３０】
そして、第１制御回路２６は、高周波変調電流のＬＤ２への供給を停止する旨の指示（変調ＯＦＦの指示）をホスト装置から受けると（ステップＳ１）、変調ＯＦＦを指示する指示信号と、ＬＤ温度の制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替えるよう指示する指示信号と、低周波信号の供給を指示する指示信号とを、ＬＤドライバ２４と、ＴＥＣドライバ３０と、低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する（ステップＳ２）。ステップＳ２の後、ＬＤドライバ２４は変調ＯＦＦし、ＴＥＣドライバ３０はＬＤ温度制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替える。そして、低周波信号回路２８はバイアス回路２０に低周波信号を出力し、バイアス回路２０は、低周波信号回路２８からの低周波信号をバイアス信号に重畳し、この重畳後のバイアス信号（低周波電流）をＬＤ２に供給する。
【００３１】
以上説明したように、光データリンク１によれば、過渡チャープを抑制するためバイアス回路２０からＬＤ２に比較的大きなバイアス電流が供給されている状態において、ＴＥＣドライバ３０が高周波変調電流の供給停止の指示を第１制御回路２６から受けると、高周波変調電流のＬＤ２への供給が停止され、低周波電流がバイアス回路２０からＬＤ２に供給される。このため、高周波変調電流のＬＤ２への供給が停止されても光ファイバＦ内における誘導ブリルアン散乱の発生が回避できる。よって、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とが抑制可能となる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る光データリンク１ａについて説明する。図３は、光データリンク１ａの構成を示す図である。光データリンク１ａには、光データリンク１の構成に第１検知回路３６が更に設けられている。第１検知回路３６は、ピーク／ボトムホールド回路３６ａと第１比較回路３６ｂとを有する。第１Ｉ−Ｖ回路２２は、第１ＰＤ６からの電流信号（第１ＰＤ６のモニタ結果を示す信号）を電圧信号に変換してバイアス回路２０とピーク／ボトムホールド回路３６ａとに出力する。
【００３３】
ピーク／ボトムホールド回路３６ａは、第１Ｉ−Ｖ回路２２からの電圧信号の最大値と最小値を、例えば所定の時間間隔毎に測定し、これらの最大値と最小値の差分の時間変化率（単位時間当たりの差分の変化値であり、以下、第１の時間変化率という）を算出する。この第１の時間変化率は、第１ＰＤ６によりモニタされるＬＤ２からの光信号の光量の最大値と最小値の差分の時間変化率に対応している。ピーク／ボトムホールド回路３６ａは、上記の算出結果を第１比較回路３６ｂに出力する。
【００３４】
第１比較回路３６ｂは、ピーク／ボトムホールド回路３６ａからの算出結果に基づいて、第１の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する。なお、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合、第１の時間変化率は略ゼロとなる。第１比較回路３６ｂは、第１の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあると検知した場合、すなわち、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないと検知した場合、この検知結果を示す検知信号を第１制御回路２６に出力する。
【００３５】
第１制御回路２６は、第１比較回路３６ｂから上記の検知信号を受けると、ＬＤ温度の制御方法の切り替え（第１の制御方法から第２の制御方法への切り替え）を指示する指示信号と、低周波信号の出力を指示する指示信号とを、ＴＥＣドライバ３０と、低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する。
【００３６】
このように、光データリンク１ａの第１制御回路２６は、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合にのみ低周波信号を供給するよう低周波信号回路２８を制御する。従って、高周波変調電流がバイアス電流に重畳されている場合には、低周波電流はバイアス電流に重畳されない。高周波変調電流と低周波電流とがバイアス電流に同時に重畳されると、この低周波電流に起因して光信号の各信号成分（「０」及び「１」の各成分）のピーク周波数に揺らぎが生じ、これに伴って消光比に揺らぎが生じるが、光データリンク１ａによれば、このような光信号の各信号成分のピーク周波数の揺らぎが回避可能となる。
【００３７】
次に、図４を参照して、光データリンク１ａの動作を説明する。図４は、光データリンク１ａの動作を説明するためのフローチャートである。まず、ＬＤ２にはＬＤドライバ２４から高周波変調電流が供給されており、ＬＤドライバ２４は、第１の制御方法を用いてＬＤ温度を制御しているとする。
【００３８】
この状態において、ピーク／ボトムホールド回路３６ａは、第１Ｉ−Ｖ回路２２からの電圧信号を用いて第１の時間変化率（第１ＰＤ６によりモニタされた光信号の光量の最大値と最小値の差分の時間変化率に対応）を算出する（ステップＳ３）。次に、第１比較回路３６ｂは、ステップＳ３において算出された時間変化率に基づいてＬＤ２に高周波変調電流が入力されているか否かを検知する（ステップＳ４）。すなわち、第１比較回路３６ｂは、ステップＳ３において算出された第１の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する。そして、第１比較回路３６ｂは、第１の時間変化率がこの範囲内にあると検知した場合にこの検知結果を示す検知信号を第１制御回路２６に出力する。この時、第１比較回路３６ｂは、高周波変調電流の供給を停止する信号を第１制御回路２６に出力する。なお、第１の時間変化率がこの範囲内にない場合、すなわち、高周波変調電流がＬＤ２に入力されている場合、光データリンク１ａは、ステップＳ３に戻って処理する。
【００３９】
ステップＳ４の後、光データリンク１ａの第１制御回路２６は、ステップＳ４において出力された検知信号を第１比較回路３６ｂから受けると、ＬＤ温度の制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替えるよう指示する指示信号と、低周波信号の出力を指示する指示信号とを、ＴＥＣドライバ３０と、低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する（ステップＳ５）。ステップＳ５の後、ＴＥＣドライバ３０はＬＤ温度制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替える。そして、低周波信号回路２８は低周波信号をバイアス回路２０に出力し、バイアス回路２０は、低周波信号回路２８からの低周波信号をバイアス信号に重畳し、この重畳後のバイアス信号（低周波電流）をＬＤ２に供給する。
【００４０】
以上説明したように、光データリンク１ａによれば、過渡チャープを抑制するためバイアス回路２０からＬＤ２に比較的大きなバイアス電流が供給されている状態においてＬＤドライバ２４からＬＤ２に高周波変調電流が入力されない場合でも、低周波電流がバイアス回路２０からＬＤ２に供給される。このため、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されなくなっても光ファイバＦ内における誘導ブリルアン散乱の発生が回避できる。よって、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とが抑制可能となる。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る光データリンク１ｂについて説明する。図５は、光データリンク１ｂの構成を示す図である。光データリンク１ｂには、光データリンク１の構成に第２検知回路３８が更に設けられている。第２検知回路３８は、変化量算出回路３８ａと第２比較回路３８ｂとを有する。第２Ｉ−Ｖ回路３４は、第２ＰＤ１０からの電流信号（第２ＰＤ１０のモニタ結果を示す信号）を電圧信号に変換して第２制御回路３２と変化量算出回路３８ａとに出力する。
【００４２】
変化量算出回路３８ａは、第２Ｉ−Ｖ回路３４からの電圧信号の時間変化率（単位時間当たりの光量の変化した値であり、以下、第２の時間変化率という）を算出する。この第２の時間変化率は、第２ＰＤ１０によりモニタされる光フィルタ８からの戻り光の光量の時間変化率に対応している。変化量算出回路３８ａは、上記の算出結果を第２比較回路３８ｂに出力する。
【００４３】
第２比較回路３８ｂは、変化量算出回路３８ａからの算出結果に基づいて、第２の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する。なお、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合、第２の時間変化率は略ゼロとなる。第２比較回路３８ｂは、第２の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあると検知した場合、すなわち、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないと検知した場合、この検知結果を示す検知信号を第１制御回路２６に出力する。
【００４４】
第１制御回路２６は、第２比較回路３８ｂから上記の検知信号を受けると、ＬＤ温度の制御方法の切り替え（第１の制御方法から第２の制御方法への切り替え）を指示する指示信号と、低周波信号の出力を指示する指示信号とを、ＴＥＣドライバ３０と、低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する。
【００４５】
このように、光データリンク１ｂの第１制御回路２６は、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていない場合にのみ低周波信号を供給するよう低周波信号回路２８を制御する。従って、高周波変調電流がバイアス電流に重畳されている場合には、低周波電流はバイアス電流に重畳されない。高周波変調電流と低周波電流とがバイアス電流に同時に重畳されると、この低周波電流に起因して光信号の各信号成分（「０」及び「１」の各成分）のピーク周波数に揺らぎが生じ、これに伴って消光比に揺らぎが生じるが、光データリンク１ｂによれば、このような光信号の各信号成分のピーク周波数の揺らぎが回避可能となる。
【００４６】
次に、図６を参照して、光データリンク１ｂの動作を説明する。図６は、光データリンク１ｂの動作を説明するためのフローチャートである。まず、ＬＤ２にはＬＤドライバ２４から高周波変調電流が供給されており、ＬＤドライバ２４は、第１の制御方法を用いてＬＤ温度を制御しているとする。
【００４７】
この状態において、変化量算出回路３８ａは、第２Ｉ−Ｖ回路３４からの電圧信号を用いて第２の時間変化率（第２ＰＤ１０によりモニタされた光フィルタ８からの戻り光の光量の時間変化率に対応）を算出する（ステップＳ６）。次に、第２比較回路３８ｂは、ステップＳ６において算出された第２の時間変化率に基づいてＬＤ２に高周波変調電流が入力されているか否かを検知する（ステップＳ７）。すなわち、第２比較回路３８ｂは、ステップＳ６において算出された第２の時間変化率が、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるかを検知する。そして、第２比較回路３８ｂは、第２の時間変化率がこの範囲内にあると検知した場合にこの検知結果を示す検知信号を第１制御回路２６に出力する。この時、第２比較回路３８ｂは、高周波変調電流の供給を停止する信号を第１制御回路２６に出力する。なお、第２の時間変化率がこの範囲内にない場合、すなわち、高周波変調電流がＬＤ２に入力されている場合、光データリンク１ｂは、ステップＳ６に戻って動作する。
【００４８】
ステップＳ７の後、光データリンク１ｂの第１制御回路２６は、ステップＳ７において出力された検知信号を第２比較回路３８ｂから受けると、ＬＤ温度の制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替えるよう指示する指示信号と、低周波信号の出力を指示する指示信号とを、ＴＥＣドライバ３０と、低周波信号回路２８とにそれぞれ出力する（ステップＳ８）。ステップＳ８の後、ＴＥＣドライバ３０はＬＤ温度制御方法を第１の制御方法から第２の制御方法に切り替える。そして、低周波信号回路２８は低周波信号をバイアス回路２０に出力し、バイアス回路２０は、低周波信号回路２８からの低周波信号をバイアス信号に重畳し、この重畳後のバイアス信号（低周波電流）をＬＤ２に供給する。
【００４９】
以上説明したように、光データリンク１ｂによれば、過渡チャープを抑制するためバイアス回路２０から比較的大きなバイアス電流の供給を受けている状態においてＬＤドライバ２４からＬＤ２に高周波変調電流が入力されなくなると、低周波電流がＬＤ２に供給される。このため、ＬＤ２に高周波変調電流が入力されない場合でも光ファイバＦ内における誘導ブリルアン散乱の発生が回避できる。よって、過渡チャープと誘導ブリルアン散乱とが抑制可能となる。
【００５０】
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態に係る光データリンクの構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る光データリンクの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】実施形態に係る光データリンクの他の構成を示す図である。
【図４】実施形態に係る光データリンクの他の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施形態に係る光データリンクの他の構成を示す図である。
【図６】実施形態に係る光データリンクの他の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
Ｆ…光ファイバ、１，１ａ，１ｂ…光データリンク、１０…第２ＰＤ、１２…第１ＴＥＣ、１４…第１サーミスタ、１６…第２ＴＥＣ、１８…第２サーミスタ、２…ＬＤ、２０…バイアス回路、２２…第１Ｉ−Ｖ回路、２４…ＬＤドライバ、２６…第１制御回路、２８…低周波信号回路、３０…ＴＥＣドライバ、３２…第２制御回路、３４…第２Ｉ−Ｖ回路、３６…第１検知回路、３６ａ…ピーク／ボトムホールド回路、３６ｂ…第１比較回路、３８…第２検知回路、３８ａ…変化量算出回路、３８ｂ…第２比較回路、４…スプリッタ、６…第１ＰＤ、８…光フィルタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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にバイアス電流を供給するバイアス回路と、
前記レーザダイオードに高周波変調電流を供給するレーザダイオードドライバと、
前記バイアス回路に低周波信号を出力可能な低周波信号回路と、
前記レーザダイオードドライバと前記低周波信号回路とを制御する制御回路と、
を備え、
前記バイアス回路は、前記低周波信号回路からの前記低周波信号を前記バイアス電流に重畳し、この重畳後のバイアス電流を前記レーザダイオードに供給し、
前記制御回路は、前記高周波変調電流の供給停止を指示する信号を受けると、該高周波変調電流の供給停止を指示する第１の指示信号と前記低周波信号の出力を指示する第２の指示信号とを、前記レーザダイオードドライバと前記低周波信号回路とにそれぞれ出力する、ことを特徴とする光データリンク。
【請求項２】
前記光信号をモニタするためのフォトダイオードと、
前記フォトダイオードによりモニタされる前記光信号の最大値と最小値の差の時間変化率が、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する検知回路と
を更に備え、
前記検知回路は、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内に前記時間変化率があることを検知した時に、前記供給を停止する信号を前記制御回路に出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の光データリンク。
【請求項３】
前記レーザダイオードからの光信号を、該光信号の所定成分を低減して光ファイバに導入する光フィルタと、
前記光フィルタからの戻り光をモニタするためのフォトダイオードと、
前記フォトダイオードによりモニタされる前記戻り光の時間変化率が、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する検知回路と
を更に備え、
前記検知回路は、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内に前記時間変化率があることを検知した時に、前記供給を停止する信号を前記制御回路に出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の光データリンク。
【請求項４】
高周波変調電流の供給に応じて光信号を出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、
前記レーザダイオードへの前記高周波変調電流の供給を停止する旨の指示をホスト装置から受ける第１ステップと、
前記第１ステップの後、前記高周波変調電流の前記レーザダイオードへの供給の停止と、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給すること、を行う第２ステップと
を有することを特徴とする光出力制御方法。
【請求項５】
高周波変調電流の供給に応じて光信号を出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、
前記光信号の最大値と最小値の差の時間変化率を算出する第１ステップと、
前記時間変化率が、前記レーザダイオードに高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する第２ステップと、
前記時間変化率が前記範囲内にあると検知された場合、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給する第３ステップと
を含む、ことを特徴とする光出力制御方法。
【請求項６】
光フィルタを介して光ファイバ内に導入する光信号を、高周波変調電流の供給に応じて出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、
前記光フィルタからの戻り光の時間変化率を算出する第１ステップと、
前記時間変化率が、前記レーザダイオードに高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する第２ステップと、
前記時間変化率が前記範囲内にあると検知された場合、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給する第３ステップと
を含む、ことを特徴とする光出力制御方法。
【請求項１】
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にバイアス電流を供給するバイアス回路と、
前記レーザダイオードに高周波変調電流を供給するレーザダイオードドライバと、
前記バイアス回路に低周波信号を出力可能な低周波信号回路と、
前記レーザダイオードドライバと前記低周波信号回路とを制御する制御回路と、
を備え、
前記バイアス回路は、前記低周波信号回路からの前記低周波信号を前記バイアス電流に重畳し、この重畳後のバイアス電流を前記レーザダイオードに供給し、
前記制御回路は、前記高周波変調電流の供給停止を指示する信号を受けると、該高周波変調電流の供給停止を指示する第１の指示信号と前記低周波信号の出力を指示する第２の指示信号とを、前記レーザダイオードドライバと前記低周波信号回路とにそれぞれ出力する、ことを特徴とする光データリンク。
【請求項２】
前記光信号をモニタするためのフォトダイオードと、
前記フォトダイオードによりモニタされる前記光信号の最大値と最小値の差の時間変化率が、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する検知回路と
を更に備え、
前記検知回路は、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内に前記時間変化率があることを検知した時に、前記供給を停止する信号を前記制御回路に出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の光データリンク。
【請求項３】
前記レーザダイオードからの光信号を、該光信号の所定成分を低減して光ファイバに導入する光フィルタと、
前記光フィルタからの戻り光をモニタするためのフォトダイオードと、
前記フォトダイオードによりモニタされる前記戻り光の時間変化率が、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する検知回路と
を更に備え、
前記検知回路は、前記レーザダイオードに前記高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内に前記時間変化率があることを検知した時に、前記供給を停止する信号を前記制御回路に出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の光データリンク。
【請求項４】
高周波変調電流の供給に応じて光信号を出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、
前記レーザダイオードへの前記高周波変調電流の供給を停止する旨の指示をホスト装置から受ける第１ステップと、
前記第１ステップの後、前記高周波変調電流の前記レーザダイオードへの供給の停止と、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給すること、を行う第２ステップと
を有することを特徴とする光出力制御方法。
【請求項５】
高周波変調電流の供給に応じて光信号を出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、
前記光信号の最大値と最小値の差の時間変化率を算出する第１ステップと、
前記時間変化率が、前記レーザダイオードに高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する第２ステップと、
前記時間変化率が前記範囲内にあると検知された場合、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給する第３ステップと
を含む、ことを特徴とする光出力制御方法。
【請求項６】
光フィルタを介して光ファイバ内に導入する光信号を、高周波変調電流の供給に応じて出力するレーザダイオードの光出力制御方法であって、
前記光フィルタからの戻り光の時間変化率を算出する第１ステップと、
前記時間変化率が、前記レーザダイオードに高周波変調電流が入力されていないことを示す範囲内にあるか否かを検知する第２ステップと、
前記時間変化率が前記範囲内にあると検知された場合、前記レーザダイオードを変調する振幅を有する低周波信号を、バイアス電流に重畳して前記レーザダイオードへ供給する第３ステップと
を含む、ことを特徴とする光出力制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−４９０３（Ｐ２００９−４９０３Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６１６９８（Ｐ２００７−１６１６９８）
【出願日】平成１９年６月１９日（２００７．６．１９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１９日（２００７．６．１９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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