光送信機
【課題】駆動回路の周囲温度の変化に対応して、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することができる光送信機を提供する。
【解決手段】光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器の駆動回路において、前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、前記駆動電圧の振幅を設定する制御手段と、前記電圧供給手段により前記外部変調器に供給される駆動電圧を検出する電圧検出手段とを有し、前記制御手段は、前記電圧検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて前記駆動電圧が予め定められた振幅値になるように、前記電圧供給手段を制御する。
【解決手段】光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器の駆動回路において、前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、前記駆動電圧の振幅を設定する制御手段と、前記電圧供給手段により前記外部変調器に供給される駆動電圧を検出する電圧検出手段とを有し、前記制御手段は、前記電圧検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて前記駆動電圧が予め定められた振幅値になるように、前記電圧供給手段を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに使用される光送信機に係り、特に電界吸収型の外部変調器を備えた光送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムに適用される変調方式としては、光源からの出射光を直接的に、強度変調する直接変調方式と、光源からの出射光を外部変調器により変調する外部変調方式とが知られている。
直接変調方式の光変調部の構成例を図３に示す。
【０００３】
図４において、直接変調方式の変調部は、レーザダイオード（ＬＤ）３０の出力を検出するフォトダイオード（ＰＤ）３１と、フォトダイオード３１の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいてレーザダイオード３０の順方向電流を所望の値に制御する自動出力制御（ＡＰＣ）回路３２と、入力信号に基づいてレーザダイオード３０の注入電流を変化させるレーザダイオード（ＬＤ）駆動回路３３と、信号重畳部３４とから構成されている。
【０００４】
上記構成からなる直接変調方式の光変調部では、自動出力制御回路３２による直流バイアス電圧と、レーザダイオード駆動回路３３からの出力信号を重畳させた信号を印加してレーザダイオード３０を駆動する。
自動出力制御回路３２は、フォトダイオード３１により検出されたレーザダイオード３０の出力を取り込み、レーザダイオード３０に印加する直流バイアス電圧を、レーザダイオード３０の順方向電流が所望の値になるように制御するとともに、レーザダイオード駆動回路３３により入力信号に基づいて前記順方向電流を変調する。この結果、レーザダイオード３０からは、レーザダイオード駆動回路３３により変調された信号光が集光レンズ３５を介し光ファイバ３６に出射される。
【０００５】
直接変調方式では、レーザダイオードの注入電流を変調のために変化させると、出力光の周波数も変化してしまうので、大容量長距離光ファイバ通信システムでは、外部変調方式が採用されている。
次に、外部変調方式の光変調部の構成例を図４に示す（特許文献１参照）。本例では、外部変調方式の光変調部に、電界吸収型（ＥＡ）変調器(以下、ＥＡ変調器と記す。)を用い、レーザダイオード（ＬＤ）４０ＡとＥＡ変調器４０Ｂとを集積化したＥＡ−ＬＤモジュール４０を用いている。
【０００６】
図５において、外部変調方式の光変調部は、レーザダイオード４０Ａの出力を検出するフォトダイオード（ＰＤ）４１と、フォトダイオード４１の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいてレーザダイオード４０Ａの順方向電流を所望の値に制御する自動出力制御（ＡＰＣ）回路４２と、ＥＡ変調器４０Ｂ直流バイアス電圧を印加するＥＡバイアス回路４３と、入力信号に応じて電界吸収型（ＥＡ）変調器４０Ｂへの入射光を変調するＥＡ駆動回路４４とを有している。
【０００７】
上記構成からなる、外部変調方式の光変調器では、自動出力制御回路４２は、フォトダイオード４１により検出されたレーザダイオード４０Ａの出力を取り込み、レーザダイオード４０Ａに印加する直流バイアス電圧を、レーザダイオード４０Ａの順方向電流が所望の値になるように制御する。
【０００８】
また、ＥＡバイアス回路４３は、波長チャープの小さい領域でＥＡ変調器４０Ｂを動作させるための直流バイアス電圧（固定値）をＥＡ変調器４０Ｂに印加し、ＥＡ駆動回路４４は、入力信号に応じた電圧信号を信号重畳部４５に出力し、信号重畳部４５により前記出力信号に応じた電圧信号にＥＡバイアス回路４３から出力される直流バイアス電圧に重畳させて、ＥＡ変調器４０Ｂに印加する。
この結果、レーザダイオード４０Ａの出射光がＥＡ変調器４０Ｂにより変調され、その変調光が集光レンズ４５を介して光ファイバ４６に出射される。
【０００９】
次に、図５におけるＥＡ−ＬＤモジュール４０の具体的構成を図５に示す。図５において、ＥＡ−ＬＤモジュール４０は、レーザダイオード４００と、ＥＡ変調器４０１と、ＥＡ変調器４０１に並列接続された終端抵抗４０２とを有している。
ＥＡ変調器４０１のカソードは接地され、ＥＡ変調器４０１のアノードはカップリングコンデンサ４０３を介して入力端子４１１に接続されるとともに、インダクタ４０４を介して入力端子４１０に接続されている。
【００１０】
上記構成において、入力端子４１０には、直流バイアス電圧が印加され、入力端子４１１には、伝送する入力信号（データ信号）である変調信号（交流的信号）が入力される。ＥＡ変調器４０１は、入力端子４１０から供給される直流バイアス電圧（負電圧）により、チャーピングが少ない領域で駆動され、カップリングコンデンサ４０３を介して入力端子４１１より入力される変調信号により駆動される。この結果、レーザダイオード４００からの出射光の光吸収量が変化し、上記入力信号により変調された変調光がＥＡ変調器４０１より出射される。
【００１１】
ところで、ＥＡ変調器４０Ｂに供給する直流バイアス電圧は、ＥＡバイアス回路４３の温度特性や回路素子の特性の経時変化により、また変調信号電圧は、ＥＡ駆動回路４４の温度特性や回路素子の特性の経時変化により、それぞれ、変動する。図６に、ＥＡ変調器の入出力特性を示す。
【００１２】
ＥＡ変調器の光出力は、曲線Ｐで示すように、ＥＡ変調器に印加されるバイアス電圧（駆動信号）に応じて、すなわち、直流バイアス電圧及び変調信号に応じて非線形に変化する。図６において、Ｖ０はＥＡ駆動回路４４より出力される変調信号のローレベルを、Ｖ１は変調信号のハイレベルを、ＶdcはＥＡバイアス回路４３よりＥＡ変調器に印加される直流バイアス電圧を、ＶmodはＥＡ変調器の駆動振幅を、夫々示している。
【００１３】
ＥＡ駆動回路４４より出力される変調信号がＶ０のとき、ＥＡ変調器から出力される光出力はＰ０（ローレベル）であり、ＥＡ駆動回路４４より出力される変調信号がＶ１のとき、ＥＡ変調器から出力される光出力はＰ１（ハイレベル）になる。ここで、ＥＡ変調器４０Ｂの光出力の平均値Ｐaveは、Ｐave＝（Ｐ１＋Ｐ０）／２であり、消光比ＥＲはＥＲ＝Ｐ１／Ｐ０である。
【００１４】
上述したＥＡ変調器の入出力特性から、ＥＡ変調器の駆動振幅Ｖmodは、直流バイアス電圧Ｖdcを中心にして、変化する。したがって、ＥＡ変調器の駆動振幅Ｖmodが大きくなると、変調信号のハイレベルＶ１は高くなり、ＥＡ変調器の光出力Ｐ１は、増加する。このとき光出力はＰ０（ローレベル）の変化量ΔＰ０は小さいので、光出力の平均値Ｐaveは、増加する。
【００１５】
また、ＥＡ変調器の駆動振幅Ｖmodが小さくなると、変調信号のハイレベルＶ１は低くなり、変調信号のローレベルＶ０は高くなるので、光出力の平均値Ｐaveは減少し、消光比ＥＲは低下する。
【特許文献１】特開２００５−４５５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述したように、温度特性、あるいは回路素子の特性の経時変化に起因するＥＡバイアス回路及びＥＡ駆動回路４４の出力変動、特に入力信号に基づく変調信号を出力するＥＡ駆動回路４４の出力が変動すると、ＥＡ変調器の光出力が変動するために、これを抑制する必要がある。
【００１７】
ＥＡ変調器の光出力を安定させる方法としては、ＥＡ変調器の温度の安定化を図ることが一般的である。従来のこの種の光送信器の構成を図８に示す。同図において、光送信器５００は、入力される電気信号に応じて変調された信号光を発生する機能を有する。光送信器５００は駆動回路５０３と、バイアス回路５０４と、加算器５０５と、光源５０６と、波長制御回路５０７と、電界吸収型光変調器５０８と、制御手段５０９と、温度制御回路５１０とを有している。
【００１８】
駆動回路５０３は、入力される電気信号に応じた変調信号を発生し、バイアス回路５０４は、バイアス電圧を発生し、加算器５０５は、バイアス電圧に電気信号に応じた変調信号を重畳して印加電圧を生成する機能を有している。
光源５０６は、複数の波長のうちの任意に選択された波長のキャリア光を出力する、例えばＤＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｌａｓｅｒ）等が適用される半導体レーザからなるものである。波長制御回路５０７は、光源６から波長設定情報に応じた波長のキャリア光が出力されるように、その光源６を制御するものである。
【００１９】
ＥＡ変調器（電界吸収型光変調手段）５０８は、加算器５０５からの印加電圧に応じて光源５０６により発生されたキャリア光を吸収することにより強度変調された信号光を出力する機能を有している。
制御手段５０９は、波長制御回路５０７に所定の波長に応じた波長設定情報を出力すると共に、その所定の波長に応じたＥＡ変調器５０８の最適な温度条件となる温度設定情報を出力するものである。
温度制御回路５１０は、温度設定情報に応じてＥＡ変調器５０８の温度を調整する機能を有している。
【００２０】
駆動回路５０３は、電気信号入力端子５０２から入力される電気信号に対応した変調信号を発生する。バイアス回路５０４は、ＥＡ変調器５０８に印加するバイアス電圧を発生し、加算器５０５では、バイアス電圧に電気信号に応じた変調信号を重畳して印加電圧を生成し、その印加電圧をＥＡ変調器５０８に供給する。
制御手段５０９は、光源５０６から発生されるキャリア光が所定の波長になるように、波長制御回路５０７にその所定の波長に応じた波長設定情報を出力する。また、制御手段９は、ＥＡ変調器８に入力されるキャリア光の波長に最も適した温度となるような温度設定情報を温度制御回路１０に出力する。
【００２１】
図９は選択波長・最適温度テーブルを示す説明図である。制御手段５０９には、このような選択波長・最適温度テーブルが記憶されており、選択波長の中から所望の波長を一つ選択し（例えばλ３）、その選択波長λ３に応じた波長設定情報を波長制御回路５０７に出力する。また、制御手段５０９では、その選択波長λ３に応じた最適温度Ｔ３を抽出し、その最適温度Ｔ３に応じた温度設定情報を温度制御回路５１０に出力する。
【００２２】
光源５０６は、例えば、内部温度に応じて発生する出力光の波長が変化する半導体レーザと、波長の変化により透過率の異なる複数の波長ロッカーと、各波長ロッカーから出力される光パワーを検出するモニタＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）と、供給電流に応じて半導体レーザを吸熱または加熱するヒータ（ペルチェ素子）とを備えたものである。
波長制御回路５０７では、制御手段５０９からの波長設定情報（例えばλ３）に応じた制御電流をヒータに供給し、ヒータにより半導体レーザを吸熱または加熱する。内部温度の変化により半導体レーザから発生される出力光の波長が変化するので、各波長ロッカーを透過する出力光の光パワーも変化する。
【００２３】
モニタＰＤでは、各波長ロッカーを透過する出力光の光パワーを検出し、波長制御回路５０７にフィードバックする。波長制御回路５０７では、複数の波長ロッカーのうち、波長設定情報に応じた波長λ３を透過する波長ロッカーの光パワー検出信号が一定になるように、ヒータに供給する制御電流を調整し、光源６から所望の波長λ３のキャリア光が発生されるように制御する。
このようにして、光源５０６からは、波長設定情報λ３に応じた波長のキャリア光が出力される。
【００２４】
また、ＥＡ変調器５０８は、例えば、供給電流に応じてＥＡ変調器８を吸熱または加熱するヒータ（ペルチェ素子）と、ＥＡ変調器８の内部温度を検出するセンサ（サーミスタ）とを備えたものである。
温度制御回路５１０では、制御手段５０９からの温度設定情報（例えばＴ３）に応じた制御電流をヒータに供給し、ヒータにより半導体レーザを吸熱または加熱する。温度制御回路５１０では、センサからのＥＡ変調器８の内部温度に応じた温度検出信号が温度設定情報Ｔ３に一定になるように、ヒータに供給する制御電流を調整する。
【００２５】
このようにして、ＥＡ変調器５０８は、温度制御回路５１０により制御手段５０９からの温度設定情報Ｔ３に応じて温度調整される。
ＥＡ変調器５０８では、加算器５０５からの印加電圧に応じて光源５０６により発生されたキャリア光を吸収することにより強度変調された信号光を出力するが、この時、温度制御回路５１０により、そのキャリア光の波長に最も適した温度になるように調整され、出力される信号光キャリア光の波長、バイアス条件によらずチャープ係数の変化を最小限とすることができる。
【００２６】
上述したように、従来の光送信機にあっては、ＥＡ変調器の光出力を安定させる方法としては、ＥＡ変調器の温度の安定化を図ることが一般的であり、ＥＡ変調器の駆動回路の温度特性の安定化については考慮されていなかった。
このため、駆動回路の周囲温度の変化に対応して、変調信号の駆動振幅の変動を精度良く制御することができないという問題が有った。
【００２７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、駆動回路の周囲温度の変化に対応して、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することができる光送信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記目的を達成するために本発明の光送信機は、光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器と、該外部変調器を駆動する駆動回路とを備えた光送信機において、前記駆動回路は、前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、前記駆動回路の周辺温度に基づいて前記駆動電圧の振幅値を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００２９】
上記構成の本発明の光送信機は、前記駆動回路において、電圧供給手段により前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧が供給され、制御手段により前記駆動回路の周辺温度に基づいて前記駆動電圧の振幅値が制御される。
これにより、駆動回路の周囲温度の変化に対応して、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することが可能となる。
【００３０】
また、本発明の光送信機は、光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器と、該外部変調器を駆動する駆動回路とを備えた光送信機において、前記駆動回路は、前記駆動回路の周囲温度を検出する温度検出手段と、前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、前記温度検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて予め記憶している前記駆動回路の周囲温度と駆動電圧の振幅値との関係を示すデータを参照して、前記駆動電圧の振幅値を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００３１】
上記構成の本発明の光送信機は、前記駆動回路において、温度検出手段により前記が検出され、電圧供給手段により前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧が供給される。
制御手段は、前記温度検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて予め記憶している前記駆動回路の周囲温度と駆動電圧の振幅値との関係を示すデータを参照して、前記駆動電圧の振幅値を制御する。
これにより、検出された駆動回路の周囲温度に基づいて実験的に求めた駆動振幅値と周囲温度との関係を示すデータ、例えば、テーブルを参照して、一義的にフィードフォワード制御を行うことにより、駆動回路の周囲温度の変化に対し、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように制御することができる。
【００３２】
また、本発明の光送信機は、光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器の駆動回路において、前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、前記駆動電圧の振幅を設定する制御手段と、前記電圧供給手段により前記外部変調器に供給される駆動電圧を検出する電圧検出手段とを有し、前記制御手段は、前記電圧検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて前記駆動電圧が予め定められた振幅値になるように、前記電圧供給手段を制御することを特徴とする。
【００３３】
上記構成の外部変調器の駆動回路では、電圧供給手段により、外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、入力信号に応じた駆動電圧が供給される。
電圧検出手段により前記電圧供給手段が前記外部変調器に供給する駆動電圧が検出され、制御手段は、前記電圧検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて前記駆動電圧が予め定められた振幅値になるように、前記電圧供給手段を制御する。
これにより、駆動回路の周囲温度の変化に応じて、常時、外部変調器の駆動電圧（変調信号）の駆動振幅が予め定められた振幅値になるように制御され、駆動回路の周囲温度の変化に対し、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、制御手段により、駆動回路の周囲温度の変化に応じて、常時、外部変調器の駆動電圧（変調信号）の駆動振幅が予め定められた振幅値になるように制御されるようにしたので、駆動回路の周囲温度の変化に対し、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
[第１実施形態]
図１に本発明の実施形態に係る光送信機の構成を示す。光送信機に使用される外部変調回路としてＥＡ変調器を例にとり、説明する。図１において、１は、レーザダイオード１０とＥＡ変調器１１が集積化されたＥＡ−ＬＤモジュール、２は入力信号に応じてＥＡ変調器１１への入射光を変調するＥＡ駆動回路である。Ｒ１は終端抵抗である。
【００３６】
ＥＡ駆動回路２の駆動信号（変調信号）は、カップリングコンデンサＣ２２を介してＥＡ変調器１１に印加される。
また、ＥＡ変調器１１には、入力端子１００よりインダクタＬ１を介して直流バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００３７】
ＥＡ駆動回路２は差動対のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２と、定電流源２０を有している。ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは終端抵抗Ｒ２を介して、ＮＰＮトランジスタＱ２は終端抵抗Ｒ３を介してそれぞれ駆動電源ＶＤＲが供給される電源端子１０１に接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタは共通接続され、定電流源２０を介して接地されている。
【００３８】
ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタはインダクタＬ２を介してプルアップ電源ＶＰが供給される電源端子１０２に、ＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタはインダクタＬ３を介してプルアップ電源ＶＰが供給される電源端子１０３にそれぞれ、接続されている。
【００３９】
また、ＮＰＮトランジスタＱ１のベースには入力端子１０４よりデータ信号（Ｎ）が、ＮＰＮトランジスタＱ２のベースには入力端子１０５よりデータ信号（Ｐ）が入力される。データ信号（Ｎ）とデータ信号（Ｐ）は論理１、論理０の２値信号であり、互いに逆相の信号である。
【００４０】
ＥＡ駆動回路２からＥＡ変調器１１に出力される変調信号の駆動振幅は、制御端子１０７より定電流源２０に入力される制御電圧ＶＣにより設定されるようになっている。この制御電圧ＶＣは、制御回路３により設定される。
また、出力端子１０６からは、定電流源２０より、変調信号の駆動振幅を示すモニタ電流ＩＭが出力されるようになっている。抵抗Ｒ５はモニタ電流検出抵抗であり、抵抗Ｒ５によりモニタ電圧ＶＭが出力されるようになっている。
【００４１】
制御回路３は、出力端子１０６より駆動振幅を示すモニタ電圧ＶＭを取り込み、駆動振幅の目標設定電圧Ｖ０と比較し、その差分に応じた制御電圧ＶＣをＥＡ駆動回路６０の制御端子１０７に出力する。
したがって、ＥＡ駆動回路２の周囲温度（環境温度）が変動しても、常時、ＥＡ駆動回路２からＥＡ変調器１１に出力される変調信号の駆動振幅が所望の振幅Ｖ０に維持されるように制御される。
【００４２】
図２に本発明の実施形態に係るＥＡ駆動回路において、制御回路３により変調信号の駆動振幅の設定制御を行った場合と、制御を行わない場合について、変調器１１における光出力パワー（dＢｍ）の変動量と、消光比の変動量を夫々、比較して示す。同図から明らかなように、制御回路３により、変調信号の駆動振幅の設定制御を行った場合には、光出力パワー及び消光比とも、大幅に改善されていることが判る。
【００４３】
このように、本発明の第１実施形態によれば、ＥＡ駆動回路の周囲温度の変化に対応して、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することができる。
【００４４】
[第２実施形態]
本発明の第２実施形態に係る光送信機は、検出された、外部変調器の駆動回路の周囲温度に基づいて、予め記憶されている実験的に求めた駆動回路の駆動振幅値と周囲温度との関係を示すデータ（例えば、テーブル）を参照して、駆動電圧の振幅値をフィードフォワード制御するようにしたことを特徴とするものである。
本発明の第２実施形態に係る光送信機の構成を図３に示す。
図３において、５０は、レーザダイオード５１とＥＡ変調器５２が集積化されたＬＤ−ＥＡモジュール、６０は入力信号に応じてＥＡ変調器５２への入射光を変調するＥＡ駆動回路である。Ｒ１２は終端抵抗である。
ＥＡ駆動回路６０の駆動信号（変調信号）は、カップリングコンデンサ５４を介してＥＡ変調器５２に印加される。
また、ＥＡ変調器５２には、入力端子５５よりインダクタＬ１０を介して直流バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００４５】
ＥＡ駆動回路６０は差動対のＮＰＮトランジスタＱ１０、Ｑ１１と、定電流源６１を有している。ＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタは終端抵抗Ｒ１０を介して、ＮＰＮトランジスタＱ１１は終端抵抗Ｒ１１を介してそれぞれ駆動電源が供給される電源端子６２に接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ１０、Ｑ１１のエミッタは共通接続され、定電流源６１を介して接地されている。
【００４６】
ＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタはインダクタＬ１１を介してプルアップ電源が供給される電源端子６６に、ＮＰＮトランジスタＱ１１のコレクタはインダクタＬ１２を介してプルアップ電源が供給される電源端子６７にそれぞれ、接続されている。
また、ＮＰＮトランジスタＱ１０のベースには入力端子６３よりデータ信号（Ｎ）が、ＮＰＮトランジスタＱ１１のベースには入力端子６４よりデータ信号（Ｐ）が入力される。データ信号（Ｎ）とデータ信号（Ｐ）は論理１、論理０の２値信号であり、互いに逆相の信号である。
【００４７】
ＥＡ駆動回路６０から出力されるＥＡ変調器５２に出力される変調信号の振幅は、制御端子６５より定電流源６１に入力される制御電圧により設定されるようになっている。この制御電圧は、温度検出回路７０と、Ａ／Ｄ変換器７１と、制御部（ＭＰＵ）７２と、Ｄ／Ａ変換器７３とからなる変調信号振幅設定部により設定される。制御部７２には、予め、ＥＡ駆動回路６０の温度特性、すなわち、ＥＡ駆動回路６０の周囲温度と、駆動振幅値（駆動電圧の振幅値）との関係を示す温度特性を示すデータが内蔵するメモリに記憶されている。
【００４８】
上記構成において、温度検出回路７０によりＥＡ駆動回路６０の周囲温度（環境温度）が検出され、該検出出力がＡ／Ｄ変換器７１によりディジタル信号に変換されて制御部７２に入力される。制御部７２では、温度検出回路７０により検出された温度と、制御部７２に内蔵されたメモリに記憶されている温度特性を参照して、定電流源６１に設定すべき駆動振幅値を示すデータをＤ／Ａ変換器７３に出力する。駆動振幅を示すデータはＤ／Ａ変換器７３でアナログの制御電圧に変換され、制御端子６５より定電流源６１に出力される。この結果、ＥＡ駆動回路６０より、カップリングコンデンサ５４を介してＥＡ変調器５２に温度特性を考慮した変調信号が供給される。
【００４９】
このように、本発明の第２実施形態によれば、検出された駆動回路の周囲温度に基づいて、予め記憶されている実験的に求めた駆動振幅値と周囲温度との関係を示すデータ（例えば、テーブル）を参照して、フィードフォワード制御を行うことにより、駆動回路の周囲温度の変化に対し、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光送信機の構成を示す回路図。
【図２】図１に示した本発明の第１実施形態に係る光送信機の効果を説明するための図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る光送信機の構成を示す回路図。
【図４】レーザ出力の直接変調方式における駆動回路の構成を示すブロック図。
【図５】レーザ出力の外部変調方式における外部変調器の駆動回路の構成を示すブロック図。
【図６】図５におけるＥＡ−ＬＤモジュールの具体的構成を示す回路図。
【図７】ＥＡ変調器の入出力特性を示す特性図。
【図８】従来の光送信機の具体的構成を示すブロック図。
【図９】選択波長・最適温度テーブルを示す説明図。
【符号の説明】
【００５１】
１…ＥＡ−ＬＤモジュール、２…ＥＡ駆動回路、３…制御回路、１０…レーザダイオード、１１…ＥＡ変調器、２０…電流源、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…インダクタ、２０、２１…コンデンサ、Ｑ１、Ｑ２…ＮＰＮトランジスタ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…終端抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに使用される光送信機に係り、特に電界吸収型の外部変調器を備えた光送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムに適用される変調方式としては、光源からの出射光を直接的に、強度変調する直接変調方式と、光源からの出射光を外部変調器により変調する外部変調方式とが知られている。
直接変調方式の光変調部の構成例を図３に示す。
【０００３】
図４において、直接変調方式の変調部は、レーザダイオード（ＬＤ）３０の出力を検出するフォトダイオード（ＰＤ）３１と、フォトダイオード３１の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいてレーザダイオード３０の順方向電流を所望の値に制御する自動出力制御（ＡＰＣ）回路３２と、入力信号に基づいてレーザダイオード３０の注入電流を変化させるレーザダイオード（ＬＤ）駆動回路３３と、信号重畳部３４とから構成されている。
【０００４】
上記構成からなる直接変調方式の光変調部では、自動出力制御回路３２による直流バイアス電圧と、レーザダイオード駆動回路３３からの出力信号を重畳させた信号を印加してレーザダイオード３０を駆動する。
自動出力制御回路３２は、フォトダイオード３１により検出されたレーザダイオード３０の出力を取り込み、レーザダイオード３０に印加する直流バイアス電圧を、レーザダイオード３０の順方向電流が所望の値になるように制御するとともに、レーザダイオード駆動回路３３により入力信号に基づいて前記順方向電流を変調する。この結果、レーザダイオード３０からは、レーザダイオード駆動回路３３により変調された信号光が集光レンズ３５を介し光ファイバ３６に出射される。
【０００５】
直接変調方式では、レーザダイオードの注入電流を変調のために変化させると、出力光の周波数も変化してしまうので、大容量長距離光ファイバ通信システムでは、外部変調方式が採用されている。
次に、外部変調方式の光変調部の構成例を図４に示す（特許文献１参照）。本例では、外部変調方式の光変調部に、電界吸収型（ＥＡ）変調器(以下、ＥＡ変調器と記す。)を用い、レーザダイオード（ＬＤ）４０ＡとＥＡ変調器４０Ｂとを集積化したＥＡ−ＬＤモジュール４０を用いている。
【０００６】
図５において、外部変調方式の光変調部は、レーザダイオード４０Ａの出力を検出するフォトダイオード（ＰＤ）４１と、フォトダイオード４１の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいてレーザダイオード４０Ａの順方向電流を所望の値に制御する自動出力制御（ＡＰＣ）回路４２と、ＥＡ変調器４０Ｂ直流バイアス電圧を印加するＥＡバイアス回路４３と、入力信号に応じて電界吸収型（ＥＡ）変調器４０Ｂへの入射光を変調するＥＡ駆動回路４４とを有している。
【０００７】
上記構成からなる、外部変調方式の光変調器では、自動出力制御回路４２は、フォトダイオード４１により検出されたレーザダイオード４０Ａの出力を取り込み、レーザダイオード４０Ａに印加する直流バイアス電圧を、レーザダイオード４０Ａの順方向電流が所望の値になるように制御する。
【０００８】
また、ＥＡバイアス回路４３は、波長チャープの小さい領域でＥＡ変調器４０Ｂを動作させるための直流バイアス電圧（固定値）をＥＡ変調器４０Ｂに印加し、ＥＡ駆動回路４４は、入力信号に応じた電圧信号を信号重畳部４５に出力し、信号重畳部４５により前記出力信号に応じた電圧信号にＥＡバイアス回路４３から出力される直流バイアス電圧に重畳させて、ＥＡ変調器４０Ｂに印加する。
この結果、レーザダイオード４０Ａの出射光がＥＡ変調器４０Ｂにより変調され、その変調光が集光レンズ４５を介して光ファイバ４６に出射される。
【０００９】
次に、図５におけるＥＡ−ＬＤモジュール４０の具体的構成を図５に示す。図５において、ＥＡ−ＬＤモジュール４０は、レーザダイオード４００と、ＥＡ変調器４０１と、ＥＡ変調器４０１に並列接続された終端抵抗４０２とを有している。
ＥＡ変調器４０１のカソードは接地され、ＥＡ変調器４０１のアノードはカップリングコンデンサ４０３を介して入力端子４１１に接続されるとともに、インダクタ４０４を介して入力端子４１０に接続されている。
【００１０】
上記構成において、入力端子４１０には、直流バイアス電圧が印加され、入力端子４１１には、伝送する入力信号（データ信号）である変調信号（交流的信号）が入力される。ＥＡ変調器４０１は、入力端子４１０から供給される直流バイアス電圧（負電圧）により、チャーピングが少ない領域で駆動され、カップリングコンデンサ４０３を介して入力端子４１１より入力される変調信号により駆動される。この結果、レーザダイオード４００からの出射光の光吸収量が変化し、上記入力信号により変調された変調光がＥＡ変調器４０１より出射される。
【００１１】
ところで、ＥＡ変調器４０Ｂに供給する直流バイアス電圧は、ＥＡバイアス回路４３の温度特性や回路素子の特性の経時変化により、また変調信号電圧は、ＥＡ駆動回路４４の温度特性や回路素子の特性の経時変化により、それぞれ、変動する。図６に、ＥＡ変調器の入出力特性を示す。
【００１２】
ＥＡ変調器の光出力は、曲線Ｐで示すように、ＥＡ変調器に印加されるバイアス電圧（駆動信号）に応じて、すなわち、直流バイアス電圧及び変調信号に応じて非線形に変化する。図６において、Ｖ０はＥＡ駆動回路４４より出力される変調信号のローレベルを、Ｖ１は変調信号のハイレベルを、ＶdcはＥＡバイアス回路４３よりＥＡ変調器に印加される直流バイアス電圧を、ＶmodはＥＡ変調器の駆動振幅を、夫々示している。
【００１３】
ＥＡ駆動回路４４より出力される変調信号がＶ０のとき、ＥＡ変調器から出力される光出力はＰ０（ローレベル）であり、ＥＡ駆動回路４４より出力される変調信号がＶ１のとき、ＥＡ変調器から出力される光出力はＰ１（ハイレベル）になる。ここで、ＥＡ変調器４０Ｂの光出力の平均値Ｐaveは、Ｐave＝（Ｐ１＋Ｐ０）／２であり、消光比ＥＲはＥＲ＝Ｐ１／Ｐ０である。
【００１４】
上述したＥＡ変調器の入出力特性から、ＥＡ変調器の駆動振幅Ｖmodは、直流バイアス電圧Ｖdcを中心にして、変化する。したがって、ＥＡ変調器の駆動振幅Ｖmodが大きくなると、変調信号のハイレベルＶ１は高くなり、ＥＡ変調器の光出力Ｐ１は、増加する。このとき光出力はＰ０（ローレベル）の変化量ΔＰ０は小さいので、光出力の平均値Ｐaveは、増加する。
【００１５】
また、ＥＡ変調器の駆動振幅Ｖmodが小さくなると、変調信号のハイレベルＶ１は低くなり、変調信号のローレベルＶ０は高くなるので、光出力の平均値Ｐaveは減少し、消光比ＥＲは低下する。
【特許文献１】特開２００５−４５５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述したように、温度特性、あるいは回路素子の特性の経時変化に起因するＥＡバイアス回路及びＥＡ駆動回路４４の出力変動、特に入力信号に基づく変調信号を出力するＥＡ駆動回路４４の出力が変動すると、ＥＡ変調器の光出力が変動するために、これを抑制する必要がある。
【００１７】
ＥＡ変調器の光出力を安定させる方法としては、ＥＡ変調器の温度の安定化を図ることが一般的である。従来のこの種の光送信器の構成を図８に示す。同図において、光送信器５００は、入力される電気信号に応じて変調された信号光を発生する機能を有する。光送信器５００は駆動回路５０３と、バイアス回路５０４と、加算器５０５と、光源５０６と、波長制御回路５０７と、電界吸収型光変調器５０８と、制御手段５０９と、温度制御回路５１０とを有している。
【００１８】
駆動回路５０３は、入力される電気信号に応じた変調信号を発生し、バイアス回路５０４は、バイアス電圧を発生し、加算器５０５は、バイアス電圧に電気信号に応じた変調信号を重畳して印加電圧を生成する機能を有している。
光源５０６は、複数の波長のうちの任意に選択された波長のキャリア光を出力する、例えばＤＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｌａｓｅｒ）等が適用される半導体レーザからなるものである。波長制御回路５０７は、光源６から波長設定情報に応じた波長のキャリア光が出力されるように、その光源６を制御するものである。
【００１９】
ＥＡ変調器（電界吸収型光変調手段）５０８は、加算器５０５からの印加電圧に応じて光源５０６により発生されたキャリア光を吸収することにより強度変調された信号光を出力する機能を有している。
制御手段５０９は、波長制御回路５０７に所定の波長に応じた波長設定情報を出力すると共に、その所定の波長に応じたＥＡ変調器５０８の最適な温度条件となる温度設定情報を出力するものである。
温度制御回路５１０は、温度設定情報に応じてＥＡ変調器５０８の温度を調整する機能を有している。
【００２０】
駆動回路５０３は、電気信号入力端子５０２から入力される電気信号に対応した変調信号を発生する。バイアス回路５０４は、ＥＡ変調器５０８に印加するバイアス電圧を発生し、加算器５０５では、バイアス電圧に電気信号に応じた変調信号を重畳して印加電圧を生成し、その印加電圧をＥＡ変調器５０８に供給する。
制御手段５０９は、光源５０６から発生されるキャリア光が所定の波長になるように、波長制御回路５０７にその所定の波長に応じた波長設定情報を出力する。また、制御手段９は、ＥＡ変調器８に入力されるキャリア光の波長に最も適した温度となるような温度設定情報を温度制御回路１０に出力する。
【００２１】
図９は選択波長・最適温度テーブルを示す説明図である。制御手段５０９には、このような選択波長・最適温度テーブルが記憶されており、選択波長の中から所望の波長を一つ選択し（例えばλ３）、その選択波長λ３に応じた波長設定情報を波長制御回路５０７に出力する。また、制御手段５０９では、その選択波長λ３に応じた最適温度Ｔ３を抽出し、その最適温度Ｔ３に応じた温度設定情報を温度制御回路５１０に出力する。
【００２２】
光源５０６は、例えば、内部温度に応じて発生する出力光の波長が変化する半導体レーザと、波長の変化により透過率の異なる複数の波長ロッカーと、各波長ロッカーから出力される光パワーを検出するモニタＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）と、供給電流に応じて半導体レーザを吸熱または加熱するヒータ（ペルチェ素子）とを備えたものである。
波長制御回路５０７では、制御手段５０９からの波長設定情報（例えばλ３）に応じた制御電流をヒータに供給し、ヒータにより半導体レーザを吸熱または加熱する。内部温度の変化により半導体レーザから発生される出力光の波長が変化するので、各波長ロッカーを透過する出力光の光パワーも変化する。
【００２３】
モニタＰＤでは、各波長ロッカーを透過する出力光の光パワーを検出し、波長制御回路５０７にフィードバックする。波長制御回路５０７では、複数の波長ロッカーのうち、波長設定情報に応じた波長λ３を透過する波長ロッカーの光パワー検出信号が一定になるように、ヒータに供給する制御電流を調整し、光源６から所望の波長λ３のキャリア光が発生されるように制御する。
このようにして、光源５０６からは、波長設定情報λ３に応じた波長のキャリア光が出力される。
【００２４】
また、ＥＡ変調器５０８は、例えば、供給電流に応じてＥＡ変調器８を吸熱または加熱するヒータ（ペルチェ素子）と、ＥＡ変調器８の内部温度を検出するセンサ（サーミスタ）とを備えたものである。
温度制御回路５１０では、制御手段５０９からの温度設定情報（例えばＴ３）に応じた制御電流をヒータに供給し、ヒータにより半導体レーザを吸熱または加熱する。温度制御回路５１０では、センサからのＥＡ変調器８の内部温度に応じた温度検出信号が温度設定情報Ｔ３に一定になるように、ヒータに供給する制御電流を調整する。
【００２５】
このようにして、ＥＡ変調器５０８は、温度制御回路５１０により制御手段５０９からの温度設定情報Ｔ３に応じて温度調整される。
ＥＡ変調器５０８では、加算器５０５からの印加電圧に応じて光源５０６により発生されたキャリア光を吸収することにより強度変調された信号光を出力するが、この時、温度制御回路５１０により、そのキャリア光の波長に最も適した温度になるように調整され、出力される信号光キャリア光の波長、バイアス条件によらずチャープ係数の変化を最小限とすることができる。
【００２６】
上述したように、従来の光送信機にあっては、ＥＡ変調器の光出力を安定させる方法としては、ＥＡ変調器の温度の安定化を図ることが一般的であり、ＥＡ変調器の駆動回路の温度特性の安定化については考慮されていなかった。
このため、駆動回路の周囲温度の変化に対応して、変調信号の駆動振幅の変動を精度良く制御することができないという問題が有った。
【００２７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、駆動回路の周囲温度の変化に対応して、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することができる光送信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記目的を達成するために本発明の光送信機は、光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器と、該外部変調器を駆動する駆動回路とを備えた光送信機において、前記駆動回路は、前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、前記駆動回路の周辺温度に基づいて前記駆動電圧の振幅値を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００２９】
上記構成の本発明の光送信機は、前記駆動回路において、電圧供給手段により前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧が供給され、制御手段により前記駆動回路の周辺温度に基づいて前記駆動電圧の振幅値が制御される。
これにより、駆動回路の周囲温度の変化に対応して、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することが可能となる。
【００３０】
また、本発明の光送信機は、光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器と、該外部変調器を駆動する駆動回路とを備えた光送信機において、前記駆動回路は、前記駆動回路の周囲温度を検出する温度検出手段と、前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、前記温度検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて予め記憶している前記駆動回路の周囲温度と駆動電圧の振幅値との関係を示すデータを参照して、前記駆動電圧の振幅値を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００３１】
上記構成の本発明の光送信機は、前記駆動回路において、温度検出手段により前記が検出され、電圧供給手段により前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧が供給される。
制御手段は、前記温度検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて予め記憶している前記駆動回路の周囲温度と駆動電圧の振幅値との関係を示すデータを参照して、前記駆動電圧の振幅値を制御する。
これにより、検出された駆動回路の周囲温度に基づいて実験的に求めた駆動振幅値と周囲温度との関係を示すデータ、例えば、テーブルを参照して、一義的にフィードフォワード制御を行うことにより、駆動回路の周囲温度の変化に対し、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように制御することができる。
【００３２】
また、本発明の光送信機は、光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器の駆動回路において、前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、前記駆動電圧の振幅を設定する制御手段と、前記電圧供給手段により前記外部変調器に供給される駆動電圧を検出する電圧検出手段とを有し、前記制御手段は、前記電圧検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて前記駆動電圧が予め定められた振幅値になるように、前記電圧供給手段を制御することを特徴とする。
【００３３】
上記構成の外部変調器の駆動回路では、電圧供給手段により、外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、入力信号に応じた駆動電圧が供給される。
電圧検出手段により前記電圧供給手段が前記外部変調器に供給する駆動電圧が検出され、制御手段は、前記電圧検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて前記駆動電圧が予め定められた振幅値になるように、前記電圧供給手段を制御する。
これにより、駆動回路の周囲温度の変化に応じて、常時、外部変調器の駆動電圧（変調信号）の駆動振幅が予め定められた振幅値になるように制御され、駆動回路の周囲温度の変化に対し、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、制御手段により、駆動回路の周囲温度の変化に応じて、常時、外部変調器の駆動電圧（変調信号）の駆動振幅が予め定められた振幅値になるように制御されるようにしたので、駆動回路の周囲温度の変化に対し、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
[第１実施形態]
図１に本発明の実施形態に係る光送信機の構成を示す。光送信機に使用される外部変調回路としてＥＡ変調器を例にとり、説明する。図１において、１は、レーザダイオード１０とＥＡ変調器１１が集積化されたＥＡ−ＬＤモジュール、２は入力信号に応じてＥＡ変調器１１への入射光を変調するＥＡ駆動回路である。Ｒ１は終端抵抗である。
【００３６】
ＥＡ駆動回路２の駆動信号（変調信号）は、カップリングコンデンサＣ２２を介してＥＡ変調器１１に印加される。
また、ＥＡ変調器１１には、入力端子１００よりインダクタＬ１を介して直流バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００３７】
ＥＡ駆動回路２は差動対のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２と、定電流源２０を有している。ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは終端抵抗Ｒ２を介して、ＮＰＮトランジスタＱ２は終端抵抗Ｒ３を介してそれぞれ駆動電源ＶＤＲが供給される電源端子１０１に接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタは共通接続され、定電流源２０を介して接地されている。
【００３８】
ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタはインダクタＬ２を介してプルアップ電源ＶＰが供給される電源端子１０２に、ＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタはインダクタＬ３を介してプルアップ電源ＶＰが供給される電源端子１０３にそれぞれ、接続されている。
【００３９】
また、ＮＰＮトランジスタＱ１のベースには入力端子１０４よりデータ信号（Ｎ）が、ＮＰＮトランジスタＱ２のベースには入力端子１０５よりデータ信号（Ｐ）が入力される。データ信号（Ｎ）とデータ信号（Ｐ）は論理１、論理０の２値信号であり、互いに逆相の信号である。
【００４０】
ＥＡ駆動回路２からＥＡ変調器１１に出力される変調信号の駆動振幅は、制御端子１０７より定電流源２０に入力される制御電圧ＶＣにより設定されるようになっている。この制御電圧ＶＣは、制御回路３により設定される。
また、出力端子１０６からは、定電流源２０より、変調信号の駆動振幅を示すモニタ電流ＩＭが出力されるようになっている。抵抗Ｒ５はモニタ電流検出抵抗であり、抵抗Ｒ５によりモニタ電圧ＶＭが出力されるようになっている。
【００４１】
制御回路３は、出力端子１０６より駆動振幅を示すモニタ電圧ＶＭを取り込み、駆動振幅の目標設定電圧Ｖ０と比較し、その差分に応じた制御電圧ＶＣをＥＡ駆動回路６０の制御端子１０７に出力する。
したがって、ＥＡ駆動回路２の周囲温度（環境温度）が変動しても、常時、ＥＡ駆動回路２からＥＡ変調器１１に出力される変調信号の駆動振幅が所望の振幅Ｖ０に維持されるように制御される。
【００４２】
図２に本発明の実施形態に係るＥＡ駆動回路において、制御回路３により変調信号の駆動振幅の設定制御を行った場合と、制御を行わない場合について、変調器１１における光出力パワー（dＢｍ）の変動量と、消光比の変動量を夫々、比較して示す。同図から明らかなように、制御回路３により、変調信号の駆動振幅の設定制御を行った場合には、光出力パワー及び消光比とも、大幅に改善されていることが判る。
【００４３】
このように、本発明の第１実施形態によれば、ＥＡ駆動回路の周囲温度の変化に対応して、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように精度良く制御することができる。
【００４４】
[第２実施形態]
本発明の第２実施形態に係る光送信機は、検出された、外部変調器の駆動回路の周囲温度に基づいて、予め記憶されている実験的に求めた駆動回路の駆動振幅値と周囲温度との関係を示すデータ（例えば、テーブル）を参照して、駆動電圧の振幅値をフィードフォワード制御するようにしたことを特徴とするものである。
本発明の第２実施形態に係る光送信機の構成を図３に示す。
図３において、５０は、レーザダイオード５１とＥＡ変調器５２が集積化されたＬＤ−ＥＡモジュール、６０は入力信号に応じてＥＡ変調器５２への入射光を変調するＥＡ駆動回路である。Ｒ１２は終端抵抗である。
ＥＡ駆動回路６０の駆動信号（変調信号）は、カップリングコンデンサ５４を介してＥＡ変調器５２に印加される。
また、ＥＡ変調器５２には、入力端子５５よりインダクタＬ１０を介して直流バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００４５】
ＥＡ駆動回路６０は差動対のＮＰＮトランジスタＱ１０、Ｑ１１と、定電流源６１を有している。ＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタは終端抵抗Ｒ１０を介して、ＮＰＮトランジスタＱ１１は終端抵抗Ｒ１１を介してそれぞれ駆動電源が供給される電源端子６２に接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ１０、Ｑ１１のエミッタは共通接続され、定電流源６１を介して接地されている。
【００４６】
ＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタはインダクタＬ１１を介してプルアップ電源が供給される電源端子６６に、ＮＰＮトランジスタＱ１１のコレクタはインダクタＬ１２を介してプルアップ電源が供給される電源端子６７にそれぞれ、接続されている。
また、ＮＰＮトランジスタＱ１０のベースには入力端子６３よりデータ信号（Ｎ）が、ＮＰＮトランジスタＱ１１のベースには入力端子６４よりデータ信号（Ｐ）が入力される。データ信号（Ｎ）とデータ信号（Ｐ）は論理１、論理０の２値信号であり、互いに逆相の信号である。
【００４７】
ＥＡ駆動回路６０から出力されるＥＡ変調器５２に出力される変調信号の振幅は、制御端子６５より定電流源６１に入力される制御電圧により設定されるようになっている。この制御電圧は、温度検出回路７０と、Ａ／Ｄ変換器７１と、制御部（ＭＰＵ）７２と、Ｄ／Ａ変換器７３とからなる変調信号振幅設定部により設定される。制御部７２には、予め、ＥＡ駆動回路６０の温度特性、すなわち、ＥＡ駆動回路６０の周囲温度と、駆動振幅値（駆動電圧の振幅値）との関係を示す温度特性を示すデータが内蔵するメモリに記憶されている。
【００４８】
上記構成において、温度検出回路７０によりＥＡ駆動回路６０の周囲温度（環境温度）が検出され、該検出出力がＡ／Ｄ変換器７１によりディジタル信号に変換されて制御部７２に入力される。制御部７２では、温度検出回路７０により検出された温度と、制御部７２に内蔵されたメモリに記憶されている温度特性を参照して、定電流源６１に設定すべき駆動振幅値を示すデータをＤ／Ａ変換器７３に出力する。駆動振幅を示すデータはＤ／Ａ変換器７３でアナログの制御電圧に変換され、制御端子６５より定電流源６１に出力される。この結果、ＥＡ駆動回路６０より、カップリングコンデンサ５４を介してＥＡ変調器５２に温度特性を考慮した変調信号が供給される。
【００４９】
このように、本発明の第２実施形態によれば、検出された駆動回路の周囲温度に基づいて、予め記憶されている実験的に求めた駆動振幅値と周囲温度との関係を示すデータ（例えば、テーブル）を参照して、フィードフォワード制御を行うことにより、駆動回路の周囲温度の変化に対し、変調信号の駆動振幅の変動を抑制するように制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光送信機の構成を示す回路図。
【図２】図１に示した本発明の第１実施形態に係る光送信機の効果を説明するための図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る光送信機の構成を示す回路図。
【図４】レーザ出力の直接変調方式における駆動回路の構成を示すブロック図。
【図５】レーザ出力の外部変調方式における外部変調器の駆動回路の構成を示すブロック図。
【図６】図５におけるＥＡ−ＬＤモジュールの具体的構成を示す回路図。
【図７】ＥＡ変調器の入出力特性を示す特性図。
【図８】従来の光送信機の具体的構成を示すブロック図。
【図９】選択波長・最適温度テーブルを示す説明図。
【符号の説明】
【００５１】
１…ＥＡ−ＬＤモジュール、２…ＥＡ駆動回路、３…制御回路、１０…レーザダイオード、１１…ＥＡ変調器、２０…電流源、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…インダクタ、２０、２１…コンデンサ、Ｑ１、Ｑ２…ＮＰＮトランジスタ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…終端抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器と、該外部変調器を駆動する駆動回路とを備えた光送信機において、
前記駆動回路は、前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、
前記駆動回路の周辺温度に基づいて前記駆動電圧の振幅値を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする光送信機。
【請求項２】
光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器と、該外部変調器を駆動する駆動回路とを備えた光送信機において、
前記駆動回路は、
前記駆動回路の周囲温度を検出する温度検出手段と、
前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、
前記温度検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて予め記憶している前記駆動回路の周囲温度と駆動電圧の振幅値との関係を示すデータを参照して、前記駆動電圧の振幅値を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする光送信機。
【請求項３】
光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器と、該外部変調器を駆動する駆動回路とを備えた光送信機において、
前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、
前記駆動電圧の振幅を設定する制御手段と、
前記電圧供給手段により前記外部変調器に供給される駆動電圧を検出する電圧検出手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記電圧検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて前記駆動電圧が予め定められた振幅値になるように、前記電圧供給手段を制御することを特徴とする光送信機。
【請求項１】
光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器と、該外部変調器を駆動する駆動回路とを備えた光送信機において、
前記駆動回路は、前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、
前記駆動回路の周辺温度に基づいて前記駆動電圧の振幅値を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする光送信機。
【請求項２】
光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器と、該外部変調器を駆動する駆動回路とを備えた光送信機において、
前記駆動回路は、
前記駆動回路の周囲温度を検出する温度検出手段と、
前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、
前記温度検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて予め記憶している前記駆動回路の周囲温度と駆動電圧の振幅値との関係を示すデータを参照して、前記駆動電圧の振幅値を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする光送信機。
【請求項３】
光源からの出射光を入力信号に基づいて変調する外部変調器と、該外部変調器を駆動する駆動回路とを備えた光送信機において、
前記外部変調器に対し、直流バイアス電圧に重畳させて、前記入力信号に応じた駆動電圧を供給する電圧供給手段と、
前記駆動電圧の振幅を設定する制御手段と、
前記電圧供給手段により前記外部変調器に供給される駆動電圧を検出する電圧検出手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記電圧検出手段の検出出力を取り込み、該検出出力に基づいて前記駆動電圧が予め定められた振幅値になるように、前記電圧供給手段を制御することを特徴とする光送信機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１８８７５８（Ｐ２００９−１８８７５８Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６８１６（Ｐ２００８−２６８１６）
【出願日】平成２０年２月６日（２００８．２．６）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月６日（２００８．２．６）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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