JP2000278215A - Optical transmission equipment - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザダイオードの特性劣化に対して消光不
良及び発光遅延を抑えて光出力を一定に維持するための
駆動データの最適化処理を特別な経験則を要すること無
く可能にする。
【解決手段】 レーザダイオード(100)の特性劣化
を変調電流の異常として検出し、制御手段(170)
は、この状態で発光遅延を生ずるレーザダイオードに流
す全体の駆動電流値は変えずに、所定電流量づつバイア
ス電流を増やし、変調電流を減らすように駆動データを
操作する。この処理を繰返していくと、レーザダイオー
ドのバイアス電流はいずれ閾値電流を越える消光不良を
生ずることになる。この発光遅延から消光不良の変化点
を検出すると、その直前の変調電流及びバイアス電流
が、レーザダイオードの劣化した特性に忠実若しくは近
似した電流になっている。これを最適駆動電流として採
用する
(57) [Problem] To optimize drive data for maintaining constant light output by suppressing quenching failure and light emission delay against characteristic deterioration of laser diode without requiring special rules of thumb. To SOLUTION: A characteristic deterioration of a laser diode (100) is detected as an abnormal modulation current and a control means (170).
Operates the drive data such that the bias current is increased by a predetermined current amount and the modulation current is reduced without changing the overall drive current value flowing through the laser diode that causes a light emission delay in this state. When this process is repeated, the quenching defect that the bias current of the laser diode exceeds the threshold current eventually occurs. When the change point of the extinction failure is detected from the emission delay, the modulation current and the bias current immediately before the change point are currents that are faithful or approximate to the deteriorated characteristics of the laser diode. Use this as the optimal drive current
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
を有する光伝送装置に係り、詳しくは、経年変化による
レーザダイオードの特性劣化に対してもレーザダイオー
ドの駆動電流を最適化する技術に関するものであり、例
えばディジタル光通信システムに適用して有効な技術に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission device having a laser diode, and more particularly, to a technique for optimizing a drive current of a laser diode with respect to deterioration of characteristics of the laser diode due to aging. For example, the present invention relates to a technology effective when applied to a digital optical communication system.
【0002】[0002]
【従来の技術】レーザダイオードは駆動電流が発振閾値
電流(単に閾値電流と称する)を越えると発光し、発光
強度は、閾値電流を越えた分の変調電流に比例する。レ
ーザダイオードの発光動作の応答速度を高速化するため
に、前記閾値電流若しくはその近傍の電流をバイアス電
流として常時流しておき、データ信号に対応されるパル
ス電流として前記変調電流を、そのバイアス電流に重畳
して流すことにより、光パルスを生成することができ
る。2. Description of the Related Art A laser diode emits light when a drive current exceeds an oscillation threshold current (hereinafter simply referred to as a threshold current), and the emission intensity is proportional to a modulation current exceeding the threshold current. In order to increase the response speed of the light emitting operation of the laser diode, the threshold current or a current near the threshold current is always supplied as a bias current, and the modulation current is applied to the bias current as a pulse current corresponding to a data signal. An optical pulse can be generated by overlapping and flowing.
【0003】光通信を安定に行なうには、発光時の光強
度が一定であることが必要である。このとき、レーザダ
イオードの発光特性は温度に大きく依存する。すなわ
ち、閾値電流は温度が高くなるに従って大きくされ、ま
た、所定の発光強度を得るために必要な変調電流も温度
が高くなるに従って大きくされる。また、レーザダイオ
ードの発光特性は経年変化により劣化し、使用期間が長
くなるに従って、閾値電流が大きくなり、所定の発光強
度を得るために必要な変調電流も大きくなる。しかも、
温度や経年変化に応じた上記特性変化は閾値電流と変調
電流との間で相違する。In order to stably perform optical communication, it is necessary that the light intensity at the time of light emission is constant. At this time, the light emitting characteristics of the laser diode greatly depend on the temperature. That is, the threshold current is increased as the temperature increases, and the modulation current required to obtain a predetermined light emission intensity is also increased as the temperature increases. In addition, the emission characteristics of the laser diode deteriorate with aging, and as the period of use increases, the threshold current increases, and the modulation current required to obtain a predetermined emission intensity also increases. Moreover,
The characteristic change according to temperature and aging differs between the threshold current and the modulation current.
【0004】そのような特性変化に対し、レーザダイオ
ードに対設されたフォトダイオードの電流からレーザダ
イオードの発光強度の平均レベルを検出し、この検出レ
ベルの低下相当分だけバイアス電流を増加させること
で、一定の発光強度を得ることができるようにしたオー
トパワーコントロール技術が従来採用されている。この
技術について記載された文献の例としては特開平8−2
04268号公報がある。In response to such a characteristic change, the average level of the emission intensity of the laser diode is detected from the current of the photodiode provided opposite to the laser diode, and the bias current is increased by an amount corresponding to the decrease in the detected level. Conventionally, an auto power control technique capable of obtaining a constant luminous intensity has been employed. An example of a document describing this technique is disclosed in JP-A-8-2
No. 04268.
【0005】しかしながら、上記従来技術では、バイア
ス電流だけを変化させ、変調電流については制御してい
ない。この制御の結果、バイアス電流が閾値電流を越え
れば、消光不良を生じ、逆にバイアス電流が閾値電流よ
りも小さければ発光遅延を生じる。要するに上記従来技
術は、温度変化や経年変化によるレーザダイオードの閾
値電流等の特性変化に対して、バイアス電流と変調電流
の総和だけを制御するに過ぎなかった。[0005] However, in the above prior art, only the bias current is changed, and the modulation current is not controlled. As a result of this control, if the bias current exceeds the threshold current, extinction failure occurs, and if the bias current is smaller than the threshold current, light emission delay occurs. In short, the above prior art merely controls only the sum of the bias current and the modulation current with respect to a characteristic change such as a threshold current of the laser diode due to a temperature change or an aging change.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者は、周
囲温度の変化及び経年変化によるレーザダイオードの特
性劣化に対して消光不良及び発光遅延を最小限に抑えて
光出力を一定に維持することができる光伝送装置を先に
出願した(PCT/JP97/03260)。この出願
の技術は、所定の発光強度を得るのに必要な変調電流と
バイアス電流とを決定するための駆動データを所定の温
度毎に予め記憶手段に用意しておき、温度に応じて記憶
手段から駆データを取得し、取得した駆動データに基づ
いてレーザダイオードのバイアス電流と変調電流とを制
御する。さらに、レーザダイオードの発光強度が一定に
なるように前記バイアス電流又は変調電流をフィードバ
ック制御するオートパワーコントロールを行う。動作時
には、オートパワーコントロールにより発光強度が一定
にされたレーザダイオードに実際に流れる駆動電流を計
測すると共に、計測された駆動電流とその時の検出温度
に応ずる駆動データによって決まる駆動電流との差分が
許容範囲を越えるか否かを検出し、許容範囲を越えたと
き、前記駆動電流の差分をバイアス電流と変調電流の夫
々の増分として規定するように前記記憶手段上の当該温
度に係る駆動データを更新する。このとき、前記差分を
どのように変調電流とバイアス電流に振り分けるかは経
験則などを利用して決める。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the inventor of the present invention has been to maintain a constant light output by minimizing quenching failure and light emission delay with respect to deterioration in characteristics of a laser diode due to changes in ambient temperature and aging. (PCT / JP97 / 03260). According to the technique of this application, drive data for determining a modulation current and a bias current required to obtain a predetermined light emission intensity are prepared in advance in a storage unit for each predetermined temperature, and the storage unit is controlled in accordance with the temperature. And control the bias current and the modulation current of the laser diode based on the obtained drive data. Further, an automatic power control is performed in which the bias current or the modulation current is feedback-controlled so that the emission intensity of the laser diode becomes constant. During operation, the drive current actually flowing through the laser diode whose emission intensity is kept constant by the auto power control is measured, and the difference between the measured drive current and the drive current determined by the drive data corresponding to the detected temperature at that time is allowed. It is detected whether or not the temperature exceeds the range, and when the temperature exceeds the allowable range, the driving data relating to the temperature on the storage means is updated so as to define the difference between the driving currents as the increment of the bias current and the modulation current, respectively. I do. At this time, how to divide the difference between the modulation current and the bias current is determined by using an empirical rule or the like.
【0007】本発明の目的は、レーザダイオードの特性
劣化に応じた駆動データの補正を経験則などに負うこと
無く簡単に且つ正確に行うことができる光伝送装置を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical transmission device which can easily and accurately correct drive data in accordance with deterioration in characteristics of a laser diode without depending on empirical rules.
【0008】本発明の別の目的は、経年変化によるレー
ザダイオードの特性劣化に対して消光不良及び発光遅延
を最小限に抑えて光出力を一定に維持することが容易な
光伝送装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide an optical transmission device that can easily maintain a constant optical output by minimizing quenching failure and emission delay with respect to deterioration in characteristics of a laser diode due to aging. It is in.
【0009】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application.
【0011】すなわち、レーザダイオード(100)に
バイアス電流(IB)を流し、データ信号に対応される
パルス電流としての変調電流(Im)を前記バイアス電
流に重畳して流すことにより、光パルスを生成する光伝
送装置(1)は、雰囲気温度に応ずる駆動データを記憶
手段(173)から選択して前記バイアス電流及び変調
電流を初期的に決定し、前記駆動データの操作によって
前記レーザダイオードの光出力を一定値に保つように前
記変調電流をフィードバック制御する制御手段(17
0)を有する。前記制御手段は、前記レーザダイオード
に発光遅延を生じさせる変調電流の異常に応答して、所
定量づつバイアス電流を増加し且つ変調電流を減少させ
る処理毎に前記レーザダイオードが消光不良を生ずる所
定の状態に至ったかを判定し、前記所定の状態に至る直
前のバイアス電流と変調電流をレーザダイオードの最適
駆動電流として採用するものである。That is, an optical pulse is generated by applying a bias current (IB) to the laser diode (100) and superimposing a modulation current (Im) as a pulse current corresponding to a data signal on the bias current. The optical transmission device (1) selects drive data corresponding to the ambient temperature from the storage means (173) to initially determine the bias current and the modulation current, and operates the drive data to control the optical output of the laser diode. Control means (17) for performing feedback control of the modulation current so as to keep the modulation current at a constant value.
0). The control means responds to an abnormality of the modulation current that causes the laser diode to emit light, and increases the bias current by a predetermined amount and decreases the modulation current by a predetermined amount that causes the laser diode to have an extinction failure every time a process of reducing the modulation current is performed. It is determined whether the state has been reached, and the bias current and the modulation current immediately before reaching the predetermined state are adopted as the optimum drive current of the laser diode.
【0012】レーザダイオードの特性が劣化すると、劣
化前と同じ光出力を得るには変調電流と共にバイアス電
流も大きくしなければならない。このような特性劣化を
変調電流の異常として検出する。この変調電流の異常が
生じているとき、レーザダイオードの閾値電流よりもバ
イアス電流は小さくなっており、変調電流を流してから
しばらくしないとレーザダイオードは発光しない。即ち
発光遅延を生ずる状態に有る。この状態で、レーザダイ
オードに流れる全体の電流値は変えずに、所定電流量づ
つバイアス電流を増やし、変調電流を減らすように駆動
データを操作していく。この処理を繰返していくと、レ
ーザダイオードのバイアス電流はいずれ閾値電流を越え
ることになる。この状態では変調電流をカットしてもレ
ーザダイオードは完全に消光しない。即ち、消光不良を
生ずる。前述のようにバイアス電流と変調電流の合計を
一定に保っていても、消光不良を生ずれば、レーザダイ
オードからパルス状に発光されるパルス発光の一定期間
毎の発光量(発光強度)は増加する。この発光量の増加
に着目して、前記発光遅延から消光不良の変化点を検出
できる。この変化点の直前の変調電流及びバイアス電流
は、レーザダイオードの劣化した特性に忠実若しくは近
似した電流になっている。これを最適駆動電流として採
用すれば、レーザダイオードの特性劣化に対して消光不
良及び発光遅延を最小限に抑えて光出力を一定に維持す
ることができる。この処理に経験則は要しない。しか
も、変調電流とバイアス電流の合計を一定に保って前記
駆動データの最適化を行うから、光伝送装置による伝送
可能な状態のまま、前記最適化処理を行うことができ
る。When the characteristics of the laser diode deteriorate, the bias current must be increased together with the modulation current in order to obtain the same optical output as before the deterioration. Such characteristic deterioration is detected as abnormal modulation current. When the abnormality of the modulation current occurs, the bias current is smaller than the threshold current of the laser diode, and the laser diode does not emit light for a while after the modulation current flows. That is, the light emission is delayed. In this state, the drive data is manipulated so that the bias current is increased by a predetermined amount and the modulation current is decreased without changing the overall current value flowing through the laser diode. When this process is repeated, the bias current of the laser diode will eventually exceed the threshold current. In this state, the laser diode does not completely extinguish even if the modulation current is cut. That is, extinction failure occurs. As described above, even if the sum of the bias current and the modulation current is kept constant, if the quenching failure occurs, the light emission amount (light emission intensity) of the pulse light emitted from the laser diode in a pulsed manner for each fixed period increases. I do. By paying attention to the increase in the light emission amount, the change point of the extinction failure can be detected from the light emission delay. The modulation current and the bias current immediately before this change point are currents that are faithful or approximate to the deteriorated characteristics of the laser diode. If this is adopted as the optimum drive current, it is possible to keep the light output constant by minimizing the quenching failure and the light emission delay against the characteristic deterioration of the laser diode. No empirical rules are required for this process. In addition, since the drive data is optimized while keeping the sum of the modulation current and the bias current constant, the optimization process can be performed while the optical transmission device can transmit the data.
【0013】前記変調電流の異常を簡単に判定するに
は、前記制御手段は、前記変調電流の異常時におけるレ
ーザダイオードの光出力よりも大きな光出力を前記レー
ザダイオードから得られる状態になったことを検出する
ことによって、前記消光不良を生ずる所定の状態に至っ
たかを判定すればよい。In order to easily determine whether the modulation current is abnormal, the control means may be configured to obtain a light output from the laser diode that is larger than the light output of the laser diode when the modulation current is abnormal. Is detected, it may be determined whether or not a predetermined state in which the extinction failure occurs is reached.
【0014】前記制御手段は、前記最適駆動電流に対応
させて前記記憶手段上の駆動データを更新すればよい。
これにより、駆動データの最適化処理を同じ駆動データ
に対して重ねて行う手間を省くことができる。駆動デー
タの更新後は、更新された駆動データによってレーザダ
イオードを駆動するバイアス電流及び変調電流が初期的
に決定され、この状態でフィードバック制御が行われ
る。The control means may update drive data on the storage means in correspondence with the optimum drive current.
Thereby, it is possible to save the trouble of performing the drive data optimizing process on the same drive data repeatedly. After the update of the drive data, the bias current and the modulation current for driving the laser diode are initially determined based on the updated drive data, and the feedback control is performed in this state.
【0015】前記駆動データは、例えばバイアス電流を
決めるバイアス電流駆動データと変調電流を決める変調
電流駆動データとを温度毎に対応させたデータであり、
前記駆動データを格納する記憶手段を、前記制御手段に
よって電気的に書換え可能な不揮発性メモリ(173)
とすれば、前記制御手段は、前記最適駆動電流に対応さ
せて前記記憶手段上の対応温度の前記バイアス電流駆動
データ及び変調電流駆動データの双方を更新することが
容易である。The drive data is, for example, data in which bias current drive data for determining a bias current and modulation current drive data for determining a modulation current are associated with each temperature.
Non-volatile memory (173) in which the storage means for storing the drive data is electrically rewritable by the control means
Then, the control means can easily update both the bias current drive data and the modulation current drive data at the corresponding temperature on the storage means in correspondence with the optimum drive current.
【0016】記憶手段上の駆動データの更新対象は少な
くともバイアス電流駆動データであればよい。変調電流
については前記駆動データの操作による変調電流のフィ
ードバック制御だけで対処させることも可能だから、変
調電流駆動データの更新は省いてもよい。逆に、その他
の温度のバイアス電流駆動データ及び変調電流駆動デー
タも更新しても良い。例えば、前記更新された対応温度
の前記バイアス電流駆動データ及び変調電流駆動データ
の変化率に従って、前記記憶手段上の他の温度に係る前
記バイアス電流駆動データ及び変調電流駆動データを更
に更新する。こうすれば、他の温度において毎回駆動デ
ータ最適化処理を行わなくても済むようになる。The update target of the drive data on the storage means may be at least the bias current drive data. Since the modulation current can be dealt with only by feedback control of the modulation current by operating the driving data, updating of the modulation current driving data may be omitted. Conversely, bias current drive data and modulation current drive data at other temperatures may be updated. For example, the bias current drive data and the modulation current drive data for another temperature on the storage unit are further updated according to the change rates of the bias current drive data and the modulation current drive data at the updated corresponding temperature. This eliminates the need to perform the drive data optimization process every time at another temperature.
【0017】本発明による更に詳しい態様の光伝送装置
は、レーザダイオード(10)と、前記レーザダイオー
ドにバイアス電流を流す第1の駆動トランジスタ(Tr
1)と、前記バイアス電流に重畳させて前記レーザダイ
オードに変調電流を流す第2の駆動トランジスタ(Tr
2)と、前記レーザダイオードの光出力に応ずるモニタ
信号を形成するモニタ手段(101)と、前記第1の駆
動トランジスタに流すバイアス電流を規定するためのバ
イアス電流駆動データ及び前記第2の駆動トランジスタ
に流す変調電流を規定するための変調電流駆動データを
温度毎に保有する記憶手段(173)と、温度に応じて
前記記憶手段から前記バイアス電流駆動データ及び変調
電流駆動データを読み出し、読み出した前記バイアス電
流駆動データ及び変調電流駆動データに基づいて前記第
1の駆動トランジスタに流すバイアス電流及び第2の駆
動トランジスタに流す変調電流を初期的に決定し、前記
レーザダイオードの光出力を既定値に保つように前記モ
ニタ信号に基づいて前記変調電流駆動データを操作する
ことにより前記変調電流をフィードバック制御する制御
手段(170)とを有する。前記制御手段は、前記レー
ザダイオードに発光遅延を生じさせる変調電流に関する
異常を検出したとき、前記バイアス電流駆動データ及び
変調電流駆動データを操作して所定量づつバイアス電流
を増加し且つ変調電流を減少させながら前記モニタ信号
を参照し、参照したモニタ信号から前記レーザダイオー
ドが消光不良を生ずる状態に至ったかを判定し、前記消
光不良に至る直前のバイアス電流及び変調電流をレーザ
ダイオードの最適駆動電流として採用するものである。
前述と同様に、前記制御手段は、前記最適駆動電流とさ
れるバイアス電流を規定するデータによって前記記憶手
段上の対応する温度のバイアス電流駆動データを更新し
てもよい。また、前記制御手段は、前記最適駆動電流と
される変調電流を規定するデータによって前記記憶手段
上の対応する温度の変調電流駆動データを更新してもよ
い。An optical transmission device according to a more detailed embodiment of the present invention comprises a laser diode (10) and a first driving transistor (Tr) for supplying a bias current to the laser diode.
1) and a second drive transistor (Tr) that passes a modulation current to the laser diode in a manner superimposed on the bias current.
2), a monitor means (101) for forming a monitor signal corresponding to the optical output of the laser diode, bias current drive data for defining a bias current flowing through the first drive transistor, and the second drive transistor Storage means (173) for holding modulation current drive data for each temperature for defining a modulation current to flow through the memory; and reading the bias current drive data and the modulation current drive data from the storage means in accordance with the temperature, and A bias current flowing through the first driving transistor and a modulation current flowing through the second driving transistor are initially determined based on the bias current driving data and the modulation current driving data, and the light output of the laser diode is kept at a predetermined value. By manipulating the modulated current drive data based on the monitor signal, Current and a feedback control for controlling means (170) a. The control means operates the bias current drive data and the modulation current drive data to increase the bias current by a predetermined amount and decrease the modulation current when detecting an abnormality related to the modulation current causing an emission delay in the laser diode. While referring to the monitor signal, it is determined whether the laser diode has reached a state where an extinction failure occurs from the referenced monitor signal, and a bias current and a modulation current immediately before the extinction failure are determined as an optimal drive current of the laser diode. To adopt.
As described above, the control unit may update the bias current drive data at the corresponding temperature on the storage unit with data defining the bias current that is the optimum drive current. Further, the control means may update the modulation current driving data of the corresponding temperature on the storage means with data defining the modulation current which is the optimum driving current.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】《光伝送装置》図1には光伝送装
置の一実施例が光トランシーバを中心に示されている。
同図に示される光伝送装置1には、光トランシーバ1T
と光レシーバ1Rが代表的に示されている。前記光トラ
ンシーバ1Tは、特に制限されないが、夫々個別に半導
体集積回路化されたレーザダイオードモジュール10、
LDドライバ110、入力回路12及びマイクロコンピ
ュータ17を備える。前記光レシーバ1Rは、夫々個別
に半導体集積回路化されたピンフォトダイオード13、
プリアンプ14、メインアンプ15、及び出力回路16
を備える。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS << Optical Transmission Apparatus >> FIG. 1 shows an embodiment of an optical transmission apparatus, mainly an optical transceiver.
The optical transmission device 1 shown in FIG.
And the optical receiver 1R are representatively shown. Although the optical transceiver 1T is not particularly limited, each of the laser diode modules 10 individually formed into a semiconductor integrated circuit,
An LD driver 110, an input circuit 12, and a microcomputer 17 are provided. The optical receiver 1R includes a pin photodiode 13 individually formed as a semiconductor integrated circuit,
Preamplifier 14, main amplifier 15, and output circuit 16
Is provided.
【0019】前記レーザダイオードモジュール10はレ
ーザダイオード(LDとも記す)100とモニタ用のフ
ォトダイオード(PDとも記す)101を有し、レーザ
ダイオード100の光出力は光出力端子OPOUTに出
力される。前記ピンフォトダイオード13は光入力端子
OPINから光信号を受ける。入力回路12にはデータ
入力端子DTINとクロック入力端子CLINに結合さ
れ、出力回路16はデータ出力端子DTOUTとクロッ
ク出力端子CLOUTに接続されている。The laser diode module 10 has a laser diode (also referred to as LD) 100 and a monitoring photodiode (also referred to as PD) 101, and the light output of the laser diode 100 is outputted to an optical output terminal OPOUT. The pin photodiode 13 receives an optical signal from an optical input terminal OPIN. The input circuit 12 is coupled to a data input terminal DTIN and a clock input terminal CLIN, and the output circuit 16 is connected to a data output terminal DTOUT and a clock output terminal CLOUT.
【0020】前記入力回路12はバッファメモリ120
とD型フリップフロップ(F/F)等の入力バッファ1
21を有する。バッファメモリ120は端子CLINか
らのクロック信号に同期してデータ入力端子DTINか
らのデータ信号を順次格納する。バッファメモリ120
に格納されたデータは、クロック入力端子CLINから
供給されるクロック信号に同期して入力バッファ121
に与えられ、波形整形されてドライバ回路11に供給さ
れる。The input circuit 12 includes a buffer memory 120
And input buffer 1 such as D-type flip-flop (F / F)
21. The buffer memory 120 sequentially stores the data signal from the data input terminal DTIN in synchronization with the clock signal from the terminal CLIN. Buffer memory 120
Is stored in the input buffer 121 in synchronization with the clock signal supplied from the clock input terminal CLIN.
And the waveform is shaped and supplied to the driver circuit 11.
【0021】LDドライバ110は、LD100に、そ
の閾値電流に応ずるバイアス電流を流し、入力バッファ
120から供給されるデータ信号に応じて、LD100
をオン/オフ制御するための変調電流を選択的にLD1
00に流す。PD101は、LD100が出力する光を
光電変換し、LD100の発光強度に応ずる電流を形成
する。前記LD100の光出力は光出力端子OPOUT
から光ファイバ等の伝送路に与えられる。The LD driver 110 supplies a bias current corresponding to the threshold current to the LD 100, and responds to a data signal supplied from the input buffer 120 to the LD 100.
The modulation current for on / off control of LD
Flow to 00. The PD 101 photoelectrically converts the light output from the LD 100, and forms a current corresponding to the emission intensity of the LD 100. The optical output of the LD 100 is an optical output terminal OPOUT
To a transmission line such as an optical fiber.
【0022】前記ピンフォトダイオード13は伝送路か
ら光入力端子OPINに供給された光信号を検出して受
信信号電流に変換する。この受信信号電流は、プリアン
プ14で電圧信号に変換される。変換された電圧信号は
メインアンプ15に与えられる。メインアンプ15は、
入力された電圧信号をECLレベルまで増幅する。メイ
ンアンプ15の出力を受ける出力回路16は、タイミン
グ抽出部160、識別部161及びフリップフロップの
ような出力バッファ162を有する。タイミング抽出部
160は入力信号を2系統に分け、一方を遅延させ、こ
れを他方と論理積を採り、例えば155.52MHzの
クロック成分を含むパルスを生成する。このパルスは図
示を省略するSAW(Surface Acoustic Wave)フィル
タにより155.52MHzのクロック成分のみが抽出
され、それがリミット増幅されて、クロック信号が生成
される。識別部161はメインアンプ15からの入力信
号を十分に増幅し、波形の上部と下部をスライスした信
号に整形する。出力バッファ162は前記スライスされ
た信号を前記クロック信号を用いて波形整形(パルス幅
歪みの抑圧)を行なう。出力バッファ162の出力がデ
ータ出力端子DTOUTに与えられ、前記タイミング抽
出部160で形成されたクロック信号がクロック出力端
子CLOUTに与えられる。The pin photodiode 13 detects an optical signal supplied from the transmission line to the optical input terminal OPIN and converts it into a received signal current. This received signal current is converted into a voltage signal by the preamplifier 14. The converted voltage signal is provided to main amplifier 15. The main amplifier 15
The input voltage signal is amplified to the ECL level. The output circuit 16 that receives the output of the main amplifier 15 has a timing extraction unit 160, an identification unit 161, and an output buffer 162 such as a flip-flop. The timing extractor 160 divides the input signal into two systems, delays one of the signals, takes the logical product of the delayed signal and the other, and generates a pulse including a clock component of, for example, 155.52 MHz. From this pulse, only a clock component of 155.52 MHz is extracted by a SAW (Surface Acoustic Wave) filter (not shown), which is subjected to limit amplification to generate a clock signal. The identification unit 161 sufficiently amplifies the input signal from the main amplifier 15 and shapes the upper and lower waveforms into a sliced signal. The output buffer 162 performs waveform shaping (suppression of pulse width distortion) on the sliced signal using the clock signal. The output of the output buffer 162 is provided to a data output terminal DTOUT, and the clock signal generated by the timing extraction unit 160 is provided to a clock output terminal CLOUT.
【0023】前記マイクロコンピュータ17は、特に制
限されないが、CPU(Central Processing Unit:中
央処理装置)170、RAM(Random Access Memory:
ランダムアクセスメモリ)171,ROM(Read Only
Memory:リードオンリメモリ)172、電気的消去及び
書き込み可能な不揮発性記憶装置の一例であるフラッシ
ュメモリ173、及び入出力回路(I/O)174など
を有し、それらは内部バス175に結合されている。特
に制限されないが、ROM172は定数データ等を保有
するマスクROMであり、RAM171はCPU170
のワーク領域とされ、フラッシュメモリ173はCPU
170の動作プログラムや駆動データ等を書き換え可能
に保有する。The microcomputer 17 is not particularly limited, but includes a CPU (Central Processing Unit) 170 and a RAM (Random Access Memory).
Random access memory) 171, ROM (Read Only)
Memory: a read-only memory 172, a flash memory 173, which is an example of an electrically erasable and writable nonvolatile storage device, and an input / output circuit (I / O) 174, which are coupled to an internal bus 175. ing. Although not particularly limited, the ROM 172 is a mask ROM holding constant data and the like, and the RAM 171 is
And the flash memory 173 has a CPU
An operation program 170, drive data, and the like are rewritably held.
【0024】マイクロコンピュータ17は、光伝送装置
1を全体的に制御する回路である。LD100の駆動デ
ータはフラッシュメモリ173に格納される。CPU1
70は、LD100を駆動して光伝送を行うとき、後述
の温度センサ112で検出された温度に応ずる駆動デー
タをフラッシュメモリ173から読出し、読出したデー
タに基づいてLDドライバ110によるLD100の駆
動制御を行う。すなわち、LD100の温度特性に基づ
いて作成されたデータテーブル(駆動データテーブル)
が予めフラッシュメモリ173に用意されており、CP
U170は、LD100が必要とする光出力や温度等に
応ずる駆動データをフラッシュメモリ173から選択し
て前記バイアス電流及び変調電流を初期的に決定し、更
に選択した前記駆動データの内の変調電流を決定するデ
ータを操作することによって前記LD100の光出力を
一定値に保つように前記変調電流をフィードバック制御
する。このフィードバック制御は、ソフトウェアによる
オートパワーコントロール(ソフトウェアAPCとも称
する)として位置付けることができる。マイクロコンピ
ュータによるLD100の駆動形式を簡単に言えば、バ
イアス電流は駆動データによって一義的に決定し、変調
電流は初期的に駆動データで決定した後ソフトウェアA
PCによって制御する、ということである。したがっ
て、LD100の特性が劣化すれば、少なくともソフト
ウェアAPCの対象とならないバイアス電流を最適化す
ることが必要である。この点を考慮してマイクロコンピ
ュータ17は後述する手法で駆動データを最適化するよ
うになっている。The microcomputer 17 is a circuit for controlling the entire optical transmission device 1. The drive data of the LD 100 is stored in the flash memory 173. CPU1
70 drives the LD 100 to perform optical transmission, reads drive data corresponding to a temperature detected by a temperature sensor 112 described later from the flash memory 173, and controls the LD driver 110 to drive the LD 100 based on the read data. Do. That is, a data table (drive data table) created based on the temperature characteristics of the LD 100
Are previously prepared in the flash memory 173, and the CP
The U 170 selects drive data corresponding to the optical output, temperature, and the like required by the LD 100 from the flash memory 173 to initially determine the bias current and the modulation current, and further determines the modulation current in the selected drive data. By manipulating the data to be determined, the modulation current is feedback controlled so as to keep the light output of the LD 100 at a constant value. This feedback control can be positioned as software-based automatic power control (also referred to as software APC). In simple terms, the microcomputer 100 drives the LD 100 in such a manner that the bias current is uniquely determined by the drive data, the modulation current is initially determined by the drive data, and the software A
That is, it is controlled by a PC. Therefore, if the characteristics of the LD 100 deteriorate, it is necessary to optimize at least the bias current that is not targeted by the software APC. In consideration of this point, the microcomputer 17 optimizes the driving data by a method described later.
【0025】前記マイクロコンピュータ17は、マイク
ロコンピュータインタフェース端子(マイコンインタフ
ェース端子とも称する)MCIFを介して光伝送装置内
の図示を省略するプロトコルコントローラなどに接続さ
れ、送受信制御の指示などが与えられる。マイコンイン
タフェース端子MCIFは、マイクロコンピュータ17
のモード端子、及び入出力回路の所定のポートに接続さ
れる。The microcomputer 17 is connected to a protocol controller (not shown) in the optical transmission device via a microcomputer interface terminal (also referred to as a microcomputer interface terminal) MCIF, and receives instructions for transmission / reception control and the like. The microcomputer interface terminal MCIF is connected to the microcomputer 17
Mode terminal and a predetermined port of the input / output circuit.
【0026】マイクロコンピュータ17はユーザプログ
ラムモードのほかに例えばブートモードを有する。マイ
クロコンピュータ17にユーザプログラムモードが設定
されると、CPU170はフラッシュメモリ173に格
納されている動作プログラムを実行する。ブートモード
は、フラッシュメモリ173をマイクロコンピュータ1
7の外部から直接書き換え可能にする動作モードであ
る。マイクロコンピュータ17にブートモードが設定さ
れると、入出力回路174はフラッシュメモリ173を
外部から直接書き換え可能な信号入出力状態にされる。
すなわち、ブートモードが設定されると、書き換え用の
高電圧、プログラム信号、アドレス及びデータをマイコ
ンインタフェース端子MCIFを介して前記フラッシュ
メモリ173との間でやりと可能になる。このブートモ
ードを用いて、フラッシュメモリ173に前記駆動デー
タを初期的に書き込んだり、CPU170の動作プログ
ラムを書き込むことができる。更にフラッシュメモリ1
73の書き換えも可能である。フラッシュメモリ173
に対するデータ書き込みや書き換えは、マイクロコンピ
ュータ17のユーザプログラムモードでも可能であり、
CPU170はフラッシュメモリ173の書換え制御プ
ログラムを実行することにより、フラッシュメモリ17
3が保有する前記駆動データ等を書き換えることができ
る。The microcomputer 17 has, for example, a boot mode in addition to the user program mode. When the user program mode is set in the microcomputer 17, the CPU 170 executes the operation program stored in the flash memory 173. The boot mode stores the flash memory 173 in the microcomputer 1
7 is an operation mode in which rewriting can be performed directly from the outside. When the boot mode is set in the microcomputer 17, the input / output circuit 174 sets the flash memory 173 to a signal input / output state in which external flash memory can be directly rewritten.
That is, when the boot mode is set, a high voltage for rewriting, a program signal, an address and data can be exchanged with the flash memory 173 via the microcomputer interface terminal MCIF. Using this boot mode, the drive data can be initially written in the flash memory 173, and the operation program of the CPU 170 can be written. Flash memory 1
Rewriting of 73 is also possible. Flash memory 173
Can be written or rewritten in the user program mode of the microcomputer 17,
The CPU 170 executes the rewriting control program of the flash memory 173 to
3 can be rewritten.
【0027】図2には光伝送装置の全体的なブロック図
が示される。同図に示される光伝送装置は、特に制限さ
れないが、ATM交換機等を構成する多数のインタフェ
ースボードの内の1枚のインタフェースボードを構成す
る。前記光トランシーバ1T及び光レシーバ1Rは光フ
ァイバにより光幹線網に接続される。光トランシーバ1
T及び光レシーバ1Rの後段には、SUNI(Serial U
ser Network Interface)3が設けられており、SUN
I3における光トランシーバ1Tとの接続部ではデータ
のシリアル・パラレル変換を行い、SUNI3における
光レシーバ1Rとの接続部ではデータのパラレル・シリ
アル変換を行う。プロトコルコントローラ4は、ATM
(Asynchronous Transfer Mode:非同期通信モード)を
サポートする場合、データセルの組み立て/分解やデー
タセルの多重/分離を行なう。送信信号は、パラレル入
力回路6及び送信バッファ5を介してプロトコルコント
ローラ4に与えられる。受信信号は、プロトコルコント
ローラ4から受信バッファ7を介してパラレル出力回路
8に与えられる。パラレル入力回路6及びパラレル出力
回路8は例えば図示を省略するインタフェースケーブル
などを介して別の交換機に接続される。FIG. 2 is an overall block diagram of the optical transmission device. Although not particularly limited, the optical transmission device shown in FIG. 1 constitutes one interface board out of a number of interface boards constituting an ATM switch or the like. The optical transceiver 1T and the optical receiver 1R are connected to an optical trunk network by an optical fiber. Optical transceiver 1
After the T and the optical receiver 1R, a SUNI (Serial U
ser Network Interface) 3 and SUN
At the connection with the optical transceiver 1T at I3, serial / parallel conversion of data is performed, and at the connection with the optical receiver 1R at SUNI3, parallel / serial conversion of data is performed. The protocol controller 4 is an ATM
(Asynchronous Transfer Mode), assemble / disassemble data cells and multiplex / demultiplex data cells. The transmission signal is provided to the protocol controller 4 via the parallel input circuit 6 and the transmission buffer 5. The reception signal is provided from the protocol controller 4 to the parallel output circuit 8 via the reception buffer 7. The parallel input circuit 6 and the parallel output circuit 8 are connected to another exchange via, for example, an interface cable (not shown).
【0028】《光トランシーバ》図3には前記光トラン
シーバ1Tの詳細な一例が示されている。前記LDドラ
イバ110は、LD100に流すバイアス電流を決定す
るトランジスタ(第1の駆動トランジスタ)Tr1と、
LD100に供給する変調電流を決定するトランジスタ
(第2の駆動トランジスタ)Tr2とを、電流源トラン
ジスタとして備える。トランジスタTr3,Tr4はL
D100に流す変調電流のオン/オフを制御するための
スイッチング用のトランジスタである。前記トランジス
タTr1〜Tr4はnpn型のバイポーラトランジスタ
とされる。<< Optical Transceiver >> FIG. 3 shows a detailed example of the optical transceiver 1T. The LD driver 110 includes a transistor (first driving transistor) Tr1 for determining a bias current flowing through the LD 100;
A transistor (second drive transistor) Tr2 for determining a modulation current to be supplied to the LD 100 is provided as a current source transistor. The transistors Tr3 and Tr4 are L
It is a switching transistor for controlling on / off of a modulation current flowing through D100. The transistors Tr1 to Tr4 are npn-type bipolar transistors.
【0029】前記トランジスタTr3,Tr4は並列接
続され、その共通エミッタが前記トランジスタTr2の
コレクタに接続され、当該トランジスタTr2のエミッ
タは抵抗R2を介して接地電圧GNDに結合されてい
る。前記トランジスタTr3のコレクタにはLD100
のカソードが結合され、当該LD100のアノードと前
記トランジスタTr4のコレクタは電源電圧Vccに共
通接続されている。The transistors Tr3 and Tr4 are connected in parallel, the common emitter is connected to the collector of the transistor Tr2, and the emitter of the transistor Tr2 is connected to the ground voltage GND via the resistor R2. LD100 is connected to the collector of the transistor Tr3.
Are connected, and the anode of the LD 100 and the collector of the transistor Tr4 are commonly connected to the power supply voltage Vcc.
【0030】前記トランジスタTr3,Tr4のスイッ
チング制御回路114は、図4にその詳細な一例が示さ
れるように、トランジスタTr5とTr6の直列回路
と、トランジスタTr7とTr8の直列回路とが電源電
圧Vccと接地電圧GNDの間に配置されている。トラ
ンジスタTr5〜Tr8はnpn型バイポーラトランジ
スタとされる。トランジスタTr6,Tr8のベースは
所定の電圧でバイアスされ、トランジスタTr5,Tr
7の負荷抵抗として機能される。換言すれば、トランジ
スタTr5とTr6の直列回路と、トランジスタTr7
とTr8の直列回路は、それぞれエミッタフォロア回路
を構成し、トランジスタTr5のエミッタが前記トラン
ジスタTr3のベースに、トランジスタTr7のエミッ
タが前記トランジスタTr4のベースに結合されてい
る。As shown in a detailed example in FIG. 4, the switching control circuit 114 for the transistors Tr3 and Tr4 includes a series circuit of the transistors Tr5 and Tr6 and a series circuit of the transistors Tr7 and Tr8 each having the power supply voltage Vcc. It is arranged between the ground voltages GND. The transistors Tr5 to Tr8 are npn-type bipolar transistors. The bases of the transistors Tr6 and Tr8 are biased at a predetermined voltage,
7 functions as a load resistance. In other words, the series circuit of the transistors Tr5 and Tr6 and the transistor Tr7
The series circuit of the transistor Tr8 and the transistor Tr8 form an emitter follower circuit. The emitter of the transistor Tr5 is connected to the base of the transistor Tr3, and the emitter of the transistor Tr7 is connected to the base of the transistor Tr4.
【0031】前記トランジスタTr5,Tr7のベース
は差動出力アンプAMPの差動出力が供給され、その入
力が反転されると、トランジスタTr3とTr4のベー
ス電位の状態が反転されるようになっている。アンプA
MPには前記セレクタ121の出力が供給される。The bases of the transistors Tr5 and Tr7 are supplied with the differential output of the differential output amplifier AMP, and when their inputs are inverted, the states of the base potentials of the transistors Tr3 and Tr4 are inverted. . Amplifier A
The output of the selector 121 is supplied to MP.
【0032】前記トランジスタTr3のベース電位が高
レベルにされるとトランジスタTr3は飽和状態に移行
され、トランジスタTr4のベースが高レベルにされる
とトランジスタTr4は飽和状態に移行される。トラン
ジスタTr3,Tr4の飽和状態への移行は相補的に行
われ、これにより、トランジスタTr3,Tr4が相補
的にスイッチング動作されることにより、電流源トラン
ジスタTr2を介してLD100にパルス状の変調電流
が流されることになる。When the base potential of the transistor Tr3 is set to a high level, the transistor Tr3 is shifted to a saturation state, and when the base of the transistor Tr4 is set to a high level, the transistor Tr4 is shifted to a saturation state. The transition of the transistors Tr3 and Tr4 to the saturated state is performed in a complementary manner, whereby the switching operation of the transistors Tr3 and Tr4 is performed in a complementary manner, so that a pulse-shaped modulation current is supplied to the LD 100 via the current source transistor Tr2. Will be washed away.
【0033】図3に示されるように、前記トランジスタ
Tr1はそのコレクタが前記トランジスタTr3のコレ
クタに結合され、そのエミッタが抵抗R1を介して接地
電圧GNDに結合されている。このトランジスタTr1
はそれに印加されるベース電圧に従ってLD100にバ
イアス電流を流す。このバイアス電流は、LD100の
消光不良や発光遅延を防止する観点よりLD100の閾
値電流近傍の電流であることが望ましいことは言うまで
もない。As shown in FIG. 3, the transistor Tr1 has a collector connected to the collector of the transistor Tr3 and an emitter connected to the ground voltage GND via the resistor R1. This transistor Tr1
Supplies a bias current to the LD 100 according to the base voltage applied thereto. Needless to say, this bias current is preferably a current near the threshold current of the LD 100 from the viewpoint of preventing quenching failure and emission delay of the LD 100.
【0034】前記PD101は抵抗R3に直列接続され
て電源電圧Vccと接地電圧GNDとの間に逆方向接続
状態で配置されている。PD101はLD100から出
力される発光強度に応じた電流を流す。The PD 101 is connected in series to the resistor R3, and is arranged between the power supply voltage Vcc and the ground voltage GND in a reverse connection state. The PD 101 supplies a current according to the light emission intensity output from the LD 100.
【0035】図3において前記マイクロコンピュータ1
7の入出力回路174は、ディジタル信号をアナログ信
号に変換するディジタル・アナログ変換回路(D/A)
176、アナログ信号をディジタル信号に変換するアナ
ログ・ディジタル変換回路(A/D)177、タイマ1
79及びその他の入出力回路178に分けて示されてい
る。前記D/A176は2個のD/A変換チャネルDA
C1,DAC2を有し、A/D177は4個のA/D変
換チャネルADC1〜ADC4を有する。In FIG. 3, the microcomputer 1
7 is a digital / analog conversion circuit (D / A) for converting a digital signal into an analog signal.
176, an analog / digital conversion circuit (A / D) 177 for converting an analog signal to a digital signal, timer 1
79 and other input / output circuits 178. The D / A 176 has two D / A conversion channels DA.
A / D 177 has four A / D conversion channels ADC1 to ADC4.
【0036】D/A変換チャネルDAC1,DAC2
は、夫々CPU170によってアクセスされる固有のレ
ジスタを有し、対応するレジスタの値をD/A変換し
て、トランジスタTr1,Tr2のベースバイアス電圧
を出力する。特に制限されないが、前記D/A変換チャ
ネルDAC1,DAC2,DAC3は、8ビットのディ
ジタル信号を256階調でアナログ信号に変換する。D / A conversion channels DAC1, DAC2
Has a unique register accessed by the CPU 170, D / A converts the value of the corresponding register, and outputs the base bias voltage of the transistors Tr1 and Tr2. Although not particularly limited, the D / A conversion channels DAC1, DAC2, and DAC3 convert an 8-bit digital signal into an analog signal in 256 gradations.
【0037】前記トランジスタTr3を介してLD10
0に流れる変調電流は、CPU170によりD/A変換
チャネルDAC2に設定された駆動データによって決定
される。LD100に流れるバイアス電流は、CPU1
70によりD/A変換チャネルDAC1に設定された駆
動データによって決定される。CPU170は、その動
作プログラムにしたがって、所望の発光強度と雰囲気温
度に応じた駆動データを駆動データテーブルから選択し
て、前記D/A変換チャネルDAC1,DAC2に設定
することにより、LD100のバイアス電流と変調電流
とを初期的に決定する。The LD10 is connected via the transistor Tr3.
The modulation current flowing to 0 is determined by the drive data set in the D / A conversion channel DAC2 by the CPU 170. The bias current flowing through the LD 100 is
70 is determined by the drive data set in the D / A conversion channel DAC1. The CPU 170 selects drive data corresponding to a desired light emission intensity and an ambient temperature from the drive data table according to the operation program and sets the data in the D / A conversion channels DAC1 and DAC2, so that the bias current of the LD 100 is reduced. The modulation current is initially determined.
【0038】また、前記A/D変換チャネルADC1〜
ADC4は、順次トランジスタTr1のエミッタ電圧、
トランジスタTr2のエミッタ電圧、PD101のアノ
ード電圧に応じて容量CAに蓄積されたモニタ電圧、温
度センサ112の出力電圧の入力に割り当てられ、割り
当てられた入力電圧に対するA/D変換を行い、A/D
変換結果をCPU170によってアクセス可能に保持す
る夫々に固有のレジスタを有する。特に制限されない
が、前記A/D変換チャネルADC1〜ADC4は、1
0ビットの変換精度を持っている。The A / D conversion channels ADC1 to ADC1
ADC4 is an emitter voltage of the transistor Tr1 sequentially,
A / D conversion is performed for the input of the monitor voltage stored in the capacitor CA and the output voltage of the temperature sensor 112 in accordance with the emitter voltage of the transistor Tr2 and the anode voltage of the PD 101, and the A / D conversion is performed on the allocated input voltage.
Each of them has its own register for holding the conversion result accessible by the CPU 170. Although not particularly limited, the A / D conversion channels ADC1 to ADC4 are 1
It has a conversion accuracy of 0 bits.
【0039】これにより、CPU170は、A/D変換
チャネルADC1〜ADC4による変換結果に基づい
て、トランジスタTr1に流れるバイアス電流、トラン
ジスタTr2に流れる変調電流、PD101が受けるL
D100の発光強度、温度センサ10で検出される温度
を、夫々必要に応じて得ることができる。CPU170
がA/D変換チャネルADC1〜ADC4のレジスタを
アクセスして上記情報を演算する動作は、特に制限され
ないが、前記タイマ179からのタイマ割込みによって
指示される。Thus, based on the conversion results of the A / D conversion channels ADC1 to ADC4, the CPU 170 adjusts the bias current flowing through the transistor Tr1, the modulation current flowing through the transistor Tr2, and the L received by the PD 101.
The emission intensity of D100 and the temperature detected by the temperature sensor 10 can be obtained as needed. CPU 170
The operation of calculating the above information by accessing the registers of the A / D conversion channels ADC1 to ADC4 is not particularly limited, but is instructed by a timer interrupt from the timer 179.
【0040】前記CPU170は、A/D変換チャネル
ADC3を介して容量CAの蓄積電圧をモニタし、これ
に基づいてLD100の発光強度(光出力の度合)を検
出することができる。例えば、図5に例示されるように
トランジスタTr3のベースに供給される信号の波形
(A)に対してLD100が(B)に示され発光波形を
形成するとすれば、所定時間若しくは所定パルス数毎に
容量CAに蓄積される電圧をA/D変換チャネルADC
3でサンプリングしてA/D変換する。このA/D変換
結果は図5の(B)に示される発光波形の一定区間毎の
斜線部の面積に比例するような値になる。CPU170
は、その値を基準値と比較することによってLD100
の発光強度を認識することができる。The CPU 170 monitors the accumulated voltage of the capacitor CA via the A / D conversion channel ADC3, and can detect the light emission intensity (degree of light output) of the LD 100 based on the monitored voltage. For example, if the LD 100 forms a light emission waveform as shown in FIG. 5B with respect to the waveform (A) of the signal supplied to the base of the transistor Tr3 as illustrated in FIG. The voltage stored in the capacitor CA is converted to an A / D conversion channel ADC.
Sampled at 3 and A / D converted. The result of the A / D conversion is a value proportional to the area of the hatched portion for each fixed section of the emission waveform shown in FIG. CPU 170
Is compared to a reference value to obtain the LD100
Can be recognized.
【0041】CPU170は前記A/D変換チャネルA
DC3を利用して検出したLD100の発光強度を前記
ソフトウェアAPCに利用する。即ち、CPU170は
前記A/D変換チャネルADC3を介して検出したLD
100の発光強度が目的値よりも大きい場合にはD/A
変換チャンネルDAC2に設定した変調電流駆動データ
を1段階大きくし、逆に検出発光強度が目的値よりも小
さいときはD/A変換チャンネルDAC2に設定した変
調電流駆動データを1段階小さくし、検出発光強度が目
的値に収束するまでフィードバック制御を行う。尚、前
記1段階とは、例えばD/A変換されるデータの最下位
ビットの1ビット分を意味する。8ビットのD/A変換
器の場合、256刻みで大きさが決定されるデータを1
刻み変化させることになる。The CPU 170 controls the A / D conversion channel A
The emission intensity of the LD 100 detected using the DC3 is used for the software APC. That is, the CPU 170 detects the LD detected via the A / D conversion channel ADC3.
When the emission intensity of 100 is higher than the target value, D / A
The modulation current drive data set in the conversion channel DAC2 is increased by one step, and conversely, if the detected light emission intensity is smaller than the target value, the modulation current drive data set in the D / A conversion channel DAC2 is reduced by one step to detect and emit light. Feedback control is performed until the intensity converges to the target value. The one stage means, for example, one bit of the least significant bit of the data to be D / A converted. In the case of an 8-bit D / A converter, data whose size is determined in 256 steps is 1
It will change in steps.
【0042】また、CPU170は、A/D変換チャネ
ルADC3を介して検出したLD100の発光強度に基
づいて、消光不良状態への遷移を検出することができ
る。例えば、図5の波形(B)を消光不良のない状態或
いは発光遅延を生ずる状態におけるLD100の発光波
形とする。この状態において、LD100に流すバイア
ス電流と変調電流の合計電流を変えずに、バイアス電流
を増やし、その分変調電流を減らして、消光不良状態に
すると、図5の波形(C)のように、トランジスタTr
3のオフ期間でもバイアス電流によってLD100が発
光し、斜線で示した発光面積は増加する。この状態への
遷移、即ち、消光不良状態への遷移は、波形(B)の状
態で検出した発光強度よりも大きな発光強度が得られる
状態を検出して識別することができる。The CPU 170 can detect the transition to the extinction failure state based on the light emission intensity of the LD 100 detected via the A / D conversion channel ADC3. For example, the waveform (B) in FIG. 5 is a light emission waveform of the LD 100 in a state where there is no extinction failure or a state where a light emission delay occurs. In this state, if the bias current is increased without changing the total current of the bias current and the modulation current flowing to the LD 100, and the modulation current is reduced by that amount to bring about the extinction failure state, as shown in the waveform (C) of FIG. Transistor Tr
Even in the off period of No. 3, the LD 100 emits light due to the bias current, and the light-emitting area indicated by oblique lines increases. The transition to this state, that is, the transition to the extinction failure state, can be identified by detecting a state in which a light emission intensity higher than the light emission intensity detected in the state of waveform (B) is obtained.
【0043】CPU170は、トランジスタTr1のエ
ミッタ電圧をA/D変換チャネルADC1を介してモニ
タし、モニタした電圧を電流に換算し、換算された電流
値とD/A変換チャネルDAC1を介してトランジスタ
Tr1に流そうとするバイアス電流とを比較し、その相
違に基づいて、バイアス電流の異常を検出することがで
きる。同様にCPU170は、トランジスタTr2のエ
ミッタ電圧をA/D変換チャネルADC2を介してモニ
タし、モニタしたエミッタ電圧を電流に換算し、換算し
た電流とD/A変換チャネルDAC2を介してトランジ
スタTr2に流そうとする変調電流とを比較し、その相
違に基づいて、変調電流の異常を検出することができ
る。The CPU 170 monitors the emitter voltage of the transistor Tr1 via the A / D conversion channel ADC1, converts the monitored voltage into a current, and converts the converted current value and the transistor Tr1 via the D / A conversion channel DAC1. Is compared with a bias current that is to be supplied to the controller, and an abnormality in the bias current can be detected based on the difference. Similarly, the CPU 170 monitors the emitter voltage of the transistor Tr2 via the A / D conversion channel ADC2, converts the monitored emitter voltage into a current, and supplies the converted current to the transistor Tr2 via the D / A conversion channel DAC2. The modulation current is compared with the modulation current to be determined, and based on the difference, an abnormality in the modulation current can be detected.
【0044】《駆動データの更新》前記LD100に供
給すべき変調電流とバイアス電流とを決定するための駆
動データは、駆動データテーブルに格納されている。こ
の駆動データテーブルは、所定の目標光出力を得るため
にD/A変換チャネルDAC1,DAC2に設定すべき
駆動データ(変調電流駆動データ、バイアス電流駆動デ
ータ)を使用環境温度毎に備え、マイクロコンピュータ
170のフラッシュメモリ173に形成される。<< Update of Drive Data >> Drive data for determining a modulation current and a bias current to be supplied to the LD 100 is stored in a drive data table. The drive data table includes drive data (modulation current drive data and bias current drive data) to be set in the D / A conversion channels DAC1 and DAC2 in order to obtain a predetermined target optical output for each use environment temperature. 170 are formed in the flash memory 173.
【0045】図6には前記LD100の駆動電流(I
d)と発光強度(P0)との関係が例示されている。同
図には、代表的に示された温度T1,T2,T3におけ
る、バイアス電流Ib(T1),Ib(T2),Ib
(T3)と、閾値電流Ith(T1),Ith(T
2),Ith(T3)と、変調電流Im(T1),Im
(T2),Im(T3)とが示されている。前記バイア
ス電流は、例えば閾値電流の大凡90%の電流に設定さ
れる。図6より明らかなように、一定発光強度を得よう
とするとき、温度が高くなれば、それに従って閾値電流
及び変調電流の双方を大きくしなければなない。一方、
図7にはLD100の温度特性が示される。同図から明
らかなように、温度(T)に対して閾値電流Ith及び
駆動電流Idは非線形特性を示すため、バイアス電流I
b及び変調電流Imも同様に、温度(T)に対して非線
形に制御する必要がある。FIG. 6 shows the drive current (I
The relationship between d) and the light emission intensity (P0) is illustrated. In the figure, the bias currents Ib (T1), Ib (T2), Ib at the temperatures T1, T2, T3 shown representatively are shown.
(T3) and threshold currents Ith (T1), Ith (T
2), Ith (T3) and modulation currents Im (T1), Im
(T2) and Im (T3). The bias current is set to, for example, approximately 90% of the threshold current. As is clear from FIG. 6, when trying to obtain a constant luminous intensity, as the temperature increases, both the threshold current and the modulation current must be increased accordingly. on the other hand,
FIG. 7 shows a temperature characteristic of the LD 100. As is clear from the figure, since the threshold current Ith and the drive current Id show nonlinear characteristics with respect to the temperature (T), the bias current Ith
Similarly, b and the modulation current Im also need to be nonlinearly controlled with respect to the temperature (T).
【0046】LD100の特性が劣化すると、劣化前と
同じ光出力を得るには変調電流と共にバイアス電流も大
きくしなければならない。この状態は図8に示される正
常時のLD100の特性波形LD(i)と、劣化後のL
D100の特性波形LD(k)とを比べれば明らかであ
る。When the characteristics of the LD 100 deteriorate, the bias current must be increased together with the modulation current in order to obtain the same optical output as before the deterioration. In this state, the characteristic waveform LD (i) of the LD 100 in the normal state shown in FIG.
It is clear from comparison with the characteristic waveform LD (k) of D100.
【0047】前記光トランシーバ1Tは、LD100の
特性劣化に対し、光送信可能な状態を維持しながら、前
記駆動データの最適化処理を行う。The optical transceiver 1T performs the process of optimizing the driving data while maintaining the optically transmittable state with respect to the characteristic deterioration of the LD 100.
【0048】図9には駆動データの更新処理を含めたC
PU170によるLD100の駆動制御手順の一例が示
される。FIG. 9 shows C including the driving data update process.
An example of a drive control procedure of the LD 100 by the PU 170 is shown.
【0049】前記光トランシーバ1Tは、マイクロコン
ピュータ17などに対するパワーオンリセットによって
光伝送動作可能にされ、LD100に対する通常の駆動
制御が開始される(S1)。マイクロコンピュータ17
による前記通常の駆動制御とは、バイアス電流と変調電
流とを初期的に決定する動作と、前記ソフトウェアAP
C動作である。前者は、温度センサ112を介して雰囲
気温度を検出し、その温度下で所要の発光強度を得るた
めに必要なバイアス電流駆動データと変調電流駆動デー
タとをフラッシュメモリ173から選択し、選択した駆
動データをD/A変換チャンネルDAC1,DAC2の
レジスタに設定し、これによって、バイアス電流と変調
電流とを初期的に決定する動作である。前記ソフトウェ
アAPC動作は、前記A/D変換チャネルADC3を介
してLD100の発光強度を検出し、その発光強度が目
的発光強度に収束するように、D/A変換チャンネル2
の変調電流駆動データを操作して、変調電流をフィード
バック制御する動作である。LD100の利用開始当初
の特性を図8の波形LD(i)とすれば、初期的に設定
されるバイアス電流はIb(i)、変調電流はIm
(i)になる。その後、LD100の特性が徐々に劣化
していくと、前記ソフトウェアAPCによって変調電流
が徐々に増やされていく。例えば図8に例示されている
ように変調電流がIm’(i)に増加される。The optical transceiver 1T is made optically operable by power-on reset of the microcomputer 17 and the like, and normal drive control of the LD 100 is started (S1). Microcomputer 17
The normal drive control by the software AP includes: an operation of initially determining a bias current and a modulation current;
C operation. The former detects the ambient temperature via the temperature sensor 112, selects bias current drive data and modulation current drive data necessary for obtaining a required light emission intensity at that temperature from the flash memory 173, and selects the selected drive. This is an operation of setting data in the registers of the D / A conversion channels DAC1 and DAC2 and thereby initially determining a bias current and a modulation current. The software APC operation detects the light emission intensity of the LD 100 via the A / D conversion channel ADC3, and controls the D / A conversion channel 2 so that the light emission intensity converges to the target light emission intensity.
In this operation, the modulation current drive data is manipulated to feedback-control the modulation current. Assuming that the characteristics at the beginning of using the LD 100 are waveform LD (i) in FIG. 8, the initially set bias current is Ib (i), and the modulation current is Im.
(I). Thereafter, when the characteristics of the LD 100 gradually deteriorate, the modulation current is gradually increased by the software APC. For example, as illustrated in FIG. 8, the modulation current is increased to Im ′ (i).
【0050】マイクロコンピュータ17はタイマ割り込
みなどを用いて定期的に変調電流をサンプリングする
(S2)。サンプリング手法は前述の通りである。サン
プリングした変調電流をImとすると、Im>αか否か
の判定を行う(S3)。αは、特に制限されないが、変
調電流の初期値Im(i)の整数倍の値である。このス
テップS3の処理は、変調電流の異常によってLD10
0の特性劣化を判定していることになる。LD100の
特性が図8の波形LD(k)のように劣化すると前記ソ
フトウェアAPCによってその変調電流がIm’(i)
になり、この状態で、Im’(i)>αになれば、ステ
ップS3において変調電流の異常と判定される。この変
調電流の異常状態ではLD100のバイアス電流はその
閾値電流に比べて小さくなっており、LD100は発光
遅延を生ずる状態にある。The microcomputer 17 periodically samples the modulation current using a timer interrupt or the like (S2). The sampling method is as described above. Assuming that the sampled modulation current is Im, it is determined whether Im> α (S3). Although α is not particularly limited, α is an integer multiple of the initial value Im (i) of the modulation current. The processing in step S3 is performed when the LD 10
This means that the characteristic deterioration of 0 has been determined. When the characteristics of the LD 100 deteriorate as shown by the waveform LD (k) in FIG. 8, the modulation current is changed to Im ′ (i) by the software APC.
In this state, if Im ′ (i)> α, it is determined in step S3 that the modulation current is abnormal. In the abnormal state of the modulation current, the bias current of the LD 100 is smaller than the threshold current, and the LD 100 is in a state of causing a light emission delay.
【0051】変調電流の異常を検出すると、マイクロコ
ンピュータ17は、その時のPD101による発光強度
のモニタ値Sm、変調電流Im及びバイアス電流Ibの
値をRAM171などのワーク領域に保持する(S
4)。図8に従えば、バイアス電流Ib(i)の値と変
調電流Im’(i)の値とを保持する。前記モニタ値S
mは例えばレジスタSm1に格納する(S5)。When detecting an abnormality in the modulation current, the microcomputer 17 holds the monitor value Sm of the light emission intensity by the PD 101, the modulation current Im, and the bias current Ib at that time in a work area such as the RAM 171 (S17).
4). According to FIG. 8, the value of the bias current Ib (i) and the value of the modulation current Im ′ (i) are held. The monitor value S
m is stored in, for example, the register Sm1 (S5).
【0052】そして、LD100に流れる全体の電流値
は変えずに、単位電流量づつバイアス電流を増やし、変
調電流を減らすように、D/A変換チャネルDAC1,
DASC2内の駆動データを操作していく(S6)。増
減する単位電流量をΔnとすれば、変調電流はIm−Δ
n、バイアス電流はIb+Δnにされて、D/A変換チ
ャネルDAC1,DASC2に設定される。駆動データ
を操作した後、新たに発光強度のモニタ値Smを取得し
(S7)、これをレジスタSm2に格納する(S8)。
そしてレジスタSm2の値がレジスタSm1の値よりも
大きいかを判定する(S9)。即ち、Δnによるバイア
ス電流の増加分と変調電流の減少分とは等しく、LD1
00の駆動電流の合計は変わらないから、増加されたバ
イアス電流がLD100の閾値電流を越えない限り(L
D100が発光遅延を維持している限り)、ステップS
7でサンプリングしたSmは前記ステップS4でサンプ
リングしたSmを維持することになる。図5に基づいて
説明したように、発光強度のモニタ値SmはLD100
が消光不良になって初めて増加する。それまで、レジス
タSm1にレジスタSm2の値を代入し、nをn+1に
更新して(S10)、ステップS6〜S9の処理を繰り
返す。Then, the D / A conversion channels DAC1 and DAC1 are arranged so that the bias current is increased by the unit current amount and the modulation current is reduced without changing the overall current value flowing through the LD 100.
The drive data in the DASC 2 is operated (S6). Assuming that the increasing / decreasing unit current amount is Δn, the modulation current is Im−Δ
n, the bias current is set to Ib + Δn, and set to the D / A conversion channels DAC1 and DASC2. After operating the drive data, a new emission intensity monitor value Sm is obtained (S7) and stored in the register Sm2 (S8).
Then, it is determined whether the value of the register Sm2 is larger than the value of the register Sm1 (S9). That is, the amount of increase in bias current due to Δn and the amount of decrease in modulation current are equal, and LD1
00 does not change, so long as the increased bias current does not exceed the threshold current of LD 100 (L
(As long as D100 maintains the emission delay)
The Sm sampled in step 7 maintains the Sm sampled in step S4. As described with reference to FIG. 5, the emission intensity monitor value Sm is
Increases only after the quenching failure. Until then, the value of the register Sm2 is substituted into the register Sm1, n is updated to n + 1 (S10), and the processing of steps S6 to S9 is repeated.
【0053】Sm2>Sm1の状態は、発光遅延状態か
ら消光不良状態になった直後に検出されることになる。
すなわち、その時のバイアス電流は、特性劣化したLD
100における発光遅延から消光不良の変化点近傍の電
流値に相当し、換言すれば、特性劣化したLD100の
閾値電流を僅かに越えた値にされていることを意味し、
LD100の劣化した特性に忠実若しくは近似した値に
なっている。このときの駆動電流は僅かに消光不良を生
ずる電流であるから、その直前の変調電流とバイアス電
流とを、LD100を駆動する最適駆動電流として採用
する(S11)。即ち、Im−Δ(n−1)を変調電流
とし、Ib+Δ(n−1)をバイアス電流として採用す
る。The state of Sm2> Sm1 is detected immediately after the light emission delay state changes to the extinction failure state.
That is, the bias current at that time depends on the LD whose characteristics have deteriorated.
100 corresponds to the current value near the change point of the extinction failure from the light emission delay at 100, in other words, it means that the value is slightly over the threshold current of the LD 100 whose characteristics have been degraded,
The values are faithful or approximate to the deteriorated characteristics of the LD 100. Since the driving current at this time is a current that causes a slight extinction failure, the modulation current and the bias current immediately before that are adopted as the optimum driving current for driving the LD 100 (S11). That is, Im-Δ (n−1) is used as the modulation current, and Ib + Δ (n−1) is used as the bias current.
【0054】前記ステップS6からS11の処理が繰返
されるとき変調電流とバイアス電流の具体的な変化の過
程が図8に示されている。S6(1)で示される第1段
階ではバイアス電流がIb(i)+ΔI、変調電流がI
m’(i)−ΔIにされ、第2段階S6(2)から第n
段階S6(n)、そして第(n+1)段階S6(n+
1)と追う毎に、ΔIづつバイアス電流が増加され、変
調電流が減少される。図8例では、第n段階S6(n)
から第(n+1)段階S6(n+1)の変化で、LD1
00は発光遅延状態から消光不良状態に遷移される。こ
の状態が検出されたとき、バイアス電流と変調電流は直
前の第n段階の状態に戻され、これによって、波形LD
(k)で示される特性に劣化されたLD100の駆動電
流は、バイアス電流がIb(k)=Ib(i)+nΔ
I、変調電流がIm(k)=Im’(i)=nΔIに最
適化される。尚、電流の刻みΔIは各位段階で同一にす
ることに限定されず、後ほど刻みを漸次小さくするよう
に、或いはそに逆にしても良い。FIG. 8 shows a concrete change process of the modulation current and the bias current when the processes of steps S6 to S11 are repeated. In the first stage shown by S6 (1), the bias current is Ib (i) + ΔI, and the modulation current is Ib (i) + ΔI.
m ′ (i) −ΔI, and from the second stage S6 (2) to the n-th
Step S6 (n), and (n + 1) th step S6 (n +
Each time 1) is followed, the bias current is increased by ΔI and the modulation current is decreased. In the example of FIG. 8, the n-th stage S6 (n)
From (n + 1) th step S6 (n + 1) to LD1
00 changes from the light emission delay state to the extinction failure state. When this state is detected, the bias current and the modulation current are returned to the state of the immediately preceding n-th stage, whereby the waveform LD
The drive current of the LD 100 degraded to the characteristic shown by (k) is such that the bias current is Ib (k) = Ib (i) + nΔ
I, the modulation current is optimized to Im (k) = Im ′ (i) = nΔI. Note that the current step ΔI is not limited to being the same at each stage, and the step may be gradually reduced later or vice versa.
【0055】駆動電流を最適化した後、そのバイアス電
流駆動データ及び変調電流駆動データに基づいて駆動デ
ータテーブルを更新する(S12)。更新しておけば、
同じ最適化処理を繰返さずに済む。更新対象は、今回最
適化の対象とされた温度に係る駆動データだけに限定す
ることができる。この場合、更新処理時間が無ければ、
少なくともバイアス電流駆動データだけ更新すればよ
い。変調電流はソフトウェアAPCで対処可能だからで
ある。また、前記駆動データテーブル上の他の温度に係
る前記バイアス電流駆動データ及び変調電流駆動データ
も一緒に更新しても良い。例えば、前記更新された対応
温度の前記バイアス電流駆動データ及び変調電流駆動デ
ータの変化率とほぼ同じ変化率に従って駆動データを更
新することができる。After optimizing the drive current, the drive data table is updated based on the bias current drive data and the modulation current drive data (S12). If you update it,
It is not necessary to repeat the same optimization processing. The update target can be limited to only the drive data related to the temperature that has been optimized this time. In this case, if there is no update processing time,
At least only the bias current drive data needs to be updated. This is because the modulation current can be handled by software APC. Further, the bias current drive data and the modulation current drive data relating to another temperature on the drive data table may be updated together. For example, the drive data can be updated according to a change rate substantially equal to a change rate of the bias current drive data and the modulation current drive data at the updated corresponding temperature.
【0056】駆動データの更新後は、更新された駆動デ
ータによってレーザダイオードを駆動するバイアス電流
及び変調電流が初期的に決定され、この状態でフィード
バック制御が行われる。After the update of the drive data, the bias current and the modulation current for driving the laser diode are initially determined by the updated drive data, and the feedback control is performed in this state.
【0057】上記光伝送装置によれば以下の作用及び効
果を得ることができる。According to the optical transmission device, the following operations and effects can be obtained.
【0058】(1)LD100の特性劣化を変調電流の
異常として検出し、この状態で発光遅延を生ずるレーザ
ダイオードに流す全体の駆動電流値は変えずに、所定電
流量づつバイアス電流を増やし、変調電流を減らすよう
に駆動データを操作する。この処理を繰返していくと、
レーザダイオードのバイアス電流はいずれ閾値電流を越
える消光不良を生ずることになる。前述のようにバイア
ス電流と変調電流の合計を一定に保っていても、消光不
良を生ずれば、レーザダイオードからパルス状に発光さ
れるパルス発光の一定期間毎の発光量(発光強度)は増
加する。この発光量の増加に着目して、前記発光遅延か
ら消光不良の変化点を検出できる。この変化点の直前の
変調電流及びバイアス電流は、レーザダイオードの劣化
した特性に忠実若しくは近似した電流になっている。こ
れを最適駆動電流として採用するから、レーザダイオー
ドの特性劣化に対して消光不良及び発光遅延を最小限に
抑えて光出力を一定に維持することができる。この処理
に経験則は要しない。(1) Deterioration of the characteristics of the LD 100 is detected as abnormal modulation current. In this state, the bias current is increased by a predetermined amount by increasing the bias current without changing the overall drive current flowing through the laser diode that causes light emission delay. Manipulate drive data to reduce current. By repeating this process,
The bias current of the laser diode will eventually cause extinction failure exceeding the threshold current. As described above, even if the sum of the bias current and the modulation current is kept constant, if the quenching failure occurs, the light emission amount (light emission intensity) of the pulse light emitted from the laser diode in a pulsed manner for each fixed period increases. I do. By paying attention to the increase in the light emission amount, the change point of the extinction failure can be detected from the light emission delay. The modulation current and the bias current immediately before this change point are currents that are faithful or approximate to the deteriorated characteristics of the laser diode. Since this is adopted as the optimum drive current, it is possible to keep the light output constant while minimizing the quenching failure and the light emission delay with respect to the characteristic deterioration of the laser diode. No empirical rules are required for this process.
【0059】(2)前記最適化処理ではレーザダイオー
ドに流す駆動電流の全体の電流値は変化させないから、
光伝送装置を光伝送可能な状態のまま駆動データの最適
化処理を行うことができる。(2) In the above-described optimization processing, the entire current value of the drive current flowing through the laser diode is not changed.
The drive data optimizing process can be performed while the optical transmission device is capable of optical transmission.
【0060】(3)記憶手段上の駆動データの更新対象
は少なくともバイアス電流駆動データであればよい。変
調電流については前記駆動データの操作による変調電流
のフィードバック制御だけで対処させることも可能だか
ら、変調電流駆動データの更新は省いてもよい。逆に、
その他の温度のバイアス電流駆動データ及び変調電流駆
動データも更新しても良い。こうすれば、他の温度にお
いて毎回駆動データ最適化処理を行わなくても済むよう
になる。(3) The update target of the drive data on the storage means may be at least the bias current drive data. Since the modulation current can be dealt with only by feedback control of the modulation current by operating the driving data, updating of the modulation current driving data may be omitted. vice versa,
The bias current drive data and the modulation current drive data at other temperatures may be updated. This eliminates the need to perform the drive data optimization process every time at another temperature.
【0061】以上本発明者によってなされた発明を具体
的に説明したが本発明はそれに限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
ある。Although the invention made by the present inventors has been specifically described above, the present invention is not limited thereto, and various changes can be made without departing from the gist of the invention.
【0062】例えば、光伝送装置1が出力すべき発光出
力は、それが置かれている通信環境に従って物理的に決
定さる性質のものであり、例えば、CPU170の動作
プログラム、又は外部からの指示、或いはディップスイ
ッチのような回路からの信号によってCPU170に通
知することができる。駆動データテーブルが保持する駆
動データが対応する発光強度と、指示された発光強度と
が相違する場合、駆動データテーブルの駆動データを、
双方のデータの比率に応じた比率倍して用いることがで
きる。For example, the light emission output to be output by the optical transmission device 1 is of a nature physically determined according to the communication environment in which the light transmission device 1 is placed. For example, an operation program of the CPU 170 or an external instruction, Alternatively, the CPU 170 can be notified by a signal from a circuit such as a dip switch. If the emission intensity corresponding to the drive data held by the drive data table is different from the specified emission intensity, the drive data in the drive data table is
It can be used by multiplying the ratio according to the ratio of both data.
【0063】また、光伝送装置は図2で説明したインタ
フェースボードの態様に限定されない。例えば、光トラ
ンシーバをケーシングに内蔵した光トランシーバモジュ
ール若しくは光伝送モジュールとしての形態も採り得
る。The optical transmission device is not limited to the interface board described with reference to FIG. For example, a form as an optical transceiver module or an optical transmission module in which an optical transceiver is built in a casing can be adopted.
【0064】本発明は、電話やISDNの加入者系に光
ファイバーを導入したPDS(Passive Double Star)
等の光伝送システム、更にはATM−LAN(Asynchro
nousTransfer Mode - Local Area Network)等に広く適
用することができる。The present invention relates to a PDS (Passive Double Star) in which an optical fiber is introduced into a telephone or ISDN subscriber system.
Optical transmission systems such as ATM-LAN (Asynchro
nousTransfer Mode-Local Area Network).
【0065】[0065]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【0066】すなわち、レーザダイオードの特性劣化に
対して消光不良及び発光遅延を最小限に抑えて光出力を
一定に維持するための駆動データの最適化処理を特別な
経験則を要すること無く実現することができる。That is, the drive data optimization process for keeping the light output constant by minimizing the quenching failure and the light emission delay against the characteristic deterioration of the laser diode is realized without requiring any special rule of thumb. be able to.
【0067】前記最適化処理ではレーザダイオードに流
す駆動電流の全体の電流値は変化させないから、光伝送
装置を光伝送可能な状態のまま駆動データの最適化処理
を行うことができる。In the optimizing process, since the entire current value of the driving current flowing through the laser diode is not changed, the optimizing process of the driving data can be performed while the optical transmission device can transmit light.
【0068】最適化された駆動データによって記憶手段
上の駆動データを更新するから、毎回同じ最適化処理を
繰返す手間を省くことができる。一つの温度に関して最
適化したデータに基づいて他の温度の駆動データを記憶
手段上で更新することにより、他の温度においても毎回
駆動データの最適化処理を行わなくても済むようにな
る。Since the drive data on the storage means is updated with the optimized drive data, it is not necessary to repeat the same optimization process every time. By updating the drive data of another temperature on the storage unit based on the data optimized for one temperature, it is not necessary to optimize the drive data every time at another temperature.
【図1】本発明に係る光伝送装置の一例を光トランシー
バを中心に示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an optical transmission device according to the present invention, focusing on an optical transceiver.
【図2】インタフェースボードとして構成される光伝送
装置の全体を概略的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing an entire optical transmission device configured as an interface board.
【図3】光トランシーバの詳細な一例を示す回路図であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram showing a detailed example of an optical transceiver.
【図4】ダイオードに変調電流をパルス状に流すための
スイッチング制御回路の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a switching control circuit for causing a modulation current to flow in a diode in a pulse shape.
【図5】伝送信号波形、発光遅延状態のLDの発光波形
及び消光不良状態のLDの発光波形を夫々示す説明図で
ある。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a transmission signal waveform, a light emission waveform of an LD in a light emission delay state, and a light emission waveform of an LD in an extinction failure state;
【図6】LDの駆動電流と発光強度との関係を示す説明
図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a drive current of a LD and a light emission intensity.
【図7】LDの温度特性を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing temperature characteristics of an LD.
【図8】駆動電流の最適化処理をLDの特性図との関係
で示した説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a drive current optimization process in relation to a characteristic diagram of an LD.
【図9】LDの駆動データの最適化処理を含めたCPU
によるLDの駆動制御手順の一例を示すフローチャート
である。FIG. 9 is a CPU including a process of optimizing drive data of an LD;
6 is a flowchart showing an example of an LD drive control procedure according to the first embodiment.
1 光伝送装置 1T 光トランシーバ 17 マイクロコンピュータ 100 レーザダイオード 101 フォトダイオード 110 レーザドライバ 112 温度センサ 170 CPU 173 フラッシュメモリ 176 D/A DAC1,DAC2 D/A変換チャネル 177 A/D ADC1〜ADC4 A/D変換チャネル Tr1 バイアス電流用の駆動トランジスタ Tr2 変調電流用の駆動トランジスタ Reference Signs List 1 optical transmission device 1T optical transceiver 17 microcomputer 100 laser diode 101 photodiode 110 laser driver 112 temperature sensor 170 CPU 173 flash memory 176 D / A DAC1, DAC2 D / A conversion channel 177 A / D ADC1 to ADC4 A / D conversion Channel Tr1 Driving transistor for bias current Tr2 Driving transistor for modulation current
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/28 10/26 (72)発明者 羽田 誠 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業本部内 Fターム(参考) 5F073 EA13 GA03 GA04 GA12 GA14 GA24 5K002 AA05 BA13 CA09 CA11 DA05Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (Reference) H04B 10/28 10/26 (72) Inventor Makoto Haneda 5-2-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo F-term (Reference) 5F073 EA13 GA03 GA04 GA12 GA14 GA24 5K002 AA05 BA13 CA09 CA11 DA05
Claims (12)
し、データ信号に対応されるパルス電流としての変調電
流を前記バイアス電流に重畳して流すことにより、光パ
ルスを生成する光伝送装置であって、 雰囲気温度に応ずる駆動データを記憶手段から選択して
前記バイアス電流及び変調電流を初期的に決定し、前記
駆動データの操作によって前記レーザダイオードの光出
力を一定値に保つように前記変調電流をフィードバック
制御する制御手段を有し、 前記制御手段は、前記レーザダイオードに発光遅延を生
じさせる変調電流の異常に応答して、所定量づつバイア
ス電流を増加し且つ変調電流を減少させる処理毎に前記
レーザダイオードが消光不良を生ずる所定の状態に至っ
たかを判定し、前記所定の状態に至る直前のバイアス電
流と変調電流をレーザダイオードの最適駆動電流として
採用するものであることを特徴とする光伝送装置。An optical transmission device for generating an optical pulse by applying a bias current to a laser diode and superimposing a modulation current as a pulse current corresponding to a data signal on the bias current to cause the laser diode to emit an optical pulse. The bias data and the modulation current are initially determined by selecting drive data corresponding to the temperature from the storage means, and the modulation current is feedback-controlled so that the light output of the laser diode is maintained at a constant value by operating the drive data. The control means increases the bias current by a predetermined amount and decreases the modulation current by a predetermined amount in response to an abnormality of the modulation current causing an emission delay in the laser diode. Is determined to have reached a predetermined state where extinction failure occurs, and the bias current and the modulation current immediately before reaching the predetermined state are determined. The optical transmission apparatus, characterized in that the one in which is employed as the optimum driving current of the laser diode.
におけるレーザダイオードの光出力よりも大きな光出力
を前記レーザダイオードから得られる状態を検出するこ
とによって、前記消光不良を生ずる所定の状態に至った
かを判定するものであることを特徴とする請求項1記載
の光伝送装置。2. The control means detects a state in which a light output larger than a light output of the laser diode when the modulation current is abnormal is obtained from the laser diode, thereby setting a predetermined state in which the quenching failure occurs. 2. The optical transmission device according to claim 1, wherein the optical transmission device determines whether or not the optical transmission has been reached.
応させて前記記憶手段上の駆動データを更新するもので
あることを特徴とする請求項1又は2記載の光伝送装
置。3. The optical transmission device according to claim 1, wherein said control means updates drive data on said storage means in correspondence with said optimum drive current.
るバイアス電流駆動データと変調電流を決める変調電流
駆動データとを温度毎に対応させたデータであり、 前記駆動データを格納する記憶手段は前記制御手段によ
って電気的に書換え可能な不揮発性メモリであり、 前記制御手段は、前記最適駆動電流に対応させて前記記
憶手段上の対応温度の前記バイアス電流駆動データ及び
変調電流駆動データを更新するものであることを特徴と
する請求項3記載の光伝送装置。4. The drive data is data in which bias current drive data for determining a bias current and modulation current drive data for determining a modulation current correspond to each temperature. A nonvolatile memory electrically rewritable by a means, wherein the control means updates the bias current drive data and the modulation current drive data at a corresponding temperature on the storage means in accordance with the optimum drive current. The optical transmission device according to claim 3, wherein:
度の前記バイアス電流駆動データ及び変調電流駆動デー
タの変化率に従って、前記記憶手段上の他の温度に係る
前記バイアス電流駆動データ及び変調電流駆動データを
更に更新するものであることを特徴とする請求項4記載
の光伝送装置。5. The controller according to claim 1, wherein the controller is configured to control the bias current drive data and the modulation current for another temperature on the storage unit in accordance with a change rate of the bias current drive data and the modulation current drive data at the updated corresponding temperature. The optical transmission device according to claim 4, wherein the driving data is further updated.
トランジスタと、 前記バイアス電流に重畳させて前記レーザダイオードに
変調電流を流す第2の駆動トランジスタと、 前記レーザダイオードの光出力に応ずるモニタ信号を形
成するモニタ手段と、 前記第1の駆動トランジスタに流すバイアス電流を規定
するためのバイアス電流駆動データ及び前記第2の駆動
トランジスタに流す変調電流を規定するための変調電流
駆動データを温度毎に保有する記憶手段と、 温度に応じて前記記憶手段から前記バイアス電流駆動デ
ータ及び変調電流駆動データを読み出し、読み出した前
記バイアス電流駆動データ及び変調電流駆動データに基
づいて前記第1の駆動トランジスタに流すバイアス電流
及び第2の駆動トランジスタに流す変調電流を初期的に
決定し、前記レーザダイオードの光出力を既定値に保つ
ように前記モニタ信号に基づいて前記変調電流駆動デー
タを操作することにより前記変調電流をフィードバック
制御する制御手段とを有し、 前記制御手段は、前記レーザダイオードに発光遅延を生
じさせる変調電流に関する異常を検出したとき、前記バ
イアス電流駆動データ及び変調電流駆動データを操作し
て所定量づつバイアス電流を増加し且つ変調電流を減少
させながら前記モニタ信号を参照し、参照したモニタ信
号から前記レーザダイオードが消光不良を生ずる状態に
至ったかを判定し、前記消光不良に至る直前のバイアス
電流及び変調電流をレーザダイオードの最適駆動電流と
して採用するものであることを特徴とする光伝送装置。6. A laser diode, a first drive transistor for flowing a bias current to the laser diode, a second drive transistor for flowing a modulation current to the laser diode in a manner superimposed on the bias current, and Monitoring means for forming a monitor signal corresponding to an optical output; bias current drive data for defining a bias current flowing through the first driving transistor; and a modulation current for defining a modulation current flowing through the second driving transistor. Storage means for holding drive data for each temperature; reading out the bias current drive data and modulation current drive data from the storage means in accordance with the temperature; and reading the bias current drive data and modulation current drive data based on the read bias current drive data and modulation current drive data. Bias current flowing through one drive transistor and second drive A control means for initially determining a modulation current flowing through a transistor and performing feedback control of the modulation current by manipulating the modulation current drive data based on the monitor signal so as to keep an optical output of the laser diode at a predetermined value. When the control means detects an abnormality related to a modulation current that causes an emission delay in the laser diode, the control means operates the bias current drive data and the modulation current drive data to increase the bias current by a predetermined amount. Further, referring to the monitor signal while reducing the modulation current, it is determined whether the laser diode has reached a state where an extinction failure occurs from the referenced monitor signal, and the bias current and modulation current immediately before the extinction failure are detected by the laser diode. An optical transmission device characterized in that the optical transmission device is adopted as an optimum drive current for the optical transmission device.
気的に書換え可能な不揮発性メモリであり、 前記制御手段は、前記最適駆動電流とされるバイアス電
流を規定するデータによって前記記憶手段上の対応する
温度のバイアス電流駆動データを更新するものであるこ
とを特徴とする請求項6記載の光伝送装置。7. The storage means is a non-volatile memory electrically rewritable by the control means, and the control means stores a response in the storage means by data defining a bias current which is the optimum drive current. 7. The optical transmission apparatus according to claim 6, wherein the bias current driving data of the temperature to be updated is updated.
れる変調電流を規定するデータによって前記記憶手段上
の対応する温度の変調電流駆動データを更新するもので
あることを特徴とする請求項7記載の光伝送装置。8. The apparatus according to claim 1, wherein the control means updates the modulation current driving data of the corresponding temperature in the storage means with data defining the modulation current which is the optimum driving current. 8. The optical transmission device according to 7.
度の前記バイアス電流駆動データ及び変調電流駆動デー
タの変化率とほぼ同じ変化率に従って、前記記憶手段上
の他の温度に係る前記バイアス電流駆動データ及び変調
電流駆動データを更に更新するものであることを特徴と
する請求項8記載の光伝送装置。9. The control means according to claim 1, wherein said bias current drive data and said modulation current drive data at said updated corresponding temperature have a change rate substantially the same as said change rate. 9. The optical transmission device according to claim 8, wherein the driving data and the modulation current driving data are further updated.
時におけるレーザダイオードの光出力よりも大きな光出
力を前記レーザダイオードから得られる状態を検出する
ことによって、前記消光不良を生ずる状態に至ったかを
判定するものであることを特徴とする請求項6乃至9の
何れか1項記載の光伝送装置。10. The control means detects a state in which the laser diode obtains an optical output larger than the optical output of the laser diode when the modulation current is abnormal. The optical transmission device according to claim 6, wherein the optical transmission device determines the value.
スタに流れる変調電流を検出する手段を有し、温度に応
じて前記記憶手段から読み出された変調電流駆動データ
によって初期的に得られる変調電流と、前記フィードバ
ック制御によって実際の流れる変調電流との大きさの差
が規定値を越えた状態をもって変調電流に関する異常と
判定するものであることを特徴とする請求項10記載の
光伝送装置。11. The control means has means for detecting a modulation current flowing through a second drive transistor, and the modulation means initially obtained by the modulation current drive data read from the storage means in accordance with the temperature. 11. The optical transmission device according to claim 10, wherein when the difference between the magnitude of the current and the magnitude of the modulation current actually flowing by the feedback control exceeds a specified value, it is determined that the modulation current is abnormal.
計測する温度計測手段を更に有して成るものであること
を特徴とする請求項11記載の光伝送装置。12. The optical transmission device according to claim 11, further comprising a temperature measuring means for measuring a temperature near the laser diode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079440A JP2000278215A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Optical transmission equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079440A JP2000278215A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Optical transmission equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000278215A true JP2000278215A (en) | 2000-10-06 |
Family
ID=13689947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11079440A Pending JP2000278215A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Optical transmission equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000278215A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005535271A (en) * | 2002-08-02 | 2005-11-17 | フィニサー コーポレイション | Transceiver with programmable signal parameters |
| JP2006080235A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light source for optical communication |
| JP2006203656A (en) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Fuji Xerox Co Ltd | Optical communication device |
| JP2011009787A (en) * | 2003-01-10 | 2011-01-13 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte Ltd | Calibration of laser system |
| US7894723B2 (en) | 2007-02-28 | 2011-02-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical transmission control circuit |
| JP2011222850A (en) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Hitachi Ltd | Optical communication module and optical communication apparatus |
| JP2017183391A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 沖電気工業株式会社 | Optical line termination device and program |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP11079440A patent/JP2000278215A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005535271A (en) * | 2002-08-02 | 2005-11-17 | フィニサー コーポレイション | Transceiver with programmable signal parameters |
| JP2011009787A (en) * | 2003-01-10 | 2011-01-13 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte Ltd | Calibration of laser system |
| JP2006080235A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light source for optical communication |
| JP2006203656A (en) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Fuji Xerox Co Ltd | Optical communication device |
| US7894723B2 (en) | 2007-02-28 | 2011-02-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical transmission control circuit |
| JP2011222850A (en) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Hitachi Ltd | Optical communication module and optical communication apparatus |
| US8503888B2 (en) | 2010-04-13 | 2013-08-06 | Hitachi, Ltd. | Optical communication module and optical communication device |
| JP2017183391A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 沖電気工業株式会社 | Optical line termination device and program |
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