JP2011029378A - 光送信器、安定化光源およびレーザダイオードの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光送信器において、レーザダイオード駆動開始時にレーザダイオードの温度が急上昇するため、瞬間的に所望波長から長波長側に大きくずれた波長となり、隣接する波長チャンネルの通信が妨害されるという問題点があった。
【解決手段】 シャットダウンの解除時における所望波長からのずれを減少させるために、光送信器において、レーザダイオードがシャットダウン状態にある場合は、シャットダウン状態にない場合の目標温度より低い温度となるようにレーザダイオードの温度を制御する基準信号制御部を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、光通信に用いられる光送信器、光安定化光源およびレーザダイオードの制御方法に関する。

光通信における伝送速度の高速化の手段として、複数の波長の光信号を１本の光ファイバで伝送する波長多重伝送（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：ＷＤＭ）がある。伝送速度の高速化の要求により、狭い波長間隔でより多くの光信号を伝送する高密度波長多重伝送（Ｄｅｎｓｅ ＷＤＭ：ＤＷＤＭ）も実現している。ＤＷＤＭでは光信号の波長間隔が狭いため、送信器においては光信号の波長の安定性を高めることが非常に重要である。１５５０ｎｍ帯のＤＷＤＭ送信器においては０．８ｎｍの波長間隔に対応するため、中心波長精度として±０．１ｎｍ以内が要求されている。波長間隔が０．４ｎｍまたは０．２ｎｍのＤＷＤＭ送信器においては、さらに高い中心波長精度が要求される。

光送信器に使用されるレーザダイオード（以下ＬＤという）素子は、ＬＤの動作温度によってその出力光の波長が変動する。分布帰還形（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ：ＤＦＢ）ＬＤでは温度上昇とともに波長が長くなり、典型的には約０．１ｎｍ／℃の温度依存性を持つ。このため、ＤＷＤＭに対応した光送信器では、ＬＤモジュール内に温度検出素子および熱電素子を内蔵し、検出温度が一定になるように熱電素子にフィードバックする制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＴＣ）を行うことで、ＬＤの温度を一定に保ち、ＬＤ出力光の波長を制御している。

また、光送信器は、伝送路上で障害が発生した場合などに、システムからの指令に基づきＬＤの光出力をオフにするシャットダウン機能（発光停止機能）を備えている。シャットダウン状態では、ＬＤの駆動電流をゼロまたはＬＤが発光しない程度に減少させ、通信路に光信号を送出しないようにする。シャットダウン状態を解除するときは、速やかにＬＤの光出力をオンにして光通信を再開するため、ＬＤに駆動電流が急に流れ始める。このときＬＤの温度が急激に変動し、出力光の波長が変動する。

図８に、従来の光送信器（以下、第１の従来技術という）の構成を示すブロック図を示す。
ＬＤ１はＬＤドライバ２から出力された駆動信号に応じて信号光を発生する。熱電素子３はＬＤ１の温度を調整し、温度検出素子４はＬＤ１の温度を検出する。基準信号生成部５は、ＬＤ１を安定化する目標温度に対応する基準信号を発生し、誤差検出部６は温度検出素子４の検出信号と基準信号生成部５の基準信号を比較し、誤差信号を発生する。温度制御部７は、誤差検出部６からの誤差信号に基づき熱電素子３の温度を制御する。ＬＤ１は熱電素子３の近傍に設置しているため、目標温度に向かって安定化される。基準信号制御部８は、光信号の所望の波長に対応する目標温度を設定するように基準信号生成部５を制御する。シャットダウン制御部９は、ホストシステム（不図示）からのシャットダウン信号（不図示）がハイレベルの場合にＬＤドライバ２の駆動電流をオフにし、ローレベルの場合にＬＤドライバ２の駆動電流をオンにする制御を行う。

図９は、第１の従来技術の動作を示したタイミングチャートである。図９（ａ）は光シャットダウン信号を、図９（ｂ）はＬＤの光出力の強度を、図９（ｃ）はＬＤの温度を、図９（ｄ）はＬＤ出力光の波長を示している。
時刻ｔ０より前は、シャットダウンを行う前の定常状態である。このとき光シャットダウン信号はローレベルであり、ＬＤは一定の出力光強度で光信号を発している。ＬＤ温度はＴ０で、出力光の波長はλ０で安定化されている。
時刻ｔ０において、ホストシステムからの指令により光シャットダウン信号がハイレベルになると、シャットダウン制御部９がＬＤドライバ２のＬＤ駆動電流をオフにする。このとき、ＬＤ駆動電流の減少によりＬＤの発熱量が下がり、瞬間的にＬＤの温度が下がる。しかし、この温度低下は温度検出素子４で検出され、温度制御部７が温度をＴ０に近づけるように熱電素子３の駆動電流を制御するため、ＬＤの温度はＴ０に戻る。この間、ＬＤ１から信号光は出力されない。

時刻ｔ１において、ホストシステムからの指令によりシャットダウンが解除され光シャットダウン信号がローレベルとなると、シャットダウン制御部９がＬＤドライバ２のＬＤ駆動電流をオンにする。このときＬＤ駆動電流が増大するため、ジュール熱により瞬間的にＬＤの温度がＴ０＋ΔＴｈまで上がる。この温度上昇は温度検出素子４で検出され、温度制御部７が温度をＴ０に近づけるように熱電素子３の駆動電流を制御する。ＬＤの温度は、Ｔ０より低い温度Ｔ０−ΔＴｃまで下がった後に、振動を伴いながらＴ０に戻る。この間、ＬＤ１から信号光が出力されているため、図９（ｄ）に示すように、シャットダウンが解除されるとＬＤ出力光の波長はλ０より長波長のλ０＋Δλｈに急に上昇し、ＬＤの温度変化につれてＬＤ出力波長はλ０＋Δλｈとλ０−Δλｃの間で変動しながら定常状態であるλ０に近づく。

従来考えられていた、ＬＤ駆動開始時における波長変動の改善策として、ＬＤの駆動開始前に、温度検出素子で検出した温度が収束判定範囲内に連続して留まる時間が所定時間を超えたか否かを判定して、所定時間を超えたことを条件にＬＤの駆動を開始する光送信器（以下、第２の従来技術という）が示されている。（特許文献１参照）

さらに、従来考えられていた、ＬＤ駆動開始時における波長変動の別の改善策として、ＬＤの温度が安定し、かつ、ＬＤを弱く光らせながらモニタした波長が安定したことを条件に、ＬＤの駆動を開始する波長安定化光源および制御方法（以下、第３の従来技術という）が示されている。（特許文献２参照）

特開２００６−１４０７１９公報 特開２００３−２９８５２４公報

上述の第１の従来技術においては、ＬＤの駆動を開始する瞬間にＬＤ温度が急上昇するため、瞬間的に所望波長λ０から長波長側に大きくずれた波長λ０＋Δλｈとなり、波長間隔が狭い場合には中心波長精度の許容範囲を超え、隣接する波長チャンネルの通信を妨害することがあった。
上述の第２の従来技術においては、ＬＤの温度が安定してからＬＤの駆動を開始するため、送信器の電源投入時などＬＤの温度が温度狙い値とかけ離れている場合に、制御に基づく過渡的な温度変化にＬＤ波長が引きずられる不安定な挙動を改善することができる。しかし、ＬＤの駆動を開始する瞬間に所望波長より長波長側に大きく波長がずれるという現象は、第１の従来技術と同様に発生する。

上述の第３の従来技術においては、送信器の電源投入時などＬＤの温度が温度狙い値とかけ離れている場合に、制御に基づく過渡的な温度変化にＬＤ波長が引きずられる不安定な挙動を改善することができる。しかし、ＬＤの駆動を開始する瞬間に波長狙い値より長波長側に大きく波長がずれるという、第１の従来技術と同様の現象は改善されない。また、ＬＤを弱く光らせながらモニタした波長が安定したことをＬＤ駆動開始の条件とした場合には、本来の通信用ではない光を発することになり、隣接チャネルや通信システムへの影響が懸念される。

本発明はかかる問題点を解消するためになされたもので、ＬＤの駆動開始時における波長変動を低減することを目的とする。

この発明に係る光送信器は、レーザダイオードと、前記レーザダイオードを駆動するレーザドライバと、前記レーザダイオードの温度を検出する温度検出素子と、前記レーザダイオードの温度を変化させる熱電素子と、前記熱電素子を基準温度に設定するための基準信号を発生する基準信号生成部と、前記温度検出素子による検出信号と前記基準信号生成部による基準信号との差に応じた誤差信号を発生する誤差検出部と、前記誤差検出部からの誤差信号に基づき前記熱電素子を駆動して前記レーザダイオードの温度を前記基準温度に制御する温度制御部と、前記レーザダイオードがシャットダウン状態にある場合に、前記基準温度を低下させ、前記レーザダイオードのシャットダウン状態が解除された場合に、前記基準温度を上昇させて元に戻す基準信号制御部とを備えた光送信器である。

また、この発明に係る安定化光源は、レーザダイオードと、前記レーザダイオードを駆動するレーザドライバと、前記レーザダイオードの温度を検出する温度検出素子と、前記レーザダイオードの温度を変化させる熱電素子と、前記熱電素子を基準温度に設定するための基準信号を発生する基準信号生成部と、前記温度検出素子による検出信号と前記基準信号生成部による基準信号との差に応じた誤差信号を発生する誤差検出部と、前記誤差検出部からの誤差信号に基づき前記熱電素子を駆動して前記レーザダイオードの温度を前記基準温度に制御する温度制御部と、前記レーザダイオードがシャットダウン状態にある場合に、前記基準温度を低下させ、前記レーザダイオードのシャットダウン状態が解除された場合に、前記基準温度を上昇させて元に戻す基準信号制御部とを備えた安定化光源である。

また、この発明に係る温度制御方法は、レーザダイオードの温度を検出し、これと基準温度との偏差に基づいて前記レーザダイオードの温度を制御する方法において、前記レーザダイオードの発光前に前記基準温度を低下させる第１のステップと、前記レーザダイオードを発光させる第２のステップと、前記偏差が一定値以下となったとき、前記基準温度を上昇させて元に戻す第３のステップとを備えたレーザダイオードの制御方法である。

この発明は、光送信器において、レーザダイオードがシャットダウン状態にある場合は、シャットダウン状態にない場合の目標温度より低い温度となるようにレーザダイオードの温度を制御することにより、シャットダウンの解除時における所望波長からのずれを減少させることができる。

本発明の実施の形態１に係る光送信器のブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る光送信器のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１に係る光送信器の動作シーケンスを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る光送信器のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２に係る光送信器のブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る光送信器のブロック図である。 本発明の実施の形態４に係る光送信器のブロック図である。 第１の従来技術に係る光送信器のブロック図である。 第１の従来技術に係る光送信器のタイミングチャートである。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、実施の形態１における光送信器の構成を示すブロック図である。ＬＤ１はＬＤドライバ２から出力された駆動信号に応じて信号光を発生する。ＬＤ１に近接して設けられた熱電素子３は、ＬＤ１から吸熱またはＬＤ１へ放熱することでＬＤ１の温度を調整する。ＬＤ１に近接して設けられた温度検出素子４はＬＤ１の温度を検出する。
基準信号生成部５は、ＬＤ１の目標温度に対応する基準信号を発生する。誤差検出部６は、温度検出素子４の検出信号と基準信号生成部５の基準信号を比較し、目標温度と検出温度の差に比例する誤差信号を発生する。温度制御部７は、誤差検出部６からの誤差信号に基づき、ＬＤ１の温度が目標温度に近づくように熱電素子３の駆動電流を制御する。

基準信号制御部８について説明する。Ｔ０算出部８１は、ＬＤ出力光が通信を行う所望波長λ０となる温度Ｔ０を、メモリ８２に予め記録されたλ０とＴ０の対応表を参照しながら算出する。ΔＴ０算出部８３は、ＬＤ駆動電流値ＩＬＤの情報（不図示）に基づき、シャットダウン状態において温度Ｔ０から目標温度を低下させる温度差ΔＴ０を、予めメモリ８４に記録されたＩＬＤとΔＴ０の対応表を参照しながら算出する。温度安定判定部８５は、誤差検出部６からの誤差情報に基づき、ＬＤ１の温度が目標温度に収束したか否かを判定する。
目標温度変更制御部８６は、シャットダウン制御部９からのシャットダウン状態か否かの情報に基づき、シャットダウン状態の場合は、目標温度演算部８７がＴ０−ΔＴ０を目標温度として基準信号生成部５に出力するように指示する。シャットダウン解除後の場合は、温度安定判定部８５がＬＤの温度が安定したと判断した後にＴ０を目標温度として基準信号生成部５に出力するように指示する。

シャットダウン制御部９は、システム（不図示）からのシャットダウン信号（不図示）
がハイレベルであれば、ＬＤドライバ２のＬＤ駆動電流をオフにするように指示し、同時にシャットダウン状態であることを基準信号制御部８の目標温度変更制御部８６に伝える。シャットダウン信号がローレベルであれば、ＬＤ出力光が所定の強度となるようにＬＤドライバ２のＬＤ駆動電流をオンにするように指示し、同時にシャットダウン解除状態であることを目標温度変更制御部８６に伝える。

図２は、実施の形態１に係る光送信器の動作を示したタイミングチャートである。図２（ａ）は光シャットダウン信号を、図２（ｂ）はＬＤの光出力の強度を、図２（ｃ）はＬＤの温度を、図２（ｄ）はＬＤ出力光の波長を示している。図３は、図１に示される光送信器の動作シーケンスを示すフローチャートである。
時刻ｔ０より前は、シャットダウンを行う前の定常状態である。このとき光シャットダウン信号はローレベルである。ＬＤは温度Ｔ０に制御され、通信を行うための所望の出力光強度および波長λ０でＬＤ出力光を発している。

時刻ｔ０において、ホストシステムからのシャットダウン指令により光シャットダウン信号がハイレベルになると（ステップＳ１）、シャットダウン制御部９がＬＤドライバ２のＬＤ駆動電流をオフにする（ステップＳ２）。これと同時に、基準信号制御部８を経由して基準信号生成部５が目標温度をＴ０からＴ０−ΔＴ０に下げるように指示する（ΔＴ０は正の値である）（ステップＳ３）。シャットダウンによりＬＤの発熱量が下がり、瞬間的にＬＤの温度が低下する。この温度変動は温度検出素子４で検出され、温度制御部７がＬＤの温度を新たな目標温度Ｔ０−ΔＴ０に近づけるように熱電素子３の駆動電流を制御し（ステップＳ４）、ＬＤの温度が温度Ｔ０−ΔＴ０に収束するのを待つ（ステップＳ５）。シャットダウン状態の間、ＬＤ駆動電流がオフであるためＬＤ１から信号光は出力されない。

時刻ｔ１において、ホストシステムからのシャットダウン解除指令により光シャットダウン信号がローレベルとなると（ステップＳ６）、シャットダウン制御部９がＬＤドライバ２のＬＤ駆動電流をオンにして、ＬＤ１の発光を開始させる（ステップＳ７）。このときＬＤ駆動電流が急に増大するため、ジュール熱により瞬間的にＬＤの温度がＴ０−ΔＴ０＋ΔＴｈに上昇する。基準信号生成部５からの基準信号は目標温度Ｔ０−ΔＴ０のままである。このときのＬＤの温度上昇は温度検出素子４で検出され、温度制御部７がＬＤの温度がＴ０−ΔＴ０となるように熱電素子３の駆動電流を制御する（ステップＳ８）。
ＬＤの温度は、Ｔ０−ΔＴ０より低い温度Ｔ０−ΔＴ０−ΔＴｃまで下がった後に、振動を伴ってＴ０−ΔＴ０に収束する（ステップＳ９）。この間、ＬＤ１から信号光は出力されているため、図２（ｄ）に示すように、シャットダウンが解除されるとＬＤ出力光の波長は所望波長λ０より長波長のλ０−Δλ０＋Δλｈとなった後、λ０−Δλ０＋Δλｈとλ０−Δλ０−Δλｃの間で変動しながら、目標温度Ｔ０−ΔＴ０に対応する目標波長λ０−Δλ０に収束する。

ＬＤの温度がＴ０−ΔＴ０に収束するのを待って、基準信号制御部８の目標温度変更制御部８６は目標温度演算部８７の目標温度をＴ０−ΔＴ０からＴ０に戻すように指示する（時刻ｔ２）（ステップＳ１０）。目標温度のＴ０への変更は、ＬＤの温度がＴ０−ΔＴ０に収束する（すなわち誤差検出部６からの誤差出力が所定の範囲内に所定時間留まる）ことを条件とし、誤差検出部６からの誤差信号に基づき温度安定判定部８５が条件判断を行う。目標温度のＴ０への変更は、時刻ｔ１からＬＤの温度が安定するまでの時間を見込んだ一定時間経過したことを条件としてもよい。この場合は、誤差検出部６からの誤差信号を用いずに、目標温度変更制御部８６が内蔵するタイマ（不図示）により一定時間の経過を判断し、目標温度を変更する。

目標温度をＴ０に変更した時刻ｔ２以降は、ＬＤの温度は温度検出素子４で検出され、温度制御部７が温度をＴ０に近づけるように熱電素子３の駆動電流を制御するため、ＬＤの温度は新たな目標温度Ｔ０に制御される（ステップＳ１１）。再度シャットダウン状態となった場合（Ｓ１２）は、最初のステップＳ１に戻る。

シャットダウン解除直後の温度変動を、本実施の形態と第１の従来技術に係る光送信器で比較する。
本実施の形態では、ＬＤが発光しないシャットダウン解除前においてＬＤの温度をＴ０−ΔＴ０とし、第１の従来技術に比較してΔＴ０だけ低く設定している。このため、シャットダウン解除直後における上昇後の温度Ｔ０−ΔＴ０＋ΔＴｈは、第１の従来技術の場合のシャットダウン解除直後における上昇後の温度Ｔ０＋ΔＴｈに比較してΔＴ０だけ低い。したがって、光通信を行う定常状態での温度Ｔ０に対するシャットダウン解除直後の温度上昇は、本実施の形態の方がΔＴ０だけ少ない。

本実施の形態では、シャットダウン解除前におけるＬＤの目標温度Ｔ０−ΔＴ０は、第１の従来技術に比較してΔＴ０だけ低い。シャットダウン解除直後の波長変動については、ＬＤの温度が高くなるほどＬＤ出力光の波長は長くなるため、温度変動と同様の関係がなりたつ。したがって、本実施の形態の場合は、シャットダウン解除後に長くなったＬＤの波長λ０−Δλ０＋Δλｈは、第１の従来技術のＬＤの波長λ０＋Δλｈに比較してΔλ０だけ短い。Δλ０は目標温度の低下分ΔＴ０に対応する波長の差である。その結果、シャットダウン解除後に所望波長λ０から波長が長くなる方向の変動は、本実施の形態の方が第１の従来技術と比較してΔλ０だけ小さくなる。

時刻ｔ０から時刻ｔ２の間における目標温度の下げ幅ΔＴ０の設定条件について説明する。
シャットダウン解除後（時刻ｔ１〜ｔ２）における目標温度Ｔ０−ΔＴ０に収束する過程では、図２（ｃ）に示すように、目標温度より高い温度Ｔ０−ΔＴ０＋ΔＴｈと、目標温度より低い温度Ｔ０−ΔＴ０−ΔＴｃの間を振動しながら収束する。通常行われる温度制御では｜ΔＴｈ｜＞｜ΔＴｃ｜となる。また、ＬＤの熱的条件、温度制御パラメータおよび波長温度係数が同じであれば、ΔＴｃおよびΔλｃの値は、本実施の形態と第１の従来技術のいずれの場合においてもそれぞれ等しい。また、ΔＴｈおよびΔλｈの値は、本実施の形態と第１の従来技術のいずれの場合においてもそれぞれ等しい。

よって、シャットダウン解除後におけるＴ０からの温度変動の最大値（絶対値）は、第１の従来技術の場合はΔＴｈであり、本実施の形態の場合は、ΔＴｈ−ΔＴ０またはΔＴｃ＋ΔＴ０のいずれか大きい方（Ｍａｘ（ΔＴｈ−ΔＴ０，ΔＴｃ＋ΔＴ０））である。したがって、ΔＴ０を、０＜ΔＴ０＜ΔＴｈ−ΔＴｃの条件（以下、第１の波長変動抑制条件という）を満たすように設定すれば、ΔＴｈ＜Ｍａｘ（ΔＴｈ−ΔＴ０，ΔＴｃ＋ΔＴ０）となり、第１の従来技術よりシャットダウン解除後の温度変動および波長変動を小さくする効果がある。
またより好ましくは、ΔＴ０を、ΔＴ０＝（ΔＴｈ−ΔＴｃ）／２となるように設定すると（以下、第２の波長変動抑制条件という）、温度変動の上限Ｔ０−ΔＴ０＋ΔＴｈと下限Ｔ０−ΔＴ０−ΔＴｃの中間がＴ０に一致するため、温度変動の最大値を（ΔＴｈ−ΔＴｃ）／２に抑えることができる。このとき、シャットダウン解除後のλ０からの波長変動は（Δλｈ−Δλｃ）／２となり最適化できる。

以上において、シャットダウン解除後における上昇後の温度Ｔ０−ΔＴ０＋ΔＴｈから目標温度Ｔ０−ΔＴ０に収束する過程が、目標温度または目標波長より小さい方に行き過ぎて振動しながら収束する場合を示した。温度制御部７の制御パラメータ等の値によっては、単調に目標温度または目標波長に近づく場合もある。図４は、この場合のタイミングチャートを示す。図４（ａ）は光シャットダウン信号、図４（ｂ）はＬＤ出力光の強度を示す。これらはそれぞれ図２（ａ）および図２（ｂ）と同じであるため、説明を省略する。
図４（ｃ）および図４（ｄ）は、シャットダウン解除後の温度急上昇後に、単調に目標温度に近づく場合のＬＤ温度およびＬＤ出力光の波長をそれぞれ示す。目標温度Ｔ０−ΔＴ０より低温側にＬＤの温度が行き過ぎないため、上述した第１または第２の波長変動抑制条件の式でΔＴｃ＝０とおくことができ、ΔＴ０は０＜ΔＴ０＜ΔＴｈ−ΔＴｃ、より好ましくはΔＴ０＝ΔＴｈ／２と設定すれば波長変動を抑制することができる。温度が振動を伴う場合と単調に目標温度に近づく場合とでΔＴｈが同じならば、単調に目標温度に近づく場合は温度が振動する場合と比べてΔＴ０をより大きく設定することができるため、温度変動をより効果的に抑制することができる。

なお、一般的には温度またはＬＤ出力光の強度が異なると、シャットダウン解除時の温度変動ΔＴｈ、ΔＴｃは異なった値をとる。したがって、ΔＴ０算出部８３が参照するメモリ８４には、複数の温度Ｔ０およびＬＤ駆動電流ＩＬＤに対するΔＴ０の対応表を保持し、当該複数の温度・出力光強度において第１または第２の波長変動抑制条件を満たすΔＴ０を設定することにより、広い温度・出力光強度の範囲においてシャットダウン解除時の波長変動をより効果的に抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る光送信器は、シャットダウン状態において目標温度を所望波長に対応するＴ０からＴ０−ΔＴ０に下げることで、シャットダウン解除後における定常状態の波長からの波長変動を抑制することができる。

本実施の形態に係る光送信器は、シャットダウン解除時に限らず、光送信器の電源投入後にＬＤの駆動を開始する場合における波長も安定化することもできる。この場合、電源投入を契機に、シャットダウン状態となったときと同様のシーケンスをステップＳ１から行うことで、発光開始時の波長変動を同様に抑制することができる。さらに、電源投入中に光通信の波長チャンネル切り替えのため所望波長λ０を変更する場合においても、λ０の変更を契機に、シャットダウン状態となったときと同様のシーケンスをステップＳ１から行うことで、発光開始時の波長変動を同様に抑制することができる。
本実施の形態においては、ＬＤ出力光をディジタル信号またはアナログ信号で変調した変調光とすることもできる。また、ＬＤ出力光を連続光として本実施の形態にかかる光送信器を波長安定化光源として用い、後段に光変調器を接続して光送信器システムを構成することもできる。
これらの変形は、他の実施の形態についても同様に適用することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る送信器は、図１に示す実施の形態１と一部を除き同様であり、動作についても実施の形態１とほぼ同様である。したがって、実施の形態１と異なる箇所について説明し、共通する部分は同一の符号を付して説明を省略する。基準信号制御部８の内部構成についても実施の形態１と同様なので説明を省略する。
図５は、実施の形態２における光送信器の構成を示すブロック図である。実施の形態１とは異なり、ＬＤドライバ２から出力されるシャットダウン信号に基づき、基準信号制御部８が目標温度の設定を行う。

次に動作について説明する。
動作は基本的に実施の形態１と同様である。相違点は、シャットダウン状態を示すシャットダウン信号がＬＤドライバ２から基準信号制御部８に入力されることである。ホストシステム（不図示）がＬＤドライバ２にシャットダウン信号を出すと、ＬＤドライバ２がＬＤ駆動電流をオフにする。これと同時に、ＬＤドライバ２はシャットダウン信号をハイレベルにして基準信号制御部８に出力する。ホストシステムがＬＤドライバ２にシャットダウン解除信号を出すと、ＬＤドライバ２はＬＤ駆動電流をオンにして、シャットダウン信号をローレベルにする。
基準信号制御部８が上記のシャットダウン信号に基づきＬＤの目標温度を設定する動作は、実施の形態１と同じである。

本実施の形態においては、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、シャットダウン制御部を用いないため、回路構成をより簡単にすることができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る送信器は、図１に示す実施の形態２と一部を除き同様であり、動作についても実施の形態２とほぼ同様である。したがって、実施の形態２と異なる箇所について説明し、共通する部分は同一の符号を付して説明を省略する。基準信号制御部８の内部構成についても実施の形態２と同様なので説明を省略する。
図６は、実施の形態３における光送信器の構成を示すブロック図である。実施の形態２と異なり、ＬＤドライバ２のＬＤ駆動電流の大きさを検出するＬＤ電流モニタ回路１０を備え、ＬＤ電流モニタ回路１０から出力されるモニタ電流値に基づきシャットダウン状態の検出を行っている。

次に動作について説明する。
動作は基本的に実施の形態２と同様である。相違点は、シャットダウン状態を検出するためのシャットダウン信号がＬＤ電流モニタ回路１０から基準信号制御部８に入力されることである。
シャットダウン状態になりＬＤ駆動電流がオフになると、ＬＤ電流モニタ回路１０がこれを検出し、シャットダウン信号をハイレベルにして基準信号制御部８に出力する。シャットダウンが解除されＬＤ駆動電流がオンになると、これをＬＤ電流モニタ回路１０が検出し、シャットダウン信号をローレベルにして基準信号制御部８に出力する。
基準信号制御部８が上記のシャットダウン信号に基づきＬＤの目標温度を設定する動作は、実施の形態２と同じである。

本実施の形態においては、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態の構成では、ホストシステムからのシャットダウン指令によらずにＬＤの発光が停止した場合でも、発光開始時の波長変動を抑制することができる。

実施の形態４．
実施の形態４に係る送信器は、図１に示す実施の形態２と一部を除き同様であり、動作についても実施の形態２とほぼ同様である。したがって、実施の形態２と異なる箇所について説明し、共通する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
図７は、実施の形態４における光送信器の構成を示すブロック図である。実施の形態２と異なり、ＬＤ１の光出力強度を電流に変換するフォトダイオード（以下、ＰＤという）１１と、ＰＤ１１の電流の大きさを検出するＰＤ電流モニタ回路１２を備え、ＰＤ電流モニタ回路１２から出力されるモニタ電流値に基づきシャットダウン状態の検出を行っている。

次に動作について説明する。
動作は基本的に実施の形態２と同様である。相違点は、シャットダウン状態を検出するためのシャットダウン信号がＰＤ電流モニタ回路１２から基準信号制御部８に入力されることである。
シャットダウン状態になりＬＤ１の発光が停止すると、ＰＤ電流モニタ回路１２がＰＤ１１の電流減少を検出し、シャットダウン信号をハイレベルにして基準信号制御部８に出力する。シャットダウンが解除されＬＤ１の発光が開始すると、ＰＤ電流モニタ回路１２がＰＤ１１の電流増大を検出し、シャットダウン信号をローレベルにして基準信号制御部８に出力する。
基準信号制御部８が上記のシャットダウン信号に基づきＬＤの目標温度を設定する動作は、実施の形態２と同じである。

本実施の形態においては、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態の構成では、ホストシステムからのシャットダウン指令によらずにＬＤの発光が停止した場合でも、発光開始時の波長変動を抑制することができる。

１ ＬＤ
２ ＬＤドライバ
３ 熱電素子
４ 温度検出素子
５ 基準信号生成部
６ 誤差検出部
７ 温度制御部
８ 基準信号制御部
９ シャットダウン制御部
１０ ＬＤ電流モニタ回路
１１ ＰＤ
１２ ＰＤ電流モニタ回路

Claims (7)

1. レーザダイオードと、
   前記レーザダイオードを駆動するレーザドライバと、
   前記レーザダイオードの温度を検出する温度検出素子と、
   前記レーザダイオードの温度を変化させる熱電素子と、
   前記熱電素子を基準温度に設定するための基準信号を発生する基準信号生成部と、
   前記温度検出素子による検出信号と前記基準信号生成部による基準信号との差に応じた誤差信号を発生する誤差検出部と、
   前記誤差検出部からの誤差信号に基づき前記熱電素子を駆動して前記レーザダイオードの温度を前記基準温度に制御する温度制御部と、
   前記レーザダイオードがシャットダウン状態にある場合に、前記基準温度を低下させ、前記レーザダイオードのシャットダウン状態が解除された場合に、前記基準温度を上昇させて元に戻す基準信号制御部とを備えた光送信器。
2. 前記基準信号制御部が、前記レーザドライバのシャットダウン状態を制御するシャットダウン制御部からのシャットダウン信号に基づき、前記基準温度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
3. 前記基準信号制御部が、前記レーザドライバからのシャットダウン信号に基づき、前記基準温度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
4. 前記基準信号制御部が、前記レーザダイオードの駆動電流をモニタする電流モニタ回路からのシャットダウン信号に基づき、前記基準温度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
5. 前記基準信号制御部が、前記レーザダイオードの光出力強度をモニタするフォトダイオードからのシャットダウン信号に基づき、前記基準温度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の光送信器。
6. レーザダイオードと、
   前記レーザダイオードを駆動するレーザドライバと、
   前記レーザダイオードの温度を検出する温度検出素子と、
   前記レーザダイオードの温度を変化させる熱電素子と、
   前記熱電素子を基準温度に設定するための基準信号を発生する基準信号生成部と、
   前記温度検出素子による検出信号と前記基準信号生成部による基準信号との差に応じた誤差信号を発生する誤差検出部と、
   前記誤差検出部からの誤差信号に基づき前記熱電素子を駆動して前記レーザダイオードの温度を前記基準温度に制御する温度制御部と、
   前記レーザダイオードがシャットダウン状態にある場合に、前記基準温度を低下させ、前記レーザダイオードのシャットダウン状態が解除された場合に、前記基準温度を上昇させて元に戻す基準信号制御部とを備えた安定化光源。
7. レーザダイオードの温度を検出し、これと基準温度との偏差に基づいて前記レーザダイオードの温度を制御する方法において、
   前記レーザダイオードの発光前に前記基準温度を低下させる第１のステップと、
   前記レーザダイオードを発光させる第２のステップと、
   前記偏差が一定値以下となったとき、前記基準温度を上昇させて元に戻す第３のステップとを備えたレーザダイオードの制御方法。

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