JP2016066854A - 光送信器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気信号間のクロストークの影響を軽減し、適切且つ簡易に発光素子の光出力レベルを設定する。
【解決手段】光送信部２０は、４つのＬＤ２１と、ＬＤ２１を駆動させる４つのＬＤＤ１２と、ＬＤ２１から出力された光信号の一部を電気信号に変換して出力する４つのモニタＰＤ２２と、モニタＰＤ２２が出力した電気信号に応じてＬＤＤ１２を制御するコントローラ１３と、モニタＰＤ２２から延びる信号線２５ａ〜２５ｄに電気的に接続され、コントローラ１３に選択された接続信号線のみをコントローラ１３に電気的に接続するスイッチ部２７とを備え、コントローラ１３は、信号線２５ａ〜２５ｄから接続信号線を順に選択する選択信号をスイッチ部２７に出力し、接続信号線に対応するＰＤ２２から出力された電気信号に応じて、ＰＤ２２に対応するＬＤ２１の光出力レベルが一定値に近づくようにＬＤＤ１２を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光送信器に関する。

光送信器では、発光素子（ＬＤ：Laser Diode）から出力される光信号の光出力レベルが一定値に維持されるよう、ＬＤを駆動させるレーザダイオードドライバ（ＬＤＤ：Laser Diode Drivers）が制御される。具体的には、ＬＤに対応して光出力レベルモニタ用の受光素子（ＰＤ：Photo Diode）を設け、当該ＰＤが出力した電気信号に応じてＬＤＤを制御する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−２３９３６４号公報

ここで、例えば、複数のＬＤそれぞれに対応して複数のＰＤが設けられ、各ＰＤから出力された電気信号がコントローラ内蔵のＡＤＣ（Analog Digital Converter）に受信される構成においては、複数のＰＤから出力された電気信号が互いに干渉し合う（クロストークを起こす）おそれがある。この場合、ＡＤＣが受信する各ＰＤから出力された電気信号にはノイズが含まれているので、ＬＤＤを適切に制御できず、発光素子の光出力レベルを適切な値とすることができないおそれがある。

電気信号間のクロストークの影響度合いを事前に測定し、クロストークの影響を考慮してＬＤＤを制御することも考えられるが、当該事前の測定は、例えば複数のＬＤのうち一部のＬＤからは光信号が送信され一部のＬＤからは光信号が送信されない場合等も考慮して様々なパターンについて行う必要があり、煩雑である。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、電気信号間のクロストークの影響を軽減し、適切且つ簡易に発光素子の光出力レベルを設定することができる光送信器を提供することを目的とする。

本発明に係る光送信器は、その一側面として、少なくとも２つの発光素子と、発光素子を駆動する、発光素子と同数の駆動回路と、発光素子から出力される光信号の一部を電気信号に変換して出力する、発光素子と同数の受光素子と、駆動回路を制御する制御部と、電気信号のうち、制御部によって選択された電気信号のみを制御部に電気的に接続するスイッチ部と、を備え、制御部は、スイッチ部を制御して電気信号を順に選択し、選択された電気信号に応じて、選択された電気信号に対応する発光素子の光出力レベルが一定値となるように駆動回路を制御する。

本発明によれば、電気信号間のクロストークの影響を軽減し、適切且つ簡易に発光素子の光出力レベルを設定することができる光送信器を提供することができる。

本実施形態に係る光トランシーバの構成を示すブロック図である。 図１に示す光トランシーバの光送信部（光送信器）の構成を示すブロック図である。 図２に示すコントローラのハードウェア構成を示すブロック図である。 図４は、図２に示す光送信部におけるコントローラの制御処理を示すフローチャートである。 比較例に係る光トランシーバの光送信部（光送信器）の構成を示すブロック図である。

[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。

本発明に係る光送信器は、その一側面として、少なくとも２つの発光素子と、発光素子を駆動する、発光素子と同数の駆動回路と、発光素子から出力される光信号の一部を電気信号に変換して出力する、発光素子と同数の受光素子と、駆動回路を制御する制御部と、電気信号のうち、制御部によって選択された電気信号のみを制御部に電気的に接続するスイッチ部と、を備え、制御部は、スイッチ部を制御して電気信号を順に選択し、選択された電気信号に応じて、選択された電気信号に対応する発光素子の光出力レベルが一定値となるように駆動回路を制御する。

この光送信器では、制御部によって選択された電気信号のみが制御部に入力され、当該電気信号に応じて、当該受光素子に対応する発光素子の光出力レベルが一定値に近づくように駆動回路が制御される。例えば、複数の受光素子の電気信号全てが制御部に入力される場合には、電気信号間のクロストークの影響により、各発光素子に対応する駆動回路を適切に制御できないおそれがある。電気信号間のクロストークの影響度合いを事前に測定し、クロストークの影響を考慮して駆動回路を制御することも考えられるが、当該事前の測定は、複数の発光素子のうち一部の発光素子からは信号が送信され一部の発光素子からは信号が送信されない場合等も考慮して様々なパターンについて行う必要があり、煩雑である。この点、本発明に係る光送信器では、例えばクロストークの影響が小さくなるように電気信号を選択することで、電気信号全てが制御部に入力される場合と比較してクロストークの影響を軽減することができる。また、本発明に係る光送信器ではクロストークの影響を事前に測定する必要がない。さらに、複数の電気信号が順に選択されるので、複数の駆動回路全てを適切に制御することができる。以上より、本発明によれば、電気信号間のクロストークの影響を軽減し、適切且つ簡易に発光素子の光出力レベルを設定することができる。

また、制御部は、電気信号の選択を一つずつ行ってもよい。一つずつ電気信号の選択を行うことにより、電気信号のクロストークをより効果的に軽減することができる。

また、スイッチ部は、電気信号が入力される発光素子と同数の第1の入力端子と、選択信号によって選択された第1の入力端子のみが電気的に接続される第1の出力端子と、を有し、制御部は、選択信号をスイッチ部に出力して電気信号を順に選択し、選択された電気信号を第1の出力端子から受けてもよい。このような構成を採用することによって、確実に、電気信号間のクロストークの影響を軽減することができる。

また、受光素子は、電気信号を出力する第２の出力端子を有し、制御部は、選択された電気信号を受ける第２の入力端子を有し、第２の出力端子と第1の入力端子とを電気的に接続する第1の電気配線と、第1の出力端子と第２の入力端子とを電気的に接続する第２の電気配線と、をさらに有し、第1の電気配線の長さが第２の電気配線の長さよりも短くてもよい。これにより、クロストークをより効果的に抑制することができる。

また、制御部は、少なくとも２つの電気信号を同時に選択する場合に、選択された電気信号に対応する第1の電気配線のそれぞれの間に、少なくとも1つの選択されていない電気信号に対応する第1の電気配線が配置されているように選択信号を生成してもよい。これにより、選択された電気信号に対応する第１の電気配線が隣接せず、選択されていない電気信号に対応する第１の電気配線がシールドの役割を果たすので、クロストークを効果的に抑制することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態にかかる光送信器の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

図１は、本実施形態に係る光トランシーバの構成を示す図である。光トランシーバ１は、例えば１３００ｎｍ帯の４波長を使用して２芯双方向で光信号を送受信する１００ギガビット光トランシーバであり、外部装置(上位レイヤ)に対して活線挿抜可能なモジュールである。このような光トランシーバの外形、端子配置、電気的特性、及び光学的特性に関する規格は、例えば、ＭＳＡ（Multi-Source Agreement）規格のＱＳＦＰ＋（Quad SmallForm Factor Pluggable）やＣＦＰ（100G Form-factor Pluggable）あるいはＣＦＰ２，ＣＦＰ４等によって規定されている。なお、本実施形態では光トランシーバ１は１００ギガビット光トランシーバとして説明するが、光トランシーバ１は４０ギガビット光トランシーバであってもよい。

光トランシーバ１は、ＴＯＳＡ（Transmitter OpticalSubAssembly）１１と、ＬＤＤ１２（駆動回路）と、コントローラ１３（制御部）と、ＲＯＳＡ（ReceiverOptical SubAssembly）１４と、ＴＩＡ（Trans-Impedance Amplifier）１５と、を備えている。ＴＯＳＡ１１、ＬＤＤ１２、及びコントローラ１３は、光トランシーバ１の光送信部２０（光送信器）の構成である。また、ＲＯＳＡ１４、ＴＩＡ１５、及びコントローラ１３は、光トランシーバ１の光受信部３０の構成である。

ＴＯＳＡ１１は、互いに独立した４つの２５Ｇｂｐｓ電気信号をそれぞれ波長の異なる４つの光信号に変換して出力する。なお、それぞれの光信号の波長は、図１に示されるように４つの信号が並行して送信される場合には４つとも同一でもよく、また、４つの光信号が光合波器（図示せず）を介して一つの多重化光信号に合成されてから送信される場合には互いに異なった波長（この場合の各波長の値もＭＳＡ等によって規定される）が使用されてもよい。ＴＯＳＡ１１に入力される電気信号は、例えば、ＣＦＰ４の場合には、ホストコントローラ５０から光トランシーバ１に入力される電気信号ＴＸ＋／−に基づいてＬＤＤ１２によって生成される。あるいは、ＣＦＰの場合には、ホストコントローラ５０から１０本の１０Ｇｂｐｓ電気信号が光トランシーバ１に入力され、信号処理ＩＣ（図示せず）によって４本の２５Ｇｂｐｓ電気信号に変換された後に、ＬＤＤ１２に入力される。ＴＯＳＡ１１は、４つのＬＤ２１（図２参照。詳細は後述）が内蔵された集積ＴＯＳＡであり、当該４つのＬＤ２１により４つの光信号が出力される。

ＬＤＤ１２は、コントローラ１３から入力されるＬＤドライバ回路ディスエイブル信号に応じて、電気信号ＴＸ＋／−に基づいてＬＤ２１（図２参照）の出力光を変調するための駆動信号を出力する。ＬＤＤ１２は、４つのＬＤ２１（図２参照）を並列に駆動する４つの駆動回路を内蔵した４ch Driver ICであり、ＬＤ２１と同数の駆動回路は、それぞれ異なるＬＤ２１に接続されている（詳細は後述）。

コントローラ１３は、光トランシーバ１外部のホストコントローラ５０と通信を行うとともに、光トランシーバ１内部の各構成（ＴＯＳＡ１１、ＬＤＤ１２、ＲＯＳＡ１４、及びＴＩＡ１５）を制御する。コントローラ１３は、ホストコントローラ５０とシリアル通信により光トランシーバ１の制御あるいは監視のためのデータの送受信を行う。コントローラ１３は、ＬＤＤ１２の４つの駆動回路のうち任意のチャネルに対してＬＤドライバ回路ディスエイブル信号（TxDISABLE）を送信することにより、当該チャネルのＬＤ２１の光出力を停止させることができる。また、コントローラ１３は、ＴＯＳＡ１１内部のＬＤ２１の光出力レベルに応じてＬＤＤ１２を制御する機能を有する（詳細は後述）。さらに、コントローラ１３は、光トランシーバ１内部の不具合を検知すると、ホストコントローラ５０にアラーム信号を送信し、ホストコントローラ５０からの制御信号に基づいて光トランシーバ１内部の各構成を制御する。

コントローラ１３は、いわゆるワンチップマイコンやＦＰＧＡ（field-programmablegate array）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等である。また、コントローラ１３はこれらの回路を複数組み合わせたものであってもよい。図３は、コントローラ１３のハードウェア構成を示すブロック図である。コントローラ１３は、コントローラ１３の各機能を制御するＣＰＵ１３１と、温度センサ１３２と、ホストコントローラ５０との通信インターフェース１３３と、光トランシーバ１内部の各構成（各ＩＣ）との通信インターフェース１３４と、タイマカウント１３５と、ＴＯＳＡ１１内部からのアナログ信号（電気信号）を受信しデジタル信号に変換するＡＤＣ（analog-to-digital converter）１３６と、ホストコントローラ５０からの制御信号が入力される外部入力ピン１３７と、ホストコントローラ５０及び光トランシーバ１内部の各構成に対して信号を出力する外部出力ピン１３８と、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）１３９と、ＲＡＭ（Random AccessMemory）１４０と、を含んで構成されている。なお、通信インターフェース１３３，１３４は、例えばＩ２Ｃ（Inter-IntegratedCircuit）、ＭＤＩＯ（Management Data Input/Output）、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）等とすることができる。

図１に戻って、ＲＯＳＡ１４は、互いに独立した４つの２５Ｇｂｐｓ光信号をそれぞれ４つの電気信号に変換して出力する。ＲＯＳＡ１４が出力した４つの２５Ｇｂｐｓ電気信号は、ＴＩＡ１５に入力された後に、ＣＤＲ（図示せず）に入力されてクロックデータリカバリが行われる。ＣＦＰ４の場合にはＣＤＲから出力される４つの２５Ｇｂｐｓ電気信号はホストコントローラ５０に出力される。あるいは、ＣＦＰの場合には４つの２５Ｇｂｐｓ電気信号は、さらに信号処理ＩＣ（図示せず）によって１０本の１０Ｇｂｐｓ電気信号に変換されて出力される。

ＴＩＡ１５は、入力された電流信号をインピーダンス変換するとともに増幅し、電圧信号として出力するＩＣである。

次に、図２を参照して、ＬＤ２１が出力する光信号の出力レベルモニタ、及び、モニタ結果に基づくＬＤＤ１２の制御について詳細に説明する。図２は、図１に示す光トランシーバ１の光送信部２０の構成を示すブロック図である。

図２に示されるように、光送信部２０は、４つのＬＤ２１（ＬＤ２１ａ〜２１ｄ）と、ＬＤ２１ａ〜２１ｄそれぞれに対応して設けられＬＤ２１ａ〜２１ｄを駆動させる４つのＬＤＤ１２（ＬＤＤ１２ａ〜１２ｄ）と、ＬＤ２１ａ〜２１ｄそれぞれに対応して設けられＬＤ２１ａ〜２１ｄから出力される光信号の一部を電気信号に変換して出力する、ＬＤ２１と同数（４つ）のモニタ用のＰＤ（モニタＰＤ）２２（モニタＰＤ２２ａ〜２２ｄ）と、モニタＰＤ２２が出力した電気信号に応じてＬＤＤ２１を制御するコントローラ１３と、モニタＰＤ２２ａ〜２２ｄそれぞれから延びる信号線２５ａ〜２５ｄ及びコントローラ１３から延びる信号線２６に電気的に接続されたスイッチ部２７と、を含んで構成されている。本実施形態では、光送信部２０の構成のうち、４つのＬＤ２１、４つのモニタＰＤ２２、及びスイッチ部２７がＴＯＳＡ１１に収容されている。また、光送信部２０の構成のうち、４つのＬＤＤ１２及びコントローラ１３がＴＯＳＡ１１の外部に配置されている。このような構成において、信号線２５ａ〜２５ｄは一つの部品（ＴＯＳＡ１１）のパッケージ内にて配線され、信号線２６は２つの部品（ＴＯＳＡ１１とコントローラ１３）の間に配線される。従って、信号線２５ａ〜２５ｄの長さは、２つの部品の配置等に依存せずに信号線２６の長さよりも短くすることができる。

すなわち、モニタＰＤ２２ａ〜２２ｄは、スイッチ部２７に向かって電気信号を出力する出力側端子（第２の出力端子）を有している。また、スイッチ部２７は、モニタＰＤ２２ａ〜２２ｄからの電気信号が入力される入力側端子２７ａ〜２７ｄ（第１の入力端子、詳細は後述）と、コントローラ１３に向かって電気信号を出力する出力側端子２７ｘ（第１の出力端子、詳細は後述）とを有している。また、コントローラ１３は、スイッチ部２７からの電気信号を受ける入力側端子（第２の入力端子）を有している。当該構成において、第２の出力端子と第１の入力端子とを電気的に接続する信号線２５ａ〜２５ｄ（第１の電気配線）と、第１の出力端子と第２の入力端子とを電気的に接続する信号線２６（第２の電気配線）とを比較すると、信号線２５ａ〜２５ｄの長さが信号線２６の長さよりも短い。

スイッチ部２７は、４対１型のアナログスイッチであり、信号線２５ａ〜２５ｄそれぞれに電気的に接続されたＬＤ２１と同数（４つ）の端子（電気信号が入力される端子）である入力側端子２７ａ〜２７ｄ（第１の入力端子）と、信号線２６に電気的に接続された１つの端子である出力側端子２７ｘ（第１の出力端子）とを有している。また、スイッチ部２７は、入力側端子２７ａ〜２７ｄのいずれか一つと出力側端子２７ｘとを電気的に接続する接続部２７ｙを有している。接続部２７ｙは、複数の入力側端子２７ａ〜２７ｄ、すなわち、複数の信号線２５ａ〜２５ｄのうち、コントローラ１３から出力される選択信号により選択された一の接続信号線のみ（すなわち、コントローラ１３によって選択された電気信号のみ）を、出力側端子２７ｘに電気的に接続する。すなわち、出力側端子２７ｘは、選択信号によって選択された入力側端子２７ａ〜２７ｄのみが電気的に接続される端子である。

ＬＤＤ１２ａに駆動されるＬＤ２１ａが出力した光信号は、例えばスプリッタ（図示せず）を介して分岐され、一部がモニタＰＤ２２ａに入力される。当該モニタＰＤ２２ａに入力される光は、ＬＤ２１ａが出力した光の極一部であり、ＬＤ２１ａが出力した光の大半はモニタＰＤ２２ａに入力されずにＴＯＳＡ１１外部に出力される。モニタＰＤ２２ａが出力する電気信号（TxPower_ADC）（Ｃｈ１のモニタ用電気信号）は信号線２５ａを介してスイッチ部２７の入力側端子２７ａに入力される。同様に、ＬＤＤ１２ｂに駆動されるＬＤ２１ｂが出力した光信号は、例えばスプリッタ（図示せず）を介して分岐され、一部がモニタＰＤ２２ｂに入力される。モニタＰＤ２２ｂが出力する電気信号（TxPower_ADC）（Ｃｈ２のモニタ用電気信号）は信号線２５ｂを介してスイッチ部２７の入力側端子２７ｂに入力される。同様に、ＬＤＤ１２ｃに駆動されるＬＤ２１ｃが出力した光信号は、例えばスプリッタ（図示せず）を介して分岐され、一部がモニタＰＤ２２ｃに入力される。モニタＰＤ２２ｃが出力する電気信号（TxPower_ADC）（Ｃｈ３のモニタ用電気信号）は信号線２５ｃを介してスイッチ部２７の入力側端子２７ｃに入力される。同様に、ＬＤＤ１２ｄに駆動されるＬＤ２１ｄが出力した光信号は、例えばスプリッタ（図示せず）を介して分岐され、一部がモニタＰＤ２２ｄに入力される。モニタＰＤ２２ｄが出力する電気信号（TxPower_ADC）（Ｃｈ４のモニタ用電気信号）は信号線２５ｄを介してスイッチ部２７の入力側端子２７ｄに入力される。

接続部２７ｙが入力側端子２７ａと出力側端子２７ｘとを電気的に接続している場合、入力側端子２７ａに入力されたＣｈ１のモニタ用電気信号は、接続部２７ｙを介して出力側端子２７ｘに入力され、さらに信号線２６を介してコントローラ１３のＡＤＣ１３６（図３参照）に入力される。同様に、接続部２７ｙが入力側端子２７ｂと出力側端子２７ｘとを電気的に接続している場合、入力側端子２７ｂに入力されたＣｈ２のモニタ用電気信号は、接続部２７ｙを介して出力側端子２７ｘに入力され、さらに信号線２６を介してコントローラ１３のＡＤＣ１３６（図３参照）に入力される。同様に、接続部２７ｙが入力側端子２７ｃと出力側端子２７ｘとを電気的に接続している場合、入力側端子２７ｃに入力されたＣｈ３のモニタ用電気信号は、接続部２７ｙを介して出力側端子２７ｘに入力され、さらに信号線２６を介してコントローラ１３のＡＤＣ１３６（図３参照）に入力される。同様に、接続部２７ｙが入力側端子２７ｄと出力側端子２７ｘとを電気的に接続している場合、入力側端子２７ｄに入力されたＣｈ４のモニタ用電気信号は、接続部２７ｙを介して出力側端子２７ｘに入力され、さらに信号線２６を介してコントローラ１３のＡＤＣ１３６（図３参照）に入力される。

コントローラ１３は、選択信号をスイッチ部２７に出力することによりスイッチ部２７を制御し、電気信号を順に選択する。すなわち、コントローラ１３は、接続部２７ｙを介して出力側端子２７ｘと電気的に接続される信号線である接続信号線を、複数の信号線から順に一つずつ選択する。ここで、コントローラ１３とスイッチ部２７とは、２本のセレクト信号線２８により電気的に接続されている。コントローラ１３は、当該セレクト信号線２８を介して、接続信号線（すなわち、入力側端子２７ａ〜２７ｄのいずれか）を選択するセレクト信号（選択信号）をスイッチ部２７に出力する。スイッチ部２７は、例えば、２本のセレクト信号線２８を介してコントローラ１３から受信したセレクト信号の双方がＬｏｗレベルである場合（コントローラ１３がセレクト信号論理をＣｈ１に設定した場合）には、信号線２５ａが接続信号線であると判断し、接続部２７ｙを入力側端子２７ａに接続する。また、スイッチ部２７は、例えば、一方のセレクト信号線２８のセレクト信号がＬｏｗレベルであり他方がＨｉｇｈレベルである場合（コントローラ１３がセレクト信号論理をＣｈ２に設定した場合）には、信号線２５ｂが接続信号線であると判断し、接続部２７ｙを入力側端子２７ｂに接続する。また、スイッチ部２７は、例えば、一方のセレクト信号線２８のセレクト信号がＨｉｇｈレベルであり他方がＬｏｗレベルである場合（コントローラ１３がセレクト信号論理をＣｈ３に設定した場合）には、信号線２５ｃが接続信号線であると判断し、接続部２７ｙを入力側端子２７ｃに接続する。また、スイッチ部２７は、例えば、双方のセレクト信号線２８のセレクト信号がＨｉｇｈレベルである場合（コントローラ１３がセレクト信号論理をＣｈ４に設定した場合）には、信号線２５ｄが接続信号線であると判断し、接続部２７ｙを入力側端子２７ｄに接続する。

また、コントローラ１３は、接続信号線に対応するモニタＰＤ２２から出力された電気信号（TxPower_ADC）に応じて、選択された電気信号（すなわち、モニタＰＤ）に対応するＬＤ２１の光出力レベルが一定値（予め定められた一定の値）となるようにＬＤＤ１２を制御する。具体的には、コントローラ１３は、接続信号線に対応するモニタＰＤ２２から出力された電気信号（TxPower_ADC）を出力側端子２７ｘから受け、ＡＤＣ１３６（図３参照）に取り込む。なお、ＡＤＣ１３６が取り込む電気信号は、抵抗等によって電流信号から電圧信号に変換された後の信号である。ＡＤＣ１３６は、取り込んだ電気信号をデジタル値に変換する。コントローラ１３は、ＡＤＣ１３６が変換したデジタル値に基づいて、ＬＤ２１の光出力レベルが一定値に近づくようにＬＤＤ１２を制御する。具体的には、コントローラ１３は、ＬＤＤ１２を制御することにより、ＬＤ２１のバイアス・変調電流を調整し、ＬＤ２１の光出力レベルを一定値に近づける。

次に、図４も参照しながらコントローラ１３の制御処理について説明する。図４は、図２に示す光送信部２０におけるコントローラ１３の制御処理を示すフローチャートである。

図４に示されるように、光トランシーバ１が起動されると、コントローラ１３では、各種初期処理が行われる（Ｓ１０）。コントローラ１３は、当該処理の後に、ホストコントローラ５０との通信、及び、光トランシーバ１内の各構成の制御が可能となる。

Ｓ１０の処理が完了すると、コントローラ１３は、接続信号線を複数の信号線から順に選択する。コントローラ１３は、まず、２つのセレクト信号の双方をＬｏｗレベルに設定してセレクト信号論理をＣｈ１に設定する（Ｓ１１）。この場合、接続部２７ｙによって入力側端子２７ａと出力側端子２７ｘとが電気的に接続され、モニタＰＤ２２ａが出力した電気信号（TxPower_ADC）（Ｃｈ１のモニタ用電気信号）がコントローラ１３のＡＤＣ１３６（図３参照）に取り込まれＣｈ１用データとしてＲＡＭ１４０（図３参照）に格納される（Ｓ１２）。そして、コントローラ１３は、電気信号（TxPower_ADC）に応じて、ＬＤ２１ａの光出力レベルが一定値に近づくように、ＬＤ２１ａのバイアス・変調電流を補正する（Ｓ１３）。

上述したＳ１１〜Ｓ１３の処理を、残りのチャネル（Ｃｈ２〜４）に対しても行う。すなわち、コントローラ１３は、Ｓ１３の後に、２つのセレクト信号の一方をＬｏｗレベルに他方をＨｉｇｈレベルに設定してセレクト信号論理をＣｈ２に設定する（Ｓ１４）。この場合、接続部２７ｙによって入力側端子２７ｂと出力側端子２７ｘとが電気的に接続され、モニタＰＤ２２ｂが出力した電気信号（TxPower_ADC）（Ｃｈ２のモニタ用電気信号）がコントローラ１３のＡＤＣ１３６（図３参照）に取り込まれＣｈ２用データとしてＲＡＭ１４０（図３参照）に格納される（Ｓ１５）。そして、コントローラ１３は、電気信号（TxPower_ADC）に応じて、Ｃｈ２のＬＤ２１ｂの光出力レベルが一定値に近づくように、ＬＤ２１ｂのバイアス・変調電流を補正する（Ｓ１６）。さらに、コントローラ１３は、Ｓ１６の後に、２つのセレクト信号の一方をＨｉｇｈレベルに他方をＬｏｗレベルに設定してセレクト信号論理をＣｈ３に設定する（Ｓ１７）。この場合、接続部２７ｙによって入力側端子２７ｃと出力側端子２７ｘとが電気的に接続され、モニタＰＤ２２ｂが出力した電気信号（TxPower_ADC）（Ｃｈ３のモニタ用電気信号）がコントローラ１３のＡＤＣ１３６（図３参照）に取り込まれＣｈ３用データとしてＲＡＭ１４０（図３参照）に格納される（Ｓ１８）。そして、コントローラ１３は、電気信号（TxPower_ADC）に応じて、Ｃｈ３のＬＤ２１ｃの光出力レベルが一定値に近づくように、ＬＤ２１ｃのバイアス・変調電流を補正する（Ｓ１９）。さらに、コントローラ１３は、Ｓ１９の後に、２つのセレクト信号の双方をＨｉｇｈレベルに設定してセレクト信号論理をＣｈ４に設定する（Ｓ２０）。この場合、接続部２７ｙによって入力側端子２７ｄと出力側端子２７ｘとが電気的に接続され、モニタＰＤ２２ｄが出力した電気信号（TxPower_ADC）（Ｃｈ４のモニタ用電気信号）がコントローラ１３のＡＤＣ１３６（図３参照）に取り込まれＣｈ４用データとしてＲＡＭ１４０（図３参照）に格納される（Ｓ２１）。そして、コントローラ１３は、電気信号（TxPower_ADC）に応じて、Ｃｈ４のＬＤ２１ｄの光出力レベルが一定値に近づくように、ＬＤ２１ｄのバイアス・変調電流を補正する（Ｓ２２）。

次に、図５に示す比較例と対比しながら、本実施形態に係る光送信部２０の作用・効果を説明する。図５は、比較例に係る光トランシーバ２００の光送信部３００の構成を示すブロック図である。

図５に示す比較例に係る光送信部３００は、本実施形態に係る光送信部２０同様、４つのＬＤ２１（ＬＤ２１ａ〜２１ｄ）と、４つのＬＤＤ１２（ＬＤＤ１２ａ〜１２ｄ）と、４つのモニタ用のＰＤ（モニタＰＤ）２２（モニタＰＤ２２ａ〜２２ｄ）と、モニタＰＤ２２が出力した電気信号に応じてＬＤＤ２１を制御するコントローラ１３と、を含んで構成されている。ここで、光送信部３００では、モニタＰＤ２２ａ〜２２ｄそれぞれから延びる信号線３２５ａ〜３２５ｄが、直接コントローラ１３に接続されている。信号線３２５ａ〜３２５ｄの長さは、ＴＯＳＡ３１１とコントローラ１３の位置に依存し、実装上の制約等から両者が離れて配置される場合には、かなり長くせざるを得ない場合もある。また、光トランシーバを小型化するためには、内部の電子部品間をつなぐ配線の面積を抑えるために、信号線３２５ａ〜３２５ｄの各配線間の間隔はできるだけ狭い方が好ましい。しかし、一般に、並行して走る信号線の長さが長いほど、隣接する信号線間の間隔が狭いほどクロストークは起きやすくなる。そのため、ＴＯＳＡ３１１からコントローラ１３に向かう経路における信号線３２５ａ〜３２５ｄにおいて、モニタＰＤ２２ａ〜２２ｄから出力された電気信号が互いに干渉し合う（クロストークを起こす）おそれがある。この場合、コントローラ１３のＡＤＣが受信するモニタＰＤ２２ａ〜２２ｄから出力された電気信号にはノイズが含まれているので、ＬＤＤ１２を適切に制御できず、ＬＤ１２の光出力レベルを適切な値とすることができないおそれがある。

ここで、電気信号間のクロストークの影響度合いを事前に測定し、クロストークの影響を考慮して（クロストークにより生じたノイズを考慮して）ＬＤＤ１２を制御することも考えられる。例えば、４つ全てのＬＤ２１から光が出力されている状態における各電気信号を事前に測定しておき、クロストークの影響を考慮してＬＤＤ１２を制御することが考えられる。しかしながら、例えば一部のＬＤ２１から光が出力されていない状態においては、事前に測定した情報（４つ全てのＬＤ２１から光が出力されている場合の情報）を用いてＬＤＤ１２を制御すると、ＬＤ１２の光出力レベルを適切な値とすることができない。このような事態を回避すべく、仮に、４つのＬＤ２１からの光出力状態の全ての組合せについて電気信号を事前に測定したとすると、事前の測定作業が煩雑となってしまう。

一方、本実施形態に係る光送信部２０では、図２に示すように、モニタＰＤ２２ａ〜２２ｄそれぞれから延びる信号線２５ａ〜２５ｄがスイッチ部２７の入力側端子２７ａ〜２７ｄと電気的に接続されており、コントローラ１３から延びる信号線２６がスイッチ部２７の出力側端子２７ｘと電気的に接続されている。そして、スイッチ部２７の接続部２７ｙが、複数の入力側端子２７ａ〜２７ｄ、すなわち、複数の信号線２５ａ〜２５ｄのうち、コントローラ１３に選択された一の接続信号線のみを、出力側端子２７ｘに電気的に接続している。比較例の信号線３２５ａ〜３２５ｄは２つの部品の間をつなぐために上述したようにそれぞれの部品の位置に依存してかなり長くなる場合があり（例えば、数十ｍｍ）、一方で本実施形態に係る信号線２５ａ〜２５ｄは一つの部品（ＴＯＳＡ１１）のパッケージ内に収納されるためにそのような影響を受けずに相対的にかなり短く抑えることができる（例えば、数ｍｍ）。なお、ここで、信号線の長さは、その信号線によって接続される２つの部品がそれぞれ有する電気端子の、一方の電気端子から他方の電気端子への信号線の配線の経路に沿った長さと考えることにする。このため、コントローラ１３によって選択された接続信号線に対応するモニタＰＤ２２の電気信号のみが、コントローラ１３に入力され、当該電気信号に応じて、当該ＰＤ２２に対応するＬＤ２１の光出力レベルが一定値に近づくようにＬＤＤ１２が制御される。そして、コントローラ１３により、クロストークの影響が小さくなるように接続信号線が選択される（具体的には、信号線２５ａ〜２５ｄ間でクロストークが生じないように一の信号線ずつ接続信号線が選択される）ので、全ての信号線の電気信号がコントローラ１３に入力される場合と比較してクロストークの影響を軽減することができる。また、光送信部２０では事前にクロストークの影響を測定する必要がない。さらに、光送信部２０では、複数の信号線２５ａ〜２５ｄから接続信号線が順に選択されるので、複数のＬＤＤ１２ａ〜１２ｄ全てを適切に制御することができる。以上より、光送信部２０によれば、電気信号間のクロストークの影響を軽減し、適切且つ簡易にＬＤ２１の光出力レベルを設定することができる。

なお、比較例に係る光送信部３００のようにＴＯＳＡ３１１からＴＯＳＡ３１１外部に向けて４つの信号線３２５ａ〜３２５ｄが延びている場合には、ＴＯＳＡ３１１の出力側に出力側端子（図示せず）を４つ設ける必要があるのに対し、光送信部２０では、ＴＯＳＡ１１内に収容されたスイッチ部２７の出力側端子２７ｘが１つのみである。これにより、ＴＯＳＡ１１のサイズをＴＯＳＡ３１１と比べて小さくすることができ、光送信部２０を小型化することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、接続信号線として一の信号線ずつ選択されるとして説明したが、クロストークの影響が十分に軽減される選択方法であれば、これに限定されない。具体例について図２を参照して説明する。図２に示す例では、モニタＰＤ２２ｂからスイッチ部２７の入力側端子２７ｂに向けて信号線２５ｂ（第１の信号線）が延びている。そして、信号線２５ｂを挟むようにして、モニタＰＤ２２ａから入力側端子２７ａに延びる信号線２５ａ（第２の信号線）が、モニタＰＤ２２ｃから入力側端子２７ｃに延びる信号線２５ｃ（第３の信号線）が、それぞれ配置されている。この場合において、コントローラ１３は、接続信号線として、信号線２５ａ（第２の信号線）及び信号線２５ｃ（第３の信号線）を併せて選択してもよい。このように、２つの電気信号すなわち信号線（信号線２５ａ，２５ｃ）が併せて（同時に）選択されることにより、複数のＬＤＤ１２（信号線２５ａに対応するＬＤＤ１２ａ、及び、信号線２５ｃに対応するＬＤＤ１２ｃ）を効率的に制御することができる。また、選択された電気信号に対応する第１の電気配線である信号線２５ａ及び信号線２５ｃは信号線２５ｂ（選択されていない電気信号に対応する第１の電気配線）を挟んで配置されているところ、信号線２５ｂがシールドの役割を果たすことにより、信号線２５ａ及び信号線２５ｃの電気信号のクロストークを抑制できる。すなわち、コントローラ１３は、少なくとも２つの電気信号を同時に選択する場合に、選択された電気信号に対応する第１の電気配線のそれぞれの間に、少なくとも１つの選択されていない電気信号に対応する第１の電気配線が配置されているように選択信号を生成する。なお、このように２つの信号線を同時に選択する場合には、例えば、スイッチ部２７に２つの出力側端子を備える４対２型アナログスイッチを使用し、信号線２６を２本にすれば良く、セレクト信号線２８は信号線２５ａ、２５ｃの組み合わせと信号線２５ｂ、２５ｄの組み合わせの２つを切り替えられれば良いので１本にすることができる。また、信号線２５ａ〜２５dが４本でなく、さらに本数の多い、例えば、８本の場合には、選択された信号線の間に少なくとも1つの選択されていない信号線が配置されているように信号線の選択を行うことで同様の原理により信号線間のクロストークを低減することができる。

また、光送信部２０の構成のうち、４つのＬＤＤ１２はＴＯＳＡ１１の外部に配置されているとして説明したが、４つのＬＤＤがＴＯＳＡ内部に配置されていてもよい。また、ＬＤ、モニタＰＤ、及びＬＤＤの数は４つに限定されず、３つ以下であってもよいし５つ以上であってもよい。

１…光トランシーバ、１２…ＬＤＤ、１３…コントローラ、２０…光送信部、２１…ＬＤ、２２…ＰＤ、２５ａ〜２５ｄ…信号線、２７…スイッチ部。

Claims (5)

1. 少なくとも２つの発光素子と、
   前記発光素子を駆動する、前記発光素子と同数の駆動回路と、
   前記発光素子から出力される光信号の一部を電気信号に変換して出力する、前記発光素子と同数の受光素子と、
   前記駆動回路を制御する制御部と、
   前記電気信号のうち、前記制御部によって選択された前記電気信号のみを前記制御部に電気的に接続するスイッチ部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記スイッチ部を制御して前記電気信号を順に選択し、
   選択された前記電気信号に応じて、選択された前記電気信号に対応する前記発光素子の光出力レベルが一定値となるように前記駆動回路を制御する、光送信器。
2. 前記制御部は、前記電気信号の選択を一つずつ行う、請求項１記載の光送信器。
3. 前記スイッチ部は、前記電気信号が入力される前記発光素子と同数の第1の入力端子と、選択信号によって選択された前記第1の入力端子のみが電気的に接続される第1の出力端子と、を有し、
   前記制御部は、前記選択信号を前記スイッチ部に出力して前記電気信号を順に選択し、選択された前記電気信号を前記第1の出力端子から受ける、
   請求項１又は２記載の光送信器。
4. 前記受光素子は、前記電気信号を出力する第２の出力端子を有し、
   前記制御部は、選択された前記電気信号を受ける第２の入力端子を有し、
   前記第２の出力端子と前記第1の入力端子とを電気的に接続する第1の電気配線と、前記第1の出力端子と前記第２の入力端子とを電気的に接続する第２の電気配線と、をさらに有し、
   前記第1の電気配線の長さが前記第２の電気配線の長さよりも短い、
   請求項３記載の光送信器。
5. 前記制御部は、少なくとも２つの前記電気信号を同時に選択する場合に、選択された前記電気信号に対応する前記第1の電気配線のそれぞれの間に、少なくとも1つの選択されていない前記電気信号に対応する前記第1の電気配線が配置されているように前記選択信号を生成する、
   請求項４記載の光送信器。

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