(57)【要約】【課題】パッケージのピン数の制限下においてもＬＤ近傍の温度を検出することが可能な光送信器を提供すること。【解決手段】この光送受信モジュール１は、光信号を発するＬＤ１８と光信号のモニタ光を受光するＰＤ１２とを同軸型パッケージ１０に搭載するＴＯＳＡと、ＬＤ１８の光出力を制御する同軸型パッケージ１０の外部に配置された制御回路４とを備え、同軸型パッケージ１０の外部に配置された定電流源５を更に備え、制御回路４は、定電流源５が生成する定電流をＰＤ１２に供給するとともにＰＤ１２における電圧降下を検出し、該電圧降下に基づいて得られるパッケージ内温度を基にして、ＬＤ１８に供給する駆動電流を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を発する半導体レーザと前記光信号のモニタ光を受光するフォトダイオードとを同軸型パッケージに搭載する発光モジュールと、該半導体レーザの光出力を制御する前記同軸型パッケージの外部に配置された制御回路とを備える光送信器において、
前記同軸型パッケージの外部に配置された定電流回路を更に備え、
前記制御回路は、前記定電流回路が生成する定電流を前記フォトダイオードに供給するとともに前記フォトダイオードにおける電圧降下を検出し、該電圧降下に基づいて得られるパッケージ内温度を基にして、前記半導体レーザに供給する駆動電流を制御する、
ことを特徴とする光送信器。
【請求項２】
前記制御回路は、ＰＯＮシステムにより割り当てられた前記光信号の送信期間外に間欠的に前記定電流を前記フォトダイオードに供給するように制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の光送信器。
【請求項３】
前記半導体レーザは、一のファイバに対し所定の第一の波長域の前記光信号を発し、
前記一のファイバから所定の第二の波長域の信号光を受光する受信用フォトダイオードを更に備える、
ことを特徴とする請求項１又は２の光送信器を含む光送受信器。
【請求項４】
光送信器における光信号生成用の半導体レーザの駆動電流制御方法であって、
光信号モニタ用のフォトダイオードを用いた前記半導体レーザに対するＡＰＣ制御を停止し、前記半導体レーザの駆動電流を現在値に維持し、
前記フォトダイオードの前記光信号のモニタ動作を停止させ、前記フォトダイオードに順方向の温度に依存しない所定の定電流を供給し、
前記フォトダイオードの順方向の電圧降下を検出し、該電圧降下に対応するパッケージ内温度を特定し、
前記フォトダイオードの前記モニタ動作を再開させ、前記パッケージ内温度に対応する駆動電流を初期値として前記ＡＰＣ制御を回復させる、
ことを特徴とする駆動電流制御方法。
【請求項５】
前記ＡＰＣ制御の停止及び回復は、ＰＯＮシステムにおいて前記光送信器に割り当てられた前記光信号の送信期間外に対応して実行される、
ことを特徴とする請求項４記載の駆動電流制御方法。
【請求項６】
半導体レーザの直近に配置された光モニタ用のフォトダイオードによって前記半導体レーザの温度を測定する温度測定方法であって、
前記フォトダイオードに順方向の温度に依存しない所定の定電流を間欠的に供給し、
前記フォトダイオードの順方向の電圧降下を検出し、該電圧降下に対応する温度を前記半導体レーザの温度として検出する、
ことを特徴とする温度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を生成する光送信器、光送受信器、駆動電流制御方法、及び温度測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信に使用される半導体レーザダイオード（以下、「ＬＤ」ともいう）の発光特性（Ｉ［電流］−Ｌ［光出力］特性と総称される）は、温度に強く依存する。すなわち、ＬＤの閾値電流、及び当該閾値電流より大きい電流バイアス条件におけるＩ−Ｌ特性のスロープ効率は温度の関数である。低温では、閾値電流は小さく、スロープ効率が大きいのに対して、高温では、閾値電流は大きく、スロープ効率は小さくなる。従って、ＬＤを高周波で変調するときに、広い温度範囲で一定の平均光出力とその消光比を維持しようとする場合には、バイアス電流Ｉｂ及び変調電流Ｉｍを温度に追随して変化させなければならない。
【０００３】
このようなＬＤの発光特性の温度依存性に対応するために、ＬＤの温度にかかわらず光出力を一定にするＡＰＣ温度補償回路において、ＬＤの温度を測定するためにＬＤと接触するヒートシンク上にサーミスタが設けられている（下記特許文献１参照）。また、ＬＤを光源とする光送信器で温度補償のうち自動温度制御（ＡＴＣ）を行う場合には、レーザの直近に配置したサーミスタで温度を検出し、ペルチェ素子で温度が一定となるように制御している（下記特許文献２参照。）。
【０００４】
従来は、サーミスタ等の温度によってその抵抗値を変換させる感熱素子を用いて、現時点の抵抗値を測定することでＬＤの温度を検知している。上記平均光出力及び消光比はこのようにして検知されたＬＤ温度を基準に補償される必要があるので、感熱素子はＬＤ近傍に配置してＬＤそのものの温度を検知する必要がある。例えば、ＬＤがＴＥＣ（Thermo-Electric Cooler）等の温度制御デバイス上に搭載されている場合には、サーミスタも当該ＴＥＣ上に配置する。ＬＤが同軸型パッケージに封止されているような場合には、サーミスタはパッケージステム上に配置して、可能な限りＬＤの直近の温度を検知することが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−６９６００号公報
【特許文献２】特開平９−３１２４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、最近では、電子機器の小型化の要請に加え、例えば双方向光通信用デバイスのように、同一パッケージ内に送信用デバイスと受信用デバイスの両方を搭載するといった高集積化の要請も生じてきている。その結果、信号及びバイアスの入出力に必要なピン数も増加し、用意できるピン数に制限が生じるケースが増えている。そのために、パッケージ内部にＬＤ温度検知用のサーミスタを搭載したとしても、その信号出力を外部に取り出すためのピンを準備することが困難になってきている。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、パッケージのピン数の制限下においてもＬＤ近傍の温度を検出することが可能な光送信器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の光送信器は、光信号を発する半導体レーザと光信号のモニタ光を受光するフォトダイオードとを同軸型パッケージに搭載する発光モジュールと、該半導体レーザの光出力を制御する同軸型パッケージの外部に配置された制御回路とを備える光送信器において、同軸型パッケージの外部に配置された定電流回路を更に備え、制御回路は、定電流回路が生成する定電流をフォトダイオードに供給するとともにフォトダイオードにおける電圧降下を検出し、該電圧降下に基づいて得られるパッケージ内温度を基にして、半導体レーザに供給する駆動電流を制御する。
【０００９】
或いは、本発明の駆動電流制御方法は、光送信器における光信号生成用の半導体レーザの駆動電流制御方法であって、光信号モニタ用のフォトダイオードを用いた半導体レーザに対するＡＰＣ制御を停止し、半導体レーザの駆動電流を現在値に維持し、フォトダイオードの光信号のモニタ動作を停止させ、フォトダイオードに順方向の温度に依存しない所定の定電流を供給し、フォトダイオードの順方向の電圧降下を検出し、該電圧降下に対応するパッケージ内温度を特定し、フォトダイオードのモニタ動作を再開させ、パッケージ内温度に対応する駆動電流を初期値としてＡＰＣ制御を回復させる。
【００１０】
このような光送信器及び駆動電流制御方法によれば、半導体レーザの光信号をパッケージ内でモニタするフォトダイオードに対して定電流を供給して、そのフォトダイオードにおける電圧降下を検出することによりパッケージ内温度が検出され、そのパッケージ内温度を基に半導体レーザの駆動電流が制御される。これにより、パッケージ内温度を検出するためのピンや素子をパッケージ内に新たに準備する必要が無いので、小型化、高集積化を図りつつＬＤ近傍の温度を基にした半導体レーザの発光制御が実現される。
【００１１】
ここで、制御回路は、ＰＯＮシステムにより割り当てられた光信号の送信期間外に間欠的に定電流をフォトダイオードに供給するように制御する、ことが好ましい。また、ＡＰＣ制御の停止及び回復は、ＰＯＮシステムにおいて光送信器に割り当てられた光信号の送信期間外に対応して実行される、ことが好ましい。
【００１２】
この場合、ＰＯＮシステムでの上り信号系では光送信器に送信期間が間欠的に割り当てられるので、その割り当てられた時間外にフォトダイオードを温度検出用に動作させることで効率的にパッケージ内温度をモニタすることができる。
【００１３】
さらに、半導体レーザは、一のファイバに対し所定の第一の波長域の光信号を発し、一のファイバから所定の第二の波長域の信号光を受光する受信用フォトダイオードを更に備える光送受信器であることも好ましい。このように、双方向光通信用デバイスに対して本実施形態の光送信器を適用すれば、小型化及び高集積化を容易に実現することができる。
【００１４】
本発明の温度測定方法は、半導体レーザの直近に配置された光モニタ用のフォトダイオードによって半導体レーザの温度を測定する温度測定方法であって、フォトダイオードに順方向の温度に依存しない所定の定電流を間欠的に供給し、フォトダイオードの順方向の電圧降下を検出し、該電圧降下に対応する温度を半導体レーザの温度として検出する。
【００１５】
このような温度測定方法によれば、半導体レーザの光信号をモニタするフォトダイオードに対して定電流を供給して、そのフォトダイオードにおける電圧降下を検出することによりパッケージ内温度が検出される。これにより、ＬＤの温度を検出するためのピンや素子を新たに準備する必要が無いので、デバイスの小型化、高集積化を図りつつＬＤ近傍の温度を検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光送信器によれば、パッケージのピン数の制限下においてもＬＤ近傍の温度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の光送信器の好適な一実施形態にかかる光送受信モジュールの構成を示す回路図である。
【図２】図１のモジュール本体の内部構造を示す斜視図である。
【図３】図１の光送受信モジュールの動作を示すフローチャートである。
【図４】素子温度を変化させた場合のダイオードの順方向電圧と順方向電流との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る光送信器の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明の光送信器の好適な一実施形態にかかる光送受信モジュール１の送信部の構成を示す回路図である。この光送受信モジュール１は、光通信において光信号を送受信するための装置であり、発光モジュールである光送信サブアッセンブリ（ＴＯＳＡ：Transmitter Optical Sub Assembly）と受光モジュールである光受信サブアッセンブリ（ＲＯＳＡ：Receiver OpticalSub Assembly）とを含むモジュール本体２と、モジュール本体２を制御する集積回路３とによって構成されている。ＴＯＳＡは、光信号を発する半導体レーザ（以下、「ＬＤ」という）と光信号のモニタ光を受光するフォトダイオード（以下、「ＰＤ」という）とをＣＡＮ型パッケージに封止したものであり、ＲＯＳＡは、同一パッケージに光信号を受光するＰＤとＰＤからの信号増幅用のトランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）を封止したものである。
【００２０】
図２は、モジュール本体２の内部構造を示す斜視図である。同図に示すように、モジュール本体２は、略円形の同軸型ステム１０ａと図示しないキャップとを有するパッケージ１０を備えている。ステム１０ａの上面には、光信号モニタ用ＰＤ１２、特定の波長成分を選択的に反射する波長フィルタ１４、ヒートシンク１６、ＬＤ１８、光信号受光用ＰＤ２０、及びＴＩＡを含むプリアンプ２２が配置されている。また、パッケージ１０には複数のリードピン２４が設けられている。これらリードピン２４は、ステム１０ａを貫通しており、給電、接地および電気信号の入出力端子として利用される。
【００２１】
このモジュール本体２では、パッケージ１０の上方に１つのファイバが光学的に接続され、ＬＤ１８がそのファイバに対して所定の波長域の送信光（例えば、1.3μm）を発し、ＰＤ２０がそのファイバから送信光とは異なる所定の波長域の受信光（例えば、1.48μm又は1.55μm）を受ける。リードピン２４のピン数としては、ＬＤ１８の差動駆動用に２本、プリアンプ２２の差動信号出力用に２本、プリアンプ２２の電源用に１本、ＰＤ２０のバイアス電源用に１本、及びグランド接続用に１本、ＬＤ１８の背面光をモニタする光信号モニタ用ＰＤ１２用に２本の少なくとも９本を必要とする。このとき、ＬＤ１８が差動駆動される場合は、光信号モニタ用ＰＤ１２の接続用のリードピンのうちの１つは、グランド接続用のリードピンと共用することが可能である。
【００２２】
図１に戻って、集積回路３は、パッケージ１０の外部に配置されており、モジュール本体２のＬＤ１８の光出力を制御する制御回路４と、モジュール本体２の光信号モニタ用ＰＤ１２に定電流を供給する定電流源（定電流回路）５とから構成されている。これらの制御回路４及び定電流源５とモジュール本体２とは、リードピン２４（図２）を介して電気的に接続されている。
【００２３】
制御回路４は、ＬＤ１８に駆動電流を供給するＬＤ駆動回路４２と、光信号モニタ用ＰＤ１２からのモニタ信号に応じて、光出力が目標値に一致するように光出力制御（ＡＰＣ：Auto Power Control）を行うＣＰＵ４３と、光信号モニタ用ＰＤ１２と集積回路３との接続を切り替えるスイッチＳＷ１，ＳＷ２を有している。
【００２４】
ＬＤ駆動回路４２は、ＬＤ１８のカソードに接続されるとともに、ＣＰＵ４３にＤ／Ａコンバータ４４，４６を介して接続され、ＣＰＵ４３からの制御信号に応じてＬＤ１８に供給する駆動電流（バイアス電流及び変調電流）を調整する。また、ＣＰＵ４３は、光信号モニタ用ＰＤ１２のアノードにＡ／Ｄコンバータ４５を介して接続され、ＰＤ１２のアノードにおける電位をモニタできるように構成されている。
【００２５】
スイッチＳＷ２は、３つの端子を有し、第１の端子Ｔ２１が光信号モニタ用ＰＤ１２のカソードに接続され、第２の端子Ｔ２２にバイアス電圧Ｖｃｃが印加され、第３の端子Ｔ２３がグランドに接続されている。このスイッチＳＷ２は、ＣＰＵ４３からの制御により、ＰＤ１２のカソードとバイアス電圧Ｖｃｃ及びグランドとの接続を切り替える。また、スイッチＳＷ１は、３つの端子を有し、第１の端子Ｔ１１が光信号モニタ用ＰＤ１２のアノードに接続され、第２の端子Ｔ１２に定電流源５が接続され、第３の端子Ｔ１３が抵抗Ｒ１を介してグランドに接続されている。このスイッチＳＷ１は、ＣＰＵ４３からの制御により、ＰＤ１２のアノードと定電流源５及び抵抗Ｒ１との接続を切り替える。
【００２６】
定電流源５は、トランジスタ５１、差動増幅器５２、及び抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を備えている。トランジスタ５１のコレクタはスイッチＳＷ１の第２の端子Ｔ１２に接続され、そのベースは、差動増幅器５２の出力に接続され、そのエミッタは抵抗Ｒ２を介してバイアス電圧Ｖｒｅｆが印加されている。さらに、差動増幅器５２の非反転入力には、バイアス電圧Ｖｒｅｆを２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧して得られるリファレンス電圧Ｖｉが印加され、その反転入力にはトランジスタ５１のエミッタが接続されている。このような構成の定電流源５は、トランジスタ５１のエミッタ電位Ｖｅを抵抗Ｒ３，Ｒ４で決定されるリファレンス電位Ｖｉとなるように、下記式（１）で表される定電流Ｉｔを生成してスイッチＳＷ１の第２の端子Ｔ１２から出力する。この定電流Ｉｔは、モジュール本体２のパッケージ内温度に依存しない値となる。
Ｉｔ＝（Ｖｒｅｆ−Ｖｉ）／Ｒ２    …（１）
【００２７】
以下、図３を参照して、光送受信モジュール１による駆動電流制御方法及び温度測定方法について説明する。図３は、光送受信モジュール１による光出力制御時の動作を示すフローチャートである。
【００２８】
光出力制御時に光信号のモニタを行う際には、ＣＰＵ４３によって、スイッチＳＷ１が第３の端子Ｔ１３側に切り替えられると同時に、スイッチＳＷ２が第２の端子Ｔ２２側に切り替えられる（ステップＳ０１、光パワーモニタモード）。これにより、ＰＤ１２のカソードはバイアス電圧Ｖｃｃに接続され、アノードは抵抗Ｒ１に接続され、ＰＤには逆バイアス電圧をかけたことになり、抵抗Ｒ１には、ＰＤ１２で受光される光パワーＰ［mW］に応じて、Ｉｐｄ＝η１×Ｐで決まる電流Ｉｐｄが流れる（η１は変換効率）。その結果、Ａ／Ｄコンバータ４５には電圧Ｖｐｄ＝Ｒ１×Ｉｐｄ＝Ｒ１×η１×Ｐが入力され、ＣＰＵ４３においてＬＤ１８の光パワーのモニタが可能となる（ステップＳ０２）。
【００２９】
そこで、ＣＰＵ４３は、光パワーのモニタ値が目標値と一致しているか否かを判定する（ステップＳ０３）。判定の結果、光モニタ値が目標値と一致していない場合には（ステップＳ０３；ＮＯ）、光モニタ値が目標値に近づくようにＤ／Ａコンバータ４４に出力する制御値を変更する（ステップＳ０４）。このような制御を繰り返すことにより、ＡＰＣによる光出力の制御が実行される。
【００３０】
一方、光モニタ値が目標値と一致した場合には（ステップＳ０３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ４３によるＬＤ１８に対するＡＰＣ制御が停止され、ＬＤ１８の駆動電流が現在値に維持される。同時に、ＣＰＵ４３によって、スイッチＳＷ１が第２の端子Ｔ１２側に切り替えられると同時に、スイッチＳＷ２が第３の端子Ｔ２３側に切り替えられる（ステップＳ０５、温度モニタモード）。この状態によって、ＰＤ１２のカソードはグランドに接続され、ＰＤ１２のアノードは定電流源５に接続される。これにより、ＰＤ１２による光パワーのモニタ動作が停止されるとともに、ＰＤ１２の順方向にパッケージ内温度に依存しない定電流Ｉｔが供給される。
【００３１】
上記の温度モニタモードへの切り替えに伴って、ＰＤ１２における電圧降下値がＡ／Ｄコンバータ４５を経由してＣＰＵ４３によって読み込まれることにより、ＣＰＵ４３によってＰＤ１２における電圧降下が検出される（ステップＳ０６）。なお、ＰＤ１２における電圧降下値Ｖｆは、下記式（２）；
Ｖｆ  ≒  η２×ｋＴ／ｑ×ｌｎ（Ｉｔ／Ｉｓ）      …（２）
によって与えられる（η２：理想因子（プロセス依存値）、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：素子絶対温度、ｑ：電子電荷量、Ｉｓ：逆方向飽和電流）。ここで、η２、ｋ、ｑ、Ｉｓは素子個体毎に一定値であるので、ＰＤ１２における電圧降下値Ｖｆは、定電流Ｉｔが一定に維持されればＰＤ１２の素子温度Ｔの一次関数となり、温度Ｔにのみ依存することになる。例えば、ダイオードの順方向電圧降下の素子温度に対する変化量は、ＰＤ１２を構成する半導体材料に依存する物理量である約-2mV/°Cである。図４には、素子温度を変化させた場合のダイオードの順方向電圧と順方向電流との関係を示している。このように、素子温度が-40°C、25°C、85°Cと上昇すれば、それに伴って順方向電圧は低下する。
【００３２】
上記の関係より、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の接続抵抗は無視できるほど小さいため、ＣＰＵ４３は、Ａ／Ｄコンバータ４５の出力値Ｄｔに対して、下記式（３）；
Ｔｍｏｎ  ＝  ａ×Ｄｔ＋ｂ      …（３）
によって与えられる換算式（ａ，ｂ：モニタ換算定数）を適用することにより、モジュール本体２のパッケージ内温度Ｔｍｏｎを算出する（ステップＳ０７）。
【００３３】
その後、ＣＰＵ４３は、温度モニタモードを停止し、光パワーモニタモードを再開する（ステップＳ０８）。そのとき、ＣＰＵ４３は、特定したパッケージ内温度Ｔｍｏｎに対応してＬＤ１８に供給する変調電流の初期値を設定し、Ｄ／Ａコンバータ４４を経由してＬＤ駆動回路４２に対する制御信号を送出する。このようにして、ＣＰＵ４３は、ＡＰＣ制御を回復させる。
【００３４】
上述したような光送受信モジュール１による駆動電流制御方法における２つのモードの切り換えは、以下のようなタイミングで実行されてもよい。すなわち、光送受信モジュール１がＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに使用された場合は、上り信号系においてＯＬＴ（Optical Line Terminal）によって各ＯＮＵ（Optical Network Unit）に光信号の送信期間が間欠的に割り当てられる。この割り当てられた送信期間外ではＬＤ１８の発光動作は停止されているので、ＣＰＵ４３は、その送信期間外に同期して間欠的に温度モニタモードに切り替えて、ＰＤ１２に定電流源５から定電流Ｉｔを供給することが好適である。より具体的には、光送受信モジュール１に割り当てられた送信期間が終了したタイミングでＡＰＣ制御を停止させ、その送信期間が開始されたタイミングでＡＰＣ制御を回復させることが好適である。
【００３５】
以上説明した光送受信モジュール１によれば、ＬＤ１８の光信号をパッケージ１０内でモニタするＰＤ１２に対して定電流を供給して、そのＰＤ１２における電圧降下を検出することによりパッケージ内温度が検出され、そのパッケージ内温度を基にＬＤ１８の駆動電流が制御される。
【００３６】
従来から、光送信モジュール（ＴＯＳＡ）に搭載されているＬＤの温度特性の変動が大きいにもかかわらず動作温度範囲が広いことを要求されているため、温度をパラメータとしてＬＤの発光を制御するか、もしくはペルチェなどの温度制御素子をＴＯＳＡに追加してＬＤの温度を一定にする必要があった。どちらの方式を採るにしてもＬＤの温度をモニタする必要がある。前者の場合は、制御回路基板上に温度モニタを配置して擬似的にＴＯＳＡ内部のＬＤ温度を測定しており、後者の場合は、温度制御素子上にサーミスタなどの温度モニタ素子を配置して、直接ＴＯＳＡ内部のＬＤ温度をモニタする。
【００３７】
従来のＴＯＳＡにおいてはＬＤ近傍の温度を精度良く検出する場合、パッケージ内にサーミスタを追加したり、そのサーミスタ用のリードピンをパッケージに追加する必要があった。また、パッケージ内部のＬＤ直近にサーミスタを配置する必要があり、ＬＤや光モニタ用ＰＤとは別のサーミスタ駆動用の回路が必要にされていた。特に、ＴＯＳＡ、ＲＯＳＡ、及び制御回路基板を搭載する光トランシーバにおいては、（１）サーミスタ等のセンシングデバイスを同梱するためのスペースが限られる、（２）センシングデバイスを同梱できたとしてもその信号を出力するためのリードピンのスペースを確保することが困難を極める。この光トランシーバは、ＭＳＡ（Multi-source Agreement）によってＳＦＰ（Small Form-factor Pluggable）の形状、その外径が規定されており、非常に小さい。よって、ＴＯＳＡ、ＲＯＳＡはコンパクトな構成を要求されている。図２に示したモジュール本体２の構成においては、既に９本のリードピン２４が設けられており、その９本のリードピン２４ですら、共通のシールガラスでパッケージから絶縁するという工夫を施している。従って、さらにセンシングデバイスの信号出力用の２本（一方をグランド接続用と共用できる場合には１本）のリードピンを確保できる余地は残されていない。さらに、従来の光送信モジュールにおいて、光モニタ用ＰＤを用いずに初期状態のＬＤの閾値電流及びスロープ効率に基づいてＬＤの制御状態を決定すると、長期使用時のレーザ劣化に起因して光出力を維持できないため、光モニタ用ＰＤを用いたＡＰＣ制御が必要となる。
【００３８】
このような状況において、本実施形態によれば、ＬＤの光モニタに基づいたＡＰＣ制御を行う場合でも、パッケージ内温度を検出するためのピンや素子をパッケージ１０内に新たに準備する必要が無いので、小型化、高集積化を図りつつＬＤ近傍の温度を基にしたＬＤの発光制御が実現される。すなわち、温度をパラメータとしてＬＤの発光を制御する方式の場合でも、従来のＬＤと光モニタ用ＰＤとを含んで構成されるＴＯＳＡの内部構成を変更せずに、ＬＤ直近の温度を測定することができる。また、ＬＤ直近での温度測定により、従来の制御回路基板上に温度モニタを配置する場合よりも熱の伝達時間の影響を受けずに温度測定ができるため、ＬＤの動作条件の設定が精度良く行われる。
【００３９】
また、ＣＰＵ４３は、ＰＯＮシステムにより割り当てられた光信号の送信期間外に間欠的に定電流をＰＤ１２に供給するように制御するので、その割り当てられた期間外にＰＤ１２を温度モニタモードで動作させることで効率的にパッケージ内温度をモニタすることができる。このとき、送信期間外においてもＲＯＳＡは常に動作状態にある。すなわち、プリアンプ２２は常に動作状態にあるので、パッケージ１０内の温度がＬＤ１８の間欠動作にも係わらずほぼ一定に維持される。従って、この状態で光モニタ用ＰＤ１２を定電流操作させてその順方向電位から判定される温度をパッケージ１０内の環境温度と見なすことに問題は少ない。
【符号の説明】
【００４０】
１…光送受信モジュール（光送信器、光送受信器）、４…制御回路、５…定電流源（定電流回路）、１０…同軸型パッケージ、１２…光信号モニタ用ＰＤ、１８…ＬＤ、２０…光信号受光用ＰＤ（受信用ＰＤ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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