(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子の光出力をモニタする受光素子からの出力電流に応じて、前記発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を備えた駆動回路において、
前記駆動回路の電源の電圧を検知し、検知された電圧が所与のしきい値電圧より低い場合には、前記光送信器の電源から一定時間補償電流を流し、前記発光素子のバイアスおよび変調を制御して前記光出力を消光することを特徴とする駆動回路。
【請求項２】
発光素子と、該発光素子の光出力をモニタする受光素子と、該受光素子の出力電流に応じて前記発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を含む駆動回路とを備えた光送信器において、
前記駆動回路は、前記光送信器の電源の電圧を検知し、検知された電圧が所与のしきい値電圧より低い場合には、前記光送信器の電源から一定時間補償電流を流し、前記発光素子のバイアスおよび変調を制御して前記光出力を消光することを特徴とする光送信器。
【請求項３】
発光素子と、該発光素子の光出力をモニタする受光素子と、該受光素子の出力電流に応じて前記発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を含む駆動回路とを備えた光送信器において、
前記光送信器の電源の電圧を検知し、検知された電圧と所与のしきい値電圧とを比較し、前記検知された電圧が所与のしきい値電圧より低い場合には、ディスエーブル信号を出力する電圧検知手段と、
該電圧検知手段から前記ディスエーブル信号を入力すると、前記光送信器の電源から一定時間補償電流を流す電流補償手段とを備え、
前記駆動回路は、前記電圧検知手段から前記ディスエーブル信号を入力すると、前記発光素子のバイアスおよび変調を制御して前記光出力を消光することを特徴とする光送信器。
【請求項４】
前記電流補償手段の前記一定時間を決定する時定数は、前記電圧検知手段の時定数よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の光送信器。
【請求項５】
前記電流補償手段の前記一定時間を決定する時定数は、前記駆動回路の前記光出力を消光する回路の時定数よりも長いことを特徴とする請求項４に記載の光送信器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動回路および光送信器に関し、より詳細には、光モジュールに搭載され、発光素子の光出力制御を自動的に行う駆動回路および光送信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ファイバを伝送媒体とする光伝送システムは、長距離、大容量伝送を行う公衆網の幹線系のみならず、公衆網の加入者系、私設網であるローカルエリアネットワーク、構内ネットワークなどの近距離伝送、ならびに装置間、パッケージ間において電気的配線の代替手段としての短距離伝送など、様々な用途に用いられている。また、光デバイス、集積回路の小型化が図られ、近距離伝送、短距離伝送の用途には、光送信器と光受信器とが一体で構成された光モジュールが用いられている。
【０００３】
このような光モジュールは、光モジュールを搭載する装置の設計を容易にし、装置の運用に際してメンテナンスフリーを実現するために、様々な付加機能が搭載されている。例えば、光送信器には、発光素子の出力を一定に保つＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路が搭載されている。
【０００４】
図１に、従来の光送信器の構成を示す。光送信器１０は、発光素子１１と、発光素子１１を駆動する駆動回路１２と、発光素子１１の出力光をモニタする受光素子１３とから構成されている。駆動回路１２は、光モジュールを搭載する装置からデータとクロックを入力してリタイミングを行うリタイミング回路１４と、リタイミング回路１４の出力を発光素子１１の変調信号として出力する増幅回路１５と、受光素子１３の出力電流を電圧に変換して、発光素子１１のバイアスを制御するＡＰＣ回路１６とを有する。また、駆動回路１２は、ディスエーブル端子を有し、光モジュールの製品検査または装置保守の際に、発光素子の光出力を強制的に消光する機能を有している。
【０００５】
このような構成により、ＡＰＣ回路１６は、受光素子１３の出力電流を電圧に変換し、リファレンス電圧と比較して、発光素子１１のバイアスを制御することにより、発光素子１１の出力を一定に保つようになっている。このようにして、周囲温度の変化に伴う発光素子１１の出力低下、発光素子１１の経年劣化による出力低下を補償している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＡＰＣ回路１６は、受光素子１３の出力電流を電圧に変換し、リファレンス電圧と比較して、複数段の差動増幅器により発光素子１１のバイアス電流を制御していた。従って、リファレンス電圧が安定していない場合には、バイアス電流の制御が適切に行われない。特に、光モジュールの電源電圧の遮断時には、光モジュールへの供給電流が急激に減少することに伴い、電源電圧が上昇し、ＡＰＣ回路を含む制御ループで発振するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電源電圧の遮断時に供給電流を漸減して、発光素子からの過大な出力を防止した駆動回路および光送信器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、発光素子の光出力をモニタする受光素子からの出力電流に応じて、前記発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を備えた駆動回路において、前記駆動回路の電源の電圧を検知し、検知された電圧が所与のしきい値電圧より低い場合には、前記光送信器の電源から一定時間補償電流を流し、前記発光素子のバイアスおよび変調を制御して前記光出力を消光することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、駆動回路の電源電圧を検知して、光送信器の電源電圧の遮断時に補償電流を流すことにより、電源からの供給電流を漸減して、発光素子からの過大な出力を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、発光素子と、該発光素子の光出力をモニタする受光素子と、該受光素子の出力電流に応じて前記発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を含む駆動回路とを備えた光送信器において、前記駆動回路は、前記光送信器の電源の電圧を検知し、検知された電圧が所与のしきい値電圧より低い場合には、前記光送信器の電源から一定時間補償電流を流し、前記発光素子のバイアスおよび変調を制御して前記光出力を消光することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、光送信器の電源電圧を検知して、光送信器の電源電圧の遮断時に補償電流を流すことにより、電源からの供給電流を漸減して、発光素子からの過大な出力を防止することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、発光素子と、該発光素子の光出力をモニタする受光素子と、該受光素子の出力電流に応じて前記発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を含む駆動回路とを備えた光送信器において、前記光送信器の電源の電圧を検知し、検知された電圧と所与のしきい値電圧とを比較し、前記検知された電圧が所与のしきい値電圧より低い場合には、ディスエーブル信号を出力する電圧検知手段と、該電圧検知手段から前記ディスエーブル信号を入力すると、前記光送信器の電源から一定時間補償電流を流す電流補償手段とを備え、前記駆動回路は、前記電圧検知手段から前記ディスエーブル信号を入力すると、前記発光素子のバイアスおよび変調を制御して前記光出力を消光することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の前記電流補償手段の前記一定時間を決定する時定数は、前記電圧検知手段の時定数よりも短いことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の前記電流補償手段の前記一定時間を決定する時定数は、前記駆動回路の前記光出力を消光する回路の時定数よりも長いことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図２に、本発明の一実施形態にかかる光送信器の構成を示す。光送信器２０は、発光素子２１と、発光素子２１を駆動する駆動回路２２と、発光素子２１の出力光をモニタする受光素子２３とから構成されている。駆動回路２２は、例えば、図１に示した駆動回路１２を用いてもよく、光モジュールを搭載する装置からデータとクロックを入力して、発光素子２１の変調信号を出力する。また、駆動回路２２は、受光素子２３の出力電流を電圧に変換して、発光素子２１のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を有する。さらに、駆動回路２２は、発光素子２１を強制的に消光するためのディスエーブル端子を有し、電圧検知回路２４が接続されている。
【００１７】
このような構成により、電圧検知回路２４は、光モジュールの電源電圧を検知して、所定の電圧値以上になるまで、駆動回路２２のディスエーブル端子にディスエーブル信号を入力する。従って、駆動回路２２は、所定の電圧値以上になるまで、変調信号を出力する増幅回路と、バイアスを制御するＡＰＣ回路とが動作しない。所定の電圧値以上になると、駆動回路２２は、動作を開始するが、電源電圧とリファレンス電圧とが一定しているので、ＡＰＣ回路の制御が適切に行われる。
【００１８】
一般的には、光モジュールの電源電圧Ｖｃｃは、３．３Ｖが用いられ、駆動回路の動作が安定するためには、およそ２．９Ｖ以上を必要とする。従って、電源電圧Ｖｃｃが２．９Ｖ以上になるまで、駆動回路２２のディスエーブル端子にディスエーブル信号を入力する。
【００１９】
図３に、光モジュールの電源遮断時の発光素子の光出力パワーを示す。図３（ａ）は、横軸に時間、縦軸に電源電圧Ｖｃｃを示し、図３（ｂ）は、縦軸に駆動回路２２のディスエーブル端子の電圧を示す。図３（ｃ）は、縦軸に発光素子２１の光出力パワーを示している。電源遮断直後は、駆動回路２２のディスエーブル端子にディスエーブル信号が入力され、発光素子２１に供給されるバイアス電流と変調電流とが遮断される。従って、光モジュールへの供給電流が急激に減少することにより、電源電圧Ｖｃｃが上昇する。電源電圧Ｖｃｃの上昇に伴い、ディスエーブル端子にはディスエーブル信号が入力されず、駆動回路２２は、動作を開始する。しかし、電源を遮断しているために電源電圧Ｖｃｃは下降し、再びディスエーブル端子にディスエーブル信号が入力される。
【００２０】
このようにして、電圧検知回路２４によるディスエーブル信号の入力が繰り返され、ＡＰＣ回路を含む制御ループで発振が起こる。特に、所定の電圧値以下では、電源電圧とリファレンス電圧とが一定せず、ＡＰＣ回路の制御が適切に行われず、発光素子２１から過大な光パワーが瞬間的に出力されている。そこで、図２に示したように、光送信器２０に電流補償回路２５を付加する。
【００２１】
図４は、本発明の一実施形態にかかる電流補償回路の構成を示す。電流補償回路２５は、時定数を設定する積分回路４１と、補償電流を流すトランジスタ４２と、抵抗４３とから構成されている。電流補償回路２５は、電圧検知回路２４が駆動回路２２のディスエーブル端子にディスエーブル信号を入力してから、積分回路４１で設定された時定数だけ、トランジスタ４２をオンにし、トランジスタ４２に補償電流を流す。
【００２２】
時定数は、電圧検知回路２４における回路の時定数よりも短く、駆動回路２２におけるディスエーブル端子の回路の時定数よりも長く設定する。なお、電源投入時を考慮すると、ディスエーブル端子の回路は、電源電圧の上昇に従ってスロースタートするので、時定数は、電圧検知回路２４における回路の時定数よりも短かければよい。
【００２３】
図５は、本発明の一実施形態にかかる光モジュールの電源遮断時の発光素子の光出力パワーを示す。図５（ａ）は、横軸に時間、縦軸に電源電圧を示し、図５（ｂ）は、縦軸に駆動回路２２のディスエーブル端子の電圧を示す。電圧検知回路２４は、電源電圧Ｖｃｃがしきい値電圧Ｖｔｈ以下となると動作し、駆動回路２２のディスエーブル端子にディスエーブル信号を入力する。
【００２４】
図５（ｃ）は、縦軸に電流補償回路２５のトランジスタ４２に流れる補償電流を示す。ディスエーブル端子にディスエーブル信号が入力されて補償電流が急激に流れるため、電源電圧Ｖｃｃの上昇が抑えられる。図５（ｄ）は、縦軸に発光素子の光出力パワーを示している。電源電圧Ｖｃｃの上昇が抑えられるので、ディスエーブル信号は入力されたままであり、駆動回路３２は動作しないので、発光素２１子から過大な光パワーは出力されない。
【００２５】
本実施形態によれば、駆動回路の保守用のディスエーブル端子を、電圧検知回路により制御するとともに、電流補償回路を設けた。駆動回路と電圧検知回路と電流補償回路とを異なるブロックで図示したが、例えば、駆動回路と電圧検知回路と電流補償回路とを同一の集積回路で構成することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光送信器の電源電圧を検知して、光送信器の電源電圧の遮断時に補償電流を流すことにより、電源からの供給電流を漸減して、発光素子からの過大な出力を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光送信器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる光送信器の構成を示すブロック図である。
【図３】光モジュールの電源遮断時の発光素子の光出力パワーを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる電流補償回路の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる光モジュールの電源遮断時の発光素子の光出力パワーを示す図である。
【符号の説明】
１０，２０    光送信器
１１，２１    発光素子
１２，２２    駆動回路
１３，２３    受光素子
１４    リタイミング回路
１５    増幅回路
１６    ＡＰＣ回路
２４    電圧検知回路
２５    電流補償回路
４１    積分回路
４２    トランジスタ
４３    抵抗
【図１】
0003607685.tif 000002
【図２】
0003607685.tif 000003
【図３】
0003607685.tif 000004
【図４】
0003607685.tif 000005
【図５】
0003607685.tif 000006