(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調信号が入力端子に印加される駆動用ＩＣ（半導体集積回路）の出力端子に接続された光変調器を駆動する光変調器駆動回路において、
前記駆動用ＩＣの出力端子に、該出力端子の電圧を前記駆動用ＩＣの耐圧以下にクランプする電圧クランプ回路を接続し、該電圧クランプ回路の出力側に前記光変調器を接続することを特徴とする光変調器駆動回路。
【請求項２】
前記電圧クランプ回路は、主電流路が前記駆動用ＩＣの出力端子に接続され、制御端子に一定電圧が印加されたトランジスタにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の光変調器駆動回路。
【請求項３】
前記トランジスタは、ゲート、ソースおよびドレイン電極を有するユニポーラトランジスタであることを特徴とする請求項２に記載の光変調器駆動回路。
【請求項４】
前記駆動用ＩＣは、差動接続された１対のトランジスタと、該１対のトランジスタに接続された電流源とにより構成されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の光変調器駆動回路。
【請求項５】
前記駆動用ＩＣは、１個のＭＯＳ型トランジスタにより構成されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の光変調器駆動回路。
【請求項６】
前記駆動用ＩＣは、１個のＭＯＳ型トランジスタと、該トランジスタに並列接続された電流源とにより構成されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の光変調器駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光変調器駆動回路に関し、特にレーザダイオード等の光変調器を駆動する光変調器駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ通信における光信号の変調およびＣＤ（コンパクトディスク）又はＤＶＤ（デジタルビデオディスク）の信号読み取り等にレーザダイオードが発生するレーザビーム（光線）を使用する。斯かるレーザダイオードから希望する一定のレーザビームを発生させるためにレーザダイオード駆動回路を使用する。
【０００３】
斯かるレーザダイオード駆動回路の従来例は、例えば特開平３−７３９１７号公報の「光変調器の駆動回路」等に開示されている。典型的なレーザダイオード駆動回路又は変調回路を図４に示す。図４において、レーザダイオード１１０は、半導体集積回路（駆動用ＩＣ）１００の出力端子１０６と電源１２１間に直列接続されている。駆動用ＩＣ１００は、差動接続された１対のトランジスタ１０１−１０２およびこれらトランジスタ１０１−１０２の共通接続されたエミッタに接続された電流源１０３により構成される。
【０００４】
駆動用ＩＣ１００の差動トランジスタ１０１、１０２のベースには、それぞれ入力端子１０４、１０５が接続され、変調信号等の駆動入力信号が入力（又は印加）される。トランジスタ１０１のコレクタは、電源１２２に接続され、トランジスタ１０２のコレクタは、上述した出力端子１０６およびレーザダイオード１１０を介して電源１２１に接続されている。電流源１０３の他端は、負電源１２３に接続されている。
【０００５】
図４に示す変調回路又はレーザダイオード駆動回路は、駆動用ＩＣ１００の入力端子１０４−１０５間に入力される変調信号又は駆動信号により、電流源１０３の電流をトランジスタ１０１−１０２のコレクタに分流し、トランジスタ１０２のコレクタである出力端子１０６に接続されたレーザダイオード１１０に流れる駆動電流を制御する。この駆動電流に応じて、レーザダイオード１１０は、変調された光信号を出力する。
【０００６】
一方、図５は、レーザダイオード駆動回路の他の従来例である光変調器駆動回路を示す。この光変調器駆動回路は、ＭＯＳ型トランジスタ２０１を含む駆動用ＩＣ２００の出力端子２０６と電源２２１間に抵抗又はインダクタンスの負荷２３０を接続する。更にこの出力端子２０６と電源２２２間には、ＡＣ結合コンデンサ２３１を介してレーザダイオード等を含む光変調器２１０が接続されている。トランジスタ２０１のゲートには入力端子２０４が接続され、ソースには電源２２３が接続され、ドレインには上述した出力端子２０６が接続されている。
【０００７】
駆動用ＩＣ２００を構成するトランジスタ２０１のゲート入力端子２０４に入力される変調力信号によりトランジスタ２０１のドレイン電流が変化する。その結果、出力端子２０６の出力電圧の変化に基づく変調信号がＡＣ結合コンデンサ２３１を介して光変調器２１０を流れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、半導体集積回路は、高速化に伴い耐圧は低くなっている。一方、レーザダイオードを駆動するのは、高電圧を必要とする。そこで、斯かる光変調器の駆動用ＩＣの出力電圧が、この駆動用ＩＣの耐圧以上となりＩＣを破壊する虞があった。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、駆動用ＩＣの出力電圧が低電圧となる光変調器駆動回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光変調器駆動回路は、変調信号が入力端子に印加される駆動用ＩＣ（半導体集積回路）の出力端子に接続された光変調器を駆動する回路であって、駆動用ＩＣの出力端子に、この出力端子の電圧を駆動用ＩＣの耐圧以下にクランプする電圧クランプ回路を接続し、この電圧クランプ回路の出力側に光変調器を接続する。
【００１１】
また、本発明による変調器駆動回路の好適実施形態によると、電圧クランプ回路は、主電流路が駆動用ＩＣの出力端子に接続され、制御端子に一定電圧が印加されたトランジスタにより構成される。トランジスタは、ゲート、ソースおよびドレインを有するユニポーラトランジスタである。駆動用ＩＣは、差動接続された１対のトランジスタと、この１対のトランジスタに接続される電流源とにより構成される。駆動用ＩＣは、１個のＭＯＳ型トランジスタにより構成される。また、駆動用ＩＣは、１個のＭＯＳ型トランジスタと、このトランジスタに並列接続された電流源とにより構成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による光変調器駆動回路の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
先ず、図１は、本発明による光変調器駆動回路の第１実施形態の構成を示す回路図である。この光変調器駆動回路は、半導体集積回路（駆動用ＩＣ）１、この駆動用ＩＣ１の出力端子９の電圧をクランプする後述する電圧クランプ回路、この電圧クランプ回路の出力と電源１１間に接続された光変調器（又はレーザダイオード）１０により構成される。
【００１４】
駆動用ＩＣ１は、上述した図４のＩＣと同様に、差動接続された１対のトランジスタ５、８およびトランジスタ５、８の共通接続されたエミッタと電源７間に接続された電流源６により構成される。トランジスタ５のコレクタは電源４に接続され、トランジスタ８のコレクタは出力端子９に接続されている。また、トランジスタ５および８のベースは、それぞれ入力端子２および３に接続され、変調信号が入力される。
【００１５】
一方、電圧クランプ回路は、トランジスタ（ユニポーラトランジスタ又はＦＥＴ：電界効果トランジスタ）１２、このトランジスタ１２の制御電極であるゲートと電源１４間に接続された電圧源１３により構成される。トランジスタ１２のソースは、駆動用ＩＣ１の出力端子９であるトランジスタ８のコレクタに接続され、ドレインは光変調器１０を介して電源１１に接続される。即ち、トランジスタ１２の主電流路（ソース−ドレイン）が出力端子９に直列接続されている。
【００１６】
上述の如く、本発明の光変調器駆動回路によると、駆動用ＩＣ１および光変調器１０間に電圧クランプ回路又は高耐圧回路であるトランジスタ１２を接続する。この構成によると、トランジスタ１２の耐圧は高く且つ駆動用ＩＣ１の出力端子９の電圧は、トランジスタ１２のゲート電圧、又はゲートに印加される電源１４および電圧源１３の電圧により駆動用ＩＣ１の耐圧以下に保持されるので、駆動用ＩＣ１が破壊されることはない。また、入力端子２、３に印加された変調信号は、差動トランジスタ５、８により電圧−電流変換され、トランジスタ１２を介し光変調器１０を電流駆動し所望の光信号を発生する。このように、耐圧の高い電圧クランプ用トランジスタ１２を耐圧の低い駆動用ＩＣ１および光変調器１０間に接続することにより、耐圧の低い駆動用ＩＣ１を使用して光変調器１０を駆動する光変調器駆動回路が得られる。
【００１７】
次に、図２は、本発明による光変調器駆動回路の第２実施形態の回路図である。尚、図１に示す第１実施形態の構成要素に対応する構成要素には、同様の参照符号を使用する。この光変調器駆動回路は、駆動用ＩＣ１Ａ、その出力端子９に接続された電圧クランプ用トランジスタ１２、このトランジスタ１２の出力端子（ドレイン）に接続された負荷抵抗又はインダクタンス１５および電源１１、トランジスタ１２の出力端子および電源１７間に直列接続された結合コンデンサ１６および光変調器１０により構成される。また、トランジスタ１２の制御端子（ゲート）と電源１４間には、電圧源１３が接続されている。
【００１８】
駆動用ＩＣ１Ａは、ゲートに入力端子２２が接続され、ソースが電源７に接続され、ドレインが出力端子９に接続されたＭＯＳ型トランジスタ２８により構成される。入力端子２２に、変調信号が入力（印加）される。
【００１９】
次に、図２に示す本発明による光変調器駆動回路の第２実施形態の動作を説明する。駆動用ＩＣ１Ａの入力端子２２に印加される変調信号により出力端子９の出力電流は、トランジスタ１２の主電流路（ドレイン−ソース）および抵抗又はインダクタンス１５を介して電源１１から流れる。トランジスタ１２の出力電圧の変化は、ＡＣ結合コンデンサ１６を介して光変調器１０に流れる電流を変化させ、出力光を変調する。ここで、駆動用ＩＣ１Ａの出力端子９の電圧は、トランジスタ１２の制御電極（ゲート）の電圧により決まり、駆動用ＩＣ１Ａの耐圧を超えることがないので、駆動用ＩＣ１Ａの耐圧破壊を防止する。
【００２０】
次に、図３を参照して、本発明による光変調器駆動回路の第３実施形態を説明する。この光変調器駆動回路は、駆動用ＩＣ１Ｂ、その出力端子９に接続された電圧クランプ用トランジスタ１２、その出力端子と電源１１間に接続された抵抗又はインダクタンス１５、トランジスタ１２の出力端子（ドレイン）と電源１７間に直列接続されたＡＣ結合コンデンサ１６および光変調器１０により構成される。
【００２１】
駆動用ＩＣ１Ｂは、ＭＯＳ型トランジスタ２８および電流源２６により構成される。トランジスタ２８のゲートは、変調信号が印加される入力端子２２である。トランジスタ２８のソースは電源７に接続され、ドレインは出力端子９に接続される。電流源２６は、出力端子９と電源２９間に接続される。換言すると、トランジスタ２８と電流源２６は、出力端子９に並列接続される。
【００２２】
図３に示す光変調器駆動回路は、実質的に図２に示す光変調器駆動回路と同様に動作する。尚、電流源２６は、トランジスタ２８のバイアスを安定化させ出力端子９の電圧を安定化させる機能を有する。尚、バイアス電流源２６は、駆動用ＩＣ１Ｂの外部に設けてもよい。
【００２３】
以上、本発明による光変調器駆動回路の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。例えば、上述した実施形態では、駆動用ＩＣの出力端子の電圧クランプ用トランジスタ１２にユニポーラトランジスタ（ＦＥＴ：電界効果トランジスタ）を使用したが、バイポーラトランジスタでも同様の効果が得られる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、本発明の光変調器駆動回路によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、駆動用ＩＣ１の出力端子９に電圧クランプ回路又は耐圧破壊防止回路を付加したので、出力端子９の電圧が駆動用ＩＣ１の耐圧以上になり耐圧破壊を生じるのを効果的に阻止することが可能である。また、そのために、駆動用ＩＣ１の出力端子９にユニポーラトランジスタ又はバイポーラトランジスタの主電流路を接続し、その制御電極（ゲート又はベース）に予め設定した一定電圧を印加するのみであるので、簡単且つ安価に実現可能である。更に、既存の光変調器駆動回路を容易に改造可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光変調器駆動回路の第１実施形態の回路図である。
【図２】本発明による光変調器駆動回路の第２実施形態の回路図である。
【図３】本発明による光変調器駆動回路の第３実施形態の回路図である。
【図４】レーザ駆動回路の第１従来例の回路図である。
【図５】レーザ駆動回路の第２従来例の回路図である。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ      駆動用ＩＣ（半導体集積回路）
２、３、２２      入力端子
５、８、２８      トランジスタ
６、２６          電流源
４、７、１１、１４、１７、２９  電源
９                出力端子
１０              光変調器（レーザダイオード）
１２              トランジスタ（電圧クランプ回路）
１３              電圧源
１６              ＡＣ結合コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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