(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子の光出力を一定に調整する回路を備えた半導体レーザ駆動回路にあって、半導体レーザ素子の光出力を検出する受光素子と、上位システムからの入力信号に応じて半導体レーザ素子にパルス電流を供給するパルス電流変調手段と、前記パルス電流変調手段のパルス電流値をコントロールするパルス電流制御手段と、前記受光素子の検出出力を検出する受光パワー検出手段と、前記半導体レーザ素子を発光するバイアス電流をコントロールするバイアス電流制御手段と、全体を制御する制御部を有して、半導体レーザ素子の光出力を一定に調整する際に、前記制御部は上位システムに非動作である旨の信号を送信して、前記半導体レーザ素子のバイアス電流値を２点以上変化させて、前記半導体レーザ素子の発光パワーを前記受光パワー検出手段によって検出し、前記半導体レーザ素子の閾値電流値を算出することで、前記半導体レーザ素子の直流バイアス電流を前記バイアス電流制御手段に設定することを特徴とする光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路。
【請求項２】
半導体レーザ素子の光出力を一定に調整する回路を備えた半導体レーザ駆動回路にあって、半導体レーザ素子の光出力を検出する受光素子と、上位システムからの入力信号に応じて半導体レーザ素子にパルス電流を供給するパルス電流変調手段と、前記パルス電流変調手段のパルス電流値をコントロールするパルス電流制御手段と、前記受光素子の検出出力を検出する受光パワー検出手段と、前記半導体レーザ素子を発光するバイアス電流をコントロールするバイアス電流制御手段と、全体を制御する制御部を有して、半導体レーザ素子の光出力を一定に調整する際に、前記制御部は上位システムに非動作である旨の信号を送信して、前記半導体レーザ素子のバイアス電流値を２点以上変化させて、前記半導体レーザ素子の発光パワーを前記受光パワー検出手段によって検出し、前記半導体レーザ素子の閾値電流値と、前記半導体レーザ素子の変換効率の変化、前記受光素子の感度及び回路の特性、並びに供給電源の変化等による受光効率変化とを算出することで、前記半導体レーザ素子の直流バイアス電流を前記バイアス電流制御手段に設定し、また、前記受光効率変化に対応したパルス電流を前記パルス電流制御手段に設定することを特徴とする光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路。
【請求項３】
半導体レーザ素子の光出力を一定に調整する回路を備えた半導体レーザ駆動回路にあって、半導体レーザ素子の光出力を検出する受光素子と、上位システムからの入力信号に応じて半導体レーザ素子にパルス電流を供給するパルス電流変調手段と、前記パルス電流変調手段のパルス電流値をコントロールするパルス電流制御手段と、前記受光素子の検出出力を検出する受光パワー検出手段と、前記半導体レーザ素子を発光するバイアス電流をコントロールするバイアス電流制御手段と、設定されたバイアス電流値と前記受光パワー検出手段と比較してフィードバック制御を行う自動出力調整手段と、前記バイアス制御手段と前記自動出力調整手段を切り替える切り替え手段と、全体を制御する制御部を有して、半導体レーザ素子の光出力を一定に調整する際に、前記制御部は上位システムに非動作である旨の信号を送信して、前記半導体レーザ素子のバイアス電流値を２点以上変化させて、前記半導体レーザ素子の発光パワーを前記受光パワー検出手段によって検出し、前記半導体レーザ素子の閾値電流値を算出し、前記半導体レーザ素子の直流バイアス電流を前記バイアス電流制御手段に設定し、前記切り替え手段を前記自動出力調整手段に切り替えることを特徴とする光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路。
【請求項４】
半導体レーザ素子の光出力を一定に調整する回路を備えた半導体レーザ駆動回路にあって、半導体レーザ素子の光出力を検出する受光素子と、上位システムからの入力信号に応じて半導体レーザ素子にパルス電流を供給するパルス電流変調手段と、前記パルス電流変調手段のパルス電流値をコントロールするパルス電流制御手段と、前記受光素子の検出出力を検出する受光パワー検出手段と、前記半導体レーザ素子を発光するバイアス電流をコントロールするバイアス電流制御手段と、設定されたバイアス電流値と前記受光パワー検出手段と比較してフィードバック制御を行う自動出力調整手段と、前記バイアス制御手段と前記自動出力調整手段を切り替える切り替え手段と、全体を制御する制御部を有して、半導体レーザ素子の光出力を一定に調整する際に、前記制御部は上位システムに非動作である旨の信号を送信して、前記半導体レーザ素子のバイアス電流値を２点以上変化させて、前記半導体レーザ素子の発光パワーを前記受光パワー検出手段によって検出し、前記半導体レーザ素子の閾値電流値と、前記半導体レーザ素子の変換効率の変化、前記受光素子の感度及び回路の特性、並びに供給電源の変化等による受光効率変化とを算出することで、前記半導体レーザ素子の直流バイアス電流を前記バイアス電流制御手段に設定し、また、前記受光効率変化に対応したパルス電流に前記パルス電流制御手段に設定し、前記切り替え手段を前記自動出力調整手段に切り替えることを特徴とする光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路。
【請求項５】
半導体レーザ素子の閾値電流値Ｉｔｈまたは受光効率変化を算出するために、パルス電流制御手段及びパルス電流変調手段を非動作モードとし、パルス駆動を停止して、前記半導体レーザ素子のバイアス電流を変化させることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路。
【請求項６】
半導体レーザ素子の閾値電流値Ｉｔｈまたは受光効率変化を算出するために、パルス電流制御手段により一定パターンのパルス駆動を行い前記半導体レーザ素子のバイアス電流を変化させることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路。
【請求項７】
半導体レーザ素子の閾値電流値Ｉｔｈまたは受光効率変化を算出するために、前記半導体レーザ素子の閾値電流値Ｉｔｈ以上のバイアス電流を変化させることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路。
【請求項８】
電源ＯＮ、システム起動時、一定時間毎、エラーが発生した場合の少なくともどれかの状態が発生した場合に、半導体レーザ素子の閾値電流値Ｉｔｈまたは受光効率変化を算出することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路。
【請求項９】
半導体レーザ素子のバイアス電流を、算出した半導体レーザ素子の閾値電流値Ｉｔｈ以上に設定することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバー通信などの分野で利用される光ファイバーモジュールの半導体レーザ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザ素子の電流−光出力特性は図８に示すように、閾値電流値Ｉｔｈ以下で半導体レーザ素子は発光しない。このために、従来の半導体レーザ駆動回路では通常、半導体レーザ素子に閾値電流値Ｉｔｈ付近の値まで直流バイアス電流Ｉｂを流し、この直流バイアス電流Ｉｂに重畳したかたちでパルス電流Ｉｐを流すことにより、半導体レーザ素子を発光させるようにしている。
【０００３】
さらに、半導体レーザ素子の光出力を一定化する手段として、自動出力調整手段（以下ＡＰＣ回路と記す）が用いられている。従来のＡＰＣ回路を図７に示す。
図７において、１は半導体レーザ、１Ａは半導体レーザ１の半導体レーザ素子、１Ｂは受光素子で、半導体レーザ１の半導体レーザ素子１Ａの光出力のレベルを検出する。２はＡＰＣ回路で、半導体レーザ素子１Ａの光出力を一定にするために受光素子１Ｂの出力を用いてフィードバックする。３はパルス電流変調手段で、半導体レーザ素子１Ａをパルス駆動する回路である。即ち、半導体レーザ素子１Ａの出力光を受光素子１Ｂの直流バイアス電流Ｉｂを可変し、一定の光出力を得るように構成されていた。さらに、半導体レーザ素子１Ａと受光素子１Ｂが個々にバラツキがあるために、個々の半導体レーザ１に対して、初期に直流バイアス電流Ｉｂとパルス電流Ｉｐを可変抵抗等で調整する必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように従来のＡＰＣ回路を備えた半導体レーザ駆動回路では、温度や経年変化等により半導体レーザ素子の閾値電流値Ｉｔｈが変化した場合には、その変化に応じて直流バイアス電流Ｉｂが変化するように動作する。即ち、半導体レーザ素子の変換効率が低下したときには直流バイアス電流を増加させ、光出力のレベルを一定化させるように動作する。従って図７に示すように、半導体レーザ素子の入力されるパルス変調信号が論理０のレベルにある時点においてもΔＰに相当する分だけ発光する場合が生じ、消光比の劣化を招き信号の品質を低下させる問題点と、ピークパワーが増加することで半導体レーザ素子の寿命を低下する問題点とを有していた。また、半導体レーザ素子と受光素子が個々にバラツキがあるために、個々の半導体レーザ１に対して、初期に直流バイアス電流Ｉｂとパルス電流Ｉｐを可変抵抗等で調整する必要があるために調整作業が必要となり、高価になるという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記のような問題点を解決するもので、光出力のレベルを一定に保持するために、バイアス電流とパルス電流をコントロールし、直流バイアス電流とパルス電流の調整をする必要のない光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１発明〜第４発明では、半導体レーザ素子の光出力を一定に調整する回路を備えた半導体レーザ駆動回路にあって、半導体レーザ素子の光出力を検出する受光素子と、上位システムからの入力信号に応じて半導体レーザ素子にパルス電流を供給するパルス電流変調手段と、パルス電流変調手段のパルス電流値をコントロールするパルス電流制御手段と、受光素子の検出出力を検出する受光パワー検出手段と、半導体レーザ素子を発光するバイアス電流をコントロールするバイアス電流制御手段と、全体を制御する制御部を有して、半導体レーザ素子の光出力を一定に調整する際に、前記制御部は上位システムに非動作である旨の信号を送信して、半導体レーザ素子のバイアス電流値を２点以上変化させて、半導体レーザ素子の発光パワーを受光パワー検出手段によって検出し、半導体レーザ素子の閾値電流値と、前記半導体レーザ素子の変換効率の変化、前記受光素子の感度及び回路の特性、並びに供給電源の変化等による受光効率変化とを算出することで、半導体レーザ素子の直流バイアス電流をバイアス電流制御手段に設定し、また、受光効率変化に対応したパルス電流をパルス電流制御手段に設定するようにした。
【０００７】
【作用】
本発明は上記のように構成し、半導体レーザ素子のバイアス電流値を２点以上変化させて、半導体レーザ素子の発光パワーを受光パワー検出手段によって検出し、半導体レーザ素子の閾値電流値と、前記半導体レーザ素子の変換効率の変化、前記受光素子の感度及び回路の特性、並びに供給電源の変化等による受光効率変化とを算出することで、半導体レーザ素子の直流バイアス電流をバイアス電流制御手段に設定し、また、受光効率変化に対応したパルス電流をパルス電流制御手段に設定することで光出力のレベルを一定に保持することが可能となる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施例の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路の構成図である。なお、図１において、１は半導体レーザ、１Ａは半導体レーザ１の半導体レーザ素子、１Ｂは受光素子で、半導体レーザ素子１Ａの光出力のレベルを検出する。４は受光パワー検出手段としてのパワーモニター回路で、半導体レーザ素子１Ａの光出力を検出する受光素子１Ｂの出力を検出する。５はＡ／Ｄ変換器で、パワーモニター回路４のアナログ信号をデジタル信号に変換する。６はマイクロコンピュータ（以下マイコンと記す）で、全体の制御及び後述する半導体レーザ素子１Ａの閾値電流を計算する。７はバイアス電流制御手段で、半導体レーザ素子１Ａにバイアス電流Ｉｂを流す回路である。８はＤ／Ａ変換器Ａで、バイアス電流制御回路７のバイアス電流Ｉｂの電流値をマイコン６の指令値のデジタル信号をアナログ信号に変換する。９はパルス電流変調手段で、半導体レーザ素子１Ａに直流バイアス電流Ｉｂに重畳したかたちでパルス変調Ｉｐを流すことにより半導体レーザ素子１Ａをパルス駆動する回路である。１０はパルス電流制御手段で、パルス電流変調回路９の動作のＯＮ，ＯＦＦとパルス電流を制御する回路である。１１は信号セレクト回路で、マイコン６の指令であるＡＣＴＩＶＥ信号の指令に応じて半導体レーザ素子１Ａを変調する入力信号を選択する。
【０００９】
通常の半導体レーザ素子１Ａを変調する場合の動作は、マイコン６はＡＣＴＩＶＥ信号をＯＮ、上位のシステムに動作モードであるＤＩＳＡＢＬＥ信号をＯＦＦにし、パルス電流制御回路１０を動作モード、バイアス電流Ｉｂの値をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定することで、入力信号に応じたパルス駆動を行うことで半導体レーザ素子１Ａを変調する。
【００１０】
次に、バイアス電流の設定方法について、図１、図２を用いて説明する。図２は、半導体レーザ素子１Ａに流すバイアス電流Ｉｂと受光素子１Ｂの検出する受光パワーの関係を示した図である。半導体レーザ素子１Ａを駆動するバイアス電流Ｉと受光パワーの関係は、閾値電流値Ｉｔｈ以上の領域においては比例関係にあり、式（１）の関係の一次式で表される。
【００１１】
Ｐ＝ＡＩ＋Ｚ  （Ｉ＞Ｉｔｈ）……………式（１）
また、閾値電流値Ｉｔｈは受光パワーＰ＝０の値から、式（２）より求めることが可能である。
Ｉｔｈ＝−Ｚ／Ａ            ……………式（２）
そこで、電源ＯＮ時、一定周期、又は、システムエラー等が発生した場合に、マイコン６は、信号セレクト回路１１のＡＣＴＩＶＥ信号をＯＦＦし、上位のシステムに非動作モードであるＤＩＳＡＢＬＥ信号をＯＮにし、パルス電流制御回路１０を非動作モードにすることで半導体レーザ素子１Ａのパルス電流変調回路９を非動作モードにし、パルス駆動を停止する。次に、マイコン６は、Ｄ／Ａ変換器Ａ８に、閾値電流値Ｉｔｈ以上のバイアス電流Ｉｂの値がＩ１に相当する値をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定することで、半導体レーザ素子１ＡをＤＣ発光させる。
【００１２】
その時の半導体レーザ素子１Ａの発光パワーを受光素子１Ｂにて受光し、パワーモニター回路４、Ａ／Ｄ変換器５を介してマイコン６は受光パワーＰ１を検出する。さらに、マイコン６は、Ｄ／Ａ変換器Ａ８に、Ｉ１以上のバイアス電流Ｉｂの値がＩ２に相当する値をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定することで、半導体レーザ素子１ＡをＤＣ発光させる。その時の半導体レーザ素子１Ａの発光パワーを受光素子１Ｂにて受光し、パワーモニター回路４、Ｄ／Ａ変換器５を介してマイコン６は受光パワーＰ２を検出する。検出した受光パワーＰ１とＰ２及びその時のバイアス電流Ｉ１とＩ２の値を式（１）に代入し、演算することで、受光効率Ａ及びオフセットＺを算出する。次に、算出したＡ及びＺの値を式（２）に代入することで閾値電流値Ｉｔｈが算出可能となる。半導体レーザ素子１Ａは閾値電流値Ｉｔｈ以下を含めてパルス駆動した場合応答速度が遅くなるために、算出した閾値電流値Ｉｔｈより若干高めのバイアス電流ＩｂをＤ／Ａ変換器Ａ８に設定し、通常の動作モードを実施する。
【００１３】
次に、温度変化等により、半導体レーザ素子１Ａの閾値電流値Ｉｔｈが変化した場合は、同様に、マイコン６は、信号セレクト回路１１のＡＣＴＩＶＥ信号をＯＦＦし、上位のシステムに非動作モードであるＤＩＳＡＢＬＥ信号をＯＮにし、パルス電流制御回路１０を非動作モードにすることで半導体レーザ素子１Ａのパルス電流変調回路９を非動作モードにし、パルス駆動を停止する。次に、マイコン６は、Ｄ／Ａ変換器Ａ８に、閾値電流値Ｉｔｈ以上のバイアス電流Ｉｂの値がＩ１に相当する値をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定することで、半導体レーザ素子１ＡをＤＣ発光させる。その時の半導体レーザ素子１Ａの発光パワーを受光素子１Ｂにて受光し、パワーモニター回路４、Ａ／Ｄ変換器５を介してマイコン６は受光パワーＰ１’を検出する。さらに、マイコン６は、Ｄ／Ａ変換器Ａ８に、Ｉ１以上のバイアス電流Ｉｂの値がＩ２に相当する値をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定することで、半導体レーザ素子１ＡをＤＣ発光させる。その時の半導体レーザ素子１Ａの発光パワーを受光素子１Ｂにて受光し、パワーモニター回路４、Ａ／Ｄ変換器５を介してマイコン６は受光パワーＰ２’を検出する。検出した受光パワーＰ１’とＰ２’及びその時のバイアス電流Ｉ１とＩ２の値を式（１）に代入し、演算することで、受光効率Ａ’及びオフセットＺ’を算出する。次に、算出したＡ’及びＺ’の値を式（２）に代入することで閾値電流値Ｉｔｈ’が算出可能となる。半導体レーザ素子１Ａは閾値電流値Ｉｔｈ’以下を含めてパルス駆動した場合応答速度が遅くなるために、算出した閾値電流値Ｉｔｈ’より若干高めのバイアス電流Ｉｂ’をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定し、通常の動作モードを実施することで、温度などの要因で、閾値電流値Ｉｔｈが変化した場合にも自動的に最適バイアス電流の設定が可能となる。
【００１４】
次に、本発明の第２の実施例について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第２の実施例の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路の構成図である。図３において、図１と同一番号のものは同一機能のものを示す。図３において、１２は、パルス電流制御回路１０のパルス電流Ｉｐの電流値をマイコン６の指令値であるデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器Ｂであり、パルス電流制御回路１０を介して、半導体レーザ素子１Ａに直流バイアス電流Ｉｂに重畳したかたちでパルス変調しパルス電流変調回路９のパルス電流Ｉｐを制御する。
【００１５】
通常の半導体レーザ素子１Ａを変調する場合の動作は、マイコン６はＡＣＴＩＶＥ信号をＯＮ、上位のシステムに動作モードであるＤＩＳＡＢＬＥ信号をＯＦＦにし、パルス電流Ｉｐの値をＤ／Ａ変換器Ｂ１２に設定し、バイアス電流Ｉｂの値をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定することで、入力信号に応じたパルス駆動を行うことで半導体レーザ素子１Ａを変調する。
【００１６】
第１の実施例と同様に、電源ＯＮ時、一定周期、又は、システムエラー等が発生した場合に、マイコン６は、信号セレクト回路１１のＡＣＴＩＶＥ信号をＯＦＦし、上位のシステムに非動作モードであるＤＩＳＡＢＬＥ信号をＯＮにし、Ｄ／Ａ変換器Ｂ１２にゼロレベルの信号を指令し、パルス電流制御回路１０を非動作モードにすることで半導体レーザ素子１Ａのパルス電流変調回路９を非動作モードにし、パルス駆動を停止する。次に、マイコン６は、Ｄ／Ａ変換器Ａ８に、閾値電流値Ｉｔｈ以上のバイアス電流Ｉｂの値がＩ１に相当する値をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定することで、半導体レーザ素子１ＡをＤＣ発光させる。
【００１７】
その時の半導体レーザ素子１Ａの発光パワーを受光素子１Ｂにて受光し、パワーモニター回路４、Ａ／Ｄ変換器５を介してマイコン６は受光パワーＰ１を検出する。さらに、マイコン６は、Ｄ／Ａ変換器Ａ８に、Ｉ１以上のバイアス電流Ｉｂの値がＩ２に相当する値をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定することで、半導体レーザ素子１ＡをＤＣ発光させる。その時の半導体レーザ素子１Ａの発光パワーを受光素子１Ｂにて受光し、パワーモニター回路４、Ａ／Ｄ変換器５を介してマイコン６は受光パワーＰ２を検出する。検出した受光パワーＰ１とＰ２及びその時のバイアス電流Ｉ１とＩ２の値を式（１）に代入し、演算することで、受光効率Ａ及びオフセットＺを算出する。次に、算出したＡ及びＺの値を式（２）に代入することで閾値電流値Ｉｔｈが算出可能となる。半導体レーザ素子１Ａは閾値電流値Ｉｔｈ以下を含めてパルス駆動した場合応答速度が遅くなるために、算出した閾値電流値Ｉｔｈより若干高めのバイアス電流ＩｂをＤ／Ａ変換器Ａ８に設定し、通常の動作モードを実施する。また、閾値電流値Ｉｔｈが温度等によって変化する場合は、第１の実施例で説明した内容と同一の方法で実現できるので説明を省略する。
【００１８】
次に、半導体レーザ素子１Ａの変換効率が変化したり、受光素子１Ｂの感度及び回路の特性、さらには、供給電源等が変化することで、半導体レーザ素子１Ａの駆動電流と受光パワーの感度が変化した場合について、図３、図４、図５及び図６を用いて説明する。電源ＯＮ時、一定周期、又は、システムエラー等が発生した場合に、マイコン６は、信号セレクト回路１１のＡＣＴＩＶＥ信号をＯＦＦし、上位のシステムに非動作モードであるＤＩＳＡＢＬＥ信号をＯＮにし、Ｄ／Ａ変換器Ｂ１２にゼロレベルの信号を指令し、パルス電流制御回路１０を非動作モードにすることで半導体レーザ素子１Ａのパルス電流変調回路９の非動作モードにし、パルス駆動を停止する。次に、マイコン６は、Ｄ／Ａ変換器Ａ８に、閾値電流値Ｉｔｈ以上のバイアス電流Ｉｂの値がＩ１に相当する値をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定することで、半導体レーザ素子１ＡをＤＣ発光させる。その時の半導体レーザ素子１Ａの発光パワーを受光素子１Ｂにて受光し、パワーモニター回路４、Ａ／Ｄ変換器５を介してマイコン６は受光パワーＰ１’を検出する。さらに、マイコン６は、Ｄ／Ａ変換器Ａ８に、Ｉ１以上のバイアス電流Ｉｂの値がＩ２に相当する値をＤ／Ａ変換器Ａ８に設定することで、半導体レーザ素子１ＡをＤＣ発光させる。その時の半導体レーザ素子１Ａの発光パワーを受光素子１Ｂにて受光し、パワーモニター回路４、Ａ／Ｄ変換器５を介してマイコン６は受光パワーＰ２’を検出する。検出した受光パワーＰ１’とＰ２’及びその時のバイアス電流Ｉ１とＩ２の値を式（１）に代入し、演算することで、受光効率Ａ’及びオフセットＺ’を算出する。次に、算出したＡ’及びＺ’の値を式（２）に代入することで閾値電流値Ｉｔｈが算出可能となる。また、前回算出した受光効率Ａと新たに算出した受光効率Ａ’から半導体レーザ素子１Ａの発光パワーを一定にするためには、式（３）の関係式が成り立つ。
【００１９】
Ｉｐ’＝Ａ’／Ａ＊Ｉｐ ……………式（３）
そこで、式（３）に代入することで、パルス駆動電流Ｉｐ’を設定可能となり、パルス駆動電流Ｉｐ’に相当するデジタル信号をＤ／Ａ変換器Ｂ１２に設定し、パルス電流制御回路１０の制御を行い半導体レーザ素子１ＡをＩｐ’でパルス駆動することで、一定の半導体レーザ素子１Ａの発光パワーを得ることが可能となる。
【００２０】
図５は、受光効率がＡの場合のパルス駆動電流波形と半導体レーザ素子１Ａの発光パワーの関係を示した図である。図５において、半導体レーザ素子１Ａのバイアス電流はＩｂ、パルス電流はＩｐであり、入力信号がゼロの時の発光パワーはＰｍｉｎ、入力信号が１の時の発光パワーＰｍａｘとなる。次に、図６は、受光効率がＡ’の場合のパルス駆動電流波形と半導体レーザ素子１Ａの発光パワーの関係を示した図である。図６において、上述した手順を実施して、半導体レーザ素子１Ａのバイアス電流はＩｂ’、パルス電流はＩｐ’であり、入力信号がゼロの時の発光パワーはＰｍｉｎ、入力信号が１の時の発光パワーＰｍａｘとなり、上述の動作を行うことで、常に同様の発光出力を得ることが可能となる。すなわち、閾値電流値Ｉｔｈ及び受光効率が変化した場合にも自動的に最適バイアス電流と最適なパルス電流の設定が可能となる。
【００２１】
尚、本実施例において、閾値電流値Ｉｔｈ及び受光効率Ａを算出するために、バイアス電流Ｉｂを２点変化させて算出しているが、バイアス電流Ｉｂを３点以上変化させて、例えば、最小２乗法を用いて、閾値電流値Ｉｔｈ及び受光効率Ａを算出可能なことは言うまでもない。また、閾値電流値Ｉｔｈおよび受光効率Ａが同時に変化した場合も上述の方法で算出可能である。さらに、本実施例において、マイコンを用いて実施しているが、ハードウェアで構成可能なことは言うまでもない。また、本発明において、閾値電流値Ｉｔｈ及び受光効率Ａを算出するために、パルス駆動を停止して実施しているが、一定のパターン（例えばデューティーが一定）でパルス駆動を行い、バイアス電流を変化させても算出可能である。また、一定時間毎に、算出を行っているが、通常の動作においては、算出した閾値電流値Ｉｔｈによるバイアス電流Ｉｂの設定に基づいて、従来のＡＰＣ回路に切り替える構成にしてもなんら問題はない。
【００２２】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、半導体レーザ素子のバイアス電流値を２点以上変化させて、半導体レーザ素子の発光パワーを受光パワー検出手段によって検出し、半導体レーザ素子の閾値電流値と受光効率変化とを算出することで、半導体レーザ素子の直流バイアス電流をバイアス電流制御手段に設定し、また、受光効率変化に対応したパルス電流にパルス電流制御手段に設定することで光出力のレベルを一定に保持することが可能となり、信頼性が向上し、更には、バイアス電流とパルス電流をコントロールし、半導体レーザの駆動電流の調整を不用にすることで安価な光ファイバーモジュールが提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図
【図２】本発明の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路の第１の実施例の動作説明図
【図３】本発明の第２の実施例を示す構成図
【図４】本発明の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路の第２の実施例の動作説明図
【図５】本発明の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路の第２の実施例のパルス電流の一動作説明図
【図６】本発明の光ファイバーモジュールのＬＤ駆動回路の第２の実施例のパルス電流の他の動作説明図
【図７】従来の半導体レーザ駆動回路を示す構成図
【図８】半導体レーザ素子の電流−光出力特性とその入出力関係の一例を示す特性図
【符号の説明】
１  半導体レーザ
１Ａ  半導体レーザ素子
４  受光パワー検出手段
５  Ａ／Ｄ変換器
６  マイコン
７  バイアス電流制御手段
８  Ｄ／Ａ変換器Ａ
９  パルス電流変調手段
１０  パルス電流制御手段
１１  信号セレクト回路
１２  Ｄ／Ａ変換器Ｂ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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