(57)【要約】【課題】  消費電力の少ない光送信器を提供する。【解決手段】  光送信器１００は、複数のデータ入力端子１０、直列に接続された複数のレーザダイオード１５、およびレーザダイオードに直列接続された電流源２５を有する。第１のレーザダイオード１５１のアノードには第１のデータ信号が供給され、それにより第１のデータ信号に応じて光出力が変調される。合波器２０は、第１および第２のデータ信号を加算した和信号を生成する。この和信号は、コンデンサ５０１を介して第２のレーザダイオード１５２のアノードに供給される。第２のレーザダイオードのカソードには、第１のデータ信号が供給される。したがって、第２のレーザダイオードの光出力は、これらの信号の差、すなわち第２のデータ信号に応じて変調される。【選択図】  図１
2006081116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の入力データをそれぞれ受け取る第１〜第Ｎのデータ入力端子と、
互いに直列に接続され、前記第１〜第Ｎの入力データを示す光信号をそれぞれ発する第１〜第Ｎのレーザダイオードと、
前記第１〜第Ｎのレーザダイオードに直列に接続された直流電流源と、
前記第１〜第Ｎのレーザダイオードおよび前記第１〜第Ｎのデータ入力端子の間に電気的に接続された第１〜第Ｎのコンデンサと、
第１および第２入力端子ならびに出力端子を各々が有し、前記第１および第２入力端子で受け取った信号を加算して和信号を前記出力端子に生成する第１〜第Ｎ−１の合波器と
を備え、
前記第１〜第Ｎのレーザダイオードの各々は、互いに反対の極性を有する第１および第２電極を有しており、
前記第Ｋ（Ｋは１以上Ｎ−１以下の整数）のレーザダイオードの第１電極は、前記第Ｋ＋１のレーザダイオードの第２電極に電気的に接続されており、
前記第Ｎのレーザダイオードの第１電極は、前記直流電流源に電気的に接続されており、
前記第１の合波器は、前記第１および第２の入力データを示す信号を前記第１および第２入力端子においてそれぞれ受け取り、
前記第Ｊ（Ｊは２以上Ｎ−１以下の整数）の合波器は、第Ｊ−１の合波器によって生成された和信号および第Ｊの入力データを示す信号を第１および第２入力端子においてそれぞれ受け取り、
前記第１のレーザダイオードの第１電極は、前記第１のコンデンサを介して前記第１のデータ入力端子に電気的に接続されており、
前記第Ｍ（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）のレーザダイオードの第１電極は、前記第Ｍのコンデンサを介して前記第Ｍ−１の合波器の出力端子に電気的に接続されている、
光送信器。
【請求項２】
第１〜第Ｎの駆動回路をさらに備える請求項１に記載の光送信器であって、
前記第１の駆動回路は、前記第１のデータ入力端子に電気的に接続された入力端子と、前記第１のコンデンサを介して前記第１のレーザダイオードの第１電極に電気的に接続された出力端子とを有し、前記第１の入力データを示す第１の駆動信号をその出力端子に生成し、
前記第Ｍの駆動回路は、前記第Ｍ−１の合波器の出力端子に電気的に接続された入力端子と、前記第Ｍのコンデンサを介して前記第Ｍのレーザダイオードの第１電極に電気的に接続された出力端子とを有し、前記第Ｍ−１の合波器によって生成された和信号に対応する第Ｍの駆動信号をその出力端子に生成する、
請求項１に記載の光送信器。
【請求項３】
第１〜第Ｎの駆動回路をさらに備える請求項１に記載の光送信器であって、
前記第１の駆動回路は、前記第１のデータ入力端子に電気的に接続された入力端子と、前記第１のコンデンサを介して前記第１のレーザダイオードの第１電極に電気的に接続された出力端子とを有し、前記第１の入力データを示す第１の駆動信号をその出力端子に生成し、
前記第Ｍの駆動回路は、前記第Ｍのデータ入力端子に電気的に接続された入力端子と、前記第Ｍ−１の合波器の第２入力端子に電気的に接続された出力端子とを有し、前記第Ｍの入力データを示す第Ｍの駆動信号をその出力端子に生成する、
請求項１に記載の光送信器。
【請求項４】
前記第１〜第Ｎ−１のレーザダイオードの第１電極に抵抗またはインダクタを介してそれぞれ電気的に接続された第１〜第Ｎ−１の直流電圧源をさらに備える請求項１〜３のいずれかに記載の光送信器。
【請求項５】
前記第１〜第Ｎ−１のレーザダイオードの第１電極にそれぞれ電気的に接続された第１〜第Ｎ−１の直流電流源をさらに備える請求項１〜３のいずれかに記載の光送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光通信で使用される光送信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光データリンクは、発光素子または受光素子をパッケージに格納し、これを更に大きなパッケージに電子回路ともども格納した構造を有することが多い。多チャンネル光通信では、多チャンネル光データリンクが使用される。代表的な多チャンネル光リンクは、下記の特許文献１および２に開示されている。
【０００３】
多チャンネル光データリンクでは、（１）消費電力、および（２）発光素子や受光素子を格納するパッケージのピン数の削減が大きな課題となる。特許文献１および２の光データリンクでは、電源電圧をＶ０、平均レーザダイオード電流をＩＬＤ、チャネル数をＮとすると、最低でもＮ×Ｖ０×ＩＬＤの消費電力が必要となる。
【０００４】
光データリンクの消費電力を削減するための技術は下記の特許文献３に開示されている。特許文献３に開示される光データリンクは、レーザダイオードを有する光送信器である。この光送信器は、差動方式でレーザダイオードを駆動する。差動型電流スイッチのレーザダイオードに直接接続されない側（逆相側）の出力をレーザダイオードのバイアス電流の一部として利用することにより、消費電力が削減される。
【特許文献１】特開平５−９１０５６号公報
【特許文献２】特開２００２−１１１６０１号公報
【特許文献３】特開２００３−１８８８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３の光送信器の構成を利用して多チャンネルの光送信器を作製した場合を考える。光信号のチャネル数をＮ、信号レベルがハイのもとでのＩＬＤをＩＨ、ローのもとでのＩＬＤをＩＬ、電源電圧をＶ０、駆動段（レーザダイオードを含む）で消費される電力をＰ０とする。また、最終段のレーザダイオードは、高速動作のため、差動方式で駆動するものとする。この場合、Ｐ０＝Ｎ×Ｖ０×ＩＨであり、これは一般的な駆動方法における消費電力Ｐ０＝Ｎ×Ｖ０×（ＩＨ＋ＩＬ）よりも低い。
【０００６】
しかし、通常、ＩＬはＩＨの１〜２割程度である。したがって、消費電力の削減量はあまり大きくない。また、ＩＬはレーザダイオードの閾値電流に応じて決まるが、最近の動向としてレーザダイオードの閾値電流は小さくなっている。したがって、消費電力の削減効果は益々小さくなる傾向にある。
【０００７】
そこで、本発明は、消費電力の低い光送信器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光送信器は、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の入力データをそれぞれ受け取る第１〜第Ｎのデータ入力端子と、互いに直列に接続され、第１〜第Ｎの入力データを示す光信号をそれぞれ発する第１〜第Ｎのレーザダイオードと、第１〜第Ｎのレーザダイオードに直列に接続された直流電流源と、前記第１〜第Ｎのレーザダイオードおよび前記第１〜第Ｎのデータ入力端子の間に電気的に接続された第１〜第Ｎのコンデンサと、第１および第２入力端子ならびに出力端子を各々が有し、第１および第２入力端子で受け取った信号を加算して和信号を出力端子に生成する第１〜第Ｎ−１の合波器とを備えている。第１〜第Ｎのレーザダイオードの各々は、互いに反対の極性を有する第１および第２電極を有している。第Ｋ（Ｋは１以上Ｎ−１以下の整数）のレーザダイオードの第１電極は、第Ｋ＋１のレーザダイオードの第２電極に電気的に接続されている。第Ｎのレーザダイオードの第１電極は、直流電流源に電気的に接続されている。第１の合波器の第１および第２入力端子は、それぞれ第１および第２のデータ入力端子に電気的に接続されている。第１の合波器は、第１および第２の入力データを示す信号を第１および第２入力端子においてそれぞれ受け取り、それらの信号を加算した第１の和信号を出力端子に生成する。第Ｊ（Ｊは２以上Ｎ−１以下の整数）の合波器の第１入力端子は、第Ｊ−１の合波器によって生成された和信号および第Ｊの入力データを示す信号を第１および第２入力端子においてそれぞれ受け取り、それらの信号を加算した第Ｊの和信号を出力端子に生成する。第１のレーザダイオードの第１電極は、第１のコンデンサを介して第１のデータ入力端子に電気的に接続されている。第Ｍ（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）のレーザダイオードの第１電極は、第Ｍのコンデンサを介して第Ｍ−１の合波器の出力端子に電気的に接続されている。
【０００９】
第１のレーザダイオードの第１電極が第１のデータ入力端子に接続されているため、第１のレーザダイオードの光出力は、第１の入力データに応じて変調される。これにより、第１のレーザダイオードは、第１の入力データを示す光信号を発する。第Ｍのレーザダイオードの第１電極は、第Ｍ−１の合波器の出力端子に接続されており、第２電極は第Ｍ−１のレーザダイオードの第１電極に接続されている。第Ｍ−１のレーザダイオードの第１電極は、第Ｍ−２の合波器の出力端子（Ｍが３以上のとき）または第１のデータ入力端子（Ｍが２のとき）に接続されている。第Ｋの合波器は、第１〜第Ｋ＋１の入力データを示す信号を加算した和信号を出力端子に生成する。したがって、第Ｍのレーザダイオードの第１電極には、第１〜第Ｍの入力データを示す信号を加算した和信号が供給され、第２電極には、第１〜第Ｍ−１の入力データを示す信号を加算した和信号が供給される。このため、第Ｍのレーザダイオードは、これら二つの和信号の差、すなわち第Ｍの入力データを示す信号に応じて変調される。この結果、第Ｍのレーザダイオードは、第Ｍの入力データを示す光信号を発する。直流電流源が第１〜第Ｎのレーザダイオードに直列接続されているため、これらのレーザダイオードに直流電流源から共通のバイアス電流が供給される。このため、各レーザダイオードに別個の電流源を用いてバイアス電流を供給する光送信器と比較して、消費電力が大幅に削減される。
【００１０】
光送信器は、第１〜第Ｎの駆動回路をさらに備えていてもよい。これらの駆動回路は、第１〜第Ｎのレーザダイオードを駆動するための駆動信号を生成してもよい。
【００１１】
一つの態様では、第１の駆動回路は、第１のデータ入力端子に電気的に接続された入力端子と、第１のコンデンサを介して第１のレーザダイオードの第１電極に電気的に接続された出力端子とを有し、第１の入力データを示す第１の駆動信号をその出力端子に生成する。第Ｍの駆動回路は、第Ｍ−１の合波器の出力端子に電気的に接続された入力端子と、第Ｍのコンデンサを介して第Ｍのレーザダイオードの第１電極に電気的に接続された出力端子とを有し、第Ｍ−１の合波器によって生成された和信号に対応する第Ｍの駆動信号をその出力端子に生成する。第１のレーザダイオードの光出力は、第１の入力データを示す第１の駆動信号に応じて変調される。これにより、第１のレーザダイオードは、第１の入力データを示す光信号を発する。第Ｍの駆動回路によって生成される第Ｍの駆動信号は、第１〜第Ｍの入力データを示す信号の和信号である。第Ｍのレーザダイオードの第１電極には第Ｍの駆動信号が供給され、第２電極には第Ｍ−１の駆動信号が供給される。このため、第Ｍのレーザダイオードは、これら二つの駆動信号の差、すなわち第Ｍの入力データを示す信号に応じて変調される。この結果、第Ｍのレーザダイオードは、第Ｍの入力データを示す光信号を発する。
【００１２】
別の態様では、第１の駆動回路は、第１のデータ入力端子に電気的に接続された入力端子と、第１のコンデンサを介して第１のレーザダイオードの第１電極に電気的に接続された出力端子とを有し、第１の入力データを示す第１の駆動信号をその出力端子に生成する。第Ｍの駆動回路は、第Ｍのデータ入力端子に電気的に接続された入力端子と、第Ｍ−１の合波器の第２入力端子に電気的に接続された出力端子とを有し、第Ｍの入力データを示す第Ｍの駆動信号をその出力端子に生成する。第１のレーザダイオードの光出力は、第１の入力データを示す第１の駆動信号に応じて変調される。これにより、第１のレーザダイオードは、第１の入力データを示す光信号を発する。第Ｍの駆動回路によって生成される第Ｍの駆動信号は、第Ｍの入力データを示す。第Ｍのレーザダイオードの第１電極には第Ｍ−１の合波器によって生成された和信号が供給され、第２電極には第Ｍ−２の合波器によって生成された和信号（Ｍが３以上のとき）または第１の駆動回路によって生成された第１の駆動信号（Ｍが２のとき）が供給される。第Ｍ−１の合波器は、第１〜第Ｍの駆動信号を加算した和信号を生成し、第Ｍ−２の合波器は第１〜第Ｍ−１の駆動信号を加算した和信号を生成する。このため、第Ｍのレーザダイオードは、これら二つの和信号の差、すなわち第Ｍの入力データを示す信号に応じて変調される。この結果、第Ｍのレーザダイオードは、第Ｍの入力データを示す光信号を発する。
【００１３】
光送信器は、第１〜第Ｎ−１のレーザダイオードの第１電極に抵抗またはインダクタを介してそれぞれ電気的に接続された第１〜第Ｎ−１の直流電圧源を備えていてもよい。第１〜第Ｎ−１の直流電圧源の出力電圧に応じて、第１〜第Ｎ−１のレーザダイオードを流れる電流の大きさが変化する。したがって、第１〜第Ｎ−１の直流電圧源の出力電圧を適切に調節することにより、第１〜第Ｎのレーザダイオードの光出力パワーを均一化することができる。
【００１４】
光送信器は、第１〜第Ｎ−１のレーザダイオードの第１電極にそれぞれ電気的に接続された第１〜第Ｎ−１の直流電流源を備えていてもよい。第１〜第Ｎ−１の直流電流源の出力電流に応じて、第１〜第Ｎ−１のレーザダイオードを流れる電流の大きさが変化する。したがって、第１〜第Ｎ−１の直流電圧源の出力電流を適切に調節することにより、第１〜第Ｎのレーザダイオードの光出力パワーを均一化することができる。
【００１５】
本発明に係る光送信器は、光送信器としての機能に加えて光受信器としての機能を有する光送受信器であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る光送信器は、複数のレーザダイオードに共通の直流電流源からバイアス電流が供給されるので、低い消費電力で動作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
第１実施形態
図１は、本実施形態の光送信器の構成図である。この光送信器１００は、二つのレーザダイオード（以下、「ＬＤ」と表記する）１５１および１５２を有する２チャンネルの送信器である。これらのＬＤは単一のパッケージ１８に格納され、互いに直列に接続されている。これらのＬＤは多連チップであってもよい。ＬＤ１５１のカソード１７１は、基準電位としてのグランド電位に接続されている。ＬＤ１５１のアノード１６１はＬＤ１５２のカソード１７２に接続されている。ＬＤ１５２のアノード１６２は、直流電流源２５に接続されている。ＬＤ１５１および１５２ならびに直流電流源２５には、正電源Ｖｃｃから直流電圧が印加される。直流電流源２５は、ＬＤ１５１および１５２に直列に接続されており、したがってＬＤ１５１および１５２に共通のバイアス電流を供給する。
【００１９】
ＬＤ１５１のアノード１６１とＬＤ１５２のカソード１７２との間には、コンデンサ５０１を介して駆動回路４０１の出力端子４２１が電気的に接続されている。直流電流源２５とＬＤ１５２のアノード１６２との間には、コンデンサ５０２を介して駆動回路４０２の出力端子４２２が電気的に接続されている。これらの駆動回路４０１および４０２は、それぞれＬＤ１５１および１５２の駆動信号を生成する。駆動回路４０１および４０２については、後で詳細に説明する。
【００２０】
光送信器１００は、二つのデータ入力端子１０１および１０２を有する。これらのデータ入力端子は、外部の信号発生器から入力データＤ１およびＤ２をそれぞれ受け取る。本実施形態では、入力データＤ１およびＤ２は２値のディジタル電圧信号Ｖ１およびＶ２として供給される。光送信器１００は、信号Ｖ１およびＶ２の受信に応答して、入力データＤ１およびＤ２を示す光信号をＬＤ１５１および１５２にそれぞれ生成させる。
【００２１】
データ入力端子１０１には、合波器２０の第１の入力端子２１が接続されている。合波器２０の第２の入力端子２２は、データ入力端子１０２に接続されている。合波器２０は、入力データ信号Ｖ１およびＶ２をそれぞれ入力端子２１および２２において受信し、これらの入力データ信号を加算して、和信号Ｖａを出力端子２３に生成する。この和信号Ｖａは、３値のディジタル信号である。すなわち、本実施形態では、合波器２０は３値化回路である。
【００２２】
データ入力端子１０１には遅延回路３０の入力端子３１も接続されている。遅延回路３０は、合波器２０における遅延と実質的に等しい遅延を入力データ信号Ｖ１に与える。これにより、合波器２０における信号遅延が補償される。
【００２３】
遅延回路３０の出力端子３２には、駆動回路４０１の入力端子４１１が接続されている。駆動回路４０１は、入力データＤ１を示す駆動信号を生成する回路であり、例えば電圧増幅器やバッファである。駆動回路４０１は、遅延回路３０によって遅延させられた入力データ信号Ｖ１を入力端子４１１において受信する。駆動回路４０１は、入力データ信号Ｖ１に対応する駆動電圧信号Ｖｄ１を自身の出力端子４２１に生成する。駆動電圧信号Ｖｄ１は、コンデンサ５０１を介してＬＤ１５１のアノードおよびＬＤ１５２のカソードに供給される。
【００２４】
合波器２０の出力端子２３は、駆動回路４０２の入力端子４１２に接続されている。駆動回路４０２は、入力データＤ１およびＤ２の和を示す駆動信号を生成する回路であり、例えばリニア電圧増幅器やバッファである。駆動回路４０２は、合波器２０によって生成された和信号Ｖａに対応する駆動電圧信号Ｖｄ２を自身の出力端子４２２に生成する。駆動電圧信号Ｖｄ２は、コンデンサ５０２を介してＬＤ１５２のアノードに供給される。
【００２５】
図２は、入力データ信号Ｖ１およびＶ２、駆動電圧信号Ｖｄ１およびＶｄ２、ならびにＬＤ１５１の光出力Ｐ１およびＬＤ１５２の光出力Ｐ２の波形を示す図である。図２において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧または光パワーを示している。駆動電圧信号Ｖｄ１は入力データ信号Ｖ１に対応し、入力データ信号Ｖ１と同じデータ、すなわち入力データＤ１を示す。一方、駆動電圧信号Ｖｄ２は、入力データ信号Ｖ１およびＶ２を加算して得られる和信号に対応する。駆動電圧信号Ｖｄ２は、２値の入力データＤ１およびＤ２を桁上げすることなく加算して得られる３値データを示す。
【００２６】
上述のように、ＬＤ１５１のアノードは駆動回路４０１の出力端子に接続され、ＬＤ１５１のカソードは接地されている。このため、ＬＤ１５１のアノードおよびカソードの電位差は、アノードに印加される駆動電圧信号Ｖｄ１に等しい。したがって、ＬＤ１５１の光出力は駆動電圧信号Ｖｄ１に応じて変調される。駆動電圧信号Ｖｄ１は、入力データ信号Ｖ１に対応しており、入力データＤ１を示す。したがって、ＬＤ１５１は入力データＤ１を示す光信号を発する。
【００２７】
一方、ＬＤ１５２のアノード１６２は駆動回路４０２の出力端子４２２に、カソード１７２は駆動回路４０１の出力端子４２１にそれぞれ接続されている。このため、ＬＤ１５２のアノードおよびカソードの電位差は、アノードに印加される駆動電圧信号Ｖｄ２からカソードに印加される駆動電圧信号Ｖｄ１を減算することにより得られる電圧信号（Ｖｄ２−Ｖｄ１）である。したがって、ＬＤ１５２の光出力は電圧信号（Ｖｄ２−Ｖｄ１）に応じて変調される。上述のように、駆動電圧信号Ｖｄ１は入力データ信号Ｖ１に対応し、駆動電圧信号Ｖｄ２は入力データ信号Ｖ１とＶ２との和信号Ｖａに対応する。このため、電圧信号Ｖｄ２−Ｖｄ１は、Ｖａ−Ｖ１、すなわち入力データ信号Ｖ２に対応しており、入力データＤ２を示す。この結果、ＬＤ１５２は入力データＤ２を示す光信号を発する。
【００２８】
ＬＤ１５１のアノード１６１およびＬＤ１５２のカソード１７２には、出力補正回路６０も電気的に接続されている。出力補正回路６０は、ＬＤ１５１および１５２を格納するパッケージ１８の外側に配置されている。出力補正回路６０は、アノード１６１およびカソード１７２にインダクタ６１を介して接続された可変電圧源６２を有する。可変電圧源６２は、可変の直流電圧を生成する。出力補正回路６０は、この直流電圧に応じた出力電圧をＬＤ１５１のアノード１６１およびＬＤ１５２のカソード１７２に印加する。
【００２９】
出力補正回路６０は、その出力電圧に応じてＬＤ１５１およびＬＤ１５２の光出力パワーを変更し、それによりＬＤ１５１および１５２の光出力パワーを均一化する。出力補正回路６０の出力電圧は、ＬＤ１５１およびＬＤ１５２の順方向電圧を互いに逆方向に変化させる。すなわち、出力補正回路６０が出力電圧が正のときは、ＬＤ１５１の順方向電圧が増加し、ＬＤ１５２の順方向電圧が減少する。また、出力補正回路６０が出力電圧が負のときは、ＬＤ１５１の順方向電圧が減少し、ＬＤ１５２の順方向電圧は増加する。ＬＤの光出力パワーは順方向電圧に応じて増減するので、出力補正回路６０の出力電圧を適切に設定すれば、ＬＤ１５１およびＬＤ１５２の光出力パワーを均一化することができる。なお、ＬＤ１５１および１５２を十分に駆動できるのであれば、インダクタ６１に代えて抵抗器を設置してもよい。
【００３０】
図示しないが、光送信器１００には、ＬＤ１５１および１５２の光出力をそれぞれ検出する第１および第２のフォトダイオードも設置されている。直流電流源２５の出力電流の大きさは、これらのフォトダイオードの出力に応じて調整される。これにより、ＬＤ１５１および１５２の光出力パワーが安定化される。出力補正回路６０の出力電圧も、これらのフォトダイオードの出力に応じて調整される。その結果、ＬＤ１５１および１５２の光出力パワーが均一化される。さらに、駆動電圧信号Ｖｄ１およびＶｄ２の振幅を、これらのフォトダイオードの出力に応じて調整してもよい。ＬＤ１５１および１５２の消光比は、それぞれ駆動電圧信号Ｖｄ１およびＶｄ２の振幅に応じて決まる。したがって、これらの振幅をフォトダイオードの出力に応じて調整すれば、消光比を安定化することができる。
【００３１】
以下では、本実施形態の利点を説明する。光送信器１００では、単一の直流電流源２５によって二つのＬＤ１５１および１５２に共通のバイアス電流が供給される。このため、各ＬＤに対して個別に直流電流源を有する光送信器に比べて、駆動に必要な電流がほぼ半減する。したがって、光送信器１００は消費電力を大幅に削減することができる。また、光送信器１００には、ＬＤを格納するパッケージ１８に必要なリードピンの数が増えないという利点もある。
【００３２】
なお、一般に、光送信器に供される電源電圧は３．３Ｖまたは５Ｖであり、光通信で用いられるＬＤの順方向電圧は１．２〜１．５Vである。しかし、ＬＤの温度特性やプロセスバラツキを考慮すると、ＬＤに印加する電圧を設計上は１．５〜１．８Ｖとする必要がある。したがって、光送信器に格納されるＬＤの個数は２個が好ましい。光送信器のチャンネル数がより多い場合は、ＬＤを２個ずつグルーピングし、各ＬＤグループに本実施形態の回路を接続してもよい。
【００３３】
第２実施形態
図３は、第２の実施形態に係る光送信器の構成図である。本実施形態の光送信器２００は、上述の光送信器１００をより多数のチャンネルを有するように改修したものである。すなわち、光送信器２００は、Ｎ個（ｎは３以上の整数）のＬＤ１５１〜１５Ｎを有するＮチャンネルの送信器である。これらのＬＤは互いに直列に接続されており、一つのＬＤチェーンを形成している。このＬＤチェーンでは、隣接する二つのＬＤのうち一方のアノードが他方のカソードに接続されている。すなわち、第Ｋ（Ｋは１以上Ｎ−１以下の整数）のレーザダイオード１５Ｋのアノードは、第Ｋ＋１のレーザダイオード１５Ｋ＋１のカソードに電気的に接続されている。ＬＤチェーンの一端に位置するＬＤ１５１のカソードは、基準電位としてのグランド電位に接続されている。ＬＤチェーンの他端に位置するＬＤ１５Ｎのアノードは直流電流源２５に接続されている。ＬＤ１５１〜１５Ｎならびに直流電流源２５には、正電源Ｖｃｃから電圧が印加される。直流電流源２５は、ＬＤ１５１〜１５Ｎに直列に接続されており、したがってＬＤ１５１〜１５Ｎに共通のバイアス電流を供給する。
【００３４】
ＬＤ１５ＫのアノードとＬＤ１５ｋ＋１のカソードとの間には、コンデンサ５０Ｋを介して駆動回路４０Ｋの出力端子が接続されている。また、ＬＤ１５Ｎのアノードと直流電流源２５との間には、コンデンサ５０Ｎを介して駆動回路４０Ｎの出力端子が接続されている。
【００３５】
光送信器２００は、Ｎ個のデータ入力端子１０１〜１０Ｎを有する。これらのデータ入力端子は、外部の信号発生器から入力データＤ１〜ＤＮをそれぞれ受け取る。入力データＤ１〜ＤＮは２値のディジタル電圧信号Ｖ１〜ＶＮとして供給される。光送信器２００は、信号Ｖ１〜ＶＮの受信に応答して、入力データＤ１〜ＤＮを示す光信号をＬＤ１５１〜１５Ｎにそれぞれ生成させる。
【００３６】
第１実施形態と同様に、データ入力端子１０１には、合波器２０１の第１の入力端子が接続されている。合波器２０１の第２の入力端子は、データ入力端子１０２に接続されている。合波器２０１は、入力データ信号Ｖ１およびＶ２を加算して、和信号Ｖａ１（＝Ｖ１＋Ｖ２）を自身の出力端子に生成する。合波器２０１の出力端子は、合波器２０２の第１の入力端子に接続されている。合波器２０２の第２の入力端子は、データ入力端子１０３に接続されている。したがって、合波器２０２は、和信号Ｖａ１および入力データ信号Ｖ３を加算して、和信号Ｖａ２（＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３）を自身の出力端子に生成する。他の合波器についても同様である。
【００３７】
このような合波器の接続を一般的に表現すると、次のようになる。すなわち、合波器２０Ｋの第１の入力端子は合波器２０Ｋ−１の出力端子（Ｋ≧２のとき）または第１データ入力端子１０１（Ｋ＝１のとき）に接続され、第２の入力端子はデータ入力端子１０Ｋ＋１に接続されている。合波器２０Ｋは、入力データ信号Ｖ１〜ＶＫ＋１を加算した信号、すなわち和信号ＶａＫ（＝Ｖ１＋Ｖ２＋…＋ＶＫ＋１）を自身の出力端子に生成する。和信号ＶａＫは、（Ｋ＋１）値のディジタル信号である。このように、本実施形態では、合波器２０１〜２０Ｎ−１は多値化回路である。
【００３８】
データ入力端子１０１には遅延回路３０１の入力端子も接続されている。遅延回路３０１は、合波器２０１における遅延と実質的に等しい遅延を入力データ信号Ｖ１に与える。これにより、合波器２０１における信号遅延が補償される。
【００３９】
遅延回路３０１の出力端子には、第１実施形態と同様に、駆動回路４０１の入力端子が接続されている。駆動回路４０１は、入力データ信号Ｖ１に対応する駆動電圧信号Ｖｄ１を生成し、コンデンサ５０１を介してＬＤ１５１のアノードおよびＬＤ１５２のカソードに供給する。駆動電圧信号Ｖｄ１は、入力データ信号Ｖ１と同じデータ、すなわち入力データＤ１を示す。
【００４０】
合波器２０１〜２０Ｎ−２の出力端子は、それぞれ遅延回路３０２〜３０Ｎ―１の入力端子に接続されている。遅延回路３０Ｊ（Ｊは２以上Ｎ−１以下の整数）は、合波器２０Ｊにおける遅延と実質的に等しい遅延を、合波器２０Ｊ−１によって生成された和信号ＶａＪ−１に与える。これにより、合波器２０Ｊにおける信号遅延が補償される。
【００４１】
遅延回路３０Ｊの出力端子には、駆動回路４０Ｊの入力端子が接続されている。駆動回路４０Ｊは、遅延回路３０Ｊによって遅延させられた和信号ＶａＪ−１（＝Ｖ１＋Ｖ２＋…＋ＶＪ）を入力端子を通じて受信し、和信号ＶａＪ−１に対応する駆動電圧信号ＶｄＪを自身の出力端子に生成する。この駆動電圧信号ＶｄＪは、コンデンサ５０Ｊを介してＬＤ１５Ｊのアノードに供給される。駆動電圧信号ＶｄＪは、２値の入力データＤ１〜ＤＪを桁上げすることなく加算して得られる多値データ（Ｊ値データ）を示す。
【００４２】
合波器２０Ｎ−１の出力端子は、遅延回路を介することなく駆動回路４０Ｎの入力端子に接続されている。駆動回路４０Ｎは、合波器２０Ｎ−１によって生成された和信号ＶａＮ−１（＝Ｖ１＋Ｖ２＋…＋ＶＮ）を入力端子を通じて受信し、和信号ＶａＮ−１に対応する駆動電圧信号ＶｄＮを自身の出力端子に生成する。この駆動電圧信号ＶｄＮは、コンデンサ５０Ｎを介してＬＤ１５Ｎのアノードに供給される。駆動電圧信号ＶｄＮは、２値の入力データＤ１〜ＤＮを桁上げすることなく加算して得られる多値データ（Ｎ値データ）を示す。
【００４３】
第１実施形態と同様に、ＬＤ１５１の光出力は駆動電圧信号Ｖｄ１に応じて変調され、したがって、ＬＤ１５１は入力データＤ１を示す光信号を発する。また、ＬＤ１５Ｍ（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）のアノードおよびカソードの電位差は、アノードに印加される駆動電圧信号ＶｄＭからカソードに印加される駆動電圧信号ＶｄＭ−１を減算することにより得られる電圧信号（ＶｄＭ−ＶｄＭ−１）である。したがって、ＬＤ１５Ｍの光出力は電圧信号（ＶｄＭ−ＶｄＭ−１）に応じて変調される。上述のように、駆動電圧信号ＶｄＭは和信号ＶａＭ−１（＝Ｖ１＋Ｖ２＋…＋ＶＭ）に対応し、駆動電圧信号ＶｄＭ−１は和信号ＶａＭ−２（＝Ｖ１＋Ｖ２＋…＋ＶＭ−１）に対応する。このため、電圧信号ＶｄＭ−ＶｄＭ−１は入力データ信号ＶＭに対応しており、入力データＤＭを示す。この結果、ＬＤ１５Ｍは入力データＤＭを示す光信号を発する。
【００４４】
ＬＤ１５ＫのアノードおよびＬＤ１５Ｋ＋１のカソードには、出力補正回路６０Ｋも接続されている。出力補正回路６０Ｋは、ＬＤ１５１〜１５Ｎを格納するパッケージ１８の外側に配置されている。出力補正回路６０Ｋは、ＬＤ１５ＫのアノードおよびＬＤ１５Ｋ＋１のカソード間にインダクタ６１Ｋを介して接続された可変電圧源６２Ｋを有する。可変電圧源６２Ｋは、可変の直流電圧を生成する。出力補正回路６０Ｋは、この直流電圧に応じた出力電圧をＬＤ１５ＫのアノードおよびＬＤ１５Ｋ＋１のカソードに印加する。
【００４５】
第１実施形態における出力補正回路６０と同様に、出力補正回路６０Ｋは、その出力電圧に応じてＬＤ１５ＫおよびＬＤ１５Ｋ＋１の光出力パワーを変更する。したがって、出力補正回路６０１〜６０Ｎ−１の出力電圧を適切に設定すれば、ＬＤ１５１〜ＬＤ１５Ｎの光出力パワーを均一化することができる。なお、ＬＤ１５１〜ＬＤ１５Ｎを十分に駆動できるのであれば、インダクタ６１１〜６１Ｎ−１に代えて抵抗器を設置してもよい。
【００４６】
図示しないが、光送信器１００には、ＬＤ１５１〜１５Ｎの光出力をそれぞれ検出する第１〜第Ｎのフォトダイオードも設置されている。直流電流源２５の出力電流の大きさおよび出力補正回路６０１〜６０Ｎ−１の出力電圧は、これらのフォトダイオードの出力に応じて調整される。その結果、ＬＤ１５１〜１５Ｎの光出力パワーが安定化および均一化される。さらに、駆動電圧信号Ｖｄ１〜ＶｄＮの振幅をこれらのフォトダイオードの出力に応じて調整すれば、消光比を安定化することもできる。
【００４７】
本実施形態の光送信器２００は、第１実施形態と同様の利点を有する。すなわち、光送信器２００では、単一の直流電流源２５によって全てのＬＤ１５１〜１５ｎに共通のバイアス電流が供給される。このため、各ＬＤに対して個別に直流電流源を有する光送信器に比べて、駆動に必要な電流がほぼＮ分の１に減少する。したがって、光送信器２００は消費電力を大幅に削減することができる。
【００４８】
第３実施形態
図４は、第３の実施形態に係る光送信器の構成図である。この光送信器３００は、合波器２０１〜２０Ｎ−１が駆動回路４０２〜４０Ｎの入力側ではなく出力側に配置されている点で第２実施形態の光送信器２００と相違する。他の構成は第２実施形態と同様なので、重複する説明を省略する。
【００４９】
入力データ信号Ｖ１〜ＶＮ−１は、遅延回路３０１〜３０Ｎ−１によって遅延された後、駆動回路４０１〜４０Ｎ−１に受信される。遅延回路３０１〜３０Ｎ−１は、合波器２０１〜２０Ｎ−１での信号遅延を補償する。一方、入力データ信号ＶＮは、遅延回路を介することなく駆動回路４０Ｎに受信される。駆動回路４０１〜４０Ｎは、入力データ信号Ｖ１〜ＶＮに対応した駆動電圧信号Ｖｄ１〜ＶｄＮを各々の出力端子に生成する。これらの駆動電圧信号Ｖｄ１〜ＶｄＮは、それぞれ入力データＤ１〜ＤＮを示す。なお、本実施形態では、直流電流源２５から遠い駆動回路ほど大きな駆動力を持つことが好ましい。
【００５０】
駆動回路４０１によって生成された駆動電圧信号Ｖｄ１は、コンデンサ５０１を介してＬＤ１５１のアノードおよびＬＤ１５２のカソードに供給される。駆動電圧信号Ｖｄ１は、入力データ信号Ｖ１と同じデータ、すなわち入力データＤ１を示す。このため、ＬＤ１５１の光出力は駆動電圧信号Ｖｄ１に応じて変調され、その結果、ＬＤ１５１は入力データＤ１を示す光信号を発する。
【００５１】
合波器２０Ｋ（Ｋは１以上Ｎ−１以下の整数）の第１の入力端子は合波器２０Ｋ−１の出力端子（Ｋ≧２のとき）または駆動回路４０１の出力端子（Ｋ＝１のとき）に接続され、第２の入力端子は駆動回路４０Ｋ＋１の出力端子に接続されている。合波器２０Ｋは、駆動電圧信号Ｖｄ１〜ＶｄＫ＋１を加算した信号、すなわち和信号ＶａＫ（＝Ｖｄ１＋Ｖｄ２＋…＋ＶｄＫ＋１）を自身の出力端子に生成する。和信号ＶａＫは、コンデンサ５０Ｋ＋１を介してＬＤ１５Ｋ＋１のアノードおよびＬＤ１５Ｋ＋２のカソードに供給される。この結果、ＬＤ１５Ｍ（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）のアノードには電圧信号Ｖｄ１＋Ｖｄ２＋…＋ＶｄＭが印加され、カソードには電圧信号Ｖｄ１＋Ｖｄ２＋…＋ＶｄＭ−１が印加されることになる。したがって、ＬＤ１５Ｍのアノードおよびカソードの電位差は駆動電圧信号ＶｄＭである。駆動電圧信号ＶｄＭは入力データ信号ＶＭに対応しており、入力データＤＭを示す。このため、ＬＤ１５Ｍは入力データＤＭを示す光信号を発する。
【００５２】
本実施形態でも、上記の実施形態と同様に、単一の直流電流源２５によって全てのＬＤ１５１〜１５Ｎに共通のバイアス電流が供給される。したがって、光送信器３００も消費電力を大幅に削減することができる。また、第２実施形態では駆動回路が３値以上の信号に対応している必要があるのに対し、本実施形態では駆動回路が２値信号に対応していれば十分である。
【００５３】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００５４】
例えば、本発明の光送信器は、光送信器としての機能に加えて光受信器としての機能も有する光送受信器であってもよい。
【００５５】
上記実施形態では、出力補正回路６０がインダクタ６１および可変電圧源６２から構成されている。この代わりに、隣接するＬＤの一方のアノードと他方のカソードとの間に電気的に接続された可変電流源を出力補正回路として使用してもよい。この可変電流源は、ＬＤを格納するパッケージの外側に配置される。可変電流源は、可変の直流出力電流を生成する。この出力電流はＬＤに供給され、それに応じてＬＤの光出力パワーが変化する。したがって、適切な出力電流を選択すれば、ＬＤの光出力パワーを均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施形態に係る光送信器の構成図である。
【図２】入力データ、変調信号および光出力の波形を示す図である。
【図３】第２の実施形態に係る光送信器の構成図である。
【図４】第３の実施形態に係る光送信器の構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…データ入力端子、１５…レーザダイオード、２０…合波器、２５…直流電流源、３０…遅延回路、４０…駆動回路、５０…コンデンサ、６０…出力補正回路、１００…光送信器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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