(57)【要約】【課題】ビットレートにかかわらず、単一電源でＬＤを駆動する。【解決手段】メモリ１３は、ＬＤ２１１の温度と駆動電圧Ｖdrvとの関係を示すＬＵＴのデータをビットレート毎に記憶する。制御部１４のＣＰＵ１４３は、データ出力部２２が出力する電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]のビットレートに対応するＬＵＴを選択し、温度センサ１４２から取得したＬＤ２１１の温度に対応する駆動電圧Ｖdrvを取得する。ＣＰＵ１４３は、この駆動電圧Ｖdrvを出力するように制御する電圧制御信号を出力電圧制御回路１４４に供給する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、出力電圧制御回路１４４に制御されて、電源電圧Ｖccを、ビットレートに対応する駆動電圧Ｖdrvに変換し、この駆動電圧Ｖdrvを光モジュール２１のＬＤ２１１に印加する。【選択図】図１
2011071250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給電流に対応する光強度で発光する発光素子に駆動電圧を印加して電流を供給することにより前記発光素子を駆動する発光素子駆動回路において、
電源電圧が印加されて、データを示す電気信号の１ビット毎に前記発光素子に供給される駆動電流をオン、オフする変調部と、
前記変調部に印加される前記電源電圧を前記駆動電圧に変換し、変換した前記駆動電圧を前記発光素子に印加する駆動電圧印加部と、
前記駆動電圧印加部が変換する前記駆動電圧の電圧値を、前記電気信号のビットレートに基づいて制御する制御部と、を備えた、
ことを特徴とする発光素子駆動回路。
【請求項２】
前記発光素子の温度を計測する温度計測部を備え、
前記制御部は、前記駆動電圧の電圧値を、さらに、前記温度計測部が計測した前記発光素子の温度に基づいて制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子駆動回路。
【請求項３】
前記発光素子の温度と前記駆動電圧の電圧値との関係を示す関係情報を、前記電気信号のビットレート毎に記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記記憶部の前記電気信号のビットレートに対応する関係情報を参照し、前記温度計測部が計測した前記発光素子の温度に基づいて前記駆動電圧の電圧値を取得する、
ことを特徴とする請求項２に記載の発光素子駆動回路。
【請求項４】
前記発光素子として半導体レーザを駆動する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光素子駆動回路。
【請求項５】
供給電流に対応する光強度で発光する発光素子に駆動電圧を印加して電流を供給することにより前記発光素子を駆動する発光素子駆動回路において、
電源電圧が印加されて、データを示す電気信号の１ビット毎に前記発光素子に供給される駆動電流をオン、オフするステップと、
前記電源電圧を前記駆動電圧に変換し、変換した前記駆動電圧を前記発光素子に印加するステップと、
変換する前記駆動電圧の電圧値を、前記電気信号のビットレートに基づいて制御するステップと、を備えた、
ことを特徴とする発光素子駆動回路の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子駆動回路及び発光素子駆動回路の駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムにおいて、光トランシーバは、送信と受信を担う重要な構成部品の１つである。この光トランシーバは、発光素子としてレーザダイオードを発光させるレーザ駆動回路を備えている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
この光トランシーバには、例えば、ビットレートが150Mbps〜2.5Gbpsのアクセス系光トランシーバがある。
【０００４】
現在、１Gbps（Giga bits per second）のGE-PON（GigabitEthernet-PON，Ethernet；登録商標）は、既に敷設され、運用されている。
【０００５】
近年、アクセスネットワークの大容量化を目指し、10Gbpsクラスの次世代PON技術として、10G-EPON（10Gigabit-Ethernet Passive Optical Network，Ethernet；登録商標）の標準化が進められている。
【０００６】
10G-EPONでは、GE-PONと共存するために、ONU側の送信ビットレートは、1.25Gbps及び10Gbpsの２種類になっている。
【０００７】
これらの光トランシーバを共通の設計にて実現しようとする要望がある。そのためには、送信側のビットレートのマルチレート化が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３３２９８４号公報（第３頁、図２，図３）
【特許文献２】特開平９−１６２８１１号公報（第５頁、図１，図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このマルチレート化に当たって、電源について検討する必要がある。アクセス系光トランシーバでは、通常、＋3.3Ｖ単一電源での駆動となる。
【００１０】
一方、10Gbps以上の基幹系光トランシーバでは、XMD-MSA(10Gbit/s Miniature Device Multi Source Agreement)という10Gbps用の送信用光モジュールであるTOSA(Transmitter Optical Sub-Assembly)の標準規格がある。
【００１１】
このTOSAに準ずる光モジュールを駆動するにあたり、レーザダイオードとレーザダイオードのドライブ回路間の伝送線路の特性インピーダンスがシングル25Ωであることを考慮すると、ＤＣ駆動させるには、＋3.3Ｖ単一電源では不十分であり、必要な駆動電流を流すことができない。
【００１２】
これはレーザダイオードとマッチング抵抗とによる電圧降下が大きくなり、駆動回路の端子電圧が低くなりすぎて、正常に動作しなくなるためである。
【００１３】
また、10Gbps用のレーザダイオードのドライブ回路の仕様でも、ＤＣ駆動させる場合の推奨電源電圧は５Ｖであるため、低ビットレート(155Mbps)〜高ビットレート(10Gbps)のDC駆動用送信回路を共通化するには、＋3.3Ｖと＋5.0Ｖとの２種類の電源電圧が必要となる。
【００１４】
しかし、＋5.0Ｖ電源での駆動となると、＋3.3Ｖ単一電源を使用した場合と比較して、同じ駆動電流を流すのに必要な消費電力は約1.5倍となり、消費電力が大きくなってしまう。
【００１５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、ビットレートにかかわらず、単一電源で発光素子を駆動することが可能な発光素子駆動回路及び発光素子駆動回路の駆動方法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】
【００１６】
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る発光素子駆動回路は、
供給電流に対応する光強度で発光する発光素子に駆動電圧を印加して電流を供給することにより前記発光素子を駆動する発光素子駆動回路において、
電源電圧が印加されて、データを示す電気信号の１ビット毎に前記発光素子に供給される駆動電流をオン、オフする変調部と、
前記変調部に印加される前記電源電圧を前記駆動電圧に変換し、変換した前記駆動電圧を前記発光素子に印加する駆動電圧印加部と、
前記駆動電圧印加部が変換する前記駆動電圧の電圧値を、前記電気信号のビットレートに基づいて制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の第２の観点に係る発光素子駆動回路の駆動方法は、
供給電流に対応する光強度で発光する発光素子に駆動電圧を印加して電流を供給することにより前記発光素子を駆動する発光素子駆動回路において、
電源電圧が印加されて、データを示す電気信号の１ビット毎に前記発光素子に供給される駆動電流をオン、オフするステップと、
前記電源電圧を前記駆動電圧に変換し、変換した前記駆動電圧を前記発光素子に印加するステップと、
変換する前記駆動電圧の電圧値を、前記電気信号のビットレートに基づいて制御するステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、単一電源で発光素子を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザ駆動回路の構成を示す図である。
【図２】ＬＤの温度と駆動電流との関係を示す図である。
【図３】駆動電流と駆動電圧との関係を示す図である。
【図４】図１に示すメモリが記憶するＬＵＴ（ルックアップテーブル）を示す図である。
【図５】レーザ駆動回路の動作を示す波形図である。
【図６】レーザ駆動回路の応用例（１）を示す図である。
【図７】レーザ駆動回路の応用例（２）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係るレーザ駆動回路を図面を参照して説明する。
本実施形態に係るレーザ駆動回路１は、図１に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１と、ＬＤＤ（レーザーダイオードドライバ）１２と、メモリ１３と、制御部１４と、抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、を備える。
【００２１】
このレーザ駆動回路１は、光モジュール２１が実装する発光素子としてのＬＤ（レーザダイオード）２１１に駆動電圧Ｖdrvを印加し、電流を供給してＬＤ２１１を駆動するものである。
【００２２】
ＬＤ２１１は、電気−光変換を行って、供給された電流の電流量に対応する光強度の光を発する。ＬＤ２１１は、アノードがＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力端に接続されて駆動電圧Ｖdrvが印加される。
【００２３】
このレーザ駆動回路１は、例えば、光伝送システムにおける光トランシーバに用いられる。このレーザ駆動回路１は、単一の電源ＰＳを用いて、どのような光トランシーバ、即ち、送信側ビットレートが100Mbps〜2.5Gbpsのアクセス系光トランシーバ、10Gbps以上の基幹系光トランシーバ等でも駆動可能なものである。
【００２４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、電源電圧Ｖccを、制御部１４によって制御された駆動電圧Ｖdrvに変換するものであり、例えば、昇降圧レギュレータによって構成される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の入力端は、電源電圧Ｖccの電源ＰＳの正極に接続される。
【００２５】
この電源電圧Ｖccは、例えば、＋3.3Ｖに設定される。また、駆動電圧Ｖdrvは、例えば、＋2.68〜＋5.0Ｖが得られるように設定される。これにより、レーザ駆動回路１は、単一電源で動作する。
【００２６】
ＬＤＤ１２は、データ出力部２２から受信した電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]に従って光モジュール２１のＬＤ２１１に流れる電流をオン、オフするものである。このＬＤＤ１２は、電源ＰＳによって電源電圧Ｖccが印加され、ビットレートにかかわらず、Ｖcc＝＋3.3Ｖで動作する。
【００２７】
尚、この電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]は、デジタルデータを示す信号であり、１ビット毎にＨレベル又はＬレベルになる。また、電気信号Ｓ[IN-]は、電気信号Ｓ[IN+]を反転させた信号である。
【００２８】
ＬＤＤ１２は、差動電圧入力端子Ｐ[IN+]，Ｐ[IN-]、電源端子Ｐ[Vcc]、差動電圧出力端子Ｐ[OUT+]，Ｐ[OUT-]、バイアス電圧端子Ｐ[BIAS+]を有する。
【００２９】
差動電圧入力端子Ｐ[IN+]，Ｐ[IN-]は、それぞれ、電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]が供給される端子である。
【００３０】
電源端子Ｐ[Vcc]は、電源電圧Ｖccが印加される端子であり、電源ＰＳの正極とＤＣ−ＤＣコンバータ１１の入力端とに接続される。ＬＤＤ１２の内部回路は、この電源端子Ｐ[Vcc]に電源電圧Ｖccが印加されることによって動作する。
【００３１】
差動電圧出力端子Ｐ[OUT-]は、抵抗Ｒ１を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力端に接続され、差動電圧端子Ｐ[OUT+]は、抵抗Ｒ２を介して光２１モジュールのＬＤ２１１のカソードに接続される。
【００３２】
バイアス電圧端子Ｐ[BIAS+]は、バイアス電圧をＬＤ２１１に印加する端子であり、抵抗Ｒ３を介して光２１モジュールのＬＤ２１１のカソードに接続される。尚、抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、マッチング抵抗であり、正常な光波形が得られるように、その抵抗値が設定される。
【００３３】
また、ＬＤＤ１２は、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、変調電流源１２１と、バイアス電流源１２２と、を備える。
【００３４】
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２は、差動出力回路を構成するｎ形バイポーラトランジスタであり、それぞれ、差動電圧入力端子Ｐ[IN+]，Ｐ[IN-]に供給された電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]に従ってオン、オフする。
【００３５】
トランジスタＴＲ１のベースは、差動電圧入力端子Ｐ[IN+]に接続され、コレクタは、差動電圧出力端子Ｐ[OUT+]に接続される。トランジスタＴＲ２のベースは、差動電圧入力端子Ｐ[IN-]に接続され、コレクタは、差動電圧出力端子Ｐ[OUT-]に接続される。
【００３６】
変調電流源１２１は、ＬＤ２１１、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２に流れる変調電流Ｉacの電流量を決定するためのものであり、その一端は、トランジスタＴＲ１のエミッタとトランジスタＴＲ２のエミッタとに接続され、他端は接地される。
【００３７】
バイアス電流源１２２は、バイアス電圧が消光比を決定する電圧となるようにバイアス電流Ｉdcの電流量を制御する電流源であり、その一端は、バイアス電圧端子Ｐ[BIAS+]に接続され、他端は接地される。尚、変調電流源１２１とバイアス電流源１２２とには、電源端子Ｐ[Vcc]を介して電源電圧Ｖccが印加される。
【００３８】
メモリ１３は、ＬＤ２１１の駆動に必要なデータを記憶するものである。PON ONU(Passive Optical Network Optical Network Unitの略)用光トランシーバでは、瞬時発光及び瞬時消光が必要であり、規格化されている。また、瞬時発光、瞬時消光に必要な光出力パワーを得るための駆動電流は、図２に示すように温度Ｔ[LD]によって異なる。
【００３９】
また、図３に示すように、ＬＤ２１１の駆動電圧Ｖdrv、抵抗Ｒ１による電圧降下Ｖdrop(R1)も駆動電流（電流振幅）によって変化する。
【００４０】
このため、メモリ１３は、ＬＤ２１１の駆動に必要なデータとして、温度Ｔ[LD]と、必要な光出力パワーを得るための駆動電流と、必要な駆動電圧Ｖdrvの電圧値と、の関係を示す関係情報をルックアップテーブル（以後、「ＬＵＴ」と記す。）として予め記憶する。
【００４１】
尚、図４に示すＬＵＴは、ビットレートが〜2.5Gbpsの場合のＬＵＴの一例であり、メモリ１３は、ビットレートが10Gbpsの場合のＬＵＴも予め記憶する。
【００４２】
このメモリ１３には、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）が用いられる。尚、調整時や必要時に、メモリ１３には、レーザ駆動回路１の外部に備えられた制御端末２３により、データが書き込まれる。
【００４３】
制御端末２３は、各温度Ｔ[LD]にて光出力及び光波形の特性が正常に得られる駆動電流が求められた後、各温度Ｔ[LD]における駆動電流と必要な駆動電圧Ｖdrvの電圧値とをメモリ１３に格納する。
【００４４】
各温度Ｔ[LD]における駆動電圧Ｖdrvは、ＬＤ２１１の順方向電圧Ｖfと、ＬＤＤ１２の差動電圧出力端子Ｐ[OUT+]に印加される端子電圧と、抵抗Ｒ２による電圧降下と、によって決定される。
【００４５】
この差動電圧出力端子Ｐ[OUT+]に印加される端子電圧は、通常、仕様によって決定される。また、抵抗Ｒ２による電圧降下は、駆動電流と抵抗Ｒ２の抵抗値との積によって決定される。
【００４６】
制御端末２３は、各温度Ｔ[LD]で必要な駆動電流の値と抵抗Ｒ２の抵抗値との積を求めて、各温度Ｔ[LD]における駆動電圧Ｖdrvの電圧値を算出し、各データをメモリ１３に格納する。
【００４７】
制御部１４は、レーザ駆動回路１全体を制御するものであり、通信回路１４１と、温度センサ１４２と、ＣＰＵ１４３と、出力電圧制御回路１４４と、を備える。
【００４８】
通信回路１４１は、ＣＰＵ１４３、メモリ１３、制御端末２３、出力電圧制御回路１４４間のデータの送受信を中継するものである。
【００４９】
温度センサ１４２は、温度Ｔ[LD]を計測するものである。尚、制御部１４は、集積回路によって構成され、この温度センサ１４２も集積回路に含まれる。従って、温度Ｔ[LD]は、集積回路の温度になる。
【００５０】
一方、光モジュール２１は、この集積回路とは別に形成され、集積回路の近傍に配置される。従って、温度センサ１４２が計測する温度Ｔ[LD]は、実質的には集積回路の近傍に配置された光モジュール２１のＬＤ２１１の温度でもあり、温度センサ１４２は、ＬＤ２１１の温度を温度Ｔ[LD]として間接的に計測することになる。
【００５１】
ＣＰＵ１４３は、データ出力部２２が出力する電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]のビットレートと、温度センサ１４２が計測した温度温度Ｔ[LD]と、に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータ１１の駆動電圧Ｖdrvを設定するものである。
【００５２】
ＣＰＵ１４３は、データ出力部２２が出力する電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]のビットレートに基づいてメモリ１３内のＬＵＴを選択する。レーザ駆動回路１が、例えば、送信側ビットレートが〜2.5Gbpsのアクセス系トランシーバに用いられる場合、ＣＰＵ１４３が参照するＬＵＴは、図４に示すＬＵＴになる。
【００５３】
ＣＰＵ１４３は、温度センサ１４２から、計測した温度Ｔ[LD]を取得し、通信回路１４１を介してメモリ１３の図４に示すＬＵＴを参照する。
【００５４】
ＣＰＵ１４３は、取得した温度Ｔ[LD]を温度アドレスとして、この温度アドレスに対応する駆動電圧Ｖdrvを取得する。
【００５５】
ＣＰＵ１４３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力電圧がこの駆動電圧Ｖdrvとなるように制御する電圧制御信号Crtlを、通信回路１４１を介して出力電圧制御回路１４４に供給する。
【００５６】
また、レーザ駆動回路１が、例えば、ビットレートが10Gbps以上の基幹系光トランシーバに用いられる場合、ＣＰＵ１４３は、駆動電圧Ｖdrvが＋5.0Ｖになるような電圧制御信号Crtl(+5.0)を、通信回路１４１を介して出力電圧制御回路１４４に供給する。
【００５７】
出力電圧制御回路１４４は、ＣＰＵ１４３から供給された電圧制御信号Crtlに基づいてＤＣ−ＤＣコンバータ１１の駆動電圧Ｖdrvを制御するものである。
【００５８】
尚、光出力及び光波形の初期調整時には、最大駆動電圧Ｖdrvとなる＋5.0ＶをＬＤ２１１に印加する必要があるため、制御部１４は、外部の制御端末２３から直接制御されることも可能である。
【００５９】
仮に＋3.0Ｖ程度の駆動電圧Ｖdrvを印加して調整が行われると、大きな歪んだ波形で調整されてしまう可能性があるため、外部の制御端末２３が制御部１４を直接制御することは、正常な光波形及び光出力を調整するためにも必要である。
【００６０】
次に本実施形態に係るレーザ駆動回路１の動作を説明する。
レーザ駆動回路１がアクセス系トランシーバに用いられた場合、データ出力部２２は、ビットレート100Mbps〜2.5GbpsでＨレベル又はＬレベルとなる電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]を出力する。
【００６１】
ＬＤ２１１の温度Ｔ[LD]が、例えば、０℃の場合、ＣＰＵ１４３は、温度センサ１４２から、この温度Ｔ[LD]＝０℃を取得する。図４に示すようにＴ[LD]＝０℃の場合、駆動電圧Ｖdrv＝2.68Ｖである。
【００６２】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力電圧がこのＶdrv＝＋2.68Ｖとなるように制御する電圧制御信号Crtlを電圧制御信号Crtl[+2.68V]として、ＣＰＵ１４３は、この電圧制御信号Crtl[+2.68V]を、通信回路１４１を介して出力電圧制御回路１４４に供給する。
【００６３】
出力電圧制御回路１４４は、ＣＰＵ１４３から電圧制御信号Crtl[+2.68V]が供給されて、Ｖdrv＝＋2.68ＶとなるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１１に制御する。
【００６４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、出力電圧制御回路１４４に制御されて、電源ＰＳの電源電圧Ｖcc＝＋3.3Ｖを＋2.68Ｖに変換し、駆動電圧Ｖdrv＝＋2.68Ｖを出力する。光モジュール２１のＬＤ２１１には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１から駆動電圧Ｖdrv＝＋2.68Ｖが印加される。
【００６５】
図５に示すように、時刻ｔ１１において、データ出力部２２から出力された電気信号Ｓ[IN+]がＨレベルになると、電気信号Ｓ[IN-]はＬレベルになる。
【００６６】
また、電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]が、それぞれ、Ｈレベル、Ｌレベルになると、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２は、それぞれ、オン、オフする。トランジスタＴＲ２がオフすると、抵抗Ｒ２には電流が流れず、トランジスタＴＲ１がオンすると、変調電流Ｉacが、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１から抵抗Ｒ１、トランジスタＴＲ１のコレクタ−エミッタを介して変調電流源１２１へと流れる。
【００６７】
一方、光モジュール２１のＬＤ２１１には、駆動電圧Ｖdrv＝＋2.68Ｖが印加されてバイアス電流Ｉdcがバイアス電流源１２２へと流れる。
【００６８】
しかし、バイアス電流Ｉdcの電流量は、ＬＤ２１１が発光するだけの電流量ではなく、ＬＤ２１１は、非発光状態となる。
【００６９】
時刻ｔ１２になり、データ出力部２２から出力された電気信号Ｓ[IN+]がＬレベルになると、電気信号Ｓ[IN-]はＨレベルになる。
【００７０】
電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]が、それぞれ、Ｌレベル、Ｈレベルになると、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２は、それぞれ、オフ、オンする。トランジスタＴＲ１がオフすると、抵抗Ｒ１に電流は流れなくなり、トランジスタＴＲ２がオンすると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１から、ＬＤ２１１、抵抗Ｒ２、トランジスタＴＲ２のコレクタ−エミッタを介して変調電流源１２１へと変調電流Ｉacが流れる。
【００７１】
また、ＬＤ２１１には、バイアス電流Ｉdcも流れるため、ＬＤ２１１には、駆動電流（Ｉac＋Ｉdc）が流れ、ＬＤ２１１は発光する。
【００７２】
時刻ｔ１３以降、データ出力部２２は、同様に、Ｈレベル，Ｌレベルの電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]を出力し、レーザ駆動回路１は、同じような動作を繰り返す。
【００７３】
ＬＤ２１１の温度Ｔ[LD]が上昇し、１０℃になると、ＣＰＵ１４３は、温度センサ１４２から、この温度Ｔ[LD]＝１０℃を取得し、図４に示すＬＵＴを参照して、Ｖdrv＝2.71Ｖを取得する。
【００７４】
そして、ＣＰＵ１４３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力電圧が駆動電圧Ｖdrv＝2.71Ｖになるように制御する電圧制御信号Crtl[+2.71V]を、通信回路１４１を介して出力電圧制御回路１４４に出力する。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、Ｖdrv＝＋2.71Ｖを出力する。
【００７５】
そして、ＬＤ２１１は、電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]が、それぞれ、Ｌ，Ｈレベルになると、発光し、それぞれ、Ｈ，Ｌレベルになると、消光する。
【００７６】
次に、消費電力の低減化について説明する。例えば、０℃において、変調電流Ｉac＝28mA、バイアス電流Ｉdc＝20mAとなる。このとき、瞬時発光、瞬時消光となるように規格化された正常な光波形を得るためには、変調電流Ｉacが流れる変調電流経路の電圧降下及びバイアス電流Ｉdcが流れるバイアス電流経路の電圧降下のうち、大きい方を考慮して駆動電圧Ｖdrvを設定する必要がある。
【００７７】
例えば、ＬＤ２１１による電圧降下をＶdrop(211)、トランジスタＴＲ２と変調電流源１２１による電圧降下をＶdrop(TR2,121)，バイアス電流源１２２による電圧降下をＶdrop(122)とし、抵抗Ｒ２，Ｒ３の抵抗値を、それぞれ、r2，r3とする。
【００７８】
そして、Ｖdrop(211)＝1.4Ｖ，r2＝17（Ω），r3＝10（Ω）として、Ｖdrop(TR2,121)＝1.1Ｖが必要とすると、Ｉac＞Ｉdc，r2＞r3であるため、駆動電圧Ｖdrvは、変調電流経路の電圧降下Ｖdrop(ac)を考慮して設定される。
【００７９】
この変調電流経路の電圧降下Ｖdrop(ac)は、以下の式の通りとなる。
Ｖdrop(ac)＝Ｖdrop(211)＋Ｖdrop(R2)＋Ｖdrop(TR2,121)
＝Ｖdrop(211)＋r2×Ｉac＋Ｖdrop(TR2,121)
＝1.4＋17×0.03＋1.1
≒3.0（Ｖ）
【００８０】
従って、Ｖdrv＝Ｖdrop(ac)＝3.0Ｖとすれば、ＬＤ２１１は、正常に動作する。同じように、Ｖdrop(211)＝1.1Ｖの場合、Ｖdrv＝2.7Ｖとすればよい。
【００８１】
このような計算結果から、例え１０Gbpsの光トランシーバでも低温等では＋5.0Ｖの駆動電圧Ｖdrvは必要ないことが分かる。
【００８２】
また、Ｖdrv＝＋5.0Ｖ、Ｉac＝30mAのときの変調電流分の消費電力Ｗac1は、
Ｗac1＝Ｖdrv×Ｉdc＝5.0×0.03
＝0.150（W）
＝150（mW）
【００８３】
Ｖdrv＝＋5.0Ｖ、Ｉdc＝20mAのときのバイアス電流分の消費電力Ｗdc１は、
Ｗdc1＝Ｖdrv×Ｉdc＝5.0×0.02
＝0.100（W）
＝100（mW）
となり、合計消費電力をＷ１とすると、Ｗ１＝250mWとなる。
【００８４】
これに対して、本実施形態のように、Ｖdrv＝＋3.3Ｖとした場合、変調電流分の消費電力Ｗac2は、
Ｗac2＝Ｖdrv×Ｉac＝3.0×0.03
＝0.090（W）
＝90（mW）
バイアス電流分の消費電力Ｗdc2は、
Ｗdc2＝Ｖdrv×Ｉdc＝3.0×0.02
＝0.060（W）
＝60（mW）
となり、合計消費電力をＷ２とすると、Ｗ２＝150mWとなる。このため、本実施形態の消費電力は、従来と比較して約100mWの削減となる。
【００８５】
尚、消費電力は、ＬＤ２１１の発光効率、放熱状態に依存し、固体ごとに異なる。また、温度Ｔ[LD]によって必要最低限の駆動電圧Ｖdrvが印加されるため、どの温度Ｔ[LD]でもＶdrv≦5.0Ｖとすることにより、消費電力は低減される。
【００８６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、制御部１４に制御され、電源電圧Ｖcc（＝＋3.3Ｖ）を＋3.3Ｖ〜＋5.0Ｖの駆動電圧Ｖdrvに変換する。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態１によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１を備え、ＬＤ２１１に印加する駆動電圧Ｖdrvを、ビットレートに基づいて設定するようにした。
【００８８】
従って、電源を、電源電圧Ｖcc＝＋3.3Ｖの電源ＰＳのみの単一電源とすることができ、ビットレートが10Gbpsになっても＋5.0Ｖの電源は不要となる。
【００８９】
また、低ビットレート(150Mbps)から高ビットレート(10Gbps)まで、本実施形態に係るレーザ駆動回路１を用いて、同じ送信回路を適用することができ、送信側ビットレートのマルチレート化も可能となる。
【００９０】
また、低ビットレートの場合は、マッチング抵抗Ｒ２を小さくしても規格を満足する光波形を得ることが出来るため、消費電力をより低減することができる。
【００９１】
また、駆動電圧Ｖdrvを低減して消費電力を低減することもできる。
【００９２】
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、差動電圧出力端子Ｐ[OUT+]の端子電圧をモニタし、モニタした端子電圧に基づいて駆動電圧Ｖdrvを制御するようにしてもよい。この場合、レーザ駆動回路１は、図６に示すように、差動電圧出力端子Ｐ[OUT+]の端子電圧をモニタする電圧モニタ回路１５を備える。尚、モニタする端子は、差動電圧出力端子Ｐ[OUT-]であってもよい。
【００９３】
電圧モニタ回路１５は、差動電圧出力端子Ｐ[OUT+]の端子電圧をモニタする。この端子電圧が高ければ、ＬＤ２１１が出力する光パルスの波形は正常であり、ＬＤ２１１を問題なく駆動できる。一方、端子電圧が低ければ、光パルスの波形が歪む可能性がある。
【００９４】
このため、ＣＰＵ１４３は、電圧モニタ回路１５がモニタした差動電圧出力端子Ｐ[OUT+]の端子電圧が、予め設定された電圧よりも低いときは、駆動電圧Ｖdrvを高くするように制御する。
【００９５】
また、ＬＤ２１１のカソード配線がショート（短絡）して０Ｖとなるような不良が発生した場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、駆動電圧Ｖdrvを０Ｖにするように構成されてもよい。
【００９６】
ＬＤ２１１はＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力端に直結されているため、万が一、ＬＤ２１１のカソード配線がショートした場合、ＬＤ２１１に電流が流れてしまう。
【００９７】
このような不良が発生した場合、光トランシーバ内部の制御回路にて、駆動電流をオフしたり、データ出力側から光トランシーバへシャットダウン命令を出力しても、電源ＰＳ、ＬＤ２１１、接地の電流パスがある限り、発光を止める事は不可能である。このような不良現象はPON ONU用光トランシーバでは非常に問題となる。
【００９８】
即ち、PONでは、局舎側の光トランシーバOLT(Optical Line Terminal)１台につき、最大32pの端末側の光トランシーバ（ONU）が接続されており、TDMAにて、ONUの発光は制御されている。
【００９９】
したがって、１つのONUが常時発光してしまうと他のONUからの光信号をOLTが正常に受信できなくなるため、接続されている通信全てが一度に通信不能となってしまう。
【０１００】
しかし、ＬＤ２１１のカソード配線がショート（短絡）して０Ｖとなるような不良が発生した場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の駆動電圧Ｖdrvをオフとし（Ｖdrv＝０Ｖ）、ＬＤ２１１に印加する駆動電圧Ｖdrvを０Ｖとすることにより、常時発光してしまうような不具合を解消することができる。
【０１０１】
これは、ショートしてしまうようなイレギュラーな不良が発生した場合の処置だけでなく、外部の端末がしばらく発光する必要がない場合、意図的にＤＣ−ＤＣコンバータ１１をオフしておくことにより、消費電力を更に低減させることも可能である（スリープモード）。
【０１０２】
また、上記実施形態では、ビットレートが外部から設定されるものとして説明した。しかし、図７に示すように、ＣＰＵ１４３がデータ出力部２２が生成する電気信号Ｓ[IN+]，Ｓ[IN-]のビットレートを検出するようにしてもよい。そして、ＣＰＵ１４３は、検出したビットレートに基づいて駆動電圧Ｖdrvを制御する。
【０１０３】
次に、発光素子は、レーザダイオードに限られるものではなく、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であってもよいし、半導体レーザに限られるものでもない。
【符号の説明】
【０１０４】
１  レーザ駆動回路
１１  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１２  ＬＤＤ（レーザーダイオードドライバ）
１３  メモリ
１４  制御部
２１  光モジュール
２１１  ＬＤ（レーザダイオード）
【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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