(57)【要約】  広い周囲温度範囲に亘る設計パラメータ内で動作するＣＷＤＭ送信機を維持するために使用する光電子装置および方法。温度シフトによる過度の波長のドリフトを避けるために、ＣＷＤＭ送信機内のレーザは、例えば、熱電冷却器により選択した温度に加熱または冷却される。レーザを加熱および冷却することにより、周囲温度の変動がレーザに与える任意の波長のドリフトは、選択した温度より高いまたは低い範囲に最小限度まで低減する。レーザの温度範囲が選択した温度より高くなると、許容できる送信機性能に対して十分な消光比を維持するために、レーザを駆動する交流変動が増大する。
2007523494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ・ダイオードが放射した光の波長を所望の許容範囲内に維持するための方法であって、
少なくとも第１の選択した温度から第２の選択した温度まで動作することができるレーザ・ダイオードを準備するステップであって、前記第１の温度から前記第２の温度までの温度範囲に亘って前記レーザ・ダイオードが放射した光の波長が、所望の量よりも大きくシフトするステップと、
前記レーザ・ダイオードが、
前記第１の温度と前記第２の温度との間の第３の温度より下がらないように、または
前記第３の温度と前記第２の温度との間の第４の温度より上昇しないようにするために、
必要に応じて前記レーザ・ダイオードを加熱または冷却するステップであって、前記第３の温度から前記第４の温度までの温度範囲に亘って前記レーザ・ダイオードが放射する光の波長のシフトが、所望の許容範囲内に入るようにシフトするステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記レーザ・ダイオードが、低密度波長分割多重化（ＣＷＤＭ）モジュールの一部を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記レーザ・ダイオードを加熱する行為が、前記レーザ・ダイオードの温度を制御するために前記レーザ・ダイオードに結合している温度制御装置により行われる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記温度制御装置が、熱電冷却器を備える請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記レーザ・ダイオードの温度が前記第３の温度を超えた場合に、消光比を指定の下限より上に維持するために、前記レーザ・ダイオードへの交流変動を調整するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記交流変動が、レーザ・ダイオードの温度に基づいて交流の規則的変動を示すルックアップ・テーブルを参照することにより調整される請求項６に記載の方法。
【請求項７】
前記レーザ・ダイオードの温度が、前記レーザ・ダイオードと通信している温度センサ、前記光電子アセンブリ内に位置する温度センサ、および前記光電子アセンブリの外部に位置する温度センサからなるグループから選択されるデバイスにより決定される請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記温度範囲全体に亘って動作するレーザ・ダイオードの動作が、８ｎｍより大きな波長シフトを起こすような温度範囲で、前記第１の温度と前記第２の温度が分離している請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の温度が、約−４０℃以下の温度を含み、前記第２の温度が、約８５℃以上温度を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第３の温度が、少なくとも約５０℃の温度を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第３の温度が、少なくとも約７０℃の温度を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ＣＷＤＭシステムで使用するための光電子アセンブリを動作させるための方法であって、
光電子アセンブリ内のレーザ・ダイオードを、前記光電子アセンブリの通常の周囲温度より高い設定点温度に加熱するステップと、
光を放射するために前記レーザ・ダイオードを作動するステップと、
前記レーザを前記設定点温度付近の選択した範囲内に維持するために、前記レーザ・ダイオードを加熱または冷却するステップと、
前記レーザ・ダイオードの温度が設定点より高くなったことを識別した場合、前記レーザ・ダイオードが放射する光信号の消光比を特定の下限を超えて維持するために、前記レーザ・ダイオードを駆動する前記交流変動を調整するステップと、
を含む方法。
【請求項１３】
前記レーザ・ダイオードと通信している温度センサ、前記光電子アセンブリ内に位置する温度センサ、および前記光電子アセンブリの外部に位置する温度センサからなるグループから選択されるデバイスにより、前記レーザ・ダイオードの温度を監視するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記レーザ・ダイオードを加熱する行為が、熱電冷却器により行われる請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記交流変動が、レーザ・ダイオードの温度に基づいて交流変動を示すルックアップ・テーブルを参照することにより調整される請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記設定点温度が、少なくとも約５０℃の温度を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
光電子装置であって、
光を放射するためのレーザ・ダイオードを含む光電子アセンブリと、
前記レーザ・ダイオードの動作を制御するためのレーザ・ドライバと、
前記レーザ・ダイオードの温度を制御するために前記レーザ・ダイオードに結合している温度制御装置と、
前記レーザ・ダイオードに関連する温度を検出するための少なくとも１つの温度センサと、
前記検出したレーザ・ダイオードの温度に基づいて、前記レーザ・ダイオードの前記交流変動を制御するためのルックアップ・テーブルを格納するように構成されているメモリと、
前記温度制御装置が、前記レーザ・ダイオードの温度を設定点温度の近くの範囲内に維持するように、前記温度制御装置の動作を制御するための前記温度制御装置へのコマンド信号を生成し、前記レーザ・ダイオードの前記交流変動を制御するためのレーザ・ドライバへのコマンド信号を生成するための１つまたは複数の制御装置と、
を備える光電子装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの温度センサが、前記光電子アセンブリ内から温度を監視するためのレーザ温度センサと、前記光電子アセンブリの外部の周囲温度を監視するための外部温度センサとを含み、
前記マイクロプロセッサが、前記光電子アセンブリ内の温度および監視した周囲温度の両方の関数として前記温度制御装置への前記コマンド信号を生成するように構成される請求項１７に記載の光電子装置。
【請求項１９】
前記温度制御装置が、熱電冷却器を備える請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記光電子装置が、低密度波長分割多重化（ＣＷＤＭ）モジュールを備え、前記ＣＷＤＭモジュールが、第１の温度から第２の温度へ動作するように構成され、前記第１の温度および前記第２の温度が、前記全温度範囲内で動作するレーザ・ダイオードの動作が、８ｎｍより大きい波長のシフトを起こすような温度範囲により分離している請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、光電子構成部品に関し、特に、広い温度範囲に亘る目標波長チャネル内でＣＷＤＭ送信機の放射を維持するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コストが安価になり、コンピュータおよびネットワーク機器の性能が改善され、インターネットが目覚しく成長し、その結果、通信帯域幅に対する需要が増大したために、コンピュータおよびデータ通信ネットワークは引き続き開発され、拡張を続けている。このような需要の増大は、主要都市エリア内およびその間および通信ネットワーク内で現在も見られる。さらに、種々の組織が通信ネットワークの使用による経済的利点を認識したために、電子メール、音声およびデータ転送、ホスト・アクセス、および共有および分散型データベースのようなネットワーク・アプリケーションが、ユーザの生産性を増大する手段としてますます盛んに使用されている。この増大する需要は、ますます増大する分散型計算資源の数と共に、必要な光ファイバ・システムの数を急速に増大している。
【０００３】
光ファイバを通して、光信号の形をしているデジタル・データがレーザまたは発光ダイオードにより形成され、次に、光ファイバ・ケーブルを通して伝搬する。このような光信号により高速データ伝送速度および高い帯域幅機能を実現することができる。次に、光信号は光信号を電気信号に変換するフォトダイオードにより受信される。現在の光学的設計は、通常、一方の端部のところの互換性のある接続ポートを介して、ホスト・コンピュータ、スイッチング・ハブ、ネットワーク・ルータ、スイッチ・ボックス、コンピュータＩ／Ｏ等のようなホスト・デバイスに、および他方の端部のところの光ファイバ・ケーブルに接続することができる１つのトランシーバ・モジュール内にレーザおよびフォトダイオードの両方を内蔵している。各トランシーバ・モジュールは、通常、レーザおよびフォトダイオードの他に、レーザにより電気信号を光信号に変換し、フォトダイオードのところで光信号を受信した電気信号に変換するために必要なすべての他の光学および電気部品を含む。
【０００４】
伝送媒体として光を使用するもう１つの利点は、光ファイバのような１つの通信経路を通して、光の複数の波長成分を送信することができることである。このプロセスは、通常、波長分割多重化（ＷＤＭ）と呼ばれる。この場合、伝送媒体の帯域幅は、使用する独立な波長チャネルの数だけ増大する。１つの通信線のチャネル密度をより高くし、全チャネル数をもっと増大するために、いくつかの波長チャネルを低密度波長分割多重化（ＣＷＤＭ）アプリケーションにより送信することができる。
【０００５】
図１は、ＣＷＤＭシステムで通常使用する８つの波長チャネルを示す。図に示すように、ＣＷＤＭは、通常、２０ナノメートルのチャネル間隔を有する。それ故、ＣＷＤＭを使用すれば、ファイバの１５５０ｎｍの領域の周囲に位置する通常８以下の少ない数のチャネルを使用することができる。図１は、通常、１４７０ｎｍ、１４９０ｎｍ、１５１０ｎｍ、１５３０ｎｍ、１５５０ｎｍ、１５７０ｎｍ、１５９０ｎｍおよび１６１０ｎｍである、８つの波長のうちの１つのところでどのようなＣＷＤＭ送信を行うことができるのかを示す。
【０００６】
コストを節減し、電力消費を低減するために、ＣＷＤＭ送信機は、従来から、±３ｎｍの厳しくない室温許容範囲を有する非冷却レーザを使用する。広い間隔は、比較的狭い許容できる範囲内の周囲温度の変化による非冷却レーザ波長のドリフトに順応する。
【０００７】
図２は、ＣＷＤＭシステム内の３つの隣接するチャネルのより詳細な図面である。各チャネルは、ほぼ１１ｎｍ幅の通過帯域を有するフィルタを使用する。許容できる許容通過帯域の外側の動作は、送信信号を大きく減衰させ、極端な場合には、隣接するチャネルとの潜在的クロストークを発生する。送信機が放射した光は、全チャネルを占有する必要はなく、チャネル内に位置してさえいればよい。それ故、送信機が送信した光のスペクトルは、通過帯域の中央の波長範囲１２が示す波長範囲を占有することができることが分かる。送信した光は、例えば、波長領域１４のような波長チャネルの一方の側の上に位置することもできる。しかし、送信機が、指定の通過帯域の外側の波長範囲、または例えば波長範囲１６のような隣接する通過帯域と重なる波長範囲内で光を放射した場合には、ＣＷＤＭシステムは正しく動作しない。
【０００８】
いくつかの要因が、従来のレーザ光源が生成する信号の波長を決定する。これらの要因としては、例えば、電流密度、発光体の温度、および発光体の特定の固有の特性等がある。図３は、変化する温度範囲に亘る波長（λ）のシフトを示す図面である。図の波長の範囲は波長を特定しないＹ軸に沿って描かれていて、温度範囲は−４０℃から８５℃のＸ軸に沿って描かれている。ライン２０は、温度が上昇した場合の特定の波長のシフトを示す。ＣＷＤＭ用途で通常使用する分布帰還型（「ＤＦＢ」）レーザ光源のシフトの近似が正しければ、摂氏１度当たり０．１ｎｍの波長のドリフトのシフトが起こることが一般に認知されている。それ故、温度が１２５度変化すると、放射光の波長が約＋１２．５ｎｍシフトする理由を理解することができるだろう。８５℃のところの高い点２４の下の１２．５ｎｍである、−４０℃のところの勾配の低い点２２を含むグラフ２０の勾配で表してある。
【０００９】
温度による波長のドリフトを制御するために、ＣＷＤＭトランシーバは、通常、ファンのようなトランシーバ外部のデバイス、および温度制御室内へ設置することにより冷却される。制御環境は、トランシーバの構成部品を妥当な温度範囲内に維持し、そのためレーザは指定の波長チャネル内のある波長範囲で光を放射する。
【００１０】
しかし、制御環境内だけでしかＣＷＤＭトランシーバを使用できないということは非常に不便であり、コストも非常に高くつく。そのため、ＣＷＤＭトランシーバをもっとコストが安価でまたはもっと便利な場所で使用したいということになる。例えば、ＣＷＤＭトランシーバを、例えば、遠隔地のデータ中継局のところの現場で使用することができれば、それはＣＷＤＭ技術の１つの進歩である。実際には、ＣＷＤＭトランシーバの所望の動作条件は、現在−４０℃から８５℃の範囲内である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そのため、過度の波長のドリフトを起こさないで、温度が大きく変化する環境内でＣＷＤＭトランシーバを動作させることができるデバイスおよび方法が求められている。より詳細に説明すると、ファンを使用しないで、または温度制御室内に置かなくてもＣＷＤＭトランシーバを使用することができれば、それはこの技術の１つの進歩である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、広い周囲温度範囲に亘る設計パラメータ内で、ＣＷＤＭ送信機を動作状態に維持するための方法およびシステムに関する。より詳細に説明すると、周囲温度のシフトにより波長が過度にドリフトするのを防止するために、ＣＷＤＭ送信機のレーザは選択した設定点温度に加熱および冷却される。設定点温度は、最も広い周囲温度範囲に亘ってレーザの温度をロックすることができる温度であることが好ましい。レーザを加熱および冷却することにより、周囲温度の変動がレーザに与える任意の波長のドリフトは、許容できる範囲に最小限度まで低減する。レーザの温度が設定点温度から上昇または下降すると、レーザを駆動している交流変動（ＡＣ  ｓｗｉｎｇ）を、許容できる送信機の性能に対して十分な消光比を維持するように調整することができる。
【００１３】
それ故、本発明の第１の例示としての実施形態は、レーザ・ダイオードが放射した光の波長を所望の許容範囲内に維持するための方法である。この方法は、一般的に、第１の温度から第２の温度までの温度範囲に亘ってレーザ・ダイオードが放射した光の波長が、所望の量よりも大きくシフトする場合に、少なくとも第１の選択した温度から第２の選択した温度へ動作することができるレーザ・ダイオードを供給するステップと、レーザ・ダイオードが、第１の温度と第２との温度との間の第３の温度未満に下がらないように、または第３の温度と第２の温度との間の第４の温度より上昇しないようにするために、必要に応じてレーザ・ダイオードを加熱または冷却するステップであって、第３の温度から第４の温度の温度範囲に亘ってレーザ・ダイオードが放射する光の波長のシフトが、所望の許容範囲内に入るようにシフトするステップと、を含む。この実施形態のある変形例の場合には、レーザ・ダイオードの温度が第３の温度未満に下がった場合、または第４の温度を超えて上がった場合、レーザ・ダイオードへの交流変動は、設定点からの消光比の変動が最小限度になるように調整される。
【００１４】
本発明のもう１つの例示としての実施形態も、ＣＷＤＭシステムで使用するための光電子アセンブリを動作するための方法である。この方法は、通常、光電子アセンブリ内のレーザ・ダイオードを、光電子アセンブリの通常の周囲温度より高い設定点温度に加熱するステップと、光を放射するためのレーザ・ダイオードを作動するステップと、レーザ・ダイオードの温度が設定点温度より高くなったことまたは設定点温度より低くなったことを識別した場合に、レーザ・ダイオードを設定点の選択した温度範囲に加熱または冷却するステップと、レーザ・ダイオードの温度が設定点温度より高くなった場合または設定点温度より低くなったことを識別した場合で、レーザ・ダイオードをさらに加熱または冷却するのに使用することができる電力が不十分な場合に、消光比の変動を最小限度に低減するためにレーザ・ダイオードを駆動する交流変動を調整するステップと、を含む。
【００１５】
本発明のさらにもう１つの例示としての実施形態は、光電子装置である。この光電子装置は、通常、光を放射するためのレーザ・ダイオードを含む光電子アセンブリと、レーザ・ダイオードの動作を制御するためのレーザ・ドライバと、レーザ・ダイオードの温度を制御するためにレーザ・ダイオードに結合している温度制御装置と、レーザ・ダイオードに関連する温度を検出するための少なくとも１つの温度センサと、検出したレーザ・ダイオードの温度に基づいてレーザ・ダイオードの交流変動を制御するためのルックアップ・テーブルを格納するように構成されているメモリと、温度制御装置が、レーザ・ダイオードの温度を設定点温度の近くのある範囲内に維持するように、温度制御装置の動作を制御するための温度制御装置へのコマンド信号を生成し、レーザ・ダイオードの交流変動を制御するためのレーザ・ドライバへのコマンド信号を生成するための１つまたは複数の制御装置と、を備える。
【００１６】
本発明の上記および他の目的および特徴は、下記の説明および添付の特許請求の範囲を読めばよりよく理解することができるだろうし、または本明細書に記載する本発明の実施形態からも知ることができるだろう。
【００１７】
本発明の上記および他の利点および特徴をもっとはっきり説明するために、添付の図面に示すその特定の実施形態を参照しながら本発明をより詳細に説明する。これらの図面は本発明の代表的な実施形態であって、それ故、本発明の範囲を制限するものと見なすべきではないことを理解されたい。添付の図面によりその他の特異性および詳細について記述し説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、広い周囲温度範囲に亘る設計パラメータ内でＣＷＤＭ送信機の動作を維持するために使用する方法およびシステムに関する。周囲温度のシフトにより波長が過度にドリフトするのを防止するために、ＣＷＤＭ送信機のレーザは設定点温度を中心にして選択した範囲に加熱および冷却される。送信機を加熱および冷却することにより、周囲温度の変動が送信機のレーザに与える任意の波長のドリフトは、許容できる範囲に最小限度まで低減する。
【００１９】
本発明の例示としての実施形態の種々の態様を説明するために、ここで図面を参照する。図面はこのような例示としての実施形態の簡単な略図であり、本発明を制限するものでもなければ、必ずしも正確な縮尺によるものでもないことを理解されたい。
【００２０】
下記の説明においては、本発明を完全に理解してもらうために多くの特定の詳細な点について説明する。しかし、当業者であれば、これらの特定の詳細な点を使用しなくても、本発明を実行することができることを理解することができるだろう。他の例の場合には、本発明が不必要に分かりにくくなるのを避けるために、光電子システムおよびデバイスの周知の態様については詳細に説明しない。
【００２１】
ここで図４を参照すると、図４は、本発明のＣＷＤＭシステムで使用することができる光電子トランシーバ１００の一実施形態の略図である。当業者であれば、本明細書の説明を読めば、本発明の種々の態様をトランシーバ１００および添付の説明以外の方法でも実施することができることを理解することができるだろう。図４に示すように、トランシーバ１００は、機械的ファイバ・レセプタクル１０７および結合光学素子(coupling optics)、およびフォトダイオードおよび前置増幅器（プリアンプ）回路を含む受信用光サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）１０６を含む。ＲＯＳＡ１０６は、後置増幅器（ポストアンプ）集積回路１０８に接続されている。前記ポストアンプ集積回路１０８の機能は、均一な振幅のデジタル電子出力を生成するために、ＲＯＳＡ１０６から比較的微弱な信号をピックアップし、これらの信号を増幅し、制限することであり、前記ポストアンプ１０８はＲＸ＋およびＲＸ−ピン１１０を介して外部回路に接続されている。ポストアンプ回路１０８は、適当な強度の光入力があるかないかを示す、信号検出または信号喪失と呼ばれるデジタル出力信号を供給する。
【００２２】
トランシーバ１００は、また、送信機用光サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）１１４およびレーザ・ドライバ集積回路１１６を含み、信号入力をＴＸ＋およびＴＸ−ピン１１８から得る。ＴＯＳＡ１１４は、機械的ファイバ・レセプタクル１０９および結合光学素子、更に熱電冷却器（ＴＥＣ）およびレーザ・ダイオードまたはＬＥＤを含む。レーザ・ドライバ回路１１６は、レーザに交流ドライブおよび直流バイアス電流を供給する。ドライバに対する信号入力は、トランシーバ１００のＩ／Ｏピン（図示せず）から入力される。他の実施形態の場合には、ＴＥＣはＴＯＳＡ１１４の外部に位置する。さらに他の実施形態の場合には、ＴＥＣはレーザ・トランジスタ−アウトライン（ＴＯ）パッケージに内蔵されている。
【００２３】
トランシーバを、ホスト・デバイスおよび光ファイバに接続することができるように形成することができる設計は多数あるので、異なるメーカー間で互換性を確保するために、光トランシーバ・モジュールの物理的大きさおよび形状を定義している国際および工業標準が採択されている。例えば、１９９８年、光学部品メーカーのグループが、ＳＦＰトランシーバＭＳＡ（Ｓｍａｌｌ  Ｆｏｒｍ−ｆａｃｔｏｒ  Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  ＭｕｌｔｉＳｏｕｒｃｅ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）と呼ばれる光トランシーバ・モジュール用の一組の標準を作成した。電気的インタフェースの詳細の他に、この標準は、ＳＦＰトランシーバ・モジュールの物理的大きさおよび形状、トランシーバ・モジュールが使用することができる電力量、およびホストにおいてプリント基板上に装着されてトランシーバ・モジュールを収容する、付随するモジュール・ケージも定義し、異なるメーカーの製品の相互動作性を確保する。
【００２４】
データ速度が速くなり、且つトランシーバ・パッケージが小さくなると、トランシーバが発生する熱も通常増大する。しかし、熱放散機構を使用すると、トランシーバ・アセンブリが複雑になり、コストが高くなり、そうでなければアセンブリの機能的光学および電気部品のために使用することができるスペースが小さくなり、トランシーバを作動するのに必要な電力量が増大する。そのため、従来のＣＷＤＭシステムは、冷却を行わないで、広いチャネル間隔および／または中程度に制御された環境に依存していた。
【００２５】
トランシーバを冷却する１つの方法は、熱電冷却器（ＴＥＣ）を使用する方法である。ＴＥＣは、部品の温度を予め定めた温度に維持することができるデバイスである。部品が熱くなりすぎると、ＴＥＣ内のある方向への電力の流れが冷却を行う。部品が冷えすぎると、電力は他の方向に経路指定しＴＥＣはヒータになる。都合の悪いことに、ＴＥＣは、加熱モードよりも冷却モードの場合に遥かに多くの電力を必要とする。モジュールの温度が高くなると、モジュールを一定の温度に維持する際に消費する電力量が指数的に増大する。トランシーバ標準がトランシーバに供給することができる電力量を厳しく制限しているので、従来は、広い周囲温度範囲に亘ってトランシーバを所望の温度の狭い範囲に維持するために、ＴＥＣを使用するための必要な冷却量を供給することができなかった。
【００２６】
ＴＥＣは、主として温度制御室である他の温度制御システムを組み合わせてレーザの動作が微調整される高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）システムでうまく使用されている。それ故、ＴＥＣは有意の温度調整に対して信頼できない。
【００２７】
本発明によれば、加熱または冷却の最大量を制限することにより、ＣＷＤＭトランシーバでＴＥＣまたは他の温度制御デバイスを使用することができる。このことは、広い周囲温度範囲に亘ってＣＷＤＭモジュールを使用することはできるが、トランシーバに必要な電力使用が制限されることを意味する。それ故、この実施形態の場合には、光電子トランシーバ１００は、その内部でレーザ・ダイオードの温度を制御するためにＴＯＳＡ１１４内または近くに配置される温度制御装置（例えば、熱電冷却器（ＴＥＣ））を含む。光電子トランシーバ１００は、また、ＴＥＣドライバ１２０、およびＴＯＳＡ１１４の温度を制御するための図示していない追加回路も含む。
【００２８】
図４は、また、トランシーバ１００の動作を制御するように構成されている１つ、２つまたはもっと多くのチップを含むことができるマイクロプロセッサ１３０を示す。適当なマイクロプロセッサとしては、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社が製造しているＰＩＣ１６Ｆ８７３Ａ、ＰＩＣ１６Ｆ８７３０およびＰＩＣ１６Ｆ８７１などの、８ビットＣＭＯＳ  ＦＬＡＳＨマイクロコントローラ等がある。マイクロプロセッサ１３０は、制御信号を後置増幅器１０８、レーザ・ドライバ１１６および他の部品に供給し、ＲＯＳＡ１０６およびＴＯＳＡ１１４からフィードバック信号を受信するように結合している。例えば、マイクロプロセッサ１３０は、（それにより光出力信号の消光比（ＥＲ）を制御する）レーザ・ドライバ回路１１６の直流バイアス電流レベルおよび交流変調レベルを制御するために、信号（例えば、バイアスおよび振幅制御信号）を供給し、一方、後置増幅器回路１０８は、適当な強度の光入力が存在するのかしないのかを示すために、マイクロプロセッサ１３０に信号検出出力を供給する。
【００２９】
重要なことは、バイアス電流レベルおよび交流変調レベルの両方が、トランシーバ１００の光出力の波長に影響を与えることである。当業者であれば、バイアス電流が増大し、且つもっと少ない程度に交流変調が増大すると、レーザ・チップの能動領域の温度が上昇する恐れがあることを理解することができるだろう。より詳細に説明すると、バイアス電流および交流変調が増大すると、レーザ・チップの電力消失も増大する。またレーザ・チップで消費する電力が増大すると、一定の熱抵抗を有するレーザ・チップの温度も上昇する。レーザ・チップの基部の温度が通常ＴＥＣ１２０により制御されている場合でもこのことは起こる。
【００３０】
トランシーバ１００の種々の部品の温度および／または他の物理的条件は、マイクロプロセッサ１３０と結合しているセンサにより得ることができる。ある実施形態の場合には、光リンクの状態もセンサにより得ることができる。
【００３１】
これらの制御機能の他に、場合によっては、これらの制御機能と一緒に、マイクロプロセッサ１３０が処理することができる多くの他のタスクがある。これらのタスクとしては、下記のもの、すなわち一般的にレーザ・ダイオードのしきい値電流およびスロープ効率のような部品特性を変えることができるように、工場内で部品単位で行った必要な調整に関連するセットアップ機能、汎用メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）内への識別コード、サブ構成部品の改訂、工場試験のデータ等の格納を制御する識別機能、異常なおよび潜在的に安全でない動作パラメータを識別し、これらをホスト・デバイスに報告し、および／または必要に応じてレーザを停止する目による安全および一般的な故障の検出、受信機の入力光パワー測定値、レーザ・ダイオードの出力の光パワー・レベルを設定するためのレーザ・ダイオード・ドライブ電流機能、及びレーザ・ダイオードの温度の監視および制御があるが、必ずしもこれらに限定されない。さらに、マイクロプロセッサ１３０は、トランシーバ１００のＴＯＳＡ１１４およびケース１１２の温度を所望の設定点に維持するために、温度制御装置に制御信号を供給する。
【００３２】
引き続き図４を参照すると、トランシーバ１００は、例えば、トランシーバが装着されているリンク・カード、および／またはトランシーバが光接続を行うホスト・システム・コンピュータのようなホスト・デバイスと通信するためのインタフェース１３２を有する。ホスト・システムは、コンピュータ・システム、ネットワーク接続型ストレージ（ＮＡＳ）デバイス、ストレージ・エリア・ネットワーク（ＳＡＮ）デバイス、光電子ルータ、および他のタイプのホスト・システムおよびデバイスであってもよい。
【００３３】
ある実施形態の場合には、光電子トランシーバ１００は、上記機能のうちのいくつかを実行することができる集積回路制御装置を含む。例えば、集積回路制御装置は、識別および目による安全および一般的な故障の検出のタスクを実行し、一方、マイクロプロセッサは、温度制御装置に制御信号を供給し、また他のタスクを実行することができる。
【００３４】
トランシーバ１００のすべての部品は、筐体から突出する場合があるコネクタを除いて、保護筐体１１２内に設置することができる。さらに、トランシーバ１００は、最低でも、送信および受信回路に繋がる経路および１つまたは複数の電力接続および１つまたは複数の接地を含む。
【００３５】
ここで図５を参照すると、この図は本発明をさらに詳細に説明するためのＴＯＳＡ２００の限定された機能のブロック図である。一実施形態の場合には、ＴＯＳＡ１１４は、ＴＯＳＡ２００とほぼ同じものであってもよい。ＴＯＳＡ２００は、レーザ・アセンブリ２０２（例えば、レーザ・トランジスタ・アウトライン・パッケージ）を含み、このレーザ・アセンブリは、正のバイアス電流、レーザ・バイアスがそのｐ−ｎ接合を横切って供給された場合に作動する発光体（例えば、分布帰還型レーザ（ＤＦＢ）のような端面発光型レーザ・ダイオード）を含む。図５は、また、それぞれレーザ・アセンブリ２０２と結合しているレーザ温度センサ２０４および熱電冷却器（ＴＥＣ）２０６も示す。他の実施形態の場合には、レーザ温度センサ２０４および／またはＴＥＣ２０６はレーザ・アセンブリ２０２に内蔵されている。さらに他の実施形態の場合には、ＴＥＣ２０６は、ＴＯＳＡ１０６の外部に位置する。さらに他の実施形態の場合には、レーザ温度センサは、レーザ・サブアセンブリ２０２から離して設置することができる。例えば、ＴＯＳＡ２００（例えば、ＴＯＳＡ温度センサ２０８）内の他の場所、またはＴＯＳＡ（例えば、外部温度センサ２１０）の外部に設置することもできる。
【００３６】
ある実施形態の場合には、レーザ温度センサ２０４はサーミスタである。レーザ・ダイオードの温度を測定するのに適している任意の他のデバイスも使用することができる。レーザ温度センサ２０４は、レーザ・ダイオードの温度の関数として変化する信号を発生する。すでに説明し、当業者であれば周知のように、レーザ・ダイオードによって発生した光信号の波長は、レーザ・ダイオードの温度の関数として変化する。それ故、レーザ・ダイオードの温度の関数として変化するレーザ・ダイオードの動作状態を測定するデバイスが、レーザ温度センサ２０４の代わりに使用される。例えば、放射光の波長は、温度により変化するので、放射光の波長の測定値は、温度のシフトを測定するために使用することができ、それによりＴＥＣ動作の変化が調整される。
【００３７】
好適には、レーザ温度センサ２０４は、レーザ・ダイオードの近くに設置するのが好ましいが、レーザ温度センサ２０４からの温度の測定値は、一般的に、レーザ・ダイオードの実際の温度とは異なる。何故なら、レーザ温度センサ２０４はレーザ・ダイオードから物理的に分離しているからである。そのため、レーザ温度センサ２０４からの温度の測定値およびその信号は、外部温度の関数として変化する。例えば、ＴＯＳＡ温度センサ２０８および／または外部温度センサ２１０から周囲温度信号を受信することにより、マイクロプロセッサ１３０（または類似のデバイス）は、レーザ温度センサからの温度の測定値に対する周囲温度の影響を補償することができる。
【００３８】
ここで図６を参照すると、この図は、図３類似のグラフである。すでに説明したように、図３のグラフ２０は、−４０℃〜８５℃の全温度範囲に亘る定常波長のシフトを示す。図６のグラフ３０は、グラフ３０も、周囲温度が変化するのに伴って点３２から点３４に直接変化する温度を有するレーザを反映しているという点を除けば、図３のグラフ２０にほぼ対応する。もちろん、当業者であれば、実際のレーザ温度が、トランジスタの動作により発生する熱または他の要因により、周囲温度とは若干異なることを理解することができるだろう。
【００３９】
図６は、また、レーザ温度を設定点に加熱または冷却すると、レーザの波長のシフトがどのように低減するのかを示す。本発明の一実施形態の場合には、ＴＥＣ２０６は、レーザ温度センサ２０４、ＴＯＳＡ温度センサ２０８、および／または外部温度センサ２１０の測定値に基づいて、必要に応じてレーザを加熱または冷却するために使用される。
【００４０】
グラフ５４は、グラフ３０で示すように、レーザが受ける同じ１２５度の温度変化に亘る光の波長のシフトを示す。この実施形態の場合には、ＴＥＣは、送信機を５０℃まで加熱するように設定される。しかし、冷却を行うことはできない。そのため、グラフ５４においては５０℃の周囲温度の左では勾配がないことで分かるように、５０℃未満の温度では温度による波長のシフトは全然起こらない。この実施形態の場合には、ＴＥＣまたは他の熱源は、少なくとも９０℃にレーザ・ダイオードを加熱するために動作することができる。周囲温度が５０℃を超えると依然として波長のシフトが起こる。何故なら、ＴＥＣは、この点を超えるレーザの温度を制御しないからである。グラフ５４上における５０℃の右の斜線がこのことを示す。それ故、本明細書で使用する場合、「温度ロック」という用語は、周囲温度が５０℃以下である場合に、送信機（それ故、放射レーザ）の温度を５０℃に維持する方法を示すために使用する。図６の場合には、グラフ５４が示す波長は、５０℃未満の周囲温度においては温度ロックされ、５０℃を超えた温度では約３．５ｎｍだけドリフトする。３．５ｎｍの波長のドリフトは、一般的にＣＷＤＭシステムでは許容される。
【００４１】
例えば、グラフ５４内に示す実施形態のように、加熱だけを行う場合には、ＴＥＣの代わりに抵抗性ヒータを使用することができる。ある実施形態の場合には、このことは好ましい場合がある。何故なら、抵抗性ヒータは、ＴＥＣよりコストが安いからである。加熱だけを行う技術は、レーザが比較的高い温度で動作することができる実施形態でうまく機能する。それというのも、大部分の従来のＣＷＤＭ分布帰還型レーザは、５０℃を超えた温度で長時間動作すると性能および／または信頼性の問題を起こすからである。
【００４２】
もちろん、冷却動作をできるようにすることにより、送信機を選択した温度にロックするのと同じ利点を改善することができる。より広い温度ロック範囲で波長の変動がより少ない冷却動作を行うにはＴＥＣが必要になる。すなわち、周囲温度が５０℃を超えた場合にレーザ・ダイオードを５０℃に冷却することにより、波長のシフトを避けることができる。さらに、例えば、分布帰還型レーザのようなデバイス・ハードウェアでは、フィードバック・レーザが５０℃を超えた温度で長時間動作しない場合には、性能の問題および／または信頼性の問題は少なくなる。
【００４３】
図６に示していない本発明の一実施形態の場合には、−４０℃から例えば７０℃のような５０℃より高い温度の周囲温度範囲内でレーザ・ダイオードの温度が５０℃にロックされる。しかし、ＴＥＣが使用できる電力は限定されているので、周囲温度が７０℃を超えると、レーザ・ダイオードの温度ロックは外れる。この場合、７０℃〜８５℃の温度範囲において約１．５ｎｍの比較的小さな波長のシフトが起こる。
【００４４】
送信機を例えば７０℃のような他の温度に加熱することにより、送信機をある選択した温度にロックする利点を維持することができる。グラフ５０は、送信機の温度を７０℃にロックした場合の、１２５度の周囲温度の変化に亘る光の波長のシフトを示す。図の実施形態の場合には、ＴＥＣは送信機を７０℃に加熱するように設定される。そのため、グラフ５０上の７０℃の周囲温度の左に勾配がないことから分かるように、７０℃未満では温度による波長のシフトは全然起こらない。周囲温度が７０℃を超える場合には依然として波長はシフトする。何故なら、ＴＥＣがこの点より上ではレーザ温度を制御しないからである。グラフ５０の７０℃より右の斜線がこのことを示す。図６の場合には、グラフ上の波長は、７０℃未満にロックされ、７０℃を超えると約１．５ｎｍだけドリフトする。１．５ｎｍの波長のドリフトは一般的にＣＷＤＭシステムで許容される。
【００４５】
すでに説明したように、周囲温度がこの温度を超えた場合でも、ＴＥＣの冷却動作はこの実施形態にレーザ・ダイオード温度を７０℃にロックすることを可能にする。得ることができる正確な冷却量は、トランシーバが使用することができる電力により異なる。
【００４６】
グラフ５８も、グラフ３０が示すようなレーザが受ける同じ１２５度の温度変化に渡る光の波長のシフトを示す。この実施形態の場合には、ＴＥＣは、送信機を７０℃まで加熱するように設定される。図の実施形態の場合には冷却動作を行うことはできない。しかし、当業者であれば本明細書の説明を読めば冷却動作を追加することができる。そのため、７０℃の周囲温度のすぐ左のグラフ５８上に勾配がないことから分かるように、７０℃の周囲温度のすぐ下の領域内では温度による波長のシフトは起こらない。７０℃を超える周囲温度においては依然として波長のシフトが起こる。何故なら、ＴＥＣはこの点より上ではレーザ温度を制御しないからである。７０℃の右のグラフ５８上の斜線がこのことを示している。図６の場合には、グラフ５８上に示す波長は、７０℃の周囲温度のすぐ下の範囲内で温度ロックされ、７０℃を超える温度では約１．５ｎｍだけドリフトする。
【００４７】
さらに、この実施形態の場合には、送信機は、また、（モジュールの電力制限により最大加熱が制限される）−２０℃未満ではロックが外れる。特定のデバイスがロックから外れる最低温度はデバイスにより異なる。−２０℃の左で−４０℃の周囲温度のところの点５６で終わっているグラフ５８の勾配部分が示すとおり、−４０℃の周囲温度のところで送信機が５０℃で動作するように、デバイスは−２０℃未満ではロックから外れる。温度ロックから外れたためにレーザが失う温度の正確な量は、デバイスにより異なる。この実施形態の場合には、−２０℃未満では波長は約２．０ｎｍだけドリフトする。そのため、グラフ５８上で動作している送信機は、−４０℃から８５℃の範囲内で３．５ｎｍの正味の波長のドリフトを起こす。すでに説明したように、ＣＷＤＭシステムにおいては３．５ｎｍの波長のドリフトは一般的に許容される。
【００４８】
通常、周囲温度より上の温度で動作しているレーザ・ダイオードの場合には、ＴＥＣはもっと効率的に機能することができる。何故なら、ＴＥＣは、冷却よりも加熱した場合の方がより効率的になるからである。冷却した場合より加熱した場合の方がＴＥＣがより効率的になるのは、ＴＥＣがレーザ・ダイオードを冷却した場合、相互に打ち消しあうのと比較すると、ＴＥＣがレーザ・ダイオードを加熱した場合には、熱電効果と抵抗性加熱が同時に行われるからである。使用することができる電力、そしてそれ故ＴＥＣの機能が指定のレベルに制限されるプラガブル・トランシーバ用途の場合には、効率は特に重要である。加熱モードのみでＴＥＣと一緒に動作しているＣＷＤＭモジュールは、現在のＣＷＤＭトランシーバ標準下で許容される。何故なら、制限された電流の流れが最大許容値を超えないからである。
【００４９】
ここで図７を参照すると、この図は他の加熱および冷却構成のための周囲温度対レーザ温度の３つの他の例を示す。より詳細に説明すると、グラフ５００は、加熱だけの場合、レーザ温度が６０℃にロックされる加熱だけの実施形態を示す。すでに説明したように、これは加熱だけの実施形態であるので、ＴＥＣまたは抵抗性ヒータのどちらかだけしか使用することができない。グラフ５００および下記の各グラフ５０２および５０４の場合には、ＴＥＣまたは抵抗性ヒータがレーザに供給することができる最大加熱は７５℃である。温度が６０℃にロックされているので、−１５℃の左のライン５００の勾配で示すように、−１５℃の周囲温度未満ではデバイスは温度ロックから外れる。依然として、−６０℃の周囲温度において、レーザは３５℃である。そのため、温度のシフトが小さくなるので波長のシフトも低減する。また、６０℃を超える周囲温度においては、周囲温度が上昇するにつれてレーザの温度も段階的に上昇する。何故なら、冷却を行うことができないからである。６０℃の周囲温度の右のライン５００の上の勾配がこのことを示す。
【００５０】
同様に、グラフ５０２は、温度ロックが４５℃に設定されている他の加熱のみの実施形態を示す。この場合、周囲温度範囲の最も温度が低いところでは温度のシフトは小さい（それ故、波長のシフトも小さい）。何故なら、周囲温度が−３０℃未満になるまでロックが外れないからである。しかし、周囲温度範囲の一番高いところで、デバイスは４５℃でロックから外れる。周囲温度が上昇すると、レーザ温度は段階的に上昇する。何故なら、冷却することができないからである。それ故、温度が高いと、温度および波長のシフトがより大きくなる。
【００５１】
グラフ５０４は、加熱および冷却の両方を行うことができ、温度が４５℃にロックされたある実施形態を示す。この実施形態の場合には、ＴＥＣが行うことができる最大冷却は１５℃である。それ故、−３０℃の温度が一番低いところでデバイスはロックから外れるが、６０℃（４５℃プラス１５度の冷却）の高温のところではロックされたままである。それ故、どのようにしてデバイス内の加熱および冷却が温度ロックを維持することができる範囲を最大にするのかを容易に理解することができるだろう。
【００５２】
本発明の種々の実施態様の場合には、レーザを設定温度に加熱しても、広い温度範囲で送信機を確実に正確に動作するには不十分である。それは、レーザ温度が上昇し、５０℃を超えた温度で長時間動作すると大部分の従来のＣＷＤＭ分布帰還型レーザは、性能の問題および／または信頼性の問題を起こし、スロープ効率が低下し、それに従って消光比が低減するからである。
【００５３】
一般的に、光送信機は、２値データを送信することができるように種々の電力レベルを送信するために構成されている。より詳細に説明すると、相対的に高い光パワー伝送レベルＰ１は２進法の１を表し、一方、相対的に低い光パワー伝送レベルＰ０は２進法の０を表す。それ故、２値データの光送信は、光送信機の出力電力を変調することにより行われる。このような光パワー伝送レベルは、光送信機の性能に関してある意味を有する。
【００５４】
例えば、光送信機は、通常、（ｄＢｍで表される電力に対する）Ｐ１／Ｐ０として定義される特定の「消光比」を有する。理想的な光送信機は、０のＰ０を有し、それ故、最適な消光比は無限である。しかし、実際には、光送信機は、Ｐ０がレーザのしきい値に近く、そのためＰ０が必ず０より幾分大きくなるようにバイアスしなければならない。このことは、少なくともある程度の光パワーはＰ０で送信され、実際の消光比は無限でないことを意味する。
【００５５】
消光比の特定の値および消光比の変動は、送信したデータ・ストリームに関連するビット誤り率（「ＢＥＲ」）に関連する。通常、ＢＥＲは、予め定めたビット・シーケンス内で発生するデータのエラーの数から得られる。理想的なＢＥＲはゼロであるが、ゼロにすることは通常できないので、もちろんある程度のＢＥＲは許容しなければならない。いずれにせよ、ＢＥＲを許容できるレベルに維持することが重要である。何故なら、ＢＥＲが比較的一定している場合には、光システムの性能をある程度予測することができ、また、システムの信頼性に貢献するからである。
【００５６】
比較的低い消光比が問題になるばかりでなく、高い消光比または消光比の変動も問題になる。より詳細に説明すると、工場での調整の際に消光比をできるだけ一定に維持することが望ましい。より詳細に説明すると、消光比を低減すると信号対雑音比に関連する問題が発生する場合があり、一方、消光比が増大するともっと悪い影響がある場合がある。この場合、高い消光比のところで送信性能が大きく劣化する場合がある。
【００５７】
より詳細に説明すると、周囲温度が変化した場合の望ましくない消光比の変化を修正する必要がある。消光比の修正は、温度誤差、または絶対温度ではなく、レーザが調整した温度からどれだけずれて稼働しているかに基づいて行わなければならない。場合によっては、調整温度は変化するので、この修正は測定した温度ではなく、温度誤差に基づいて行うことが重要である。消光比を修正するために、本発明の種々の実施形態は、レーザ用の交流電流を駆動する交流変動を設定するルックアップ・テーブルを含むファームウェアを内蔵する。レーザ温度が設定点から上下に変動した場合には、消光比を一定に維持するためのルックアップ・テーブルに従って交流変動を増減する。一実施形態の場合には、ルックアップ・テーブルは、対応するレーザ温度行を有する温度誤差、レーザ・バイアス電流および交流変調のような列を概念的に含む。
【００５８】
図１および図２を再度参照すると、現在のＣＷＤＭ標準は、各通過帯域の縁部上で急峻な肩部を形成している受動通過帯域フィルタによる約１１ｎｍの通過帯域を使用する。それ故、レーザからの放射光を指定の１１ｎｍの通過帯域内に維持する必要がある。本発明の実施形態は、レーザの温度をロックすることにより、周囲温度が広い範囲内をシフトした場合、確実に放射光の波長がその指定の通過帯域の外側にシフトしないようにする。
【００５９】
好適なロック温度は、ロックの喪失が最小限度になるように且つバランスがとれるように選択される。例えば、動作周囲温度範囲が−４０℃から８５℃である場合であって、ＴＥＣが２０℃の冷却および６５℃の加熱を行うことができる場合には、最適なレーザ設定温度は、各高い方の端部および低い方の端部のところのロックの喪失がバランスする温度または約４５℃である。すなわち、このデバイスは、低い方の端部の２０度の範囲で、高い方の端部の２０度の範囲でロックを喪失する。この場合、最大冷却がゼロ度であることを除けば、この計算方法は加熱だけの設計にも当てはまる。
【００６０】
別の方法としては、非常に低い温度を考慮する必要がない場合には、冷却の際に過度のエネルギーを消費するのを避けるために、もっと高い温度を設定点として選択することができる。例えば、５０℃を設定点として選択することができる。何故なら、この温度は、多くの従来のトランシーバ構成部品が現在動作している最大動作温度であるからである。しかし、もっと高い温度に耐えることができるトランシーバ構成部品を使用する場合には、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃または８５℃のような高いレーザ温度を設定点として使用することができる。
【００６１】
本発明の実施形態による送信機を調整するための方法の例は、最初に、トランシーバ１００と通信しているコンピュータまたは他のデバイスに、所望のＣＷＤＭチャネル内で目標波長を設定するように命令するステップと、マイクロプロセッサ１３０に（ＴＥＣコマンド信号により）ＴＯＳＡ１１４内のレーザ・ダイオードの設定点温度を設定するように命令するステップとを含む。
【００６２】
さらに、マイクロプロセッサ１３０と通信しているコンピュータは、また、レーザ動作のＩｌａｓｅｒ  ｂｉａｓおよび交流変調を初期値に設定することもできる。レーザの動作温度が設定温度より高くなったり低くなったりした場合、必要に応じてルックアップ・テーブルまたは他の方法を参照してこれらの値を後で変更することができる。
【００６３】
指定のレーザ・ダイオード温度および電流密度でトランシーバが生成する波長は、レーザ・ダイオード毎に異なるので、ブロック３０６で示すように、光ネットワーク内に設置する前に、トランシーバ１００を最初に調整することができる。この調整は、その温度および他の動作条件を変えながら、また次にマイクロプロセッサ１３０のメモリ内に調整情報を格納しながら、レーザ・ダイオードが生成する光信号の波長を監視するステップを含む。この調整は、また、光電子装置内のセンサからアナログ信号を受信し、且つアナログ信号を上記メモリ内に同様に格納されるデジタル信号に変換するステップも含む。このデータを使用して、デバイスは、所望の放射波長を維持する目的で、レーザ・ダイオードの温度を制御するためにマイクロプロセッサ内でデジタル値に基づいて制御信号を生成する。
【００６４】
ここで図８を参照しながら、ブロック図によりＣＷＤＭ送信機のもう１つの例示としての動作方法について説明する。最初に、コンピュータまたは他デバイスは、ブロック４０２に示すように、（ＴＥＣコマンド信号により）ＴＯＳＡ１１４内のレーザ・ダイオードの設定点温度を設定するようにマイクロプロセッサ１３０に命令する。
【００６５】
次に、ブロック４０４で示すように、温度を測定するために、例えば、１つまたは複数の温度センサ２０４、２０８および２１０を参照することにより、または当業者であれば周知の他の方法により、レーザ・ダイオードの動作温度が連続的にまたは反復して測定される。例えば、次に、マイクロプロセッサ１３０は、レーザ・ダイオードの温度が設定点温度より高くなっているか、低くなっているかをチェックするためにレーザ・ダイオードの温度を連続的にチェックする。レーザ・ダイオードの温度が設定点温度より高くなっているか低くなっている場合には、ＴＥＣ（または他の温度制御装置）の動作が、ブロック４０６で示すように、必要に応じて調整され、温度が引き続き監視される。レーザ・ダイオードの温度が設定点温度より高い場合には、ＴＥＣは冷却モードで動作する。レーザ・ダイオードの温度が設定点温度より低い場合には、ＴＥＣは加熱モードで動作する。
【００６６】
しかし、トランシーバに適用することができる標準のために、トランシーバの全動作周囲温度範囲に亘って設定点にレーザ・ダイオードを加熱しまたは冷却するのに十分な電力を使用することができない。それ故、マイクロプロセッサまたは他のデバイスは、ブロック４０８で示すように、レーザ・ダイオードの温度を設定点に戻すために、十分な加熱または冷却を行う前に電力消費が最大になっているかどうかを監視する。電力消費が最大になっている場合には、レーザ・ダイオードは設定点の上または下で動作し、波長がドリフトする。消光比の問題を避けるために、マイクロプロセッサまたは他のデバイスは、例えば、ＴＯＳＡファームウェア内のルックアップ・テーブルを参照し、ブロック４１０に示すように、レーザ電力および消光比の動作目標値を達成するために必要に応じて交流変動を調整する。
【００６７】
ある実施形態の場合には、いくつかの機能を実行するために、トランシーバ・コントローラ（図示せず）が使用され、それ以外の機能は、マイクロプロセッサ１３０によって実行される。例えば、トランシーバ・コントローラは、テーブル内の値を参照し、これらの値を１つまたは複数のデジタル−アナログ変換器を通して出力するために使用され得る。それ故、マイクロプロセッサ１３０が他の制御信号を出力している間に、いくつかの制御信号を出力することができるように、ルックアップ・テーブル（またはルックアップ・テーブルの一部）も、トランシーバ・コントローラによりアクセスすることができるし、保存されることもできる。
【００６８】
本発明の範囲内に含まれる実施形態は、また、コンピュータ実行可能命令またはそこに格納しているデータ構造を運んだり含んだりするためのコンピュータ読み取り可能媒体も含む。このようなコンピュータ読み取り可能媒体は、汎用または特種用途コンピュータがアクセスすることができる任意の入手可能な媒体であってもよい。例を挙げて説明すると、このようなコンピュータ読み取り可能媒体は、トランシーバ・ファームウェア内で実施することができ、および／またはＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、またはコンピュータ実行可能命令またはデータ構造の形をしている所望のプログラム・コード手段を実行または格納するために使用することができ、マイクロプロセッサ１３０または汎用または特種用途コンピュータがアクセスすることができる任意の他の媒体を含むことができるが、これらに制限されない。コンピュータ実行可能命令としては、例えば、マイクロプロセッサ１３０、汎用コンピュータ、または特種用途コンピュータ、特種用途処理デバイスにある機能または機能のグループを実行させる命令およびデータ等がある。必ずそうする必要はないが、本発明は、コンピュータが実行するプログラム・モジュールのようなこのようなコンピュータ実行可能命令を通常の文脈で記述することも請求を行うこともできる。このような実行可能命令または関連するデータ構造の特定のシーケンスは、このような行動で記述する機能を実施するための対応する行動の例を示す。それ故、本明細書に開示する本発明の方法は、コンピュータ実行可能命令としてコンピュータ装置により動作するように構成することができる。
【００６９】
本発明の精神または本質から逸脱することなしに、他の特定の形で本発明を実装することができる。上記実施形態は、すべての点で単に例示としてのものであって、本発明を制限するものでないと見なすべきである。それ故、本発明を記述しているのは、上記説明ではなく添付の特許請求の範囲である。特許請求の範囲の意味および均等の範囲に入るすべての変更は、本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】ＣＷＤＭシステムで通常実施される８つの波長チャネル。
【図２】ＣＷＤＭシステムで通常実施されるいくつかの波長チャネルの詳細な図面。
【図３】レーザ・ダイオード温度範囲に亘ってレーザ・ダイオードが放射する光の波長のグラフ。
【図４】本発明の一実施形態による光電子トランシーバ。
【図５】本発明の一実施形態による送信機の光サブアセンブリ。
【図６】本発明の一実施形態によるレーザ・ダイオード温度および周囲温度の範囲に亘ってレーザ・ダイオードが放射する光の波長のグラフ。
【図７】本発明の一実施形態による周囲温度の変化によるレーザ・ダイオードの温度のずれのいくつかのグラフ。
【図８】本発明の他の実施形態によるレーザ・ダイオード温度のある範囲に亘る光電子装置の動作方法。
【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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【国際調査報告】
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