(57)【要約】      （修正有）【課題】バーストモード光通信システムにおけるレーザー出力の安定制御を達成する。【解決手段】光ファイバ通信システムで少なくとも２つのデータバーストのシーケンスを送信するためのシステムであって、規定のバースト期間中のデータ送信期間の間にデータ入力値を選択すると共に、バースト期間中かつデータ送信期間の直後の延長期間の間に論理ハイ値および論理ロー値の一方を選択するように構成された選択回路と、選択回路によって選択されたデータ入力値、論理ハイ値若しくは論理ロー値のうちの１つまたはゼロ値に対応する電流で、レーザダイオードを駆動する駆動回路と、レーザダイオードの光出力に対応した光センサモジュールと、光センサモジュール出力に対応したレーザー駆動回路に制御値を提供するように構成されたコントローラと、を含む。【選択図】図８
2019145785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ通信システムで少なくとも２つのデータバーストのシーケンスを送信するためのシステムであって、
規定のバースト期間中のデータ送信期間の間にデータ入力値を選択すると共に、前記規定のバースト期間中かつ前記データ送信期間の直後の延長期間の間に論理ハイ値および論理ロー値の一方を選択するように構成され、少なくとも２つのデータバーストの前記シーケンスについて、少なくとも１つのデータバーストは論理ロー値バーストであり、少なくとも１つのデータバーストは論理ハイ値バーストであるように、データ入力値、論理ハイ値または論理ロー値のうちの１つを選択するように構成された選択回路と、
前記規定のバースト期間中に前記選択回路によって選択されたデータ入力値、論理ハイ値若しくは論理ロー値のうちの１つまたはゼロ値に対応する電流であって、レーザダイオードが光出力を供給するような前記電流をレーザダイオードに与えるように構成された駆動回路と、
前記レーザダイオードの光出力に対応するセンサモジュール出力であって、バーストの前記シーケンスにおける前記論理ハイ値および前記論理ロー値に対応した前記レーザダイオードの光出力に比例する電気出力を与える前記センサモジュール出力を提供するように構成され、さらに、バーストの前記シーケンス中の前記データ送信期間の間だけ前記センサモジュール出力の平均値に対応する出力を提供するように構成された光センサモジュールと、
前記レーザダイオードの光信号出力パワーレベルに関する所望の値を受信すると共に、前記論理ハイ値および前記論理ロー値に対応した前記レーザダイオードの光出力に比例する前記光センサモジュールからの出力を受信し、かつ、バーストの前記シーケンス中の前記データ送信期間の間だけ前記センサモジュール出力の平均値に対応する前記出力を受信するように構成されたコントローラであって、各値が係数によってスケーリングされた前記光センサモジュールからの出力の平均値、ハイ値およびロー値、並びに前記所望の値の組み合わせを使用して、前記駆動回路に制御値を提供するように構成された前記コントローラと、
を含むシステム。
【請求項２】
前記光センサモジュールは、フォトダイオード出力パワー検出器を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記光センサモジュールは、光センサおよびトランスインピーダンス型増幅器を備え、該トランスインピーダンス型増幅器が前記センサモジュール出力を提供するように構成されている、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御値は、前記レーザダイオードの光出力の平均パワー、論理ハイを表す前記レーザダイオードの光出力のパワー、論理ローを表す前記レーザダイオードの光出力のパワー、および前記レーザダイオードの光出力の変調指数のうちの少なくとも１つを制御するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項５】
前記電流は、定常成分と可変成分とを含む、請求項１〜４のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項６】
前記駆動回路は、バイアス制御値と変調制御値との組み合わせに応じて、前記レーザダイオードに与えられる前記電流を設定するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項７】
前記制御値は、前記駆動回路を制御して、前記レーザダイオードに与えられるバイアス電流および変調電流のうちの少なくとも一方を設定するように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記駆動回路は、前記レーザダイオードにバイアス電流を与えるように構成されたバイアス回路を備える、請求項１〜５のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項９】
前記駆動回路は、前記レーザダイオードに変調電流を与えるように構成された変調回路を備える、請求項１〜５のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１０】
前記駆動回路は、平均値と変調値との組み合わせに応じて、前記レーザダイオードに与えられる前記電流を設定するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１１】
前記バースト期間は、バーストイネーブル信号によってゲート制御される、請求項１〜１０のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御値は、所望の論理ハイおよび論理ローの光出力パワーレベルを供給するように駆動回路を制御する、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１３】
前記延長期間は、前記センサモジュール出力の整定時間より長い、請求項１〜１２のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１４】
前記選択回路は、連続する延長期間ごとに前記論理ハイ値および前記論理ロー値のうちの一方を交互に選択する、請求項１〜１３のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１５】
前記選択回路は、予め定められたシーケンスに従って、連続する延長期間ごとに前記論理ハイ値または前記論理ロー値を選択する、請求項１〜１３のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１６】
前記選択回路は、前記論理ハイ値が選択された延長期間の直後に前記論理ロー値を選択する、請求項１〜１３のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１７】
前記選択回路は、セレクタスイッチ機能を備える、請求項１〜１６のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１８】
前記選択回路の帯域幅は、前記延長期間の時間よりも有意に短い時間に、前記データ入力値、前記論理ハイ値および前記論理ロー値の間で切り替え可能に構成されている、請求項１〜１７のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１９】
実質的にデジタル回路を含む、請求項１〜１８のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２０】
前記駆動回路のための前記制御値は、デジタル計算機能によって計算される、請求項１〜１９のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２１】
実質的にアナログ回路を含む、請求項１〜１８のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２２】
光ファイバ通信システムで少なくとも２つのデータバーストのシーケンスを送信するための方法であって、
規定のバースト期間中のデータ送信期間の間にデータ入力値を選択すると共に、前記規定のバースト期間中かつ前記データ送信期間の直後の延長期間の間に論理ハイ値および論理ロー値の一方を選択して、少なくとも２つのデータバーストの前記シーケンスについて、少なくとも１つのデータバーストは論理ロー値バーストであり、少なくとも１つのデータバーストは論理ハイ値バーストであるように、データ入力値、論理ハイ値または論理ロー値のうちの１つを選択することと、
前記規定のバースト期間中に選択されたデータ入力値、論理ハイ値若しくは論理ロー値のうちの１つまたはゼロ値に対応する電流であって、レーザダイオードが光出力を供給するような前記電流をレーザダイオードに与えることと、
前記レーザダイオードの光出力に対応する出力であって、バーストの前記シーケンスにおける前記論理ハイ値および前記論理ロー値に対応した前記レーザダイオードの光出力に比例する電気出力を提供すると共に、バーストの前記シーケンス中の前記データ送信期間の間だけ前記レーザダイオードの光出力に対応する出力の平均値に対応する出力を提供することと、
前記レーザダイオードの光信号出力パワーレベルに関する所望の値を受信することと、
各値が係数によってスケーリングされた前記レーザダイオードの光出力に対応する前記出力の平均値、ハイ値およびロー値、並びに前記レーザダイオードの光信号出力パワーレベルに関する前記所望の値を組み合わせ、それらの組み合わされた値を使用してレーザダイオードに与える電流を制御するための制御値を供給することと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
光ファイバ通信システムにおいては、送信レーザダイオードの出力パワーを制御できることが多くの理由で重要である。第一に、損傷を避けるため、レーザの平均およびピークパワーは一定の限界を超えてはならない。第二に、バイナリ（または他の基数）データ値に対応する異なるパワーレベルは、リンクの端での確実な受信を保証するために、変調指数（或いは消光比として定義される）が全体システム仕様内になるように設定されなければならない。任意の制御システムに対処する一つの難しさは、レーザの特性が、温度とともに、また経年変化によって、さらには理想的な線形応答からの逸脱によっても大きく変化する可能性があり、そのため、「ハイ」および「ロー」の駆動電流レベルについての従来の工場セットアップが十分ではない、ということである。
【０００２】
従来技術には、最小および最大送信光出力の瞬時値を推定し、デバイス特性の変化を補償することを目的とした方法を説明する多数の技術が存在する。モニタダイオードおよびそれに関連する回路の帯域幅が制限されているため、大部分はその有効性が限定されている。他のものは、データストリーム内に存在するか、または何等かの定義された方法でデータストリーム内に意図的に挿入されるために、特定のパターンを必要とする。
【０００３】
送信された出力パワーを監視することは、データを一連の離散的なバーストで送信する光通信リンクではさらに困難であり、その理由は、光出力の単純平均値は時間とともに大きく変動する可能性があり、また、最小レベルおよび最大レベルの適切な推定値に達するために先行技術に記載されている殆どの方法にとって瞬間レベルは十分に安定していないためである。温度に関連する影響はさらに深刻である可能性が高く、その理由は、送信レーザダイオードはデータバーストのために活性化される前に長期間オフ状態にあり得、それ故に、データバーストの間に昇温する前に周囲温度に冷却され得るためである。
【０００４】
したがって、データバースト中に論理「１」および論理「０」に対応する最小および最大の光出力をほぼ連続的に検知できることが望ましい。さらに、適度な帯域幅だけで送信パワーモニタ機能を使用すると共に、送信データペイロードを乱さず、また受信信号の雑音性能を落とさない手段によって、そのような測定を実行できることが望ましい。そのようなアプローチは特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】英国特許第２５４１２９１号明細書（英国特許出願第１６１１９３８．０号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した方法は、データバーストごとに１つのデータポイントしかないという利点を有するが、それ故に、必要なレーザ電流値の計算に許容できない影響を与える可能性があるため、ノイズの影響を受けやすい。本発明の目的は、各データバースト中の光レベルの更なる測定値を使用することによって、バーストモード光通信システムにおけるレーザ出力の改善された正確で安定した制御を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様によれば、光ファイバ通信システムで少なくとも２つのデータバーストのシーケンスを送信するためのシステムが提供される。このシステムは、規定のバースト期間中のデータ送信期間の間にデータ入力値を選択すると共に、前記規定のバースト期間中かつ前記データ送信期間の直後の延長期間の間に論理ハイ値および論理ロー値の一方を選択するように構成され、少なくとも２つのデータバーストの前記シーケンスについて、少なくとも１つのデータバーストは論理ロー値バーストであり、少なくとも１つのデータバーストは論理ハイ値バーストであるように、データ入力値、論理ハイ値または論理ロー値のうちの１つを選択するように構成された選択回路と、前記規定のバースト期間中に前記選択回路によって選択されたデータ入力値、論理ハイ値若しくは論理ロー値のうちの１つまたはゼロ値に対応する電流であって、レーザダイオードが光出力を供給するような前記電流をレーザダイオードに与えるように構成された駆動回路と、前記レーザダイオードの光出力に対応するセンサモジュール出力であって、バーストの前記シーケンスにおける前記論理ハイ値および前記論理ロー値に対応した前記レーザダイオードの光出力に比例する電気出力を与える前記センサモジュール出力を提供するように構成され、さらに、バーストの前記シーケンス中の前記データ送信期間の間だけ前記センサモジュール出力の平均値に対応する出力を提供するように構成された光センサモジュールと、前記レーザダイオードの光信号出力パワーレベルに関する所望の値を受信すると共に、前記論理ハイ値および前記論理ロー値に対応した前記レーザダイオードの光出力に比例する前記光センサモジュールからの出力を受信し、かつ、バーストの前記シーケンス中の前記データ送信期間の間だけ前記センサモジュール出力の平均値に対応した前記出力を受信し、前記光センサモジュールからのそれら出力および前記所望の値を使用して前記駆動回路に制御値を提供するように構成されたコントローラと、を含む。
【０００８】
前記光センサモジュールは、フォトダイオード出力パワー検出器を備えていてもよい。
前記光センサモジュールは、光センサおよびトランスインピーダンス型増幅器を備えていてもよく、該トランスインピーダンス型増幅器が前記センサモジュール出力を提供するように構成される。
【０００９】
前記制御値は、前記レーザダイオードの光出力の平均パワー、論理ハイを表す前記レーザダイオードの光出力のパワー、論理ローを表す前記レーザダイオードの光出力のパワー、および前記レーザダイオードの光出力の変調指数のうちの少なくとも１つを制御するように構成されてもよい。
【００１０】
前記電流は、定常成分と可変成分とを含んでもよい。
前記駆動回路は、バイアス制御値と変調制御値との組み合わせに応じて、前記レーザダイオードに与えられる前記電流を設定するように構成されてもよい。
前記制御値は、前記駆動回路を制御して、前記レーザダイオードに与えられるバイアス電流および変調電流のうちの少なくとも一方を設定するように構成されてもよい。
【００１１】
前記駆動回路は、前記レーザダイオードにバイアス電流を与えるように構成されたバイアス回路を備えてもよい。
前記駆動回路は、前記レーザダイオードに変調電流を与えるように構成された変調回路を備えてもよい。
前記駆動回路は、平均値と変調値との組み合わせに応じて、前記レーザダイオードに与えられる前記電流を設定するように構成されてもよい。
【００１２】
前記バースト期間は、バーストイネーブル信号によってゲート制御されてもよい。
前記制御値は、所望の論理ハイおよび論理ローの光出力パワーレベルを供給するように駆動回路を制御してもよい。
前記延長期間は、前記センサモジュール出力の整定時間より長くてもよい。
【００１３】
前記選択回路は、連続する延長期間ごとに前記論理ハイ値および前記論理ロー値のうちの一方を交互に選択してもよい。
前記選択回路は、予め定められたシーケンスに従って、連続する延長期間ごとに前記論理ハイ値または前記論理ロー値を選択してもよい。
前記選択回路は、前記論理ハイ値が選択された延長期間の直後に前記論理ロー値を選択してもよい。
前記選択回路は、セレクタスイッチ機能を備えていてもよい。
前記選択回路の帯域幅は、前記延長期間の時間よりも有意に短い時間に、前記データ入力、前記論理ハイ値および前記論理ロー値の間で切り替え可能に構成されてもよい。
【００１４】
前記駆動回路の前記制御値は、それぞれ係数によってスケーリングされた前記光センサモジュールからの平均値、ハイ値およびロー値の組み合わせに基づいてもよい。
【００１５】
前記システムは、実質的にデジタル回路を備えてもよい。
前記駆動回路のための前記制御値は、デジタル計算機能によって計算されてもよい。
前記システムは、実質的にアナログ回路を備えてもよい。
【００１６】
第２の態様によれば、光ファイバ通信システムで少なくとも２つのデータバーストのシーケンスを送信するための方法が提供される。この方法は、規定のバースト期間中のデータ送信期間の間にデータ入力値を選択すると共に、前記規定のバースト期間中かつ前記データ送信期間の直後の延長期間の間に論理ハイ値および論理ロー値の一方を選択して、少なくとも２つのデータバーストの前記シーケンスについて、少なくとも１つのデータバーストは論理ロー値バーストであり、少なくとも１つのデータバーストは論理ハイ値バーストであるように、データ入力値、論理ハイ値または論理ロー値のうちの１つを選択することと、前記規定のバースト期間中に選択されたデータ入力値、論理ハイ値若しくは論理ロー値のうちの１つまたはゼロ値に対応する電流であって、レーザダイオードが光出力を供給するような前記電流をレーザダイオードに与えることと、前記レーザダイオードの光出力に対応する出力であって、バーストの前記シーケンスにおける前記論理ハイ値および前記論理ロー値に対応した前記レーザダイオードの光出力に比例する電気出力を提供すると共に、バーストの前記シーケンス中の前記データ送信期間の間だけ前記レーザダイオードの光出力に対応する出力の平均値に対応する出力を提供することと、前記レーザダイオードの光信号出力パワーレベルに関する所望の値を受信することと、前記レーザダイオードの光出力に対応する前記出力および前記所望の値を使用して駆動回路に制御値を提供することと、を含む。
【００１７】
前記方法は、前記レーザダイオードの光出力の平均パワー、論理ハイを表す前記レーザダイオードの光出力パワー、論理ローを表す前記レーザダイオードの光出力パワー、および前記レーザダイオードの光出力の変調指数のうちの少なくとも１つを制御するために前記制御値を適用することを更に含んでもよい。
【００１８】
前記電流は、定常成分と可変成分とを含んでもよい。
前記方法は、バイアス制御値と変調制御値との組み合わせに応じて、前記レーザダイオードに供給される前記電流を設定することを更に含んでもよい。
前記レーザダイオードに供給される前記電流を設定することは、前記バイアス制御値および前記変調制御値に基づいて、前記レーザダイオードに供給されるバイアス電流および変調電流の少なくとも一方を設定することを含んでもよい。
前記電流を供給することは、前記レーザダイオードにバイアス電流を供給することを更に含んでもよい。
前記電流を供給することは、前記レーザダイオードに変調電流を供給することを更に含んでもよい。
【００１９】
前記レーザダイオードに供給される前記電流を設定することは、平均値と変調値との組み合わせに応じて、前記電流を設定することを含んでもよい。
前記バースト期間は、バーストイネーブル信号によってゲート制御されてもよい。
前記方法は、所望の論理ハイおよび論理ロー光出力パワーレベルを伝えるように前記制御値を適用することを更に含んでもよい。
前記延長期間は、前記出力を提供する整定時間より長くてもよい。
【００２０】
データ入力値、論理ハイ値または論理ロー値のうちの１つを選択することは、連続する延長期間ごとに前記論理ハイ値および前記論理ロー値を交互に選択することを含んでもよい。
データ入力値、論理ハイ値または論理ロー値のうちの１つを選択することは、予め定められたシーケンスに従って、連続する延長期間ごとに前記論理ハイ値または前記論理ロー値を選択することを含んでもよい。
データ入力値、論理ハイ値または論理ロー値のうちの１つを選択することは、前記論理ハイ値が選択された延長期間の直後に前記論理ロー値を選択することを含んでもよい。
【００２１】
データ入力値、論理ハイ値または論理ロー値のうちの１つを選択することは、セレクタスイッチ機能を使用して選択することを含んでもよい。
データ入力値、論理ハイ値または論理ロー値のうちの１つを選択することは、前記延長期間の時間よりも大幅に短い時間内に、前記データ入力値、前記論理ハイ値および前記論理ロー値の間で切り替えることを含んでもよい。
前記レーザダイオードの光出力に対応する前記出力および前記駆動回路に制御値を供給するための前記所望の値を使用することは、それぞれ係数によってスケーリングされた前記光センサモジュールからの平均値、ハイ値およびロー値の組み合わせに基づいて制御値を供給することを含んでもよい。
【００２２】
第３の態様によれば、光ファイバ通信システムで少なくとも２つのデータバーストのシーケンスを送信するためのシステムが提供される。このシステムは、規定のバースト期間中のデータ送信期間の間にデータ入力値を選択すると共に、前記規定のバースト期間中かつ前記データ送信期間の直後の延長期間の間に論理ハイ値および論理ロー値の一方を選択するように構成され、少なくとも２つのデータバーストの前記シーケンスについて、少なくとも１つのデータバーストは論理ロー値バーストであり、少なくとも１つのデータバーストは論理ハイ値バーストであるように、データ入力値、論理ハイ値または論理ロー値のうちの１つを選択するための手段と、前記規定のバースト期間中に前記選択するための手段によって選択されたデータ入力値、論理ハイ値若しくは論理ロー値のうちの１つまたはゼロ値に対応する電流であって、レーザダイオードが光出力を供給するような前記電流をレーザダイオードに与えるための手段と、前記レーザダイオードの光出力に対応するセンサモジュール出力であって、バーストの前記シーケンスにおける前記論理ハイ値および前記論理ロー値に対応した前記レーザダイオードの光出力に比例する電気出力を与える前記センサモジュール出力を提供するように構成され、さらに、バーストの前記シーケンス中の前記データ送信期間の間だけ前記センサモジュール出力の平均値に対応する出力を提供する、前記センサモジュール出力を提供するための手段と、前記レーザダイオードの光信号出力パワーレベルに関する所望の値を受信すると共に、前記論理ハイ値および前記論理ロー値に対応した前記レーザダイオードの光出力パワーレベルに比例する前記出力を前記光センサモジュールから受信し、かつ、バーストの前記シーケンス中の前記データ送信期間の間だけ前記センサモジュール出力の平均値に対応した前記出力を受信し、前記光センサモジュールからのそれら出力および前記所望の値を使用して、前記電流をレーザダイオードに与えるための手段に制御値を提供するように構成された制御手段と、を含む。
【００２３】
前記センサモジュール出力を提供するための手段は、フォトダイオード出力パワー検出器を備えていてもよい。
前記センサモジュール出力を提供するための手段は、光センサおよびトランスインピーダンス型増幅器を備えていてもよく、該トランスインピーダンス型増幅器が前記センサモジュール出力を提供するように構成される。
【００２４】
前記制御値は、前記レーザダイオードの光出力の平均パワー、論理ハイを表す前記レーザダイオードの光出力パワー、論理ローを表す前記レーザダイオードの光出力パワー、および前記レーザダイオードの光出力の変調指数のうちの少なくとも１つを制御するように構成されてもよい。
【００２５】
前記電流は、定常成分と可変成分とを含んでもよい。
前記電流をレーザダイオードに与えるための手段は、バイアス制御値と変調制御値との組み合わせに応じて、前記レーザダイオードに与えられる前記電流を設定するように構成されてもよい。
前記電流をレーザダイオードに与えるための手段は、前記制御値に基づいて、前記レーザダイオードに与えられるバイアス電流および変調電流のうちの少なくとも一方を設定するための手段を備えてもよい。
【００２６】
前記電流をレーザダイオードに与えるための手段は、バイアス電流を前記レーザダイオードに与えるための手段を備えてもよい。
前記電流をレーザダイオードに与えるための手段は、変調電流を前記レーザダイオードに与えるための手段を備えてもよい。
前記電流をレーザダイオードに与えるための手段は、平均値と変調値との組み合わせに応じて、前記レーザダイオードに与えられる前記電流を設定するための手段を備えてもよい。
【００２７】
前記バースト期間は、バーストイネーブル信号によってゲート制御されてもよい。
前記制御手段は、前記電流を与えるための手段を制御して所望の論理ハイおよび論理ロー光出力パワーレベルを供給するために、前記制御値を使用するための手段を備えてもよい。
前記延長期間は、前記センサモジュール出力を提供するための手段の整定時間より長くてもよい。
【００２８】
前記選択するための手段は、連続する延長期間ごとに前記論理ハイ値および前記論理ロー値のうちの一方を交互に選択するように構成されてもよい。
前記選択するための手段は、予め定められたシーケンスに従って、連続する延長期間ごとに前記論理ハイ値または前記論理ロー値を選択するように構成されてもよい。
前記選択するための手段は、前記論理ハイ値が選択された延長期間の直後に前記論理ロー値を選択するように構成されてもよい。
前記選択するための手段は、セレクタスイッチ機能に基づき選択するように構成されてもよい。
【００２９】
前記選択するための手段の帯域幅は、前記選択するための手段が、前記延長期間の時間よりも有意に短い時間に、前記データ入力、前記論理ハイ値および前記論理ロー値の間で切り替わるように構成されるようなものであってもよい。
前記制御手段は、それぞれ係数によってスケーリングされた前記光センサモジュール出力を提供するための手段からの平均値、ハイ値およびロー値の組み合わせに基づいて制御値を生成するように構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
ここで本発明を単に一例として添付の図面を参照して説明する。
【００３１】
【図１ａ】一方向の変調電流を用いたバーストモード光ファイバリンクにおける送信器のための典型的な構成を示す。
【図１ｂ】双方向の変調電流を用いたバーストモード光ファイバリンクにおける送信器のための典型的な構成を示す。
【図２】レーザダイオードの出力特性と温度の影響とを示す。
【図３】レーザ特性に湾曲がある場合における従来の推定方法の制限を示す。
【図４】一般的な許容レーザターンオフ時間を有する一般的なデータバーストの構造を示す。
【図５】有効データパケット内に埋め込まれたハイおよびローのリファレンスレベルを有するバーストモード光信号を示す。
【図６】有効データバースト期間内に埋め込まれたローリファレンスレベルを有するバーストモード光信号を示す。
【図７】有効データバースト期間内に埋め込まれたハイリファレンスレベルを有するバーストモード光信号を示す。
【図８】一方向の変調電流を用いた本発明の一実施形態を示す。
【図９】双方向の変調電流を用した本発明の一実施形態を示す。
【図１０】リファレンスレベルを感知するための手段の更なる実施形態を示す。
【図１１】入力からゲート平均値を得るための手段の更なる実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明の実施形態の一般的な原理を単に説明する目的でなされている。例えば、デジタル信号およびデジタル回路を使用して実行されるように説明されている演算は、実質的にアナログ信号およびアナログ回路を使用して達成することもできる。
【００３３】
図１ａおよび図１ｂは、光通信システムに好適な送信器における典型的な構成を示す。レーザダイオード１０１には、定常成分および可変成分を有する電流が駆動回路により供給される。この電流は、変調データ入力１０７内の論理ローレベルを示すためにスイッチング機能１１０によって切り離される変調電流１１６を有する、より小さな定常バイアス電流１１５の形態であってもよい。或いは、入力データストリーム１０７の制御下で光出力に最大値および最小値を生成するために、スイッチ１２０による選択の後に電流を加算および減算する双方向変調電流１２６，１２７を有する平均電流１２５の形態であってもよい。これらの電流は、一方向の変調電流の場合にはデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１１１，１１２によって、或いは、双方向の変調電流の場合にはデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１２１，１２２によって提供されてもよく、これらのＤＡＣは、コントローラ機能１１７または１２８によりそれぞれ設定された各デジタル値１１３，１１４または１２３，１２４によって制御される電流出力を有する。
【００３４】
バーストモードで動作するとき、これらの電流は、送信バーストの規定の長さに対応する更なる信号または複数の信号１０８によって、データバーストにおけるアクティブな送信期間に対応する方法でゲート制御されてもよい。
【００３５】
レーザダイオード１０１の光出力は、モニタフォトダイオード１０２のような光センサによって感知され、その感知された光レベルに比例した電流を生成する。当該電流は直接感知されてもよいが、より一般的にはトランスインピーダンス型増幅器１０３によって電圧１０５に変換されてもよい。モニタフォトダイオード１０２とトランスインピーダンス型増幅器１０３との組み合わせは、通常、メインデータチャネル帯域幅よりも実質的に小さい帯域幅を有する。このモニタ値１０５は、アナログ−デジタル変換器１０４によってデジタル形式１０６に変換されてもよく、これらのデータは、何等かのアルゴリズムに従って、レーザダイオードの電流レベルを計算し設定するためにコントローラ１１７または１２８よって使用されてもよい。モニタダイオード１０２およびその関連する増幅器１０３は、通常、レーザ１０１によって送信されるデータの帯域幅よりはるかに小さい信号帯域幅を有し、モニタチャネル帯域幅のこの制限は、それが送信光信号の最大および最小のピーク値およびトラフ(trough)値の観察可能性を制限するので、任意の送信光レベル制御機構の実現において非常に重要である。
【００３６】
図２は、光通信システムで使用されるような典型的なレーザダイオードの特性を示す図である。レーザダイオードを流れる電流は、変調された光信号を生成するために使用されるとき、最小電流が該レーザ１０１についての閾値２０３を超えると共に、最大電流がデバイスの製造元の定格を下回るように変調される。レーザダイオードが低温であるとき、または電流レベルが比較的低いとき、単純な線形モデル２０１で十分である。しかしながら、レーザダイオードが昇温したとき、またはその特性が経年変化するにつれて、閾値電流は変化し（２０４）、電流と光出力の関係はより湾曲した形状２０２を示すことがある。したがって、システムの寿命に亘って動作中に所望の光出力および所望の変調度を維持することは簡単ではない。
【００３７】
所与の実際的なシステムでは、信頼性のある通信を確立するために必要な信号レベルに関して、レーザの平均動作パワーが規定のレベルに設定されるように最大電流を設定することができる。そのようなシステムにおける重要なパラメータは、通常は消光比（ＥＲ）と呼ばれる最大光出力と最小光出力の比であり、これは受信機の信号対雑音レベルに影響する。ＥＲは、最小および最大のレーザダイオード電流値の関数であり、単純な線形関係として表されることもあるが、実際にはこれは正確な表現ではない。
【００３８】
図３は、高温でのレーザダイオードの平均光パワー３０３が、特定の最小光出力レベル３０１および最大光出力レベル３０２を生成するために必要な最小レーザ駆動電流レベル３０５および最大レーザ駆動電流レベル３０６を正確に推定するための基礎として適切ではなく、したがって、所望のＥＲを維持する方法として適切でないことを示している。監視される平均光出力に対応する駆動電流３０４は、実際の最小電流レベル３０５および最大電流レベル３０６の平均値にはならない。
【００３９】
システムが連続的なデータストリームで動作する場合、レーザは定常状態の温度に達することができ、それはモニタするのが比較的容易である。さらに、モニタダイオードシステムからデータを収集し、ピークおよびトラフの光データレベルを測定値の何等かの種類の平均化により測定して、ＥＲおよび平均光パワーの信頼できる推定値を提供するのに十分な時間がある。この目的のためのシステムは、絶対駆動電流レベルの低速変調を多くの場合に使用する先行技術において知られている（例えば、Smith et al, Electronics Letter Vol 14, 1978,および同様の派生的装置）。
【００４０】
図４は、バーストモード動作の仕様（例えば、標準的なＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．２など）に準拠したシステムにおけるデータバーストを送信することを目的とした光信号の一般的な形態を示している。レーザへのバイアス電流は、データ信号１０７がレーザ出力を変調するために使用される前に、バーストイネーブル信号１０８よってゲート制御される。そのような規格では、データバースト４０３の持続時間Ｔ１は正確に定義され、典型的には数１００ナノ秒のオーダーである。データバーストの終わりに、論理値はハイ状態（論理ハイ値）またはロー状態（論理ロー値）であり得ることに留意されたい。そのような規格はまた、典型的にはＴ２をレーザ出力がゼロに戻らなければならない時間間隔４０４と定義する。実際のバイアス制御システムの帯域幅を考慮すると、この間隔は１０ナノ秒のオーダーである（所与の具体例では、１２．８ナノ秒が定義された値である）。
【００４１】
そのようなバーストモードシステムでは、平均パワーおよびＥＲを制御する問題の解決は難しい。バーストが始まる前、レーザは比較的冷たい状態にある。データパケットが送信されるとすぐに、レーザは昇温し始め、通常のバーストの間も昇温し続ける。例えば５回以下の短いトレーニングバースト後にシステムが動作可能であることが規格の要件であり、その間にシステムの動作パラメータが制御されるべきである。動作パラメータを適時に確立するための手段が英国特許第２５３５５５３号明細書（ＧＢ２５３５５５３Ｂ）に開示されており、そこでは、一連のデータバーストの開始時におけるレーザのスロープ効率の推定値を決定するために、定義された振幅トライアルバーストが出力される。平均光出力を監視することだけによってそのような起動システムの動作後に動作条件を維持することは、第１に光パワーの断続的なバーストのために、第２に明確に定義された平均値を有する各バーストにデータコンテンツがあることへの依存のために、一般に満足のいくものではない。この後者の要件は、バースト内のデータ０および１の値の数が実質的に等しいことを要求し、それは保証されないかもしれない。
【００４２】
レーザが実質的に上昇した平均温度まで暖まった最初のトレーニングバーストの後に、レーザ出力のＥＲを正確に制御するための手段を提供することに対する更なる要求が残存する。ピーク値とトラフ値の測定値は、連続モードシステムの場合と同じモニタチャネル帯域幅の制限があるが、信号の断続的な性質によって要求がさらに複雑になり、当該タスクがより困難になる。
【００４３】
本発明の一実施形態では、データ「１」の値および／またはデータ「０」の値を表す光出力の瞬時値、または定義され得るような他の値を迅速かつ正確に推定するための手段が提供されると共に、各データバーストのデータコンテンツ期間中にのみ光出力の平均値を推定する手段も提供され、前記手段の全ては前記バーストのデータコンテンツの修正を必要としない方法で動作する。当該推定値を使用して、所望の出力レベルを供給するために駆動電流の必要値を計算することができると共に、短期間の昇温および／または長期間の経年劣化によるレーザ特性の変化にかかわらずこれらのレベルを維持することができる更なる手段が提供される。当該電流は、システムに応じて、より小さなバイアス電流および一方向の変調電流、または、平均電流および双方向の変調電流の形をとることができる。
【００４４】
図４において、データのバースト後にレーザをオフにする時間は一定の持続時間ではないかもしれないが、データ送信期間４０１の終わりに存在する論理値に依存する可能性が高いことに留意されたい。データ送信期間の終わりにレーザバイアス電流（または平均電流）をハイ状態４０５からオフにするプロセスは、データ送信期間の終わりにレーザバイアス電流をロー状態４０６からオフにする時間よりもかなり長い可能性が高い。このターンオンおよびターンオフ時間は、通常、バイアス電流１１５（または平均電流１２５）を維持する内部回路の応答時間によって決まり、当該回路は、通常、レーザのデータ変調と同じ速度で応答するようには設計されていない。しかしながら、変調データ信号１０７に応答する変調回路１１０または１２０の帯域幅は、データシンボルレートでレーザ電流を切り替えるために必然的に非常に速い。したがって、バイアス電流（または平均電流）制御を使用して「ハイ」状態からオフにするのではなく、変調回路１１０または１２０を使用して、最初にレーザ出力を非常に急速に、通常は数十ピコ秒程度の時間で「ロー」状態へ低減することができる。レーザ出力が上記「ロー」状態になると、完全な消光にオフするタスクははるかに容易になる。さらに、バイアス電流１１５（または平均電流１２５）が、規格によって要求される間隔４０４より実質的に短い時間間隔でバーストイネーブル信号１０８または実質的に同等の信号に応答することを確実にすることは困難なタスクではない。このアプローチは、それほど長くはないがそれでもなおそのようなモニタチャネル回路に典型的な過渡整定時間よりも長い時間間隔を利用可能にする。この知識を用いて、一般の光学的な「ハイ」および「ロー」出力レベルについての有用な測定を実行するために、指定されたターンオフ間隔４０４において利用可能な上記時間を活用することが可能である。
【００４５】
データバーストの短時間延長中における光学的な「ハイ」値および「ロー」値の測定と同時に、バーストのデータコンテンツの送信中における平均光パワーの現在に関する有用な情報を収集することも可能であり、モニタフォトダイオード回路１０５の平均出力は、バースト内のデータ期間中およびモニタ回路によって必要とされる任意の整定時間外でも取得される。そのような平均化のためのゲート制御は、データ入力１０７と他の内部論理信号とのいくつかの組み合わせにおいて、バーストイネーブル信号１０８から容易に導出される。
【００４６】
図５は、ハイレベルおよびローレベルの測定を容易にするために送信信号に巧妙な修正を加えたバーストモードシステムに関連する光レベルを示す。当該修正は、それらがバーストパケット内のデータの通常の伝送に影響を与えず、関連のある伝送規格によって設定された仕様に違反しないようになされる。
【００４７】
上記修正のためのフレームワークを提供するために時間間隔が最初に定義され、その時間間隔は、伝送規格によって許容されるレーザターンオフ時間４０４より実質的に短いものの、モニタチャネル出力１０５の整定時間より実質的に長くなるのに十分長いという条件を満たすのと同時に、バイアス電流制御回路がレーザを完全に消光するために期間４０４内に十分な残り時間を与える。本発明の特徴は、未処理のデータ信号１０７を修正された形態のレーザ変調信号５０１で置き換えることであり、各バーストの終わりの既知の論理値が延長期間Ｔ３，５０２の間保持される。同時に、レーザへのバイアス電流１１５（または平均電流１２５）は、そのバーストのデータが終了した後、規定された期間、バイアス（または平均）および変調回路がアクティブのままとなるように、バーストイネーブル信号（レーザ電流イネーブル制御信号５０６）の修正バージョンによって制御される。
【００４８】
データバーストのこの延長部分の論理値は、図５の５０３で示される「１」と図５の５０４で示される「０」との間で交互になるようにタイミングよく作られてもよい。或いは、データバーストのこの延長部分の論理値は、図６に示されるように、いくつかの連続したデータバーストに対して「０」に設定されてもよい。或いは、データバーストのこの延長部分の論理値は、図７に示されるように、いくつかの連続するデータバーストに対して「１」に設定されてもよい。この論理値保持期間５０２の持続時間は、モニタチャネル出力１０５が実質的に正確な測定結果に落ち着くことができるように十分に長くなるようにされる。データバーストの終わりに保持された論理値が「１」である場合、レーザ変調電流１１５（または双方向変調電流の場合は１２５）は、この延長期間５０２の終わりに、データ変調回路１１０（または双方向変調電流の場合は１２０）へのレーザ電流イネーブル制御信号５０６のコマンドエッジ５０５によって「０」に戻される。このようにして、レーザ電流は、遥かに遅いバイアス電流制御によってではなく、典型的には数十ピコ秒で、広帯域幅変調回路機能によって、実質的にその消光状態に向かって減少する。この状態に達するとすぐに、バイアス電流１１５（または平均電流１２５）および変調電流１１６（または双方向変調の場合には１２６および１２７）が、レーザ電流制御信号５０６によってオフにされると共に、レーザのトータル電流が、関連する規格によって許容される時間の終了前にゼロまで減衰する。したがって、これら若しくは実質的に同様の手段によって、モニタ出力１０５は、先行技術においてしばしばそうであるように特定のデータパターンおよび／またはランレングスから生じる著しい制限なしに、論理ハイ「１」および論理ロー「０」の両方のデータ状態の間に、適正で一般的な光出力の実質的に正確な推定値を提供することができる。
【００４９】
データバースト期間中、データ入力１０７および他の内部信号と組み合わせたバーストイネーブル信号１０８を使用して、完全にデータ送信期間内の期間アクティブであり、典型的には、前記データ送信期間の殆どの間アクティブであるゲート信号５０８を提供し、そのゲート信号は、平均化機能がモニタチャネル出力１０５から平均値を計算することを可能にするために使用される。前記ゲート信号５０８は、データバーストの開始から生じ且つモニタチャネルの制限された帯域幅の結果として生じるモニタチャネル出力の予想される整定時間の後にのみアクティブになるように構成される。バーストイネーブル信号の開始からの遅延に対するこの要件は、典型的には数データシンボル期間程度である。平均化機能は、一実施形態では、バーストの終わりに平均値を保持し、単一のバーストに基づく推定値ではなくローリング平均を作成するために、次のバーストの間に新しい入力信号とある程度比例して、保持した平均値を使用することができる。
【００５０】
複数のデータバーストから得られたこれらの測定値から、光学的「０」、光学的「１」および光学的平均を表すアナログ値をデジタル形式に変換することができ、これらの値を組み合わせた単純なアルゴリズムを用いて、ノイズおよびエラーに対する感受性を最小にする有利な方法で一般的な消光比および平均光パワーを決定することができる。また、前記アルゴリズムは、ＥＲおよび平均パワーがシステムの望ましい目標値と一致するように、変調電流１１６（または双方向変調の場合には１２６および１２７）およびバイアス電流１１５（または対応する平均電流１２５）に対する必要な調整を決定することができる。
【００５１】
図８は、本発明の一実施形態による構成を示す。バイアス電流１１５は、電流出力デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１１１によって設定され、変調電流１１６は、他のＤＡＣ１１２によって同様に設定される。それらのＤＡＣのための制御デジタル値はデジタル計算機能８２６によって決定され、該デジタル計算機能８２６は、その入力をシステムフィードバック値と所望の平均パワー１３１および変調深度１３２（またはＥＲ）に対応するデジタル入力とから取得する。変調回路１１０は、入来するデータ入力１０７によって直接制御されず、選択回路、例えばセレクタスイッチ機能８１３によって、データ入力１０７と論理「１」または論理「０」との間でその入力を切り替えることができる。データバーストの開始を示すためにバーストイネーブル信号１０８がアサートされると、論理制御機能８１１は、セレクタ８１３を使用して変調入力経路を設定し、入力データを変調回路１１０に直接渡す。変調された光信号がレーザ１０１によって生成され、モニタダイオード１０２とそれに関連する増幅器１０３とによって帯域制限されたモニタ信号１０５が生成される。このモニタ信号１０５は、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）８２０によってデジタル値８２１に直接変換される。データバーストのデータ送信部分の間、この出力８２１を使用することができるが、それはこのチャネルの帯域幅制限のために制限された値のものとなる。データペイロードの終わりに、バーストイネーブル信号１０８はこの送信期間の終わりを示す。
【００５２】
従来のシステムでは、バーストイネーブル信号１０８をデアサートすると、変調電流１１６およびバイアス電流１１５を完全に無効になる。本発明のこの実施形態によれば、制御論理８１１は、所定の延期時間をとり、バイアス電流および変調電流をオンに保持する。付加的なバースト状態信号８１０は、各データバーストと共に必要に応じて論理値を変更することができ、バーストを「ハイ」または「ロー」として効果的に指定することができる。例示的な具体化として、バーストが「ハイ」として指定されている場合、バーストの終わりの延期中に、変調入力セレクタ８１３は、光出力がハイレベル３０２に保持されるように論理「１」５０３に設定される。この変調光学値は、上記モニタの制限された帯域幅にもかかわらずモニタチャネルが正確な測定を行うのに十分に長いが、伝送規格で許容される時間４０４内にレーザを完全に消光する時間として十分に短い期間５０２の間保持される。モニタチャネル出力１０５はデジタル形式８２１に変換され、次にバースト状態信号８１０によってイネーブルされた論理ゲート８２２を介して適切な時点で第１のレジスタ８２４に渡される。そして、このレジスタは、測定された光学的な「ハイ」の値を計算機能８２６に与える。
【００５３】
この延長期間５０３の終わりに、変調セレクタは、論理「１」を選択したままにするかまたは論理「０」に設定され、通常の変調回路１１０を使用してレーザ変調電流１１６を除去し、それによって光出力を非常に急速に減少させる。同じ瞬間５０５において、制御論理８１１は、バイアス電流ＤＡＣ１１１および変調電流ＤＡＣ１１２に出力電流を停止するように命令し、その結果、レーザ１０１は、関連する通信規格によって要求される期間４０４内に完全に消光する。
【００５４】
バースト状態信号８１０によってバーストが「ロー」として指定されている場合、データペイロードの終わりに、変調セレクタ８１３は論理「０」５０４に設定され、レーザ出力はローレベル３０１になる。バーストデータペイロードの最後のシンボルがバーストの終わりに論理「１」を必要としたとしても、通常の変調回路１１０を使用することによって論理「０」への遷移を非常に高速に行うことができる。やはり、この変調光学値は、モニタチャネルがその制限された帯域幅にもかかわらず正確な測定を行うのに十分長いが、伝送規格で許容されている時間４０４内にレーザを完全に消光する時間として十分に短い期間５０２の間保持される。モニタチャネル出力１０５は、デジタル形式８２１に変換され、次にバースト状態信号８１０の論理補数によってイネーブルされる論理ゲート８２３を介して第２のレジスタ８２５に適切な時点で渡される。そして、このレジスタは、測定された光学的「ロー」値を計算機能８２６に与える。
【００５５】
１つの便利な構成は、バーストを交互に「ハイ」および「ロー」に指定することであろう。しかし、本発明はまた、あるレベルの推定値を他のレベルよりも早く取得する必要がある場合、または、システムの他の要件を考慮に入れる必要がある場合、例えばノイズがいずれかのレベルでより重要な場合に、他の何等かの「ハイ」および「ロー」状態のシーケンスを使用してもよい。
【００５６】
また、各データバースト中に、モニタダイオード１０２および関連回路１０３の出力１０５は、ゲート信号５０８によって命令されたときにのみ動作する平均化機能８０４に渡される。この平均化機能は、ゲート信号５０８によってイネーブルにされる期間にわたって、その入力に提示された信号の平均を提供し、ゲート信号が平均化を停止すべきであることを示すときに結果を保持することができる。ゲート信号５０８の終わりは、平均化機能がデータバースト５０４の延長期間中のレーザ出力の「ハイ」または「ロー」状態への設定を考慮しないことを保証することに留意されたい。前記平均化機能は、以前の平均値の各計算を考慮してもよく、そのような機能を使用するときに当業者によって一般的な方法で行われるように、応答時間およびノイズ耐性を最適化するために定義される重み付けまたは減衰率を使用することができる。前記平均化機能８０４の出力８０５はＡＤＣ８０６に渡され、各データバーストの終了後にデジタル形式に変換されてレジスタ８０７に渡される。このデジタル形式への変換のタイミングは、制御信号８０１の使用によって簡便に同期させることができる。前記レジスタ８０７の出力も計算機能８２６に渡される。
【００５７】
次に、計算機能８２６は、光学的「ハイ」値、光学的「ロー」値および光学的平均値に関する推定値を取得し、また、平均値１３１およびＥＲ１３２についての必要な目標値入力を取得し、簡単な計算を用いて新しいバイアス電流制御値１１３および新しい変調電流値１１４を得る。その計算は、実際の応用において各チャンネルから得られる達成された信号品質に応じて、該計算への各入力に対して「０」から「１」までの範囲のいくつかのスケーリング係数を使用し、光学的「ハイ」、光学的「ロー」および光学的平均を考慮することができる。前記計算は、算出されたＥＲ値および平均値と、対応する要求ＥＲ値および平均値との間の誤差が最小化されて、無視できる若しくは許容できるレベルになるように実行される。このプロセスは、「ハイ」および「ロー」バーストの数回の繰り返しと数回の平均操作とを必要とし、システムの正確な収束速度は、特定のアプリケーションにおいて前記入力および他のシステム変数に対して選択されたスケーリング係数に依存する。
【００５８】
これらのスケーリング係数の数値は固定でも可変でもよい。例えば、係数は製造時および試験時に決定され、システムに格納されてもよい。或いは、ユーザは、試験中に、または延長動作を監視した結果として、係数の数値を決定し、これらの監視から値を最適化し、それらをシステムに格納することができる。他の代案として、システムが他の性能情報を使用し、あるいは定義された開始値から開始して適応的に使用されている間に、係数を変更する能力を有するコントローラ機能が構築されてもよい。
【００５９】
図９は、本発明の第２の実施形態による構成を示している。この構成において、計算機能８２６は、光学的「ハイ」値、光学的「ロー」値および光学平均値についての推定値を取得すると共に、平均値１３１およびＥＲ１３２についての必要な目標値入力も取得し、そして、簡単な計算を用いて新しい平均電流制御値１２３および新しい双方向変調電流値１２４を得る。その計算は、同様に、実際の応用において各チャンネルから得られる達成された信号品質に応じて、該計算への各入力に対して「０」から「１」までの範囲のいくつかのスケーリング係数を使用し、光学的「ハイ」、光学的「ロー」および光学的平均を考慮することができる。前記計算は、算出されたＥＲ値および平均値と、対応する要求ＥＲ値および平均値との間の誤差が最小化されて、無視できる若しくは許容できるレベルになるように実行される。このプロセスは、「ハイ」および「ロー」バーストの数回の繰り返しと数回の平均操作とを必要とし、システムの正確な収束速度は、特定のアプリケーションにおいて前記入力および他のシステム変数に対して選択されたスケーリング係数に依存する。
【００６０】
これらのスケーリング係数の数値は固定でも可変でもよい。例えば、係数は製造時および試験時に決定され、システムに格納されてもよい。或いは、ユーザは、試験中に、または延長動作を監視した結果として、係数の数値を決定し、これらの監視から値を最適化し、それらをシステムに格納することができる。他の代案として、システムが他の性能情報を使用し、あるいは定義された開始値から開始して適応的に使用されている間に、係数を変更する能力を有するコントローラ機能が構築されてもよい。
【００６１】
図１０は、従来のＡＤＣ機能を用いることなく、光学的「ハイ」レベルおよび光学的「ロー」レベルの推定に関するデジタル情報を提供するためにシステム内で使用され得る構成の実施形態を示す。アナログ入力１００７は、比較器１００４において、ある所望の基準値１００３と比較される。前記比較器の出力は、イネーブルサンプリングクロック信号１００９が存在するときにカウンタ１００６がインクリメントまたはデクリメントされるように、ある論理機能１００５において選択信号１００８でゲート制御されてもよい。これらの手段により、デジタル出力１０１０は、入力信号１００７と基準値１００３との間の差の符号に応じて増減する。この値１０１０が、本明細書で提示されているシステムのような何らかの閉ループシステムで使用されている場合、入力信号１００７の値は基準値１００３に近づいて等しくなる傾向がある。デジタル形式１００１の基準をアナログ基準１００３に変換するためにＤＡＣ１００２を使用することは便利である。
【００６２】
図１１は、アナログ入力信号１１０１からゲート平均値を取得する簡単な手段の一実施形態を示す。前記アナログ入力信号１１０１は、ゲート信号８０３の制御下で、スイッチング機能１１０７を介して増幅器１１０３、抵抗器１１０５、およびコンデンサ１１０４を含むアナログ積分器に渡される。スイッチ１１０７が閉じている間、積分増幅器１１０３の出力１１０２は、入力信号１１０１の瞬時の符号および大きさに応じて上昇または下降する。ゲート信号８０３の制御下でスイッチ１１０７が開かれると、積分および平均化動作が停止し、その値が保持される。出力値のドリフトは、使用されている部品の電気的な不完全性によるものである。平均化操作のために何らかの減衰機能を持つことが望ましい。図示されている簡単で便利な方法は、これらの構成要素の相対値によって設定されたある速度で出力が減衰することを可能にするスイッチ１１０８によって、キャパシタンス１１０４の両端に抵抗１１０６を接続することである。
【００６３】
多数のデータバーストに亘って、システムは、誤差が最小になるように電流を調整し、よって、レーザは、実質的に所望の平均光出力および実質的に所望のＥＲで動作することになる。
【００６４】
本発明を特定の実施例およびその可能な実施形態を参照して説明してきたが、これらは決して本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、他の多くの可能な実施形態、変更および改良を本発明に組み込むことができ、または本発明と共に組み込むことができることは明らかである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
2019145785000001.pdf