(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＤの特性に合わせて最適な調整が可能であり、検査直行率を向上させることが可能な光トランシーバのレーザダイオード調整方法を提供する。【解決手段】レーザダイオードを複数内蔵した光トランシーバにおいて複数のレーザダイオードそれぞれの駆動状態を調整する方法であって、複数のレーザダイオードそれぞれの駆動電流に対する光出力パワーの特性を測定し、当該測定した特性に基づき複数のレーザダイオードを複数のランクにランク分けするランク分け工程Ｓ３と、各ランクにランク分けされた各レーザダイオードに対して、ランクごとに異なる調整を行う調整工程Ｓ４と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードを複数内蔵した光トランシーバにおいて前記複数のレーザダイオードそれぞれの駆動状態を調整する方法であって、
前記複数のレーザダイオードそれぞれの駆動電流に対する光出力パワーの特性を測定し、当該測定した特性に基づき前記複数のレーザダイオードを複数のランクにランク分けするランク分け工程と、
各ランクにランク分けされた前記各レーザダイオードに対して、ランクごとに異なる調整を行う調整工程と、
を備えたことを特徴とする光トランシーバのレーザダイオード調整方法。
【請求項２】
前記ランク分け工程は、測定された駆動電流に対する光出力パワーと、予め設定された閾値とを比較して、前記各レーザダイオードのランク分けを行うように構成される
請求項１記載の光トランシーバのレーザダイオード調整方法。
【請求項３】
前記調整工程は、
前記測定された駆動電流に対する光出力パワーが大きいランクの前記レーザダイオードに対しては、駆動電流が所望の値となるように調整を行い、
前記測定された駆動電流に対する光出力パワーが小さいランクの前記レーザダイオードに対しては、光出力パワーが所望の値となるように調整を行うように構成される
請求項２記載の光トランシーバのレーザダイオード調整方法。
【請求項４】
前記調整工程の後、全ての前記レーザダイオードの駆動電流の和を求め、当該駆動電流の和が予め設定した駆動電流用閾値よりも大きいとき、任意の前記レーザダイオードの駆動電流を補正することで、前記駆動電流の和が前記駆動電流用閾値以下となるように補正する駆動電流補正工程をさらに備える
請求項１〜３いずれかに記載の光トランシーバのレーザダイオード調整方法。
【請求項５】
前記光トランシーバは、波長が異なる前記レーザダイオードを複数個内蔵した波長多重型光トランシーバである
請求項１〜４いずれかに記載の光トランシーバのレーザダイオード調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光トランシーバのレーザダイオード調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の光トランシーバでは、１０Ｇｂｉｔ／ｓｅｃから４０Ｇｂｉｔ／ｓｅｃの大容量信号を伝送可能なものが広く使用されており、さらに１００Ｇｂｉｔ／ｓｅｃの伝送が可能な光トランシーバが開発されている。また、複数個のレーザダイオード（以下、ＬＤという）やフォトダイオード（以下、ＰＤという）を内蔵し、波長を多重化して１本の光ファイバで信号伝送する技術を適用した波長多重型光トランシーバも製品化されている。
【０００３】
光トランシーバに実装されたＬＤの駆動状態は、マイクロコントローラ（以下、マイコンという）により制御されるのが一般的である。光トランシーバでは、想定される全ての動作条件において光学特性や電気特性の仕様を満足できるように、ＬＤの駆動状態の設定を調整する必要がある。
【０００４】
光トランシーバにおけるＬＤの調整は、ＬＤが所望の状態で駆動されるようなマイコンの設定を見つけ出すことにより行われる。従来の光トランシーバのＬＤ調整方法では、ＬＤの駆動電流または光出力パワーが所望の値になるようなマイコンの設定を見出し、その後、消光比（光出力オンとオフの比）が所望の値になるようなマイコンの設定を見出すのが一般的である。
【０００５】
具体的には、ＬＤの光出力パワーを所望の値（狙い値、目標値）に調整する場合には、任意の設定値をマイコンに書き込み、そのときの光出力パワーを光パワーメータで読み込むことを繰り返すことで、光出力パワーが所望の値となるマイコンの設定値を見出す。
【０００６】
他方、ＬＤの駆動電流を所望の値に調整する場合には、任意の設定値をマイコンに書き込み、そのときの駆動電流の電流値を読み込むことを繰り返すことで、駆動電流の電流値が所望の値となるマイコンの設定値を見出す。駆動電流の電流値は、光トランシーバが駆動電流のモニタ機能を有するときは、そのモニタ電流値から求めることができる。
【０００７】
ＬＤの駆動電流または光出力パワーが所望の値になるように調整を行った後、消光比が所望の値になるように調整を行う。具体的には、マイコンへの設定値の書き込みと、デジタルコミュニケーションアナライザによる消光比測定とを繰り返すことで、消光比が所望の値となるマイコンの設定値を見出す。
【０００８】
ＬＤを複数個内蔵した光トランシーバ、例えば、波長が異なるＬＤを複数個内蔵したＴＯＳＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｂ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）が実装された波長多重型光トランシーバでは、各々のＬＤについて上述の調整を実行することになる。
【０００９】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−１５７６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、ＬＤの特性には個体差がある。そのため、ＬＤを複数個内蔵した光トランシーバにおいては、例えば、あるＬＤでは駆動電流をあまり流さなくても所望の値の光出力パワーを得られるが、他のＬＤでは所望の値の光出力パワーを得るために大きい駆動電流を流す必要がある、といった場合も考えられる。
【００１２】
ＬＤの特性にばらつきが大きい場合、波長多重型光トランシーバ等の複数個あるＬＤについて光出力パワーを一律に同じ値とする調整を行うと、各ＬＤの駆動電流がばらつく。複数個あるＬＤが全て小さい電流で駆動できればよいが、大電流を流さないと所望の光出力パワーが得られないＬＤが多い場合には、消費電流特性の仕様を満足できないおそれがある。
【００１３】
他方、複数個のＬＤの駆動電流を一律に同じ値とする調整を行うと、各ＬＤの光出力パワーがばらつく。この場合、消費電力特性の仕様を満足することはできるが、光出力パワーが小さくなり所望の光出力特性を満足できなくなるおそれがある。複数個あるＬＤの光出力特性が１個でも不合格となると、光トランシーバとして不合格となるので、検査直行率が低下してしまうという問題が発生する。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ＬＤの特性に合わせて最適な調整が可能であり、検査直行率を向上させることが可能な光トランシーバのレーザダイオード調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、レーザダイオードを複数内蔵した光トランシーバにおいて前記複数のレーザダイオードそれぞれの駆動状態を調整する方法であって、前記複数のレーザダイオードそれぞれの駆動電流に対する光出力パワーの特性を測定し、当該測定した特性に基づき前記複数のレーザダイオードを複数のランクにランク分けするランク分け工程と、各ランクにランク分けされた前記各レーザダイオードに対して、ランクごとに異なる調整を行う調整工程と、を備えた光トランシーバのレーザダイオード調整方法である。
【００１６】
前記ランク分け工程は、測定された駆動電流に対する光出力パワーと、予め設定された閾値とを比較して、前記各レーザダイオードのランク分けを行うように構成されてもよい。
【００１７】
前記調整工程は、前記測定された駆動電流に対する光出力パワーが大きいランクの前記レーザダイオードに対しては、駆動電流が所望の値となるように調整を行い、前記測定された駆動電流に対する光出力パワーが小さいランクの前記レーザダイオードに対しては、光出力パワーが所望の値となるように調整を行うように構成されてもよい。
【００１８】
前記調整工程の後、全ての前記レーザダイオードの駆動電流の和を求め、当該駆動電流の和が予め設定した駆動電流用閾値よりも大きいとき、任意の前記レーザダイオードの駆動電流を補正することで、前記駆動電流の和が前記駆動電流用閾値以下となるように補正する駆動電流補正工程をさらに備えてもよい。
【００１９】
前記光トランシーバは、波長が異なる前記レーザダイオードを複数個内蔵した波長多重型光トランシーバであってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＬＤの特性に合わせて最適な調整が可能であり、検査直行率を向上させることが可能な光トランシーバのレーザダイオード調整方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る光トランシーバのレーザダイオード調整方法のフロー図である。
【図２】図１のランク分け工程のフロー図である。
【図３】図１の調整工程のフロー図である。
【図４】図１の駆動電流補正工程のフロー図である。
【図５】本発明において、駆動電流と光出力パワーの関係の一例を示す図である。
【図６】本発明の一変形例において、任意の駆動電流に対する光出力パワーを求める際のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る光トランシーバのレーザダイオード調整方法のフロー図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態に係る光トランシーバのレーザダイオード（以下、ＬＤという）調整方法は、ＬＤを複数内蔵した光トランシーバにおいて複数のＬＤそれぞれの駆動状態を調整する方法であって、複数のＬＤそれぞれの駆動電流に対する光出力パワーの特性を測定し、当該測定した特性に基づき複数のレーザダイオードを複数のランクにランク分けするランク分け工程（ステップＳ３）と、各ランクにランク分けされた各ＬＤに対して、ランクごとに異なる調整を行う調整工程（ステップＳ４）と、を備えている。
【００２５】
また、本実施形態に係る光トランシーバのＬＤ調整方法は、調整工程の後、全てのＬＤの駆動電流の和を求め、当該駆動電流の和が予め設定した駆動電流用閾値よりも大きいとき、任意のＬＤの駆動電流を補正することで、駆動電流の和が駆動電流用閾値以下となるように補正する駆動電流補正工程（ステップＳ７）をさらに備えている。
【００２６】
本実施形態で対象とする光トランシーバは、例えば、波長が異なるＬＤを複数個内蔵したＴＯＳＡが実装された波長多重型光トランシーバである。なお、これに限らず、本発明は、複数個のＬＤを内蔵した光トランシーバであれば適用可能である。
【００２７】
以下、本実施形態に係る光トランシーバのＬＤ調整方法のフローを、図１〜４を用いて順次説明する。ここでは、ｎ個（ｎチャンネル）のＬＤを備える場合を説明する。
【００２８】
図１に示すように、まず、ステップＳ１にて変数ｍに初期値１を代入し、ステップＳ２にてチャンネルｍのＬＤを選択した後、ステップＳ３にて、ステップＳ２で選択したＬＤについて、ランク分け工程を行う。
【００２９】
図２に示すようにランク分け工程では、まず、ステップＳ３１にて、駆動電流が基準値ｘ［Ａ］のときの光出力パワーｙ［Ｗ］を読み込む。
【００３０】
ステップＳ３１で読み込む光出力パワーｙを求める方法は特に限定するものではない。例えば、波長多重型光トランシーバでは、複数個のＬＤや光学部品を調芯してＴＯＳＡを組み立てるが、この調芯の際には、ＬＤに駆動電流を流して光出力パワーが最大（あるいは規定された値）になったときにＬＤを固定して、ＴＯＳＡを組み立てる。そこで、この調芯作業の際に用いた駆動電流に対して測定された光出力パワーを用いることで、工数を増やすことなく光出力パワーｙを得ることができる。
【００３１】
その後、ステップＳ３２にて、ステップＳ３１で読み込んだ光出力パワーｙが、予め設定した閾値ａ以下であるかを判断する。ステップＳ３２でＹＥＳと判断された場合、ステップＳ３３にて、当該チャンネルｍのＬＤをランクＡに設定すると共に、光出力パワーの狙い値Ｐｏ＿ｔをＰｏａ［Ｗ］に設定し、リターンする。
【００３２】
ステップＳ３２でＮＯと判断された場合、ステップＳ３４にて、光出力パワーｙが予め設定した閾値ｂ以下であるか、すなわちａ＜ｙ≦ｂの関係を満たすかを判断する。なお、閾値ｂは閾値ａよりも大きい値に設定される。ステップＳ３４でＹＥＳと判断された場合、ステップＳ３５にて、当該チャンネルｍのＬＤをランクＢに設定すると共に、光出力パワーの狙い値Ｐｏ＿ｔをＰｏｂ［Ｗ］に設定し、リターンする。
【００３３】
なお、狙い値Ｐｏ＿ｔの設定値として、ＰｏａはＰｏｂよりも小さい値に設定される。これは、ランクＡのＬＤの方がランクＢのＬＤよりも効率が悪く、Ｐｏａを大きくすると駆動電流が大きくなりすぎるおそれがあるためである。Ｐｏａは、要求される光出力特性を満足するできるだけ小さい値に設定することが望ましい。
【００３４】
ステップＳ３４でＮＯと判断された場合、ステップＳ３６にて、光出力パワーｙが予め設定した閾値ｃ以下であるか、すなわちｂ＜ｙ≦ｃの関係を満たすかを判断する。なお、閾値ｃは閾値ｂよりも大きい値に設定される。ステップＳ３６でＹＥＳと判断された場合、ステップＳ３７にて、当該チャンネルｍのＬＤをランクＣに設定すると共に、駆動電流の狙い値Ｉｂ＿ｔをＩｂｃ［Ａ］に設定し、リターンする。
【００３５】
ステップＳ３６でＮＯと判断された場合、すなわちｃ＜ｙの関係を満たすときには、ステップＳ３８にて、当該チャンネルｍのＬＤをランクＤに設定すると共に、駆動電流の狙い値Ｉｂ＿ｔをＩｂｄ［Ａ］に設定し、リターンする。
【００３６】
なお、狙い値Ｉｂ＿ｔの設定値として、ＩｂｄはＩｂｃよりも小さい値に設定される。これは、ランクＤのＬＤの方がランクＣのＬＤよりも効率が良く、小さい駆動電流でも十分な光出力パワーが得られるためである。
【００３７】
このように、本実施形態では、ステップＳ３のランク分け工程は、ある駆動電流ｘに対する光出力パワーｙと、予め設定された閾値ａ，ｂ，ｃとを比較して、各ＬＤのランク分けを行うように構成されている。
【００３８】
なお、ここでは、Ａ〜Ｄの４つのランクにランク分けを行う場合を説明したが、ランクの数はこれに限定されるものではなく、少なくとも２つ以上のランクが設定されればよい。
【００３９】
図１に戻り、ステップＳ３にてランク分け工程を行った後、ステップＳ４にて調整工程を行う。
【００４０】
図３に示すように、ステップＳ４の調整工程では、まず、ステップＳ４１にて、現在のチャンネルｍのＬＤがランクＡまたはＢかを判断する。
【００４１】
ステップＳ４１でＹＥＳと判断された場合、ステップＳ４２にて、光出力パワー調整処理を行う。光出力パワー調整処理では、任意の設定値をマイコンに書き込み、そのときの光出力パワーを光パワーメータで読み込むことを繰り返すことで、光出力パワーが所望の値（狙い値）となるマイコンの設定値を見出す。ステップＳ４２では、狙い値として、ステップＳ３（ステップＳ３３またはステップＳ３５）にて設定されたＰｏ＿ｔを用いる。ステップＳ４２で光出力パワー調整処理を行った後、リターンする。
【００４２】
ステップＳ４１でＮＯと判断された場合、ステップＳ４３にて、駆動電流調整処理を行う。駆動電流調整処理では、任意の設定値をマイコンに書き込み、そのときの駆動電流の電流値を読み込むことを繰り返すことで、駆動電流の電流値が所望の値（狙い値）となるマイコンの設定値を見出す。ステップＳ４３では、狙い値として、ステップＳ３（ステップＳ３７またはステップＳ３８）にて設定されたＩｂ＿ｔを用いる。ステップＳ４３で駆動電流調整処理を行った後、リターンする。
【００４３】
このように、本実施形態では、ステップＳ４の調整工程は、ある駆動電流ｘに対する光出力パワーｙが大きい、すなわち比較的効率のよいランクＣ，ＤのＬＤに対しては、駆動電流が所望の値となるように調整を行い、ある駆動電流ｘに対する光出力パワーｙが小さい、すなわち比較的効率の悪いランクＡ，Ｂのレーザダイオードに対しては、光出力パワーが所望の値となるように調整を行うように構成されている。
【００４４】
比較的効率の悪いランクＡ，ＢのＬＤを、光出力パワーが所望の値となるように調整を行うことで、確実に光出力特性を満足させることが可能になる。その結果、ランクＡ，ＢのＬＤでは駆動電流が大きくなってしまうことが考えられるが、本実施形態では、比較的効率の良いランクＣ，ＤのＬＤを、駆動電流が所望の値となるように調整しているため、ランクＡ，Ｂの大きい駆動電流を相殺するように、ランクＣ，ＤのＬＤの駆動電流を小さく設定し、光トランシーバ全体で必要な駆動電流を一定の範囲内に抑えることが可能になる。各ランクの条件等をまとめて表１に示す。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
図１に戻り、ステップＳ４の調整工程の後、ステップＳ５にて、ｍがｎと等しいか判断する。ステップＳ５でＮＯと判断された場合、ステップＳ６にてｍをインクリメントした後ステップＳ２に戻り、ＹＥＳと判断された場合、ステップＳ７に進む。つまり、各チャンネルのＬＤそれぞれに対してランク分け工程と調整工程行った後、ステップＳ７に進む。
【００４７】
ステップＳ７では、駆動電流補正工程を行う。図４に示すように、駆動電流補正工程では、まず、ステップＳ７１にて、全ＬＤの駆動電流の和ｚ［Ａ］を計算する。
【００４８】
その後、ステップＳ７２にて、駆動電流の和ｚが予め設定した駆動電流用閾値ｒ以上かを判断する。駆動電流用閾値ｒは、所望の消費電流特性の仕様を満足する値に設定する。ステップＳ７２でＮＯと判断された場合、仕様を満足していることになるため、そのままリターンする。
【００４９】
ステップＳ７２でＹＥＳと判断された場合、駆動電流の和ｚが大きく仕様を満足していないということになるため、ステップＳ７３以降で駆動電流の和ｚを減少させる処理を行う。
【００５０】
ステップＳ７３では、駆動電流補正値Ｉｈを下式
Ｉｈ＝（ｚ−ｒ）／（補正を行うランクのＬＤ数）
より求める。補正を行うランクは、比較的効率の良いランクとすればよく、本実施形態においては、ランクＤ、もしくはランクＤとランクＣとすればよい。
【００５１】
その後、ステップＳ７４にて変数ｍに初期値１をセットした後、ステップＳ７５にてチャンネルｍのＬＤが補正を行うランクかを判断する。ステップＳ７５でＹＥＳと判断された場合、調整工程（ステップＳ４）で調整された駆動電流Ｉｂの値から、ステップＳ７３で求めた駆動電流補正値Ｉｈを減じた値を、新たな駆動電流Ｉｂの設定値とする補正を行う。その後、ステップＳ７７にてｍがｎと等しいかを判断し、ＮＯと判断されれば、ステップＳ７８にてｍをインクリメントしてステップＳ７５に戻る。ステップＳ７７にてＹＥＳと判断された場合、全てのチャンネルのＬＤについて駆動電流の補正が行われたことになるので、リターンする。
【００５２】
図１に戻り、ステップＳ７にて駆動電流補正工程を行った後、ステップＳ８にて変数ｍに初期値１を代入し、ステップＳ９にて消光比調整処理を行う。消光比調整処理では、マイコンへの設定値の書き込みと、デジタルコミュニケーションアナライザによる消光比測定とを繰り返すことで、消光比が所望の値となるマイコンの設定値を見出す。
【００５３】
その後、ステップＳ１０にて、最終的な設定値をマイコンに書き込む。ステップＳ１１では、ｍがｎと等しいかを判断し、ＮＯと判断されれば、ステップＳ１２にてｍをインクリメントしてステップＳ９に戻り、ＹＥＳと判断されれば、ＬＤ調整の処理を終了する。つまり、全てのチャンネルＬＤについて消光比調整処理と最終的な設定値の書き込みを行った後、ＬＤ調整の処理を終了する。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態に係る光トランシーバのＬＤ調整方法では、複数のＬＤそれぞれの駆動電流に対する光出力パワーの特性を測定し、当該測定した特性に基づき複数のＬＤを複数のランクにランク分けするランク分け工程（ステップＳ３）と、各ランクにランク分けされた各ＬＤに対して、ランクごとに異なる調整を行う調整工程（ステップＳ４）と、を備えている。
【００５５】
つまり、本実施形態では、従来のように複数個のＬＤについて一律に同じ調整を行うのではなく、特性に応じてＬＤをランク分けし、ランク毎に異なる調整を行うようにしている。
【００５６】
これにより、ランク毎に最適な調整方法や狙い値を設定することが可能になり、各ＬＤの特性に応じて高精度な調整を行うことが可能になる。すなわち、本実施形態によれば、ＬＤの特性に合わせて最適な調整が可能であり、検査直行率を向上させることが可能になる。
【００５７】
さらに、本実施形態では、調整工程の後、全てのＬＤの駆動電流の和を求め、当該駆動電流の和が予め設定した駆動電流用閾値よりも大きいとき、任意のＬＤの駆動電流を補正することで、駆動電流の和が駆動電流用閾値以下となるように補正する駆動電流補正工程（ステップＳ７）をさらに備えている。
【００５８】
駆動電流補正工程を備えることで、光トランシーバ全体（ＴＯＳＡ全体）での駆動電流を所定値以下に維持し、所望の消費電流特性を確実に満足させることが可能になり、検査直行率をより改善することが可能になる。
【００５９】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、一例として、ある駆動電流ｘでの光出力パワーｙとして、調芯作業の際に予め測定しておいた値を用いる場合を説明したが、これに限らず、測定により求めてもよい。
【００６１】
図５に示すように、駆動電流Ｉｂと光出力パワーＰｏの関係（ＬＤの静特性）は、所定の領域において近似的に一時関数で表すことができる。よって、この領域で２点の測定を行えば、駆動電流Ｉｂと光出力パワーＰｏの関係式を求めることができ、当該関係式を基に、任意の駆動電流ｘでの光出力パワーｙを求めることが可能になる。
【００６２】
より具体的には、図６に示すように、まず、ステップＳ８１にてマイコンに第１の設定値を書き込み、ステップＳ８２にて、当該第１の設定値を書き込んだ際の光出力パワーＰｏ1と駆動電流Ｉｂ1を読み込む。
【００６３】
その後、ステップＳ８３にてマイコンに第２の設定値を書き込み、ステップＳ８４にて、当該第２の設定値を書き込んだ際の光出力パワーＰｏ2と駆動電流Ｉｂ2を読み込む。
【００６４】
その後、ステップＳ８５にて、ステップＳ８２，Ｓ８４で読み込んだ値をそれぞれ下式    Ｐｏ＝Ａ×Ｉｂ＋Ｂ
の関係式に代入し、連立方程式を解くことで、傾きＡと切片Ｂを算出し、駆動電流Ｉｂと光出力パワーＰｏの関係式を求める。
【００６５】
その後、ステップＳ８６にて、求めた関係式から、駆動電流をｘとした時の光出力パワーｙを求める。以上の手順により、駆動電流をｘとした時の光出力パワーｙを求めることができる。
【００６６】
なお、上記実施形態では、ある駆動電流ｘでの光出力パワーｙを基準としてランク分けを行ったが、ランク分けの基準はこれに限定されるものではなく、例えば、ある光出力パワーが得られるときの駆動電流の値を基準にランク分けを行うことも可能である。
【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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