(57)【要約】【課題】ノイズやオーバーシュート・アンダーシュートの影響を抑えて駆動電流の振幅を精度よく制御できるレーザダイオード駆動回路を提供する。【解決手段】レーザ駆動回路１ａは、ＰＤ２２からの光電流Ｉｍｏｎを電圧信号である光量信号Ｓｍｏｎ１に変換する電流電圧変換部４と、所定の分布で時間的に変動する重畳信号Ｓｘを光量信号Ｓｍｏｎ１に重畳する信号重畳部６と、重畳信号Ｓｘが重畳された光量信号Ｓｍｏｎ２と閾値電圧Ｖ０との大小関係に応じた二値信号Ｓａを出力する識別部８と、二値信号Ｓａを平均化する平均化部９と、平均化部９からの出力信号Ｓａｖｅに基づく振幅の駆動電流ＩｄをＬＤ２１へ供給する駆動電流生成部３とを備える。【選択図】  図１
2008084963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号に応じた駆動電流をレーザダイオードへ供給して信号光を生成させ、前記信号光を検出するフォトダイオードからの光電流に基づいて前記駆動電流を制御するレーザダイオード駆動回路であって、
前記光電流と閾値とを比較し二値信号を出力する識別部と、
振幅が所定の確率密度分布を有する重畳信号を前記光電流または前記閾値のいずれか一方に重畳する信号重畳部と、
前記二値信号を平均化する第一の平均化部と、
前記第一の平均化部の出力に基づいて前記駆動電流を生成する駆動電流生成部と
を備えることを特徴とする、レーザダイオード駆動回路。
【請求項２】
前記所定の確率密度分布がガウス分布であることを特徴とする、請求項１に記載のレーザダイオード駆動回路。
【請求項３】
前記所定の確率密度分布が、所定の電圧範囲内における一様分布であることを特徴とする、請求項１に記載のレーザダイオード駆動回路。
【請求項４】
前記光電流を光量信号に変換する電流電圧変換部と、
前記振幅を前記電流電圧変換部の変換利得に基づいて制御する制御部と
をさらに備え、
前記識別部は前記光量信号と前記閾値とを比較して前記二値信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載のレーザダイオード駆動回路。
【請求項５】
第二の平均化部と光電流量検出部とをさらに備え、前記第二の平均化部は前記電流電圧変換部の出力信号を平均化して出力し、前記光電流量検出部は前記光電流の平均値を算出し、
前記制御部は、前記第二の平均化部の出力と前記光電流の平均値とより前記電流電圧変換部の変換利得を算出することを特徴とする、請求４に記載のレーザダイオード駆動回路。
【請求項６】
前記光電流を光量信号に変換する電流電圧変換部と、
前記振幅を前記光電流の平均値に基づいて制御する制御部と
をさらに備え、
前記識別部は前記光量信号と前記閾値とを比較して前記二値信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載のレーザダイオード駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザダイオード駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザダイオードから出力される信号光の強度および消光比を安定化するために、モニタ用フォトダイオードからの光電流に基づいて駆動電流量を制御するレーザダイオード駆動回路が知られている。例えば、特許文献１〜４に開示された回路は、モニタ用フォトダイオードからの光電流を電流／電圧変換して電圧信号を生成したのち、ピークホールド回路によって該電圧信号のピークレベルを検出し、該ピークレベルが所定値になるように駆動電流（変調電流）の大きさを制御している。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６９８９７号公報
【特許文献２】特開２０００−３３２３４４号公報
【特許文献３】特開平６−１６４０４９号公報
【特許文献４】特開平９−２８３８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光電流に基づく電圧信号のピークレベルを検出する際、本来の送信信号とは無関係のノイズ成分が電圧信号に重畳していると、ピークホールド回路は、ノイズ成分を含めた電圧信号のピークレベルを保持してしまう。また、光電流に基づく電圧信号においては、いわゆるオーバーシュート（Ｌレベルが継続した後、Ｈレベルのビットが立ち上がる際に、通常のＨレベルより高いレベルまで瞬間的に電圧値が上昇する現象）・アンダーシュート（Ｈレベルが継続した後、Ｌレベルのビットが立ち下がる際に、通常のＬレベルより低いレベルまで瞬間的に電圧値が降下する現象）が生じることがある。例えば、オーバーシュートが生じると、ピークホールド回路は、オーバーシュートによって上昇した電圧値をピークレベルとして保持してしまう。従って、ピークレベルを検出して駆動電流の振幅を制御する回路では、本来のピークレベルに基づいて駆動電流の振幅を精度よく制御することが難しい。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ノイズやオーバーシュート・アンダーシュートの影響を抑えて駆動電流の振幅を精度よく制御できるレーザダイオード駆動回路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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のレーザダイオード駆動回路は、送信信号に応じた駆動電流をレーザダイオードへ供給して信号光を生成させ、前記信号光を検出するフォトダイオードからの光電流に基づいて前記駆動電流を制御するレーザダイオード駆動回路であって、前記光電流と閾値とを比較し二値信号を出力する識別部と、振幅が所定の確率密度分布を有する重畳信号を前記光電流または前記閾値のいずれか一方に重畳する信号重畳部と、前記二値信号を平均化する第一の平均化部と、前記第一の平均化部の出力に基づいて前記駆動電流を生成する駆動電流生成部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記したレーザダイオード駆動回路においては、識別部に入力される前の光電流または閾値のいずれか一方に、重畳信号が重畳される。重畳信号は、所定の確率密度分布を有する信号であり、例えばガウス分布に従って変動する白色雑音や、或いは所定の電圧範囲内に一様に分布する正弦波などが好適に用いられる。以下、白色ガウス雑音が光電流に重畳された場合を例に説明する。このとき、識別部に入力される光電流の値は、白色雑音が重畳される前のＨレベルに相当する電圧値及びＬレベルに相当する電圧値を極大とする二つのガウス分布の重ね合わせに応じた頻度で出現することとなる。
【０００８】
識別部は、白色ガウス雑音が重畳された光電流と閾値とを比較して二値信号を生成する。このとき、重畳前における光電流のＨレベルが大きいほど、光電流が閾値を頻繁に超えることとなり、光電流が閾値を超えたことを示す二値信号値（例えば１［Ｖ］）の合計出現時間が増大する。逆に、重畳前における光電流のＨレベルが小さいほど、光電流が閾値を超える頻度が少なくなり、この二値信号値の合計出現時間が減少する。
【０００９】
そして、二値信号は第一の平均化部により時間的に平均化される。例えば、二値信号値の他方（光電流が閾値を超えないことを示す二値信号値）が０［Ｖ］である場合、第一の平均化部からの出力の大きさは、光電流が閾値を超えたことを示す信号値１［Ｖ］の出現確率と同値となる。すなわち、第一の平均化部からの出力は、白色ガウス雑音が重畳される前の光電流のＨレベルに応じた値となる。従って、第一の平均化部からの出力に基づいて（例えば、第一の平均化部からの出力が所定値に近づくように）、駆動電流生成部が駆動電流の振幅を好適に制御できる。なお、白色ガウス雑音が光電流ではなく閾値に重畳された場合であっても、識別部において上記と同様の二値信号が得られるので、駆動電流の振幅を同様に制御できる。
【００１０】
重畳信号が白色ガウス雑音である場合について説明したが、重畳信号が所定の確率密度分布で時間的に変動する信号であれば、上記作用と同様の作用が得られる。このように、上記したレーザダイオード駆動回路によれば、重畳信号を光電流または閾値に重畳し、光電流が閾値を超える合計時間（すなわち第一の平均化部からの出力）に基づいて駆動電流の振幅を制御するので、光電流にノイズやオーバーシュート・アンダーシュートが含まれていてもその影響は極めて軽微であり、駆動電流の振幅を精度よく制御できる。
【００１１】
また、レーザダイオード駆動回路は、前記所定の確率密度分布がガウス分布であることを特徴としてもよい。また、レーザダイオード駆動回路は、前記所定の確率密度分布が、所定の電圧範囲内における一様分布であることを特徴としてもよい。これらのうち何れかの確率密度分布を有する重畳信号を光電流または閾値に重畳することにより、光電流のＨレベルに応じた二値信号を好適に得ることができる。
【００１２】
また、レーザダイオード駆動回路は、前記光電流を光量信号に変換する電流電圧変換部と、前記振幅を前記電流電圧変換部の変換利得に基づいて制御する制御部とをさらに備え、前記識別部は前記光量信号と前記閾値とを比較して前記二値信号を生成することを特徴としてもよい。これにより、光電流の大きさに対する重畳信号の大きさを適切に調整し、光電流のＨレベルに応じた二値信号を好適に得ることができる。また、この場合、レーザダイオード駆動回路は、第二の平均化部と光電流量検出部とをさらに備え、前記第二の平均化部は前記電流電圧変換部の出力信号を平均化して出力し、前記光電流量検出部は前記光電流の平均値を算出し、前記制御部は、前記第二の平均化部の出力と前記光電流の平均値とより前記電流電圧変換部の変換利得を算出することを特徴としてもよい。
【００１３】
また、レーザダイオード駆動回路は、前記光電流を光量信号に変換する電流電圧変換部と、前記振幅を前記光電流の平均値に基づいて制御する制御部とをさらに備え、前記識別部は前記光量信号と前記閾値とを比較して前記二値信号を生成することを特徴としてもよい。これにより、光電流の大きさに対する重畳信号の大きさを適切に調整し、光電流のＨレベルに応じた二値信号を好適に得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のレーザダイオード駆動回路によれば、ノイズやオーバーシュート・アンダーシュートの影響を抑えて駆動電流の振幅を精度よく制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るレーザダイオード駆動回路の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明によるレーザダイオード駆動回路の第１実施形態として、レーザダイオード駆動回路１ａの構成を示すブロック図である。同図に示すレーザダイオード駆動回路１ａは、光モジュール２を駆動し、光送信器を構成する。光モジュール２は、信号光Ｐを生成するレーザダイオード（以下ＬＤとする）２１といった発光素子と、ＬＤ２１からの信号光Ｐを検出（モニタ）するフォトダイオード（以下ＰＤとする）２２といったモニタ用の受光素子とを有する。ＬＤ２１は、外部からの送信信号ＴＸに応じた変調電流Ｉｍｏｄと定常的なバイアス電流Ｉｂｉａｓとを含む駆動電流Ｉｄをレーザ駆動回路１ａから受け、駆動電流Ｉｄに応じた信号光Ｐを生成する。
【００１７】
ここで、図２（ａ）は、ＬＤ２１の出力特性の一例を示す図である。図２（ａ）において、横軸はＬＤ２１を流れる順方向電流（ＬＤ駆動電流）を示し、縦軸はＬＤ２１の光出力強度を示している。また、図中のＧ１はＬＤ２１の温度が或る値Ｔ１［℃］のときの出力特性を示しており、Ｇ２はＬＤ２１の温度がＴ２（＞Ｔ１）［℃］のときの出力特性を示している。Ｇ１におけるＩｔｈ１、及びＧ２におけるＩｔｈ２は、温度Ｔ１，Ｔ２のそれぞれにおけるＬＤ２１の閾値電流値を示している。
【００１８】
また、図２（ｂ）は、ＬＤ２１から出力される信号光Ｐの波形を示すグラフであり、Ｌレベル時の信号光強度ＰＬとＨレベル時の信号光強度ＰＨとを交互に繰り返す波形を示している。また、図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示す信号光Ｐを出力するために必要な駆動電流Ｉｄの一例を示すグラフである。図２（ｃ）において、Ｇ３は温度Ｔ１［℃］のときに必要な駆動電流Ｉｄの時間波形の一例であり、Ｇ４は温度Ｔ２［℃］のときに必要な駆動電流Ｉｄの時間波形の一例である。なお、図２（ｃ）中のＩｂｉａｓ１は、図１に示したレーザ駆動回路１ａのように、駆動電流生成部３が直接ＬＤ２１に接続されるＤＣ結合の場合のバイアス電流値を示している。また、図２（ｃ）中のＩｂｉａｓ２は、レーザ駆動回路が結合コンデンサを介してＬＤに接続されるＡＣ結合の場合のバイアス電流値を示している。駆動電流Ｉｄは、変調電流Ｉｍｏｄとバイアス電流Ｉｂｉａｓ１（またはＩｂｉａｓ２）との和として与えられる。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、ＬＤ２１の出力特性は、温度により大きく変動する。すなわち、ＬＤ２１の素子温度が高くなると、レーザ発振の閾値電流値Ｉｔｈが大きくなる。従って、ＬＤ２１の素子温度に依らず信号光強度及び消光比を一定に保つためには、図２（ｃ）のＧ３，Ｇ４に示すように、バイアス電流Ｉｂｉａｓ１（Ｉｂｉａｓ２）及び変調電流Ｉｍｏｄを光出力強度に応じて制御する必要がある。そこで、レーザ駆動回路１ａは、送信信号ＴＸに応じた駆動電流ＩｄをＬＤ２１へ供給するとともに、ＰＤ２２からの光電流Ｉｍｏｎに基づいて、駆動電流Ｉｄの大きさ（すなわち、バイアス電流Ｉｂｉａｓ１（Ｉｂｉａｓ２）及び変調電流Ｉｍｏｄの大きさ）を制御する。
【００２０】
再び図１を参照する。本実施形態のレーザ駆動回路１ａは、駆動電流生成部３、電流電圧変換部４、光電流量検出部５、信号重畳部６、定電圧源７、識別部８、平均化部９、差動増幅部１０、及び外部出力端子１５を備える。
【００２１】
駆動電流生成部３は、送信信号ＴＸに応じて変調された駆動電流ＩｄをＬＤ２１へ供給する。駆動電流生成部３は、バイアス電流源３１及び変調電流源３２を有する。バイアス電流源３１は、駆動電流Ｉｄのうち、順方向のバイアス電流Ｉｂｉａｓを生成する。ＬＤ２１のアノードは、電源１２に接続されている。電源１２には、ＬＤ２１用の電源電圧が供給される。また、バイアス電流源３１は、後述する光電流量検出部５からの出力信号Ｓｉを受け、信号Ｓｉが所定値に近づくように、バイアス電流Ｉｂｉａｓを調節する。
【００２２】
変調電流源３２は、駆動電流Ｉｄのうち、送信信号ＴＸに応じた変調電流Ｉｍｏｄを生成する。変調電流源３２は、後述する差動増幅部１０からの信号Ｓｄを入力し、信号Ｓｄが単調増加するように、変調電流Ｉｍｏｄ（すなわち、駆動電流Ｉｄの振幅）を制御する。
【００２３】
なお、本実施形態においてはＬＤ２１のカソードにはバイアス電流源３１が接続されているが、バイアス電流源３１は、ＬＤ２１のアノードと電源１３との間に接続されてもよい。
【００２４】
電流電圧変換部４は、ＰＤ２２が出力する光電流Ｉｍｏｎを電圧信号である光量信号Ｓｍｏｎ１に変換する。電流電圧変換部４は、いわゆるトランスインピーダンスアンプか、またはハイインピーダンスアンプといった回路を含む。電流電圧変換部４は、光電流Ｉｍｏｎを入力し、光電流Ｉｍｏｎに応じた大きさの光量信号Ｓｍｏｎ１を出力する。
【００２５】
光電流量検出部５は、光電流Ｉｍｏｎの平均的な大きさを示す信号Ｓｉを生成する。本実施形態の光電流量検出部５は、光量信号Ｓｍｏｎ１のレベルを平均化することによって信号Ｓｉを生成する。このような光電流量検出部５は、例えば抵抗及び容量からなる積分回路によって構成することができる。光電流量検出部５は、光量信号Ｓｍｏｎ１を入力し、光量信号Ｓｍｏｎ１の平均値を出力信号Ｓｉとして出力する。
【００２６】
信号重畳部６は、後述する識別部８へ入力される光量信号Ｓｍｏｎ１に重畳信号Ｓｘを重畳する。ここで、重畳信号Ｓｘとは、その振幅がガウス分布や一様分布といった所定の確率密度分布を有する信号であり、例えば白色ガウス雑音とすることができる。信号重畳部６は、重畳信号源６１及び加算器６２を含み、加算器６２は、電流電圧変換部４からの光量信号Ｓｍｏｎ１に重畳信号源６１からの重畳信号Ｓｘを重畳した光量信号Ｓｍｏｎ２を識別部８へ出力する。
【００２７】
定電圧源７は、識別部８へ入力される閾値電圧Ｖ０を生成する。なお、本実施形態では閾値電圧Ｖ０を定電圧源７において生成しているが、閾値電圧Ｖ０は、レーザ駆動回路１ａの外部から入力されてもよい。
【００２８】
識別部８は、光量信号Ｓｍｏｎ２と閾値電圧Ｖ０との大小関係に応じた二値信号Ｓａを生成する。その同相入力は加算器６２を介して電流電圧変換部４に接続されており、逆相入力は定電圧源７に接続されている。識別部８は、光量信号Ｓｍｏｎ２が閾値電圧Ｖ０を超えた場合に、二値信号Ｓａとして所定電圧（例えば１Ｖ）を出力する。また、光量信号Ｓｍｏｎ２が閾値電圧Ｖ０よりも小さい場合に、別の所定電圧（例えば０Ｖ）を出力する。
【００２９】
平均化部９は、識別部８から出力された二値信号Ｓａを平均化する、第一の平均化部である。平均化部９は、例えば抵抗及び容量からなる積分回路とすることができる。平均化部９は、二値信号Ｓａを入力し、その平均Ｓａｖｅを出力する。なお、平均化部９の出力は外部出力端子１５にも接続されており、レーザ駆動回路１ａの外部に信号Ｓａｖｅを取り出すことができる。
【００３０】
差動増幅部１０は、平均化部９からの信号Ｓａｖｅと閾値電圧Ｖ１との差を示す差信号Ｓｄを生成する。差動増幅部１０の非反転入力端はレーザ駆動回路１ａの外部に接続されており、所定の閾値電圧Ｖ１が入力される。差動増幅部１０は、所定の閾値電圧Ｖ１と、平均化部９の出力信号Ｓａｖｅとの差を信号Ｓｄとして出力する。差動増幅部１０は、この差信号Ｓｄを変調電流源３２へ提供する。
【００３１】
続いて、レーザ駆動回路１ａによる作用について詳細に説明する。なお、以下の説明において、送信信号ＴＸがＨレベルの時の光強度ＰＨ（図２（ｂ）参照）に対応する光量信号Ｓｍｏｎ１の値をＶＨとし、送信信号ＴＸがＬレベルの時の光強度ＰＬ（図２（ｂ）参照）に対応する光量信号Ｓｍｏｎ１の値をＶＬとする。また、送信信号ＴＸがＨレベルの時の目標光強度をＰＨ０とし、この目標光強度ＰＨ０に対応する光量信号Ｓｍｏｎ１の電圧値（目標電圧値）をＶＨ０とする。また、送信信号ＴＸがＬレベルの時の目標光強度をＰＬ０とし、この目標光強度ＰＬ０に対応する光量信号Ｓｍｏｎ１の電圧値（目標電圧値）をＶＬ０とする。
【００３２】
いま、説明を容易にするため、識別部８に入力される閾値電圧Ｖ０をＶＨ０と等しくする。また、識別部８に入力される光量信号Ｓｍｏｎ２が閾値電圧Ｖ０（＝ＶＨ０）を超えたときに識別部８から出力される二値信号Ｓａの大きさを１Ｖとし、光量信号Ｓｍｏｎ２が閾値電圧Ｖ０（＝ＶＨ０）を超えないときに識別部８から出力される二値信号Ｓａの大きさを０Ｖとする。また、図３に示すグラフのように、電流電圧変換部４から出力される光量信号Ｓｍｏｎ１のＨレベルの割合、すなわち送信信号ＴＸのマーク率が１／２で、且つ光量信号Ｓｍｏｎ１の各ビットの立ち上がり及び立ち下がりが瞬時に行われるような場合を仮定する。
【００３３】
今、説明のために、重畳される信号の振幅がガウス分布に従う雑音信号（送信信号とは無相関）であるとする。光量信号Ｓｍｏｎ１には重畳信号Ｓｘが加算されて（Ｓｍｏｎ１＋Ｓｘ）識別部８に入力される。ここで、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、この例において光量信号Ｓｍｏｎ２（Ｓｍｏｎ２＝Ｓｍｏｎ１＋Ｓｘ）の振幅分布を説明する図である。なお、図４（ａ）は光量信号Ｓｍｏｎ１の波形であり、図４（ｂ）は光量信号Ｓｍｏｎ２の振幅分布（すなわち、各電圧値の出現確率を示す確率密度関数）を示している。図４（ａ）に示す光量信号Ｓｍｏｎ１にこのような振幅がガウス分布を有する信号Ｓｘが重畳された場合、識別部８に入力される光量信号Ｓｍｏｎ２の値は、図４（ｂ）に示すように、Ｈレベルの電圧値ＶＨ及びＬレベルの電圧値ＶＬを極大とする二つのガウス分布の重ね合わせに応じた頻度で出現することとなる。
【００３４】
本実施形態のレーザ駆動回路１ａでは、図４（ｂ）に示したような光量信号Ｓｍｏｎ２の電圧分布を利用して、光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅（Ｈレベルの電圧値ＶＨとＬレベルの電圧値ＶＬとの差）が目標値に近づくように駆動電流Ｉｄを制御する。ここで、図５（ａ）〜（ｄ）は、光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅が目標値に近づく様子を説明するための図である。
【００３５】
レーザ駆動回路１ａでは、駆動電流Ｉｄのうちバイアス電流Ｉｂｉａｓは、光電流量検出部５（図１参照）からの信号Ｓｉにより制御されている。この信号Ｓｉは光量信号Ｓｍｏｎ１の平均値（マーク率１／２の場合、（ＶＨ＋ＶＬ）／２となる）となるので、この光量信号Ｓｍｏｎ１の平均値（ＶＨ＋ＶＬ）／２が一定となるようにバイアス電流Ｉｂｉａｓが制御される。つまり、変調電流Ｉｍｏｄがどのように制御されようとも（光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅がどのように変化しても）、光量信号Ｓｍｏｎ１の平均値（ＶＨ＋ＶＬ）／２は所定の目標値（ＶＨ０＋ＶＬ０）／２に固定される。例えば、変調電流Ｉｍｏｄが変化してＨレベルの電圧値ＶＨが１ｍＶだけ大きくなると、Ｌレベルの電圧値ＶＬは同じ１ｍＶだけ小さくなる。
【００３６】
他方、変調電流Ｉｍｏｄに対しては、差動増幅部１０の二つの入力電圧（信号Ｓａｖｅ及び閾値電圧Ｖ１）の差が０になるように帰還制御を受ける。また、二値信号Ｓａが１Ｖになる頻度（すなわち、光量信号Ｓｍｏｎ２が閾値電圧Ｖ０（＝ＶＨ０）を超える頻度）をＰ（Ｖ０）とすると、二値信号Ｓａが０Ｖになる頻度は、１−Ｐ（Ｖ０）である。なお、Ｐ（Ｖ０）は、光量信号Ｓｍｏｎ２の確率密度分布に対応し、Ｖ０から＋∞まで積分したもの（図５（ｂ）参照）である。従って、二値信号Ｓａを平均化した信号Ｓａｖｅが、Ｐ（Ｖ０）となる。すなわち、信号Ｓａｖｅが閾値電圧Ｖ１に近づくとは、Ｐ（Ｖ０）が閾値電圧Ｖ１に近づくことを意味し、例えば、閾値電圧Ｖ１を０．２５Ｖに設定した場合には、Ｐ（Ｖ０）＝０．２５となるように変調電流Ｉｍｏｄが帰還制御される。
【００３７】
図５（ｂ）に示すようにＰ（Ｖ０）が０．２５よりも小さい場合には、Ｓａｖｅは０．２５Ｖよりも小さくなり、変調電流Ｉｍｏｄが増加するように帰還される。従って、光量信号Ｓｍｏｎ１のＨレベルの電圧値ＶＨが増加するので、Ｐ（Ｖ０）が増加することとなる。なお、このとき、Ｌレベルの電圧値ＶＬは減少する。逆に、Ｐ（Ｖ０）が０．２５よりも大きい場合には、Ｓａｖｅは０．２５Ｖよりも大きくなり、変調電流Ｉｍｏｄが小さくなるように制御される。こうして、Ｐ（Ｖ０）がＶ１（＝０．２５Ｖ）に近づくように変調電流Ｉｍｏｄが変化する。
【００３８】
いま、説明を簡単にするため、光量信号Ｓｍｏｎ１がＬレベル電圧値ＶＬのときに光量信号Ｓｍｏｎ２が閾値電圧Ｖ０（＝ＶＨ０）を超える頻度は無視できる様な重畳信号Ｓｘを設定する。この場合には、図５（ｄ）に示すようにＰ（Ｖ０）がＶ１（＝０．２５Ｖ）で安定化されるということは、図５（ｃ）に示すように、光量信号Ｓｍｏｎ１のＨレベルの電圧値ＶＨが、閾値電圧Ｖ０すなわち目標光強度ＰＨ０に対応する電圧値ＶＨ０に安定化されることを意味する。また、光量信号Ｓｍｏｎ１の平均値（ＶＨ＋ＶＬ）／２はバイアス電流Ｉｂｉａｓによって一定値（ＶＨ０＋ＶＬ０）／２に保たれているので、光量信号Ｓｍｏｎ１のＬレベル電圧値ＶＬもまた、目標光強度ＰＬ０に対応する電圧値ＶＬ０に安定化される。こうして、光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅（ＶＨ−ＶＬ）が目標値（ＶＨ０−ＶＬ０）に近づくように変調電流Ｉｍｏｄが制御される。
【００３９】
なお、実際には光量信号Ｓｍｏｎ１がＬレベル電圧値ＶＬのときにも重畳信号Ｓｘによって光量信号Ｓｍｏｎ２が閾値電圧Ｖ０を超える場合があるので、設定されたＨレベル電圧値ＶＨ０に対して閾値電圧Ｖ０を少し異ならせるか、或いは閾値電圧Ｖ１を０．２５Ｖから少しシフトすることが好ましい。
【００４０】
以上に説明したレーザ駆動回路１ａの作用を一般化すると、以下のようになる。なお、以下の説明においては、送信信号ＴＸのマーク率をＤ（０＜Ｄ＜１）とし、重畳信号Ｓｘの確率密度関数をｆ（ｘ）とする。重畳信号Ｓｘは白色ガウス雑音に限られないが、白色ガウス雑音の場合、ｆ（ｘ）は、
【数１】
2008084963.tif 000003
として表される（σは分散、ｘは振幅）。
【００４１】
光量信号Ｓｍｏｎ２の電圧値をｖとし、その出現確率密度をρ（ｖ）とし、平均値（ＶＨ＋ＶＬ）／２をｃとおき（ｃは一定に保たれている）、ＶＨ−ｃ＝ｃ−ＶＬ＝Ｓとおく（Ｓは振幅の半分に相当）と、二値信号Ｓａを平均化して生成された信号Ｓａｖｅの大きさＶｘは、
【数２】
2008084963.tif 000004
【数３】
2008084963.tif 000005
となる。ここで、目標とする振幅を２Ｓ０とすると、閾値電圧Ｖ１は
【数４】
2008084963.tif 000006
と表わされるので、この数式（４）に従って閾値電圧Ｖ１を設定しておくとよい。例えば、重畳信号Ｓｘが白色ガウス雑音である場合には、相補誤差関数
【数５】
2008084963.tif 000007
を用いて
【数６】
2008084963.tif 000008
となる。
【００４２】
ここで、変調電流Ｉｍｏｄに対する帰還制御系の安定性を確認するために、光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅の目標値Ｓ０の近傍における微小振幅ΔＳに対する応答について検討する。いま、ΔＳが微小量であり、光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅が２Ｓ０から２（Ｓ０−ΔＳ）に変動した場合、振幅が２Ｓ０の時にはＶｘはＶ１と等しいので、
【数７】
2008084963.tif 000009
となる。そして、数式（７）に示した値に、変調電流源３２、ＬＤ２１、ＬＤ２１とＰＤ２２との光結合、及び電流電圧変換部４などの応答関数を乗じた値が、帰還制御系の平衡点におけるループ利得となる。従って、数式（７）の右辺が０になるような確率密度関数ｆ（ｘ）を有する信号は、重畳信号Ｓｘとして適さないこととなる。
【００４３】
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、重畳信号Ｓｘとして好ましくない信号の一例を説明するための図である。図６（ａ）は、光量信号Ｓｍｏｎ１の波形を示し、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、重畳信号Ｓｘが重畳された光量信号Ｓｍｏｎ２の振幅分布のうち、Ｈレベル電圧値ＶＨに対応する電圧分布の一例（図６（ｂ））及びＬレベル電圧値ＶＬに対応する電圧分布の一例（図６（ｃ））をそれぞれ示す。この例では、重畳信号Ｓｘとして一定範囲内での電圧分布が一様である信号（三角波など）を例に挙げて説明する。
【００４４】
図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、重畳信号Ｓｘの分布の半分（振幅ａ）が光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅（ＶＨ−ＶＬ）よりも大きい場合、Ｈレベル時の光量信号Ｓｍｏｎ２の電圧分布（図６（ｂ））とＬレベル時の光量信号Ｓｍｏｎ２の電圧分布（図６（ｃ））とが互いに打ち消し合い、ループ利得が０になってしまう。このような場合に、上式（７）の右辺が０となり、重畳信号Ｓｘとして不適となる。なお、重畳信号Ｓｘの電圧分布がガウス分布などの連続的な分布である場合には、全ての電圧範囲でループ利得が０になることはなく、重畳信号Ｓｘとして適している。
【００４５】
従って、重畳信号Ｓｘの電圧分布が一様であるような場合には、例えば図７（ｂ），図７（ｃ）に示すように、ループ利得が０にならないように重畳信号Ｓｘの分布範囲（振幅ａ）を設定することが望ましい。なお、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、光量信号Ｓｍｏｎ２の振幅分布のうち、Ｈレベル電圧値ＶＨに対応する確率密度分布の一例（図７（ｂ））及びＬレベル電圧値ＶＬに対応する確率密度分布の一例（図７（ｃ））をそれぞれ示す。また、図７（ａ）は、図６（ａ）と同様の光量信号Ｓｍｏｎ１の波形を示す。図７（ｂ），図７（ｃ）に示すグラフにおいては、重畳信号Ｓｘの分布の半分（振幅ａ）が光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅（ＶＨ−ＶＬ）よりも十分に小さくなっており、好適なループ利得を実現できる。
【００４６】
更に、ＬＤ２１からの発光強度が大きく変動するような場合には、光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅（ＶＨ−ＶＬ）も大きくばらつくので、重畳信号Ｓｘの電圧範囲を可変にしたり、或いは電流電圧変換部４の変換利得を可変として光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅（ＶＨ−ＶＬ）のばらつきを抑えることが好ましい。
【００４７】
なお、重畳信号Ｓｘとして三角波や正弦波などを用いる場合であっても、光量信号Ｓｍｏｎ２には、重畳信号Ｓｘ以外に、電流電圧変換部４等において生じたノイズも重畳される。従って、このようなノイズが比較的大きい場合には、重畳信号Ｓｘに加え、該ノイズによる光量信号Ｓｍｏｎ２の電圧分布も考慮して閾値電圧Ｖ０，Ｖ１等を決定するとよい。但し、重畳信号Ｓｘがガウス分布に従う場合には、このようなノイズは重畳信号Ｓｘに吸収されるので、電圧分布の形状（例えば図４（ｂ）参照）は殆ど変化しない。
【００４８】
また、実際にレーザ駆動回路１ａを製造する際には、信号光Ｐの波形を確認しながら閾値電圧Ｖ０，Ｖ１等を調整すればよく、上記数式（７）に基づく演算は設計時以外は不要である。また、Ｈレベル電圧値ＶＨに対応する電圧分布には、ＬＤ２１からの光ノイズに起因するノイズ成分が重畳されるので、厳密には、Ｈレベル電圧値ＶＨに対応する電圧分布とＬレベル電圧値ＶＬに対応する電圧分布とはその分布形状が異なる。更に、光量信号Ｓｍｏｎ２の電圧分布には、立ち上がり波形や立ち下がり波形の影響、回り込みノイズやオーバーシュート・アンダーシュートの影響、識別部８（コンパレータ）のオフセットによる影響などが含まれる。これらの影響に関しても、信号光Ｐの波形を確認しながら閾値電圧Ｖ０，Ｖ１等を調整することにより抑制できる。
【００４９】
また、本実施形態の電流電圧変換部４は、トランスインピーダンスアンプ及びハイインピーダンスアンプの何れであってもよい。トランスインピーダンスアンプは、大きな利得を実現できる。また、ハイインピーダンスアンプは、一般的にオフセット（無入力時の出力電圧）の変動が小さい。また、重畳信号Ｓｘとしては、デジタル回路を用いて擬似ランダム信号を発生させることにより生成された擬似ノイズを用いてもよい。また、電流電圧変換部４と信号重畳部６との間にクランプ回路を設け、光量信号Ｓｍｏｎ１の大きさを制限してもよい。
【００５０】
次に、本実施形態のレーザ駆動回路１ａにおいて、従来のピーク検出方式と比較してノイズやオーバーシュート・アンダーシュートによる影響が軽微である理由について説明する。なお、レーザ駆動回路１ａにおいては、ノイズやオーバーシュート・アンダーシュートによる影響が軽微であるために、閾値電圧Ｖ０，Ｖ１等を調整することによりこれらの影響を織り込むことが可能となっている。
【００５１】
従来のピーク検出方式においては、電流電圧変換によって得られた光量信号に関し、或る時間内で最も高い電圧値を保持する方式が採用されていた。従って、光量信号にノイズやオーバーシュート・アンダーシュートが重畳されると、そのノイズやオーバーシュート・アンダーシュートによるピークレベルを保持してしまう。これにより、検出されたピークレベルは、本来のピークレベルに対して大きな誤差を含むこととなる。
【００５２】
これに対し、本実施形態のレーザ駆動回路１ａにおいては、光量信号の電圧値に分布を与え、所定値（閾値電圧Ｖ０）を超えた時間（すなわち確率密度関数における閾値電圧Ｖ０以上の積分値）を測定し、その測定結果（すなわち平均化部９からの出力信号Ｓａｖｅ）に基づいてＨレベル電圧値ＶＨを推定している。従って、ノイズやオーバーシュート・アンダーシュートによって瞬間的に光量信号Ｓｍｏｎ１の電圧値が高くなったとしても、平均化部９において平均化することにより、その影響を極めて小さくできる。また、光量信号Ｓｍｏｎ１に重畳されるノイズの多くは、時間的に平均化すると相殺されてほぼゼロになる。また、オーバーシュート・アンダーシュートに関しても同様である。図８は、光量信号Ｓｍｏｎ１に生じるオーバーシュート波形の典型例を示すグラフである。オーバーシュート波形ｐｋは、図８に示すように、Ｌレベルが複数ビット連続した後にＨレベルがくると、光量信号Ｓｍｏｎ１の電圧値が立ち上がる瞬間に生じる。しかし、その直後、Ｈレベルの電圧値ＶＨよりも低い電圧値が続く（図中の区間Ａ）傾向があり、光量信号Ｓｍｏｎ１を時間的に平均化すればその影響をほぼ相殺できる。
【００５３】
なお、時間平均がゼロになるようなノイズやオーバーシュート・アンダーシュート等が光量信号Ｓｍｏｎ１に重畳される場合、信号Ｓａｖｅにおけるその影響分もゼロとするためには、電圧値が一様に分布する重畳信号Ｓｘ（三角波、或いはその組み合わせ等）が適している。
【００５４】
次に、重畳信号Ｓｘを光量信号Ｓｍｏｎ１に重畳する理由、及び重畳信号Ｓｘの電圧分布としてガウス分布が好ましい理由について説明する。
【００５５】
いま、仮に重畳信号Ｓｘを重畳しない場合について検討する。ここで、図９（ａ）〜図９（ｃ）は、重畳信号Ｓｘを重畳しない場合の光量信号の電圧分布を示す。図９（ａ）に示すようなＨレベル電圧値ＶＨ、Ｌレベル電圧値ＶＬの光量信号Ｓｍｏｎ１がそのまま識別部８に入力されると、その振幅の確率密度分布は、図９（ｂ）に示すように二つのデルタ関数Ｂ１，Ｂ２からなる分布となる。この場合、Ｈレベル電圧値ＶＨが識別部８の閾値電圧Ｖ０よりも小さければ識別部８は二値信号Ｓａとしてローレベル（０Ｖ）を出力し続ける。すると、差動増幅部１０からの差信号Ｓｄは最大限となり、ＬＤ２１に供給される変調電流Ｉｍｏｄが増大するので、Ｈレベル電圧値ＶＨは大きくなる。これによってＨレベル電圧値ＶＨが閾値電圧Ｖ０を越えると、今度は識別部８が二値信号Ｓａとしてハイレベル（１Ｖ）を出力し続ける。従って、差動増幅部１０からの差信号Ｓｄが最小限となり、変調電流Ｉｍｏｄが減少するので、Ｈレベル電圧値ＶＨが小さくなる。以降、これらの動作の繰り返しとなり、光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅は安定しない。
【００５６】
前記のような現象は、図９（ｃ）に示すように重畳信号Ｓｘの電圧範囲が極端に狭いとき（すなわちＨレベル電圧値ＶＨ及びＬレベル電圧値ＶＬの近傍でのみ０にならないような分布のとき）にも生じ易い。つまり、Ｈレベル電圧値ＶＨが閾値電圧Ｖ０に近く、閾値電圧Ｖ０が重畳信号Ｓｘの狭い電圧範囲内にあれば問題ないが、Ｈレベル電圧値ＶＨが閾値電圧Ｖ０から離れてしまうと、前記現象と同様の現象が引き起こされる。このことからも、所定の電圧範囲内で一様に分布するような信号を重畳信号Ｓｘとして用いる場合には、その電圧範囲を光量信号Ｓｍｏｎ１の振幅に応じて制御することが好ましい。
【００５７】
これに対し、本実施形態のように光量信号Ｓｍｏｎ１に重畳信号Ｓｘを重畳して識別部８へ入力すれば、識別部８からの二値信号Ｓａを平均化することによって光量信号Ｓｍｏｎ１と閾値電圧Ｖ０との乖離の程度がわかる。これにより、変調電流Ｉｍｏｄに対する安定したフィードバック制御が可能となる。
【００５８】
特に、重畳信号Ｓｘとしてその振幅の確率密度がガウス分布に従う信号（白色ガウス雑音など）を用いると、（１）重畳信号Ｓｘのパワー（電力）をおおよその値とすればよい、（２）光量信号Ｓｍｏｎ１のＨレベル電圧値ＶＨがいかなる電圧値であっても安定的に目標値ＶＨ０に達することができる、（３）帰還利得は目標値ＶＨ０付近が最も高くなる、といった利点が得られる。
【００５９】
以上に説明したように、本実施形態のレーザ駆動回路１ａによれば、重畳信号Ｓｘを光量信号Ｓｍｏｎ１に重畳し、重畳後の光量信号Ｓｍｏｎ２が閾値電圧Ｖ０を超える頻度（すなわち平均化部９からの出力信号Ｓａｖｅ）に基づいて変調電流Ｉｍｏｄを制御している。従って、光量信号Ｓｍｏｎ１にノイズやオーバーシュート・アンダーシュートが含まれていてもその影響は極めて軽微であり、駆動電流Ｉｄ（変調電流Ｉｍｏｄ）の振幅を精度よく制御できる。
【００６０】
ＰＤからの光電流にオーバーシュート・アンダーシュート（図８の波形ｐｋ）が含まれる場合、ピークホールド回路や検波回路によってオーバーシュート・アンダーシュートによるピーク電圧値を保持し易い。特にオーバーシュートは信号光Ｐの立ち上がり時に発光素子内の電気・光応答による緩和振動によって発生し易く、信号光Ｐの立ち上がり時に必ず生じる場合もあれば、図８のように複数のビットでローレベルが続いた直後に生じる場合もある。
【００６１】
また、ピークホールド回路や検波回路は、ノイズの回り込みによる影響を受け易い。ＬＤには通常数十ｍＡの駆動電流が供給されるが、ＬＤの近傍に配置されるモニタ用ＰＤから出力される光電流は駆動電流と比較して格段に小さいので、駆動電流に起因するノイズの回りこみを受ける。このようなノイズの回り込みは、信号光Ｐのレベル遷移時（ＬレベルからＨレベルへ、またはＨレベルからＬレベルへの遷移時）に発生し易い。
【００６２】
上述のオーバーシュート・アンダーシュートやノイズの回り込みは、その大きさにばらつきがある。例えばオーバーシュート・アンダーシュートの大きさは、連続ビット数によって異なる。また、ＬＤの特性のばらつきや温度変化等によって数倍に変化することも珍しくないので、レーザ駆動回路の製造時に閾値電圧等を調整したとしてもその影響を抑えることは困難である。
【００６３】
上記のような従来技術の課題に対し、本実施形態のレーザ駆動回路１ａは、低い入力インピーダンスで光電流Ｉｍｏｎを受ける場合においても、ノイズの影響を抑えて信号光Ｐの振幅を精度よく検出できる。特に重畳信号としてその振幅がガウス分布を有する雑音信号を用いると、電流電圧変換部４の低い入力インピーダンスに起因する雑音とほぼ同じ分布のため設計も簡易である。なお、電流電圧変換部４などで発生する雑音がその振幅において特定の分布を有していれば、重畳信号源６１及び加算器６２を省略することもできる。また、レーザ駆動回路１ａは、緩和振動等によるものも含めたオーバーシュート・アンダーシュートやノイズの回り込みなどの影響を抑えて信号光Ｐの振幅を精度よく検出できる。そして、レーザ駆動回路１ａは、このように高精度の振幅（Ｈレベル）検出を行い、変調電流Ｉｍｏｄを精度よく制御できる。
【００６４】
なお、レーザ駆動回路１ａは、本実施形態のように、平均化部９からの出力信号Ｓａｖｅを外部へ提供するための端子１５を備えることが好ましい。上述したように、平均化部９からの出力信号Ｓａｖｅは、重畳信号Ｓｘが重畳される前の光量信号Ｓｍｏｎ１のＨレベル電圧値ＶＨに応じた値となる。従って、レーザ駆動回路１ａの外部において平均化部９からの出力信号Ｓａｖｅをモニタすることによって、光量信号Ｓｍｏｎ１のＨレベル電圧値ＶＨを外部から推定できる。
【００６５】
（変形例）
図１０は、上記第１実施形態の変形例として、ＡＣ結合型の駆動電流生成部３０の構成を示す回路図である。上記したレーザ駆動回路１ａは、図１に示した駆動電流生成部３に代えて、この駆動電流生成部３０を備えても良い。
【００６６】
駆動電流生成部３０は、送信信号ＴＸに応じて変調された駆動電流ＩｄをＬＤ２１へ供給するための回路部分である。本変形例の駆動電流生成部３０は、バイアス電流源３１及び変調信号生成部３３を有し、バイアス電流源３１は、上記第１実施形態と同様である。
【００６７】
変調信号生成部３３は、送信信号ＴＸをレーザ駆動回路１ａの外部から受け、容量素子３４を介してＬＤ２１のカソード及びバイアス電流源３１に接続されている。この構成により、変調信号生成部３３からは、送信信号ＴＸに応じた変調電流Ｉｍｏｄが流れる。
【００６８】
（第２の実施の形態）
図１１は、本発明によるレーザ駆動回路１ｂの第２実施形態の構成を示すブロック図である。図１１を参照すると、本実施形態のレーザ駆動回路１ｂは、第１のレーザ駆動回路１ａの構成に加えて、容量素子４０、光電流量検出部４１、平均化部４２、制御部４３、及び閾値電圧生成部４８を備える。
【００６９】
容量素子４０は、光量信号Ｓｍｏｎ１に含まれる直流成分（バイアス成分）を除去し、交流成分（変調成分）のみを抽出した光量信号Ｓｍｏｎ３を識別部８に提供する。
【００７０】
光電流量検出部４１は、光電流Ｉｍｏｎの平均値Ｓｉを生成する回路である。光電流量検出部４１は、ＰＤ２２のカソードと電源１３との間に接続された抵抗と、ＰＤ２２のカソードに接続された容量とを有し、抵抗の両端の電圧を、信号Ｓｉとすることができる。
【００７１】
光電流量検出部４１は、平均化された光電流Ｉｍｏｎを検出し、それに応じた信号Ｓｉをバイアス電流源３１及び制御部４３それぞれへ出力する。
【００７２】
平均化部４２は、光量信号Ｓｍｏｎ１の平均値を検出し、該平均値に対応する信号Ｓｒを制御部４３へ提供する、第二の平均化部である。
【００７３】
制御部４３は、電流電圧変換部４の利得に基づいて、信号重畳部１６における重畳信号Ｓｘ２のパワー（重畳信号Ｓｘ２がその振幅の確率密度についてガウス分布を有する場合には平均電力、重畳信号Ｓｘ２がその振幅の確率密度について一様分布を有する場合には電圧範囲）を制御する。また、制御部４３は、電流電圧変換部４の利得に基づいて、識別部８に入力される閾値電圧Ｖ３の大きさを制御するための回路を兼ねている。制御部４３は、光電流Ｉｍｏｎの平均値Ｓｉと、光量信号Ｓｍｏｎ１の平均値Ｓｒを入力し、これらの信号Ｓｉ及びＳｒに基づいて電流電圧変換部４の利得を検出する。制御部４３は、こうして検出した電流電圧変換部４の利得に応じて重畳信号Ｓｘ２のパワーを制御するために、利得制御信号Ｓｃ１を出力する。また、制御部４３は、こうして検出した電流電圧変換部４の利得に応じて閾値電圧Ｖ３を制御するために、閾値制御信号Ｓｃ２を閾値電圧生成部４８へ出力する。
【００７４】
閾値電圧生成部４８は、閾値制御信号Ｓｃ２に依存した閾値電圧Ｖ２を生成する。なお、本実施形態では、閾値電圧Ｖ２には重畳信号Ｓｘ２が重畳され、その振幅が所定の確率密度分布を有する閾値電圧Ｖ３として識別部８に提供される。
【００７５】
信号重畳部１６は、閾値電圧Ｖ２に重畳信号Ｓｘ２を重畳する。重畳信号Ｓｘ２は、第１実施形態の重畳信号Ｓｘと同様に、ガウス分布や一様分布といった、その振幅が所定の確率密度で分布する信号である。信号重畳部１６は、重畳信号源４４、可変利得増幅器４５、容量素子４６、及び加算器４７を含む。
【００７６】
重畳信号源４４は、その振幅が所定の確率密度分布を有する白色ガウス雑音等の重畳信号Ｓｘ１を生成する。可変利得増幅器４５は、重畳信号源４４から出力された重畳信号Ｓｘ１を増幅する。可変利得増幅器４５は、重畳信号Ｓｘ１を入力し、利得制御信号Ｓｃ１に応じた利得で重畳信号Ｓｘ１を増幅し、重畳信号Ｓｘ２を出力し、そして、加算器４７において閾値電圧Ｖ２に重畳される。加算器４７は、閾値電圧Ｖ２に重畳信号Ｓｘ１が重畳された閾値電圧Ｖ３を識別部８へ出力する。
【００７７】
本実施形態のように、その振幅が所定の確率密度分布を有する重畳信号Ｓｘ２は、光量信号Ｓｍｏｎではなく閾値電圧Ｖ２に重畳されてもよい。これにより、識別部８において第１実施形態と同様の二値信号Ｓａが得られるので、駆動電流Ｉｄの振幅を第１実施形態と同様に制御できる。従って、本実施形態のレーザ駆動回路１ｂによれば、光量信号Ｓｍｏｎ１にノイズやオーバーシュート・アンダーシュートが含まれていてもその影響は極めて軽微であり、駆動電流Ｉｄの振幅を精度よく制御できる。
【００７８】
また、本実施形態では、レーザ駆動回路は、重畳信号Ｓｘ２のパワー（平均電力または電圧範囲）を、電流電圧変換部４の利得の変化に応じて制御する制御部４３を備えている。これにより、電流電圧変換部４の利得が変動するような場合においても該利得の大きさに応じて重畳信号Ｓｘ２のパワーを適切な大きさに制御できるので、光量信号Ｓｍｏｎ１のＨレベルに応じた二値信号Ｓａを得ることができる。特に、重畳信号Ｓｘ２が一様分布の信号である場合、制御部４３によって、重畳信号Ｓｘ２の電圧範囲（例えば、図７（ｂ），図７（ｃ）の振幅ａ）を電流電圧変換部４の利得に基づいて変化させることにより、光量信号Ｓｍｏｎ１のＨレベルに応じて重畳信号Ｓｘ２の電圧範囲を制御できる。
【００７９】
なお、本実施形態においては、電流電圧変換部４の利得に応じて重畳信号Ｓｘ２のパワー（平均電力または電圧範囲）を制御部４３が変化させているが、制御部４３は、光電流Ｉｍｏｎの平均値に応じてこれを変化させてもよく、あるいは、電流電圧変換部４の利得及び光電流Ｉｍｏｎの平均値の双方に応じてこれを変化させることもできる。
【００８０】
また、本実施形態のように、レーザ駆動回路は、電流電圧変換部４と識別部８との間に容量素子４０を備えている。これにより、光量信号Ｓｍｏｎ１の直流成分を除去し、交流成分のみにより駆動電流Ｉｄを制御できるので、例えば電流電圧変換部４において発生するオフセットを排除できる。
【００８１】
本発明によるレーザ駆動回路は、上記した各実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、重畳信号の所定の分布の例としてガウス分布や一様分布を挙げているが、重畳信号には、これら以外にも様々な分布を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、本発明の好適な一実施形態であるレーザ駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図２】図２（ａ）は、ＬＤの出力特性の一例を示す。図２（ｂ）は、ＬＤから出力される信号光の波形の一例を示す。図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示す信号光を出力するために必要な駆動電流の一例を示す。
【図３】図３は、電流電圧変換部から出力される光量信号の波形の一例を示すグラフである。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、光量信号の振幅分布を説明する図である。図４（ａ）は電流電圧変換部から出力された光量信号の波形の一例を示しており、図４（ｂ）は重畳信号が重畳された光量信号の振幅分布を示している。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｄ）は、光量信号の振幅が目標値に近づく様子を説明するための図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、重畳信号として好ましくない信号の一例を説明するためのグラフである。図６（ａ）は、光量信号の波形の一例を示している。図６（ｂ）は、Ｈレベル電圧値に対応する電圧分布の一例を示している。図６（ｃ）は、Ｌレベル電圧値に対応する電圧分布を示している。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｃ）は、重畳信号として好ましい信号の一例を説明するためのグラフである。図７（ａ）は、光量信号の波形の一例を示している。図７（ｂ）は、Ｈレベル電圧値に対応する電圧分布の一例を示している。図７（ｃ）は、Ｌレベル電圧値に対応する電圧分布を示している。
【図８】図８は、光量信号に生じるオーバーシュート波形の典型例を示すグラフである。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、重畳信号を重畳しない場合の光量信号の電圧分布について説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の変形例として、駆動電流生成部の構成を示す回路図である。
【図１１】図１１は、本発明によるレーザ駆動回路の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ａ，１ｂ…レーザダイオード駆動回路、２…光モジュール、３…駆動電流生成部、４…電流電圧変換部、５，４１…光電流量検出部、６…信号重畳部、７…定電圧源、８…識別部、９…平均化部、１０…差動増幅部、１１…基準電位線、１２，１３…電源電位線、１５…外部出力端子、１６…信号重畳部、２１…レーザダイオード、２２…フォトダイオード、３０…駆動電流生成部、３１…バイアス電流源、３２…変調電流源、３３…変調信号生成部、３４，４０，４６…容量素子、４２…平均化部、４３…制御部、４４，６１…重畳信号源、４５…利得可変増幅器、４７，６２…加算器、４８…閾値電圧生成部、Ｉｂｉａｓ…バイアス電流、Ｉｄ…駆動電流、Ｉｍｏｄ…変調電流、Ｉｍｏｎ…光電流、Ｐ…信号光、Ｓａ…二値信号、Ｓｃ１…利得制御信号、Ｓｃ２…閾値制御信号、Ｓｄ…差信号、Ｓｍｏｎ１〜Ｓｍｏｎ３…光量信号、Ｓｘ，Ｓｘ１，Ｓｘ２…重畳信号、ＴＸ…送信信号、Ｖ０〜Ｖ３…閾値電圧。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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