(57)【要約】【課題】温度制御機能を不要とし、小型、安価、かつ低消費電力の光変調制御装置を提供する。【解決手段】レーザ光を変調する伝送信号４と光変調度を監視するモニタ信号とを加算する加算部６と、加算部６によってモニタ信号が加算された伝送信号４に応じて、レーザ光を発光するレーザダイオードモジュール１と、レーザダイオードモジュール１で発生されたレーザ光からモニタ信号を抽出するモニタ信号抽出部１０と、モニタ信号抽出部１０で抽出されたモニタ信号によってレーザダイオードモジュール１に入力される伝送信号の利得を調整する利得調整部７とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を変調する伝送信号と光変調度を監視するモニタ信号とを加算する信号加算手段と、
前記信号加算手段によって前記モニタ信号が加算された伝送信号に応じて光信号を発生する光信号発生手段と、
前記光信号発生手段で発生された光信号から前記モニタ信号を抽出する信号抽出手段と、
前記信号抽出手段で抽出された前記モニタ信号によって前記光信号発生手段に入力される前記伝送信号の利得を調整する信号利得調整手段と、
を有することを特徴とする光変調制御装置。
【請求項２】
前記伝送信号の周波数とは異なる周波数の前記モニタ信号を発生して前記信号加算手段に入力するモニタ信号発生手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の光変調制御装置。
【請求項３】
前記光信号発生手段は、
レーザ光を発光するレーザダイオード及びレーザ発光パワーを検出して検出信号を送出するフォトダイオードを有し、
前記光変調制御装置は、
前記レーザダイオードに励起電流を入力するレーザ駆動手段と、
前記レーザ駆動手段に対して前記検出信号をフィードバックして前記レーザダイオードからのレーザ発光パワーを一定に制御するパワー制御手段とを有し、
前記信号抽出手段は、
前記検出信号に含まれている前記モニタ信号を抽出して前記信号利得調整手段に対してフィードバックすることを特徴とする請求項１記載の光変調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送信号によって光信号の変調を制御する光変調制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な光変調制御装置においては、半固定ボリュームの操作によって入力される伝送信号の利得を調整する利得調整部、レーザ駆動部、レーザダイオードモジュール、レーザ光のパワーを制御するＡＰＣ制御部を備えている。レーザダイオードモジュールは、レーザダイオード、フォトダイオード、ペルチエ素子、サーミスタなどで構成されている。さらに、サーミスタの抵抗値によりレーザダイオードの周囲温度をモニタするＡＴＣ制御部、ペルチエ素子を駆動するペルチエ駆動部が設けられている。
【０００３】
このような構成によって、ペルチエ駆動部を介してペルチエ素子２３を加熱・冷却することでレーザダイオードの温度を制御し、サーミスタの抵抗値が一定となるように制御し、レーザダイオードのチップ温度を一定に保ち、レーザダイオードの電流対光出力特性を一定にする。これにより、利得調整部において半固定ボリュームでレーザ駆動部に入力される伝送信号を目標値に設定しておけば、温度によらず光変調度は一定に保たれる。さらに、レーザダイオードの光出力パワーはＡＰＣ制御部により一定に保たれる。
【０００４】
なお、従来においては、このような構成の光変調制御装置は一般的なものであり、かかる構成を記載した文献も膨大な数に昇り、最も適切な先行技術文献として提示することは極めて困難である。したがって、上記したような当業者の間ですでに周知となっている光変調制御装置を先行技術とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の温度制御による光変調制御装置においては、レーザダイオードにペルチエ素子やサーミスタを内蔵する必要があった。このため、レーザダイオードが大型、複雑、かつ高価になっていた。したがって、光変調制御装置も大型、複雑、かつ高価になってしまうという問題があった。さらに、ペルチエ駆動部を必要とするため、装置の消費電力が大きくなり、装置の親模が大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、温度制御機能を不要とすることにより、ペルチエ素子、サーミス夕、ＡＴＣ制御部、ペルチエ駆動部が必要なくなり、小型、安価、かつ低消費電力の光変調制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光変調制御装置は、光信号を変調する伝送信号と光変調度を監視するモニタ信号とを加算する信号加算手段と、信号加算手段によってモニタ信号が加算された伝送信号に応じて光信号を発生する光信号発生手段と、光信号発生手段で発生された光信号からモニタ信号を抽出する信号抽出手段と、信号抽出手段で抽出されたモニタ信号によって光信号発生手段に入力される伝送信号の利得を調整する信号利得調整手段とを有している。この構成により、光信号を変調する伝送信号に加算したモニタ信号を出力された光信号から抽出して、光信号発生手段に入力する伝送信号の利得を調整することとなる。
【０００８】
また、本発明の光変調制御装置は、伝送信号の周波数とは異なる周波数のモニタ信号を発生して信号加算手段に入力するモニタ信号発生手段をさらに有している。この構成により、出力された光信号から周波数分離してモニタ信号を抽出することとなる。
【０００９】
また、本発明の光変調制御装置は、光信号発生手段が、レーザ光を発光するレーザダイオード及びレーザ発光パワーを検出して検出信号を送出するフォトダイオードを有し、さらに、光変調制御装置が、レーザダイオードに励起電流を入力するレーザ駆動手段と、レーザ駆動手段に対して検出信号をフィードバックしてレーザダイオードからのレーザ発光パワーを一定に制御するパワー制御手段とを有し、信号抽出手段は、検出信号に含まれているモニタ信号を抽出して信号利得調整手段に対してフィードバックするようにした。この構成により、フォトダイオードからの検出信号を用いてパワー制御を行なうこととなる。さらに、この構成により、パワー制御のフィードバックループと、モニタ信号によるフィードバックループとを独立して形成することとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は本発明の第１の実施の形態における光変調制御装置のブロック図である。図１において、レーザダイオードモジュール１（光信号発生手段）は、レーザダイオード２とレーザダイオード２の発光量をモニタするフォトダイオード３とを一体に形成する同軸形で形成されている。すなわち、フォトダイオード３は、レーザ発光パワーの検出信号を送出する。
【００１２】
外部から入力される伝送信号４には、モニタ信号発生部５（モニタ信号発生手段）から光変調度を監視するために発生されるモニタ信号が、加算部６（信号加算手段）で加算される。利得調整部７（信号利得調整手段）は、加算部６から送出される伝送信号の利得を調整して、レーザ駆動部８（レーザ駆動手段）に送出する。レーザ駆動部８は、利得調整部７から入力される伝送信号に応じて、レーザダイオード２に入力するレーザ駆動電流（励起電流）を発生する。
【００１３】
ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部９（パワー制御手段）は、フォトダイオード３から送出されるレーザ発光パワーの検出信号をレーザ駆動部８にフィードバックして、レーザ発光パワーが一定なるように制御する。レーザダイオード２からのレーザ発光パワーの検出信号は、モニタ信号抽出部１０（信号抽出手段）にも送出される。モニタ信号抽出部１０は、その検出信号からモニタ信号を抽出してモニタ信号検波部１１に送出する。モニタ信号検波部１１は、そのモニタ信号を検波して直流信号に変換して比較部１２に送出する。比較部１２は、所定の基準レベルとモニタ信号検波部１１からの直流信号のレベルを比較して、比較信号を利得調整部７に送出する。すなわち、モニタ信号抽出部１０、モニタ信号検波部１１、および比較部１２によって、光変調度を制御するＡＭＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部１３を構成する。
【００１４】
図２は実施の形態におけるレーザ駆動電流対レーザ発光パワーの関係を示す図である。すなわち、図１に示した光変調制御装置の光変調制御の動作説明をする図である。レーザダイオード２は温度上昇により、レーザ駆動電流対レーザ発光パワーの効率が低下する。すなわち、図の曲線の傾きが緩やかになる。
【００１５】
そこで、レーザ発光パワーを一定のレベルにするために、ＡＰＣ制御部９によって、レーザ駆動部８からレーザダイオード２に入力される直流のバイアス電流であるレーザ駆動電流Ｉｂを制御する。図２において、Ｌ１の曲線は温度がＴ１のときのレーザ駆動電流Ｉｂ１に対するレーザ発光パワーＰｏｕｔの特性であり、Ｌ２の曲線は温度がＴ２（Ｔ１＜Ｔ２）のときのレーザ駆動電流Ｉｂ２に対するレーザ発光パワーＰｏｕｔの特性である。このように、温度が変動した場合でも、レーザ駆動電流Ｉｂを制御して、レーザ発光パワーＰｏｕｔを一定のレベルに維持することができる。
【００１６】
一方、光変調度ｍは、ＡＰＣ制御部９によるレーザ駆動電流Ｉｂ対伝送信号によるレーザ駆動電流ｉｓの比で表され、ｍ＝ｉｓ／Ｉｂとなる。したがって、温度上昇時、レーザ発光パワーＰｏｕｔを一定のレベルに維持するために、レーザ駆動電流Ｉｂを大きくしたときには、ＡＭＣ制御部１３によって利得調整部７を制御して、伝送信号のレーザ駆動電流ｉｓを大きくして、光変調度ｍを一定にする。
【００１７】
すなわち、図２に示すように、温度Ｔ１のときに直流成分であるレーザ駆動電流Ｉｂ１に対する交流成分であるレーザ駆動電流ｉｓ１の比により、次の式
ｍ＝ｉｓ１／Ｉｂ１
によって光変調度ｍが決定される。このため、温度がＴ２に上昇して直流成分であるレーザ駆動電流がＩｂ１からＩｂ２に増加すると、光変調度ｍを一定に保つために、次の式
ｍ＝ｉｓ１／Ｉｂ１＝ｉｓ２／Ｉｂ２
が成立するように、ＡＭＣ制御部１３によって利得調整部７を制御して、伝送信号のレーザ駆動電流をｉｓ１からｉｓ２に増加する。
【００１８】
以上のように、本発明の第１の実施の形態の光変調制御装置は、光信号を変調する伝送信号４と光変調度ｍを監視するモニタ信号とを加算する加算部６と、加算部６によってモニタ信号が加算された伝送信号に応じて、レーザ光を発光するレーザダイオード２と、レーザダイオード２で発生されたレーザ光からモニタ信号を抽出するモニタ信号抽出部１０と、モニタ信号抽出部１０で抽出されたモニタ信号によって、レーザダイオード２に入力される伝送信号の利得を調整する利得調整部７とを設けているので、レーザ光を変調する伝送信号に加算したモニタ信号を、出力されたレーザ光から抽出して、レーザダイオード２に入力する伝送信号の利得を調整することにより、温度制御機能を不要とし、ペルチエ素子、サーミス夕、ＡＴＣ制御部、ペルチエ駆動部が必要なくなり、小型、安価、かつ低消費電力を実現できる。
【００１９】
また、本発明の光変調制御装置は、伝送信号の周波数とは異なる周波数のモニタ信号を発生して加算部６に入力するモニタ信号発生部５をさらに設けているので、出力されたレーザ光から周波数分離してモニタ信号を抽出することにより、簡単な回路によって容易にモニタ信号を抽出することができる。
【００２０】
また、本発明の光変調制御装置は、レーザダイオードモジュール１がレーザ光を発光するレーザダイオード２およびレーザ発光パワーを検出して検出信号を送出するするフォトダイオード３で一体に形成されているので、フォトダイオード３からの検出信号を用いてパワー制御を行なうことにより、パワー制御回路を簡単に構成することができる。
【００２１】
また、本発明の光変調制御装置は、レーザダイオード２にレーザ駆動電流を入力するレーザ駆動部８と、レーザ駆動部８に対して検出信号をフィードバックしてレーザダイオード２からのレーザ発光パワーを一定に制御するＡＰＣ制御部９とをさらに有し、モニタ信号抽出部１０は、検出信号に含まれているモニタ信号を抽出して利得調整部７に対してフィードバックするので、パワー制御のフィードバックループと、モニタ信号によるフィードバックループとを独立して形成することにより、パワー制御の影響を受けることなく、光変調度ｍを一定に制御することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、光信号を変調する伝送信号と光変調度を監視するモニタ信号とを加算し、モニタ信号が加算された伝送信号に応じて光信号を発生し、光信号からモニタ信号を抽出して、入力される伝送信号の利得を調整するので、温度制御機能を不要とし、ペルチエ素子、サーミス夕、ＡＴＣ制御部、ペルチエ駆動部が必要なくなり、小型、安価、かつ低消費電力を実現するという優れた効果を有する光変調制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光変調制御装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態における光変調制御装置における光変調度制御の動作説明のための図
【符号の説明】
１  レーザダイオードモジュール（光信号発生手段）
２  レーザダイオード
３  フォトダイオード
４  伝送信号
５  モニタ信号発生部（モニタ信号発生手段）
６  加算部（信号加算手段）
７  利得調整部（信号利得調整手段）
８  レーザ駆動部（レーザ駆動手段）
９  ＡＰＣ制御部（パワー制御手段）
１０  モニタ信号抽出部（信号抽出手段）
１１  モニタ信号検波部
１２  比較部
１３  ＡＭＣ制御部
【図１】
2004235552.tif 000003
【図２】
2004235552.tif 000004