(57)【要約】【課題】発光素子の温度特性のばらつきを考慮したＡＰＣ回路提供する。【解決手段】発光素子の光出力をモニタする受光素子１３からの出力電流に応じて、発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路２０を備えた駆動回路において、ＡＰＣ回路２０は、受光素子１３からの出力電流を電圧に変換するバッファアンプ２１と、変換された電圧を温度特性が付加された基準電圧により増幅し、発光素子のバイアス電流および変調電流を制御するリファレンス電圧として出力するアンプ２３とを備えた。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子の光出力をモニタする受光素子からの出力電流に応じて、前記発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を備えた駆動回路において、前記ＡＰＣ回路は、
前記受光素子からの出力電流を電圧に変換するバッファアンプと、
変換された電圧を温度特性が付加された基準電圧により増幅し、前記発光素子のバイアス電流および変調電流を制御するリファレンス電圧として出力するアンプと
を備えたことを特徴とする駆動回路。
【請求項２】
前記ＡＰＣ回路は、前記基準電圧を出力するアンプのゲインを調整する可変抵抗を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】
前記可変抵抗は、正または負の温度特性を有することを特徴とする請求項２に記載の駆動回路。
【請求項４】
発光素子と、該発光素子の光出力をモニタする受光素子と、該受光素子の出力電流に応じて前記発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を含む駆動回路とを備えた光送信器において、
前記ＡＰＣ回路は、前記受光素子からの出力電流を電圧に変換するバッファアンプと、変換された電圧を温度特性が付加された基準電圧により増幅して出力するアンプとを含み、
前記駆動回路は、前記ＡＰＣ回路から出力された電圧をリファレンス電圧として、前記発光素子のバイアス電流および変調電流を制御する増幅回路を含むことを特徴とする光送信器。
【請求項５】
前記ＡＰＣ回路は、前記基準電圧を出力するアンプのゲインを調整する可変抵抗を含むことを特徴とする請求項４に記載の光送信器。
【請求項６】
前記可変抵抗は、正または負の温度特性を有することを特徴とする請求項５に記載の光送信器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動回路および光送信器に関し、より詳細には、光送信器に搭載され、発光素子の光出力制御を自動的に行う駆動回路および光送信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ファイバを伝送媒体とする光伝送システムは、長距離、大容量伝送を行う公衆網の幹線系のみならず、公衆網の加入者系、私設網であるローカルエリアネットワーク、構内ネットワークなどの近距離伝送、ならびに装置間、パッケージ間において電気的配線の代替手段としての短距離伝送など、様々な用途に用いられている。また、光デバイス、集積回路の小型化が図られ、近距離伝送、短距離伝送の用途には、光送信器と光受信器とが一体で構成された光モジュールが用いられている。
【０００３】
このような光モジュールは、光モジュールを搭載する装置の運用に際してメンテナンスフリーを実現するために、例えば、発光素子の出力を一定に保つＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路が光送信器に搭載されている。
【０００４】
図１に、従来の光送信器の構成を示す。光送信器１０は、発光素子１１と、発光素子１１を駆動する駆動回路１２と、発光素子１１の出力光をモニタする受光素子１３とから構成されている。駆動回路１２は、光モジュールを搭載する装置からデータとクロックを入力してリタイミングを行うリタイミング回路１４と、リタイミング回路１４の出力を発光素子１１の変調信号として出力する増幅回路１５と、受光素子１３の出力電流を電圧に変換して、発光素子１１のバイアス電流および変調電流を制御するＡＰＣ回路１６とを有する。
【０００５】
このような構成により、ＡＰＣ回路１６は、受光素子１３の出力電流を電圧に変換し、予め設定された電圧と比較して、発光素子１１のバイアス電流および変調電流を制御することにより、発光素子１１の光出力を一定に保つようになっている。このようにして、周囲温度の変化に伴う発光素子１１の光出力の低下、発光素子１１の経年劣化による光出力の低下を補償している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発光素子１１の温度特性とＡＰＣ回路１６の制御とのミスマッチにより、バイアス電流および変調電流を制御しても、低温または高温の環境では光出力波形が劣化するという問題があった。従来、光送信器１０は、発光素子１１のバイアス電流を、発光素子の特性のばらつきに応じて適切な値に調整できるように、バイアス調整端子を有している。しかしながら、バイアス調整端子は、半固定的な調整端子であり、発光素子１１の特性の初期偏差を補償することはできるが、温度特性を補償することはできない。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、発光素子の温度特性のばらつきを考慮した駆動回路および光送信器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、発光素子の光出力をモニタする受光素子からの出力電流に応じて、前記発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を備えた駆動回路において、前記ＡＰＣ回路は、前記受光素子からの出力電流を電圧に変換するバッファアンプと、変換された電圧を温度特性が付加された基準電圧により増幅し、前記発光素子のバイアス電流および変調電流を制御するリファレンス電圧として出力するアンプとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記ＡＰＣ回路は、前記基準電圧を出力するアンプのゲインを調整する可変抵抗を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の前記可変抵抗は、正または負の温度特性を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、発光素子と、該発光素子の光出力をモニタする受光素子と、該受光素子の出力電流に応じて前記発光素子のバイアスおよび変調を制御するＡＰＣ回路を含む駆動回路とを備えた光送信器において、前記ＡＰＣ回路は、前記受光素子からの出力電流を電圧に変換するバッファアンプと、変換された電圧を温度特性が付加された基準電圧により増幅して出力するアンプとを含み、前記駆動回路は、前記ＡＰＣ回路から出力された電圧をリファレンス電圧として、前記発光素子のバイアス電流および変調電流を制御する増幅回路を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の前記ＡＰＣ回路は、前記基準電圧を出力するアンプのゲインを調整する可変抵抗を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の前記可変抵抗は、正または負の温度特性を有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
図２に、本発明の一実施形態にかかるＡＰＣ回路の構成を示す。ＡＰＣ回路２０には、受光素子１３の出力電流を電圧に変換して入力するバッファアンプ２１と、位相補償および増幅を行うアンプ２２と、温度特性を付加するアンプ２３と、バイアス調整端子からの制御電圧を加えるアンプ２４とが縦続接続されている。アンプ２３には、所定の温度特性を有する基準電圧を出力する温度特性付加回路２５が接続されている。
【００１５】
このような構成により、ＡＰＣ回路２０は、受光素子１３の出力電流を電圧に変換し、温度特性付加回路２５からの基準電圧によりアンプ２３において温度特性を付加し、バイアス調整端子で設定された電圧をアンプ２４において付加して、発光素子１１のバイアス電流および変調電流を制御する。バイアス制御端子は、バイアス電流および変調電流を制御する差動増幅器のリファレンス電圧を出力する。駆動回路は、温度特性が付加されたリファレンス電圧により、バイアス電流および変調電流を制御して、発光素子１１の出力を一定に保つようになっている。
【００１６】
図３に、本発明の一実施形態にかかる温度特性付加回路の構成を示す。温度特性付加回路２５は、２つのカレントミラー回路３１，３２と、増幅回路３３とから構成されている。カレントミラー回路３１は、温度特性を有する基準電圧源の出力をＶｒｅｆ１端子に接続し、カレントミラー回路３２は、温度特性を有さない基準電圧源の出力をＶｒｅｆ２端子に接続している。２つのカレントミラー回路３１，３２の出力電流を加算して、増幅回路３３に入力し、Ｖｒｅｆ１端子と同じ基準電圧源をＶｒｅｆ０端子に接続する。
【００１７】
増幅回路３３は、可変抵抗ＶＲによりゲインが調整されて、温度特性が付加された基準電圧をアンプ２３に出力する。可変抵抗ＶＲにより、付加する温度特性を容易に変更することができ、可変抵抗自体に温度特性を付加すれば、さらに精度の高い制御を行うことができる。
【００１８】
図４は、本発明の一実施形態にかかるＡＰＣ回路の制御による光送信器の光出力波形を示す図である。図４（ａ）および（ｂ）に、図３に示した可変抵抗ＶＲ＝０として、温度特性付加回路２５のリファレンス電圧に温度特性を付加していない場合を示す。図４（ａ）に示したように、−１５℃の低温において、光出力波形にジッタが生じている。図４（ａ）には、パルスマスクがハッチングで示されており、その仕様を満たしていないことがわかる。
【００１９】
図４（ｃ）および（ｄ）は、可変抵抗ＶＲ＝３．３ｋΩとしたときの光出力波形である。温度特性付加回路２５のリファレンス電圧に温度特性が付加されて、ジッタが大幅に改善されているのがわかる。さらに、図４（ｅ）および（ｆ）に、可変抵抗ＶＲ＝３．３ｋΩと負の温度特性を有するサーミスタ１．５ｋΩを直列に接続した場合を示す。可変抵抗ＶＲ自体にも温度特性をもたせることにより、さらにジッタが改善されているのがわかる。
【００２０】
図５に、本発明の一実施形態にかかるＡＰＣ回路の制御による光送信器の消光比を示す。温度特性付加回路２５の基準電圧に温度特性が付加されて、ジッタの場合と同様に、低温での消光比が大幅に改善されているのがわかる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受光素子からの出力電流を電圧に変換し、変換された電圧を温度特性が付加された基準電圧により増幅し、発光素子のバイアス電流および変調電流を制御するリファレンス電圧として出力するＡＰＣ回路を備えたので、発光素子の温度特性のばらつきを考慮した制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光送信器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるＡＰＣ回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる温度特性付加回路の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるＡＰＣ回路の制御による光送信器の光出力波形を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるＡＰＣ回路の制御による光送信器の消光比を示す図である。
【符号の説明】
１０　　光送信器
１１　　発光素子
１２　　駆動回路
１３　　受光素子
１４　　リタイミング回路
１５，３３　　増幅回路
１６，２０　　ＡＰＣ回路
２１　　バッファアンプ
２２〜２４　　アンプ
２５　　温度特性付加回路
３１，３２　　カレントミラー回路
【図１】
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【図２】
2004087845.tif 000004
【図３】
2004087845.tif 000005
【図４】
2004087845.tif 000006
【図５】
2004087845.tif 000007