(57)【要約】【課題】送信データを光信号に変換して送信するに際して、熱の局部集中を避け、安定した動作が可能な光送信機を提供する。【解決手段】同一の送信データに対して共通に設けられて出力側が単一の導波路３に接続される複数の発光素子ＬＤ１〜ＬＤｎと、これらの発光素子ＬＤ１〜ＬＤｎ中の各々を択一的に順次発光制御して送信データを光信号として導波路３中に出力させる順次発光制御手段４と、を備え、同一の送信データに対して複数の発光素子ＬＤ１〜ＬＤｎを択一的に順次切換えて発光させることで、複数個の発光素子ＬＤ１〜ＬＤｎを使い回すことにより単一の発光素子の場合のような局部への熱の集中が避けられ、かつ、発熱面積をより拡大することで冷却機構との間の熱的コンダクタンスを大きくとれることにより放熱が容易となる。このような発光素子ＬＤ１〜ＬＤｎの動作温度低下に伴い動作も安定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の送信データに対して共通に設けられて出力側が単一の導波路に接続される複数の発光素子と、
これらの発光素子中の各発光素子を択一的に順次発光制御して前記送信データを光信号として前記導波路中に出力させる順次発光制御手段と、
を備える光送信機。
【請求項２】
前記発光素子がレーザダイオードである請求項１記載の光送信機。
【請求項３】
前記レーザダイオードが、面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）である請求項２記載の光送信機。
【請求項４】
前記順次発光制御手段は、前記送信データであるデータ列の入力に応じて一定時間周期で各発光素子を順次発光制御する請求項１ないし３の何れか一記載の光送信機。
【請求項５】
前記順次発光制御手段は、前記送信データであるデータ列の変調に同期させて各発光素子を順次発光制御する請求項１ないし３の何れか一記載の光送信機。
【請求項６】
前記順次発光制御手段は、前記送信データであるパケット単位のデータに対してそのパケット毎に各発光素子を順次発光制御する請求項１ないし３の何れか一記載の光送信機。
【請求項７】
前記発光素子を整列配置させ、
前記順次発光制御手段は、各発光素子を順次発光させる順序を飛び飛びとして隣接する発光素子間で不連続とする請求項１ないし６の何れか一記載の光送信機。
【請求項８】
前記順次発光制御手段は、各発光素子を順次発光させる順序を乱数に基づきランダムとする請求項１ないし６の何れか一記載の光送信機。
【請求項９】
前記発光素子中で故障した発光素子を検出する故障検出手段を備え、
前記順次発光制御手段は、故障した発光素子が前記故障検出手段により検出された場合は当該発光素子の次に発光予定の発光素子に発光順序を変更する請求項１ないし８の何れか一記載の光送信機。
【請求項１０】
前記発光素子中で故障した発光素子を検出する故障検出手段を備え、
前記順次発光制御手段は、故障した発光素子が前記故障検出手段により検出された場合は当該発光素子を除く残りの発光素子に関してその順次発光制御を再定義する請求項１ないし７の何れか一記載の光送信機。
【請求項１１】
前記発光素子中で故障した発光素子を検出する故障検出手段を備え、
前記順次発光制御手段は、故障した発光素子が前記故障検出手段により検出された場合は当該発光素子を除く残りの発光素子を対象に乱数を生成しこの乱数に基づき各発光素子を順次発光させる順序をランダムとする請求項８記載の光送信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＬＳＩの高集積化に伴う超微細化プロセスに基づく高速化に対応可能な光通信或いは光接続等の分野に利用される光送信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報処理、ディスプレイ、プリンタなどを含めたコンピュータ環境の高速化に伴い、高速ＬＳＩ或いは高速ＭＰＵの開発が進んでいる。このような高集積化に伴う超微細化プロセスに基づく高速化は、電力密度の急激な増加を招いており、発熱・放熱の問題から、最早、このまま進めば安定な動作を望むべきもない状況に陥っている。特に、近い将来、現状の電気配線の限界が見えてくるのは明らかである。
【０００３】
このようなことから、より高スループット（高速な転送能力）を有する光を用いた接続（光通信ないしは光接続）＝光インターコネクション技術が注目されている（例えば、特許文献１参照）。この光インターコネクションは、ＩＣなどからの電気信号をＥ（電気）／Ｏ（光）変換し、変換された光信号をボード内に形成された光配線（光導波路など）を通じて他のＩＣ或いはボードの受光器に伝送し、今度はＯ／Ｅ変換をして電気信号に戻して信号のやり取りをするものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３６１９７公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような光接続の場合、光源であるＬＤ（レーザダイオード）やそれを駆動するドライバからの発熱はこの状況を益々悪化させており、何らかの手当てを必要とする。即ち、高集積化による発熱量は、このような光接続の導入で益々増加傾向が顕著になると共に、このようなＬＤ及びそのドライバが設けられている部分の微小領域への熱の集中とそこからの放熱が大きな問題となってきている。
【０００６】
例えば、従来の光接続ないしは光通信にあっては、単一のデータ列に用いられるＬＤは１個であり、そのため高速化に伴い、ＬＤの直近に配置されたＬＤドライバ共々休み無く動作を続けることから、ＬＤ周辺への熱の集中が大きなものとなってしまう。このような狭い面積に熱が集中すると、放熱器との間のコンダクタンスは接触面積が小さいために制限されてしまい、放熱が難しい状況を生み出してしまう。特に、発光素子として好適なＬＤは熱の影響に極めて敏感であり、かつ、周囲の電子回路も同様の影響を受けることから、高集積化に伴う超微細化の進展に伴い、熱の局所的な集中を避け得る方策が模索されている。
【０００７】
本発明は、送信データを光信号に変換して送信するに際して、熱の局部集中を避け、安定した動作が可能な光送信機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の光送信機は、同一の送信データに対して共通に設けられて出力側が単一の導波路に接続される複数の発光素子と、これらの発光素子中の各発光素子を択一的に順次発光制御して前記送信データを光信号として前記導波路中に出力させる順次発光制御手段と、を備える。
【０００９】
従って、同一の送信データに対して複数の発光素子を択一的に順次切換えて発光させることで、複数個の発光素子を使い回すことにより単一の発光素子の場合のような局部への熱の集中が避けられ、かつ、発熱面積をより拡大することで冷却機構との間の熱的コンダクタンスを大きくとれることにより放熱が容易となる。このような発光素子の動作温度低下に伴い動作も安定したものとなる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光送信機において、前記発光素子がレーザダイオードである。
【００１１】
従って、光通信に適した構成となる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光送信機において、前記レーザダイオードが、面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。
【００１３】
従って、面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）を用いることにより、発光素子の配置や配線が容易となり、そのアレイ化も容易となる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の光送信機において、前記順次発光制御手段は、前記送信データであるデータ列の入力に応じて一定時間周期で各発光素子を順次発光制御する。
【００１５】
従って、複数の発光素子を一定時間周期で順次切換えることにより、単位面積当たりの発熱量を減らすことができ、システムの安定化が図れることから、更なる高速性、高信頼性を得ることができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の光送信機において、前記順次発光制御手段は、前記送信データであるデータ列の変調に同期させて各発光素子を順次発光制御する。
【００１７】
従って、送信データであるデータ列の変調に同期させて各発光素子を順次発光制御することにより、データ量等に応じて切換え時期を変化させるように制御することができる等、より使用状況に応じた制御が可能となり、発熱の均一化が図れ、より一層システムの安定化を図ることができ、更なる高速性、高信頼性を得ることができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の光送信機において、前記順次発光制御手段は、前記送信データであるパケット単位のデータに対してそのパケット毎に各発光素子を順次発光制御する。
【００１９】
従って、送信データの最も基本的なまとまりであるパケット毎に順次発光させる発光素子を制御することにより、パケット間は時間的余裕を得やすいので、適切な切換え時期を設定でき、順次発光制御手段に対する高速動作の要求を緩和させることができ、コスト的に有利となる。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の光送信機において、前記発光素子を整列配置させ、前記順次発光制御手段は、各発光素子を順次発光させる順序を飛び飛びとして隣接する発光素子間で不連続とする。
【００２１】
従って、整列配置させた発光素子を単純に順次発光させた場合には、自身及び前後のタイミングで発光する発光素子の熱の影響を連続的に受け続けることとなり、順次発光素子制御手段の切換え速度が遅い場合には、発光箇所の温度が過度に上昇する可能性があるが、隣接する発光素子間では不連続となるように順次発光させる順序を１個置き、２個置きの如く飛び飛びとすることにより、局所的な熱の集中を緩和し複数の発光素子に関する発熱分布を均等化させることができ、よって、順次発光制御手段に対する高速動作の要求を緩和させることができ、コスト的に有利となる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の光送信機において、前記順次発光制御手段は、各発光素子を順次発光させる順序を乱数に基づきランダムとする。
【００２３】
従って、発光順序の制御を飛び飛びとすると、発光素子の数に端数が出る場合やその規則的な発光順序によっては複数の発光素子に関する発熱分布を均等化することが困難な場合があるが、乱数に基づきランダムに発光順序制御することで、長期的にみて複数の発光素子に関する発熱分布を均等化することができる。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか一記載の光送信機において、前記発光素子中で故障した発光素子を検出する故障検出手段を備え、前記順次発光制御手段は、故障した発光素子が前記故障検出手段により検出された場合は当該発光素子の次に発光予定の発光素子に発光順序を変更する。
【００２５】
従って、複数の発光素子中で故障が生じた場合には、その故障した発光素子を飛ばして次に発光予定の発光素子を発光させるように発光順序を変更することで、故障の影響を受けない安定した光通信が可能となる。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし７の何れか一記載の光送信機において、前記発光素子中で故障した発光素子を検出する故障検出手段を備え、前記順次発光制御手段は、故障した発光素子が前記故障検出手段により検出された場合は当該発光素子を除く残りの発光素子に関してその順次発光制御を再定義する。
【００２７】
従って、複数の発光素子中で故障が生じた場合には、基本的にはその発光素子を飛ばして発光させればよいが、例えば、隣接する発光素子が続けて故障を起こした等の理由で、特定の故障発光素子の存在パターンが生じた場合には最適な熱分散が図れなくなる懸念があるが、故障発光素子を除き生き残った発光素子を用いて再度その順次発光制御を再定義して熱分散の最適化を図ることにより、継続して安定な動作を続けることができる。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項８記載の光送信機において、前記発光素子中で故障した発光素子を検出する故障検出手段を備え、前記順次発光制御手段は、故障した発光素子が前記故障検出手段により検出された場合は当該発光素子を除く残りの発光素子を対象に乱数を生成しこの乱数に基づき各発光素子を順次発光させる順序をランダムとする。
【００２９】
従って、複数の発光素子中で故障が生じた場合には、基本的にはその発光素子を飛ばして発光させればよいが、例えば、隣接する発光素子が続けて故障を起こした等の理由で、特定の故障発光素子の存在パターンが生じた場合には最適な熱分散が図れなくなる懸念があるが、故障発光素子を除き生き残った発光素子を対象に乱数を生成しこの乱数に基づき各発光素子を順次発光させる順序をランダムとすることにより、発光素子の数が減ってきた場合でも熱分散の最適化を維持でき、継続して安定な動作を続けることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１は本実施の形態の光送信機の構成例を示す概略ブロック図である。本実施の形態の光送信機は、例えば高集積化されたＬＳＩ或いはＭＰＵなどのメモリ（記憶素子）からの電気信号をＥ（電気）／Ｏ（光）変換し、変換された光信号をボード内に形成された光配線（光導波路など）を通じて他のＬＳＩ或いはＭＰＵなどに伝送し、今度はＯ／Ｅ変換をして電気信号に戻して信号のやり取りをする等のために用いられるものである。
【００３１】
この光送信機は、例えば記憶素子（図示せず）から出力されるバイナリのデータを時間軸上に並べたデータ列を送信データとして受付けるもので、このデータ列に対して共通に設けられた複数の発光素子であるレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎを１次元的に整列配置させたＬＤアレイ１が設けられている。ここに、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎとしては面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）が用いられている。ＬＤアレイ１は、これらのレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎを対応するドライバＤ１，Ｄ２，…，Ｄｎとともに同一基板（図示せず）上に集積配置させることにより形成されている。この基板は熱伝導性のよい基板であって、必要に応じて、放熱機構（冷却機構）が設けられている。特に、面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）を用いることにより、発光素子の配置や配線が容易となり、そのアレイ化も容易である。また、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎは１次元配列されているが、場合によっては、２次元配列されていてもよい。
【００３２】
このようなＬＤアレイ１の出力側はビームコンバイナ２を介して、例えば光ファイバ等による単一の導波路３に接続されている。一方、ＬＤアレイ１の入力側には、データ列を共通とする各レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎを択一的に順次発光制御する順次発光制御手段としてのマルチプレクサ４が接続されている。このマルチプレクサ４には入力されるデータ列のクロックを計数するタイマ５が接続され、マルチプレクサ４による順次発光制御を一定時間周期、例えば、１ｍｓｅｃ毎に行なわせるように構成されている。
【００３３】
このような構成において、この光送信機にバイナリデータによるデータ列が入力されると、そのデータ列のデータに応じてレーザダイオードＬＤが発光することにより光信号に変換されて導波路３を通じて通信されるわけであるが、同一のデータ列に対して複数個のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎが共通に設けられており、タイマ５による時間管理の下に、マルチプレクサ４が例えば１ｍｓｅｃ毎にレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎ中から発光すべきレーザダイオードを択一的に順次切換え制御する。例えば、レーザダイオードＬＤ１→ＬＤ２→…→ＬＤｎの順に１ｍｓｅｃ毎に発光制御する。そして、選択されたレーザダイオードがデータ列のデータに応じて点滅発光する。何れのレーザダイオードが発光しても、ビームコンバイナ２により単一の導波路３に光結合されて出力される。
【００３４】
即ち、前述したように、従来の光接続ないしは光通信にあっては、単一のデータ列に用いられるＬＤは１個のみであり、そのため高速化に伴い、ＬＤの直近に配置されたＬＤドライバ共々休み無く動作を続けることから、ＬＤ周辺への熱の集中が大きなものとなってしまう。このような狭い面積に熱が集中すると、放熱器との間のコンダクタンスは接触面積が小さいために制限されてしまい、放熱が難しい状況を生み出してしまう。特に、発光素子として好適なＬＤは熱の影響に極めて敏感であり、かつ、周囲の電子回路も同様の影響を受けることから、高集積化に伴う超微細化の進展に伴い、熱の局所的な集中を避け得る方策が模索されている。この点、本実施の形態によれば、単一のデータ列に対して複数個の発光素子としてレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎを割り当てて、一定時間周期で択一的に発光するように順次発光制御することにより、基板上において単位面積当たりの発熱量を減らすことができ、当該光通信システムの安定化を図ることができ、更なる高速性、高信頼性を得ることができる。即ち、複数個のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎを使い回すことにより単一のレーザダイオードの場合のような局部への熱の集中が避けられ、かつ、発熱面積をより拡大することで冷却機構との間の熱的コンダクタンスを大きくとることにより放熱が容易となる。このようなレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎの動作温度低下に伴い動作も安定したものとなる。
【００３５】
本発明の第二の実施の形態を図２に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の各実施の形態でも順次同様とする）。
【００３６】
基本的には、第一の実施の形態の場合と同様であるが、マルチプレクサ４に対して、タイマ５に代えて、データ列のデータ数を計数するカウンタ６を設けることにより、そのデータ数、即ち、送信データであるデータ列の変調に同期させてマルチプレクサ４によるレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎの順次発光制御を行なわせるようにしたものである。
【００３７】
本実施の形態によれば、一定時間周期で切換え制御するのに比して、データ量等に応じて切換え時期を変化させるように制御することができる等、より使用状況に応じた制御が可能となり、発熱の均一化を図ることができる。よって、より一層システムの安定化を図ることができ、更なる高速性、高信頼性を得ることができる。
【００３８】
本発明の第三の実施の形態を図３に基づいて説明する。基本的には、第一、第二の実施の形態の場合と同様であるが、送信データとしてパケット単位のデータに着目し、マルチプレクサ４にパケット単位（パケット毎）でレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎの順次発光制御を行なわせるようにしたものである。
【００３９】
即ち、本実施の形態では、パケットのヘッダ情報を抽出して送出する前に、マルチプレクサ４にレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎの切換え信号を送ることでレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎの順次切換え発光を実現している。
【００４０】
本実施の形態によれば、情報の最も基本的なまとまりであるパケット毎にレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎを切換えるため、パケットとパケットとの間には時間的余裕を得やすいことから適切な切換え時期が得られることとなり、マルチプレクサ４に対する高速動作の要求を緩和させることができ、コスト上有利となる。
【００４１】
本発明の第四の実施の形態を図４に基づいて説明する。本実施の形態は、整列配置されたレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎをマルチプレクサ４により順次発光させる際の順序に関するもので、第一ないし第三の実施の形態の何れにも適用可能である。
【００４２】
前述の実施の形態において、マルチプレクサ４を高速に動作させて頻繁にレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎの切換えを行った方が、ＬＤアレイ１内の熱は均一に分散することとなる。しかし、高速のマルチプレクサは高価であり、また、消費電力も大きくなる。そのため、許される範囲でマルチプレクサの動作は遅い方が好ましい。このようなことから、本実施の形態では、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎの発光順序を制御することにより、ＬＤアレイ１内の発熱分布を均等化できるようにしたものである。
【００４３】
この点について、図４に示す説明図を参照して説明する。前述した実施の形態において、例えば１列に配列された８個のレーザダイオードを図４（ａ）に示すように、１→２→３→４→５→６→７→８の如く順次発光させた場合、レーザダイオードの温度は、直前に発光した隣のレーザダイオードの熱、自身の熱、直後に発光する隣のレーザダイオードの熱、の影響を連続的に受け続けることとなる。この場合、マルチプレクサ４の切換え速度が遅いと、発光箇所の温度が過度に上昇する可能性がある。
【００４４】
この点、本実施の形態では、図４（ｂ）に示すように、例えば８個のレーザダイオードを１→５→２→６→３→７→４→８の如く、１個飛びの順序とし、或いは、図４（ｃ）に示すように、例えば１０個のレーザダイオードを１→５→８→２→６→９→３→７→１０→４の如く、２個飛びの順序として、隣接するレーザダイオード間で不連続となる順序としたものである。
【００４５】
このように、隣接するレーザダイオード間では不連続となるように順次発光させる順序を１個置き、２個置きの如く飛び飛びとすることにより、局所的な熱の集中を緩和し複数のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎに関する発熱分布を均等化させることができる。よって、マルチプレクサ４に対する高速動作の要求を緩和させることができ、コスト的にも有利となる。
【００４６】
本発明の第五の実施の形態を図５に基づいて説明する。本実施の形態も、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎをマルチプレクサ４により順次発光させる際の順序に関するもので、第一ないし第三の実施の形態の何れにも適用可能である。
【００４７】
本実施の形態では、マルチプレクサ４に対して順次発光させる際の順序に関する乱数を生成する乱数発生器７を付加し、各レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎを順次発光させる順序を乱数に基づきランダムに制御するようにしたものである。この場合、入力される送信データはデータ列であってもパケット単位のデータであってもよい。
【００４８】
第四の実施の形態のように、発光順序の制御を飛び飛びとすると、レーザダイオードの数に端数が出る場合やその規則的な発光順序によっては特定の熱分布パターンが生ずる等、複数のレーザダイオードに関する発熱分布を均等化することが困難な場合があるが、本実施の形態のように、乱数に基づきランダムに発光順序制御することで、モンテカルロ・シミュレーション同様、各レーザダイオードは同一確率で発光されるため、長期的にみて複数のレーザダイオードに関する発熱分布を均等化することができる。
【００４９】
本発明の第六の実施の形態を図６に基づいて説明する。前述した実施の形態では、ＬＤアレイ１中のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎの何れかが故障（劣化を含む）した場合を考慮していないが、本実施の形態以降では、何れかが故障した場合を考慮したものである。
【００５０】
即ち、前述した各実施の形態において、ＬＤアレイ１を構成するレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎの性能が例え１個たりとも劣化したり発光しなくなるなどの故障が生じると、当然のことながら、分担して光通信を受け持っているものであり、システム全体の機能が全く果たせなくなってしまう。特に、ＬＤアレイ１を構成するレーザダイオードの数が増えるにつれて、そのおそれも増大する。
【００５１】
このため、本実施の形態では、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎ中で故障したレーザダイオードの存在を検出する故障検出部（故障検出手段）８が付加されている。この故障検出部８としては、例えばＬＤアレイ１に内蔵されてＡＰＣ（自動出力調整）に用いられるＰＤ（フォトダイオード）からの検出出力を各レーザダイオード毎に随時監視することにより故障したレーザダイオードを特定し、記憶させる構成とすればよい。マルチプレクサ４は、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎ中で故障したレーザダイオードＬＤｉが故障検出部８により検出された場合はこのレーザダイオードＬＤｉの次に発光予定のレーザダイオードを発光させるように発光順序を変更する。
【００５２】
従って、本実施の形態によれば、複数のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎ中で故障が生じた場合には、その故障したレーザダイオードＬＤｉを飛ばして次に発光予定のレーザダイオードを発光させるように発光順序を変更することで、故障の影響を受けない安定した光通信が可能となる。
【００５３】
なお、図示例では、図１で説明した第一の実施の形態への適用例として説明したが、第二ないし第四の実施の形態の場合にも同様に適用できる。
【００５４】
本発明の第七の実施の形態を説明する。本実施の形態では、第六の実施の形態の構成において、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎ中で故障したレーザダイオードＬＤｉが故障検出部８により検出された場合はこのレーザダイオードＬＤｉを除く、正常な残りのレーザダイオードに関してマルチプレクサ４によりその順次発光制御を再定義し、その再定義に従い順次発光制御するようにしたものである。
【００５５】
即ち、複数のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎ中で故障が生じた場合には、基本的にはその故障したレーザダイオードＬＤｉを飛ばして発光させればよいが、例えば、隣接するレーザダイオードＬＤ（ｉ＋１）が続けて故障を起こした等の理由で、特定の故障レーザダイオードの存在パターンが生じた場合には最適な熱分散が図れなくなる懸念がある。この点、本実施の形態によれば、故障したレーザダイオードを除き生き残った正常なレーザダイオードを用いて再度その順次発光制御を再定義し直して熱分散の最適化を図ることにより、継続して安定な動作を続けることができる。
【００５６】
本発明の第八の実施の形態を図７に基づいて説明する。本実施の形態は、第四の実施の形態をベースとするもので、レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎ中で故障したレーザダイオードＬＤｉが故障検出部８により検出された場合はこのレーザダイオードＬＤｉを除く、正常な残りのレーザダイオードを対象にして乱数発生器７により乱数を生成しこの乱数に基づき正常な残りのレーザダイオードを順次発光させる順序をランダムとするようにしたものである。
【００５７】
即ち、複数のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，…，ＬＤｎ中で故障したレーザダイオードＬＤｉが生じた場合には、基本的にはそのレーザダイオードＬＤｉを飛ばして発光させればよいが、例えば、隣接するレーザダイオードＬＤ（ｉ＋１）が続けて故障を起こした等の理由で、特定の故障レーザダイオードの存在パターンが生じた場合には最適な熱分散が図れなくなる懸念がある。この点、本実施の形態においては、故障したレーザダイオードを除き生き残った正常なレーザダイオードを対象に乱数発生器７で乱数を生成しこの乱数に基づき生き残った正常なレーザダイオードを対象に順次発光させる順序がランダムとなるように制御することにより、レーザダイオードの数が減ってきた場合でも熱分散の最適化を維持でき、継続して安定な動作を続けることができる。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、同一の送信データに対して複数の発光素子を択一的に順次切換えて発光させるようにしたので、複数個の発光素子を使い回すことにより単一の発光素子の場合のような局部への熱の集中を避けることができ、かつ、発熱面積をより拡大することで冷却機構との間の熱的コンダクタンスを大きくとることにより放熱を容易にすることができ、このような発光素子の動作温度低下に伴い動作も安定させることができる。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光送信機において、発光素子をレーザダイオードとすることにより、光通信に適した構成とすることができる。
【００６０】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の光送信機において、レーザダイオードとして面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）を用いるようにしたので、発光素子の配置や配線を容易なものとすることができ、そのアレイ化も容易なものにすることができる。
【００６１】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３の何れか一記載の光送信機において、複数の発光素子を一定時間周期で順次切換えるようにしたので、単位面積当たりの発熱量を減らすことができ、システムの安定化を図ることができ、更なる高速性、高信頼性を得ることができる。
【００６２】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし３の何れか一記載の光送信機において、送信データであるデータ列の変調に同期させて各発光素子を順次発光制御するようにしたので、データ量等に応じて切換え時期を変化させるように制御することができる等、より使用状況に応じた制御が可能となり、発熱の均一化を図ることができ、より一層システムの安定化を図ることができ、更なる高速性、高信頼性を得ることができる。
【００６３】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし３の何れか一記載の光送信機において、送信データの最も基本的なまとまりであるパケット毎に順次発光させる発光素子を制御するようにしたので、パケット間は時間的余裕を得やすく、適切な切換え時期を設定することができ、順次発光制御手段に対する高速動作の要求を緩和させることができ、コスト的に有利な構成とすることができる。
【００６４】
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６の何れか一記載の光送信機において、整列配置させた発光素子を単純に順次発光させた場合には、自身及び前後のタイミングで発光する発光素子の熱の影響を連続的に受け続けることとなり、順次発光素子制御手段の切換え速度が遅い場合には、発光箇所の温度が過度に上昇する可能性があるが、隣接する発光素子間では不連続となるように順次発光させる順序を１個置き、２個置きの如く飛び飛びとするようにしたので、局所的な熱の集中を緩和し複数の発光素子に関する発熱分布を均等化させることができ、よって、順次発光制御手段に対する高速動作の要求を緩和させることができ、コスト的に有利な構成とすることができる。
【００６５】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし６の何れか一記載の光送信機において、発光順序の制御を飛び飛びとすると、発光素子の数に端数が出る場合やその規則的な発光順序によっては複数の発光素子に関する発熱分布を均等化することが困難な場合があるが、乱数に基づきランダムに発光順序制御するようにしたので、長期的にみて複数の発光素子に関する発熱分布を均等化することができる。
【００６６】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし８の何れか一記載の光送信機において、複数の発光素子中で故障が生じた場合には、その故障した発光素子の次に発光予定の発光素子を発光させるように発光順序を変更するようにしたので、故障の影響を受けない安定した光通信を行わせることができる。
【００６７】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１ないし７の何れか一記載の光送信機において、複数の発光素子中で故障が生じた場合には、基本的にはその発光素子を飛ばして発光させればよいが、例えば、隣接する発光素子が続けて故障を起こした等の理由で、特定の故障発光素子の存在パターンが生じた場合には最適な熱分散が図れなくなる懸念があるが、故障発光素子を除き生き残った発光素子を用いて再度その順次発光制御を再定義するようにしたので、熱分散の最適化を図ることができ、継続して安定な動作を続けることができる。
【００６８】
請求項１１記載の発明によれば、請求項８記載の光送信機において、複数の発光素子中で故障が生じた場合には、基本的にはその発光素子を飛ばして発光させればよいが、例えば、隣接する発光素子が続けて故障を起こした等の理由で、特定の故障発光素子の存在パターンが生じた場合には最適な熱分散が図れなくなる懸念があるが、故障発光素子を除き生き残った発光素子を対象に乱数を生成しこの乱数に基づき各発光素子を順次発光させる順序をランダムとするようにしたので、発光素子の数が減ってきた場合でも熱分散の最適化を維持でき、継続して安定な動作を続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の光送信機の構成例を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態の光送信機の構成例を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の第三の実施の形態の光送信機の構成例を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の第四の実施の形態の順序制御を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第五の実施の形態の光送信機の構成例を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の第六の実施の形態の光送信機の構成例を示す概略ブロック図である。
【図７】本発明の第八の実施の形態の光送信機の構成例を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
３      導波路
４      順次発光制御手段
８      故障検出手段
ＬＤ１〜ＬＤｎ      発光素子、レーザダイオード
【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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