(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードにバイアス電流を供給するバイアス電流用定電流源と、送信データに従った変調電流を前記バイアス電流に重畳して供給する変調電流用第１定電流源と、前記変調電流に微小電流を追加して供給する変調電流用第２定電流源と、前記レーザダイオードの光出力をモニタするモニタ用フォトダイオードとを含むレーザダイオード駆動回路に於いて、
前記モニタ用フォトダイオードにより検出した前記レーザダイオードの光出力パワーの平均値の変動を抑圧するように前記バイアス電流用定電流源を制御するバイアス電流制御ループと、
該バイアス電流制御ループに於ける前記バイアス電流を所定値以上変化させる制御状態を基に、前記変調電流用第１定電流源に対して、所定の期間並列的に前記変調電流用第２定電流源を接続し、変調電流に微小電流を重畳して前記レーザダイオードに供給し、該レーザダイオードの光出力パワーの平均値の変動分を検出して、前記変調電流用第１定電流源と前記変調電流用第２定電流源とを制御する変調電流制御ループと、
前記変調電流用第１定電流源に対して前記変調電流用第２定電流源の接離を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とするレーザダイオード駆動回路。
【請求項２】
前記制御回路は、前記バイアス電流制御ループに於ける前記バイアス電流を所定値以上変化させる制御状態を検出して、前記変調電流用第１定電流源に対する前記変調電流用第２定電流源の接離を、前記送信データの伝送速度に比較して低速の周期で繰り返し制御し、該接離の繰り返しを所定の期間継続した後に、前記変調電流用第１定電流源から前記変調電流用第２定電流源を切り離す制御を行う構成を有することを特徴とする請求項１記載のレーザダイオード駆動回路。
【請求項３】
前記バイアス電流の所定値以上の変化を検出する為の前記所定値又は前記所定値以上となるまでの時間を、外部から設定可能とした制御回路を備えたことを特徴とする請求項１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、電気信号を光信号に変換して送信する為のレーザダイオードの温度変動による特性変動を補償するレーザダイオード駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
光信号伝送システムに於いては、送信データに従ってレーザダイオードの駆動電流を制御して光信号に変換し、光ファイバ伝送路により伝送するものであり、光信号送信回路を構成するレーザダイオードは、既に各種の構成が知られているが、温度変動による特性変動が比較的大きいものである。このレーザダイオードの駆動電流［ｍＡ］と光出力パワー［ｍＷ］との関係は、例えば、図６に示すものとなる。同図に於いて、曲線Ａは温度０℃、曲線Ｂは温度２５℃、曲線Ｃは温度７０℃に於けるそれぞれの特性曲線である。又Ｉｂはバイアス電流、Ｉｍは変調電流を示し、温度２５℃に於けるバイアス電流Ｉｂによる光出力パワーはＰ２、このバイアス電流Ｉｂに重畳して供給する変調電流Ｉｍによる光出力パワーはＰ１となり、平均光出力パワーはＰａｖとなる。
【０００３】
レーザダイオードの駆動回路は、レーザダイオードのバイアス電流Ｉｂを、閾値電流近傍に設定し、変調電流Ｉｍをバイアス電流Ｉｂに重畳してレーザダイオードに供給する構成が一般的であり、又光信号の消光比は、Ｐ１／Ｐ２に相当したものとなる。光信号の受信側に於いては、受信光信号パワーに対応した電気信号レベルに変換し、信号レベル判定によりデータの“１”，“０”を識別するものである。従って、消光比が大きい程、誤りなくデータの識別が可能となる。又温度が上昇する程、レーザダイオードの閾値電流値は曲線Ａ，Ｂ，Ｃに示すように上昇するので、バイアス電流Ｉｂと変調電流Ｉｍとの値を温度が上昇しても変更しないと、消光比が著しく劣化し、安定な光信号伝送ができなくなる。そこで、レーザダイオードの閾値電流の温度特性を予め測定してメモリ等に格納しておき、レーザダイオード又はその近傍の検出温度に対応する閾値電流をメモリから読み出して、バイアス電流又は変調電流を変更する手段が知られている。又この場合に、メモリから検出温度に対応した変調電流を読み出してレーザダイオードを駆動し、レーザダイオードの光出力をフォトダイオードにより検出して、フィードバック制御によりバイアス電流を制御する手段も知られている。
【０００４】
又レーザダイオードの消光比を制御する手段も各種知られている。例えば、図６に示す特性曲線図に於いて、変調電流Ｉｍを変化させると、光出力パワーも変化するから、伝送データ速度に比較して遅い周期で変調電流Ｉｍを試験量ΔＩｍ増加させ、それによる平均光出力パワーＰａｖは、ΔＰａｖ増加する。従って、特性曲線の傾斜Ｌ１は、ΔＰａｖ／ΔＩｍで表されることから、この傾斜が、基準温度に於ける基準の傾斜を示す場合は、バイアス電流は前の状態を継続させ、基準の傾斜と異なる場合は、バイアス電流を制御し、基準の傾斜となるようにする。それにより、温度変動によるレーザダイオードの光出力特性の変動を抑制するように制御して、消光比を一定に維持する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
又伝送データに従ったレーザダイオードの変調電流に、この変調信号に比較して低周波数のパイロット・トーン信号に従った電流を重畳して供給し、レーザダイオードの光出力をフォトダイオードにより検出し、その中のパイロット・トーン信号成分を抽出して、レーザダイオードのバイアス電流及び変調電流の制御部にフィードバックして、温度変動や経年変化を抑圧し、比較的低周波数のフィードバック制御構成により、消光比を一定に維持する手段も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−９４２０２号公報
【特許文献２】特表２００１−５１９０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
入力された送信データを光信号に変換するレーザダイオードは、温度変動により特性が変動して、消光比が劣化するから、所望の消光比を維持する為に、レーザダイオードの特性を予め測定して、温度変動に対応してバイアス電流又は変調電流又はそれの両方を制御する従来の手段に於いては、レーザダイオードの特性を予め測定してメモリに格納する必要があり、総てのレーザダイオードに対する特性測定は煩雑であり、光信号伝送システムのコストアップとなる問題がある。この作業工数を削減する為に、レーザダイオードの製造過程の同一ロット又は同一型番は、同一特性と見做して、代表のレーザダイオードの特性を測定してメモリに格納する手段を適用することが考えられるが、実際には、レーザダイオードの温度特性はばらつきが多いものであるから、所望の消光比を維持するように制御できない問題がある。又レーザダイオードの経年変化に対しては対応することができない問題もある。
【０００７】
又変調信号を周期的に微小値変化させて、平均光出力を基に特性曲線の傾斜を求めて、所望の傾斜特性となるようにバイアス電流を制御する従来例及びパイロット・トーン信号を変調電流に重畳してレーザダイオードを駆動し、光出力信号の中のパイロット・トーン信号成分を抽出して、フィードバック制御する従来例は、レーザダイオードの個々の特性を測定することなく、温度変動や経年変化に対して、所望の消光比を維持できるように制御することができるが、変調信号の微小変化成分又はパイロット・トーン信号成分が、送信する主信号に連続的に重畳された光信号となり、これらの成分は、ノイズ成分に相当することになるから、光信号伝送システムに於けるパルスマスク規定に対するマージンを低減させる問題がある。
【０００８】
本発明は、従来例の問題点を解決するものであり、パイロット・トーン信号によるノイズ成分の影響を軽減し、温度変動等によるレーザダイオードの特性変動を補償して、所望の消光比を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザダイオード駆動回路は、レーザダイオードにバイアス電流を供給するバイアス電流用定電流源と、送信データに従った変調電流を前記バイアス電流に重畳して供給する変調電流用第１定電流源と、前記変調電流に微小電流を追加して供給する変調電流用第２定電流源と、前記レーザダイオードの光出力をモニタするモニタ用フォトダイオードとを含むレーザダイオード駆動回路に於いて、前記モニタ用フォトダイオードにより検出した前記レーザダイオードの光出力パワーの平均値の変動を抑圧するように前記バイアス電流用定電流源を制御するバイアス電流制御ループと、該バイアス電流制御ループに於ける前記バイアス電流を所定値以上変化させる制御状態を基に、前記変調電流用第１定電流源に対して、所定の期間並列的に前記変調電流用第２定電流源を接続し、変調電流に微小電流を重畳して前記レーザダイオードに供給し、該レーザダイオードの光出力パワーの平均値の変動分を検出して、前記変調電流用第１定電流源と前記変調電流用第２定電流源とを制御する変調電流制御ループと、前記変調電流用第１定電流源に対して前記変調電流用第２定電流源の接離を制御する制御回路とを備えている。
【００１０】
又前記制御回路は、前記バイアス電流制御ループに於ける前記バイアス電流を所定値以上変化させる制御状態を検出して、前記変調電流用第１定電流源に対する前記変調電流用第２定電流源の接離を、前記送信データの伝送速度に比較して低速の周期で繰り返し制御し、該接離の繰り返しを所定の期間継続した後に、前記変調電流用第１定電流源から前記変調電流用第２定電流源を切り離す制御を行う構成を備えている。
【００１１】
又前記バイアス電流の所定値以上の変化を検出する為の前記所定値又は前記所定値以上となるまでの時間を、外部から設定可能とした制御回路を備えている。
【発明の効果】
【００１２】
変調電流に対して、変調電流用第２定電流源からの微小電流を重畳するのは、バイアス電流制御ループによるバイアス電流が変化値以上変化させる状態となった時であり、それによる光出力平均パワーの変動分を基に変調電流制御ループによる制御を行うもので、微小電流重畳による主光信号に対するノイズ成分は、変調電流用第２定電流源を変調電流用第１定電流源に接離する制御期間だけであり、それ以外は重畳されないので、光信号の受信側に於けるパルスマスクマージン特性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のレーザダイオード駆動回路は、図１を参照すると、レーザダイオード１にバイアス電流を供給するバイアス電流用定電流源１１と、送信データに従った変調電流をバイアス電流に重畳して供給する変調電流用第１定電流源１２と、変調電流に微小電流を追加して供給する変調電流用第２定電流源１３と、レーザダイオード１の光出力をモニタするモニタ用フォトダイオード２とを含むレーザダイオード駆動回路であって、モニタ用フォトダイオード２により検出したレーザダイオード１の光出力パワーの平均値の変動を抑圧するように、バイアス電流用定電流源１１を制御するバイアス電流制御ループと、このバイアス電流制御ループに於けるバイアス電流を所定値以上変化させる制御状態を基に、変調電流用第１定電流源１２に対して、所定の期間だけ並列的に変調電流用第２定電流源１３を接離し、変調電流に微小電流を重畳してレーザダイオード１に供給し、このレーザダイオード１の光出力パワーの平均値の変動分を検出して、変調電流用第１定電流源１２と変調電流用第２定電流源１３とを制御する変調電流制御ループと、変調電流用第１定電流源１２に対して変調電流用第２定電流源１３の接離をスイッチ１４により制御する制御回路１０とを備えている。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１の説明図であり、１はレーザダイオード、２はモニタ用フォトダイオード、３はトランスインピーダンス増幅器、４は第１比較器、５は第２比較器、６は第１カウンタ、７は第２カウンタ、８はラッチ回路、９は加算器、１０は制御回路、１１はバイアス電流用定電流源、１２は変調電流用第１定電流源、１３は変調電流用第２定電流源、１４はスイッチ、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサ、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｖｃｃは電源電圧を示す。なお、送信データに従った変調電流をレーザダイオード１に供給する為の送信データの印加経路は図示を省略している。
【００１５】
レーザダイオード１は、変調電流用第１定電流源１２と、スイッチ１４を介して変調電流用第２定電流源１３とに接続されていると共に、抵抗Ｒ１を介してバイアス電流用定電流源１１に接続されて、電源電圧Ｖｃｃが印加される。又モニタ用フォトダイオード２は、レーザダイオード１のモニタ側からの光信号又は出力光の一部を分岐した光信号を検出するもので、このモニタ用フォトダイオード２に流れる電流をトランスインピーダンス増幅器３により電圧に変化して第１比較器４に入力し、抵抗Ｒ２，Ｒ３により電源電圧Ｖｃｃを分圧して基準電圧とし、この基準電圧を第１比較器４に入力する。このトランスインピーダンス増幅器３を含む光出力モニタ構成は、高速の送信データに対応した光出力の平均値に相当する検出値を出力するものである。
【００１６】
この第１比較器４の比較出力信号を制御回路１０に入力すると共に、第１カウンタ６のアップダウン端子ＵＰ／ＤＮに入力し、クロック端子ＣＬＫに、制御回路１０からのクロック信号を入力し、そのクロック信号のタイミングでアップカウント又はダウンカウントし、カウント値を出力端子ＯＵＴからバイアス電流用定電流源１１に入力する。この場合の第１カウンタ６は、所定数のアップカウント又はダウンカウントによる出力信号を、バイアス電流用定電流源１１に電流制御用として入力する構成とし、レーザダイオード１の光出力パワーの平均値の変動を検出して、バイアス電流を制御するものであり、比較器４や第１カウンタ６を含む制御ループによりバイアス電流制御ループを形成している。又制御回路１０から第１カウンタ６のクロック端子ＣＬＫに入力するクロック信号を停止すると、その時のカウント値を維持して出力する状態となる。
【００１７】
又トランスインピーダンス増幅器３の出力信号をラッチ回路８に入力し、制御回路１０からの制御信号をラッチ端子ＬＡＴＣＨに入力してラッチする。このラッチ回路８の入力信号とラッチ出力信号とを加算器９に入力して加算し、その加算出力信号を第２比較器５に入力する。又抵抗Ｒ５，Ｒ６により電源電圧Ｖｃｃを分圧して基準電圧とし、第２比較器５に入力する。この第２比較器５の比較出力信号を、第２カウンタ７のアップダウン端子ＵＰ／ＤＮに入力し、制御回路１０からのクロック信号をクロック端子ＣＬＫに入力し、そのタイミングでアップカウント又はダウンカウントし、カウント値を出力端子ＯＵＴから制御回路１０と、変調電流用第１定電流源１２と、変調電流用第２定電流源１３とに入力する。この第２カウンタ７もクロック端子ＣＬＫに入力するクロック信号を停止すると、その時のカウント値を維持して出力する状態となる。又スイッチ１４は、トランジスタ等の半導体素子により構成されて、制御回路１０によりオン、オフが制御され、オン時には、変調電流用第１定電流源１２に流れる変調電流の例えば数％程度以下の微小電流を重畳してレーザダイオード１に流れる。このオン、オフ（接離）の周期は、送信データに比較して低速の例えば数ｋＨｚ程度とすることができる。
【００１８】
レーザダイオード１の光出力を検出するモニタ用フォトダイオード１と、トランスインピーダンス増幅器２と、ラッチ回路８と、加算器９と、第２比較器５と、第２カウンタ７と、変調電流用第１定電流源１２と、変調電流用第２定電流源１３とを含む制御ループが変調電流制御ループを形成している。なお、変調電流用第２定電流源１３は、変調電流用第１定電流源１２に比較して少ない電流を供給する構成を有し、送信データに従ってレーザダイオード１に流れる変調電流用第１定電流源１２からの変調電流に対して微小変動分を重畳する為のものである。なお、バイアス電流制御ループに於ける制御が所定値以上の変動幅の時にのみ、変調電流用第２定電流源１３を、スイッチ１４のオンとすることにより、変調電流用第１定電流源１２に対して並列的に接続し、且つスイッチ１４のオン、オフ（接離）を制御するものであり、その周期は、パイロット・トーン信号等の低周波数に相当したものとする。又スイッチ１４をオンとしている期間に、図示を省略した経路で、低周波数の信号により、微小変調電流を出力する構成とすることも可能である。
【００１９】
又変調電流制御ループのラッチ回路８は、トランスインピーダンス増幅器３の出力信号を、制御回路１０からの制御信号のタイミングでラッチし、そのラッチ出力と次のタイミングにラッチ回路８に入力される信号とを加算器９により差分値を求め、その差分値が基準電圧より大きいか否か、即ち、レーザダイオード１の光出力パワーが増加傾向であるか又は減少傾向であるか又は変化なしであるかを判定し、増加傾向の場合は、第２カウンタ７はアップカウント、減少傾向の場合はダウンカウント、変化なしの場合は、カウントしない制御内容となる。この第２カウンタ７のカウント値を制御回路１０に入力すると共に、変調電流用第１定電流源１２と変調電流用第２定電流源１３とに変調電流の増加又は減少の制御信号として入力する。
【００２０】
制御回路１０は、レーザダイオード１の温度変動がなく、光出力パワーが変化なしの場合、スイッチ１４を継続してオフ状態とする。又バイアス電流用定電流源１１から所定のバイアス電流が供給され、又送信データは、図示を省略した経路で変調電流を制御する為に変調電流用第１定電流源１２に入力され、送信データの“１”、“０”に従った変調電流がレーザダイオード１に流れ、それに対応した光出力がレーザダイオード１から送出される。この場合、第１カウンタ６の出力端子ＯＵＴからバイアス電流用定電流源１１に制御信号が入力されないので、初期設定時のバイアス電流がレーザダイオード１に供給される。又制御回路１０は、スイッチ１４をオフ状態に制御するから、変調電流用第１定電流源１２から送信データに対応した変調電流がレーザダイオード１に供給される。
【００２１】
温度上昇によりレーザダイオード１の閾値が増加すると、レーザダイオード１の光出力の平均値は低下する。それにより、第１比較器４の比較出力信号は負極性となり、第１カウンタ６はダウンカウントを行い、所定値のダウンカウントにより、バイアス電流用定電流源１１を制御して、バイアス電流を増加させる。反対に、温度が低下すると、レーザダイオード１の閾値が低下するから、レーザダイオード１の光出力の平均値は上昇し、第１比較器４の比較出力信号は正極性となり、第１カウンタ６はアップカウントし、所定値のアップカウントにより、バイアス電流用定電流源１１からのバイアス電流を低下させる。温度変化や特性変化等により光出力平均値の変化を抑制するようにバイアス電流の制御が行われる。
【００２２】
このようなバイアス電流制御ループの制御が行われた時に、ラッチ回路８と加算器９とにより、所定時間間隔に於ける光出力の平均値の変化分が、基準値を超えて変化したか否かを第２比較器５により検出し、所定の期間にわたり継続して増加傾向又は減少傾向であるか否かを第２カウンタ７によりカウントして判定し、変化ありの場合、制御回路１０に通知すると共に、変調電流用第１定電流源１２と変調電流用第２定電流源１３とに変調電流の変更制御信号を加え、且つ制御回路１０は、スイッチ１４をオンに制御する。それにより、変調電流用第１定電流源１２からレーザダイオード１に供給する変調電流に、変調電流用第２定電流源１３からのパイロット・トーン信号等の低周波信号に従った微小電流が重畳される。それによる光平均出力の変化分ΔＰａｖと変調電流の変化分ΔＩｍとの比が基準値となるように制御され、消光比は所定の値に維持されるように制御することができる。
【００２３】
図２は、本発明の実施例１の要部フローチャートであり、図１に於けるバイアス電流制御ループの処理をサブルーチン（Ｓ１５）により、又変調電流制御ループの処理をサブルーチン（Ｓ２１）により示すもので、サブルーチン（Ｓ１５）は、レーザダイオード１の光出力パワーの平均値Ｐａｖを求め（Ｓ１６）、この平均値Ｐａｖと基準値Ｐａｖｒｅｆとを比較する（Ｓ１７）。即ち、トランスインピーダンス増幅器３により求めた平均値Ｐａｖと、抵抗Ｒ２，Ｒ３の分圧による基準値Ｐａｖｒｅｆとを第１比較器４により比較する。比較結果、減少した場合は、温度上昇等により、レーザダイオード１の閾値が増加した場合であり、バイアス電流用定電流源１１を制御して、バイアス電流を増加させる（Ｓ１８）。又平均値Ｐａｖが基準値Ｐａｖｒｅｆに比較して減少した場合は、バイアス電流を低下させる（Ｓ１９）。そして、サブルーチン（Ｓ２１）に移行する処理を行う（Ｓ２０）。なお、平均値Ｐａｖが基準値Ｐａｖｒｅｆに比較して変化なしの場合は、バイアス電流の増減の制御は行わないものである。なお、ステップ（Ｓ１７）に於いて、変化なしの場合は、先頭のステップ（Ｓ１５）に戻る。
【００２４】
サブルーチン（Ｓ２１）は、バイアス電流の増減の制御を行ったことをトリガとして実行するもので、変調電流用第２定電流源１３からレーザダイオード１の変調電流の増加分ΔＩｍを、変調電流用第１定電流源１２からの変調電流に重畳して供給する（Ｓ２２）。そして、レーザダイオード１の光出力パワーの平均値Ｐａｖと変調電流の増加分ΔＩｍに対応した増加分ΔＰａｖとの和（Ｐａｖ＋ΔＰａｖ）を、トランスインピーダンス増幅器３の出力として求め（Ｓ２３）、加算器９により（Ｐａｖ＋ΔＰａｖ）−（Ｐａｖ）の演算によって増加分ΔＰａｖを算出し（Ｓ２４）、この増加分ΔＰａｖとその基準値ΔＰａｖｒｅｆとを第２比較器５により比較し（Ｓ２５）、増加分ΔＰａｖが基準値ΔＰａｖｒｅｆ以下の場合は、変調電流用第２定電流源１３からの増加分ΔＩｍと、変調電流用第１定電流源１２からの変調電流とを増加させる（Ｓ２６）。反対に、増加分ΔＰａｖが基準値ΔＰａｖｒｅｆ以上の場合は、変調電流用第２定電流源１３からの増加分ΔＩｍと、変調電流用第１定電流源１２からの変調電流とを減少させる（Ｓ２７）。そして、サブルーチン（Ｓ１５）に戻る処理を行う（Ｓ２８）。なお、ステップ（Ｓ２５）に於いて、変化なしの場合は、ステップ（Ｓ２８）に移行する。
【００２５】
前述のように、定常状態に於いては、レーザダイオード１に、送信データに従った変調電流を供給し、変調電流用第２定電流源１３は、スイッチ１４をオフ状態に制御して、レーザダイオード１から切り離した状態とする。この状態に於いては、低周波数に従って増減する増加分ΔＩｍによるノイズ成分は、光出力信号には含まれないことになり、光信号の受信側に対して悪影響を及ぼすことがない。又レーザダイオード１の特性変動による光出力パワーの平均値の変化を検出し、バイアス電流用定電流源１１を制御して、バイアス電流の増加又は減少を行い、このバイアス電流の制御をトリガとして、変調電流用第２定電流源１３を制御して、変調電流の増加分ΔＩｍを、変調電流用第１定電流源１２からの変調電流に重畳してレーザダイオード１に供給し、光出力特性曲線の傾斜が基準値となるように変調電流の制御を行うことなる。
【実施例２】
【００２６】
図３は、本発明の実施例２の説明図であり、図１と同一符号は同一名称部分を示し、２９は積算器であり、又制御回路１０に対して、外部設定１，２を入力し、又第１カウンタ６の出力信号を、制御回路１０の積算器２９に入力する。この積算器２９は、第１カウンタ６によるバイアス電流の増減について積算し、積算結果と外部設定１による設定値とを比較し、積算結果が設定値を超えた時に、変調電流制御ループによる変調電流の制御に移行する。又外部設定２は、変調電流制御ループの動作の累積時間と比較する為の時間を設定する為のものである。
【００２７】
図４は、本発明の実施例２の要部フローチャートであり、サブルーチン（Ｓ３０），（Ｓ３８）を含み、バイアス電流制御ループについてのサブルーチン（Ｓ３０）に於いては、レーザダイオード１の光出力平均値Ｐａｖを求め（Ｓ３１）、この平均値Ｐａｖと基準値Ｐａｖｒｅｆとを比較する（Ｓ３２）。即ち、トランスインピーダンス増幅器３により求めた平均値Ｐａｖと、抵抗Ｒ２，Ｒ３の分圧による基準値Ｐａｖｒｅｆとを第１比較器４により比較する。比較結果、減少した場合は、温度上昇等により、レーザダイオード１の閾値が増加した場合であり、バイアス電流用定電流源１１を制御して、バイアス電流を増加させる（Ｓ３３）。又平均値Ｐａｖが基準値Ｐａｖｒｅｆに比較して減少した場合は、バイアス電流を低下させる（Ｓ３４）。
【００２８】
次に、制御回路１０の積算器２９による第１カウンタ６の出力の累積増減値と外部設定１による設定値とを比較する（Ｓ３５）。累積増減値が設定値より小さい場合、即ち、バイアス電流の制御が行われたとしても、僅かの場合は、先頭のステップ（Ｓ３０）に戻る（Ｓ３６）。又累積増減値が設定値より大きい場合、即ち、バイアス電流の制御が継続して行われた場合、サブルーチン（Ｓ３８）に移行する（Ｓ３７）。
【００２９】
変調電流制御ループについてのサブルーチン（Ｓ３８）に於いて、パイロット・トーン信号等の低周波数信号に従った変調電流用第２定電流源１３からレーザダイオード１の変調電流の増加分ΔＩｍを、変調電流用第１定電流源１２からの変調電流に重畳して供給する（Ｓ３９）。そして、レーザダイオード１の光出力パワーの平均値Ｐａｖと変調電流の増加分ΔＩｍに対応した増加分ΔＰａｖとの和（Ｐａｖ＋ΔＰａｖ）を、トランスインピーダンス増幅器３の出力として求め（Ｓ４０）、加算器９により（Ｐａｖ＋ΔＰａｖ）−（Ｐａｖ）の演算によって増加分ΔＰａｖを算出し（Ｓ４１）、この増加分ΔＰａｖとその基準値ΔＰａｖｒｅｆとを第２比較器５により比較し（Ｓ４２）、レーザダイオード１の光出力パワーの平均値Ｐａｖの増加分ΔＰａｖが、基準平均値増加分ΔＰａｖｒｅより小さい場合、変調電流用第２定電流源１３からの変調電流の増加分ΔＩｍと、変調電流用第１定電流源１２からの変調電流Ｉｍとを増加させ（Ｓ４３）、反対に、増加分ΔＰａｖが基準値ΔＰａｖｒｅｆより大きい場合、変調電流の増加分ΔＩｍと変調電流Ｉｍとを減少させる（Ｓ４４）。
【００３０】
そして、制御回路１０の積算器２９による変調電流制御累積時間と外部設定２による設定時間とを比較する（Ｓ４５）。変調電流制御累積時間が設定時間に比較して短い場合は、サブルーチン（Ｓ３８）に戻り、変調電流制御ループの制御を継続し、又長い場合は、変調電流制御ループの制御を中止して、バイアス電流制御ループの制御処理のサブルーチン（Ｓ３０）に移行する。なお、ステップ（Ｓ４２）に於いて、比較結果、同一となる場合は、ステップ（Ｓ４５）に移行するか、又は最初のステップ（Ｓ３８）に移行することができる。
【００３１】
前述のように、バイアス電流制御による光出力平均パワー制御と、変調電流制御による消光比制御とを、バイアス電流の増減制御をトリガとして切替えることにより、両方の制御特性を安定化し、且つ主光信号に対する変調電流の微小変化によるノイズ成分の重畳による影響を極力低減して、安定な光信号伝送を可能とすることができる。
【００３２】
図５は、制御動作の一例の説明図であり、バイアス電流Ｉｂと、変調電流Ｉｍとの最小制御ステップを０．１ｍＡ、外部設定１によるバイアス電流増加分の設定値を±５ステップ、外部設定２による設定時間を１秒として、温度上昇によりバイアス電流変動が０．５ｍＡであった場合、期間Ｔａに於いてバイアス電流Ｉｂが増加する方向に、バイアス電流制御ループが動作し、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５に於いてバイアス電流Ｉｂが増加するように、バイアス電流用定電流源１１が制御される。この場合、バイアス電流増加分の設定値を±５ステップに設定した場合であるから、５ステップの増加制御を行った後、そのバイアス電流を維持するように制御し、変調電流制御ループの制御に移行する。
【００３３】
この変調電流制御に移行したことにより、時刻ｔ６に於いてスイッチ１４をオンとし、変調電流用第２定電流源１４からの電流ΔＩｍを、変調電流用第１定電流源１２からの変調電流Ｉｍに重畳してレーザダイオード１に供給する。その結果のレーザダイオード１の光出力パワーＰの平均値Ｐａｂの変化分ΔＰａｖと、基準変化分ΔＰａｖｒｅｆとの比較を時刻ｔ７に於いて終了し、スイッチ４をオフとする。この比較結果が時刻ｔ８に於いて反映されて変調電流が増加した場合を示す。次の時刻ｔ９に再びスイッチ１４をオンとし、変化分に対応して変調電流Ｉｍと増加分の電流ΔＩｍとが制御され、時刻ｔ１０までに
光出力パワーＰの平均値Ｐａｂの変化分ΔＰａｖと、基準変化分ΔＰａｖｒｅｆとの比較を終了し、スイッチ１４をオフとする。この比較結果が時刻ｔ１０〜ｔ１１の間に反映された変調電流となる。このような制御が期間Ｔｂ、即ち、外部設定２による設定時間を経過すると、次のバイアス電流制御ループの制御に移行する期間Ｔｃとなり、期間Ｔａと同様な制御が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例１の説明図である。
【図２】本発明の実施例１の要部フローチャートである。
【図３】本発明の実施例２の説明図である。
【図４】本発明の実施例２の要部フローチャートである。
【図５】本発明の実施例２の動作説明図である。
【図６】レーザダイオードの特性説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  レーザダイオード
２  モニタ用フォトダイオード
３  トランスインピーダンス増幅器
４  第１比較器
５  第２比較器
６  第１カウンタ
７  第２カウンタ
８  ラッチ回路
９  加算器
１０  制御回路
１１  バイアス電流用定電流源
１２  変調電流用第１定電流源
１３  変調電流用第２定電流源
１４  スイッチ
２９  積算器
Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ
Ｒ１〜Ｒ６  抵抗
Ｖｃｃ  電源電圧
【図１】
0004663512.tif 000002
【図２】
0004663512.tif 000003
【図３】
0004663512.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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