(57)【要約】【課題】調整が容易でコスト削減を図ることのできる光送信器の調整方法を得る。【解決手段】プリバイアス信号とバーストゲート信号と連続モード信号の組合せにより、レーザダイオードのハイレベルとローレベルの光出力を行う。この光出力の光レベルを測定し、その測定値に基づいて、レーザダイオードの光出力パワーと消光比特性が予め定められた規格の範囲に入るように調整する（ステップＳＴ２〜ＳＴ４）。調整された変調電流とバイアス電流の値を変調電流駆動回路とバイアス電流源の設定値とする（ステップＳＴ５）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続モード信号とバーストゲート信号とに基づいて生成されたバーストデータにより、レーザダイオードを駆動するための変調電流を生成する変調電流駆動回路と、プリバイアス信号に基づいて、前記レーザダイオードに与えるバイアス電流を生成するバイアス電流源とを備えた光送信器の調整方法であって、
前記プリバイアス信号と前記バーストゲート信号と前記連続モード信号の組合せにより、前記レーザダイオードのハイレベルとローレベルの光出力を行い、当該光出力の光レベルの測定値に基づいて、前記レーザダイオードの光出力パワーと消光比特性が予め定められた規格の範囲に入るように調整された変調電流とバイアス電流の値を前記変調電流駆動回路と前記バイアス電流源の設定値とする光送信器の調整方法。
【請求項２】
連続モード信号とバーストゲート信号とに基づいて生成されたバーストデータにより、レーザダイオードを駆動するための変調電流を生成する変調電流駆動回路と、プリバイアス信号に基づいて、前記レーザダイオードに与えるバイアス電流を生成するバイアス電流源とを備えた光送信器の調整方法であって、
前記プリバイアス信号と前記バーストゲート信号と前記連続モード信号の組合せにより、前記レーザダイオードのハイレベルとローレベルの光出力を行い、当該光出力の光レベルの測定値に基づいて、前記レーザダイオードの光出力パワーと消光比特性が予め定められた規格の範囲に入るように調整されたバイアス電流の値を前記バイアス電流源の設定値とする光送信器の調整方法。
【請求項３】
連続モード信号とバーストゲート信号とに基づいて生成されたバーストデータにより、レーザダイオードを駆動するための変調電流を生成する変調電流駆動回路と、
プリバイアス信号に基づいて、前記レーザダイオードに与えるバイアス電流を生成するバイアス電流源と、
請求項１の光送信器の調整方法により求めた設定値に基づいて、前記変調電流駆動回路と前記バイアス電流源の電流値を調整する電流調整回路とを備えた光送信器。
【請求項４】
周囲温度を検出する温度検出器を備え、
電流調整回路は、温度に対応した設定値を複数有し、前記温度検出器の検出温度に対応した設定値を選択して調整を行うことを特徴とする請求項３記載の光送信器。
【請求項５】
連続モード信号とバーストゲート信号とに基づいて生成されたバーストデータにより、レーザダイオードを駆動するための変調電流を生成する変調電流駆動回路と、
プリバイアス信号に基づいて、前記レーザダイオードに与えるバイアス電流を生成するバイアス電流源と、
周囲温度を検出する温度検出器と、
請求項２の光送信器の調整方法により求めた温度毎の複数の設定値から、前記温度検出器の検出温度に対応した設定値を選択して前記バイアス電流源の電流値を調整する電流調整回路と、
前記温度検出器の検出温度に基づいて前記変調電流を温度補償する温度補償回路とを備えた光送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光信号を双方向に伝送するシステム、例えばＧＥＰＯＮシステム等のアクセス系光通信システムに使用される光送信器とその調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．３ａｖをベースとした１０ギガビット伝送可能なＰＯＮ方式である１０ＧＥＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標）による光通信システムは、上り（加入者→局舎）／下り（局舎→加入者）データをそれぞれ１波長の２波長多重にて構成されたシステムである。このシステムでは、ディジタルデータの双方向通信を従来のＧＥＰＯＮシステムに対して１０倍の通信速度で実現している。光加入者線終端装置（ＯＮＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）には、前述のデータ信号送受信機能を有しており、本機能を実現するためにＢＩＤＩモジュールと呼ばれる双方向光送受信モジュールが使用されている。
【０００３】
また、従来のＧＥＰＯＮシステムに対して１０倍の通信速度を実現するため、従来のＧＥＰＯＮのＯＮＴ側光送信器は、サーミスタによる温度フィッティングによる無調整方法で、光出力パワーと消光比特性を決定していた。しかし、無調整方法は光出力パワーと消光比の特性ばらつきが大きくなる。１０ＧＥＰＯＮの高速のレーザダイオードは、高い消光比において波形ＮＧとなる。そのため１０ＧＥＰＯＮのＯＮＴ側の送信器は、各送信器に対して、光出力パワーと消光比をモニタし、光出力パワーと消光比特性の規格の範囲に入る変調電流Ｉｍｏｄとバイアス電流Ｉｂを決定していた（例えば、特許文献１参照）。そして、決定した変調電流Ｉｍｏｄとバイアス電流Ｉｂのデータは、温度補償用メモリに書き込まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０７００８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１０ＧＥＰＯＮの高速のレーザダイオードは、高い消光比において波形特性ＮＧが発生する。波形特性ＮＧを解決するために、レーザダイオードの経年変化した場合も波形特性を確保可能な消光比を得るように、従来では、変調電流Ｉｍｏｄとバイアス電流Ｉｂを、複数の測定器を用いて消光比と光出力パワーの特性をモニタすることで、個々の送信器に対して調整していた。そのため、光送受信器の出荷検査時に実施する光送信調整のタクトが長くなる課題があった。また、消光比を測定するための測定器として、デジタルコミュニケーションアナライザ（ＤＣＡ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）とパルスパターンジェネレータ（ＰＰＧ：Ｐｕｌｓｅ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）が必要であった。その結果、光送受信器の検査調整ラインの設備投資が増加する要因となっていた。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、調整が容易でコスト削減を図ることのできる光送信器の調整方法及び光送信器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る光送信器の調整方法は、連続モード信号とバーストゲート信号とに基づいて生成されたバーストデータにより、レーザダイオードを駆動するための変調電流を生成する変調電流駆動回路と、プリバイアス信号に基づいて、レーザダイオードに与えるバイアス電流を生成するバイアス電流源とを備えた光送信器の調整方法であって、プリバイアス信号とバーストゲート信号と連続モード信号の組合せにより、レーザダイオードのハイレベルとローレベルの光出力を行い、光出力の光レベルの測定値に基づいて、レーザダイオードの光出力パワーと消光比特性が予め定められた規格の範囲に入るように調整された変調電流とバイアス電流の値を変調電流駆動回路とバイアス電流源の設定値とするようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の光送信器の調整方法は、プリバイアス信号とバーストゲート信号と連続モード信号の組合せにより、レーザダイオードのハイレベルとローレベルの光出力を行い、光出力の光レベルの測定値に基づいて、レーザダイオードの光出力パワーと消光比特性が予め定められた規格の範囲に入るように調整された変調電流とバイアス電流の値を変調電流駆動回路とバイアス電流源の設定値とするようにしたので、調整が容易で、かつ、コスト削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による光送信器を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による光送信器における変調電流とバイアス電流と、駆動電流に対する光電力との関係を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による光送信器の調整方法を示すフローチャートである。
【図４】従来の光送信器の調整方法を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２による光送信器を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による光送信器を示す構成図である。
図１に示す光送信器は、レーザダイオード１を含むＬＤモジュールと電気回路を実装した基板をフレキシブル基板で電気的に接続することで実現されている。
電気回路は、主信号である連続モードのデータ２と制御信号であるバーストゲート信号３を入力し、バーストデータを生成するバーストデータ生成回路５と、バーストデータにより変調電流を駆動する変調電流駆動回路６と、制御信号であるプリバイアス信号４を入力し、バイアス電流を駆動するバイアス電流源７と、光送信器の周囲温度を検出する温度検出器８と、温度検出器８で検出された温度により、変調電流とバイアス電流を調整する電流調整回路９とを備える。電気回路基板はガラスエポキシ樹脂などの材料が好ましい。レーザダイオード１を含むＬＤモジュールと電気回路を実装した基板とフレキシブル基板を含む図１に示す光送信器は、組立後、変調電流とバイアス電流を調整する調整工程に移る。以下、その調整方法について説明する。
【００１１】
図２は、変調電流Ｉｍｏｄとバイアス電流Ｉｂおよび、光出力パワーの関係を示す説明図である。
図２に示すように、レーザダイオード１に流す電流を変えることで光のハイレベル（ＤＡＴＡ１）とローレベル（ＤＡＴＡ０）を決定することが可能である。
光のレベルは、送信器電気回路のバイアス電流源７（バイアス電流Ｉｂの調整回路）と、変調電流駆動回路６（変調電流Ｉｍｏｄの調整回路）により、レーザダイオード１に流す電流を制御することでその制御が行われる。光出力パワーＰｆと消光比Ｅｘｒは、光のオール−ハイレベルＰｈと、光のオール−ローレベルＰｌで規定される。ここで、オール−ハイレベルＰｈは、後述するように、連続モードのデータ２、バーストゲート信号３、プリバイアス信号４が全てハイレベルである場合の光出力であり、ＤＡＴＡ１で示す光電力に相当する。また、オール−ローレベルＰｌは、連続モードのデータ２のローレベル、バーストゲート信号３及びプリバイアス信号４がハイレベルの場合の光出力であり、ＤＡＴＡ０で示す光電力に相当する。
【００１２】
これら光出力パワーＰｆと消光比Ｅｘｒの計算式は、Ｐｆ＝（Ｐｈ＋Ｐｌ）／２、Ｅｘｒ＝１０×ｌｏｇ（Ｐｈ／Ｐｌ）で示される。つまり、従来は光出力パワーと消光比特性の規格の範囲に入るように変調電流Ｉｍｏｄとバイアス電流Ｉｂを調整していたが、本発明では、光のハイレベルと光のローレベルをモニタすることで、光出力パワーと消光比が決まり、変調電流Ｉｍｏｄとバイアス電流Ｉｂを調整することが可能となる。
【００１３】
さらに、光のハイレベルとローレベルの設定は、ＰＯＮシステムのＯＮＴ送信器を制御するバーストゲート信号とプリバイアス信号と連続モードのデータにより容易に制御可能である。
ＰＯＮシステムは、ＯＬＴ（局側終端装置）が複数のＯＮＴを制御するため、上り信号であるＯＮＴ送信器はバーストモードで光信号を出力する。ＯＮＴのバースト信号を生成するために、連続モードのデータを、制御信号のバーストゲート信号により、バーストとして切り出し生成する。また、バーストデータの光信号の発振遅延を抑制するために、バーストデータに対して数ｎｓｅｃ早いタイミングで制御信号のプリバイアス信号を入力する。
【００１４】
上りの光信号を制御するためのプリバイアス信号とバーストゲート信号および連続モードのデータを組合せることで、光のオール−ロー（Ａｌｌ−Ｌｏｗ）信号とオール−ハイ（Ａｌｌ−Ｈｉｇｈ）信号を光送信器より出力可能となる。光のオール−ロー信号は、連続モードのデータ２をオール−ロー、バーストゲート信号３をオール−ハイ、プリバイアス信号４をオール−ハイで設定することで得られる。また、光のオール−ハイ信号は、連続モードのデータ２をオール−ハイ、バーストゲート信号３をオール−ハイ、プリバイアス信号４をオール−ハイに設定することで得られる。制御信号は固定信号のため、ＰＰＧを使用せずに定電圧源にて発生させた固定電圧を送信器に入力することで実現できる。さらに、光のレベルは、光パワーメータ（図示省略）にてモニタする。
【００１５】
ＰＯＮシステムで要求される動作温度範囲で、光出力パワーと消光比特性を満足するために、図３に示すフローに従って調整を行う。先ず、常温に温度を設定する（ステップＳＴ１）。温度安定後に、光のローレベルの調整を行い、バイアス電流Ｉｂの調整を行う（ステップＳＴ２）。次に同じ温度条件で、光のハイレベルの調整を行い、変調電流Ｉｍｏｄの調整を行う（ステップＳＴ３）。この工程を低温、高温と繰り返し（ステップＳＴ４）、得られた３温度の調整値を外挿により、全温度条件の変調電流Ｉｍｏｄとバイアス電流Ｉｂの調整値を算出する。最後に、算出した調整値を電流調整回路９に含まれる図示しないメモリに記憶させる（ステップＳＴ５）ことで調整工程が完了する。
【００１６】
調整工程で使用する測定器は、制御信号の電圧を印加する定電圧源と光レベルをモニタする光パワーメータであるため、従来のＤＣＡとＰＰＧと光パワーメータを用いた図４で示すような仮調整と本調整とを含む調整工程と比較して、簡素化、低コスト化を実現することが可能となる。尚、図４に示す従来の調整工程では、常温温度設定（ステップＳＴ１１）の後、仮調整（ステップＳＴ１２，ＳＴ１３）、本調整（ステップＳＴ１４，ＳＴ１５）を行い、また、これら仮調整と本調整を低温、高温で繰り返し（ステップＳＴ１６）、得られた調整値をメモリに記憶させる（ステップＳＴ１７）ものである。
調整工程後、検査工程を経て光送信器の製造は完了する。
【００１７】
製造が完了した光送信器は、先ず、温度検出器８で周辺の温度を検出する。電流調整回路９では、調整工程で得られた３温度の調整値が保存されているため、温度検出器８で検出された温度に対応した温度の調整値を選択し、その変調電流Ｉｍｏｄとバイアス電流Ｉｂの調整値を変調電流駆動回路６とバイアス電流源７に出力する。これにより、変調電流駆動回路６は変調電流Ｉｍｏｄを制御すると共に、バイアス電流源７はバイアス電流Ｉｂを制御する。
【００１８】
尚、上記例では、３温度の調整値を求めるようにしたが、上記の光送信器の調整工程において、レーザダイオード特性が低温と常温を比較して５％以内の変化量の場合、低温調整で常温調整値を代用してもよく、このようにすることで、２温度調整が実現し、調整時間の更なるタクト改善が実現できる。
【００１９】
以上のように、実施の形態１の光送信器の調整方法によれば、連続モード信号とバーストゲート信号とに基づいて生成されたバーストデータにより、レーザダイオードを駆動するための変調電流を生成する変調電流駆動回路と、プリバイアス信号に基づいて、レーザダイオードに与えるバイアス電流を生成するバイアス電流源とを備えた光送信器の調整方法であって、プリバイアス信号とバーストゲート信号と連続モード信号の組合せにより、レーザダイオードのハイレベルとローレベルの光出力を行い、光出力の光レベルの測定値に基づいて、レーザダイオードの光出力パワーと消光比特性が予め定められた規格の範囲に入るように調整された変調電流とバイアス電流の値を変調電流駆動回路とバイアス電流源の設定値とするようにしたので、調整が容易で、かつ、コスト削減を図ることができる。
【００２０】
また、実施の形態１の光送信器によれば、連続モード信号とバーストゲート信号とに基づいて生成されたバーストデータにより、レーザダイオードを駆動するための変調電流を生成する変調電流駆動回路と、プリバイアス信号に基づいて、レーザダイオードに与えるバイアス電流を生成するバイアス電流源と、実施の形態１の光送信器の調整方法により求めた設定値に基づいて、変調電流駆動回路とバイアス電流源の電流値を調整する電流調整回路とを備えたので、製造時の調整が容易で、光送信器としてのコスト削減を図ることができる。
【００２１】
また、実施の形態１の光送信器によれば、周囲温度を検出する温度検出器を備え、電流調整回路は、温度に対応した設定値を複数有し、温度検出器の検出温度に対応した設定値を選択して調整を行うようにしたので、周囲温度の変化に対しても安定した特性を有する光送信器を得ることができる。
【００２２】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２の光送信器の構成図である。
実施の形態２の光送信器は、レーザダイオード１、バーストデータ生成回路５、変調電流駆動回路６、バイアス電流源７、温度検出器８、電流調整回路９ａ、温度補償回路１０を備えている。電流調整回路９ａは、実施の形態１で説明した光送信器の調整方法によって得られた３温度の調整値を図示しないメモリに記憶しているが、実施の形態２では、バイアス電流Ｉｂの調整値のみを有している点が実施の形態１の電流調整回路９とは異なっている。温度補償回路１０は、温度検出器８の検出温度に基づいて変調電流Ｉｍｏｄを温度補償する回路であり、サーミスタ回路などを用いて構成されている。その他の構成は実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
このように構成された光送信器において、その調整工程ではバイアス電流Ｉｂについてのみ行う。即ち、図３に示された調整工程では、ステップＳＴ２における光のローレベルの調整のみ行い、ステップＳＴ３のハイレベルの調整は行わない。そして、実施の形態１と同様の３温度のバイアス電流Ｉｂの調整値を電流調整回路９ａの図示しないメモリに書き込む。
【００２４】
製造が完了した光送信器は、先ず、温度検出器８で周辺の温度を検出する。電流調整回路９ａでは、調整工程で得られた３温度のバイアス電流Ｉｂの調整値が保存されているため、温度検出器８で検出された温度に対応した温度のバイアス電流Ｉｂの調整値を選択し、バイアス電流源７に出力する。また、温度補償回路１０は、温度検出器８で検出された温度に対応して、変調電流Ｉｍｏｄの調整値を温度補償し、変調電流駆動回路６に出力する。尚、温度補償回路１０は、予め、温度補償を行う際の変調電流Ｉｍｏｄの調整値に対する基準値を有しているものとする。変調電流駆動回路６は温度補償回路１０からの調整値に基づいて変調電流Ｉｍｏｄを制御すると共に、バイアス電流源７はバイアス電流Ｉｂを制御する。
【００２５】
以上のように、実施の形態２の光送信器の調整方法によれば、連続モード信号とバーストゲート信号とに基づいて生成されたバーストデータにより、レーザダイオードを駆動するための変調電流を生成する変調電流駆動回路と、プリバイアス信号に基づいて、レーザダイオードに与えるバイアス電流を生成するバイアス電流源とを備えた光送信器の調整方法であって、プリバイアス信号とバーストゲート信号と連続モード信号の組合せにより、レーザダイオードのハイレベルとローレベルの光出力を行い、光出力の光レベルの測定値に基づいて、レーザダイオードの光出力パワーと消光比特性が予め定められた規格の範囲に入るように調整されたバイアス電流の値をバイアス電流源の設定値とするようにしたので、調整が容易で、かつ、コスト削減を図ることができる。
【００２６】
また、実施の形態２の光送信器によれば、連続モード信号とバーストゲート信号とに基づいて生成されたバーストデータにより、レーザダイオードを駆動するための変調電流を生成する変調電流駆動回路と、プリバイアス信号に基づいて、レーザダイオードに与えるバイアス電流を生成するバイアス電流源と、周囲温度を検出する温度検出器と、実施の形態２の光送信器の調整方法により求めた温度毎の複数の設定値から、温度検出器の検出温度に対応した設定値を選択してバイアス電流源の電流値を調整する電流調整回路と、温度検出器の検出温度に基づいて変調電流を温度補償する温度補償回路とを備えたので、更なる調整の簡素化を図ることができ、光送信器としてのコスト削減を図ることができる。
【００２７】
尚、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【００２８】
また、本願発明の光送信器の調整方法及び光送信器は、バーストモードまたは連続モードのいずれの光送信器であっても同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  レーザダイオード、２  連続モードのデータ、３  バーストゲート信号、４  プリバイアス信号、５  バーストデータ生成回路、６  変調電流駆動回路、７  バイアス電流源、８  温度検出器、９，９ａ  電流調整回路、１０  温度補償回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012165177.tif 000005
【図４】
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【図５】
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