DE2736966A1

DE2736966A1 - TRANSMITTER FOR OPTICAL RADIATION

Info

Publication number: DE2736966A1
Application number: DE19772736966
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl Ing Boettle
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1977-08-17
Filing date: 1977-08-17
Publication date: 1979-03-01
Also published as: GB2002950A; GB2002950B

Description

TRANSMITTER FOR OPTICAL RADIATION

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sender für optische Strahlung mit einer Laserdiode und einem dieser vorgeschalteten Modulator, sowie einem Regler für die optimale Modulation des Laserstrahles/ dessen Stellsignal einem Eingang des Modulators zur Steuerung der Modulation zugeführt wird.The invention relates to a transmitter for optical Radiation with a laser diode and one of these upstream modulators, as well as a controller for the optimal modulation of the laser beam / its control signal is fed to an input of the modulator for controlling the modulation.

Die ideale Laserdiode sollte ein normalisiertes optisches Ausgangssignal für einen standardisierten elektrischen Eingangspegel liefern, unabhängig von der Temperatur und dem Alter. Dies kann nur mit einer Regelung gelingen, der ein Teil der ausgesendeten Strahlung als Istwert zugeführt wird und die ein Stellsignal zum Nachstellen der elektrischen Eingangswerte der Laserdiode abgibt. Die Modulation der Laserdiode geschieht derart, daß die Laserdiode durch einen dem Modulationssignal entsprechenden Strom gesteuert wird. Hier ist es möglich, durch eine Regelung des Modulators immer die optimale Modulation der Laserdiode zu erreichen. Ein Regler für einen Sender für optische Strahlung mit einer Laserdiode, der beide oben angegebene Regelkreise in sich vereinigt, wurde schon vorgeschlagen.The ideal laser diode should have a normalized optical output signal for a standardized electrical one Provide input levels regardless of temperature and age. This can only be achieved with a regulation to which part of the emitted radiation is supplied as an actual value and which has a control signal for readjustment the electrical input values of the laser diode emits. The modulation of the laser diode is done in such a way that the laser diode is controlled by a current corresponding to the modulation signal. Here it is possible to always achieve the optimal modulation of the laser diode by regulating the modulator. A regulator for a transmitter for optical radiation with a laser diode that combines both of the control loops specified above, has already been proposed.

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Nun kann es vorkommen, daß bei ausbleibendem Modulatlonsslgnal der Modulator auf seinen maximalen Verstärkungsgrad eingestellt wird, weil es dem Regler so erscheint, als Cb das Modulationssignal äußerst klein ist. Erscheint dann das Modulationssignal in seiner normalen GrUBe wieder, wird die Laserdiode vom sehr hoch verstärkt einsetzenden Signalanfang weit übersteuert und zerstört.Now it can happen that if there is no modulation signal the modulator is set to its maximum gain because it appears to the controller to as Cb the modulation signal is extremely small. Appears then the modulation signal is back in its normal size, the laser diode is amplified by the very high signal beginning far overdriven and destroyed.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sender der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Laserdiode vor überlastung und damit Ausfall durch zu hohe elektrische Beanspruchung geschützt ist.It is the object of the present invention to specify a transmitter of the type mentioned at the outset, the laser diode thereof is protected against overload and thus failure due to excessive electrical stress.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht mit den im Anspruch angegebenen Mitteln. Weiterbildungen und Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.This problem is solved with the means specified in the claim. Further training and developments can be found in the subclaims.

Durch eine einfache zusätzliche Maßnahme wird die Laserdiode wirksam vor einer Zerstörung durch das wiederkehrende Modulationssignal geschützt. Der angegebene Detektor kann aus wenigen preiswerten Bauteilen aufgebaut werden.A simple additional measure makes the laser diode effective against destruction by the recurring Modulation signal protected. The specified detector can be constructed from a few inexpensive components.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to drawings of an exemplary embodiment. Show it:

Fig.1 ein Blockschaltbild eines Senders für optische Strahlung und1 shows a block diagram of a transmitter for optical Radiation and

Fig.2 bis 4 Blockschaltbilder für verschiedene Ausführungen eines Detektors gemäß Fig.1.Fig. 2 to 4 block diagrams for different versions a detector according to Fig.1.

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Der in Fig.1 dargestellte Sender für optische Strahlung weist einen Modulator 1, eine Laserdiode 2, einen Regler und einen Detektor 4 auf. Der Modulator 1 hat eine Eingangsklesone 5, an die ein Modulationssignal M angelegt wird. Dieses gelangt in Modulator 1 über einen in seinem VerstlrKungsgrad steuerbaren Verstärker 6 auf eine Treiberschaltung 7 für die Laserdiode 2. Zur Modulation der Laserdiode 2 ist diese mit ihrer Anode an die Spannung V+ und alt ihrer Kathode über die Treiberschaltung 7 mit der Spannung V* verbunden. Die Laserdiode 2 gibt den durch zwei parallele Pfeile angedeuteten Laserstrahl ab.The transmitter for optical radiation shown in FIG. 1 has a modulator 1 , a laser diode 2, a controller and a detector 4. The modulator 1 has an input clone 5 to which a modulation signal M is applied. This arrives in modulator 1 via an amplifier 6 with controllable amplification factor to a driver circuit 7 for the laser diode 2. To modulate the laser diode 2, its anode is connected to the voltage V + and its cathode via the driver circuit 7 to the voltage V * . The laser diode 2 emits the laser beam indicated by two parallel arrows.

Ein Teil des Laserstrahles gelangt auf eine Fotodiode 8, die daher einen dem Istwert des Laserstrahles entsprechenden Strom dem Regler 3 zuführt. Der Regler 3 gewinnt hieraus in bekannter Weise durch Vergleich mit einem Sollwert ein Stellsignal U1. Das Stellsignal U1 gelangt über den Detektor 4 an einen Eingang 9 des Modulators 1, und von dort zum Verstärker 6 und steuert diesen derart, daß eine optimale Modulation des Laserstrahles erreicht wird.Part of the laser beam reaches a photodiode 8, which therefore supplies the controller 3 with a current corresponding to the actual value of the laser beam. The controller 3 obtains an actuating signal U1 from this in a known manner by comparing it with a setpoint value. The control signal U1 reaches an input 9 of the modulator 1 via the detector 4, and from there to the amplifier 6 and controls it such that an optimal modulation of the laser beam is achieved.

Dem Detektor 4 wird das Modulationssignal M und das Stellsignal U1 zugeführt. Bei vorhandenem Modulationssignal M schaltet er das Stellsignal U1 an den Eingang des Modulators 1 durch. Bei Ausfall des Modulationssignals M schaltet der Detektor 4 ein Ersatzsignal U2 an den Eingang 9, das den Verstärker 6 im Modulator 1The modulation signal M and the control signal U1 are fed to the detector 4. If the modulation signal M is present, it switches the control signal U1 through to the input of the modulator 1. If the modulation signal M fails, the detector 4 switches a substitute signal U2 to the input 9, which the amplifier 6 in the modulator 1

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auf eine auch bei Wiederkehr des Modulationssignales M zulässige Verstärkung einstellt. Diese Einstellung kann beispielsweise auf einen mittleren Wert oder auf den Wert Null geschehen.to a gain that is permissible even when the modulation signal M returns. This setting can happen for example to a medium value or to the value zero.

In den Fig.2 bis 4 ist der Detektor 4 im Einzelnen in verschiedenen möglichen Ausführungen dargestellt. Der Detektor 4 besteht jeweils aus einer überwachungsschaltung für das Modulationssignal M, einem von dieser gesteuerten, vorzugsweise elektronischen Umschalter 10 und einer Quelle 11 für das Ersatzsignal U2.In FIGS. 2 to 4, the detector 4 is shown in detail in various possible designs. The detector 4 consists in each case of a monitoring circuit for the modulation signal M, one of these controlled, preferably electronic switch 10 and a source 11 for the substitute signal U2.

In der in Fig.2 gezeigten Ausführungsform besteht die Überwachungsschaltung für ein digitales Modulationssignal M aus einem retriggerbaren Monoflop 12. Die Standzeit des Monoflops 12 ist mindestens gleich der Taktzeit des Modulationssignals M multipliziert mit der maximal zulässigen Anzahl aufeinanderfolgender binärer "0"-Signale Bei einem normalen Modulationssignal M wird das Monoflop 12 von jedem binären "1"-Signal neu getriggert, so daß der Umschalter 10 vom Ausgangssignal des Monoflops in der gezeigten Stellung gehalten wird. Das Stellsignal U1 wird dabei an den Eingang 9 des Modulators 1 durchgeschaltet. Fällt das Modulationssignal M beispielsweise aus, so schaltet das Monoflop 12 nach seiner Standzeit zurück. Dadurch wird der Umschalter 12 in seine andere Lage gebracht und schaltet das Ersatzsignal U2 der Quelle 11 auf den Eingang 9 des Modulators 1.In the embodiment shown in FIG Monitoring circuit for a digital modulation signal M from a retriggerable monoflop 12. The service life of the Monoflop 12 is at least equal to the cycle time of the modulation signal M multiplied by the maximum permissible Number of successive binary "0" signals. In the case of a normal modulation signal M, the monoflop becomes 12 retriggered by each binary "1" signal, so that the Changeover switch 10 is held in the position shown by the output signal of the monoflop. The control signal U1 is switched through to input 9 of modulator 1. If the modulation signal M fails, for example, so switches the monoflop 12 back after its idle time. As a result, the switch 12 is in its other position brought and switches the substitute signal U2 of the source 11 to the input 9 of the modulator 1.

In der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform besteht die überwachungsschaltung für ein digitales Modulationssignal M aus einem Schieberegister 13 mit * (n+1) Stufen mit einer nachgeschalteten Decodierung, bspw. einerIn the embodiment shown in Figure 3 there is the monitoring circuit for a digital modulation signal M from a shift register 13 with * (n + 1) stages with a downstream decoding, for example one

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NAND-Schaltung 14. Die Stufen sind jede mit jeweils einem Eingang der NAND-Schaltung 14 verbunden . Hierbei ist η gleich der maximal zulassigen Anzahl von aufeinanderfolgenden binären "0"-Signalen. Das Ausgangssignal der NAND-Schaltung steuert die Stellung des Umschalters 10. Sind mehr als η binäre "0"-Signale im Schieberegister 13, so wird der Umschalter 10 in seine andere Stellung gebracht.NAND circuit 14. The stages are each with an input of the NAND circuit 14 tied together . Here, η is equal to the maximum permitted number of consecutive binary "0" signals. The output signal of the NAND circuit controls the position of the switch 10. Are more than η binary "0" signals in the shift register 13, the changeover switch 10 is brought into its other position.

In der in Fig.4 dargestellten AusfUhrungsform wird das Stellsignal U1 überwacht. Einer Schwellwertschaltung 15 wird das Stellsignal U1 und das Signal einer Spannungsquelle 16 zugeführt. Die Spannungsquelle kann einstellbar sein und ihr Wert bestimmt die Schwelle der Schwellwertschaltung 15. überschreitet das Stellsignal U1 den Schwellwert, so kann auf einen Ausfall des Modulationssignales geschlossen werden und der Umschalter 10 wird von der Schwellwertschaltung in seine andere Stellung gebracht.In the embodiment shown in FIG Control signal U1 monitored. The actuating signal U1 and the signal from a voltage source 16 are fed to a threshold value circuit 15. The voltage source can be adjusted his and her value determines the threshold of the threshold value circuit 15. If the control signal U1 exceeds the Threshold value, it can indicate a failure of the modulation signal are closed and the switch 10 is from the threshold circuit in its other position brought.

6 Ansprüche 2 Bl. Zeichnung6 claims 2 sheets drawing

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Claims

STANDARD ELECTRICS LORENZ

SHARED COMPANY

STUTTGART 2736966

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Expectations

1 / transmitter for optical radiation with a laser diode and one of these upstream modulators, as well as a controller for the optimal modulation of the laser beam , whose control signal is fed to an input of the modulator to control the modulation, characterized in that in the absence of the modulation signal (M) the The input (9) for the control signal (U1) of the modulator (1) can be fed to a substitute signal (U2) that maintains a substitute signal (U2) that maintains a permissible operating value even when the modulation signal (M) reappears.

2. Transmitter according to claim 1, characterized in that the modulator (1) is switched off by the substitute signal (U2).

3. Transmitter according to claim 1, characterized in that between the controller (3) and the modulator (1) a modulation signal monitoring detector (4) with a switch (10) controlled by this, which the control signal (U1) of the controller ( 3) or the substitute signal (U2) switches to the input (9) of the modulator (1), is arranged.

4. Transmitter according to claim 3, characterized in that the detector (4) contains a retriggerable monoflop (12) to which the modulation signal (M) is fed and whose output signal controls the switch (10).

Wr / Scho
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5. Transmitter according to claim 3, characterized in that »that the detector (4) contains a shift register (13) with a downstream decoding (14) to which the modulation signal (M) is fed and whose output signal controls the switch (10).

6. Transmitter according to claim 1, characterized / that between the controller (3) and the modulator (1) a control signal (U1) monitoring detector (4) with a switch (10) controlled by this, which controls the control signal (11) or the substitute signal (U2) switches to the input (9) of the modulator (1), is arranged and that the detector (4) contains a threshold value circuit (15) to which the control signal (U1) and a reference signal is fed and whose output signal is the Changeover switch (10) controls.

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