[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH09181682A - 光変調器の駆動回路及び光送信機 - Google Patents

光変調器の駆動回路及び光送信機

Info

Publication number
JPH09181682A
JPH09181682A JP7339481A JP33948195A JPH09181682A JP H09181682 A JPH09181682 A JP H09181682A JP 7339481 A JP7339481 A JP 7339481A JP 33948195 A JP33948195 A JP 33948195A JP H09181682 A JPH09181682 A JP H09181682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical modulator
drive
circuit
transmission line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7339481A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Sugata
章彦 菅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP7339481A priority Critical patent/JPH09181682A/ja
Priority to US08/710,556 priority patent/US5706116A/en
Publication of JPH09181682A publication Critical patent/JPH09181682A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
    • H04B10/5059—Laser transmitters using external modulation using a feed-forward signal generated by analysing the optical or electrical input
    • H04B10/50593—Laser transmitters using external modulation using a feed-forward signal generated by analysing the optical or electrical input to control the modulating signal amplitude including amplitude distortion
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0121—Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
    • H04B10/5057—Laser transmitters using external modulation using a feedback signal generated by analysing the optical output
    • H04B10/50575—Laser transmitters using external modulation using a feedback signal generated by analysing the optical output to control the modulator DC bias
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/564—Power control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/58—Compensation for non-linear transmitter output
    • H04B10/588—Compensation for non-linear transmitter output in external modulation systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は光変調器の駆動回路及び光送信機に
関し、大きなパワーのキャリア光に対しても波形劣化が
生じにくくすることを課題とする。 【解決手段】 光源２からのキャリア光を受けて変調さ
れた信号光を出力する光変調器４の駆動回路を、電極
６，８間に接続されて駆動電圧を生じさせる終端抵抗１
２と、駆動信号を発生する駆動信号回路１４と、伝送線
路１６と、伝送線路１６に生じる反射波を抑圧するため
の反射リジェクタ１８とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、光変調
器の駆動及びその応用に関し、更に詳しくは、電界吸収
型光変調器に適した光変調器の駆動回路及び該駆動回路
が適用される光送信機に関する。
【０００２】光ファイバ通信システムにおいては、伝送
路の大容量化に伴い変調速度が増大している。レーザダ
イオードの直接強度変調では、比較的大きな波長チャー
ピングが伝送距離及び変調速度を制限する。チャーピン
グのある信号光が色分散（波長分散）を有する光ファイ
バを通過すると、通常は波形の歪みが生じる。この問題
を避けるために、一般的にはチャーピングを生じさせに
くい外部光変調器の使用に対する期待が高まっている。
【０００３】
【従来の技術】実用的な外部光変調器として、ＬｉＮｂ
Ｏ3 基板を用いたマッハツェンダ型光変調器（ＭＺ変調
器）が開発された。光源からの一定強度のキャリア光が
ＭＺ変調器に供給され、光の干渉を用いたスイッチング
動作によって、強度変調された信号光が得られる。
【０００４】しばしば指摘されるＭＺ変調器の欠点は、
比較的大きい駆動電圧が要求されること、動作点を一定
に保つための自動バイアス制御が必要であり装置が大規
模になりがちであること等である。
【０００５】これらの欠点に鑑みて、低電力駆動が可能
で小型化に適した外部光変調器として、電界吸収型光変
調器（ＥＡ変調器）が提案されている。ＥＡ変調器は、
印加電圧に応じてキャリア光を吸収することにより、強
度変調された信号光を生成する。
【０００６】実用的なＥＡ変調器は、半導体積層技術に
より半導体チップとして提供される。この半導体チップ
は光源としてのレーザダイオードとの一体化が容易であ
り、これにより結合損失が小さく且つ極めて小型な光送
信機の提供が可能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ＥＡ変調器を駆動する
場合において、大きなパワーの光出力を得ようとしてＥ
Ａ変調器に大きなパワーのキャリア光を供給するとき
に、光変調波形が劣化して伝送品質が低下することがあ
るという問題が明らかになった。
【０００８】よって、本発明の目的は、大きなパワーの
キャリア光に対しても波形劣化が生じにくい光変調器の
駆動回路を提供することにある。本発明の他の目的は、
このような駆動回路を光送信機に適用することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の駆動回路は、駆
動電圧を受けるための第１及び第２の電極を有し、光源
からのキャリア光を受け、駆動電圧に応じてキャリア光
を変調して変調された信号光を出力する光変調器に適用
可能である。
【００１０】光変調器の第１及び第２の電極間には、駆
動電圧を生じさせるための終端抵抗が接続される。駆動
信号回路は受けたデータ信号に基づいて駆動信号を発生
する。この駆動信号は光変調器の第１及び第２の電極間
に印加すべき駆動電圧に対応する電流信号又は電圧信号
である。
【００１１】駆動信号回路と光変調器の第１及び第２の
電極のいずれか一方とが伝送線路により接続される。伝
送線路上には、伝送線路に生じる反射波を抑圧するため
の反射リジェクタが設けられる。
【００１２】大きなパワーのキャリア光に対して波形劣
化が生じやすいのは、駆動回路と光変調器との間におい
て生じる反射波に起因していることが明らかになった。
本発明では、伝送線路上に反射リジェクタを設けている
ので、反射波を除去することができ、その結果、光変調
器から出力される信号光に波形劣化が生じにくくなる。
【００１３】本発明の他の側面によると、バイアス電流
を供給され、該バイアス電流に応じたパワーのキャリア
光を出力する光源と、駆動電圧を受けるための第１及び
第２の電極を有し、上記キャリア光を受け、上記駆動電
圧に応じて上記キャリア光を変調して変調された信号光
を出力する光変調器と、上記第１及び第２の電極間に接
続されて上記駆動電圧を生じさせる終端抵抗と、第１端
及び第２端を有し該第１端は上記第１及び第２の電極の
いずれか一方に接続される伝送線路と、該伝送線路の第
２端に接続され、受けたデータ信号に基づいて上記駆動
電圧に対応する駆動信号を発生する駆動信号回路と、上
記伝送線路上に設けられ、該伝送線路に生じる反射波を
抑圧するための反射リジェクタとを備えた光送信機が提
供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施の形
態を添付図面に従って詳細に説明する。図１は本発明の
光送信機の基本構成を示すブロック図である。この構成
は光変調器の本発明の駆動回路を含む。
【００１５】光源２は、バイアス電流を供給されてバイ
アス電流に応じたパワーのキャリア光を出力する。光変
調器４は駆動電圧を受けるための電極６及び８を有して
いる。光変調器４は、光源２からのキャリア光を受け、
与えられた駆動電圧に応じてキャリア光を変調して変調
された信号光を出力する。
【００１６】光変調器４の駆動回路１０は、電極６及び
８間に接続されて駆動電圧を生じさせる終端抵抗１２を
含む。駆動回路１０は、更に、受けたデータ信号に基づ
いて駆動電圧に対応する駆動信号を発生する駆動信号回
路１４と、駆動信号回路１４と電極６及び８のいずれか
一方（図では電極６）とを接続する伝送線路１６と、伝
送線路１６上に設けられる反射リジェクタ１８とを含
む。反射リジェクタ１８の具体例については後述する。
【００１７】図２は本発明に適用可能な変調器集積化レ
ーザダイオード（ＭＩ−ＬＤ）の構成を示す図である。
ＭＩ−ＬＤは、例えばＧａＩｎＡｓの多重量子井戸（Ｍ
ＱＷ）層を含む直接結合導波路構造を有する半導体チッ
プとして提供される。
【００１８】図示された例では、ＭＩ−ＬＤ２０は、キ
ャリア光を発生する発光層（活性層）２２を有する分布
帰還（ＤＦＢ）タイプのレーザダイオード（ＬＤ）２４
と、吸収層２６を有する電界吸収型の光変調器（ＥＡ変
調器）２８とを一体に有している。
【００１９】発光層２２及び吸収層２６はモノリシック
に直結されている。符号３０はレーザダイオード２４及
びＥＡ変調器２８に共通な電極を表しており、この電極
３０は例えば接地される。レーザダイオード２４はバイ
アス電流を受けるための電極３２を有しており、ＥＡ変
調器２８は駆動電圧を印加されるための電極３４を有し
ている。
【００２０】このＭＩ−ＬＤ２０は、モノリシックに直
結される発光層２２及び吸収層２６を有しているので、
発光層２２で生じたキャリア光は効率よく吸収層２６に
導入される。従って、レーザダイオード２４のバイアス
電流を抑えて消費電力を低減することができる。
【００２１】また、図１の光源２及び光変調器４を１つ
の微細な半導体チップとして提供することができるの
で、光送信機を小型にすることができる。図３は図２の
ＭＩ−ＬＤの静特性の一例を示す図である。縦軸はＥＡ
変調器２８から出力される光のパワー、横軸はレーザダ
イオード２４のバイアス電流を示している。
【００２２】電極３０を接地して、電極３４の電位をそ
れぞれ０Ｖ，−１Ｖ，−２Ｖ及び−３Ｖに設定したとき
の静特性が示されている。この特性から、例えば、ハイ
レベルが０Ｖでローレベルが−３Ｖのパルス波形により
ＥＡ変調器２８を駆動することによって、消光比が約１
１ｄＢの光パルス波形が得られることがわかる。
【００２３】図４は図２のＭＩ−ＬＤを駆動する場合に
おける駆動信号の反射減衰量の周波数特性を示す図であ
る。縦軸は反射減衰量（ｄＢ）、横軸は変調周波数（Ｇ
Ｈｚ）を表している。
【００２４】グラフ中の矢印が向かっている方向に従っ
て、ＥＡ変調器２８に導入されるキャリア光のパワーが
大きくなっている。図４の特性は、キャリア光のパワー
が増大するのに従って特に低周波数帯域において反射減
衰量が低下していることを表している。
【００２５】このことは、図１の構成において、反射リ
ジェクタ１８がないときに、キャリア光のパワーが大き
いと駆動信号の反射波が伝送線路１６を通って駆動信号
回路１４へ戻り、駆動波形が劣化することを意味してい
る。
【００２６】電界吸収型光変調器の動作原理は、印加電
圧に従って吸収バンド端が変化する所謂フランツ・ケル
ディッシュ効果に従っている。光変調器に導入されるキ
ャリア光のパワーが増大すると、吸収光量が増大して吸
収による光電流が増大する。吸収光電流が増大すると、
光変調器の入力インピーダンスが変化し、駆動信号回路
と光変調器の間でインピーダンスのミスマッチングが生
じる。上述の駆動波形の劣化は、このインピーダンスの
ミスマッチングによる反射波の影響によると考えられ
る。
【００２７】駆動波形の劣化は、図５の（Ａ）に示され
るように、駆動信号の波形に反射波が重畳したものとし
て説明される。本発明では、駆動信号回路１４と光変調
器４とを接続する伝送線路１６上に反射リジェクタ１８
を設けているので、図５の（Ｂ）に示されるように、反
射波を除去して駆動波形を改善することができる。
【００２８】反射リジェクタ１８は伝送線路１６の途中
に設けられていてもよいが、駆動信号回路１４と光変調
器４との間における伝送線路１６の配線作業を考慮する
と、反射リジェクタ１８は光変調器４のすぐ近傍に設け
られているのが望ましい。
【００２９】図６は図１の反射リジェクタ１８として用
いることができるサーキュレータの平面図である。誘電
体基板３６上にＹ字型のマイクロストリップ線路３８が
形成されている。
【００３０】マイクロストリップ線路３８のクロス部に
は磁化されたフェライト等の磁性体４０が設けられてい
る。マイクロストリップ線路３８の３つの端部がそれぞ
れポート３８Ａ，３８Ｂ及び３８Ｃとなる。ポート３８
Ａに供給された信号はポート３８Ｂのみから出力され、
ポート３８Ｂに供給された信号はポート３８Ｃのみから
出力され、ポート３８Ｃに供給された信号はポート３８
Ａのみから出力される。
【００３１】従って、ポート３８Ａ，３８Ｂ及び３８Ｃ
のいずれか２つのポートを選択し、残りの１つのポート
を終端することによって、このサーキュレータをアイソ
レータとして用いることができる。
【００３２】例えばポート３８Ａ及び３８Ｂが選択され
た場合、ポート３８Ａは駆動信号回路１４に接続され、
ポート３８Ｂは光変調器４の電極６に接続される。この
ようなサーキュレータ又はアイソレータを図１の反射リ
ジェクタ１８として用いることによって、伝送線路１６
において生じる反射波を除去することができるので、大
きなパワーのキャリア光に対しても波形劣化がほとんど
生じなくなる。
【００３３】図７は光変調器の本発明の駆動回路の第１
実施形態を示す回路図である。以下、駆動されるべき光
変調器が図２のＭＩ−ＬＤにおけるＥＡ変調器２８であ
るとするが、本発明はこれに限定されるものではない。
即ち、本発明は単独のＥＡ変調器或いは他の光変調器に
も適用可能である。
【００３４】図２の電極３４及び３０はそれぞれ図１の
電極６及び８に対応しており、ここでは電極３０が接地
される。ＥＡ変調器２８は電気的にはダイオード特性を
有する。
【００３５】図７において、ポート４２へ供給されたデ
ータ信号は、３つのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ
１，Ｑ２及びＱ３を有する３段構成の駆動信号回路１４
により増幅されて、ポート４４から駆動信号として出力
される。
【００３６】ポート４４はマイクロストリップライン等
からなる伝送線路１６によりＥＡ変調器２８の電極３４
に接続されている。伝送線路１６の途中には、反射リジ
ェクタ１８としての減衰器４６が設けられている。減衰
器４６はこの実施形態ではＴ型ネットワークからなる。
【００３７】電極３４は終端抵抗１２を介して接地され
ている。終端抵抗１２は伝送線路１６の特性インピーダ
ンスに合わせて例えば５０Ωのものが用いられる。ＥＡ
変調器２８の電極３４には、インダクタ４８を介して可
変電圧源５０により負のバイアスが与えられる。
【００３８】駆動信号回路１４において、ポート４２と
ＦＥＴ Ｑ１はキャパシタＣ１により、ＦＥＴ Ｑ１と
ＦＥＴ Ｑ２はキャパシタＣ２により、ＦＥＴ Ｑ２と
ＦＥＴ Ｑ３はキャパシタＣ３により、ＦＥＴ Ｑ３と
ポート４４はキャパシタＣ４により、それぞれＡＣ結合
されている。
【００３９】ＦＥＴ Ｑ１，Ｑ２及びＱ３のそれぞれの
ゲートには抵抗Ｒ１，Ｒ２及びＲ３を介してゲート電圧
Ｖg1, Ｖg2, 及びＶg3が与えられる。また、ＦＥＴ Ｑ
１，Ｑ２及びＱ３のそれぞれのドレインには抵抗Ｒ４，
Ｒ５及びＲ６によりドレイン電圧ＶD1, ＶD2, 及びＶD3
が与えられる。
【００４０】ＦＥＴ Ｑ１，Ｑ２及びＱ３のそれぞれの
ソースは接地されている。Ｃ５，Ｃ６及びＣ７はそれぞ
れＦＥＴ Ｑ１，Ｑ２及びＱ３のドレインを高周波的に
接地するためのキャパシタである。
【００４１】減衰器４６は、伝送線路１６の途中に直列
に設けられる抵抗Ｒ１１及びＲ１２とこれらの接続点を
接地する抵抗Ｒ１３とを有している。伝送線路１６の特
性インピーダンスをＲ、得るべき減衰率の逆数をＫとす
ると、抵抗Ｒ１１及びＲ１２の値はＲ（Ｋ−１）／（Ｋ
＋１）で与えられ、抵抗Ｒ１３の値は２ＲＫ／（Ｋ2 −
１）で与えられる。
【００４２】例えば特性インピーダンスＲが５０Ωであ
り、−６ｄＢ（Ｋ＝２）の減衰が必要な場合、抵抗Ｒ１
１及びＲ１２の値は１６．７Ωとなり、抵抗Ｒ１３の値
は６６．７Ωとなる。
【００４３】今、ＥＡ変調器２８の最適な駆動振幅をＶ
１（Ｖ）とし、減衰器４６の減衰量をＸ（ｄＢ）とする
と、駆動信号回路１４の出力振幅は、Ｖ１／１０X/20で
与えられる。
【００４４】減衰器４６がない場合において、駆動信号
回路１４の出力反射減衰量が０ｄＢ、ＥＡ変調器２８の
入力反射減衰量が電力換算で−１０ｄＢであるとする
と、ＥＡ変調器２８に入力される信号の１０％が反射
し、その反射波すべてが駆動信号回路１４において再び
反射して駆動波形が劣化する（図５の（Ａ）参照）。
【００４５】この実施形態のように伝送線路１６の途中
に減衰器４６を設けた場合、その減衰量が例えば−６ｄ
Ｂであるとすると、反射波が減衰器４６を少なくとも２
回通ることによりその影響を２．５％以下に抑えること
ができる（図５の（Ｂ）参照）。
【００４６】このように本実施形態によると、図２のレ
ーザダイオード２４のバイアス電流を大きくしてキャリ
ア光パワーを増大させたとしても、反射波の影響による
光出力の波形劣化を生じにくくすることができる。レー
ザダイオード２４にバイアス電流を与えるための回路は
通常通り容易に作製することができるので、その説明は
省略する。
【００４７】この実施形態では、反射リジェクタとして
減衰器を用いているので、その減衰率に応じて駆動信号
回路１４の出力振幅を比較的大きく設定することが要求
される。この出力振幅の設定は、最終段のＦＥＴ Ｑ３
のドレイン電圧ＶD3の調整により行うことができる。
【００４８】尚、反射リジェクタとして図６のようなサ
ーキュレータ或いはアイソレータを用いた場合には、駆
動信号回路１４の出力振幅はＥＡ変調器２８の最適駆動
振幅に実質的に同じでよい。
【００４９】図８は光変調器の本発明の駆動回路の第２
実施形態を示す回路図である。ここでは、反射リジェク
タとして、π型ネットワークからなる減衰器４６′が用
いられている。
【００５０】減衰器４６′は、伝送線路１６の途中に設
けられる抵抗Ｒ２１と、抵抗Ｒ２１の両端をそれぞれ接
地するための抵抗Ｒ２２及びＲ２３とを有している。こ
の場合、伝送線路１６の特性インピーダンスをＲ、得ら
れるべき減衰率の逆数をＫとすると、抵抗Ｒ２１の値は
Ｒ（Ｋ2 −１）／２Ｋで与えられ、抵抗Ｒ２２及びＲ２
３の値はＲ（Ｋ＋１）／（Ｋ−１）で与えられる。
【００５１】この実施形態によっても、キャリア光のパ
ワーが大きい場合における反射波の影響による波形劣化
を生じさせにくくすることができる。図９は光変調器の
本発明の駆動回路の第３実施形態を示す回路図である。
この駆動回路は、伝送線路１６の途中に例えばトランジ
スタのエミッタフォロアからなるバッファ回路を設けて
いる点で特徴付けられる。
【００５２】ここでは、バッファ回路５２は第４のＦＥ
Ｔ Ｑ４を有している。ＦＥＴ Ｑ４のゲートには抵抗
Ｒ７を介してゲート電圧Ｖg4が与えられ、ソースには抵
抗Ｒ８を介してソース電圧ＶS が与えられ、ドレインは
接地されている。
【００５３】Ｃ８はポート４４とＦＥＴ Ｑ４のゲート
とをＡＣ結合するためのキャパシタ、Ｃ９はＦＥＴ Ｑ
４のソースを高周波的に接地するためのキャパシタであ
る。このバッファ回路５２は機能的にはアイソレータと
同様であり、ポート４４から出力される駆動信号は、そ
のままの振幅でもってＥＡ変調器２８に駆動電圧を与
え、一方、ＥＡ変調器２８からの反射波はバッファ回路
５２の入力側には影響を与えない。
【００５４】よって、この実施形態によっても、反射波
による波形劣化を防止することができ、しかも、反射リ
ジェクタとして減衰器を用いた場合のように駆動信号回
路の出力振幅を大きく設定する必要がない。
【００５５】図１０は本発明の光送信機の第１実施形態
を示すブロック図である。ここでは、光変調器へ供給さ
れるキャリア光のパワーをモニタリングするために、光
源及び光変調器として別体のレーザダイオード２４′及
びＥＡ変調器２８′が用いられている。
【００５６】レーザダイオード２４′から放射されたキ
ャリア光はレンズを有する光学系５３によりＥＡ変調器
２８′に導入される。ＥＡ変調器２８′から出力された
信号光は、レンズを有する光学系５４によって光ファイ
バ伝送路５６に導入される。
【００５７】レーザダイオード２４′にはバイアス回路
５８からバイアス電流が与えられ、これにより一定パワ
ーのキャリア光が発生する。レーザダイオード２４′の
温度変化等によりキャリア光のパワーが変動しないよう
に、図示はしないが、レーザダイオード２４′のバック
ワード光のパワーを検知するようにし、検知されたパワ
ーが一定になるようにフィードバックループを構成して
もよい。
【００５８】レーザダイオード２４′からＥＡ変調器２
８′に供給されるキャリア光のパワーをモニタリングす
るために、キャリア光の一部を光分岐デバイス６０によ
り分岐し、その分岐光をフォトディテクタ６２に入力し
ている。フォトディテクタ６２は受けた分岐光のパワー
に応じた信号を出力する。
【００５９】ここでは、伝送線路１６の途中又は端部に
設けられる反射リジェクタは、可変の減衰率を有する減
衰器６３である。駆動信号回路１４に入力するデータ信
号は、データ発生器６４において発生する。振幅設定回
路６６は、駆動信号回路１４が出力する駆動信号の振幅
を変化させるためのものである。
【００６０】制御回路６８は、フォトディテクタ６２か
らの信号を受けて、モニタリングされたキャリア光のパ
ワーに応じて減衰器６３の減衰率及び駆動信号の振幅を
制御する。
【００６１】特にこの実施形態では、制御回路６８は、
検出されたキャリア光のパワーが増大するのに従って減
衰器６３の減衰率及び駆動信号の振幅が増大するように
制御を行う。具体的には次の通りである。尚、減衰率が
増大するというのは、ＸｄＢ（Ｘ＜０）の減衰において
Ｘの絶対値が増大することを意味する。
【００６２】振幅設定回路６６は、例えば駆動信号回路
１４が図７に示されるような三段構成の増幅器を有して
いる場合、ＦＥＴ Ｑ３のドレイン電圧ＶD3を変化させ
る。可変の減衰率を有する減衰器６３は、例えば、減衰
率が異なる複数の減衰器と、これらを切り換える電気的
或いは機械的なスイッチとから容易に構成することがで
きる。
【００６３】制御回路６８は、ＥＡ変調器２８′に供給
されるキャリア光のパワーが小さく駆動信号の反射波が
ほとんど生じないときには、減衰器６３における減衰率
を０ｄＢとし、駆動信号回路１４の出力振幅をＥＡ変調
器２８′の最適駆動振幅Ｖ１にする。キャリア光のパワ
ーが大きくなり、駆動信号の反射波による波形劣化が生
じているときには、制御回路６８は、減衰器６３におけ
る減衰率を反射波が抑えられる程度のＸｄＢとし、駆動
信号回路１４の出力振幅がＸｄＢ増加するように駆動信
号回路１４における利得を上げ、ＥＡ変調器２８′に最
適駆動振幅Ｖ１が与えられるようにする。
【００６４】制御回路６８は、上述の２つの状態を切り
換えるようなものの他、減衰率及び振幅を連続的に変化
させるようなものでもよい。例えば、予めキャリア光の
パワーの変化に伴うＥＡ変調器２８′における入力反射
減衰量を測定しておき、キャリア光のパワーと入力反射
減衰量をパラメータとするマップを作成しておき、入力
反射減衰量の劣化を補償するように減衰器６３における
減衰率を制御すると共にこの減衰率を相殺するように駆
動信号の振幅を制御するようにしてもよい。
【００６５】この実施形態によると、キャリア光のパワ
ーが小さく反射波の影響による波形劣化の恐れがない場
合に駆動信号の振幅が小さくなるように制御されるの
で、駆動信号回路１４の消費電力を抑えることができ
る。
【００６６】図１１は本発明の光送信機の第２実施形態
を示すブロック図である。この光送信機は、図１０の実
施形態と対比して、光源及び光変調器を一体化した図２
のＭＩ−ＬＤ２０が用いられている点で特徴付けられ
る。
【００６７】本実施形態の他の特徴点は、キャリア光の
パワーをモニタリングするために、レーザダイオード２
４に供給されるバイアス電流を電流検出回路７０が検出
する点にある。
【００６８】電流検出回路７０は、バイアス電流が流れ
る抵抗値が既知の抵抗を有しており、その抵抗における
電圧効果を検出することによりバイアス電流の値が測定
される。
【００６９】レーザダイオード２４が発生するキャリア
光のパワーはバイアス電流によって決定されるので、バ
イアス電流の検出値に基づいてキャリア光のパワーがモ
ニタリングされるのである。
【００７０】制御回路６８′は電流検出回路７０の出力
信号を受けて、図１０の制御回路６８と同様な制御を行
う。この実施形態においては、光学系５３、光分岐デバ
イス６０及びフォトディテクタ６２が不要になるので、
構成を簡単にすることができる。また、ＭＩ−ＬＤ２０
の採用により、光源と光変調器の光学的結合損失が小さ
くなり、バイアス回路５８の低消費電力化が可能にな
る。
【００７１】このように光源と光変調器が直結されてい
る場合、光変調器における吸収キャリア光量が大きく、
従って光変調器において駆動信号の反射波が生じやすい
ので、反射リジェクタを用いる本発明の効果は極めて大
きい。
【００７２】図１０及び図１１の説明においては、キャ
リア光のパワーが増大するのに従って減衰器の減衰率及
び駆動信号の振幅を増大させるようにしているが、図４
と異なるような駆動信号の反射減衰率の周波数特性を有
する光変調器においては、キャリア光のパワーが増大す
るのに従って減衰器の減衰率及び駆動信号の振幅が減少
するような制御を行ってもよい。
【００７３】本発明は電界吸収型以外の光変調器にも適
用可能である。供給されるキャリア光のパワーの変化に
より光変調器のインピーダンスが変化する場合には、本
発明を適用することにより上述の実施形態と同様の効果
を得ることができる。
【００７４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
大きなパワーのキャリア光に対しても波形劣化が生じに
くい光変調器の駆動回路及び光送信機の提供が可能にな
るという効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図２】変調器集積化レーザダイオード（ＭＩ−ＬＤ）
の構成を示す図である。
【図３】ＭＩ−ＬＤの静特性の一例を示す図である。
【図４】駆動信号の反射減衰量の周波数特性を示す図で
ある。
【図５】本発明による波形改善の説明図である。
【図６】本発明に適用可能なサーキュレータの平面図で
ある。
【図７】光変調器の本発明の駆動回路の第１実施形態を
示す回路図である。
【図８】光変調器の本発明の駆動回路の第２実施形態を
示す回路図である。
【図９】光変調器の本発明の駆動回路の第３実施形態を
示す回路図である。
【図１０】本発明の光送信機の第１実施形態を示すブロ
ック図である。
【図１１】本発明の光送信機の第２実施形態を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
２ 光源 ４ 光変調器 ６，８ 電極 １０ 駆動回路 １２ 終端抵抗 １４ 駆動信号回路 １６ 伝送線路 １８ 反射リジェクタ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/03 ５０２

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動電圧を受けるための第１及び第２の
    電極を有し、光源からのキャリア光を受け、上記駆動電
    圧に応じて上記キャリア光を変調して変調された信号光
    を出力する光変調器の駆動回路であって、 上記第１及び第２の電極間に接続されて上記駆動電圧を
    生じさせる終端抵抗と、 第１端及び第２端を有し該第１端は上記第１及び第２の
    電極のいずれか一方に接続される伝送線路と、 該伝送線路の第２端に接続され、受けたデータ信号に基
    づいて上記駆動電圧に対応する駆動信号を発生する駆動
    信号回路と、 上記伝送線路上に設けられ、該伝送線路に生じる反射波
    を抑圧するための反射リジェクタとを備えた光変調器の
    駆動回路。
  2. 【請求項２】 上記反射リジェクタは減衰器からなる請
    求項１に記載の光変調器の駆動回路。
  3. 【請求項３】 上記反射リジェクタはアイソレータから
    なる請求項１に記載の光変調器の駆動回路。
  4. 【請求項４】 上記反射リジェクタはトランジスタを有
    するバッファ回路からなる請求項１に記載の光変調器の
    駆動回路。
  5. 【請求項５】 上記反射リジェクタは可変の減衰率を有
    する減衰器からなり、 上記キャリア光のパワーをモニタリングする第１の手段
    と、 上記駆動信号回路が発生する駆動信号の振幅を変化させ
    る第２の手段と、 上記第１の手段によりモニタリングされたパワーに応じ
    て上記減衰器の減衰率及び上記駆動信号の振幅を制御す
    る第３の手段とを更に備えた請求項１に記載の光変調器
    の駆動回路。
  6. 【請求項６】 上記第３の手段は上記モニタリングされ
    たパワーが増大するのに従って上記減衰率及び上記振幅
    を増大させる請求項５に記載の光変調器の駆動回路。
  7. 【請求項７】 上記第１の手段は、上記キャリア光を第
    １及び第２の分岐光に分岐する手段と、該第１の分岐光
    を受けそのパワーに応じた信号を出力するフォトディテ
    クタとを含み、 上記第２の分岐光が上記光変調器へ供給される請求項５
    に記載の光変調器の駆動回路。
  8. 【請求項８】 上記光源はバイアス電流を供給されるレ
    ーザダイオードからなり、 上記第１の手段は上記バイアス電流を検出する手段を含
    む請求項５に記載の光変調器の駆動回路。
  9. 【請求項９】 上記光変調器は、上記駆動電圧に応じて
    上記キャリア光を吸収することにより強度変調された信
    号光を出力する電界吸収型光変調器である請求項１に記
    載の光変調器の駆動回路。
  10. 【請求項１０】 バイアス電流を供給され、該バイアス
    電流に応じたパワーのキャリア光を出力する光源と、 駆動電圧を受けるための第１及び第２の電極を有し、上
    記キャリア光を受け、上記駆動電圧に応じて上記キャリ
    ア光を変調して変調された信号光を出力する光変調器
    と、 上記第１及び第２の電極間に接続されて上記駆動電圧を
    生じさせる終端抵抗と、 第１端及び第２端を有し該第１端は上記第１及び第２の
    電極のいずれか一方に接続される伝送線路と、 該伝送線路の第２端に接続され、受けたデータ信号に基
    づいて上記駆動電圧に対応する駆動信号を発生する駆動
    信号回路と、 上記伝送線路上に設けられ、該伝送線路に生じる反射波
    を抑圧するための反射リジェクタとを備えた光送信機。
  11. 【請求項１１】 上記光源は上記キャリア光を発生する
    発光層を有するレーザダイオードからなり、 上記光変調器は上記駆動電圧に応じて上記キャリア光を
    吸収する吸収層を有する電界吸収型光変調器からなり、 該吸収層は上記発光層とモノリシックに直結されている
    請求項１０に記載の光送信機。
  12. 【請求項１２】 上記反射リジェクタは可変の減衰率を
    有する減衰器からなり、 上記バイアス電流を検出することにより上記キャリア光
    のパワーをモニタリングする手段と、 該モニタされたキャリア光のパワーが増大するのに従っ
    て上記減衰率及び上記駆動信号の振幅が増大するように
    これらを制御する手段とを更に備えた請求項１１に記載
    の光送信機。
JP7339481A 1995-12-26 1995-12-26 光変調器の駆動回路及び光送信機 Pending JPH09181682A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7339481A JPH09181682A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 光変調器の駆動回路及び光送信機
US08/710,556 US5706116A (en) 1995-12-26 1996-09-19 Drive circuit optical modulator and optical transmitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7339481A JPH09181682A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 光変調器の駆動回路及び光送信機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09181682A true JPH09181682A (ja) 1997-07-11

Family

ID=18327879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7339481A Pending JPH09181682A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 光変調器の駆動回路及び光送信機

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5706116A (ja)
JP (1) JPH09181682A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0909973A2 (en) * 1997-10-14 1999-04-21 Fujitsu Limited Driving circuit for electro-absorption optical modulator
EP0911997A2 (en) * 1997-10-20 1999-04-28 Fujitsu Limited Drive circuit for electro-absorption modulator and optical transmitter employing the same
JP2001154161A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置
US6529304B1 (en) 1997-09-19 2003-03-04 Hitachi, Ltd. Optical communication equipment and system
WO2003077014A1 (fr) * 2002-03-12 2003-09-18 Nec Corporation Circuit d'excitation de modulateur optique
US7099596B2 (en) 2002-03-20 2006-08-29 Hitachi, Ltd. Optical transmitter
JP2016180779A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 日本電信電話株式会社 光回路
JP2019109342A (ja) * 2017-12-18 2019-07-04 日本オクラロ株式会社 光送信サブアセンブリ及び光モジュール
WO2020149185A1 (ja) * 2019-01-16 2020-07-23 日本電信電話株式会社 半導体マッハツェンダ光変調器

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3583846B2 (ja) * 1995-12-26 2004-11-04 富士通株式会社 光変調器の駆動方法及び装置並びに光通信システム
US6584245B1 (en) * 1996-05-06 2003-06-24 Teracomm Research, Inc High speed data link including a superconductive plate assembly for use in a data transmission scheme and method
JP2907185B2 (ja) * 1997-04-18 1999-06-21 日本電気株式会社 光変調器の駆動装置及び変調器集積化光源の駆動装置並びにそれを備えた光通信モジュール及び光通信システム
JP3315892B2 (ja) * 1997-04-24 2002-08-19 沖電気工業株式会社 レーザーモジュールの制御回路
US6466349B1 (en) * 1998-05-14 2002-10-15 Hughes Electronics Corporation Integrated optical transmitter
TW476174B (en) * 1999-10-28 2002-02-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser control circuit and laser light source
US6552837B2 (en) * 2001-02-15 2003-04-22 Modetek, Inc Optical modulator with integrated driver
JP4744720B2 (ja) * 2001-05-08 2011-08-10 三菱電機株式会社 多値変調装置
SE523350C2 (sv) * 2001-08-01 2004-04-13 Optillion Ab Modulatorsändare för fiberoptisk kommunikation vid höga hastigheter
US7505498B2 (en) 2002-01-08 2009-03-17 Jorge Sanchez Apparatus and method for measurement for dynamic laser signals
JP2003258367A (ja) * 2002-03-05 2003-09-12 Mitsubishi Electric Corp 光送信器および光モジュール
US6819480B2 (en) * 2002-05-02 2004-11-16 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for controlling the extinction ratio of transmitters
US7194012B2 (en) * 2004-04-05 2007-03-20 Finisar Corporation Laser driver circuit for externally modulated lasers
US7848369B1 (en) * 2008-12-23 2010-12-07 Infinera Corporation Optical modulator drive circuit with integrated low power output bias voltage control
JP2011091163A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体集積素子
US20110280265A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Institut National D'optique Driver circuit for the direct modulation of a laser diode
JP2013076776A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Fujitsu Optical Components Ltd 光送信機、及び波形補償方法
JP6998691B2 (ja) * 2017-07-19 2022-01-18 日本ルメンタム株式会社 光送信モジュール
US10880014B1 (en) * 2020-01-03 2020-12-29 Cisco Technology, Inc. Active relative intensity noise mitigation using nested interferometers, and trans-impedance amplifier

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2083219C (en) * 1991-11-19 1999-01-05 Hiroshi Nishimoto Optical transmitter having optical modulator
US5394260A (en) * 1992-02-03 1995-02-28 Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha Optical pulse generator
JP2819080B2 (ja) * 1993-03-25 1998-10-30 国際電信電話株式会社 光パルス発生装置
US5608561A (en) * 1995-06-07 1997-03-04 Lucent Technologies Inc. Method and system for reducing chirp in an optical cummunication system

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6529304B1 (en) 1997-09-19 2003-03-04 Hitachi, Ltd. Optical communication equipment and system
EP0909973A2 (en) * 1997-10-14 1999-04-21 Fujitsu Limited Driving circuit for electro-absorption optical modulator
EP0909973A3 (en) * 1997-10-14 2000-05-03 Fujitsu Limited Driving circuit for electro-absorption optical modulator
EP0911997A2 (en) * 1997-10-20 1999-04-28 Fujitsu Limited Drive circuit for electro-absorption modulator and optical transmitter employing the same
EP0911997A3 (en) * 1997-10-20 2002-03-27 Fujitsu Limited Drive circuit for electro-absorption modulator and optical transmitter employing the same
JP2001154161A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置
WO2003077014A1 (fr) * 2002-03-12 2003-09-18 Nec Corporation Circuit d'excitation de modulateur optique
US7023599B2 (en) 2002-03-12 2006-04-04 Nec Corporation Optical modulator exciting circuit
CN100354702C (zh) * 2002-03-12 2007-12-12 日本电气株式会社 光调制器激励电路
US7099596B2 (en) 2002-03-20 2006-08-29 Hitachi, Ltd. Optical transmitter
JP2016180779A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 日本電信電話株式会社 光回路
JP2019109342A (ja) * 2017-12-18 2019-07-04 日本オクラロ株式会社 光送信サブアセンブリ及び光モジュール
US11451302B2 (en) 2017-12-18 2022-09-20 Lumentum Japan, Inc. Transmitter optical subassembly and optical module
WO2020149185A1 (ja) * 2019-01-16 2020-07-23 日本電信電話株式会社 半導体マッハツェンダ光変調器
JP2020112745A (ja) * 2019-01-16 2020-07-27 日本電信電話株式会社 半導体マッハツェンダ光変調器

Also Published As

Publication number Publication date
US5706116A (en) 1998-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09181682A (ja) 光変調器の駆動回路及び光送信機
US6778309B2 (en) Electroabsorption modulator with tunable chirp
US5706117A (en) Drive circuit for electro-absorption optical modulator and optical transmitter including the optical modulator
US6115403A (en) Directly modulated semiconductor laser having reduced chirp
JP3490486B2 (ja) 光変調器
RU2317575C2 (ru) Электроабсорбционный модулятор с широкой оптической полосой и способ модуляции оптического сигнала
EP0950167B1 (en) Variable chirp optical modulator using single modulation source
CA2337017C (en) Differential drive optical modulator
CA2335430C (en) External optical modulation using non-co-linear compensation networks
US6334004B1 (en) Optical modulator, bias control circuit therefor, and optical transmitter including the optical modulator
KR100288443B1 (ko) 아이솔레이터를이용한광변조기및이를구비한광전송장치
US20020048290A1 (en) Signal light chirp suppression method and semiconductor laser using the method
US5621560A (en) Method and system for reducing chirp in external modulation
JPH11119175A (ja) 電界吸収型光変調器の駆動回路
JPH05134220A (ja) 光送信機
US20140050436A1 (en) Photonic modulator with forward-and reverse-biased diodes for separate tuning and modulating elements
JP2823872B2 (ja) 光送信装置
US6741761B2 (en) Method for achieving improved transmission performance over fiber using a Mach-Zehnder modulator
US5953149A (en) Semiconductor electroabsorption optical modulator
US5745282A (en) Light modulation device
US7023890B2 (en) Digital optical sourcing and methods of operating a digital optical source
JP2664749B2 (ja) 光変調装置
JP4173392B2 (ja) 光送信器
JP2002350792A (ja) Ｅａ変調器モジュール
US7155131B2 (en) Optical communication devices, light emission devices and optical communication methods

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060206

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081104