特許 5749458 光送信モジュール、および、光送信モジュールの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5749458

(24)【登録日】2015年5月22日

(45)【発行日】2015年7月15日

(54)【発明の名称】光送信モジュール、および、光送信モジュールの制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/0683 20060101AFI20150625BHJP

【ＦＩ】

   H01S5/0683

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2010-163916(P2010-163916)

(22)【出願日】2010年7月21日

(65)【公開番号】特開2012-28439(P2012-28439A)

(43)【公開日】2012年2月9日

【審査請求日】2013年4月5日

【審判番号】不服2014-11859(P2014-11859/J1)

【審判請求日】2014年6月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】309015134

【氏名又は名称】富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】石坂 哲男

【合議体】

【審判長】 小松 徹三

【審判官】 鈴木 肇

【審判官】 山村 浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２５３０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０２２７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５３２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１−３０４７９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H01S 5/00 - 5/50

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力されたバイアス電流の設定値に基づいてレーザダイオードのバイアス電流を駆動するバイアス電流駆動回路と、
入力された変調電流の設定値に基づいて前記レーザダイオードの変調電流を駆動する変調電流駆動回路と、
前記バイアス電流の設定値として前記レーザダイオードの温度に対応する設定バイアス電流値を設定し、且つ、前記変調電流の設定値として前記レーザダイオードの温度に対応する設定変調電流値を設定する制御部と、
前記レーザダイオードの平均光出力パワーの目標値に対する、受光素子で検出された前記レーザダイオードの平均光出力パワーの差分がしきい値以上であるか否かを判定する判定部と、を備え、
前記制御部は、前記平均光出力パワーの差分がしきい値以上である場合に、前記変調電流の設定値として、前記設定変調電流値に前記平均光出力パワーの差分を減少させる補正バイアス電流値と所望の消光比とから求まる補正値を加算した値を設定することを特徴とする光送信モジュール。

【請求項2】

前記補正値は、前記差分を減少させる補正バイアス電流値と前記設定バイアス電流値との差に正の係数を掛けた値であることを特徴とする請求項１記載の光送信モジュール。

【請求項3】

前記補正値は、さらに発振しきい値電流から求まる値であることを特徴とする請求項１記載の光送信モジュール。

【請求項4】

前記レーザダイオードの平均光出力パワーの目標値は、前記設定バイアス電流値及び前記設定変調電流値が設定されたときの前記レーザダイオードの平均光出力パワーの目標値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光送信モジュール。

【請求項5】

レーザダイオードの温度に応じて設定される設定バイアス電流値に基づいて前記レーザダイオードのバイアス電流を駆動するステップと、
前記レーザダイオードの温度に応じて設定される設定変調電流値に基づいて前記レーザダイオードの変調電流を駆動するステップと、
前記設定バイアス電流値および前記設定変調電流値により駆動されたときの前記レーザダイオードの平均光出力パワーの目標値に対する、受光素子で検出された前記レーザダイオードの平均光出力パワーの差分がしきい値以上であるか否かを判定する判定ステップと、
前記差分がしきい値以上である場合に、前記設定変調電流値に前記平均光出力パワーの差分を減少させる補正バイアス電流値と所望の消光比とから求まる補正値を加算した値に基づいて前記レーザダイオードの変調電流を駆動する補正ステップと、を含むことを特徴とする光送信モジュールの制御方法。

【請求項6】

前記補正ステップにおいて、前記補正値として、前記差分を減少させる補正バイアス電流と前記設定バイアス電流値との差に正の係数を掛けることによって得られる値を使用することを特徴とする請求項５記載の光送信モジュールの制御方法。

【請求項7】

前記補正ステップにおいて、前記補正値は、さらに発振しきい値電流から求まる値であることを特徴とする請求項５記載の光送信モジュールの制御方法。

【請求項8】

前記レーザダイオードの平均光出力パワーの目標値は、前記設定バイアス電流値及び前記設定変調電流値が設定されたときの前記レーザダイオードの平均光出力パワーの目標値であることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の光送信モジュールの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光送信モジュール、および、光送信モジュールの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザダイオードの光出力パワーおよび消光比は温度によって変動するため、所望の光出力パワーおよび消光比を実現するためには温度変化に対して何らかの制御が必要である。通常、レーザダイオードは、バイアス電流と変調電流とがレーザ駆動回路を介して入力されることによって変調光を発する。レーザダイオードの光出力パワーおよび消光比は、バイアス電流と変調電流とによって決まる。したがって、光出力パワーおよび消光比を一定にするために、光出力パワーをフィードバック制御するとともに変調電流を所定値に制御する。このような制御は、ＡＰＣ（Auto Power Control）制御として知られている。

【0003】

特許文献１では、レーザダイオードに入力される変調電流を、レーザダイオードの温度特性に応じて変化させている。それにより、低温環境下または高温環境下において、温度補償を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−２４６６８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、レーザダイオードは、高い温度範囲において、駆動電流と光出力パワーとの間に非線形特性を有することがある。この場合、ＡＰＣ制御を行っても、バイアス電流が変動したのか変調電流が変動したのか区別がつかないことがある。したがって、光出力パワーまたは消光比について所望値から誤差が生じることがある。

【0006】

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、光出力パワーおよび消光比の所望値からの誤差を抑制することができる、光送信モジュール、および、光送信モジュールの制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、明細書開示の光送信モジュールは、入力されたバイアス電流の設定値に基づいてレーザダイオードのバイアス電流を駆動するバイアス電流駆動回路と、入力された変調電流の設定値に基づいて前記レーザダイオードの変調電流を駆動する変調電流駆動回路と、前記バイアス電流の設定値として前記レーザダイオードの温度に対応する設定バイアス電流値を設定し、且つ、前記変調電流の設定値として前記レーザダイオードの温度に対応する設定変調電流値を設定する制御部と、前記レーザダイオードの平均光出力パワーの目標値に対する、受光素子で検出された前記レーザダイオードの平均光出力パワーの差分がしきい値以上であるか否かを判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記平均光出力パワーの差分がしきい値以上である場合に、前記変調電流の設定値として、前記設定変調電流値に前記平均光出力パワーの差分を減少させる補正バイアス電流値と所望の消光比とから求まる補正値を加算した値を設定する。

【0008】

上記課題を解決するために、明細書開示の光送信モジュールの制御方法は、レーザダイオードの温度に応じて設定される設定バイアス電流値に基づいて前記レーザダイオードのバイアス電流を駆動するステップと、前記レーザダイオードの温度に応じて設定される設定変調電流値に基づいて前記レーザダイオードの変調電流を駆動するステップと、前記設定バイアス電流値および前記設定変調電流値により駆動されたときの前記レーザダイオードの平均光出力パワーの目標値に対する、受光素子で検出された前記レーザダイオードの平均光出力パワーの差分がしきい値以上であるか否かを判定する判定ステップと、前記差分がしきい値以上である場合に、前記設定変調電流値に前記平均光出力パワーの差分を減少させる補正バイアス電流値と所望の消光比とから求まる補正値を加算した値に基づいて前記レーザダイオードの変調電流を駆動する補正ステップと、を含む。

【発明の効果】

【0009】

明細書開示の光送信モジュールおよび光送信モジュールの制御方法によれば、光出力パワーおよび消光比の所望値からの誤差を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】レーザダイオードの温度特性を説明するための図である。

【図2】レーザダイオードの温度特性を説明するための図である。

【図3】第１の実施形態に係る光送信モジュールの全体構成を説明するためのブロック図である。

【図4】データメモリに格納される添付データテーブルの一例である。

【図5】補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）の算出過程を表すフローチャートの一例である。

【図6】第２の実施形態に係る光送信モジュールの全体構成を説明するためのブロック図である。

【図7】データメモリに格納される添付データテーブルの一例である。

【図8】しきい値電流を説明するための図である。

【図9】補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）の算出過程を表すフローチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。

【0012】

まず、レーザダイオードの温度特性について説明する。図１は、レーザダイオードの温度特性を説明するための図である。図１において、横軸はレーザダイオードに入力される駆動電流を表し、縦軸はレーザダイオードの出力光パワー（ｍＷ）を表す。図１を参照して、駆動電流が所定値以下の場合には、レーザダイオードは光を出力しない。駆動電流が所定値（発振しきい値Ｉｔｈ）を上回ると、レーザダイオードは光の出力を開始する。

【0013】

図１を参照して、光出力パワーを−３．０ｄＢｍに設定する場合、バイアス電流をＩｂ（室温）に設定する。消光比を６ｄＢに設定する場合、変調電流をＩｐ（室温）に設定する。Ｉｐ（室温）は、Ｉｂ（室温）を基準として、プラスとマイナスとに交互に変化するパルス電流である。本明細書において、変調電流はパルスの変動幅で表されている。フォトダイオードではレーザダイオードの光出力パワーの平均パワーが検出されるため、レーザダイオードに変調電流が入力されていても、光出力パワーは−３．０ｄＢｍとなる。

【0014】

室温のように比較的温度が低い場合においては、レーザダイオードの光出力パワーは、発振しきい値を上回る範囲において駆動電流に比例する。この場合、バイアス点を対称点として変調電流を設定することができる。したがって、フォトダイオードで検出される光出力パワーを対称点として、変調電流を設定することができる。

【0015】

温度上昇に伴って、駆動電流に対する光出力パワーの傾きが低下する。それにより、高温環境下においては、室温と同等の光出力パワー（−３．０ｄＢｍ）を実現するために、バイアス電流を、Ｉｂ（室温）よりも大きいＩｂ（高温）に設定する必要がある。さらに、室温と同等の消光比（６ｄＢ）を実現するために、変調電流を、Ｉｐ（室温）よりも大きいＩｐ（高温）に設定する必要がある。高温環境下において光出力パワーが発振しきい値を上回る範囲において駆動電流に比例する場合、バイアス点を対称点として変調電流を設定することができる。すなわち、フォトダイオードで検出される光出力パワーを対称点として、変調電流を設定することができる。

【0016】

しかしながら、高温環境下において、駆動電流の増加に対する光出力パワーの増加率が低下することがある。すなわち、光出力パワーと駆動電流との間に、非線形特性が生じることがある。この場合、所定の消光比を実現するに際して、バイアス点を対称点とすることができない。

【0017】

具体的に、図２を参照して、バイアス電流をＩｂ（高温）に設定しかつ変調電流をＩｐ（高温）に設定した場合、非線形特性に起因して変調電流の高電流側の光出力パワーが低下する。この場合、消光比が低下する。図２では、消光比が５．７ｄＢ程度（＜６．０ｄＢ）となる。フォトダイオードで検出される光パワーは平均パワーであることから、フォトダイオードで検出される光出力パワーも低下する。

【0018】

図２では、検出される光出力パワーは−３．２３ｄＢｍとなる。ＡＰＣ制御がなされる場合、バイアス電流は、−３．０ｄＢｍの光出力パワーを実現するための電流に制御されるため、増加する。図２では、このバイアス電流は、Ｉｂ´（高温）で表されている。この場合、線形特性が得られている場合と比較して、Ｉｐ（高温）の高電流側においてさらに光出力パワーが低下するため、消光比がさらに低下する。図２では、消光比が５．３ｄＢ程度まで低下する。

【0019】

以上のことから、光出力パワーと駆動電流との間に非線形特性が現れた場合、一般的なＡＰＣ制御がなされると所望の消光比が得られなくなる。以下の実施形態では、上記非線形特性が現れる場合であっても光出力パワーおよび消光比の所望値からの誤差を抑制することができる光送信モジュールおよびその制御方法について説明する。
（第１の実施形態）

【0020】

図３は、第１の実施形態に係る光送信モジュール１００の全体構成を説明するためのブロック図である。図３を参照して、光送信モジュール１００は、ＬＤ（Laser Diode）モジュール１０、ＬＤドライバ回路２０、およびＬＤ制御部３０を備える。

【0021】

ＬＤモジュール１０は、レーザダイオード１１およびフォトダイオード（受光素子）１２を含む。ＬＤドライバ回路２０は、バイアス電流駆動回路２１およびパルス電流駆動回路２２を含む。ＬＤ制御部３０は、温度センサ３１、コントローラ３２、データメモリ、電流生成回路、および演算回路を含む。データメモリには、変調電流データメモリ３３、バイアス電流データメモリ３４、およびモニタ電流データメモリ３５が含まれる。電流生成回路には、設定変調電流生成回路３６、設定バイアス電流生成回路３７、設定モニタ電流生成回路３８、および補正バイアス電流生成回路４３が含まれる。演算回路には、比較回路３９、差分回路４０、掛算回路４１、および加算回路４２が含まれる。たとえば、コントローラ３２は、プロセッサとプロセッサを制御するプログラムを格納したメモリ、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、ＩＣ（Integrated Circuit）のうち少なくとも１つを用いて構成してもよい。

【0022】

図４は、上記データメモリに格納される添付データテーブルの一例である。図４を参照して、添付データテーブルには、各温度に対応して、設定変調電流Ｉｐ（ｓ）、設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）、および設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）が格納されている。これらの設定電流は、出荷試験時等において、事前に測定することができる。設定変調電流Ｉｐ（ｓ）は、変調電流データメモリ３３に格納される。設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）は、バイアス電流データメモリ３４に格納される。設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）は、モニタ電流データメモリ３５に格納される。なお、各データは、テーブルではなく温度関数として格納されていてもよい。

【0023】

以下、図３〜図５を参照しつつ、光送信モジュール１００の動作について説明する。温度センサ３１は、レーザダイオード１１の温度を電気信号に変換し、コントローラ３２に入力する。コントローラ３２は、温度センサ３１から入力される電気信号に基づいて、レーザダイオード１１の温度を検出する。コントローラ３２は、バイアス電流データメモリ３４から、検出された温度に対応する設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）の値を取得し、バイアス電流駆動回路２１に入力する。バイアス電流駆動回路２１は、コントローラ３２から与えられた値の電流（設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ））をレーザダイオード１１に入力する。レーザダイオード１１は、設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）で定まるバイアス点での光出力パワーで光を出力する。

【0024】

また、コントローラ３２は、バイアス電流データメモリ３４に、検出された温度に対応する設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）の値を設定バイアス電流生成回路３７に対して出力させる。設定バイアス電流生成回路３７は、バイアス電流データメモリ３４から与えられた値の電流（設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ））を生成して差分回路４０に入力する。

【0025】

また、コントローラ３２は、変調電流データメモリ３３に、検出された温度に対応する設定変調電流Ｉｐ（ｓ）の値を設定変調電流生成回路３６に対して出力させる。設定変調電流生成回路３６は、変調電流データメモリ３３から与えられた値の電流（設定変調電流Ｉｐ（ｓ））を生成して加算回路４２に入力する。初期状態では差分回路４０および掛算回路４１は信号を出力していないため、加算回路４２は、設定変調電流Ｉｐ（ｓ）をパルス電流駆動回路２２に入力する。パルス電流駆動回路２２は、設定変調電流Ｉｐ（ｓ）の変調幅で、入力される主信号に応じたパルス電流をレーザダイオード１１に入力する。レーザダイオード１１は、設定変調電流Ｉｐ（ｓ）によって定まる変調振幅での消光比で出力光を変調する。

【0026】

フォトダイオード１２は、レーザダイオード１１の出力光を受光する。フォトダイオード１２は、光電変換によって、受光パワーを電流信号に変換し、比較回路３９に入力する。なお、バイアス電流駆動回路２１とレーザダイオード１１との間に、インダクタ５０が配置されている。それにより、バイアス電流駆動回路２１からレーザダイオード１１への交流信号の入力が防止される。また、パルス電流駆動回路２２とレーザダイオード１１との間に、キャパシタ６０が配置されている。それにより、パルス電流駆動回路２２からレーザダイオード１１への直流信号の入力が防止される。

【0027】

また、コントローラ３２は、モニタ電流データメモリ３５に、検出した温度に対応する設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）の値を設定モニタ電流生成回路３８に対して出力させる。設定モニタ電流生成回路３８は、モニタ電流データメモリ３５から与えられる値の電流（設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ））を生成し、比較回路３９に入力する。比較回路３９は、フォトダイオード１２から入力されるモニタ電流Ｉｍ（ｍ）と設定モニタ電流生成回路３８から入力される設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）との比較結果をコントローラ３２に入力する。

【0028】

コントローラ３２は、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）に対するモニタ電流Ｉｍ（ｍ）のずれ（誤差）を検出する。設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）は、設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）および設定変調電流Ｉｐ（ｓ）でのレーザダイオード１１の光出力パワーの目標値に対応する電流である。したがって、当該誤差が大きければ、図２で説明した非線形特性が現れていると判断することができる。例えば、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）とモニタ電流Ｉｍ（ｍ）との差分、両者の比、等を用いて、上記非線形特性が現れているか否かを判断することができる。

【0029】

上記誤差が大きい場合、コントローラ３２は、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）とモニタ電流Ｉｍ（ｍ）との差分が減少するバイアス電流（補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ））の値を算出し、補正バイアス電流生成回路４３に入力する。この場合、補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）の値を算出する際に、コントローラ３２は、バイアス電流データメモリ３４を参照する。好ましくは、コントローラ３２は、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）とモニタ電流Ｉｍ（ｍ）とが等しくなる補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）の値を算出する。補正バイアス電流生成回路４３は、補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）を生成し、差分回路４０に入力する。差分回路４０は、設定バイアス電流生成回路３７から与えられる設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）と補正バイアス電流生成回路４３から与えられる補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）との差分ΔＩを算出する。

【0030】

ここで、図１および図２で説明したように、非線形特性が現れていなければ、差分ΔＩはゼロまたはゼロに近い値になる。これに対して、非線形特性が現れると、差分ΔＩが大きくなる。非線形特性が現れた場合において変調電流を補正しなければ、消光比が低下する。そこで、差分ΔＩに応じて、消光比を増加させる。一例として、図３の掛算回路４１を用いる。掛算回路４１は、差分ΔＩをｘ倍することによって得られる補正電流を加算回路４２に入力する。なお、「ｘ」は、ゼロを上回る実数であればよく、例えば、「２」である。

【0031】

加算回路４２は、設定変調電流生成回路３６から与えられる設定変調電流Ｉｐ（ｓ）と掛算回路４１から入力される補正電流とを加算し、パルス電流駆動回路２２に入力する。パルス電流駆動回路２２は、設定変調電流Ｉｐ（ｓ）に補正電流を加えた電流を補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）とし、補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）の変動幅のパルス電流をレーザダイオード１１に入力する。

【0032】

図５は、上記補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）の算出過程を表すフローチャートの一例である。図５を参照して、コントローラ３２は、温度センサ３１の検出結果に基づいて、レーザダイオード１１の温度を取得する（ステップＳ１）。次に、コントローラ３２は、ステップＳ１で取得した温度に対応する設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）の値を取得してバイアス電流駆動回路２１に入力する。さらに、コントローラ３２は、ステップＳ１で取得した温度に対応する設定変調電流Ｉｐ（ｓ）の値を変調電流データメモリ３３に出力させる。それにより、ＬＤモジュール１０に、設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）および設定変調電流Ｉｐ（ｓ）が設定される（ステップＳ２）。

【0033】

次に、コントローラ３２は、ステップＳ１で取得した温度に対応する設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）の値をモニタ電流データメモリ３５に出力させる（ステップＳ３）。それにより、比較回路３９に、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）が入力される。フォトダイオード１２は、モニタ電流Ｉｍ（ｍ）を取得する（ステップＳ４）。それにより、比較回路３９に、モニタ電流Ｉｍ（ｓ）が入力される。次に、コントローラ３２は、比較回路３９の比較結果を受け取って、下記式（１）に従って差分比率Δｉｍを算出する（ステップＳ５）。差分比率Δｉｍを求めることによって、モニタ電流Ｉｍ（ｍ）の設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）からの誤差を求めることができる。
Δｉｍ＝（Ｉｍ（ｍ）−Ｉｍ（ｓ））／Ｉｍ（ｓ） （１）

【0034】

次に、コントローラ３２は、差分比率Δｉｍが誤差範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。図５の例では、差分比率Δｉｍが１％以下であるか否かを判定する。ステップＳ６において「Ｙｅｓ」と判定された場合、変調電流は補正されない。それにより、不要な補正制御を抑制することができる。

【0035】

ステップＳ６において「Ｎｏ」と判定された場合、コントローラ３２は、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）とモニタ電流Ｉｍ（ｍ）との差分が減少するように、補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）を算出し、補正バイアス電流生成回路４３に入力する。それにより、加算回路４２は、下記式（２）のように、補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）を出力する。なお、「ｘ」は、０を上回る実数である。
Ｉｐ（ｓ´）＝ｘ・（Ｉｂ（ｃ）−Ｉｂ（ｓ））＋Ｉｐ（ｓ） （２）

【0036】

次に、バイアス電流駆動回路２１によって、設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）がレーザダイオード１１に入力されるとともに、パルス電流駆動回路２２に補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）が入力される。それにより、レーザダイオード１１のバイアス点が設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）に設定されるとともに、変調幅が補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）に設定される（ステップＳ８）。その後、フローチャートの実行が終了する。

【0037】

本実施形態によれば、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）とモニタ電流Ｉｍ（ｍ）との差分を求めることによって、非線形特性が現れているか否かを判定することができる。言い換えれば、設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）と補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）との差分ΔＩを求めることによって、非線形特性が現れているか否かを判定することができる。さらに、上記いずれかの差分に応じて変調電流を補正することができる。具体的には、非線形特性が表れている場合に、変調電流を増加させる。それにより、消光比の低下を抑制することができる。以上のことから、レーザダイオードの光出力パワーおよび消光比の所望値からの誤差を抑制することができる。
（第２の実施形態）

【0038】

図６は、第２の実施形態に係る光送信モジュール１００ａの全体構成を説明するためのブロック図である。光送信モジュール１００ａにおいては、図３の光送信モジュール１００と異なり、しきい値電流データメモリ４４およびしきい値電流生成回路４５が設けられている。さらに、光送信モジュール１００ａにおいては、差分回路４０、掛算回路４１および加算回路４２の代わりに演算回路４６が設けられている。

【0039】

図７は、光送信モジュール１００ａの各データメモリに格納される添付データテーブルの一例である。図７を参照して、添付データテーブルには、設定変調電流Ｉｐ（ｓ）、設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）および設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）に加えて、各温度に対応して設定しきい値電流Ｉｔｈ（ｓ）が格納されている。これらの設定電流は、出荷試験時等において、事前に測定することができる。設定しきい値電流Ｉｔｈ（ｓ）は、しきい値電流データメモリ４４に格納される。なお、しきい値電流は、レーザダイオード１１による発振が開始される電流値であり、図８で表される。すなわち、しきい値電流は、駆動電流と光出力パワーとの比例関係を低光出力パワーに延長して得られる電流値である。なお、各データは、テーブルではなく温度関数として格納されていてもよい。

【0040】

以下、図６〜図９を参照しつつ、光送信モジュール１００ａの光送信モジュール１００と異なる動作について説明する。設定バイアス電流生成回路３７は設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）を演算回路４６に入力し、設定変調電流生成回路３６は設定変調電流Ｉｐ（ｓ）を演算回路４６に入力する。また、コントローラ３２は、しきい値電流データメモリ４４に、温度センサ３１で検出された温度に対応する設定しきい値電流Ｉｔｈ（ｓ）の値を出力させる。それにより、しきい値電流生成回路４５は、設定しきい値電流Ｉｔｈ（ｓ）を生成し、演算回路４６に入力する。

【0041】

コントローラ３２は、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）に対するモニタ電流Ｉｍ（ｍ）のずれ（誤差）を検出し、当該誤差が大きければ、非線形特性が現れていると判断する。この場合、コントローラ３２は、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）とモニタ電流Ｉｍ（ｍ）との差分が減少する補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）の値を算出し、バイアス電流駆動回路２１に入力する。それにより、バイアス電流駆動回路２１は、コントローラ３２から与えられた値の電流（補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ））をレーザダイオード１１に入力する。レーザダイオード１１は、補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）で定まるバイアス点での光出力パワーで光を出力する。なお、補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）は、設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）よりも大きくなる。

【0042】

演算回路４６は、所望の消光比ＥＲを実現するための補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）を算出する。ここで、消光比ＥＲは、下記式（３）および下記式（４）で表すことができる。下記式（３）および下記式（４）において、「Ｉｂ」はバイアス電流であり、「Ｉｔｈ」はしきい値電流であり、「Ｉｐ」は変調電流である。
ＥＲ＝（ΔＩｂ＋Ｉｐ／２）／（ΔＩｂ−Ｉｐ／２） （３）
ΔＩｂ＝Ｉｂ−Ｉｔｈ （４）

【0043】

上記式（３）および上記式（４）を変換すると、下記式（５）が得られる。したがって、所望の消光比ＥＲがあらかじめ決まっており、バイアス電流Ｉｂが求まれば、変調電流Ｉｐを導くことができる。
Ｉｐ＝２・（ＥＲ−１）／（ＥＲ＋１）・（Ｉｂ−Ｉｔｈ） （５）

【0044】

本実施形態においては、「Ｉｂ」に補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）を代入し、「Ｉｔｈ」に設定しきい値電流Ｉｔｈ（ｓ）を代入する。それにより、補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）が得られる。演算回路４６は、補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）をパルス電流駆動回路２２に入力する。

【0045】

図９は、上記補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）の算出過程を表すフローチャートの一例である。図９のフローチャートが図５のフローチャートと異なる点は、ステップＳ１７およびステップＳ１８である。ステップＳ１７では、コントローラ３２は、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）とモニタ電流Ｉｍ（ｍ）との差分が減少するように、補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）を算出し、バイアス電流駆動回路２１に入力する。それにより、レーザダイオード１１は、補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）で定まるバイアス点での光出力パワーで光を出力する。

【0046】

さらに、演算回路４６は、上記式（５）に従って補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）を算出する（ステップＳ１８）。それにより、パルス電流駆動回路２２は、補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）の変調幅で、入力される主信号に応じたパルス電流をレーザダイオード１１に入力する。レーザダイオード１１は、補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）によって定まる変調振幅での消光比で出力光を変調する。

【0047】

本実施形態によれば、設定モニタ電流Ｉｍ（ｓ）とモニタ電流Ｉｍ（ｍ）との差分を求めることによって、非線形特性が現れているか否かを判定することができる。補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）は設定バイアス電流Ｉｂ（ｓ）よりも大きいため、設定しきい値電流Ｉｔｈ（ｓ）と消光比ＥＲと補正バイアス電流Ｉｂ（ｃ）とから求まる補正変調電流Ｉｐ（ｓ´）は設定変調電流Ｉｐ（ｓ）よりも大きくなる。すなわち、非線形特性が現れている場合に、変調信号を増大させることができる。それにより、消光比の低下を抑制することができる。以上のことから、レーザダイオードの光出力パワーおよび消光比の所望値からの誤差を抑制することができる。

【0048】

なお、上記各実施形態においては、温度変化にかかわらず、レーザダイオード１１の光出力パワーおよび消光比の目標値を一定にしたが、それに限られない。レーザダイオード１１の温度変化に伴って、レーザダイオード１１の光出力パワーおよび消光比の目標値を変化させてもよい。一例として、レーザダイオード１１が高温になった場合に、レーザダイオード１１の光出力パワーおよび消光比を低下させてもよい。

【0049】

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0050】

１０ ＬＤモジュール
１１ レーザダイオード
１２ フォトダイオード
２０ ＬＤドライバ回路
２１ バイアス電流駆動回路
２２ パルス電流駆動回路
３０ ＬＤ制御部３０
３１ 温度センサ
３２ コントローラ
３３ 変調電流データメモリ
３４ バイアス電流データメモリ
３５ モニタ電流データメモリ
３６ 設定変調電流生成回路
３７ 設定バイアス電流生成回路
３８ 設定モニタ電流生成回路
３９ 比較回路
４０ 差分回路
４１ 掛算回路
４２ 加算回路
４３ 補正バイアス電流生成回路
４４ しきい値電流データメモリ
４５ しきい値電流生成回路
４６ 演算回路
１００ 光送信モジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】