JP3557038B2 - Electric absorption type optical modulator drive circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信に用いる半導体電気吸収型光変調器を駆動する電気吸収型光変調器駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体電気吸収型光変調器はdBで表した消光比が印加電圧に対しほぼ線形な関係を持つものであり、電気吸収型光変調器に一定強度のレーザ光を入射し正弦波状の印加電圧を加えるとトランスフォームリミットの形の光パルスを発生させることができる。また、送信データで印加電圧を制御し、NRZ(ノン・リターン・トゥ・ゼロ)またはRZ(リターン・トゥ・ゼロ)で入射光を変調することも可能である。
【0003】
従来よく使われているLN変調器に比べて、この電気吸収型光変調器は消光比が大きくとれ偏光依存性も小さいという利点がある。また、この偏光依存性が小さいという特徴から受信側においては、時分割多重された光信号から欲しいチャネルの光信号を取り出す光DEMUX(デマルチプレクサ)にも応用が考えられている。
【0004】
図8は従来の電気吸収型光変調器駆動回路の一例である。電気吸収型光変調器駆動回路101は、直流バイアス電圧源102、交流変調電圧源103およびバイアス・ティー104から構成される。電気吸収型光変調器105は、その使用目的に応じて、駆動回路101により逆バイアス領域の電圧を印加され駆動される。特に、ソリトンパルス発生や光DEMUXにおいては大振幅の変調電圧が必要であるため、交流変調電圧源103内においては交流信号を大振幅化する増幅器106が含まれる。
【0005】
このような従来の電気吸収型光変調器を駆動する電気吸収型光変調器駆動回路を用いた場合、駆動回路の電源を立ち上げた際、あるいは電源を立ち下げた際に、電気吸収型光変調器が破損することがあった。
【0006】
また、従来の電気吸収型光変調器駆動回路を用いた場合、電気吸収型光変調器の入力側に1個以上の光増幅器を有する場合には、駆動回路の電源を立ち上げたときおよび電源を立ち下げたとき以外にも、電気吸収型光変調器が破損することがあった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電気吸収型光変調器駆動回路では、その電源を立ち上げた際、あるいは電源を立ち下げた際に、電気吸収型光変調器を破損させることがあった。また、入力側に1個以上の光増幅器を有する電気吸収型光変調器に対しては、電源の立ち上げ立ち下げのとき以外にも電気吸収型光変調器を破損させることがあった。
【0008】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、駆動回路の電源を立ち上げた際あるいは電源を立ち下げた際の電気吸収型光変調器の破損を防ぐことの可能な、信頼性の高い電気吸収型光変調器を実現できる、電気吸収型光変調器駆動回路を提供することを目的とする。
【0009】
また、本発明は、入力側に1個以上の光増幅器を有する場合でも電気吸収型光変調器の破損を防ぐことの可能な、信頼性の高い電気吸収型光変調器を実現できる、電気吸収型光変調器駆動回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明(請求項1)は、電気吸収型光変調器を駆動する電気吸収型光変調器駆動回路において、外部電源が供給されると前記電気吸収型光変調器の逆バイアス方向の直流バイアス電圧を発生する直流電圧源と、外部電源が供給されると交流変調電圧を発生する交流電圧源と、前記直流電圧源により発生された前記直流バイアス電圧および前記交流電圧源により発生された前記交流変調電圧を合わせ、前記電気吸収型光変調器に印加するバイアスティーと、前記外部電源の立ち上げの際には、前記直流電圧源により前記電気吸収型光変調器に印加される電圧が所定の値を越えた後に前記交流電圧源を前記バイアスティーに接続し、前記外部電源の立ち下げの際には、前記交流電圧源と前記バイアスティーとの接続が切れるまで前記直流電圧源により前記電気吸収型光変調器に印加される電圧を所定の値以上に保持する手段とを備えたことを特徴とする。
【0011】
また、本発明(請求項2)は、電気吸収型光変調器を駆動する電気吸収型光変調器駆動回路において、外部電源が供給されると前記電気吸収型光変調器の逆バイアス方向の直流バイアス電圧を発生する直流電圧源と、電源が供給されると入力された交流変調電圧を増幅する交流増幅器と、外部電源が供給されると前記交流増幅器に電源を供給する交流増幅器電源と、前記直流電圧源により発生された前記直流バイアス電圧および前記交流増幅器から出力された前記交流変調電圧を合わせ、前記電気吸収型光変調器に印加するバイアスティーと、前記外部電源の立ち上げの際には、前記直流電圧源により前記電気吸収型光変調器に印加される電圧が所定の値を越えた後に前記交流増幅器電源を前記交流増幅器に接続し、前記外部電源の立ち下げの際には、前記交流増幅器電源と前記交流増幅器との接続が切れるまで前記直流電圧源により前記電気吸収型光変調器に印加される電圧を所定の値以上に保持する手段とを備えたことを特徴とする。
【0012】
好ましくは、外部電源を立ち上げた際、前記交流電圧源と前記バイアスティーとの接続、あるいは前記交流増幅器電源と前記交流増幅器との接続は、リレーを含む回路により遅延を与えられてなされることを特徴とする。
【0013】
また、好ましくは、外部電源を立ち下げた際、コンデンサを含む回路により前記直流バイアス電圧を保持することを特徴とする。
電気吸収型光変調器は、逆バイアス方向の直流バイアス電圧と交流変調電圧を印加することにより駆動され、その印加電圧に応じて、電気吸収型光変調器の消光比が変動し、電気吸収型光変調器に入射される光信号を変調する。従来、駆動回路の電源を立ち上げた際、また立ち下げた際電気吸収型光変調器が破損する原因として、電源の立ち上げ、立ち下げ時に電気吸収型光変調器に順方向電圧が印加されていることが考えられる。つまり、駆動回路の電源を立ち上げたとき、交流変調電圧が直流バイアス電圧よりも早く立ち上がる、また駆動回路の電源を立ち下げたとき、直流バイアス電圧が、交流変調電圧よりも早く立ち下がると電気吸収型光変調器には一時的に順方向電圧が印加されることとなり電気吸収型光変調器が破損する。
【0014】
そこで、本発明(請求項1、2)では、駆動回路の電源を立ち上げると、直流バイアス電圧は即立ち上がり、交流変調電圧は、逆バイアス方向の直流バイアス電圧が特定のしきい値以上印加された後、立ち上がる制御機能を設けることで、電気吸収型光変調器に瞬時たりとも順方向の電圧が印加されることを防ぐことができる。
【0015】
反対に、駆動回路の電源を立ち下げると、交流変調電圧は即立ち下がり、直流バイアス電圧には逆バイアス方向の電圧を充電する機能を備えさせ、逆バイアス方向の直流バイアス電圧は徐々に小さくなっていくようにすることで、電気吸収型光変調器に瞬時たりとも順方向の電圧が印加されることを防ぐができる。
【0016】
本発明(請求項3)は、入力側に光ファイバ増幅器を有する電気吸収型光変調器を駆動する電気吸収型光変調器駆動回路において、外部電源が供給されると前記電気吸収型光変調器の逆バイアス方向の直流バイアス電圧を発生する直流電圧源と、外部電源が供給されると交流変調電圧を発生する交流電圧源と、前記直流電圧源により発生された前記直流バイアス電圧および前記交流電圧源により発生された前記交流変調電圧を合わせ、前記電気吸収型光変調器に印加するバイアスティーと、前記電気吸収型光変調器へ入射する光信号が断たれたことを感知した場合、前記交流変調電圧を立ち下げ光信号の再入射により電気吸収型光変調器内の消費電力が大きくなることを防止する保護手段とを備えたことを特徴とする。
【0017】
好ましくは、電気吸収型光変調器へ入射する光信号が断たれたことを感知し交流変調電圧を立ち下げ、さらにその後、逆バイアス方向の直流バイアス電圧を小さくするようにしても良い。
【0018】
電気吸収型光変調器内の消費電力は逆バイアス方向の印加電圧の大きさと、電気吸収型光変調器の入射する光信号の光レベルの大きさに応じて大きくなる。そのため、従来、逆バイアス方向の電圧が印加されている電気吸収型光変調器に光レベルの大きい光信号が入射すると、電気吸収型光変調器内の消費電力が大きくなり過ぎ、電気吸収型光変調器の吸収層が破壊される。光レベルの大きい光信号が電気吸収型光変調器に入射する要因として電気吸収型光変調器の入力側にある1個以上の光増幅器があげられる。光増幅器は光通信システムにおいて伝送による光損失を補う装置であり、光増幅器へ入射する光信号が数ms以上断たれると、その後の数msの間、再入射してきた光信号に対して増幅率が大きくなる。この過増幅された光信号が電気吸収型光変調器に入射されると、電気吸収型光変調器において電気吸収型光変調器内の消費電力が一時的に大きくなり、電気吸収型光変調器が破損する。上記の要因から、電気吸収型光変調器入力側に1個以上の光増幅器を有する場合には、電気吸収型光変調器の破損の可能性が高くなる。
【0019】
本発明(請求項3)では、この不具合を解決するため、電気吸収型光変調器へ入射する光信号が断たれていることを感知したら、交流変調電圧を立ち下げる制御機能を設けている。そして、光信号が断たれていた後の光増幅器により過増幅された光信号の電気吸収型光変調器への入射に対し、電気吸収型光変調器内の消費電力の増加を防ぎ、電気吸収型光変調器の破損を防ぐことができる。
【0020】
本発明(請求項4)は、入力側に光ファイバ増幅器を有する電気吸収型光変調器を駆動する電気吸収型光変調器駆動回路において、外部電源が供給されると前記電気吸収型光変調器の逆バイアス方向の直流バイアス電圧を発生する直流電圧源と、外部電源が供給されると交流変調電圧を発生する交流電圧源と、前記直流電圧源により発生された前記直流バイアス電圧および前記交流電圧源により発生された前記交流変調電圧を合わせ、前記電気吸収型光変調器に印加するバイアスティーと、前記電気吸収型光変調器内に流れる吸収電流をモニタし、該電気吸収型光変調器への印加電圧が順方向に振り込むことを感知した場合、前記交流変調電圧を立ち下げる手段とを備えたことを特徴とする。
【0021】
従来、電気吸収型光変調器において、交流変調電圧が大きくなること、また逆バイアス方向の直流バイアス電圧が小さくなることで、順方向電圧が印加されることもある。前述の通り、電気吸収型光変調器に順方向電圧が印加されると破損の原因となる。このように電気吸収型光変調器への印加電圧が順方向に振り込んだ場合、吸収電流が逆方向に流れ出そうとするため、吸収電流値が小さくなる。
【0022】
本発明(請求項4)では、吸収電流モニタでこの現象を感知し、交流変調電圧を立ち下げる制御機能を設けることで、電気吸収型光変調器への順方向電圧の振り込みを防ぐことができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施形態)
第1の実施形態は、電気吸収型光変調器を直流バイアス電圧と交流変調電圧にて駆動する駆動回路において、該駆動回路の電源を立ち上げた際、交流変調電圧が直流バイアス電圧よりも遅く立ち上がるようにし、また、駆動回路の電源を立ち下げた際、交流変調電圧は即立ち下がり、直流バイアス電圧は持続されて、徐々に立ち下がるようにすることで、電気吸収型光変調器には瞬時たりとも順方向の電圧が印加されないようにしたものである。
【0024】
図1は、本実施形態に係る電気吸収型光変調器駆動回路を原理的に示したブロック図である。
図1の電気吸収型光変調器駆動回路1は、直流バイアス電圧源2、交流変調電圧源3、直流バイアス電圧と交流変調電圧を合わせるバイアスティー4、直流バイアス電圧の立ち上がり/立ち下がりの特性を調整するとともに、交流変調電圧源3のON/OFFを制御する制御回路8aを備えている。交流変調電圧源3内には必要に応じて交流増幅器6が含まれる。また、制御回路8aは、直流バイアス電圧を充電する充電回路7、交流用リレーのスイッチ10a、充電回路7の充電電圧を検出し、その検出結果に応じてスイッチ10aを開閉制御する直流バイアス電圧検出器9から構成される。
【0025】
制御回路8aでは、電圧検出器9により充電回路7に充電された直流バイアス電圧を検出し、この電圧が逆バイアス方向で所定のしきい値以上になった場合、すなわち逆バイアス方向で所定のしきい値以上の直流バイアス電圧が電気吸収型光変調器5に印加されていることを感知した場合に、スイッチ10aをON状態にして交流変調電圧源3をバイアスティ4に接続し、そうでない場合にはスイッチ10aをOFF状態にして交流変調電圧源3とバイアスティ4との接続を切る。なお、スイッチ10aをOFF状態からON状態にする場合は、感知からONにするまでに所定の遅延を設けるのが好ましく、ON状態からOFF状態にする場合は、即遮断するのが好ましい。
【0026】
図1において、駆動回路1の電源(図示せず)が立ち上がると、直流バイアス電圧源2により充電回路7が充電され、この充電電圧がバイアスティ4から電気吸収型光変調器5に印加される。この充電電圧が除々に高くなり、逆バイアス方向で所定のしきい値以上になると、電圧検出器9により所定の遅延が設けられた後にスイッチ10aが閉じられ、交流変調電圧源3がバイアスティー4に接続される。この時点で始めて、直流バイアス電圧と交流変調電圧が合わされて電気吸収型光変調器5に印加される。
【0027】
従って、駆動回路1の電源(図示せず)が立ち上がりにおいて、交流変調電圧だけが、電気吸収型光変調器5に印加されることはなく、また交流変調電圧が印加されるのは逆バイアス方向の直流バイアス電圧が十分な大きさになってからになるので、電気吸収型光変調器5に順方向の電圧が印加されることはない。
【0028】
一方、図1において、駆動回路1の電源が立ち下がると、制御回路8aによりスイッチ10aがOFFにされ交流変調電圧は即遮断されるが、直流バイアス電圧としては、充電回路7に充電された電圧が電気吸収型光変調器5に放電されながら徐々に立ち下がっていく。
【0029】
従って、直流バイアス電圧は交流変調電圧よりも早く立ち下がることはなく、電気吸収型光変調器5に順方向の電圧が印加されることはない。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
【0030】
第1の実施形態で交流変調電圧のスイッチに用いた交流リレーは広帯域性を必要とすることなどから比較的高価なものであるが、電源の遮断により直ちに出力が低下する交流増幅器が用いられていれば、安価な直流リレーを利用することができる。本実施形態では、直流リレーを用いた電気吸収型光変調器駆動回路について説明する。
【0031】
図2は、本実施形態に係る電気吸収型光変調器駆動回路を原理的に示したブロック図である。
図2の電気吸収型光変調器駆動回路1は、基本的には第1の実施形態と同様であるが、図1の交流用リレー10aに替わり、直流用リレー10bを交流増幅器電源11と交流増幅器6の間に挿入している。
【0032】
制御回路8aは、逆バイアス方向の直流バイアス電圧が所定のしきい値以上電気吸収型光変調器5に印加されていることを電圧検出器9により感知し、リレー10bにより遅延を加えて交流増幅器電源11を交流増幅器6に接続する。
【0033】
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様にして、駆動回路1の電源の立ち上がりの際にも、立ち下がりの際にも、電気吸収型光変調器5に順方向の電圧は印加されない。
【0034】
ところで、第1の実施形態や第2の実施形態の他に、直流バイアス電圧と交流変調電圧の立ち上がり、立ち下がりの順序を制御する回路として、論理回路による順序回路を用いることが考えられる。しかしながら、順序回路はブレーカ遮断、停電時などの非常時に、順序回路自体の電源が落ちるため、立ち下げ順序の制御がきかず対応ができない。それに対して、第1の実施形態や第2の実施形態においてコンデンサによる充電回路を備えた場合、停電などがおきても、コンデンサの充電機能がなくなることはなく、直流バイアス電圧を交流変調電圧よりも遅く立ち下げられる。つまり、いかなる状況に対しても保護できる機能としては充電回路にコンデンサを用いる形態が優れている。
【0035】
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。
本実施形態は、入力側に1個またはそれ以上の光増幅器を有する電気吸収型光変調器において、該電気吸収型光変調器に入射する光信号が断たれたとき、これを感知して交流変調電圧を立ち下げ、電気吸収型光変調器への印加電圧が逆方向に大きく振り込むことを回避し、該光増幅器で過増幅された光信号の再入射により電気吸収型光変調器内の消費電力が大きくなることを防止する保護機能を設けたものである。
【0036】
図3は、本実施形態に係る電気吸収型光変調器駆動回路の構成を示すブロック図である。
図3の電気吸収型光変調器駆動回路1は、直流バイアス電圧源2、交流増幅器6、交流増幅器電源11、直流バイアス電圧と交流変調電圧を合わせるバイアスティー4、制御回路8bを備えている。また、電気吸収型光変調器駆動回路1の入力側には光増幅器12が接続されている。
【0037】
制御回路8bは、リレー10b、電気吸収型光変調器5内の吸収電流をモニタし、その吸収電流値からリレー10bをON/OFF制御する吸収電流モニタ回路13、および直流バイアス電圧を小さくする減衰器14から構成される。
【0038】
電気吸収型光変調器5内の消費電力は、電気吸収型光変調器5に入射する光信号の光レベルの大きさと、印加される逆バイアス方向電圧の大きさに応じて大きくなる。電気吸収型光変調器5に電圧が印加されているときに吸収電流値が小さくなった場合、電気吸収型光変調器5に入射されている光信号が断たれていることになる。そこで、吸収電流モニタ回路13において、吸収電流値が所定のしきい値以下になると、電気吸収型光変調器5に入射している光信号が断たれたと判断し、リレー10bにより交流増幅器電源11から交流増幅器6への電圧の供給を断つように制御回路8bを働かせる。
【0039】
光信号が断たれていた後に光増幅器12により過増幅された光信号が電気吸収型光変調器5へ入射するとき、電気吸収型光変調器5には、逆バイアス方向の直流バイアス電圧のみが印加されているため、消費電力がそれほど大きくならず、電気吸収型光変調器5が破損することはない。
【0040】
また、本実施形態では、光増幅器12の過増幅が非常に大きく、交流変調電圧を立ち下げただけでは、依然として電気吸収型光変調器内の消費電力が大き過ぎるような場合に対処するため、交流変調電圧を立ち下げた後に、逆バイアス方向の直流バイアス電圧を減衰器14により小さくする制御を加えるようにしている。これによって、光増幅器12から入射されるより過増幅された光信号に対しても、電気吸収型光変調器5内の消費電力が大きくなることを防ぐことができ、より高い信頼性を提供できる。
【0041】
また、電気吸収型光変調器5において逆バイアス方向の直流バイアス電圧と交流変調電圧の和である印加電圧が順方向に振り込むと、吸収電流の流れが反転するため、吸収電流が小さくなる。この現象を本実施形態の吸収電流モニタ13により感知することが可能となる。よって、電気吸収型光変調器5の印加電圧が順方向に大きく振り込む前に交流変調電圧を立ち下げる制御を働かすことで、電気吸収型光変調器5には逆バイアス方向の直流バイアス電圧のみがかかるようにできる。これにより、電気吸収型光変調器5に順方向の電圧が印加されることを防ぎ、破損を防ぐことができる。
【0042】
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。
電気吸収型光変調器の入力側に設けられた光増幅器の自然放出光(ASE)は、常に電気吸収型光変調器に入射される。このASEが大きい場合、光信号が入射されているときと、入射されていないときにおける吸収電流の大きさの差はそれほど顕著でないため、第3の実施形態におけるような吸収電流モニタでは光信号が断たれているかを感知することが難しいことがある。このように光増幅器のASEが大きい場合には、吸収電流をモニタするのではなく、電気吸収型光変調器への入射前の光信号からクロック成分を抽出し、そのクロック成分をモニタすることで、光信号が断たれていることを確実に感知することが好ましい又は必要である。本実施形態では、上記のようなクロック成分抽出に基づく制御を行う電気吸収型光変調器駆動回路について説明する。
【0043】
図4は、本実施形態に係る電気吸収型光変調器駆動回路を原理的に示したブロック図である。
本実施形態は、第3の実施形態において電気吸収型光変調器5の入力側に光カプラ15を挿入し、図4における吸収電流モニタ13に代わり、クロック抽出回路16を設けたものである。
【0044】
電気吸収型光変調器5への入射前の入射光を光カプラ15からクロック抽出回路16に送り、クロック成分を抽出する。その際、光信号が入射されていればクロック成分を抽出できるが、光信号が断たれていると、ASEしか存在しないためクロック成分は抽出できない。クロック成分が抽出できなかったことによって、光信号が断たれていることを感知したら、制御回路8cによりリレー10bをOFFにし、交流増幅器電源11の交流増幅器6への供給を遮断し、その後、逆バイアス方向の直流バイアス電圧を減衰器14により小さくする。これによって、再入射してくる過増幅された光信号に対し、電気吸収型光変調器5内の消費電力の上昇を抑え、電気吸収型光変調器5の破損を防ぐことができる。
【0045】
なお、電気吸収型光変調器5の入力側の光増幅器12のASEが大きく問題となるのは、主に光信号レベルが小さい受信側である。
(第3の実施形態の回路例)
次に、第3の実施形態の電気吸収型光変調器駆動回路の具体的な回路構成の一例を示す。ここでは、交流変調電圧の電気吸収型光変調器5への印加に遅延が加えられる機能、直流バイアス電圧の立ち下げに備わっている充電機能、吸収電流モニタより交流変調電圧を立ち下げる機能等について、具体的な回路例をもとに説明する。
【0046】
図5に、第3の実施形態の電気吸収型光変調器駆動回路の回路図の一例である。この電気吸収型光変調器駆動回路は、−VCC1、−VCC2、+VCC3、および−VCC4の4つの電源、交流信号用増幅器6、バイアスティー4、リレー10b、抵抗R1〜R6、可変抵抗VR1,VR2、差動アンプIC1,IC2、コンデンサC1〜C4、ダイオードCD1,CD2、ツェナーダイオードZ1,Z2、ならびにトランジスタTR1〜TR4から構成される。
【0047】
図5において、まず、駆動回路1に外部からの電源(図示せず)が投入されると、−VCC1、−VCC2、+VCC3、−VCC4の電源が立ち上がる。−VCC1は、図3の直流バイアス電圧源2であり、電源立ち上がり後、直ちにダイオードCD2、トランジスタTR1、抵抗R1、バイアスティー4を介して、電気吸収型光変調器5に直流バイアス電圧として印加される。ダイオードCD1は直流バイアス電圧が順方向電圧にならないように保護している。この直流バイアス電圧値について、2つのツェナーダイオードZ1,Z2により最大電圧値が決められ、可変抵抗VR1により印加される電圧値が可変される。
【0048】
交流変調電圧については、交流増幅器6に電源が供給されると、交流信号が交流増幅器6、バイアスティー4を介し、電気吸収型光変調器5に印加される。この増幅器6の電源の+VCC3が、図3の交流増幅器電源11であり、リレー10bにより電源投入時は遮断されている。このリレー10bにおいて、+VCC3が増幅器6に流れるためには、トランジスタTR3のベースに所定以上の電圧がかかり、トランジスタTR3がON状態になる必要がある。このベース電圧は、2つのツェナーダイオードZ1,Z2で決まる直流バイアス電圧が、抵抗R3、抵抗R4、コンデンサC2を介してつながったものである。
【0049】
直流バイアス電圧が所定の値以上を持つと、トランジスタTR3のベースに抵抗R3とコンデンサC2の時定数により遅延を与えられて電圧がかかり、トランジスタTR3がON状態になり、リレー10bが働き、+VCC3が交流増幅器6に供給され、交流変調電圧が電気吸収型光変調器5に印加される。なお、リレー10bにおいても、応答速度が数msあり、+VCC3はさらに遅延が加えられて増幅器6にかかることとなる。つまり、駆動回路電源の立ち上げの際、電気吸収型光変調器5には、直流バイアス電圧は即印加されるが、交流変調電圧は、直流バイアス電圧が所定以上の電圧値をもった後、抵抗R3とコンデンサC2の時定数とリレー10bにより遅延を与えられてから印加されることになり、順方向電圧は印加されることはない。
【0050】
図5において、駆動回路1の電源を立ち下げた際は、−VCC1、−VCC2、+VCC3、−VCC4が同時に立ち下がる。交流増幅器電源6の+VCC3が立ち下がると、交流増幅器6もOFFになるので交流変調電圧は即立ち下がる。それに対し、直流バイアス電圧は、コンデンサC1により貯えられていた電荷が電気吸収型光変調器5に放電されながら徐々に小さくなっていく。コンデンサC1の電荷容量が大きければ大きいほど、直流バイアス電圧は電気吸収型光変調器5に長い時間印加されていることになる。
【0051】
つまり、電源立ち下げの際、交流変調電圧は即立ち下がり、直流バイアス電圧はコンデンサによる充電機能により、徐々に小さくなるので、電気吸収型光変調器5には順方向電圧が印加されることはない。仮に直流バイアス電圧源となる−VCC1が他のVCCよりも早く立ち下がった場合においても、TR3のベース電圧が立ち下がり、リレー10bがOFF状態になり、交流増幅器6への電源供給が遮断され、交流変調電圧が立ち下がる。その交流変調電圧が立ち下がるまでの時間に対し、コンデンサC1における直流バイアス電圧の充電量が十分であるよう、コンデンサC1の電荷容量を選択することで、電気吸収型光変調器5には決して順方向電圧が印加されないようにすることができる。
【0052】
ところで、電気吸収型光変調器5内に流れる吸収電流は、抵抗R1に流れる電流と等しいので、差動アンプIC1により、抵抗R1に流れる電流を読みとり、吸収電流をモニタすることができる。電気吸収型光変調器5への入射光が断たれると、吸収電流値が小さくなり、抵抗R6、可変抵抗VR2、−VCC4において設けられた所定のしきい値以下になると、トランジスタTR4がOFF状態になる。トランジスタTR4がOFF状態になると、交流増幅器6への電源供給が遮断され、交流変調電圧が立ち下がる。この電源のON/OFFの切り替えにトランジスタTR4を用いることで、リレーのような機械的スイッチ方法に比べてより早い交流変調電圧の立ち下げを実現できる。このような電源のON/OFFの切り替えで問題となる点は、電源切り替え時の大きな突入電源により、トランジスタのPN接合部分が破壊されることがあげられるが、PN間にコンデンサC3を並列に挿入することで、大きな突入電流を抑えることができ、TR4の破損を防ぐことができる。
【0053】
このトランジスタTR4とコンデンサC3からなる回路は、リレー10bがON状態になり交流増幅器6に電源供給される際にリレー10bの接点を保護する働きもある。すなわち、リレー10bの接点が閉じてON状態になった瞬間、コンデンサC3によりトランジスタTR4はOFF状態になり、その後コンデンサC3が充電されてゆるやかにトランジスタTR4はON状態へと移行する。この動作により突入電流が大きくなることを抑え、リレー10bの接点が保護される。
【0054】
トランジスタTR2においてはベース側に挿入された抵抗R5とコンデンサC4の時定数により遅延を与えられてON状態になり、それによりツェナーダイオードZ1はツェナー電圧を保てなくなり、直流バイアス電圧値が交流変調電圧より遅れて小さくなる。この小さくなった直流バイアス電圧値では、トランジスタTR3がON状態にならないようにツェナーダイオードZ2の値を選び、トランジスタTR3もOFF状態にし、光信号の再入射後に交流変調電圧が直流バイアス電圧よりも遅く立ち上がるようにする。光増幅器12により過増幅された光信号が再入射しても、抵抗R5とコンデンサC4の時定数によりトランジスタTR2はすぐにはOFF状態にならず、直流バイアス電圧は瞬時に立ち上がらない。抵抗R5とコンデンサC4の時定数値は、光増幅器12の過増幅がおさまってから直流バイアス電圧が立ち上がるように設定する。光増幅器12がErドープファイバ増幅器の場合は抵抗R5とコンデンサC4の時定数は1m秒以上に設定することが望ましい。
【0055】
図6は、図5において電気吸収型光変調器駆動回路1の電源を立ち上げた際の、直流バイアス電圧を示すA点と交流変調電圧をつくる交流増幅器6の電源を示すB点の立ち上がりの違いを示している。
【0056】
図7は、図5において電気吸収型光変調器駆動回路1の電源を立ち下げた時の、直流バイアス電圧を示すA点と交流増幅器6の電源を示すB点の立ち下がりの違いを示している。
【0057】
図7のように、駆動回路1の電源を立ち上げたとき、交流変調電圧をつくる交流増幅器6の電源は直流バイアス電圧よりも遅く立ち上がるように制御されており、また図6のように、駆動回路1の電源を立ち下げたとき、交流増幅器6の電源は即立ち下がることで交流変調電圧が即立ち下がり、直流バイアス電圧はコンデンサの充電機能により徐々に立ち下がる。
【0058】
以上のことから、電気吸収型光変調器5には、駆動回路1の電源立ち上げ、立ち下げの際にも、順方向電圧が印加されることはなく、電気吸収型光変調器5が破損することはない。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において種々変形して実施することができる。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動回路の電源を立ち上げた際、また立ち下げた際においても、電気吸収型光変調器に瞬時たりとも順方向電圧が印加されないように制御することができ、電気吸収型光変調器に順方向電圧が印加されることによる電気吸収型光変調器の破損を防ぐことができる。
【0060】
また、本発明によれば、電気吸収型光変調器へ入射する光信号が断たれたことを感知し、交流変調電圧を立ち下げる制御機能を備えることにより、電気吸収型光変調器入力側に1個以上有す光増幅器において過増幅された光信号の電気吸収型光変調器への再入射に対しても、電気吸収型光変調器内の消費電力が大きくなりすぎることはなく、電気吸収型光変調器の破損を防ぐことができる。
本発明によって、信頼性の高い電気吸収型光変調器を用いた光伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示した原理ブロック図
【図2】本発明の第2の実施形態を示した原理ブロック図
【図3】本発明の第3の実施形態を示した原理ブロック図
【図4】本発明の第4の実施形態を示した原理ブロック図
【図5】本発明の第3の実施形態の具体例を示した回路図
【図6】図5の駆動回路電源を立ち上げたときの直流バイアス電圧と交流増幅器電源の立ち上がりの相違を示す波形図
【図7】図5の駆動回路電源を立ち下げたときの直流バイアス電圧と交流増幅器電源の立ち下がりの相違を示す波形図
【図8】従来の電気吸収型光変調器駆動回路の一例を示す図
【符号の説明】
1…電気吸収型光変調器駆動回路
2…直流バイアス電圧源
3…交流変調電圧源
4…バイアスティー
5…電気吸収型光変調器
6…交流増幅器
7…充電回路
8a〜8c…制御回路
9…直流バイアス電圧検出器
10a,10b…リレー
11…交流増幅器電源
12…光増幅器
13…吸収電流モニタ
14…直流バイアス電圧減衰器
15…光カプラ
16…クロック成分抽出回路
R1〜R6…抵抗
VR1,VR2…可変抵抗
TR1,TR4…トランジスタ
C1〜C4…コンデンサ
CD1,CD2…ダイオード
Z1,Z2…チェナーダイオード
VCC1〜VCC4…電源
IC1,IC2…差動アンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electro-absorption optical modulator driving circuit for driving a semiconductor electro-absorption optical modulator used for optical communication.
[0002]
[Prior art]
The extinction ratio expressed in dB has a substantially linear relationship with the applied voltage in a semiconductor electro-absorption optical modulator. A laser beam of constant intensity is incident on the electro-absorption optical modulator, and a sinusoidal applied voltage is applied. In addition, a light pulse in the form of a transform limit can be generated. It is also possible to control the applied voltage by the transmission data and modulate the incident light by NRZ (non-return to zero) or RZ (return to zero).
[0003]
This electroabsorption type optical modulator has the advantage that the extinction ratio is large and the polarization dependence is small as compared with the LN modulator that has been widely used in the past. Also, due to the feature that the polarization dependency is small, application on the receiving side is considered to an optical DEMUX (demultiplexer) for extracting an optical signal of a desired channel from the time-division multiplexed optical signal.
[0004]
FIG. 8 shows an example of a conventional electric absorption type optical modulator driving circuit. The electric absorption type optical
[0005]
When such a conventional electro-absorption optical modulator driving circuit for driving an electro-absorption optical modulator is used, when the power of the driving circuit is turned on or off, the electro-absorption light modulator is turned off. The modulator was sometimes damaged.
[0006]
When a conventional electro-absorption type optical modulator drive circuit is used, and when one or more optical amplifiers are provided on the input side of the electro-absorption type optical modulator, when the power supply of the drive circuit is turned on and In some cases, the electroabsorption optical modulator may be damaged other than when the device is dropped.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional electro-absorption type optical modulator drive circuit, the electro-absorption type optical modulator may be damaged when the power is turned on or when the power is turned off. Also, for an electro-absorption optical modulator having one or more optical amplifiers on the input side, the electro-absorption optical modulator may be damaged at times other than when the power is turned on and off.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a high reliability that can prevent the electroabsorption optical modulator from being damaged when the power supply of the drive circuit is turned on or when the power supply is turned off. It is an object of the present invention to provide an electro-absorption optical modulator driving circuit capable of realizing a high electro-absorption optical modulator.
[0009]
Further, the present invention can realize a highly reliable electro-absorption optical modulator that can prevent breakage of the electro-absorption optical modulator even when one or more optical amplifiers are provided on the input side. It is an object of the present invention to provide a type optical modulator driving circuit.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electro-absorption optical modulator driving circuit for driving an electro-absorption optical modulator, wherein a DC bias voltage in a reverse bias direction of the electro-absorption optical modulator when an external power is supplied. A DC voltage source that generates an AC modulation voltage when an external power is supplied; the DC bias voltage generated by the DC voltage source; and the AC modulation generated by the AC voltage source. The voltage applied to the electro-absorption optical modulator is adjusted to a predetermined value by a bias tee applied to the electro-absorption optical modulator and a voltage applied to the electro-absorption optical modulator by the DC voltage source when the external power supply is started. Is connected to the bias tee, and when the external power supply is turned off, the AC voltage source is connected to the DC voltage source until the connection between the AC volt source and the bias tee is cut off. Ri, characterized in that the voltage applied to the electroabsorption optical modulator and means for holding a predetermined value or more.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in an electro-absorption optical modulator driving circuit for driving an electro-absorption optical modulator, when an external power is supplied, a direct current in a reverse bias direction of the electro-absorption optical modulator is provided. A DC voltage source for generating a bias voltage, an AC amplifier for amplifying an input AC modulation voltage when power is supplied, an AC amplifier power supply for supplying power to the AC amplifier when external power is supplied, When the DC bias voltage generated by the DC voltage source and the AC modulation voltage output from the AC amplifier are combined, a bias tee is applied to the electro-absorption optical modulator, and when the external power supply is started, Connecting the AC amplifier power supply to the AC amplifier after the voltage applied to the electroabsorption optical modulator by the DC voltage source exceeds a predetermined value, and turning off the external power supply Means for holding a voltage applied to the electro-absorption optical modulator by the DC voltage source to a predetermined value or more until the connection between the AC amplifier power supply and the AC amplifier is cut off. Features.
[0012]
Preferably, when the external power supply is started, the connection between the AC voltage source and the bias tee or the connection between the AC amplifier power supply and the AC amplifier is made with a delay provided by a circuit including a relay. It is characterized by.
[0013]
Preferably, when the external power supply is turned off, the DC bias voltage is held by a circuit including a capacitor.
The electro-absorption optical modulator is driven by applying a DC bias voltage and an AC modulation voltage in the reverse bias direction, and the extinction ratio of the electro-absorption optical modulator fluctuates according to the applied voltage. Modulates an optical signal incident on the optical modulator. Conventionally, when a power supply of a drive circuit is turned on or turned off, a cause of damage to the electro-absorption optical modulator is that a forward voltage is applied to the electro-absorption optical modulator when the power is turned on or off. It is thought that it is. That is, when the power supply of the drive circuit is turned on, the AC modulation voltage rises earlier than the DC bias voltage, and when the power supply of the drive circuit is turned off, the DC bias voltage falls earlier than the AC modulation voltage. A forward voltage is temporarily applied to the absorption type optical modulator, and the electroabsorption type optical modulator is damaged.
[0014]
Therefore, in the present invention (
[0015]
Conversely, when the power supply of the drive circuit is turned off, the AC modulation voltage immediately falls, and the DC bias voltage has a function of charging the voltage in the reverse bias direction, and the DC bias voltage in the reverse bias direction gradually decreases. By doing so, it is possible to prevent a forward voltage from being applied to the electroabsorption optical modulator at any moment.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electro-absorption optical modulator driving circuit for driving an electro-absorption optical modulator having an optical fiber amplifier on an input side, wherein the electro-absorption optical modulator is supplied when external power is supplied. A DC voltage source that generates a DC bias voltage in the reverse bias direction, an AC voltage source that generates an AC modulation voltage when external power is supplied, the DC bias voltage and the AC voltage generated by the DC voltage source. A bias tee applied to the electroabsorption optical modulator is combined with the AC modulation voltage generated by a source, and when it is detected that an optical signal incident on the electroabsorption optical modulator is interrupted, the AC Modulation voltage falls Protection means to prevent the power consumption in the electro-absorption optical modulator from increasing due to re-injection of optical signal And characterized in that:
[0017]
Preferably, it is possible to sense that the optical signal incident on the electroabsorption optical modulator is interrupted, to lower the AC modulation voltage, and then to reduce the DC bias voltage in the reverse bias direction.
[0018]
The power consumption in the electroabsorption optical modulator increases according to the magnitude of the applied voltage in the reverse bias direction and the magnitude of the light level of the optical signal incident on the electroabsorption optical modulator. Therefore, conventionally, when an optical signal having a large light level is incident on an electroabsorption optical modulator to which a voltage in a reverse bias direction is applied, the power consumption in the electroabsorption optical modulator becomes too large, and the electroabsorption optical modulator becomes too large. The absorber layer of the modulator is destroyed. A factor that causes an optical signal having a large optical level to enter the electroabsorption optical modulator is one or more optical amplifiers on the input side of the electroabsorption optical modulator. An optical amplifier is a device for compensating for optical loss due to transmission in an optical communication system. If an optical signal incident on the optical amplifier is interrupted for several ms or more, the optical signal re-entered for several ms thereafter is amplified. The rate increases. When this over-amplified optical signal is incident on the electro-absorption optical modulator, the power consumption in the electro-absorption optical modulator temporarily increases, and the electro-absorption optical modulator is increased. Is damaged. Due to the above factors, when one or more optical amplifiers are provided on the input side of the electro-absorption optical modulator, the possibility of breakage of the electro-absorption optical modulator increases.
[0019]
In the present invention (claim 3), in order to solve this problem, a control function is provided for lowering the AC modulation voltage when detecting that the optical signal incident on the electro-absorption optical modulator is interrupted. In response to the input of the optical signal over-amplified by the optical amplifier after the optical signal is cut off to the electro-absorption optical modulator, the power consumption in the electro-absorption optical modulator is prevented from increasing, and the electric absorption is prevented. Damage of the optical modulator can be prevented.
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electro-absorption optical modulator driving circuit for driving an electro-absorption optical modulator having an optical fiber amplifier on an input side, wherein the electro-absorption optical modulator is supplied when external power is supplied. A DC voltage source that generates a DC bias voltage in the reverse bias direction, an AC voltage source that generates an AC modulation voltage when external power is supplied, the DC bias voltage and the AC voltage generated by the DC voltage source. The AC modulation voltage generated by the source is adjusted, a bias tee applied to the electroabsorption optical modulator, and an absorption current flowing in the electroabsorption optical modulator are monitored, and the electroabsorption optical modulator is monitored. Means for lowering the AC modulation voltage when it is detected that the applied voltage is transferred in the forward direction.
[0021]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electroabsorption optical modulator, a forward voltage may be applied when an AC modulation voltage increases and a DC bias voltage in a reverse bias direction decreases. As described above, when a forward voltage is applied to the electroabsorption optical modulator, it causes damage. When the voltage applied to the electroabsorption optical modulator is transferred in the forward direction, the absorption current tends to flow in the reverse direction, so that the absorption current value decreases.
[0022]
In the present invention (claim 4), the absorption current monitor senses this phenomenon and provides a control function for lowering the AC modulation voltage, thereby preventing the forward voltage from being applied to the electroabsorption optical modulator. .
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
(1st Embodiment)
The first embodiment is directed to a driving circuit that drives an electro-absorption optical modulator with a DC bias voltage and an AC modulation voltage. When a power supply of the driving circuit is started, the AC modulation voltage is slower than the DC bias voltage. When the power supply of the drive circuit is turned off, the AC modulation voltage immediately falls, and the DC bias voltage is maintained and gradually falls. The forward voltage is not applied even at an instant.
[0024]
FIG. 1 is a block diagram showing in principle the electro-absorption optical modulator drive circuit according to the present embodiment.
The electroabsorption optical
[0025]
The control circuit 8a detects the DC bias voltage charged in the charging
[0026]
In FIG. 1, when a power supply (not shown) of a
[0027]
Therefore, when the power supply (not shown) of the
[0028]
On the other hand, in FIG. 1, when the power supply of the
[0029]
Therefore, the DC bias voltage does not fall earlier than the AC modulation voltage, and no forward voltage is applied to the electro-absorption
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
[0030]
The AC relay used for the switch of the AC modulation voltage in the first embodiment is relatively expensive because it requires a wide band, and the like, but an AC amplifier whose output immediately drops due to the cutoff of the power supply is used. Then, an inexpensive DC relay can be used. In this embodiment, an electric absorption type optical modulator driving circuit using a DC relay will be described.
[0031]
FIG. 2 is a block diagram showing in principle the electro-absorption optical modulator driving circuit according to the present embodiment.
The electroabsorption optical
[0032]
The control circuit 8a senses by the
[0033]
According to the present embodiment, similarly to the first embodiment, a forward voltage is applied to the electro-absorption
[0034]
By the way, in addition to the first embodiment and the second embodiment, it is conceivable to use a sequential circuit based on a logic circuit as a circuit for controlling the order of rise and fall of the DC bias voltage and the AC modulation voltage. However, the power supply of the sequential circuit itself is shut down in an emergency such as a breaker cutoff or a power outage, so that the fall order cannot be controlled and cannot cope. On the other hand, when the charging circuit using the capacitor is provided in the first embodiment or the second embodiment, the charging function of the capacitor is not lost even if a power failure occurs, and the DC bias voltage is set to be smaller than the AC modulation voltage. Can be shut down late. That is, as a function capable of protecting against any situation, a mode using a capacitor in a charging circuit is excellent.
[0035]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
In the present embodiment, in an electroabsorption optical modulator having one or more optical amplifiers on the input side, when an optical signal incident on the electroabsorption optical modulator is interrupted, this is sensed and AC is detected. The modulation voltage is lowered to prevent the voltage applied to the electro-absorption optical modulator from drastically flowing in the reverse direction, and the optical signal over-amplified by the optical amplifier is re-entered to reduce the consumption in the electro-absorption optical modulator. A protection function for preventing an increase in power is provided.
[0036]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the electro-absorption optical modulator driving circuit according to the present embodiment.
3 includes a DC
[0037]
The
[0038]
The power consumption in the electroabsorption
[0039]
When the optical signal over-amplified by the
[0040]
Further, in the present embodiment, in order to cope with a case where the over-amplification of the
[0041]
When the applied voltage, which is the sum of the DC bias voltage and the AC modulation voltage in the reverse bias direction, is applied in the forward direction in the electroabsorption
[0042]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described.
Spontaneous emission light (ASE) of an optical amplifier provided on the input side of the electro-absorption optical modulator always enters the electro-absorption optical modulator. When the ASE is large, the difference between the magnitude of the absorption current when the optical signal is incident and the magnitude of the absorption current when the optical signal is not incident is not so remarkable. It can be difficult to sense if you are disconnected. When the ASE of the optical amplifier is large as described above, instead of monitoring the absorption current, a clock component is extracted from the optical signal before entering the electro-absorption optical modulator, and the clock component is monitored. It is preferable or necessary to reliably sense that the optical signal has been interrupted. In the present embodiment, an electro-absorption optical modulator driving circuit that performs control based on the above-described clock component extraction will be described.
[0043]
FIG. 4 is a block diagram showing in principle the electro-absorption optical modulator drive circuit according to the present embodiment.
In this embodiment, an
[0044]
The incident light before being incident on the electroabsorption
[0045]
It should be noted that the ASE of the
(Example of Circuit of Third Embodiment)
Next, an example of a specific circuit configuration of the electro-absorption optical modulator driving circuit according to the third embodiment will be described. Here, the function of delaying the application of the AC modulation voltage to the electroabsorption
[0046]
FIG. 5 is an example of a circuit diagram of the electro-absorption optical modulator drive circuit according to the third embodiment. This electric absorption type optical modulator drive circuit includes four power supplies -VCC1, -VCC2, + VCC3 and -VCC4, an
[0047]
In FIG. 5, first, when an external power supply (not shown) is applied to the
[0048]
As for the AC modulation voltage, when power is supplied to the
[0049]
When the DC bias voltage has a predetermined value or more, a voltage is applied to the base of the transistor TR3 with a delay given by the time constant of the resistor R3 and the capacitor C2, the transistor TR3 is turned on, the relay 10b is activated, and + VCC3 is turned on. The AC modulation voltage is supplied to the
[0050]
In FIG. 5, when the power supply of the
[0051]
That is, when the power supply falls, the AC modulation voltage immediately falls, and the DC bias voltage gradually decreases due to the charging function of the capacitor, so that the forward voltage is not applied to the electro-absorption
[0052]
Incidentally, since the absorption current flowing in the electroabsorption
[0053]
The circuit including the transistor TR4 and the capacitor C3 also has a function of protecting the contact of the relay 10b when the relay 10b is turned on and power is supplied to the
[0054]
The transistor TR2 is turned on by being delayed by the time constant of the resistor R5 and the capacitor C4 inserted on the base side, so that the Zener diode Z1 cannot maintain the Zener voltage, and the DC bias voltage value is changed to the AC modulation voltage. It becomes smaller later. With the reduced DC bias voltage value, the value of the Zener diode Z2 is selected so that the transistor TR3 is not turned on, the transistor TR3 is also turned off, and the AC modulation voltage is slower than the DC bias voltage after re-input of the optical signal. Try to get up. Even if the optical signal over-amplified by the
[0055]
FIG. 6 shows the rising of the point A indicating the DC bias voltage and the point B indicating the power of the
[0056]
FIG. 7 shows the difference between the fall of the point A indicating the DC bias voltage and the fall of the point B indicating the power supply of the
[0057]
As shown in FIG. 7, when the power supply of the
[0058]
From the above, the forward voltage is not applied to the electroabsorption
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications within the technical scope thereof.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when the power supply of the drive circuit is turned on or off, control can be performed such that a forward voltage is not applied to the electroabsorption optical modulator instantaneously even when the power is turned off. Damage to the electroabsorption optical modulator due to application of a forward voltage to the optical modulator can be prevented.
[0060]
Further, according to the present invention, by detecting that the optical signal incident on the electro-absorption optical modulator has been interrupted, and by providing a control function for lowering the AC modulation voltage, the input side of the electro-absorption optical modulator is provided. Even when the optical signal over-amplified by the optical amplifier having one or more light beams re-enters the electro-absorption optical modulator, the power consumption in the electro-absorption optical modulator does not become too large, and Damage of the optical modulator can be prevented.
According to the present invention, an optical transmission device using a highly reliable electroabsorption optical modulator can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a principle block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a principle block diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a principle block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific example of the third embodiment of the present invention.
6 is a waveform diagram showing a difference between a DC bias voltage and a rise of an AC amplifier power supply when the drive circuit power supply of FIG. 5 is started up.
FIG. 7 is a waveform chart showing a difference between a DC bias voltage and a fall of an AC amplifier power supply when the drive circuit power supply of FIG. 5 falls.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional electro-absorption optical modulator driving circuit.
[Explanation of symbols]
1 ... Electric absorption type optical modulator drive circuit
2: DC bias voltage source
3: AC modulation voltage source
4: Bias tee
5 ... Electric absorption type optical modulator
6 ... AC amplifier
7 ... Charging circuit
8a to 8c: control circuit
9 DC bias voltage detector
10a, 10b ... relay
11 AC power supply
12 ... Optical amplifier
13: Absorption current monitor
14 DC bias voltage attenuator
15 ... Optical coupler
16. Clock component extraction circuit
R1 to R6 ... resistance
VR1, VR2 ... variable resistance
TR1, TR4: Transistor
C1 to C4 ... capacitors
CD1, CD2 ... diode
Z1, Z2 ... Chenner diode
VCC1 to VCC4: Power supply
IC1, IC2 ... Differential amplifier
Claims (4)
外部電源が供給されると前記電気吸収型光変調器の逆バイアス方向の直流バイアス電圧を発生する直流電圧源と、
外部電源が供給されると交流変調電圧を発生する交流電圧源と、
前記直流電圧源により発生された前記直流バイアス電圧および前記交流電圧源により発生された前記交流変調電圧を合わせ、前記電気吸収型光変調器に印加するバイアスティーと、
前記外部電源の立ち上げの際には、前記直流電圧源により前記電気吸収型光変調器に印加される電圧が所定の値を越えた後に前記交流電圧源を前記バイアスティーに接続し、前記外部電源の立ち下げの際には、前記交流電圧源と前記バイアスティーとの接続が切れるまで前記直流電圧源により前記電気吸収型光変調器に印加される電圧を所定の値以上に保持する手段とを備えたことを特徴とする電気吸収型光変調器駆動回路。In an electro-absorption optical modulator driving circuit that drives the electro-absorption optical modulator,
A DC voltage source that generates a DC bias voltage in a reverse bias direction of the electroabsorption optical modulator when an external power is supplied;
An AC voltage source that generates an AC modulation voltage when external power is supplied;
A bias tee that combines the DC bias voltage generated by the DC voltage source and the AC modulation voltage generated by the AC voltage source, and applies the voltage to the electro-absorption optical modulator;
At the time of startup of the external power supply, the AC voltage source is connected to the bias tee after the voltage applied to the electroabsorption optical modulator by the DC voltage source exceeds a predetermined value, and the external Means for holding the voltage applied to the electroabsorption optical modulator by the DC voltage source at a predetermined value or more until the connection between the AC voltage source and the bias tee is cut off when the power supply is turned off. An electric absorption type optical modulator driving circuit, comprising:
外部電源が供給されると前記電気吸収型光変調器の逆バイアス方向の直流バイアス電圧を発生する直流電圧源と、
電源が供給されると入力された交流変調電圧を増幅する交流増幅器と、
外部電源が供給されると前記交流増幅器に電源を供給する交流増幅器電源と、前記直流電圧源により発生された前記直流バイアス電圧および前記交流増幅器から出力された前記交流変調電圧を合わせ、前記電気吸収型光変調器に印加するバイアスティーと、
前記外部電源の立ち上げの際には、前記直流電圧源により前記電気吸収型光変調器に印加される電圧が所定の値を越えた後に前記交流増幅器電源を前記交流増幅器に接続し、前記外部電源の立ち下げの際には、前記交流増幅器電源と前記交流増幅器との接続が切れるまで前記直流電圧源により前記電気吸収型光変調器に印加される電圧を所定の値以上に保持する手段とを備えたことを特徴とする電気吸収型光変調器駆動回路。In an electro-absorption optical modulator driving circuit that drives the electro-absorption optical modulator,
A DC voltage source that generates a DC bias voltage in a reverse bias direction of the electroabsorption optical modulator when an external power is supplied;
An AC amplifier that amplifies an input AC modulation voltage when power is supplied;
When an external power is supplied, an AC amplifier power supply for supplying power to the AC amplifier, the DC bias voltage generated by the DC voltage source and the AC modulation voltage output from the AC amplifier are combined, and the electric absorption is performed. Tee applied to the optical modulator, and
When the external power supply is started, the AC amplifier power supply is connected to the AC amplifier after the voltage applied to the electroabsorption optical modulator by the DC voltage source exceeds a predetermined value, and the external power supply is connected to the external power supply. Means for holding the voltage applied to the electroabsorption optical modulator by the DC voltage source at a predetermined value or more until the connection between the AC amplifier power supply and the AC amplifier is cut off when the power supply is turned off. An electric absorption type optical modulator driving circuit, comprising:
外部電源が供給されると前記電気吸収型光変調器の逆バイアス方向の直流バイアス電圧を発生する直流電圧源と、
外部電源が供給されると交流変調電圧を発生する交流電圧源と、
前記直流電圧源により発生された前記直流バイアス電圧および前記交流電圧源により発生された前記交流変調電圧を合わせ、前記電気吸収型光変調器に印加するバイアスティーと、
前記電気吸収型光変調器へ入射する光信号が断たれたことを感知した場合、前記交流変調電圧を立ち下げ光信号の再入射により電気吸収型光変調器内の消費電力が大きくなることを防止する保護手段とを備えたことを特徴とする電気吸収型光変調器駆動回路。In an electro-absorption optical modulator driving circuit that drives an electro-absorption optical modulator having an optical fiber amplifier on the input side,
A DC voltage source that generates a DC bias voltage in a reverse bias direction of the electroabsorption optical modulator when an external power is supplied;
An AC voltage source that generates an AC modulation voltage when external power is supplied;
A bias tee that combines the DC bias voltage generated by the DC voltage source and the AC modulation voltage generated by the AC voltage source, and applies the voltage to the electro-absorption optical modulator;
When it is detected that the optical signal incident on the electro-absorption optical modulator is interrupted , the power consumption in the electro-absorption optical modulator is increased by lowering the AC modulation voltage and re-entering the optical signal. A driving circuit for an electro-absorption optical modulator, comprising: a protection unit for preventing the light;
外部電源が供給されると前記電気吸収型光変調器の逆バイアス方向の直流バイアス電圧を発生する直流電圧源と、
外部電源が供給されると交流変調電圧を発生する交流電圧源と、
前記直流電圧源により発生された前記直流バイアス電圧および前記交流電圧源により発生された前記交流変調電圧を合わせ、前記電気吸収型光変調器に印加するバイアスティーと、
前記電気吸収型光変調器内に流れる吸収電流をモニタし、該電気吸収型光変調器への印加電圧が順方向に振り込むことを感知した場合、前記交流変調電圧を立ち下げる手段とを備えたことを特徴とする電気吸収型光変調器駆動回路。In an electro-absorption optical modulator driving circuit that drives an electro-absorption optical modulator having an optical fiber amplifier on the input side,
A DC voltage source that generates a DC bias voltage in a reverse bias direction of the electroabsorption optical modulator when an external power is supplied;
An AC voltage source that generates an AC modulation voltage when external power is supplied;
A bias tee that combines the DC bias voltage generated by the DC voltage source and the AC modulation voltage generated by the AC voltage source, and applies the voltage to the electro-absorption optical modulator;
Means for monitoring an absorption current flowing in the electro-absorption optical modulator, and when the applied voltage to the electro-absorption optical modulator is sensed to be transferred in the forward direction, means for lowering the AC modulation voltage. An electro-absorption optical modulator driving circuit, characterized in that:
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