JP5604076B2 - 光通信モジュール及び光通信モジュールの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、光通信モジュール及び光通信モジュールの制御方法に関する。

光通信モジュールの小型化、低電力化、低コスト化を実現するために、光通信モジュールに搭載する光モジュールを小型化、低電力化、低コスト化する技術が開発されている。例えば伝送距離が４０ｋｍ以上の中長距離用の光通信モジュールには外部変調用素子を備えた１５５０ｎｍ帯の光モジュールが用いられており、特に小型化が望まれるプラガブル（Pluggable）のフォームファクター（Form Factor）では、外部変調用素子として電界吸収を利用する電界吸収型光変調素子を搭載した光モジュールが用いられている。

電界吸収型光変調素子は、温度等の環境変化に応じて光吸収特性が変化するため、例えば下記の特許文献１に記載されているように、光モジュールに電界吸収型光素子の温度を一定に保つ温度制御回路を設けているものがある。

特開２０００−９１６９５号公報

しかしながら、光モジュールに温度制御回路を設けると、温度制御のために消費電力が大きくなるほか、光モジュールが大型化し、さらにはコストもかかってしまっていた。

そこで、本発明では、光モジュールに温度制御回路を設けずに良好な光伝送特性が得られる光通信モジュール及び光通信モジュールの制御方法を提供することをその目的の一つとする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る光通信モジュールは、レーザーを発光するレーザー発光素子と、変調信号とバイアス電圧とに基づいて変調した電圧に応じて前記レーザー発光素子により発光されるレーザーを吸収する電界吸収型光変調素子と、前記電界吸収型光変調素子の温度と相関して変化するデータを検出する検出手段と、少なくともバイアス電圧と前記データとの関係を定めた関係データに基づいて、前記検出手段により検出されるデータに対応するバイアス電圧を設定する設定手段と、を含むこととする。

また、本発明の他の一態様に係る光通信モジュールでは、前記検出手段により検出されるデータは、前記電界吸収型光変調素子の温度と正の相関があり、前記関係データは、前記データが増加するにつれ、前記バイアス電圧が増加するように定めることとする。

また、本発明の他の一態様に係る光通信モジュールでは、前記検出手段は、前記レーザー発光素子に供給される電流を検出し、前記設定手段は、バイアス電圧と前記供給される電流との関係を定めた関係データに基づいて、前記検出手段により検出される電流に対応するバイアス電圧を設定することとする。

また、本発明の他の一態様に係る光通信モジュールでは、前記検出手段は、前記光通信モジュールの温度を検出し、前記設定手段は、バイアス電圧と前記検出される温度との関係を定めた関係データに基づいて、前記検出手段により検出される温度に対応するバイアス電圧を設定することとする。

また、本発明の他の一態様に係る光通信モジュールでは、前記関係データは、前記レーザー発光素子に供給する電流を制御する電流設定値と前記検出される温度との関係を定め、前記設定手段は、前記検出手段により検出される温度に対応する電流設定値を設定することとする。

また、本発明の他の一態様に係る光通信モジュールでは、前記レーザー発光素子の後方光出力を受光する受光素子と、前記検出手段により検出されるデータを変数とした式と、前記受光素子により検出される光出力とを乗算した関数により前記光通信モジュールからの出力光強度を算出する手段と、をさらに含むこととする。

また、本発明の他の一態様に係る光通信モジュールでは、前記関係データは、変調信号の振幅、クロスポイント、及びバイアス電圧と前記検出されるデータとの関係を定め、前記設定手段は、前記検出手段により検出されるデータに対応する振幅、クロスポイント、及びバイアス電圧を設定することとする。

また、本発明の一態様に係る光通信モジュールの制御方法は、レーザーを発光するレーザー発光素子と、変調信号とバイアス電圧とに基づいて変調した電圧に応じて前記レーザー発光素子により発光されるレーザーを吸収する電界吸収型光変調素子と、を含む光通信モジュールの制御方法であって、前記電界吸収型光変調素子の温度と相関して変化するデータを検出する検出ステップと、少なくともバイアス電圧と前記データとの関係を定めた関係データに基づいて、前記検出ステップで検出されるデータに対応するバイアス電圧を設定する設定ステップと、を含むこととする。

本発明の一態様によれば、電界吸収型光変調素子の温度を一定に保つ回路を設けずに光通信モジュールからの光出力波形を適切に制御できる。

本発明の一態様によれば、電界吸収型光変調素子の温度変化に応じて光通信モジュールからの光出力波形を適切に制御できる。

本発明の一態様によれば、レーザー発光素子に供給される電流に応じて光通信モジュールからの光出力波形を適切に制御できる。

本発明の一態様によれば、光通信モジュールの温度に応じて光通信モジュールからの光出力波形を適切に制御できる。

本発明の一態様によれば、光通信モジュールの温度に応じてレーザー発光素子に供給する電流を制御して、光通信モジュールからの光出力波形を適切に制御できる。

本発明の一態様によれば、光通信モジュールからの光出力強度を精度良く算出できる。

本発明の一態様によれば、変調信号の振幅とクロスポイントを固定とする場合に比べて、光通信モジュールからの光出力波形を細かく制御できる。

第１の実施形態に係る中長距離伝送用の光通信モジュールの構成を示す機能ブロック図である。 光モジュールの内部回路図である。 ＥＡ部の温度に応じた消光特性の一例を示す図である。 ＩＦモニター値とバイアス電圧設定値との関係を示す関係データの一例を示す図である。 ＩＦモニター値とバイアス電圧との関係の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る光通信モジュールの４０ｋｍの光通信伝送特性ＴＤＰを示す図である。 第１の実施形態に係る光通信モジュールの光出力強度ＰＦと実際の光出力との比較結果を示す図である。 第２の実施形態に係る光通信モジュールの構成を示す機能ブロック図である。 温度モニター値とバイアス電圧設定値との対応関係を示す関係データの一例を示す図である。 第２の実施形態に係る光通信モジュールの４０ｋｍの光通信伝送特性ＴＤＰを示す図である。 第２の実施形態に係る光通信モジュールの光出力強度ＰＦと実際の光出力との比較結果を示す図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１には、本発明の第１の実施形態に係る中長距離伝送用の光通信モジュール１の構成を示す機能ブロック図を示した。図１に示されるように、光通信モジュール１は、制御部５、光モジュール１０、電流源１８、ＩＦモニター部２０、ＩＭＰＤモニター部２２、変調部２４、バイアス電圧制御部２６、メモリ２８、モニター値出力部３０を備えている。

制御部５は、信号を処理するプロセッサを含み、光通信モジュール１の各部を制御するものである。例えば、制御部５は、ＩＦモニター部２０やＩＭＰＤモニター部２２等から出力されるモニター値を取得し、当該取得したモニター値に基づいて電流源１８、変調部２４、バイアス電圧制御部２６等の設定値を制御する処理等を行う。

光モジュール１０は、レーザー部１２、ＥＡ部１４及びＭＰＤ１６を含み、送信データに基づいて変調した光信号を送信するモジュールである。

レーザー部１２は、電流源１８から流入する駆動電流に応じて発光する素子である。レーザー部１２の前端面より出射される前方出射光はＥＡ部１４に入力し、またレーザー部１２の後端面より出射される後方出射光はＭＰＤ１６に入力する。

ＥＡ部１４は、バイアス電圧制御部２６により発生されるバイアス電圧と変調部２４により発生される変調信号とに基づく駆動電圧に応じて、レーザー部１２により発光されるレーザー光を吸収して強度変調した光信号を出力する電界吸収型光変調素子である。

図２には、光モジュール１０の内部回路図を示した。図２に示されるように、レーザー部１２のカソード端子とＥＡ部１４のカソード端子が接合され、ＥＡ部１４とインピーダンス整合用の回路が並列接続されている。レーザー部１２のカソード端子とＥＡ部１４のカソード端子とを光通信モジュール１のパッケージに接続してアース電位としてよい。このレーザー部１２のカソード端子とＥＡ部１４のカソード端子との接合部位が基準電位であり、ＥＡ＿Ｂｉａｓは基準電位ａを基準としたＥＡ部１４のアノード端子の直流電位として表される。例えばＥＡ＿Ｂｉａｓは、消費電力や素子の特性に応じて−３Ｖ〜０Ｖの範囲内を動作範囲としてよい。

図３は、ＥＡ部１４の温度に応じた消光特性の一例を示す図である。図３に示すように、ＥＡ部１４の温度が変化するに伴いＥＡ部１４の消光特性は変化する。例えば温度Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３の関係をＴ_１＜Ｔ_２＜Ｔ_３とすると、ＥＡ部１４の消光比の変化が急峻な箇所がＥＡ＿Ｂｉａｓの大きい方にシフトしていく（すなわち基準電位側にシフトしていく）。

ＭＰＤ１６は、レーザー部１２の後端面から出射される後方出射光を受光するモニター用のフォトダイオードである。ＭＰＤ１６には、受光した後方出射光の強度に応じて電流が流れる。

ＩＭＰＤモニター部２２は、レーザー部１２の後端面から出射される後方出射光の受光に伴いＭＰＤ１６に流れる電流を検知し、検知した電流を電圧変換したＭＰＤモニター値を制御部５に出力する。

電流源１８は、レーザー部１２に供給する駆動電流ＩＦを発生する回路である。駆動電流ＩＦは、制御部５により設定されるＩＦ＿ＳＥＴに応じて制御される。例えば、ＩＦ＿ＳＥＴはＩＭＰＤモニター部２２により検知される電圧と、基準電圧との差に応じて設定されることとしてもよい。

ＩＦモニター部２０は、制御部５により設定されたＩＦ＿ＳＥＴに応じて電流源１８からレーザー部１２に供給される駆動電流を検出する回路である。ＩＦモニター部２０により検出された駆動電流のモニター値（ＩＦモニター値）は制御部５に出力される。

変調部２４は、設定された振幅及びクロスポイントに基づいて変調信号を発生するものである。振幅は制御部５により設定されるＶｍｏｄ＿ＳＥＴにより制御され、クロスポイントは制御部５により設定されるＶｄｕｔ＿ＳＥＴにより制御される。

バイアス電圧制御部２６は、ＥＡ部１４に印加するバイアス電圧を発生するものである。バイアス電圧は、制御部５により設定されるＶＥＡＢ＿ＳＥＴにより制御される。

ＥＡ部１４の温度制御を行わずに、ＩＦ＿ＳＥＴ、Ｖｍｏｄ＿ＳＥＴ、Ｖｄｕｔ＿ＳＥＴ、ＶＥＡＢ＿ＳＥＴの各設定値を固定とした場合には、図３に示すような温度に応じたＥＡ部１４の消光特性の変化により光通信モジュール１からの光出力波形が乱れてしまう。特に、中長距離伝送に関する特性の劣化は大きく、通信ダウンを引き起こす要因となってしまう。そこで、本発明の第１の実施形態では、ＩＦモニター部２０により検出される駆動電流ＩＦの大きさに応じてＥＡ＿Ｂｉａｓを制御し、良好な光出力波形を維持することとする。以下、具体的な制御について説明する。

メモリ２８は、光通信モジュール１の内部で検出されるデータと、少なくとも電流源１８、変調部２４、バイアス電圧制御部２６のうち１つに設定する設定値との関係を定めた関係データを格納するものであり、例えば不揮発性メモリにより構成されることとしてよい。第１の実施形態においては、ＩＦモニター部２０により検出されるＩＦモニター値と、バイアス電圧制御部２６に設定するＶＥＡＢ＿ＳＥＴとの関係を定めた関係データがメモリ２８に格納されていることとする。

関係データは、複数の温度毎における、ＩＦモニター値と、当該温度におけるＥＡ部１４の消光特性に応じて決定したＥＡ＿Ｂｉａｓの値とを用いて、ＩＦモニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとの関係を定めたデータとしてよい。関係データは、ＩＦモニター値毎に対応するＶＥＡＢ＿ＳＥＴを定めたルックアップテーブルとして構成してもよいし、ＩＦモニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとの関係を数式（多項式等）で表したデータを用いることとしてもよい。

本実施形態では、制御部５は、ＩＦモニター値が増加するとＥＡ＿Ｂｉａｓが大きくなるように制御することとする。これは、ＥＡ部１４の温度とＩＦモニター値とは正の相関があり（すなわちＥＡ部１４の温度が上がるとＩＦモニター値が増加する）、ＥＡ部１４の温度が上がった場合にはＥＡ部１４の消光比の変化が急峻な箇所がＥＡ＿Ｂｉａｓの大きい方にシフトしていくため、それに合わせてバイアス電圧をシフトさせることで出力信号の波形の乱れを抑えられるためである。

図４には、ＩＦモニター値とバイアス電圧設定値（ＶＥＡＢ＿ＳＥＴ）との関係を示す関係データの一例を示した。図４に示されるように、ＩＦモニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとは、ＩＦモニター値が増加すると、ＶＥＡＢ＿ＳＥＴの値は減少する関係とする。これは、ＥＡ＿Ｂｉａｓは、ＶＥＡＢ＿ＳＥＴの逆数に比例して設定されるためである。なお、図４に示したＩＦモニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとの関係は、例えばＩＦモニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとの離散的なサンプルデータを順次接続して生成してもよいし、これらのサンプルデータから最小二乗法を用いて線形の関係式を生成することとしてもよい。もちろん、ＩＦモニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとの関係はＥＡ部１４の特性に応じて定めることとしてよく、両者の関係は線形に限られず非線形であっても構わない。

図５には、ＩＦモニター値とバイアス電圧（ＥＡ＿Ｂｉａｓ）との関係の一例を示した。図５に示したＩＦモニター値とバイアス電圧との関係は、図４に示した関係データに基づくものであり、ＩＦモニター値が増加するとバイアス電圧も増加する関係となっている。

図６には、第１の実施形態に係る光通信モジュール１の４０ｋｍの光通信伝送特性ＴＤＰ（ｄＢ）を示した。図６に示した例は、図４に示すＩＦモニター値とバイアス電圧設定値との関係に基づいて光通信伝送特性ＴＤＰを測定した例である。図６に示されるように、ＥＡ部１４の温度を一定に保つ温度制御回路を具備しない光通信モジュール１であっても、４０ｋｍ光通信伝送特性について要求される仕様（例えば３ｄＢ以下）を満足することが可能となる。

また、上記の実施形態では、関係データには少なくともＩＦモニター値とバイアス電圧設定値との関係を定めておくこととしたが、ＩＦモニター値とバイアス電圧設定値に加えて、ＩＦモニター値と変調信号の振幅（Ｖｍｏｄ＿ＳＥＴ）及び／又は変調信号のクロスポイント（Ｖｄｕｔ＿ＳＥＴ）との関係を定めておくこととしてもよい。

モニター値出力部３０は、制御部５により算出された光モジュール１０からの光出力強度を表示装置に出力するものである。本実施形態では、制御部５は、光出力強度ＰＦを以下の式（１）〜（３）に基づいて算出し、モニター値出力部３０に出力することとする。
ＰＦ＝（Ａ_ｃｏｅｆ・ＩＦ＿ｍｏｎ＋Ｂ_ｃｏｅｆ）・ＭＰＤ＿ｍｏｎ ・・・（１）
ここで、ＩＦ＿ｍｏｎは、ＩＦモニター部２０で検出されたＩＦモニター値であり、ＭＰＤ＿ｍｏｎは、ＩＭＰＤモニター部２２で検出されたＭＰＤモニター値であるとする。また、Ａ_ｃｏｅｆ及びＢ_ｃｏｅｆは光通信モジュール毎に算出、設定される係数である。Ａ_ｃｏｅｆ及びＢ_ｃｏｅｆは例えば以下のようにして算出することとしてよい。

まず、温度条件が異なる２つの条件において、光通信モジュール１から出力される光出力強度を測定し、そのときのＩＦモニター値とＭＰＤモニター値とを記憶する。ここでは第１の条件において得られたＩＦモニター値、ＭＰＤモニター値、光出力強度をＩＦ１、ＭＰＤ１、ＰＦ１、第２の条件において得られたＩＦモニター値、ＭＰＤモニター値、光出力強度をＩＦ２、ＭＰＤ２、ＰＦ２とすると、Ａ_ｃｏｅｆとＢ_ｃｏｅｆとはそれぞれ以下の式（２）、（３）により表される。
Ａ_ｃｏｅｆ＝（ＰＦ２／ＭＰＤ２−ＰＦ１／ＭＰＤ１）／（ＩＦ２−ＩＦ１） ・・・（２）
Ｂ_ｃｏｅｆ＝（ＰＦ２／ＭＰＤ２）−Ａ_ｃｏｅｆ・ＩＦ２ ・・・（３）

図７には、上記式（１）〜（３）に基づいて算出される光出力強度ＰＦと実際の光出力との比較結果を示した。図７に示されるように、ＩＦモニター値に基づいて算出された光出力強度は実際の光出力に十分対応するものとなっている。なお、本実施形態では、光出力強度ＰＦをＩＦ＿ｍｏｎの一次式と、ＭＰＤ＿ｍｏｎとを乗じて算出することとしたが、ＩＦ＿ｍｏｎを含む式は多項式であっても構わない。なお、ＩＦ＿ｍｏｎの式を多項式とする場合には、その次数に応じて温度条件が異なる条件数を増やしてＡ_ｃｏｅｆとＢ_ｃｏｅｆを算出することとする。

以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、温度制御回路を設けずに省電力、小型化が可能でかつＥＡ部１４の温度が変化しても良好な光伝送特性を有する光通信モジュールを得ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る光通信モジュール１について説明する。図８には、第２の実施形態に係る光通信モジュール１の構成を示す機能ブロック図を示した。図８に示されるように、光通信モジュール１は、制御部５、光モジュール１０、電流源１８、ＩＦモニター部２０、ＩＭＰＤモニター部２２、変調部２４、バイアス電圧制御部２６、メモリ２８、モニター値出力部３０、そして温度モニター部３２を備えている。第１の実施形態と第２の実施形態とでは、第２の実施形態に係る光通信モジュール１が温度モニター部３２を有している点で第１の実施形態に係る光通信モジュール１と相違し、他の構成は共通しているため、共通点についての説明は省略し、以下相違点について説明する。

温度モニター部３２は、光通信モジュール１の温度を検出するものであり、例えば光通信モジュール１内に設けられたサーミスタの抵抗値の変化に基づいて光通信モジュール１の温度を検出することとしてよい。温度モニター部３２は、光モジュール１０の周囲温度を検出することとしてもよいし、光通信モジュール１のパッケージ内の他の部分の温度を検出することとしてもよい。温度モニター部３２により検出された温度モニター値は制御部５に出力され、制御部５では温度モニター部３２から入力された温度モニター値に基づいてＩＦ＿ＳＥＴ、Ｖｍｏｄ＿ＳＥＴ、Ｖｄｕｔ＿ＳＥＴ、ＶＥＡＢ＿ＳＥＴのうち一部又は全部の値を制御することとしてよい。

第２の実施形態では、メモリ２８に温度モニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとの関係を対応づけた関係データを格納することとし、制御部５は温度モニター部３２により検出される温度モニター値に応じてＶＥＡＢ＿ＳＥＴの設定値を読み出して、ＥＡ＿Ｂｉａｓの値を変化させることとする。

本実施形態では、制御部５は、温度モニター値が増加するとＥＡ＿Ｂｉａｓが大きくなるように制御することとする。これは、光モジュール１０の温度と温度モニター値とは正の相関があり（すなわちＥＡ部１４の温度が上がると温度モニター値が増加する）、ＥＡ部１４の温度が上がった場合にはＥＡ部１４の消光比の変化が急峻な箇所がＥＡ＿Ｂｉａｓの大きい方にシフトしていくため、それに合わせてバイアス電圧をシフトさせることで出力信号の波形の乱れを抑えられるためである。

図９には、温度モニター値とバイアス電圧設定値（ＶＥＡＢ＿ＳＥＴ）との対応関係を示す関係データの一例を示した。図９に示されるように、温度モニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとは、温度モニター値が増加すると、ＶＥＡＢ＿ＳＥＴの値は減少する関係とする。これは、ＥＡ＿Ｂｉａｓは、ＶＥＡＢ＿ＳＥＴの逆数に比例して設定されるためである。なお、図９に示した温度モニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとの関係は、例えば温度モニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとの離散的なサンプルデータを順次接続して生成してもよいし、これらのサンプルデータから最小二乗法を用いて線形の関係式を生成することとしてもよい。もちろん、温度モニター値とＶＥＡＢ＿ＳＥＴとの関係はＥＡ部１４の特性に応じて定めることとしてよく、両者の関係は線形に限られず非線形であっても構わない。

図１０には、第２の実施形態に係る光通信モジュール１の４０ｋｍの光通信伝送特性ＴＤＰ（ｄＢ）を示した。図１０に示した例は、図９に示す温度モニター値とバイアス電圧設定値との関係に基づいて光通信伝送特性ＴＤＰを測定した例である。図１０に示されるように、ＥＡ部１４の温度を一定に保つ温度制御回路を具備していない光通信モジュール１であっても、４０ｋｍ光通信伝送特性について要求される仕様を満足することが可能となる。

また、上記の実施形態では、関係データには少なくとも温度モニター値とバイアス電圧設定値との関係を定めておくこととしたが、温度モニター値とバイアス電圧設定値に加えて、ＩＦ＿ＳＥＴ、Ｖｍｏｄ＿ＳＥＴ、Ｖｄｕｔ＿ＳＥＴのうち少なくとも１つとの関係を定めておくこととしてもよい。

第２の実施形態では、制御部５は、光出力強度ＰＦを以下の式（４）〜（６）に基づいて算出し、モニター値出力部３０に出力することとしてよい。
ＰＦ＝（Ａ_ｃｏｅｆ・Ｔｈ＿ｍｏｎ＋Ｂ_ｃｏｅｆ）・ＭＰＤ＿ｍｏｎ ・・・（４）
ここで、Ｔｈ＿ｍｏｎは、温度モニター部３２で検出された温度モニター値であり、ＭＰＤ＿ｍｏｎは、ＩＭＰＤモニター部２２で検出されたＭＰＤモニター値であることとする。また、Ａ_ｃｏｅｆ及びＢ_ｃｏｅｆは光通信モジュール毎に算出、設定する係数である。Ａ_ｃｏｅｆ及びＢ_ｃｏｅｆは例えば以下のようにして算出することとしてよい。

まず、温度条件が異なる２条件において、光通信モジュール１から出力される光出力強度を測定し、そのときの温度モニター値とＭＰＤモニター値とを記憶する。ここでは第１の条件において得られた温度モニター値、ＭＰＤモニター値、光出力強度をＴｈ１、ＭＰＤ１、ＰＦ１、第２の条件において得られた温度モニター値、ＭＰＤモニター値、光出力強度をＴｈ２、ＭＰＤ２、ＰＦ２とすると、Ａ_ｃｏｅｆとＢ_ｃｏｅｆはそれぞれ以下の式（５）、（６）により表される。
Ａ_ｃｏｅｆ＝（ＰＦ２／ＭＰＤ２−ＰＦ１／ＭＰＤ１）／（Ｔｈ２−Ｔｈ１） ・・・（５）
Ｂ_ｃｏｅｆ＝（ＰＦ２／ＭＰＤ２）−Ａ_ｃｏｅｆ・Ｔｈ２ ・・・（６）

図１１には、上記式（４）〜（６）に基づいて算出される光出力強度ＰＦと実際の光出力との比較結果を示した。図１１に示されるように、温度モニター値に基づいて算出された光出力強度は実際の光出力に十分対応するものとなっている。なお、本実施形態では、光出力強度ＰＦをＴｈ＿ｍｏｎの一次式と、ＭＰＤ＿ｍｏｎとを乗じて算出することとしたが、Ｔｈ＿ｍｏｎを含む式は多項式であっても構わない。なお、Ｔｈ＿ｍｏｎの式を多項式とする場合には、その次数に応じて温度条件が異なる条件数を増やしてＡ_ｃｏｅｆとＢ_ｃｏｅｆを算出することとする。

温度モニター部３２に要する電力及びスペースは、ＥＡ部１４の温度を一定に保つ温度制御回路に比べて小さいため、本発明の第２の実施形態によれば、温度制御回路を設けずに省電力、小型化が可能でかつ良好な光伝送特性を有した光通信モジュールを得ることができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば上記の実施形態では、ＩＦモニター値と温度モニター値を用いてバイアス電圧を制御することとしたが、ＩＦモニター値と温度モニター値に限らず、ＥＡ部１４に流れる電流等のＥＡ部１４の温度変化に相関するデータであれば他のデータを用いることとしてよい。

１ 光通信モジュール、５ 制御部、１０ 光モジュール、１２ レーザー部、１４ ＥＡ部、１６ ＭＰＤ、１８ 電流源、２０ ＩＦモニター部、２２ ＩＭＰＤモニター部、２４ 変調部、２６ バイアス電圧制御部、２８ メモリ、３０ モニター値出力部、３２ 温度モニター部。

Claims (9)

1. レーザーを発光するレーザー発光素子と、
   前記レーザー発光素子の後方光出力を受光する受光素子と、
   前記受光素子に流れる電流を検知するモニター手段と、
   変調信号とバイアス電圧とに基づいて変調した電圧に応じて前記レーザー発光素子により発光されるレーザーを吸収する電界吸収型光変調素子と、
   前記電界吸収型光変調素子の温度と相関して変化するデータを検出する検出手段と、
   少なくともバイアス電圧と前記データとの関係を定めたメモリに格納された関係データに基づいて、前記検出手段により検出されるデータに対応するバイアス電圧を設定する設定手段と、
   前記モニター手段により検知される前記受光素子に流れる電流と前記検出手段により検出されるデータに基づいて出力光強度を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された出力光強度を出力するモニター出力手段と、
   を含むことを特徴とする光通信モジュール。
2. 前記検出手段により検出されるデータは、前記電界吸収型光変調素子の温度と正の相関があり、
   前記関係データは、前記データが増加するにつれ、前記バイアス電圧が増加するように定める
   ことを特徴とする請求項１に記載の光通信モジュール。
3. 前記検出手段は、前記レーザー発光素子に供給される駆動電流を検出し、
   前記設定手段は、バイアス電圧と駆動電流との関係を定めた関係データに基づいて、前記検出手段により検出される駆動電流に対応するバイアス電圧を設定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信モジュール。
4. 前記検出手段は、前記光通信モジュールの温度を検出し、
   前記設定手段は、バイアス電圧と前記検出される温度との関係を定めた関係データに基づいて、前記検出手段により検出される温度に対応するバイアス電圧を設定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信モジュール。
5. 前記関係データは、前記レーザー発光素子に供給する電流を制御する電流設定値と前記検出される温度との関係を定め、
   前記設定手段は、前記検出手段により検出される温度に対応する電流設定値を設定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の光通信モジュール。
6. 前記算出手段は、前記検出手段により検出される駆動電流のモニター値をＩＦ＿ｍｏｎ、前記モニター手段により検知された電流を電圧変換したモニター値をＭＰＤ＿ｍｏｎとした場合に、前記光通信モジュールからの出力光強度ＰＦを以下の式（１）により算出し、
   ＰＦ＝（Ａ_ｃｏｅｆ・ＩＦ＿ｍｏｎ＋Ｂ_ｃｏｅｆ）・ＭＰＤ＿ｍｏｎ （１）
   それぞれ温度条件が異なる第１及び第２の条件において、第１の条件において得られた前記光通信モジュールからの光出力強度をＰＦ１、そのときのＩＦ＿ｍｏｎの値をＩＦ１、ＭＰＤ＿ｍｏｎの値をＭＰＤ１とし、第２の条件において得られた前記光通信モジュールからの光出力強度をＰＦ２、そのときのＩＦ＿ｍｏｎの値をＩＦ２、ＭＰＤ＿ｍｏｎの値をＭＰＤ２とした場合に、Ａ_ｃｏｅｆとＢ_ｃｏｅｆとはそれぞれ以下の式（２）及び（３）により算出される
   Ａ_ｃｏｅｆ＝（ＰＦ２／ＭＰＤ２−ＰＦ１／ＭＰＤ１）／（ＩＦ２−ＩＦ１） （２）
   Ｂ_ｃｏｅｆ＝（ＰＦ２／ＭＰＤ２）−Ａ_ｃｏｅｆ・ＩＦ２ （３）
   ことを特徴とする請求項３に記載の光通信モジュール。
7. 前記算出手段は、前記検出手段により検出される温度のモニター値をＴ＿ｍｏｎ、前記モニター手段により検知された電流を電圧変換したモニター値をＭＰＤ＿ｍｏｎとした場合に、前記光通信モジュールからの出力光強度ＰＦを以下の式（４）により算出し、
   ＰＦ＝（Ａ_ｃｏｅｆ・Ｔ＿ｍｏｎ＋Ｂ_ｃｏｅｆ）・ＭＰＤ＿ｍｏｎ （４）
   それぞれ温度条件が異なる第１及び第２の条件において、第１の条件において得られた前記光通信モジュールからの光出力強度をＰＦ１、そのときのＴ＿ｍｏｎの値をＴｈ１、ＭＰＤ＿ｍｏｎの値をＭＰＤ１とし、第２の条件において得られた前記光通信モジュールからの光出力強度をＰＦ２、そのときのＴ＿ｍｏｎの値をＴｈ２、ＭＰＤ＿ｍｏｎの値をＭＰＤ２とした場合に、Ａ_ｃｏｅｆとＢ_ｃｏｅｆとはそれぞれ以下の式（５）及び（６）により算出される
   Ａ_ｃｏｅｆ＝（ＰＦ２／ＭＰＤ２−ＰＦ１／ＭＰＤ１）／（Ｔｈ２−Ｔｈ１） （５）
   Ｂ_ｃｏｅｆ＝（ＰＦ２／ＭＰＤ２）−Ａ_ｃｏｅｆ・Ｔｈ２ （６）
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光通信モジュール。
8. 前記関係データは、変調信号の振幅、クロスポイント、及びバイアス電圧と前記検出されるデータとの関係を定め、
   前記設定手段は、前記検出手段により検出されるデータに対応する振幅、クロスポイント、及びバイアス電圧を設定する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光通信モジュール。
9. レーザーを発光するレーザー発光素子と、前記レーザー発光素子の後方光出力を受光する受光素子と、前記受光素子に流れる電流を検知するモニター手段と、変調信号とバイアス電圧とに基づいて変調した電圧に応じて前記レーザー発光素子により発光されるレーザーを吸収する電界吸収型光変調素子と、を含む光通信モジュールの制御方法であって、
   前記電界吸収型光変調素子の温度と相関して変化するデータを検出する検出ステップと、
   少なくともバイアス電圧と前記データとの関係を定めたメモリに格納された関係データに基づいて、前記検出ステップで検出されるデータに対応するバイアス電圧を設定する設定ステップと、
   前記モニター手段により検知される前記受光素子に流れる電流と前記検出ステップで検出されるデータに基づいて出力光強度を算出するステップと、
   前記算出された出力光強度を出力するステップと、
   を含むことを特徴とする光通信モジュールの制御方法。

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