JP6682766B2

JP6682766B2 - Submarine repeater, control method for submarine repeater, and control program for submarine repeater

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Publication number: JP6682766B2
Application number: JP2015052793A
Authority: JP
Inventors: 竹内　剛; 剛竹内
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2035-03-17
Also published as: JP2016174057A

Description

本発明は、出力装置の出力を安定化する出力制御装置、出力制御システム、出力制御方法、及び出力制御プログラムに関する。 The present invention relates to an output control device, an output control system, an output control method, and an output control program that stabilize the output of an output device.

光海底中継器は、光海底ケーブル経路中に設置され、減衰した信号光を光アンプにより増幅し、再送出する機能を有する。光アンプを励起するために、０．９８ｕｍ帯などの半導体励起ＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）が用いられる。光アンプ出力を安定させるため、励起ＬＤ光出力が常に一定となるように、ＬＤ光出力自動制御回路が用いられる。 The optical submarine repeater is installed in the optical submarine cable path, and has a function of amplifying the attenuated signal light by an optical amplifier and retransmitting it. A semiconductor pump LD (Laser Diode) such as a 0.98 um band is used to pump the optical amplifier. In order to stabilize the output of the optical amplifier, an LD light output automatic control circuit is used so that the pump LD light output is always constant.

図９は、ＬＤ光出力自動制御回路の例を示す回路図で、ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ（ＡＰＣ）回路とよばれる。ＡＰＣ回路では、まず、励起ＬＤの光出力パワーの一部が、励起ＬＤと同一パッケージ内に実装されたモニターＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）により受光される。その際、モニターＰＤには、励起ＬＤ光出力パワーとほぼ比例した光電流が流れ、モニターＰＤ負荷抵抗での電圧降下により、図９のＶｍｏｎ＿ＡＰＣの電位は低下する。ここで、図９の差動アンプは、あらかじめ与えられた基準電位Ｖｒｅｆ＿ＡＰＣと、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣを比較し、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣが基準電位Ｖｒｅｆ＿ＡＰＣよりも電位が高い場合には、トランジスタのベース電位Ｖｂを上げ、低い場合にはＶｂを下げる。この動作により、図９の差動アンプは、励起ＬＤの電流を増減させ、励起ＬＤの光出力パワーを制御する。すなわち、ＡＰＣ回路は、モニターＰＤにより励起ＬＤの光出力パワーをモニターし、モニター結果の電圧をＬＤ電流に対してフィードバックをかけることにより励起ＬＤの光出力パワーを一定に保とうとする制御回路である。 FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of an LD light output automatic control circuit, which is called an Auto Power Control (APC) circuit. In the APC circuit, first, a part of the optical output power of the pump LD is received by a monitor PD (Photo Diode) mounted in the same package as the pump LD. At that time, a photocurrent almost proportional to the pump LD light output power flows through the monitor PD, and the voltage drop across the monitor PD load resistance causes the potential of Vmon_APC in FIG. 9 to drop. Here, the differential amplifier of FIG. 9 compares a reference potential Vref_APC given in advance with Vmon_APC. When Vmon_APC is higher than the reference potential Vref_APC, the base potential Vb of the transistor is raised, and when it is low, the base potential Vb of the transistor is raised. Lowers Vb. By this operation, the differential amplifier in FIG. 9 increases or decreases the current of the pump LD and controls the optical output power of the pump LD. That is, the APC circuit is a control circuit that monitors the optical output power of the pumping LD by the monitor PD and feeds back the monitored voltage to the LD current to keep the optical output power of the pumping LD constant. .

次に、図１０は、ＬＤ光出力自動制御回路の別の例を示す回路図で、ＡｕｔｏＣｕｒｒｅｎｔＣｏｎｔｒｏｌ（ＡＣＣ）回路とよばれる。ＡＣＣ回路では、励起ＬＤに直列にＬＤ電流モニター抵抗が挿入され、そのモニター電位であるＶｍｏｎ＿ＡＣＣと、あらかじめ与えられた基準電位であるＶｒｅｆ＿ＡＣＣとが差動アンプにより比較される。図１０の差動アンプは、Ｖｍｏｎ＿ＡＣＣが基準電位Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣよりも電位が高い場合には、トランジスタのベース電位Ｖｂを上げ、低い場合にはＶｂを下げる。この動作により、図１０の差動アンプは、励起ＬＤの電流を増減させ、励起ＬＤの光出力パワーを制御する。すなわち、ＡＣＣ回路は、ＬＤ電流モニター抵抗により励起ＬＤの電流をモニターし、モニター結果の電圧をＬＤ電流自身に対してフィードバックをかけることにより励起ＬＤの光出力パワーを一定に保とうとする制御回路である。 Next, FIG. 10 is a circuit diagram showing another example of the LD light output automatic control circuit, which is called an Auto Current Control (ACC) circuit. In the ACC circuit, an LD current monitor resistor is inserted in series with the excitation LD, and the monitor potential Vmon_ACC and the reference potential Vref_ACC given in advance are compared by a differential amplifier. The differential amplifier of FIG. 10 raises the base potential Vb of the transistor when Vmon_ACC is higher than the reference potential Vref_ACC, and lowers Vb when it is low. By this operation, the differential amplifier in FIG. 10 increases or decreases the current of the pump LD and controls the optical output power of the pump LD. That is, the ACC circuit is a control circuit that monitors the current of the pumping LD by the LD current monitor resistor and feeds back the monitored voltage to the LD current itself to keep the optical output power of the pumping LD constant. is there.

ＡＰＣ回路では、励起ＬＤの光出力パワーがモニターされ、フィードバックがかけられる。そのため、長期的な使用により励起ＬＤが徐々に劣化し、同じ電流に対して得られる励起ＬＤの光出力パワー、すなわちＬＤの効率が低下した場合にも、励起ＬＤ光出力パワーを一定に保つことができるという利点がある。しかしながら、ＡＰＣ回路では、モニターＰＤを介した複雑なフィードバックループが用いられるため、短い時間スケールでは、励起ＬＤ光出力パワーが安定しにくい場合があるという問題点がある。 In the APC circuit, the optical output power of the pump LD is monitored and fed back. Therefore, even if the pump LD gradually deteriorates due to long-term use and the optical output power of the pump LD obtained for the same current, that is, the efficiency of the LD decreases, the pump LD optical output power should be kept constant. The advantage is that However, in the APC circuit, since a complicated feedback loop via the monitor PD is used, there is a problem that the pump LD light output power may be difficult to stabilize on a short time scale.

一方、ＡＣＣ回路では、モニターＰＤが用いられず、シンプルなフィードバックループが構成されている。そのため、短い時間スケールでは、励起ＬＤ光出力パワーが安定しやすいという利点がある。しかしながら、ＡＣＣ回路では、ＬＤ光出力がモニターされないため、長期的な使用による励起ＬＤの効率低下に対するフィードバックがかからず、励起ＬＤ光出力パワーが一定に保たれないという問題点がある。 On the other hand, in the ACC circuit, the monitor PD is not used and a simple feedback loop is configured. Therefore, there is an advantage that the pump LD light output power is easily stabilized on a short time scale. However, in the ACC circuit, since the LD light output is not monitored, there is a problem that the pump LD light output power cannot be kept constant because no feedback is given to a decrease in the efficiency of the pump LD due to long-term use.

ＬＤの出力の安定性を向上させる技術の一例が、特許文献１に開示されている。 Patent Document 1 discloses an example of a technique for improving the output stability of an LD.

特許文献１のレーザ出力制御装置は、ＬＤと、ＰＤと、ＡＭＰ１と、ＡＭＰ２と、抵抗Ｒ２と、調整用抵抗Ｒ１と、ボリューム抵抗ＶＲと、コンデンサＣと、スイッチＳＷとを含む。ＰＤは、ＬＤの光出力を検出する。ＡＭＰ２は、モニター電圧Ｖｍとリファレンス電圧Ｖｒｅｆとを入力して比較結果を出力するオペアンプである。抵抗Ｒ２は、電圧Ｖｍを生成させる。調整用抵抗Ｒ１は、ＬＤの駆動電流Ｉｏｐを調整するともに、Ｉｏｐのモニター電圧を生成させる。ボリューム抵抗ＶＲは、電圧Ｖｒｅｆを生成させる。コンデンサＣは、電圧Ｖｒｅｆが電圧Ｖｍより小さい場合に充電され、大きい場合に放電される。スイッチＳＷは、コンデンサＣとＡＭＰ２の出力との間の電気的な接続を開閉させる。ＡＭＰ１は、コンデンサＣに保持された電圧に対して、Ｉｏｐのモニター電圧の負のフィードバックを行い、駆動電流Ｉｏｐを制御する。 The laser output control device of Patent Document 1 includes an LD, a PD, an AMP1, an AMP2, a resistor R2, an adjusting resistor R1, a volume resistor VR, a capacitor C, and a switch SW. The PD detects the optical output of the LD. The AMP2 is an operational amplifier that inputs the monitor voltage Vm and the reference voltage Vref and outputs the comparison result. The resistor R2 generates the voltage Vm. The adjustment resistor R1 adjusts the drive current Iop of the LD and also generates a monitor voltage of Iop. The volume resistor VR generates the voltage Vref. The capacitor C is charged when the voltage Vref is smaller than the voltage Vm, and discharged when it is larger. The switch SW opens and closes an electrical connection between the capacitor C and the output of the AMP2. The AMP1 performs negative feedback of the monitor voltage of Iop with respect to the voltage held in the capacitor C, and controls the drive current Iop.

特許文献１のレーザ出力制御装置は、以下のように動作する。特許文献１のレーザ出力制御装置は、レーザパワーの調整時にまず、スイッチＳＷを閉結させ、比較結果に基づいてコンデンサＣの充放電を行い、Ｖｒｅｆ＝Ｖｍになるように自動的にコンデンサＣの電圧を調整する。次に、特許文献１のレーザ出力制御装置は、Ｖｒｅｆ＝Ｖｍとなった後にスイッチＳＷを開放してコンデンサＣの電圧を保持させる。 The laser output control device of Patent Document 1 operates as follows. The laser output control device of Patent Document 1 first closes the switch SW when adjusting the laser power, charges and discharges the capacitor C based on the comparison result, and automatically adjusts the capacitor C so that Vref = Vm. Adjust the voltage. Next, the laser output control device of Patent Document 1 opens the switch SW to hold the voltage of the capacitor C after Vref = Vm.

上記の動作の結果、特許文献１のレーザ出力制御装置では、コンデンサＣはＬＤの目標レーザパワーを指示する電圧を保持し、ＡＭＰ１はＩｏｐの負のフィードバック制御を行う。これにより、特許文献１のレーザ出力制御装置は、ＬＤの出力の安定性を向上させる。 As a result of the above operation, in the laser output control device of Patent Document 1, the capacitor C holds the voltage indicating the target laser power of the LD, and the AMP1 performs the negative feedback control of Iop. As a result, the laser output control device of Patent Document 1 improves the stability of the LD output.

ＬＤの寿命を延長させる技術の一例が、特許文献２に開示されている。 Patent Document 2 discloses an example of a technique for extending the life of an LD.

特許文献２の光出力制御装置は、ＬＤと、駆動手段と、光出力検出手段と、駆動電流検出手段と、劣化判定手段と、光出力調整値発生手段と、光出力制御手段とを含む。駆動手段は、ＬＤを駆動する。光出力検出手段は、ＬＤの光出力を検出する。駆動電流検出手段は、ＬＤの駆動電流を検出する。劣化判定手段は、光出力と駆動電流とからＬＤの劣化を判定する。光出力調整値発生手段は、判定結果に基づいてＬＤの光出力調整値を生成する。光出力制御手段は、光出力目標値と光出力調整値と光出力により、ＬＤの光出力の大きさを制御する信号を駆動手段に出力する。 The light output control device of Patent Document 2 includes an LD, a drive unit, a light output detection unit, a drive current detection unit, a deterioration determination unit, a light output adjustment value generation unit, and a light output control unit. The drive means drives the LD. The light output detecting means detects the light output of the LD. The drive current detection means detects the drive current of the LD. The deterioration determining means determines the deterioration of the LD based on the optical output and the drive current. The light output adjustment value generating means generates the light output adjustment value of the LD based on the determination result. The light output control means outputs a signal for controlling the magnitude of the light output of the LD to the driving means based on the light output target value, the light output adjustment value, and the light output.

特許文献２の光出力制御装置は、以下のように動作する。光出力調整値発生手段は、劣化判定手段の判定結果に応じて、以下のように光出力調整値を出力する。
（ａ）ＬＤの光出力の駆動電流に対する増加率が基準値より大きいときには“０”の光出力調整値を出力する。
（ｂ）ＬＤの光出力の駆動電流に対する増加率が基準値より小さいときには、増加率と基準値との差分に比例した量の光出力調整値を出力する。 The light output control device of Patent Document 2 operates as follows. The light output adjustment value generating means outputs the light output adjustment value as follows according to the determination result of the deterioration determining means.
(A) When the increase rate of the optical output of the LD with respect to the drive current is larger than the reference value, the optical output adjustment value of "0" is output.
(B) When the increase rate of the light output of the LD with respect to the drive current is smaller than the reference value, the light output adjustment value is output in an amount proportional to the difference between the increase rate and the reference value.

上記の動作の結果、特許文献２の光出力制御装置は、経年変化による劣化のために増加率が小さくなった場合に、光出力目標値をすこしずつ下げて、ＬＤの駆動電流を下げる。これにより、特許文献２の光出力制御装置は、経年変化によるＬＤの光出力低下が発生した際に、ＬＤの寿命を延長させる。 As a result of the above operation, the optical output control device of Patent Document 2 slightly lowers the optical output target value to reduce the drive current of the LD when the increase rate becomes small due to deterioration due to aging. As a result, the light output control device of Patent Document 2 extends the life of the LD when the light output of the LD decreases due to aging.

特開２００１−２３０４８４Japanese Patent Laid-Open No. 2001-230484 特開２００９−２１２８７Japanese Patent Laid-Open No. 2009-21287

ＬＤのような出力装置では、装置仕様毎に入出力特性の経時変化が異なる。そのため、入出力特性の経時変化が発生した際の出力制御方法は、装置仕様毎に設計できることが望ましい。 In an output device such as an LD, a change in input / output characteristics over time varies depending on device specifications. Therefore, it is desirable that the output control method when the input / output characteristics change with time can be designed for each device specification.

しかしながら、特許文献１の技術や特許文献２の技術の技術では、１つの目標レーザパワーを出力するようにＬＤの出力制御が行われる。従って、特許文献１の技術や特許文献２の技術では、出力装置の装置仕様毎に出力制御方法を予め設定することができないという問題がある。
（発明の目的）
本発明の主たる目的は、長期的な使用による出力装置の入出力特性の経時変化による出力変動時の動作を予め設定できる出力制御装置、出力制御システム、出力制御方法、および出力制御プログラムを提供することにある。 However, in the technique of Patent Document 1 and the technique of Patent Document 2, the output control of the LD is performed so as to output one target laser power. Therefore, the technique of Patent Document 1 and the technique of Patent Document 2 have a problem that the output control method cannot be set in advance for each device specification of the output device.
(Purpose of the invention)
A main object of the present invention is to provide an output control device, an output control system, an output control method, and an output control program capable of presetting an operation at the time of output fluctuation due to a change in input / output characteristics of the output device due to long-term use. Especially.

本発明の出力制御装置は、外部の出力装置の第１の出力値を監視する外部のセンサからの第１の信号に基づいて、出力装置の複数の目標入力値候補から１つの目標入力値候補を選択し、選択した目標入力値候補に対応する第２の信号を出力装置へ出力する装置入力切替手段を備えることを特徴とする。 The output control device of the present invention, based on the first signal from the external sensor that monitors the first output value of the external output device, selects one target input value candidate from the plurality of target input value candidates of the output device. And a device input switching means for outputting a second signal corresponding to the selected target input value candidate to the output device.

本発明の出力制御システムは、出力装置と、出力装置の第１の出力値を監視するセンサと、センサからの第１の信号に基づいて、出力装置の複数の目標入力値候補から１つの目標入力値候補を選択し、選択した目標入力値候補に対応する第２の信号を出力装置へ出力する装置入力切替手段を含む出力制御装置とを備えることを特徴とする。 The output control system of the present invention is based on an output device, a sensor for monitoring a first output value of the output device, and a first signal from the sensor, and one target from a plurality of target input value candidates of the output device. An output control device including a device input switching means for selecting an input value candidate and outputting a second signal corresponding to the selected target input value candidate to the output device.

本発明の出力制御方法は、外部の出力装置の第１の出力値を監視する外部のセンサからの第１の信号に基づいて、出力装置の複数の目標入力値候補から１つの目標入力値候補を選択し、選択した目標入力値候補に対応する第２の信号を出力装置へ出力することを特徴とする。 According to the output control method of the present invention, one target input value candidate is selected from a plurality of target input value candidates of the output device based on the first signal from the external sensor that monitors the first output value of the external output device. Is selected, and the second signal corresponding to the selected target input value candidate is output to the output device.

本発明の出力制御プログラムは、外部の出力装置の第１の出力値を監視する外部のセンサからの第１の信号に基づいて、出力装置の複数の目標入力値候補から１つの目標入力値候補を選択し、選択した目標入力値候補に対応する第２の信号を出力装置へ出力する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。 The output control program of the present invention is based on a first signal from an external sensor that monitors a first output value of an external output device, and a target input value candidate from a plurality of target input value candidates of the output device. Is selected, and the computer is caused to execute a process of outputting a second signal corresponding to the selected target input value candidate to the output device.

本発明によれば、長期的な使用による出力装置の入出力特性の経時変化による出力変動時の動作を予め設定することができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to preset the operation when the output changes due to the change over time of the input / output characteristics of the output device due to long-term use.

本発明の第１の実施形態の出力制御装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the output control apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の出力制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the output control apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の出力制御装置の処理の具体例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific example of a process of the output control apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態の出力制御装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the output control apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態のＬＤ光出力自動制御回路の構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the LD light output automatic control circuit of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態のＬＤ光出力自動制御回路の動作を説明するための図で、ある。It is a figure for demonstrating operation | movement of the LD optical output automatic control circuit of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路の構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the Vref_ACC selection circuit of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the Vref_ACC selection circuit of the 3rd Embodiment of this invention. ＬＤ光出力自動制御回路の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example of LD light output automatic control circuit. ＬＤ光出力自動制御回路の別の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another example of an LD light output automatic control circuit.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
（第１の実施形態）
本実施形態における構成について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings, the same constituents will be given the same reference numeral, and the description thereof will not be repeated.
(First embodiment)
The configuration of this embodiment will be described.

図１は、本発明の第１の実施形態における出力制御装置１００の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の出力制御装置１００は、外部のセンサ９００の出力を入力し、外部の出力装置８００の入力を出力する。センサ９００は、出力装置８００の出力をモニターし、出力装置８００のモニター信号を出力する。出力制御装置１００は、装置入力切替手段１１０を含む。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an output control device 100 according to the first embodiment of the present invention. The output control device 100 of the present embodiment inputs the output of the external sensor 900 and outputs the input of the external output device 800. The sensor 900 monitors the output of the output device 800 and outputs a monitor signal of the output device 800. The output control device 100 includes a device input switching unit 110.

装置入力切替手段１１０は、入力に応じて、出力装置８００の複数の入力値候補から、１つの入力値候補を選択して、出力する。なお、装置入力切替手段１１０は、入力に関する特定の閾値において、特定の入力値候補から別の特定の入力値候補を出力するよう遷移するように予め設定される。また、装置入力切替手段１１０は、複数の閾値に対して、複数回の遷移を行ってもよい。複数回の遷移を行う場合には、装置入力切替手段１１０は、ヒステリシス特性を有する。すなわち、装置入力切替手段１１０は、ある閾値に関して遷移を行った後には、同じ閾値に関する遷移を行わない。 The device input switching unit 110 selects one input value candidate from the plurality of input value candidates of the output device 800 according to the input and outputs it. It should be noted that the device input switching means 110 is preset so as to transition from a specific input value candidate to another specific input value candidate at a specific threshold value related to input. Further, the device input switching unit 110 may make a plurality of transitions with respect to a plurality of thresholds. When making transitions a plurality of times, the device input switching means 110 has a hysteresis characteristic. That is, the device input switching unit 110 does not perform the transition regarding the same threshold after performing the transition regarding a certain threshold.

次に、本実施形態における動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.

図２は、本発明の第１の実施形態における出力制御装置１００の動作を示すフローチャートである。具体的には、図２は、出力制御装置１００の装置入力切替手段１１０の動作を示すフローチャートである。なお、図２に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。 FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the output control device 100 according to the first embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the device input switching means 110 of the output control device 100. Note that the flowchart shown in FIG. 2 and the following description are examples, and the order of processing, the processing may be returned, or the processing may be repeated depending on the processing to be appropriately obtained.

装置入力切替手段１１０は、初期状態では、初期値として所定の入力値候補を選択して、出力装置８００の入力として出力する（ステップＳ１１０）。 In the initial state, the device input switching means 110 selects a predetermined input value candidate as an initial value and outputs it as an input to the output device 800 (step S110).

装置入力切替手段１１０は、センサ９００からの入力を監視し、入力が第１段階の閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。入力が第１段階の閾値を超えなければ（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、装置入力切替手段１１０は、ステップＳ１２０の処理を繰り返す。入力が第１段階の閾値を超えると（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、予め定められた第１段階の入力値候補を選択して、出力装置８００の入力として出力する（ステップＳ１３０）。 The device input switching unit 110 monitors the input from the sensor 900 and determines whether the input exceeds the threshold value of the first stage (step S120). If the input does not exceed the threshold value of the first stage (step S120: No), the device input switching means 110 repeats the process of step S120. When the input exceeds the threshold of the first step (step S120: Yes), a predetermined first step input value candidate is selected and output as the input of the output device 800 (step S130).

なお、装置入力切替手段１１０は、２回の遷移を行う場合には、ステップＳ１３０の処理に続いて、別の入力値候補である第２段階の閾値及び第２段階の入力値候補について、ステップＳ１２０およびステップＳ１３０と同様の処理を行う。装置入力切替手段１１０は、３回以上の遷移を行う場合には、別の閾値及び別の入力値候補について、更に、ステップＳ１２０およびステップＳ１３０と同様の処理を行う。 When the device input switching unit 110 makes two transitions, following the process of step S130, the device input switching unit 110 performs steps for another input value candidate, that is, the second stage threshold value and the second stage input value candidate. The same processing as S120 and step S130 is performed. When the device input switching unit 110 makes three or more transitions, the device input switching unit 110 further performs the same process as in step S120 and step S130 for another threshold value and another input value candidate.

次に、本実施形態における処理の具体例について説明する。 Next, a specific example of the processing in this embodiment will be described.

図３は、本発明の第１の実施形態の出力制御装置１００の処理の具体例を説明するための図である。図３（ａ）は、横軸が出力装置８００の出力の大きさ、縦軸が時間であるグラフである。図３（ｂ）は、横軸がセンサ９００からの入力に対応する出力装置８００の出力の大きさ、縦軸が出力制御装置１００により出力される出力装置８００の入力であるグラフである。 FIG. 3 is a diagram for explaining a specific example of processing of the output control device 100 according to the first embodiment of this invention. FIG. 3A is a graph in which the horizontal axis represents the output magnitude of the output device 800 and the vertical axis represents time. FIG. 3B is a graph in which the horizontal axis represents the output magnitude of the output device 800 corresponding to the input from the sensor 900, and the vertical axis represents the input of the output device 800 output by the output control device 100.

初期状態において、出力制御装置１００の状態（以下、「動作点」という）は、（１）の位置にある。すなわち、装置入力の初期値は“初期入力”であり、装置出力の初期値は“初期出力”である。 In the initial state, the state of the output control device 100 (hereinafter referred to as “operating point”) is at the position (1). That is, the initial value of the device input is “initial input” and the initial value of the device output is “initial output”.

次に、長期的な使用により、出力装置８００が徐々に劣化すると、動作点は（１）の位置から（２）の位置に向かって徐々に移動する。すなわち、出力装置８００が徐々に劣化すると、出力装置８００の出力の大きさは徐々に低下し、出力装置８００の出力の大きさの低下に伴い入力の大きさは徐々に減少する。一方、装置入力は、装置出力の変化によらず一定値“初期入力”に保たれる。 Next, when the output device 800 gradually deteriorates due to long-term use, the operating point gradually moves from the position (1) to the position (2). That is, when the output device 800 gradually deteriorates, the output magnitude of the output device 800 gradually decreases, and the input magnitude gradually decreases as the output magnitude of the output device 800 decreases. On the other hand, the device input is kept at a constant value "initial input" regardless of changes in the device output.

次に、出力装置８００の劣化がさらに進むと、装置出力の大きさは、“第１段階閾値”に達する（（２）の位置）。このとき、装置入力切替手段１１０は、装置入力を“初期入力”から、より大きい“第１段階入力”に切り替える。すなわち、動作点は（２）の位置から（３）の位置へ移動する。ここで、装置入力が、より大きい値に切り替わったため、出力装置８００の入力は増加する。それに伴い、出力装置８００の出力の大きさは増加する。なお、装置出力の大きさが“第１段階出力”にまで増加する理由は、出力装置８００の入出力特性の劣化特性に基づいて、装置出力の大きさが“第１段階出力”になるように、“第１段階閾値”と“第１段階出力”の値の組が予め選択されるためである。 Next, when the output device 800 further deteriorates, the size of the device output reaches the "first stage threshold value" (position (2)). At this time, the device input switching means 110 switches the device input from the "initial input" to the larger "first stage input". That is, the operating point moves from the position (2) to the position (3). Here, since the device input is switched to a larger value, the input of the output device 800 increases. Along with this, the magnitude of the output of the output device 800 increases. It should be noted that the reason why the magnitude of the device output increases to the “first stage output” is that the magnitude of the device output becomes the “first stage output” based on the deterioration characteristic of the input / output characteristics of the output device 800. This is because the set of values of the "first-step threshold value" and the "first-step output" is selected in advance.

以上説明したように、本実施形態の出力制御装置１００では、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣの特定の閾値において、特定のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ出力値から別の特定のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ出力値を出力するよう遷移するように、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣの特定の閾値と別の特定のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ出力値との組が予め設定される。従って、本実施形態の出力制御装置１００では、長期的な使用による出力装置８００の入出力特性の経時変化による出力変動時の動作を予め設定することができる。 As described above, in the output control device 100 of the present embodiment, at the specific threshold value of Vmon_APC, the specific threshold value of Vmon_APC is changed such that the specific Vref_ACC output value is changed to another specific Vref_ACC output value. And another specific Vref_ACC output value are preset. Therefore, in the output control device 100 of the present embodiment, it is possible to preset the operation when the output changes due to the change over time of the input / output characteristics of the output device 800 due to long-term use.

また、本実施形態の出力制御装置１００では、長期的な使用による出力装置８００の入出力特性の経時変化が発生しても、出力装置８００の出力は所定の範囲に制限される。従って、本実施形態の出力制御装置１００では、長期的な使用による出力装置の入出力特性の経時変化による出力変動が抑制される。
（第２の実施形態）
次に、上述した第１の実施形態を基本とする本発明の第２の実施形態の出力制御装置について説明する。本実施形態の出力制御装置は、出力の負のフィードバック制御を行う。以下の説明において、第１の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。 Further, in the output control device 100 of the present embodiment, even if the input / output characteristics of the output device 800 change over time due to long-term use, the output of the output device 800 is limited to a predetermined range. Therefore, in the output control device 100 of the present embodiment, the output fluctuation due to the temporal change of the input / output characteristics of the output device due to long-term use is suppressed.
(Second embodiment)
Next, an output control device of the second embodiment of the present invention based on the above-described first embodiment will be described. The output control device of this embodiment performs negative feedback control of the output. In the following description, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description will be omitted as appropriate.

本実施形態における構成について説明する。 The configuration of this embodiment will be described.

図４は、本発明の第２の実施形態の出力制御装置２００の構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the output control device 200 according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態の出力制御装置２００は、装置入力切替手段１００と、フィードバック制御手段１２０とを含む。 The output control device 200 of the present embodiment includes a device input switching unit 100 and a feedback control unit 120.

装置入力切替手段１００は、本発明の第１の実施形態における出力制御装置１００の装置入力切替手段１００と同じである。 The device input switching unit 100 is the same as the device input switching unit 100 of the output control device 100 according to the first embodiment of the present invention.

フィードバック制御手段１２０は、出力装置８００に対する入力値をモニターし、フィードバックループ１３０を介して、モニターした値をフィードバック制御手段１２０の入力にフィードバックする。なお、フィードバックは負のフィードバックである。また、フィードバック制御については、当業者に広く知られているので、ここでは詳細に説明しない。 The feedback control means 120 monitors the input value to the output device 800 and feeds back the monitored value to the input of the feedback control means 120 via the feedback loop 130. The feedback is negative feedback. Further, feedback control is widely known to those skilled in the art and will not be described in detail here.

フィードバック制御手段１２０は、入力に対する出力の負のフィードバックを行う。従って、装置入力切替手段２００では、装置入力切替手段１００に比べて、短い時間スケールでの出力の安定性が向上する。その結果、出力装置８００の短い時間スケールでの出力の安定性が向上する。 The feedback control means 120 provides negative feedback of the output with respect to the input. Therefore, in the device input switching means 200, the stability of the output on a short time scale is improved as compared with the device input switching means 100. As a result, the output stability of the output device 800 on a short time scale is improved.

以上説明したように、本実施形態の出力制御装置２００は、本発明の第１の実施形態の装置入力切替手段１１０を含む。従って、本実施形態の出力制御装置２００は、本発明の第１の実施形態の出力制御装置１００と同じ効果を有する。 As described above, the output control device 200 of the present embodiment includes the device input switching means 110 of the first embodiment of the present invention. Therefore, the output control device 200 of the present embodiment has the same effect as the output control device 100 of the first embodiment of the present invention.

また、本実施形態の出力制御装置２００では、出力装置８００に対する入力がモニターされ、モニター値による負のフィードバック制御が行われる。従って、本実施形態の出力制御装置２００では、短い時間スケールでの出力装置の出力の安定性が向上する。
（第３の実施形態）
次に、上述した第２の実施形態を基本とする本発明の第３の実施形態の出力制御回路について説明する。本実施形態の出力制御回路は、ＬＤの光出力パワーを制御する。本実施形態の出力制御回路は、出力装置である励起ＬＤとセンサであるモニターＰＤを含む。以下の説明において、第２の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。 Further, in the output control device 200 of the present embodiment, the input to the output device 800 is monitored, and the negative feedback control based on the monitor value is performed. Therefore, in the output control device 200 of the present embodiment, the stability of the output of the output device on a short time scale is improved.
(Third Embodiment)
Next, an output control circuit of the third embodiment of the present invention based on the above-described second embodiment will be described. The output control circuit of this embodiment controls the optical output power of the LD. The output control circuit of this embodiment includes an excitation LD that is an output device and a monitor PD that is a sensor. In the following description, the same components as those in the second embodiment will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted as appropriate.

図５は、本発明の第３の実施形態のＬＤ光出力自動制御回路３００の構成の一例を示す回路図である。本実施形態のＬＤ光出力自動制御回路３００は、装置入力切替手段であるＶｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０、励起ＬＤ３８０、ＬＤ電流モニター抵抗３６０、モニターＰＤ３９０、モニターＰＤ負荷抵抗３７０、及びフィードバック制御手段であるＬＤ電流制御回路３２０を含む。ＬＤ電流制御回路３２０は、差動アンプ３２１、及びトランジスタ３２２を含む。差動アンプ３２１は、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の出力と、励起ＬＤ３８０とＬＤ電流モニター抵抗３６０の接続点３３０の電位とを差動入力する。また、トランジスタ３２２は、ベースが差動アンプ３２１の出力に接続される。なお、「＋」、「−」はそれぞれ、正、負の定電圧源を示す。 FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of an LD light output automatic control circuit 300 according to the third embodiment of the present invention. The LD light output automatic control circuit 300 of the present embodiment includes a Vref_ACC selection circuit 310 which is a device input switching unit, an excitation LD 380, an LD current monitor resistor 360, a monitor PD 390, a monitor PD load resistor 370, and an LD current which is a feedback control unit. A control circuit 320 is included. The LD current control circuit 320 includes a differential amplifier 321 and a transistor 322. The differential amplifier 321 differentially inputs the output of the Vref_ACC selection circuit 310 and the potential of the connection point 330 between the excitation LD 380 and the LD current monitor resistor 360. The base of the transistor 322 is connected to the output of the differential amplifier 321. It should be noted that “+” and “−” indicate positive and negative constant voltage sources, respectively.

差動アンプ３２１の基準電位を「Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ」、モニターＰＤ負荷抵抗３７０の定電圧側でない側の電位を「Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣ」、ＬＤ電流モニター抵抗３６０の定電圧側でない側の電位を「Ｖｍｏｎ＿ＡＣＣ」、トランジスタのベース電位を「Ｖｂ」で示す。 The reference potential of the differential amplifier 321 is “Vref_ACC”, the potential on the non-constant voltage side of the monitor PD load resistor 370 is “Vmon_APC”, the potential on the non-constant voltage side of the LD current monitor resistor 360 is “Vmon_ACC”, and The base potential is indicated by "Vb".

Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０は、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣに応じて、複数の電位候補（Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、…）から、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣの値を選択して、出力する。なお、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０では、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣの特定の閾値（Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、…）において、特定のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ出力値（Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ０、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ１、…）から別の特定のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ出力値（Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ１、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ２、…）を出力するよう遷移するように、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣの特定の閾値と別の特定のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ出力値との組が予め設定される。 The Vref_ACC selection circuit 310 selects the value of Vref_ACC from a plurality of potential candidates (Vth1, Vth2, ...) According to Vmon_APC and outputs it. In the Vref_ACC selection circuit 310, a specific Vref_ACC output value (Vref_ACC0, Vref_ACC1, ...) At the specific threshold value (Vth1, Vth2, ...) Of Vmon_APC, another specific Vref_ACC output value (Vref_ACC1, Vref_ACC2, ...). A set of a specific threshold value of Vmon_APC and another specific Vref_ACC output value is preset so as to make a transition to output.

励起ＬＤ３８０は、入力された電流に応じた光出力パワーで発光する。なお、同一の入力電流に対して出力される、励起ＬＤ３８０の光出力パワーは、長い時間スケールでは、時間の経過とともに減少するように劣化する。 The pumping LD 380 emits light with optical output power according to the input current. It should be noted that the optical output power of the pumping LD 380 output for the same input current deteriorates so as to decrease with the passage of time on a long time scale.

ＬＤ電流モニター抵抗３６０は、一端が正の定電圧源に接続され、他端が励起ＬＤ３８０に直列に接続される。 The LD current monitor resistor 360 has one end connected to a positive constant voltage source and the other end connected in series to the pump LD 380.

モニターＰＤ３９０は、励起ＬＤ３８０の出力光の一部を入力するように設置される。モニターＰＤ３９０は、励起ＬＤ３８０の出力光のパワーに応じた出力電流を発生する。 The monitor PD 390 is installed so as to input a part of the output light of the pumping LD 380. The monitor PD 390 generates an output current according to the power of the output light of the pumping LD 380.

モニターＰＤ負荷抵抗３７０は、一端が正の定電圧源に接続され、他端がモニターＰＤ３９０に直列に接続される。 The monitor PD load resistor 370 has one end connected to a positive constant voltage source and the other end connected in series to the monitor PD 390.

ＬＤ電流制御回路３２０は、Ｖｍｏｎ＿ＡＣＣがＶｒｅｆ＿ＡＣＣに一致するように、励起ＬＤ３８０の入力電流を制御する。 The LD current control circuit 320 controls the input current of the pump LD 380 so that Vmon_ACC matches Vref_ACC.

差動アンプ３２１は、Ｖｍｏｎ＿ＡＣＣのＶｒｅｆ＿ＡＣＣに対する差に応じた電位Ｖｂを出力する。 The differential amplifier 321 outputs a potential Vb according to the difference between Vmon_ACC and Vref_ACC.

トランジスタ３２２は、Ｖｂに応じた電流を励起ＬＤ３８０に流す。 The transistor 322 causes a current corresponding to Vb to flow in the excitation LD 380.

図６は、本発明の第３の実施形態のＬＤ光出力自動制御回路３００の動作を説明するための図である。図６（ａ）は、横軸が励起ＬＤ光出力パワー、縦軸が時間であるグラフである。図６（ｂ）は、横軸がＶｍｏｎ＿ＡＰＣ、縦軸がＶｒｅｆ＿ＡＣＣであるグラフである。 FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the LD light output automatic control circuit 300 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6A is a graph in which the horizontal axis represents the pump LD light output power and the vertical axis represents time. FIG. 6B is a graph in which the horizontal axis represents Vmon_APC and the vertical axis represents Vref_ACC.

初期状態において、ＬＤ光出力自動制御回路３００の状態（以下、「動作点」という）は、（１）の位置にある。すなわち、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣの初期値はＶｒｅｆ＿ＡＣＣ０であり、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣの初期値はＶ０である。 In the initial state, the state of the LD light output automatic control circuit 300 (hereinafter, referred to as “operating point”) is at the position (1). That is, the initial value of Vref_ACC is Vref_ACC0, and the initial value of Vmon_APC is V0.

次に、長期的な使用により、励起ＬＤ３８０が徐々に劣化すると、動作点は（１）の位置から（２）の位置に向かって徐々に移動する。すなわち、励起ＬＤ３８０が徐々に劣化すると、光出力パワーは徐々に低下し、励起ＬＤ３８０の光出力パワーの低下に伴いＶｍｏｎ＿ＡＰＣは徐々に上昇する。一方、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣは、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣの変化によらず一定値Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ０に保たれる。 Next, when the pump LD 380 is gradually deteriorated due to long-term use, the operating point gradually moves from the position (1) to the position (2). That is, when the pumping LD 380 gradually deteriorates, the optical output power gradually decreases, and Vmon_APC gradually increases as the optical output power of the pumping LD 380 decreases. On the other hand, Vref_ACC is maintained at a constant value Vref_ACC0 regardless of changes in Vmon_APC.

次に、励起ＬＤ３８０の劣化がさらに進むと、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣは、Ｖｔｈ１に達する（（２）の位置）。このとき、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０は、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣをＶｒｅｆ＿ＡＣＣ０から、より低い電位であるＶｒｅｆ＿ＡＣＣ１に切り替える。すなわち、動作点は（２）の位置から（３）の位置へ移動する。ここで、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣが、より低い値に切り替わったため、励起ＬＤ３８０に流れる電流が増加する。それに伴い、励起ＬＤ３８０の光出力パワーは、増加し、劣化前の値に戻り（（３）の位置から（４）の位置へ）、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣはＶ０に戻る。なお、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０は、ヒステリシス特性を有する。すなわち、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣが低下してもＶｔｈ１’以下に達しないため、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣは、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ１に保たれる。また、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣがＶ０に戻る理由は、励起ＬＤ３８０の入出力特性の劣化特性に基づいて、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣがＶ０に戻るように、Ｖｔｈ１とＶｒｅｆ＿ＡＣＣ１の値の組が予め選択されるためである。 Next, when the excitation LD 380 further deteriorates, Vmon_APC reaches Vth1 (position (2)). At this time, the Vref_ACC selection circuit 310 switches Vref_ACC from Vref_ACC0 to Vref_ACC1 which is a lower potential. That is, the operating point moves from the position (2) to the position (3). Here, since Vref_ACC is switched to a lower value, the current flowing through the pumping LD 380 increases. Along with this, the optical output power of the pumping LD 380 increases, returns to the value before deterioration (from the position (3) to the position (4)), and Vmon_APC returns to V0. Note that the Vref_ACC selection circuit 310 has a hysteresis characteristic. That is, Vref_ACC is maintained at Vref_ACC1 because Vth_APC does not reach Vth1 'or lower even if Vmon_APC decreases. The reason why Vmon_APC returns to V0 is that the set of values of Vth1 and Vref_ACC1 is preselected so that Vmon_APC returns to V0 based on the deterioration characteristic of the input / output characteristics of the pumping LD 380.

次に、励起ＬＤ３８０の劣化がさらに進むと、動作点は（４）の位置から（５）の位置に向かって移動し、（５）の位置に達する。すなわ、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣが、Ｖｔｈ２に達する。このとき、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０は、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣをＶｒｅｆ＿ＡＣＣ１から、より低い電位であるＶｒｅｆ＿ＡＣＣ２に切り替える。これにより、励起ＬＤ３８０の光出力パワーは増加し、劣化前の値に戻り（（５）の位置から（６）の位置を経て（７）の位置へ）、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣはＶ０に戻る。なお、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣがＶ０に戻る理由は、励起ＬＤ３８０の入出力特性の劣化特性に基づいて、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣがＶ０に戻るように、Ｖｔｈ２とＶｒｅｆ＿ＡＣＣ２の値の組が予め選択されるためである。 Next, when the deterioration of the excitation LD 380 progresses further, the operating point moves from the position (4) to the position (5) and reaches the position (5). That is, Vmon_APC reaches Vth2. At this time, the Vref_ACC selection circuit 310 switches Vref_ACC from Vref_ACC1 to Vref_ACC2 which is a lower potential. As a result, the optical output power of the pumping LD 380 increases, returns to the value before deterioration (from the position (5) to the position (7) via the position (6)), and Vmon_APC returns to V0. The reason why Vmon_APC returns to V0 is that the set of values of Vth2 and Vref_ACC2 is preselected so that Vmon_APC returns to V0 based on the deterioration characteristic of the input / output characteristics of the pumping LD 380.

次に、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の詳細について説明する。まず、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の構成について説明する。 Next, details of the Vref_ACC selection circuit 310 will be described. First, the configuration of the Vref_ACC selection circuit 310 will be described.

図７は、本発明の第３の実施形態のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の構成の一例を示す回路図である。Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０は、ヒステリシスコンパレータ３１１（ヒステリシスコンパレータＡ）、ヒステリシスコンパレータ３１２（ヒステリシスコンパレータＢ）、スイッチ３１３（スイッチＡ）、スイッチ３１４（スイッチＢ）、及び、電圧降下によりＶｒｅｆ＿ＡＣＣの電位を決めるための、抵抗３１５、抵抗３１６、抵抗３１７、抵抗３１８を含む。 FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the Vref_ACC selection circuit 310 according to the third embodiment of the present invention. The Vref_ACC selection circuit 310 determines the potential of Vref_ACC by the hysteresis comparator 311 (hysteresis comparator A), the hysteresis comparator 312 (hysteresis comparator B), the switch 313 (switch A), the switch 314 (switch B), and the voltage drop. , Resistor 315, resistor 316, resistor 317, and resistor 318.

スイッチＡ、スイッチＢはそれぞれ、ヒステリシスコンパレータＡ、ヒステリシスコンパレータＢの出力に応じて、抵抗Ｂ、抵抗Ｃを短絡する。なお、スイッチＡ、スイッチＢは、機械的なスイッチに限らず、トランジスタなどで構成されるものであってもよい。 The switch A and the switch B short-circuit the resistor B and the resistor C in accordance with the outputs of the hysteresis comparator A and the hysteresis comparator B, respectively. The switches A and B are not limited to mechanical switches and may be transistors or the like.

ヒステリシスコンパレータＡ、ヒステリシスコンパレータＢにはそれぞれ、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路に入力されたＶｍｏｎ＿ＡＰＣが入力される。また、ヒステリシスコンパレータＡ、ヒステリシスコンパレータＢにはそれぞれ、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路に入力されたＶｔｈ１、Ｖｔｈ２が入力される。ヒステリシスコンパレータＡ、ヒステリシスコンパレータＢは、それぞれ、２つの入力の大小比較の結果に従って、スイッチＡ、スイッチＢの開閉を制御する。 Vmon_APC input to the Vref_ACC selection circuit is input to each of the hysteresis comparator A and the hysteresis comparator B. Further, Vth1 and Vth2 input to the Vref_ACC selection circuit are input to the hysteresis comparator A and the hysteresis comparator B, respectively. The hysteresis comparator A and the hysteresis comparator B respectively control the opening and closing of the switch A and the switch B according to the result of the magnitude comparison of the two inputs.

抵抗Ａ、抵抗Ｂ、抵抗Ｃ、抵抗Ｄは、この順で直列に接続され、両端が正、負の定電圧源に接続される。抵抗Ａと抵抗Ｂとの間の電位が、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の出力として出力される。スイッチＡまたはスイッチＢが開閉された際に所定の出力電圧が出力されるように、抵抗Ａ、抵抗Ｂ、抵抗Ｃ、抵抗Ｄそれぞれの抵抗値が予め定められる。 The resistor A, the resistor B, the resistor C, and the resistor D are connected in series in this order, and both ends thereof are connected to positive and negative constant voltage sources. The potential between the resistance A and the resistance B is output as the output of the Vref_ACC selection circuit 310. The resistance values of the resistor A, the resistor B, the resistor C, and the resistor D are predetermined so that a predetermined output voltage is output when the switch A or the switch B is opened or closed.

次に、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の動作について説明する。 Next, the operation of the Vref_ACC selection circuit 310 will be described.

図８は、本発明の第３の実施形態のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の動作を説明するための図である。図８（ａ）は、ヒステリシスコンパレータＡの入出力特性を示す。図８（ｂ）は、ヒステリシスコンパレータＢの入出力特性を示す。 FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the Vref_ACC selection circuit 310 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8A shows the input / output characteristics of the hysteresis comparator A. FIG. 8B shows the input / output characteristics of the hysteresis comparator B.

ヒステリシスコンパレータＡ、ヒステリシスコンパレータＢは、入力電位に応じて、“Ｈｉｇｈ”と“Ｌｏｗ”の２つの電位を出力する。また、ヒステリシスコンパレータＡ、ヒステリシスコンパレータＢは、出力電位が“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”に切り替わる場合と、“Ｌｏｗ”から“Ｈｉｇｈ”に切り替わる場合とで、入力電位の閾値が異なる、いわゆるヒステリシス特性を有する。ヒステリシスコンパレータＡの出力電位が“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”に切り替わる際の閾値には、Ｖｔｈ１が設定され、“Ｌｏｗ”から“Ｈｉｇｈ”に切り替わる際の閾値には「Ｖｔｈ１’」が設定される。一方、ヒステリシスコンパレータＢの出力電位が“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”に切り替わる際の閾値にはＶｔｈ２が設定され、“Ｌｏｗ”から“Ｈｉｇｈ”に切り替わる際の閾値には「Ｖｔｈ２’」が設定される。 The hysteresis comparator A and the hysteresis comparator B output two potentials "High" and "Low" according to the input potential. Further, the hysteresis comparator A and the hysteresis comparator B have so-called hysteresis characteristics in which the threshold value of the input potential is different when the output potential is switched from “High” to “Low” and when it is switched from “Low” to “High”. Have. Vth1 is set as the threshold when the output potential of the hysteresis comparator A switches from “High” to “Low”, and “Vth1 ′” is set as the threshold when switching from “Low” to “High”. On the other hand, Vth2 is set as the threshold value when the output potential of the hysteresis comparator B is switched from "High" to "Low", and "Vth2 '" is set as the threshold value when it is switched from "Low" to "High". .

図８の（１）から（７）の記号は、それぞれ図６の（１）から（７）の記号に対応する。 The symbols (1) to (7) in FIG. 8 correspond to the symbols (1) to (7) in FIG. 6, respectively.

まず、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の状態（以下、「動作点」という）が初期状態の（１）の位置から移動して（２）の位置に達すると、ヒステリシスコンパレータＡの出力が“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”に切り替わる（（３）の位置）。Ｖｔｈ２は、Ｖｔｈ１より大きな値に設定されており、（３）の位置では、ヒステリシスコンパレータＢの出力は“Ｈｉｇｈ”のままである。スイッチＡは、ヒステリシスコンパレータＡの出力が“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”に切り替わったことにより、“ＯＰＥＮ”状態から“ＣＬＯＳＥ”状態へ変化する。スイッチＡが“ＣＬＯＳＥ”状態になることにより、抵抗Ｂが短絡され、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の出力電位（Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ）が低下する。なお、低下前の出力電位は、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ０、低下後の出力電位はＶｒｅｆ＿ＡＣＣ１となるように、抵抗Ａ、抵抗Ｂ、抵抗Ｃ、抵抗Ｄの抵抗値が予め設定されている。出力電位がＶｒｅｆ＿ＡＣＣ１に切り替わることにより、動作点は（４）の位置に移動する。Ｖｔｈ１’の値は、（４）の位置における入力電位よりも低い値に設定されており、スイッチＡは“ＣＬＯＳＥ”状態に保たれる。 First, when the state of the Vref_ACC selection circuit 310 (hereinafter referred to as “operating point”) moves from the position (1) in the initial state to reach the position (2), the output of the hysteresis comparator A changes from “High” to “High”. It switches to "Low" (position (3)). Vth2 is set to a value larger than Vth1, and the output of the hysteresis comparator B remains “High” at the position (3). The switch A changes from the “OPEN” state to the “CLOSE” state when the output of the hysteresis comparator A is switched from “High” to “Low”. When the switch A is in the “CLOSE” state, the resistor B is short-circuited and the output potential (Vref_ACC) of the Vref_ACC selection circuit 310 is lowered. The resistance values of the resistors A, B, C, and D are set in advance so that the output potential before the decrease is Vref_ACC0 and the output potential after the decrease is Vref_ACC1. By switching the output potential to Vref_ACC1, the operating point moves to the position (4). The value of Vth1 'is set to a value lower than the input potential at the position (4), and the switch A is kept in the "CLOSE" state.

次に動作点が（５）の位置に達すると、スイッチＢが“ＣＬＯＳＥ”状態になり（（６）の位置）、抵抗Ｃが短絡されることにより、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の出力電位（Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ）は、さらに低下し、Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ２になる。Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路３１０の出力電位がＶｒｅｆ＿ＡＣＣ２になることにより、動作点は（７）の位置に移動する。Ｖｔｈ２’の値は、（７）の位置における入力電位よりも低い値に設定されており、スイッチＢは“ＣＬＯＳＥ”状態に保たれる。Ｖｔｈ１’の値は、（７）の位置における入力電位よりも低い値に設定されており、スイッチＡは“ＣＬＯＳＥ”状態に保たれる。 Next, when the operating point reaches the position (5), the switch B enters the "CLOSE" state (position (6)), and the resistor C is short-circuited, so that the output potential of the Vref_ACC selection circuit 310 (Vref_ACC). Is further reduced to Vref_ACC2. When the output potential of the Vref_ACC selection circuit 310 becomes Vref_ACC2, the operating point moves to the position (7). The value of Vth2 'is set to a value lower than the input potential at the position (7), and the switch B is kept in the "CLOSE" state. The value of Vth1 'is set to a value lower than the input potential at the position (7), and the switch A is kept in the "CLOSE" state.

以上説明したように、本実施形態のＬＤ光出力自動制御回路３００では、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣの特定の閾値において、特定のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ出力値から別の特定のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ出力値を出力するよう遷移するように、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣの特定の閾値と別の特定のＶｒｅｆ＿ＡＣＣ出力値との組が予め設定される。すなわち、本実施形態のＬＤ光出力自動制御回路３００では、長期的な使用による励起ＬＤ３８０の入出力特性の経時変化が発生した際に、励起ＬＤ３８０の光出力パワーは所定の範囲に制限される。所定の範囲とは、Ｖｍｏｎ＿ＡＰＣがＶ０からＶｔｈ２までに対応する光出力パワーの範囲である。従って、本実施形態のＬＤ光出力自動制御回路では、長期的な使用による出力装置８００の入出力特性の経時変化による出力変動時の動作を予め設定することができる。 As described above, in the LD light output automatic control circuit 300 of the present embodiment, at the specific threshold value of Vmon_APC, the Vmon_APC output voltage is changed from the specific Vref_ACC output value to another specific Vref_ACC output value. A set of a specific threshold value and another specific Vref_ACC output value is preset. That is, in the LD light output automatic control circuit 300 of the present embodiment, when the input / output characteristics of the pump LD 380 change over time due to long-term use, the light output power of the pump LD 380 is limited to a predetermined range. The predetermined range is a range of optical output power corresponding to Vmon_APC from V0 to Vth2. Therefore, in the LD light output automatic control circuit of the present embodiment, it is possible to preset the operation at the time of output fluctuation due to the temporal change of the input / output characteristics of the output device 800 due to long-term use.

また、本実施形態のＬＤ光出力自動制御回路３００では、長期的な使用による励起ＬＤ３８０の入出力特性の経時変化が発生しても、励起ＬＤ３８０の光出力パワーは所定の範囲に制限される。従って、本実施形態のＬＤ光出力自動制御回路３００では、長期的な使用による出力装置の入出力特性の経時変化による出力変動が抑制される。 Further, in the LD light output automatic control circuit 300 of the present embodiment, even if the input / output characteristics of the pump LD 380 change over time due to long-term use, the light output power of the pump LD 380 is limited to a predetermined range. Therefore, in the LD light output automatic control circuit 300 of the present embodiment, the output fluctuation due to the temporal change of the input / output characteristics of the output device due to long-term use is suppressed.

また、本実施形態のＬＤ光出力自動制御回路３００では、励起ＬＤ３８０に流れる電流がモニターされ、モニター値による負のフィードバック制御が行われる。従って、本実施形態のＬＤ光出力自動制御回路３００では、短い時間スケールでの出力装置の出力の安定性が向上する。 Further, in the LD light output automatic control circuit 300 of the present embodiment, the current flowing in the pumping LD 380 is monitored, and the negative feedback control based on the monitor value is performed. Therefore, in the LD light output automatic control circuit 300 of the present embodiment, the stability of the output of the output device on a short time scale is improved.

なお、上述した本発明の各実施形態の出力制御装置は、専用の装置によって実現してもよいが、コンピュータ（情報処理装置）によっても実現可能である。この場合、係るコンピュータは、メモリ（不図示）に格納されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ、不図示）に読み出し、読み出したソフトウェア・プログラムをＣＰＵにおいて実行することにより、実行結果を、例えば、ユーザ・インタフェースに出力する。上述した各実施形態の場合、係るソフトウェア・プログラムには、上述したところの、図１に示した出力制御装置１００又は図４に示した出力制御装置２００の各手段の機能を実現可能な記述がなされていればよい。ただし、出力制御装置１００もしくは出力制御装置２００の装置入力切替手段１１０、又は出力制御装置２００のフィードバック制御手段１２０には、適宜ハードウェアを含むことも想定される。そして、このような場合、係るソフトウェア・プログラム（コンピュータ・プログラム）は、本発明を構成すると捉えることができる。更に、係るソフトウェア・プログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体も、本発明を構成すると捉えることができる。 The output control device according to each of the above-described embodiments of the present invention may be realized by a dedicated device, but can also be realized by a computer (information processing device). In this case, the computer reads out a software program stored in a memory (not shown) to a CPU (Central_Processing_Unit, not shown), and executes the read software program on the CPU to obtain an execution result, for example, by a user. -Output to the interface. In the case of each of the above-described embodiments, the software program has a description capable of realizing the function of each unit of the output control device 100 shown in FIG. 1 or the output control device 200 shown in FIG. 4 as described above. It has to be done. However, it is also conceivable that the device input switching unit 110 of the output control device 100 or the output control device 200, or the feedback control unit 120 of the output control device 200 includes appropriate hardware. In such a case, such a software program (computer program) can be regarded as constituting the present invention. Further, a computer-readable storage medium that stores the software program can be regarded as constituting the present invention.

以上、本発明を、上述した各実施形態およびその変形例によって例示的に説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態およびその変形例に記載した範囲には限定されない。当業者には、係る実施形態に対して多様な変更又は改良を加えることが可能であることは明らかである。そのような場合、係る変更又は改良を加えた新たな実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。そしてこのことは、特許請求の範囲に記載した事項から明らかである。 The present invention has been exemplarily described above by the above-described embodiments and their modifications. However, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in each of the above-described embodiments and modifications thereof. It is obvious to those skilled in the art that various modifications and improvements can be added to the embodiment. In such a case, new embodiments with such changes or improvements may be included in the technical scope of the present invention. This is apparent from the matters described in the claims.

本発明は、入出力特性の経時変化を有する出力装置において、出力を安定化する用途において利用できる。本発明は、光通信用の光海底中継器において励起ＬＤの出力を安定化する用途において利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an output device having an input / output characteristic that changes with time, for the purpose of stabilizing output. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in applications for stabilizing the output of a pump LD in an optical submarine repeater for optical communication.

１００出力制御装置
１１０装置入力切替手段
８００出力装置
９００センサ
２００出力制御装置
１２０フィードバック制御手段
１３０フィードバックループ
３００ＬＤ光出力自動制御回路
３１０Ｖｒｅｆ＿ＡＣＣ選択回路
３２０ＬＤ電流制御回路
３２１作動アンプ
３２２トランジスタ
３６０ＬＤ電流モニター抵抗
３７０モニターＰＤ負荷抵抗
３８０励起ＬＤ
３９０モニターＰＤ
３１１、３１２ヒステリシスコンパレータ
３１３、３１４スイッチ
３１５、３１６、３１７、３１８抵抗 100 output control device 110 device input switching means 800 output device 900 sensor 200 output control device 120 feedback control means 130 feedback loop 300 LD optical output automatic control circuit 310 Vref_ACC selection circuit 320 LD current control circuit 321 operational amplifier 322 transistor 360 LD current monitor Resistance 370 Monitor PD Load resistance 380 Excitation LD
390 monitor PD
311, 312 Hysteresis comparator 313, 314 Switch 315, 316, 317, 318 Resistance

Claims

An excitation light source that outputs excitation light,
An optical amplifier that is excited by the excitation light and that amplifies the signal light that is input via an optical submarine cable,
Based on an output monitoring potential according to the intensity of the excitation light, an output control unit for controlling the output of the excitation light source,
The output control unit includes a first resistor, a second resistor, a third resistor, a fourth resistor, a first switch, a second switch, a first hysteresis comparator, and a second hysteresis comparator. ,
The first resistance, the second resistance, the third resistance, and the fourth resistance are in the order of the first resistance, the second resistance, the third resistance, and the fourth resistance. Connected in series with
The first resistor is connected to a positive constant voltage source,
The second resistor is connected in parallel with the first switch,
The third resistor is connected in parallel with the second switch,
The fourth resistor is connected to a negative constant voltage source,
The first hysteresis comparator is responsive to whether the output monitoring potential exceeds a first threshold value when rising and falls below a second threshold value smaller than the first threshold value when falling. Open and close the first switch,
The second hysteresis comparator determines whether or not the output monitoring potential exceeds a third threshold value larger than the first threshold value when rising and a fourth threshold value smaller than the third threshold value when falling. Open and close the second switch depending on whether or not
The output control unit selects one of a plurality of potential candidates predetermined based on the deterioration characteristic of the excitation light source according to the intensity of the excitation light, and a current corresponding to the selected potential candidate is selected. Control to flow to the excitation light source,
The said output control part is a submarine repeater which outputs the electric potential of the connection point of the said 1st resistance and the said 2nd resistance as the said electric potential candidate.

The submarine repeater according to claim 1, wherein the output control unit newly selects the potential candidate when the output monitoring potential exceeds a threshold value.

The submarine repeater according to claim 2, wherein the output control unit controls the output of the excitation light source so as to keep the intensity of the excitation light constant by newly selecting the potential candidate.

The output control unit further includes a differential amplifier that outputs a difference between the potential candidate output toward the pumping light source and an input monitoring potential according to a current supplied to the pumping light source to the pumping light source. The submarine repeater according to any one of claims 1 to 3.

The submarine repeater according to any one of claims 1 to 4, further comprising a photodiode that photoelectrically converts the excitation light to provide the output control potential according to the intensity of the excitation light to the output control unit.

An excitation light source that outputs excitation light,
An optical amplifier that is excited by the excitation light and that amplifies the signal light that is input via an optical submarine cable,
Based on an output monitoring potential according to the intensity of the excitation light, an output control unit for controlling the output of the excitation light source,
The output control unit includes a first resistor, a second resistor, a third resistor, a fourth resistor, a first switch, a second switch, a first hysteresis comparator, and a second hysteresis comparator. ,
The first resistance, the second resistance, the third resistance, and the fourth resistance are in the order of the first resistance, the second resistance, the third resistance, and the fourth resistance. Connected in series with
The first resistor is connected to a positive constant voltage source,
The second resistor is connected in parallel with the first switch,
The third resistor is connected in parallel with the second switch,
The fourth resistor is connected to a negative constant voltage source,
The first hysteresis comparator is responsive to whether the output monitoring potential exceeds a first threshold value when rising and falls below a second threshold value smaller than the first threshold value when falling. Open and close the first switch,
The second hysteresis comparator determines whether or not the output monitoring potential exceeds a third threshold value larger than the first threshold value when rising and a fourth threshold value smaller than the third threshold value when falling. In a submarine repeater that opens and closes the second switch depending on whether or not it falls below
The output control unit selects one of a plurality of potential candidates predetermined based on the deterioration characteristic of the excitation light source according to the intensity of the excitation light, and a current corresponding to the selected potential candidate is selected. Control to flow to the excitation light source,
A method of controlling a submarine repeater, wherein the output control unit outputs the potential at a connection point between the first resistor and the second resistor as the potential candidate.

An excitation light source that outputs excitation light,
An optical amplifier that is excited by the excitation light and that amplifies the signal light that is input via an optical submarine cable,
Based on the output monitoring potential according to the intensity of the excitation light, an output control unit for controlling the output of the excitation light source,
The output control unit includes a first resistor, a second resistor, a third resistor, a fourth resistor, a first switch, a second switch, a first hysteresis comparator, and a second hysteresis comparator. ,
The first resistance, the second resistance, the third resistance, and the fourth resistance are in the order of the first resistance, the second resistance, the third resistance, and the fourth resistance. Connected in series with
The first resistor is connected to a positive constant voltage source,
The second resistor is connected in parallel with the first switch,
The third resistor is connected in parallel with the second switch,
The fourth resistor is connected to a negative constant voltage source,
The first hysteresis comparator is responsive to whether the output monitoring potential exceeds a first threshold value when rising and falls below a second threshold value smaller than the first threshold value when falling. Open and close the first switch,
The second hysteresis comparator determines whether or not the output monitoring potential exceeds a third threshold value larger than the first threshold value when rising and a fourth threshold value smaller than the third threshold value when falling. In a submarine repeater that opens and closes the second switch depending on whether or not it falls below
The output control unit selects one of a plurality of potential candidates predetermined based on the deterioration characteristic of the excitation light source according to the intensity of the excitation light, and a current corresponding to the selected potential candidate is selected. A process of controlling the excitation light source to flow,
A control program for a submarine repeater for causing a computer to execute a process of outputting, as the potential candidate, a potential at a connection point between the first resistor and the second resistor by the output control unit.