DE3726243A1 - Circuit arrangement for regulating the power of a laser diode - Google Patents

Circuit arrangement for regulating the power of a laser diode

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Abstract

A circuit arrangement for regulating the power of a laser diode (1) is specified, which circuit arrangement is equipped with a monitoring diode (2) connected in a control loop. In order to compensate for disturbances in the control loop of the monitoring diode (2), a second control loop is provided having a regulating diode (10) which is connected to the laser diode (1) on its transmitting side. Two transistors (7, 8) are arranged in the current path of the laser diode (1) and are connected to the respective control loop, by means of which transistors (7, 8) the current flowing to the laser diode (1) is limited in accordance with the light power to be regulated or to be limited. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Leistung einer aus einer Stromquelle gespeisten Laserdiode, an die auf ihrer Sendeseite ein Lichtwellenleiter und auf ihrer Kontrollseite eine Monitordiode angeschlossen sind, bei welcher im Stromkreis der Laserdiode ein Transistor mit seinem Strompfad eingeschaltet ist, an dessen Steuerelektrode ein mit der Monitordiode verbundener Regler angeschlossen ist, dem als Sollwert eine einer vorgegebenen Leistung der Laserdiode entsprechende Referenzspannung aufgegeben ist.The invention relates to a circuit arrangement to regulate the power of one from a power source fed laser diode, to the one on its transmitting side Optical fiber and on their control side one Monitor diode are connected, in which Circuit of the laser diode is a transistor with its Current path is turned on at its control electrode a controller connected to the monitor diode is a setpoint of a given power the reference voltage corresponding to the laser diode is given up is.

Laserdioden werden als Lichtsender beispielsweise in Fernmelde-Ortsnetzen verwendet, in denen Lichtwellenleiter - im folgenden kurz "LWL" genannt - als Übertragungsleitungen dienen. Die Laserdioden werden an eine Stromquelle angeschlossen und liefern je nach eigener Größe und Höhe des Speisestroms eine bestimmte Lichtleistung. Nach internationalen Vorschriften darf die Lichtleistung von im Fernmelde- Ortsnetz eingesetzten Laserdioden einen vorgegebenen Maximalwert von beispielsweise 2,5 mW nicht überschreiten, damit das Augenlicht von Bedienungspersonal nicht gefährdet wird. Das könnte geschehen, wenn das von der Laserdiode ausgesandte gebündelte Licht beispielsweise bei Wartungsarbeiten in das Auge einer Bedienungsperson fällt. Eine solche Augenschädigung könnte aber auch auf der Übertragungsstrecke an beliebiger Stelle des Ortsnetzes auftreten, wenn ein LWL-Kabel beispielsweise beschädigt wird und insbesondere Laien sich das beschädigte Kabel ansehen.Laser diodes are used as light transmitters, for example in telecommunications local networks, in which optical fibers - hereinafter referred to as "LWL" - serve as transmission lines. The laser diodes are connected to a power source and deliver a certain light output depending on their own size and level of the feed current. According to international regulations, the light output of laser diodes used in the local telecommunications network must not exceed a predetermined maximum value of, for example, 2.5 mW, so that operating personnel's eyesight is not endangered. This could happen if the focused light emitted by the laser diode falls into the eye of an operator, for example during maintenance work. Such eye damage could also occur on the transmission link at any point in the local network, for example if a fiber optic cable is damaged and in particular laymen look at the damaged cable.

In bekannten Schaltungen wird daher die Leistung einer Laserdiode mittels einer Monitordiode mit angeschlossenem Regler und zugehörigem, im Stromkreis der Laserdiode liegenden Transistor auf einen vorgegebenen Wert geregelt. Die Monitordiode ist beispielsweise mit der Laserdiode in einem Lasermodul angeordnet, und zwar auf der Kontrollseite der Laserdiode. Von der Laserdiode kommendes Licht, dessen Leistung im Verhältnis zur Sendeleistung der Laserdiode bekannt ist, erzeugt in der Monitordiode einen Strom, der auf den Regler gegeben wird. Je nach Höhe dieses Stromes wird die Stromdurchlässigkeit des Transistors geregelt, wodurch die Leistung der Laserdiode geregelt wird. Insbesondere Alterungsprozesse, durch welche die Kennlinie einer Laserdiode verschoben wird, können dadurch ausgeglichen werden. Wenn beispielsweise die an den LWL abgegebene Sendeleistung der Laserdiode sinkt, dann sinkt auch die Leistung des auf die Monitordiode fallenden Lichts. Vom Regler wird dann die Stromdurchlässigkeit des Transistor erhöht, so daß die Laserdiode mehr Strom zieht und dadurch ihre Leistung erhöht.In known circuits, the power of a laser diode is therefore regulated to a predetermined value by means of a monitor diode with a connected controller and associated transistor located in the circuit of the laser diode. The monitor diode is arranged, for example, with the laser diode in a laser module, on the control side of the laser diode. Light coming from the laser diode, the power of which is known in relation to the transmission power of the laser diode, generates a current in the monitor diode which is passed on to the controller. Depending on the amount of this current, the current permeability of the transistor is regulated, whereby the power of the laser diode is regulated. In particular, aging processes that shift the characteristic of a laser diode can be compensated for. If, for example, the transmission power of the laser diode delivered to the fiber optic cable drops, then the power of the light falling on the monitor diode also decreases. The current permeability of the transistor is then increased by the controller, so that the laser diode draws more current and thereby increases its power.

Versagt dieser Regelvorgang jedoch beispielsweise durch Ausfall der Monitordiode (hochohmig) in der Weise, daß der Transistor voll stromdurchlässig geschaltet wird, dann zieht die Laserdiode den maximalen Strom und liefert dementsprechend eine wesentlich zu hohe Leistung. Das macht sich für die fernmeldetechnische Signalübertragung nicht störend bemerkbar. Das Augenlicht von Menschen, auf deren Augen dieses Licht hoher Leistung fällt, wird dann aber geschädigt. Die bekannte Schaltungsanordnung ist also bei einem derartigen Störfall nicht sicher. However, this control process fails, for example Failure of the monitor diode (high impedance) in such a way that the transistor is switched fully current-permeable, then the laser diode draws the maximum current and delivers accordingly a much too high performance. The makes itself for the telecommunication signal transmission not noticeable. The eyesight of people on whose eyes this light of high power falls then but damaged. The known circuit arrangement is not safe in the event of such an accident.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Leistung einer mit einer Monitordiode ausgerüsteten Laserdiode anzugeben, die auch bei einem Fehler im Regelkreis der Monitordiode sicherstellt, daß die vorgegebene maximale Leistung der Laserdiode nicht überschritten wird.The invention has for its object a Circuit arrangement for regulating the performance of a specify a laser diode equipped with a monitor diode, even if there is a fault in the control circuit of the monitor diode ensures that the specified maximum power of the Laser diode is not exceeded.

Diese Aufgabe wird mit einer Schaltungsanordnung der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in den Stromkreis der Laserdiode zusätzlich ein Regeltransistor mit seinem Strompfad eingeschaltet ist, dessen Steuerelektrode an einen zweiten Regler angeschlossen ist, dem als Sollwert eine einer vorgegebenen Leistung der Laserdiode entsprechende Referenzspannung aufgegeben ist und der mit einer auf der Sendeseite der Laserdiode an dieselbe angeschlossenen Regeldiode verbunden ist.This task is accomplished with a circuit arrangement of initially described type according to the invention solved that in addition to the circuit of the laser diode a control transistor with its current path turned on is, the control electrode to a second controller is connected to which one as a setpoint predetermined power of the laser diode corresponding Reference voltage is given and that with one on the Transmission side of the laser diode connected to the same Control diode is connected.

Mit dieser Schaltungsanordnung wird zusätzlich zu dem auf der Kontrollseite der Laserdiode austretenden Licht auch das auf der Sendeseite austretende Licht erfaßt. Wenn aus irgendwelchen Gründen die Leistung der Laserdiode ansteigt, erhält dadurch automatisch die Regeldiode mehr Licht. Sie liefert einen erhöhten Strom, durch welchen beim Erreichen eines vorgegebenen Grenzwerts die Stromdurchlässigkeit des Regeltransistors vom zweiten Regler vermindert wird. Jede unzulässig erhöhte Stromdurchlässigkeit des zum Regelkreis der Monitordiode gehörenden Transistors führt auf diese Weise zu einer Verminderung der Stromdurchlässigkeit des Regeltransistors. Der zur Laserdiode fließende Strom wird durch den zweiten Regelkreis also begrenzt, so daß die Laserdiode auch bei einer Störung im Regelkreis der Monitordiode keine zu hohe Leistung liefert. Die Referenzspannung des zweiten Reglers wird zweckmäßig so gewählt, daß die über den Regeltransistor einstellbare Leistung der Laserdiode größer ist als die über den zum Regelkreis der Monitordiode gehörenden Transistor. With this circuit arrangement, in addition to that light emerging from the control side of the laser diode the light emerging on the transmission side is detected. If from the performance of the laser diode for any reason increases, the control diode automatically receives more Light. It delivers an increased current through which when a predetermined limit is reached Current permeability of the control transistor from the second Controller is reduced. Any improperly increased Current permeability of the control circuit of the monitor diode belonging transistor leads in this way to a Reduction of the current permeability of the Control transistor. The current flowing to the laser diode becomes limited by the second control loop so that the Laser diode even in the event of a fault in the control loop Monitor diode does not deliver too much power. The The reference voltage of the second regulator is expediently so chosen that the adjustable via the control transistor Power of the laser diode is greater than that for the Control circuit of the transistor diode belonging transistor.  

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous embodiments of the invention are shown in the Sub-claims emerge.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.Embodiments of the subject matter of the invention are in shown the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung. Fig. 1 shows a schematic representation of a circuit arrangement according to the invention.

Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung. Fig. 2 shows a detail of Fig. 1 in an enlarged view.

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 ergänzte Schaltungsanordnung. Fig. 3 shows a comparison with FIG. 1 added circuitry.

Eine Laserdiode 1 wird aus einer Spannungsquelle, die beispielsweise eine Spannung von 5 V liefert, gespeist. Die Laserdiode 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel zusammen mit einer Monitordiode 2 in einem Lasermodul 3 angeordnet, der durch eine gestrichelte Linie umrahmt ist. An die Laserdiode 1 ist auf deren Sendeseite ein LWL 4 angeschlossen, der Teil eines Fernmeldeortsnetzes sein kann. Die Monitordiode 2 befindet sich auf der Kontrollseite der Laserdiode 1. Zu sendende Daten werden der Laserdiode 1 in bekannter Weise aufmoduliert. Bei der im folgenden erwähnten Leistung der Laserdiode 1 handelt es sich dann um die mittlere Sendeleistung.A laser diode 1 is fed from a voltage source which, for example, supplies a voltage of 5 V. In the exemplary embodiment shown, the laser diode 1 is arranged together with a monitor diode 2 in a laser module 3 which is framed by a dashed line. An optical fiber 4 is connected to the laser diode 1 on its transmitting side, which can be part of a telecommunications network. The monitor diode 2 is located on the control side of the laser diode 1 . Data to be sent is modulated onto the laser diode 1 in a known manner. The power of the laser diode 1 mentioned below is then the average transmission power.

An die Monitordiode 2 ist ein Regler 6 angeschlossen, dem als Sollwert eine Referenzspannung UREF 1 aufgegeben ist, die einer vorgegebenen Leistung der Laserdiode 1 von beispielsweise 0,25 mW entspricht. Der Regler 8 ist mit der Regelelektrode eines Transistors 7 verbunden. Der Transistor 7 liegt mit seinem Strompfad im Strompfad der Laserdiode 1. In diesen Strompfad ist außerdem ein Regeltransistor 8 mit seinem Strompfad eingeschaltet, dessen Regelelektrode mit einem zweiten Regler 9 verbunden ist. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Transistoren 7 und 8 als bipolare Transistoren ausgeführt. Die Emitter-Kollektor-Strecke derselben ist dann der "Strompfad", während die Basis die "Steuerelektrode" ist. Statt bipolarer Transistoren könnten auch Feldeffekttransistoren eingesetzt werden, deren "Gate" die "Steuerelektrode" ist, während der "Strompfad" zwischen "Drain" und "Source" verläuft.A controller 6 is connected to the monitor diode 2 , and a reference voltage UREF 1 is given as the setpoint, which corresponds to a predetermined power of the laser diode 1 of, for example, 0.25 mW. The regulator 8 is connected to the regulating electrode of a transistor 7 . The transistor 7 lies with its current path in the current path of the laser diode 1 . In this current path, a control transistor 8 is also switched on with its current path, the control electrode of which is connected to a second controller 9 . In the illustrated exemplary embodiments, transistors 7 and 8 are designed as bipolar transistors. The emitter-collector path of the same is then the "current path", while the base is the "control electrode". Instead of bipolar transistors, field effect transistors could also be used, the "gate" of which is the "control electrode", while the "current path" runs between "drain" and "source".

An den zweiten Regler 9 ist eine Regeldiode 10 angeschlossen, die auf der Sendeseite der Laserdiode 1 so angeordnet ist, daß das von der Laserdiode 1 ausgesandte Licht zumindest teilweise auf die Regeldiode 10 fällt. Vorzugsweise wird dazu ein aus Fig. 2 in vergrößerter Darstellung hervorgehender, in den LWL 4 eingebauter optischer Koppler 11 verwendet, mit dem ein Teil des im LWL 4 geführten Lichts ausgekoppelt wird. Der Koppler 11 kann ein einfacher Koppler mit drei Toren sein. Die Regeldiode 10 könnte aber auch in unmittelbarer Nähe der Laserdiode 1 angeordnet werden, beispielsweise im Lasermodul 3, so daß deren Licht auf der Sendeseite direkt auf die Regeldiode 10 fällt. An den Regler 9 kann außerdem ein Signalgeber 12 angeschlossen sein.A control diode 10 is connected to the second controller 9 and is arranged on the transmission side of the laser diode 1 in such a way that the light emitted by the laser diode 1 falls at least partially on the control diode 10 . For this purpose, an optical coupler 11 , which is shown in an enlarged view in FIG. 2 and is installed in the FO 4 , is preferably used, with which part of the light guided in the FO 4 is coupled out. The coupler 11 can be a simple coupler with three gates. However, the control diode 10 could also be arranged in the immediate vicinity of the laser diode 1 , for example in the laser module 3 , so that its light falls directly on the control diode 10 on the transmission side. A signal generator 12 can also be connected to the controller 9 .

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 arbeitet wie folgt:The circuit arrangement according to FIG. 1 works as follows:

Sobald die Laserdiode 1 durch Schließen des Schalters 13 mit Strom versorgt wird, sendet sie Licht in Richtung des LWL 4 einerseits und der Monitordiode 2 andererseits. Die Leistung des auf die Monitordiode 2 fallenden Lichts ist wesentlich geringer als die des in den LWL 4 gespeisten Lichts. Die Stromdurchlässigkeit des Transistors 7 ist dabei über den zugehörigen Regler 6 so eingestellt, daß die Laserdiode 1 eine vorgegebene Lichtleistung von beispielsweise 0,25 mW auf der Sendeseite liefert.As soon as the laser diode 1 is supplied with current by closing the switch 13 , it sends light in the direction of the FO 4 on the one hand and the monitor diode 2 on the other. The power of the light falling on the monitor diode 2 is significantly lower than that of the light fed into the FO 4 . The current permeability of the transistor 7 is set via the associated controller 6 so that the laser diode 1 delivers a predetermined light output of, for example, 0.25 mW on the transmission side.

Die Leistung des auf der Kontrollseite der Laserdiode 1 auf die Monitordiode 2 fallenden Lichts ist der Leistung der Sendeseite proportional. Der von der Monitordiode 2 gelieferte Strom, der im Regler 6 mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird, ist davon abhängig. Dieser Sollwert entspricht der vorgegebenen Lichtleistung der Laserdiode 1. Wenn die Lichtleistung der Laserdiode 1 beispielsweise durch Alterung nachläßt, dann fällt weniger Licht auf die Monitordiode 2, die einen geringeren Strom liefert. Der Regler 6 erhöht dann die Stromdurchlässigkeit des Transistors 6, bis die vorgegebene Lichtleistung der Laserdiode 1 wieder erreicht ist. Das funktioniert, solange die Monitordiode 2 arbeitet und solange in ihrem Regelkreis keine anderen Störungen auftreten.The power of the light falling onto the monitor diode 2 on the control side of the laser diode 1 is proportional to the power of the transmission side. The current supplied by the monitor diode 2 , which is compared in controller 6 with a predetermined setpoint, depends on it. This setpoint corresponds to the specified light output of the laser diode 1 . If the light output of the laser diode 1 decreases, for example due to aging, then less light falls on the monitor diode 2 , which supplies a lower current. The controller 6 then increases the current permeability of the transistor 6 until the predetermined light output of the laser diode 1 is reached again. This works as long as the monitor diode 2 is working and as long as no other faults occur in its control loop.

Wenn die Monitordiode 2 aber beispielsweise ausfällt (hochohmig wird), dann liefert sie keinen Strom mehr an den Regler 6, obwohl sie Licht von der Laserdiode 1 empfängt. Der Regler 6 regelt dann den Transistor 7 auf volle Stromdurchlässigkeit, so daß die Laserdiode 1 mit entsprechend erhöhter Lichtleistung den vollen Strom ziehen würde. Das wird jedoch durch den Regeltransistor 8 verhindert.If, for example, the monitor diode 2 fails (becomes high-resistance), it no longer supplies current to the controller 6 , even though it receives light from the laser diode 1 . The controller 6 then regulates the transistor 7 to full current permeability, so that the laser diode 1 would draw the full current with a correspondingly increased light output. However, this is prevented by the control transistor 8 .

Bei einer Erhöhung der Lichtleistung auf der Sendeseite der Laserdiode 1 liefert die Regeldiode 10 einen erhöhten Strom an den Regler 9. Dem Regler 9 ist als Sollwert eine Referenzspannung UREF 2 vorgegeben, die beispielsweise einer Lichtleistung der Laserdiode 1 von 2,5 mW entspricht. Diese Leistung der Laserdiode 1 liegt dann also über der durch den Regelkreis der Monitordiode 2 regelbaren Leistung. Sie muß aber mindestens gleich der vom Regelkreis der Monitordiode 2 regelbaren Leistung sein. Der Regler 9 vermindert bei erhöhtem Strom der Regeldiode 10 die Stromdurchlässigkeit des Regeltransistors 8, bis der von der Regeldiode 10 gelieferte Strom dem Sollwert der Referenzspannung UREF 2 entspricht. Die erhöhte Stromdurchlässigkeit des Transistors 7 kann auf diese Weise durch die verminderte Stromdurchlässigkeit des Regeltransistors 8 nicht zu einer unzulässig hohen Lichtleistung der Laserdiode 1 führen. When the light output on the transmission side of the laser diode 1 increases , the control diode 10 supplies an increased current to the controller 9 . A reference voltage UREF 2 is specified as a setpoint for the controller 9 , which corresponds, for example, to a light output of the laser diode 1 of 2.5 mW. This power of the laser diode 1 is then above the power that can be regulated by the control circuit of the monitor diode 2 . However, it must be at least equal to the power that can be regulated by the control circuit of the monitor diode 2 . With an increased current of the control diode 10, the controller 9 reduces the current permeability of the control transistor 8 until the current supplied by the control diode 10 corresponds to the target value of the reference voltage UREF 2 . In this way, the increased current permeability of the transistor 7 cannot lead to an impermissibly high light output of the laser diode 1 due to the reduced current permeability of the control transistor 8 .

Der Regler 9 wird also wirksam, wenn bei einer Störung im Regelkreis der Monitordiode 2 die Stromdurchlässigkeit des Transistors 7 unzulässig erhöht wird. Damit diese Störung möglichst schnell beseitigt werden kann, ist an den Regler 9 zweckmäßig der Signalgeber 12 angeschlossen.The controller 9 is therefore effective if the current permeability of the transistor 7 is increased inadmissibly in the event of a fault in the control circuit of the monitor diode 2 . So that this disturbance can be eliminated as quickly as possible, the signal generator 12 is expediently connected to the controller 9 .

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 arbeitet grundsätzlich genau so, wie die Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Gleiche Teile sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es sind hier zusätzliche Teile vorgesehen, durch welche die Laserdiode 1 vollständig abgeschaltet wird, wenn der Speisestrom aus irgendwelchen Gründen zu hoch bleibt. Das kann beispielsweise geschehen, wenn neben dem Regelkreis der Monitordiode 2 auch der Regelkreis der Regeldiode 10 ausfällt. Die zusätzlichen Teile sind ein im Strompfad der Laserdiode 1 liegender ohmscher Widerstand 14, ein parallel zur Laserdiode 1 liegender Schalttransistor 15 und ein zwischen beiden angeschlossener Regler, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als Operationsverstärker 16 ausgebildet ist. Dieser Teil der Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:The circuit arrangement according to FIG. 2 basically works exactly like the circuit arrangement according to FIG. 1. The same parts are therefore provided with the same reference numerals. Additional parts are provided here, by means of which the laser diode 1 is completely switched off if the feed current remains too high for any reason. This can happen, for example, if, in addition to the control loop of the monitor diode 2 , the control loop of the control diode 10 also fails. The additional parts are an ohmic resistor 14 lying in the current path of the laser diode 1 , a switching transistor 15 lying parallel to the laser diode 1 and a regulator connected between the two, which is designed as an operational amplifier 16 in the exemplary embodiment shown. This part of the circuit arrangement works as follows:

Am Widerstand 14 liegt ständig eine dem Speisestrom der Laserdiode 1 proportionale Spannung an, die auf den Eingang E 1 des Operationsverstärkers 16 gegeben wird. Über den Eingang E 2 wird dem Operationsverstärker 16, der als einfacher Komparator ausgeführt sein kann, eine Referenzspannung UREF 3 zugeführt. Solange die Spannung am Eingang E 1 nicht größer als die Referenzspannung UREF 3 ist, liefert der Operationsverstärker 16 an seinem Ausgang A keine Spannung. Der Schalttransistor 15, der ebenfalls als bipolarer Transistor oder als Feldeffekttransistor ausgebildet sein kann, bleibt dann gesperrt.A voltage proportional to the feed current of the laser diode 1 is constantly present at the resistor 14 and is applied to the input E 1 of the operational amplifier 16 . A reference voltage UREF 3 is fed to the operational amplifier 16 , which can be designed as a simple comparator, via the input E 2 . As long as the voltage at input E 1 is not greater than the reference voltage UREF 3 , the operational amplifier 16 does not supply any voltage at its output A. The switching transistor 15 , which can also be designed as a bipolar transistor or as a field effect transistor, then remains blocked.

Wenn zur Laserdiode 1 ein unzulässig hoher Strom fließt, wird die Spannung am Eingang E 1 größer als die Referenzspannung UREF 3. Der Operationsverstärker 16 kippt dann um und liefert an seinem Ausgang A eine Spannung, so daß der Schalttransistor 16 stromdurchlässig wird. Die Laserdiode 1 ist dann durch den Strompfad des Schalttransistors 15 kurzgeschlossen, über welchen jetzt der Speisestrom fließt. Die Laserdiode 1 ist damit abgeschaltet. Sie liefert kein Licht mehr. Gleichzeitig ist die Laserdiode 1 selbst vor Zerstörung infolge eines zu hohen Speisestroms geschützt.If an impermissibly high current flows to the laser diode 1 , the voltage at the input E 1 becomes greater than the reference voltage UREF 3 . The operational amplifier 16 then tips over and supplies a voltage at its output A , so that the switching transistor 16 becomes current-permeable. The laser diode 1 is then short-circuited by the current path of the switching transistor 15 , via which the feed current now flows. The laser diode 1 is thus switched off. It no longer provides light. At the same time, the laser diode 1 itself is protected against destruction as a result of an excessive supply current.

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung zur Regelung der Leistung einer aus einer Stromquelle gespeisten Laserdiode, an die auf ihrer Sendeseite ein Lichtwellenleiter und auf ihrer Kontrollseite eine Monitordiode angeschlossen sind, bei welcher im Stromkreis der Laserdiode ein Transistor mit seinem Strompfad eingeschaltet ist, an dessen Steuerelektrode ein mit der Monitordiode verbundener Regler angeschlossen ist, dem als Sollwert eine einer vorgegebenen Leistung der Laserdiode entsprechende Referenzspannung aufgegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis der Laserdiode (1) zusätzlich ein Regeltransistor (8) mit seinem Strompfad eingeschaltet ist, dessen Steuerelektrode an einen zweiten Regler (9) angeschlossen ist, dem als Sollwert eine einer vorgegebenen Leistung der Laserdiode (1) entsprechende Referenzspannung (UREF 2) aufgegeben ist und der mit einer auf der Sendeseite der Laserdiode (1) an dieselbe angeschlossenen Regeldiode (10) verbunden ist.1.Circuit arrangement for regulating the power of a laser diode fed from a current source, to which an optical waveguide is connected on its transmission side and a monitor diode is connected on its control side, in which a transistor with its current path is switched on in the circuit of the laser diode, the control electrode of which is connected to the control electrode Monitor diode connected controller is connected, a reference voltage corresponding to a predetermined power of the laser diode is given as the setpoint, characterized in that in the circuit of the laser diode ( 1 ) an additional control transistor ( 8 ) is switched on with its current path, the control electrode of which is connected to a second controller ( 9 ) is connected, to which a reference voltage (UREF 2 ) corresponding to a predetermined power of the laser diode ( 1 ) is given as the setpoint and which is connected to a control diode ( 10 ) connected to the same on the transmission side of the laser diode ( 1 ). 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Lichtwellenleiter (4) ein optischer Koppler (11) eingeschaltet ist, an den die Regeldiode (10) angeschlossen ist. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that in the optical waveguide ( 4 ) an optical coupler ( 11 ) is switched on, to which the control diode ( 10 ) is connected. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zweiten Regler (9) einstellbare Leistung der Laserdiode (1) höher als die mit dem Regler (6) der Monitordiode (2) einstellbare Leistung ist.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the power of the laser diode ( 1 ) which can be set with the second controller ( 9 ) is higher than the power which can be set with the controller ( 6 ) of the monitor diode ( 2 ). 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den zweiten Regler (9) ein Signalgeber (12) angeschlossen ist.4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that a signal transmitter ( 12 ) is connected to the second controller ( 9 ). 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Laserdiode (1) ein Schalttransistor (15) mit seinem Strompfad angeschlossen ist, dessen Steuerelektrode mit einem Regler verbunden ist, der mit einer dem im Stromkreis der Laserdiode (1) fließenden Strom proportionalen Spannung beaufschlagt ist.5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that a switching transistor ( 15 ) is connected to its current path in parallel with the laser diode ( 1 ), the control electrode of which is connected to a regulator which is connected to one of the ones in the circuit of the laser diode ( 1 ) flowing current proportional voltage is applied. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis der Laserdiode (1) ein ohmscher Widerstand (14) eingeschaltet ist, an den der Regler angeschlossen ist.6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the circuit of the laser diode ( 1 ) an ohmic resistor ( 14 ) is turned on, to which the controller is connected. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler als Operationsverstärker (16) ausgebildet ist, der mit einem Eingang (E 1) an den Widerstand (14) angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang (E 2) mit einer Referenzspannung (UREF 3) beaufschlagt ist, die einem vorgegebenen maximalen Speisestrom der Laserdiode (1) entspricht und dessen Ausgang (A) mit der Steuerelektrode des Schalttransistors (15) verbunden ist.7. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the controller is designed as an operational amplifier ( 16 ) which is connected with an input (E 1 ) to the resistor ( 14 ), the second input ( E 2 ) with a reference voltage (UREF 3 ) is applied, which corresponds to a predetermined maximum supply current of the laser diode ( 1 ) and whose output ( A ) is connected to the control electrode of the switching transistor ( 15 ).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4111802C1 (en) * 1991-04-11 1992-06-04 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De Protecting eyes from continuous wave semiconductor laser - driving laser diode followed by optical attenuator by regulating circuit at upper limit permissible for continuous operation
EP0506178A2 (en) * 1991-03-25 1992-09-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power supply apparatus
EP0923067A1 (en) * 1997-03-12 1999-06-16 Seiko Epson Corporation Pixel circuit, display device and electronic equipment having current-driven light-emitting device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2045516A (en) * 1979-03-26 1980-10-29 Bosch Gmbh Robert Limiter circuit for a semiconductor laser

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2045516A (en) * 1979-03-26 1980-10-29 Bosch Gmbh Robert Limiter circuit for a semiconductor laser

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0506178A2 (en) * 1991-03-25 1992-09-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power supply apparatus
EP0506178A3 (en) * 1991-03-25 1993-06-09 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken Power supply apparatus
DE4111802C1 (en) * 1991-04-11 1992-06-04 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De Protecting eyes from continuous wave semiconductor laser - driving laser diode followed by optical attenuator by regulating circuit at upper limit permissible for continuous operation
EP0923067A1 (en) * 1997-03-12 1999-06-16 Seiko Epson Corporation Pixel circuit, display device and electronic equipment having current-driven light-emitting device
US6518962B2 (en) 1997-03-12 2003-02-11 Seiko Epson Corporation Pixel circuit display apparatus and electronic apparatus equipped with current driving type light-emitting device
EP0923067B1 (en) * 1997-03-12 2004-08-04 Seiko Epson Corporation Pixel circuit, display device and electronic equipment having current-driven light-emitting device
US7362322B2 (en) 1997-03-12 2008-04-22 Seiko Epson Corporation Pixel circuit, display apparatus and electronic apparatus equipped with current driving type light-emitting device

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