DE4036896C1 - Electronic current pulsing device for controlling laser diode - uses two RC-combinations and pair of heavy current switches - Google Patents

Electronic current pulsing device for controlling laser diode - uses two RC-combinations and pair of heavy current switches

Info

Publication number
DE4036896C1
DE4036896C1 DE4036896A DE4036896A DE4036896C1 DE 4036896 C1 DE4036896 C1 DE 4036896C1 DE 4036896 A DE4036896 A DE 4036896A DE 4036896 A DE4036896 A DE 4036896A DE 4036896 C1 DE4036896 C1 DE 4036896C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser diode
current
capacitors
combinations
cuboid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE4036896A
Other languages
English (en)
Inventor
Josef Dipl.-Ing. 8069 Rohrbach De Engl
Hans Dipl.-Ing. 8068 Pfaffenhofen De Glonner
Peter 8890 Aichach De Appel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messerschmitt Bolkow Blohm AG filed Critical Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority to DE4036896A priority Critical patent/DE4036896C1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4036896C1 publication Critical patent/DE4036896C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0428Electrical excitation ; Circuits therefor for applying pulses to the laser
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/023Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06226Modulation at ultra-high frequencies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochstrompulser für die Ansteuerung von Laserdioden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Hochstrompulser sind aus der EP 02 62 713 A1 an sich bekannt. Sie wer­ den allgemein im sogenannten Einkreisaufbau hergestellt, besitzen aber da­ durch ein relativ großes Streufeld und damit auch eine große Induktivität.
Aus der US 33 71 232 ist ein Hochstrompulser bekannt, der über zwei Ener­ giespeicher und zwei Hochstromschalter verfügt.
Ein weiterer Hochstrompulser ist aus dem Aufsatz von Rutz, E. M.: "Pulse Transformer for Injection Laser" in US-Z: IBM Technical Disclosure Bulle­ tin, Vol. 17, No. 6, November 1974, S. 1788-1790 bekannt. Dieser Hoch­ strompulser ist mit einem streufeldarmen Pulstransformator versehen, der mit der Laserdiode eine bauliche Einheit bildet und über zwei geometrisch kleine, elektrisch gegenläufige Leiterschleifen verfügt.
Aus der EP 02 42 591 A1 ist die Verwendung elektrisch gegenläufiger Strom­ schleifen zur Minimierung der Induktivität der Anschlußdrähte der Laser­ diode in einem Laserdiodensender für Übertragungssignale mit Bitraten von wenigstens einigen hundert Mbit/s bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen induktionsar­ men Hochstrompulser zu schaffen, der in der Lage ist, Impulslaserdioden mit kurzen und hohen Stromimpulsen anzusteuern und einen Stromanstieg von 20 A/ns und einen Spitzenstrom bis 150 A realisiert.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Hochstrompulser durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind Aus­ gestaltungen und Weiterbildungen angegeben und in der nachfolgenden Be­ schreibung eines Ausführungsbeispiels werden die getroffenen Maßnahmen er­ läutert.
Die Erläuterung wird durch die Figuren der Zeichnung ergänzt. Es zeigt
Fig. 1a eine perspektivische Ansicht der Frontseite des elektronischen Bauelements eines Ausführungsbeispiels des induktionsarmen Hoch­ strompulsers,
Fig. 1b eine perspektivische Ansicht der Rückseite des Bauelements gemäß Fig. 1a,
Fig. 2a eine perspektivische Ansicht der Frontseite des Bauelements gemäß Fig. 1a mit Verdeutlichung des Stromflusses der Hochstromkreise,
Fig. 2b eine perspektivische Ansicht der Rückseite des Bauelements gemäß Fig. 1b mit Verdeutlichung des Stromflusses der Hochstromkreise,
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Hochstrompulsers gemäß Fig. 1a, 1b,
Fig. 4 ein Schaltbild für die Hochstromkreise gemäß Fig. 1a, 1b.
Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel eines induktionsarmen Hochstrompulsers zur Lösung der gestellten Aufgabe ist in den Fig. 1a und 1b so detailliert dargestellt, daß Aufbau und Funktion nur einer kurzen Erläuterung bedürfen, um einem Fachmann den Erfindungsgedanken verständ­ lich zu machen.
In der Fig. 1a ist die Frontseite 10a des elektronischen Hochstrompul­ ser-Bauelements gezeigt, die eine der Seitenflächen eines Trägerquaders 10 veranschaulicht. Dieser Trägerquader 10 ist aus einem ferromagnetischem Werkstoff gefertigt und schafft dadurch die Möglichkeit der extremen mag­ netischen Koppelung.
Auf dieser Seitenfläche 10a sind nun - wie dargestellt - Leiterbahnen 11 aufgebracht, die einerseits die elektrische Verbindung zu den Anschlußele­ menten (Trigger etc.) aufweisen und andererseits die Kontaktierung mit der Laserdiode 12 und den beiden Hochstromschaltern 15, 16 sicherstellen, die mittels Bonddrähten 17 untereinander und mit den Leiterbahnen 11 verbunden sind, soweit keine Lötverbindungen zwischen Bauteilen und Leiterbahnen oder zwi­ schen Leiterbahn und Leiterbahn besteht. Aus der Zeichnung sind diese Ein­ zelheiten deutlich erkennbar. Es ist gezeigt, wie die Laserdiode 12 mit den Hochstromschalter 15, 16 und diese mit den entsprechenden Leiterbahnen 11 durch Bonddrähte 17 verbunden sind.
In der Fig. 1b ist nun die rückseitige Seitenfläche 10b des Trägerquaders 10 dargestellt. Hier sind auf Leiterbahnen 11 die Kondensatoren C1 13 und C2 14 aufgelötet und stehen über angelötete Leiterbahnen mit den Wi­ derständen RL1 19 und RL2 20 sowie mit der Laserdiodenansteuerung 12a in Verbindung. Als sogenannte RC-Kombinationen ergeben sich die Kombinati­ onen aus den auf einer Seite des Trägerquaders angeordneten Kondensatoren und Widerständen. Im Hinblick auf die Minimierung der Induktivität wird der Einsatz von Mikrowellenkondensatoren vorgeschlagen.
Wie die Fig. 2a und 2b nun veranschaulichen, sind die Elemente der bei­ den Seitenflächen 10a und 10b des Trägerkubus 10 mittels Durchkontaktie­ rungs-Elementen 18 miteinander verbunden, und dadurch werden nun zwei geome­ trisch kleine Leiterschleifen LS1 und LS2 und so zwei elektrisch ge­ genläufige Stromkreise gebildet. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Minimierung des Streufeldes und damit auch der Induktivität durch den er­ zielten antiparallelen Aufbau.
Das Schaltbild in der Fig. 3 verdeutlicht die Aufteilung des Energiespei­ chers auf zwei Hochstromkreise und damit die Halbierung der RC-Kombination und gleichzeitig damit die Halbierung des Stromes pro Kreis.
Die Fig. 4 veranschaulicht ein Ersatzschaltbild für die vorbeschriebenen Hochstromkreise, wobei RR und RR′ die Restwiderstände der Schalter 15 und 16 darstellen und L2, L1 die minimierten Induktivitäten der Leiter­ schleifen LS₁, LS₂ und RR* den Widerstand der Laserdiode 12 und L* die Induktivität dieser Laserdiode 12.
Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen ist nun ein extrem schneller und streufeldarmer Strompulser mit geringem Bauteilaufwand und einfacher, pro­ blemloser Herstellung geschaffen worden, der sich durch eine wesentliche Minimierung der Induktivitäten L1 und L2 auszeichnet, welche sich zu­ sammensetzen aus den Bauteileinduktivitäten, welche hier durch den Einsatz von induktivitätsarmen Bauelementen reduziert worden sind, weiterhin aus den Leiterbahninduktivitäten, die durch den vorbeschriebenen geometrischen Aufbau minimiert werden. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird aber auch ein Zusatzeffekt erreicht, nämlich aufgrund der Aufteilung auf zwei Kreise - es wären auch 4, 6, 8 . . . usw. denkbar - wird der Schalter-Restwi­ derstand RR und RR′ durch die Parallel-Schaltung von zwei Schaltern 15, 16 halbiert.

Claims (5)

1. Hochstrompulser für die Ansteuerung von Laserdioden, mit einer Laserdiode (12), zwei RC-Kombinationen (13, 19 und 14, 20), die aus zwei Kondensatoren (13, 14) als Energiespeicher und zwei Widerständen (19, 20) bestehen, sowie zwei Hochstromschaltern (15, 16), wobei die Konden­ satoren (13, 14) und Hochstromschalter (15, 16) auf zwei geometrisch kleine Teilstromkreise verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode (12) auf einem Trägerquader (10) angeordnet ist, wobei auf der einen Seitenfläche (10b) des Trägerquaders (10) die RC-Kombinationen (13, 19 und 14, 20) auf Leiterbahnen (11) kontaktiert sind und auf der anderen Seitenfläche (10a) des Trägerquaders (10) die Laserdiode (12) und die mit ihr verbundenen Hochstromschalter (15, 16) auf Leiterbahnen (11) kontaktiert sind, während die Leiterbahnen (11) auf beiden Seiten­ flächen (10b, 10a) des Trägerquaders (10) mittels Durchkontaktierungen (18) so miteinander verbunden sind, daß zwei elektrisch gegenläufige Leiterschleifen (LS1, LS2) gebildet werden, die die Teilstromkreise darstellen.
2. Hochstrompulser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerquader (10) aus ferromagnetischem Werkstoff besteht.
3. Hochstrompulser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (13, 14) und die Widerstände (19, 20) mit den Lei­ terbahnen (11) und diese untereinander ebenfalls durch Lötung verbunden sind.
4. Hochstrompulser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Laserdiode (12) mit den Hochstromschaltern (15, 16) und diese mit den Leiterbahnen (11) durch Bonddrähte (17) elektrisch verbunden sind, wobei die Bondierungen nur auf einer Seite der Bonddräh­ te (17) erfolgen.
5. Hochstrompulser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kondensatoren (13, 14) induktionsarme Mikrowel­ lenkondensatoren sind.
DE4036896A 1990-11-20 1990-11-20 Electronic current pulsing device for controlling laser diode - uses two RC-combinations and pair of heavy current switches Expired - Lifetime DE4036896C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4036896A DE4036896C1 (en) 1990-11-20 1990-11-20 Electronic current pulsing device for controlling laser diode - uses two RC-combinations and pair of heavy current switches

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4036896A DE4036896C1 (en) 1990-11-20 1990-11-20 Electronic current pulsing device for controlling laser diode - uses two RC-combinations and pair of heavy current switches

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4036896C1 true DE4036896C1 (en) 1992-02-20

Family

ID=6418585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4036896A Expired - Lifetime DE4036896C1 (en) 1990-11-20 1990-11-20 Electronic current pulsing device for controlling laser diode - uses two RC-combinations and pair of heavy current switches

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4036896C1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1389812A1 (de) * 2002-08-13 2004-02-18 Agilent Technologies Inc Montierungsanordnung für hochfrequente Elektrooptische Elemente
WO2007112823A2 (de) * 2006-03-29 2007-10-11 Ic-Haus Gmbh Schaltungsanordnung zum erzeugen schneller laserimpulse
WO2014093259A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 Microsoft Corporation Laser die light source module
DE102017108050B4 (de) 2017-04-13 2022-01-13 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterstrahlungsquelle
DE102017118349B4 (de) 2016-08-12 2023-09-07 Analog Devices, Inc. Optische emitterbaugruppen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3371232A (en) * 1966-02-21 1968-02-27 Rca Corp High current, short duration pulse generator
EP0242591A1 (de) * 1986-03-21 1987-10-28 Siemens Aktiengesellschaft Laserdiodensender
EP0262713A1 (de) * 1986-09-12 1988-04-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Methode zur impulsweisen Ansteuerung eines Halbleiterlasers, Ansteuerungsvorrichtung für einen Halbleiterlaser und Laser-Aufzeichnungsapparat mit einer derartigen Ansteuerungsvorrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3371232A (en) * 1966-02-21 1968-02-27 Rca Corp High current, short duration pulse generator
EP0242591A1 (de) * 1986-03-21 1987-10-28 Siemens Aktiengesellschaft Laserdiodensender
EP0262713A1 (de) * 1986-09-12 1988-04-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Methode zur impulsweisen Ansteuerung eines Halbleiterlasers, Ansteuerungsvorrichtung für einen Halbleiterlaser und Laser-Aufzeichnungsapparat mit einer derartigen Ansteuerungsvorrichtung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RUTZ, E.M.: Pulse Transformer for Injection Laser. In: US-Z.: IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 17, No. 6, November 1974, S. 1788-1790 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1389812A1 (de) * 2002-08-13 2004-02-18 Agilent Technologies Inc Montierungsanordnung für hochfrequente Elektrooptische Elemente
US7558303B2 (en) 2002-08-13 2009-07-07 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Mounting arrangement for high-frequency electro-optical components
WO2007112823A2 (de) * 2006-03-29 2007-10-11 Ic-Haus Gmbh Schaltungsanordnung zum erzeugen schneller laserimpulse
WO2007112823A3 (de) * 2006-03-29 2008-06-05 Ic Haus Gmbh Schaltungsanordnung zum erzeugen schneller laserimpulse
WO2014093259A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 Microsoft Corporation Laser die light source module
US8882310B2 (en) 2012-12-10 2014-11-11 Microsoft Corporation Laser die light source module with low inductance
DE102017118349B4 (de) 2016-08-12 2023-09-07 Analog Devices, Inc. Optische emitterbaugruppen
DE102017108050B4 (de) 2017-04-13 2022-01-13 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterstrahlungsquelle
US11552449B2 (en) 2017-04-13 2023-01-10 Osram Oled Gmbh Semiconductor radiation source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3036404C2 (de) Relais-Steckfassung
EP0590354B1 (de) Anordnung mit einer Leiterplatte, mindestens einem Leistungsbauelement und einem Kühlkörper
DE2752438A1 (de) Anordnung fuer das packen von monolithisch integrierten halbleiterschaltungen
DE4036896C1 (en) Electronic current pulsing device for controlling laser diode - uses two RC-combinations and pair of heavy current switches
DE3141559A1 (de) "steuerungsschaltung eines funktionellen und therapeutischen stimulators"
DE2624236A1 (de) Schaltanordnung zum bremsen eines universalmotors
EP0438689B1 (de) Signaleinrichtung zur Anzeige des Fehlens einer elektrischen Spannung
DE60037717T2 (de) Datenträger mit integriertem schaltkreis und übertragungsspule
DE1802615A1 (de) Spulenanordnung
DE1948257C3 (de) Verfahren und Anordnung zur Erzeugung eines Zündimpulses mit einer hohen steilen Spitze und einem Impulsrücken
DE2131620C (de) Schaltungsanordnung zur Steuerung richtungsempfindlicher Schaltelemente in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, durch Stromimpulse einer Polarität
DE2110023B2 (de) Schaltungsanordnung mit zwei zueinander komplementaeren transistoren zum unterhalten der schwingungen von elektromechanischen schwingern
DE2345988C3 (de) Vielpoliger Diodenschalter
DE2942262C2 (de)
DE1241879B (de) Mikroverbindung fuer elektrische Leiter, insbesondere in Druckschaltungen
DE3229795C2 (de)
DE1413542C (de) Wechselrichter
DE8507860U1 (de) Gedruckte Schaltungsplatine für einen Hochfrequenz-Empfangs-Konverter
DE2333190B2 (de) Elektronisches Halbleiter-Koppelpunktpaar
DE2214253A1 (de) Elektrischer stecker
DE1920091U (de) Gleichrichteranordnung.
DE1439642A1 (de) Elektrisches Bauelement
DE1291365B (de) Schaltungsanordnung zur Verstaerkung von Rechteckimpulsen geringer Amplitude
DE1077257B (de) Einrichtung zur Glimmlampen-Anzeige des Schaltzustandes von bistabilen Kippschaltungen mit Transistoren
DE3011388A1 (de) Generator zur erzeugung einwandiger magnetischer domaenen

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DEUTSCHE AEROSPACE AG, 8000 MUENCHEN, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DAIMLER-BENZ AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 80804 M

8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 8099

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AEROSPACE AG, 85521 OTTOBRUNN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee