DE4225621B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Zufuhr eines Lichtbündels mit steuerbarer Intensität - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Zufuhr eines Lichtbündels mit steuerbarer Intensität Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Steuerung der Lichtleistung einer Laserdiode, wobei diese Vorrichtung folgendes aufweist:
– die Laserdiode (32);
– eine mit der Laserdiode (32) gekoppelte Stromsteuereinrichtung (26), die auf ein Steuersignal zur Modulierung der Stromstärke des durch die Laserdiode (32) fließenden Stroms anspricht;
– eine mit der Laserdiode (32) gekoppelte optische Rückkopplungseinrichtung (36) zum Übertragen eines Teils des von der Laserdiode (32) emittierten Lichtes zu einer Photodetektoreinrichtung (10), wobei die Photodetektoreinrichtung (10) einen ersten Strom (Id) erzeugt, dessen Stromstärke von der Intensität des von der Rückkopplungseinrichtung (10) empfangenen Lichtes abhängt;
– eine integrierende Verstärkereinrichtung (7) mit einem Eingangsweg niedriger Impedanz zum Empfangen eines Fehlerstroms (Ie), der der Differenz zwischen dem ersten Strom (Id) und einem zeitlich veränderlichen Bezugsstrom (Idac) entspricht, und die ein Ausgangssignal erzeugt, das das Integral des Fehlerstroms ist; und
– eine Umwandlungseinrichtung zum Empfangen des Ausgangssignals der integrierenden Verstärkereinrichtung (7) und zu dessen Wandlung...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zufuhr eines von einer Laserdiode erzeugten Lichtbündels mit steuerbarer Intensität.
  • Die Druckschrift US 4,868,836 beschreibt eine Vorrichtung zur Steuerung der Lichtleistung einer Laserdiode. Hierbei ist vorgesehen, daß ein Fehlersignal an den Eingang eines Gleichstromverstärkers angelegt wird, und daß der Ausgang des Verstärkers ein Steuerungssignal an eine Lasertreiberschaltung sendet. Für das Detektieren des von der Laserdiode emittierten Lichts wird eine Photodiode verwendet und der Spannungsabfall der Photodiode wird als Rückkopplungssignal benutzt.
  • Die Druckschrift EP 0 434 466 A2 betrifft eine Steuerungsvorrichtung zur stabilisierten Rückkopplung für Halbleiterlaser, die eine Photodiode aufweist, welche das von der Laserdiode emittierte Licht detektiert und anschließend an eine Verstärkereinrichtung sendet. Die aus diesem Stand der Technik bekannte Vorrichtung weist ein Kompensationskondensator zwischen dem Ausgangsanschluß des Verstärkers und dem Rückkopplungsweg auf.
  • Durch eine Laserdiode kann kohärentes Licht emittiert werden, dessen Intensität etwa proportional dem Strom ist, der durch die Diode in einem dynamischen Bereich von 20:1 fließt. Die Lichtintensität einer Laserdiode kann dadurch moduliert werden, daß eine zeitliche Änderung des durch die Diode fließenden Stroms erfolgt. Eine derartige Modulation ist für viele Anwendungszwecke vorteilhaft verwendbar, beispielsweise für Abbil dungssysteme, bei denen eine Laserdiode als Lichtquelle für eine Aufzeichnung von kontinuierlichen Ton-Abbildungen von Pixel zu Pixel erfolgt.
  • Die Betriebscharakteristik einer Laserdiode ist temperaturabhängig und kann sich stark in Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungstemperatur oder durch Selbsterhitzung ändern. Derartige Temperaturänderungen können beträchtliche Änderungen der Intensität des emittierten Lichts verursachen, obwohl die Stromstärke durch die Diode konstant ist.
  • Zur Steuerung und Stabilisation des von einer Laserdiode emittierten Lichts kann eine Servoschaltung mit einer Rückkopplungsschleife benutzt werden. Ein Teil des von der Diode emittierten Lichts wird als Rückkopplungssignal benutzt und einem Fotodetektor zugeführt. Die Größe des von dem Fotodetektor erzeugten Signals ist proportional zu der Intensität des von der Laserdiode emittierten Lichts. Durch Vergleich des durch den Fotodetektor erzeugten Signals mit einem Eingangssignal (Bezugssignal) kann ein der Differenz der beiden Signale entsprechendes Fehlersignal erzeugt werden, das zum Einstellen des Stroms benutzt werden kann, der durch die Laserdiode fließt, um dadurch die Intensität des emittierten Lichts einzustellen.
  • Bei derartigen Rückkopplungsschaltungen besteht die Schwierigkeit, daß die Rückkopplungsschleifen-Verstärkung abnimmt, wenn der durch die Laserdiode fließende Strom verhältnismäßig klein ist (also bei einer geringen Lichtintensität), weil die Laserdiode in einem nicht linearen Bereich arbeitet. In diesem Bereich verursachen verhältnismäßig große Änderungen der Größe der Stromstärke durch die Laserdiode nur kleine Änderungen der Intensität des von der Laserdiode emittierten Lichts und damit kleine Änderungen des Rückkopplungssignals. Deshalb ist es wünschenswert, das Fehlersignal zu integrieren, um das Fehlersignal auf Null zu reduzieren, was zur Folge hat, daß Nachteile im Hinblick auf den Zusammenhang zwischen Verstärkung und Bandbreite in Kauf genommen werden müssen.
  • Bekannte integrierende Rückkopplungsschaltungen können aber eine nicht ausreichende Bandbreite bei Anwendungszwecken zur Verfügung stellen, bei denen sich das Eingangssignal schnell innerhalb eines großen dynamischen Bereichs ändert. Ein derartiger Anwendungszweck ist die bereits erwähnte kontinuierliche Ton-Abbildung, für die typischerweise eine extrem schnelle Modulation des von der Laserdiode in einem großen dynamischen Bereich emittierten Lichts benötigt wird.
  • Eine zusätzliche Schwierigkeit ergibt sich, wenn eine Fotodiode (typischerweise findet eine PIN-Diode Verwendung) als Fotodetektor in der Rückkopplungsschleife benutzt wird. Wegen der Kapazität des Diodenübergangs ist der Spannungsabfall über der Fotodiode frequenzabhängig, so daß ein beträchtlicher Fehler in die Schleife eingeführt werden kann, wenn dieser Spannungsabfall als Rückkopplungssignal benutzt wird und eine beträchtliche Änderung der Frequenz auftritt.
  • Bei einer bekannten Schaltung fließt der Strom von der Diode durch einen Widerstand und die resultierende Spannung über dem Widerstand wird einem Verstärker mit einem Verstärkungsgrad 1 (Einheitsverstärker) zugeführt. Der Ausgang dieses Verstärkers ist das Rückkopplungssignal für die Servoschleife.
  • Der Ausgang des Einheitsverstärkers wird ebenfalls zu der Fotodiode rückgekoppelt, um im Idealfall eine konstante Spannung mit dem Wert Null (Wechselspannung) über der Fotodiode beizubehalten (um die Effekte der Kapazität des Übergangs der Fotodiode aufzuheben). Der Verstärker hat jedoch ein Bandbreitenprodukt mit endlicher Verstärkung, was bedeutet, daß bei höheren Frequenzen eine von Null verschiedene Spannung über der Fotodiode auftritt und Fehler in das System eingeführt werden. Ferner benötigt bei hohen Frequenzen der Einheitsverstärker einen hohen Eingangsstrom und ist im allgemeinen verrauscht.
    •
  • Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, Schwierigkeiten der genannten Art möglichst weitgehend zu vermeiden. Im einzelnen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung der Lichtleistung einer Laserdiode zur Verfügung zu stellen, die in einem großen Frequenzbereich der emittierenden Laserdiode bzw. mit einer großen Bandbreite betrieben werden kann, insbesondere wenn die Laserdiode mit geringen Lichtintensitäten betrieben wird. Ebenso soll ein Verfahren zur Steuerung der Lichtleistung der Laserdiode angegeben werden.
  • Diese Aufgabe wird im Hinblick auf die Vorrichtung durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 und im Hinblick auf das Verfahren durch den Gegenstand des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß der Erfindung wird deshalb ein Regelkreis oder eine Servoschaltung zur Steuerung der Lichtintensität des von einer Laserdiode emittierten Lichts vorgesehen, welche Lichtintensität durch ein analoges Eingangssignal moduliert wird. Es können beträchtlich verbesserte Bandbreiten erzielt werden, wenn die Laserdiode mit geringen Lichtintensitäten betrieben wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung liefert die Servoschleife eine –3 dB Bandbreite von etwa 50MHz in einem dynamischen Bereich von 20:1.
  • Der Regelkreis stelle kontinuierlich die Stromstärke durch die Laserdiode ein, wodurch die Intensität des emittierten Lichts derart eingestellt wird, daß sie dem Eingangssignal entspricht. Ein Teil des von der Laserdiode emittierten Lichts wird als Rückkopplungssignal benutzt und einem Fotodetektor zugeführt, der einen Strom erzeugt, der proportional der Intensität des auffallenden Lichts ist. Die Differenz zwischen dem Eingangssignalstrom und dem Strom, der durch den Fotodetektor erzeugt wird, ist ein Fehlersignal (Strom), der durch einen Transimpedanz-Verstärker integriert wird, der an seinem Ausgang ein Spannungssteuersignal erzeugt. Das Steuersignal wird gepuffert und einem Breitband-Transkonduktanz-Verstärker zugeführt, der den durch den Laser fließenden Strom steuert.
  • Der Transimpedanz-Verstärker enthält vorzugsweise einen Operationsverstärker, einen einstufigen diskreten Verstärker, der durch den Operationsverstärker angetrieben wird, und eine Parallelschaltung mit einem Widerstand und Kondensator, welche eine Lastimpedanz für den diskreten Verstärker bilden. Diese Elemente wirken zusammen, um die Integration in einem großen Frequenzbereich der Fehlersignale durchzuführen. Bei niedrigeren Frequenzen integriert der Operationsverstärker den Fehlerstrom, in Kombination mit einem Rückkopplungskondensator, der zwischen dessen Ausgang und invertierendem Eingang angeschlossen ist. Der integrierte Fehlerstrom wird durch die Lastimpedanz des diskreten Verstärkers in eine Spannung umgewandelt.
  • Bei höheren Frequenzen erscheint der Rückkopplungskondensator, der mit dem Operationsverstärker verbunden ist, als Kurzschlußschaltung, welche einen effektiven Bypass für den Operationsverstärker bildet und den Fehlerstrom direkt dem Emitter des diskreten Verstärkers zuführt.
  • Der diskrete Verstärker arbeitet deshalb in einer Konfiguration mit gemeinsamer Basis, welche durch eine niedrige Eingangsimpedanz, eine hohe Ausgangsimpedanz und eine Stromverstärkung gekennzeichnet ist, die nahe der Einheit ist. Die hochfrequenten Komponenten des Fehlersignals werden deshalb durch den Lastkondensator effektiv integriert.
  • Durch Benutzung der durch den Fotodetektor erzeugten Stromstärke als Rückkopplungssignal, was im Gegensatz zu der Benutzung des Spannungsabfalls über dem Fotodetektor steht, werden Fehler aufgrund frequenzabhängiger Änderungen des Spannungsabfalls im wesentlichen vermieden oder beseitigt.
  • Da ferner das Fehlersignal (Strom) über einem breiten Frequenzband integriert wird, wird die Charakteristik der Laserdiode effektiv über dieses Band linearisiert, so daß eine genaue Steuerung der Lichtintensität der Laserdiode selbst bei hohen Frequenzen des Eingangssignals erfolgen kann.
  • Gemäß der Erfindung wird deshalb ein Regelkreis zur Steuerung der Intensität des von einer Laserdiode emittierten Lichts vorgesehen, wobei ein Teil des von der Laserdiode emittierten Lichts als optisches Rückkopplungssignal benutzt wird und einem Fotodetektor zugeführt wird.
  • Die Differenz zwischen einem Strom, der durch den Fotodetektor erzeugt wird und einem Bezugsstrom ergibt einen Fehlerstrom, der über einen Weg mit niedriger Impedanz an einen integrierenden Verstärker geliefert wird. Der integrierte Fehlerstrom wird benutzt, um die Stromstärke durch die Laserdiode und damit die Intensität des emittierten Lichts zu steuern.
    •
  • Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:
  • 1 ein Schaltbild eines Regelkreises gemäß der Erfindung zur Steuerung der Intensität des von einer Laserdiode emittierten Lichts; und
  • 2 eine detaillierte Darstellung des optischen Wegs in der Regelschleife in 1.
  • Der in 1 dargestellte Regelkreis 2 ermöglicht die Steuerung der Intensität des von einer Laserdiode emittierten Lichts, das durch ein analoges Eingangssignal moduliert wird. Ein multiplizierender Digital/Analog-Wandler 4 empfängt an seinem Eingang 3 digitale Daten und an seinem Eingang 5 einen zu multiplizierenden Wert. Das resultierende analoge Ausgangssignal des Wandlers 4 wird über einen Widerstand 6 an die Anode eines Fotodetektors in Form einer Fotodiode 10 weitergeleitet und dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 8 zugeführt. Die Kathode der Fotodiode 10 ist mit einer Spannungsquelle für ein Potential +V verbunden, welches zur Erzeugung einer Gegenvorspannung für die Fotodiode dient. Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers 8 ist geerdet. Ein Kondensator 15 ist zwischen Erde und dem Ausgang des Verstärkers 8 verbunden, der ebenfalls mit der Basis eines Transistors 14 verbunden ist. Ein Rückkopplungskondensator 12 ist zwischen dem Emitter des Transistors 14 und dem invertierenden Eingang des Verstärkers 8 verbunden. Ein Widerstand 16 ist zwischen dem Emitter des Transistors 14 und einer Spannungsquelle für ein Potential –V verbunden.
  • Eine Lastimpedanz bestehend aus einer Parallelschaltung eines Widerstands 18 und einem Kondensator 20 ist zwischen Erde und einem Verbindungspunkt 21 an dem Kollektor des Transistors 14 angeschlossen. Eine Konstantstromquelle 22, die einen Strom Ib zuführt, ist zwischen der Spannungsquelle für das Potential +V und dem Verbindungspunkt 21 angeschlossen. Ein Eingang eines Pufferverstärkers 24 ist ebenfalls mit dem Verbindungspunkt 21 verbunden.
  • Im folgenden wird der Widerstand oder die Kapazität einer Komponente ausgedrückt durch "R" bzw. "C", mit einem Index, der dem Bezugszeichen in der Zeichnung entspricht. Wie im folgenden noch detailliert erläutert wird, ist das Produkt R18C20 vorzugsweise gleich dem Produkt R16C12.
  • Die Komponenten innerhalb der gestrichelten Linie werden im folgenden als integrierender Transimpedanz-Verstärker 7 bezeichnet.
  • Das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 24 gelangt zu der Basis eines Transistors 30. Ein Widerstand 28 ist zwischen dem Emitter des Transistors 30 und der Spannungsquelle für das Potential +V angeschlossen. Der Widerstand 28 und der Transistor 30 arbeiten zusammen als Transkonduktanz-Verstärker 26.
  • Die Anode der Laserdiode 32 ist mit dem Kollektor des Transistors 30 verbunden und die Kathode der Diode 32 ist geerdet. Von der Laserdiode 32. emittiertes Licht tritt durch einen Strahlenteiler 34 hindurch. Ein Teil des durch den Strahlenteiler 34 durchtretenden Lichts verläuft entlang einem optischen Weg 36 und trifft auf die Fotodiode 10 auf. Der Hauptanteil des in den Strahlenteiler 34 eintretenden Lichts tritt aus dem Strahlenteiler als Lichtbündel-Ausgangssignal aus.
  • Die Transistoren 14 und 30 sind vorzugsweise derart ausgelegt, daß sie innerhalb eines Frequenzbereichs arbeiten, der sich bis zu 1-2 GHz erstreckt, welche Transistoren im Handel erhältlich sind. Der Pufferverstärker 24 weist vorzugsweise ein Paar von Emitterfolger-Verstärkern in Kaskadenschaltung auf, unter Verwendung von Transistoren, die wie die Transistoren 14 und 30 ausgebildet sein können.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, enthält der optische Weg eine Anzahl von optischen Elementen. Eine Kollimatorlinse 38 ist vorgesehen, um von der Laserdiode emittiertes Licht zu empfangen. Durch die Linse 38 hindurchtretendes Licht gelangt zu einem Polarisator 40. Das polarisierte Licht wird dann auf den Strahlenteiler 34 gerichtet. Vorzugsweise wird etwa 20% des in den Strahlenteiler 34 eintretenden Lichts auf einen Drehspiegel 42 gerichtet und gelangt durch eine Fokussierlinse 44 zu der Fotodiode 10. Der Drehspiegel 42 ermöglicht die Anordnung der Fotodiode 10 auf derselben Montageebene wie diejenige der Laserdiode 32, wodurch der Abstand zwischen den Dioden gering gehalten werden kann.
  • Der Polarisator 40 dient dazu, das entlang dem optischen Weg 36 geführte Rückkopplungssignal zu linearisieren. Ohne einen Polarisator 40 würde sich der relative Prozentsatz des Lichts, das aus dem Strahlenteiler 34 austritt, bei niedrigen Lichtintensitäten ändern, wodurch Fehler in das System eingeführt würden.
  • Das entlang dem Weg 36 verlaufende optische Rückkopplungssignal ist für die Lichtintensität des von der Laserdiode 32 emittierten Lichts kennzeichnend. Vorzugsweise ist die Länge des optischen Wegs 36 begrenzt, um die Einführung von nachteilig hohen Phasenverzögerungen in der Rückkopplungsschleife zu vermeiden.
  • Im folgenden soll die Arbeitsweise der Schaltung in 1 näher erläutert werden. Der multiplizierende Wandler 4 erzeugt einen Strom Idac an seinem Ausgang, der das Produkt der empfangenen digitalen Daten und des zu multiplizierenden Werts repräsentiert. Die digitalen Daten und der zu multiplizierende Wert können aus einer üblichen Quelle stammen, beispielsweise aus einem Mikroprozessor oder einem Speicher (nicht dargestellt). Die digitalen Daten können beispielsweise Informationen zur Herstellung einer Abbildung auf einem fotografischen Film oder einem anderen Medium repräsentieren, während der zu multiplizierende Wert einen Korrekturfaktor für die Kompensation von Differenzen der Abtastgeschwindigkeiten eines Scanners repräsentieren kann, der das Laserbündel über der Abbildungsebene abtastet.
  • Wenn das optische Rückkopplungssignal über dem Weg 36 auf die Fotodiode 10 auffällt, wird durch die Fotodiode ein Strom Id erzeugt. Der Strom Id ist proportional zu der Intensität des auftreffenden Rückkopplungssignals. Da die Ströme zu und weg von dem Verbindungspunkt 5 gleich sein müssen, ist die Differenz (falls vorhanden) zwischen Idac und Id gleich einem Fehlerstrom Ie. Dies bedeutet, daß die Größe von Ie die Differenz zwischen der tatsächlichen Intensität des von der Laserdiode 32 emittierten Lichts und der "korrekten" Intensität repräsentiert, die durch Id repräsentiert wird. Der als Servoschaltung dienende Regelkreis 2 steuert das Ausgangssignal der Laserdiode derart, daß Ie praktisch auf dem Wert Null gehalten wird.
  • Bei niedrigen Frequenzen arbeitet der Transistor 14 als Transkonduktanz-Verstärker für den Ausgang des Verstärkers 8. Die Signalkomponente dessen Kollektorstroms fließt durch den Widerstand 18 und wird in eine Steuerspannung umgewandelt, die proportional dem Widerstand R18 ist. Der Kondensator 20 hat bei diesen Frequenzen nur einen geringen Einfluß. Der Transistor 14 arbeitet auch als Emitterfolger-Verstärker in dem Rückkopplungsweg des Verstärkers 8 und führt den Ausgang des letzteren Verstärkers zu dem Kondensator 12. Der Kondensator 12 liefert die gewünschte Integration des Fehlersignals Ie und erzeugt eine Steuerspannung, die dem Pufferverstärker 24 zugeführt wird.
  • Die negative Rückkopplung um den Verstärker 8 hält die Spannung an dem invertierenden Eingangsanschluß auf dem Wert Null. Dadurch ergibt sich eine Impedanz mit dem Wert Null für den Strom Id von der Fotodiode 10. Mit der niedrigen Impedanz arbeitet die Fotodiode 10 als eine Stromquelle, wodurch im wesentlichen der Effekt deren Übergangskapazität beseitigt werden kann und dadurch der Frequenzbereich der Fotodiode erweitert werden kann.
  • Die Steuerspannung wird durch den Pufferverstärker 24 gepuffert, der vorzugsweise ein Einheitsverstärker ist, und dem Transkonduktanz-Verstärker 26 (der Basis des Transistors 30) zugeführt. Der durch den Kollektor des Transistors 30 fließende Strom, der der gleiche wie der durch die Laserdiode 32 fließende Strom ist, wird effektiv durch die Spannung gesteuert, die der Basis des Transistors 30 zugeführt wird.
  • Bei hohen Frequenzen wird die Verstärkung des Verstärkers 8 verringert und der Kondensator 15 zeigt eine sehr niedrige Impedanz. Der Verstärker 8 hat deshalb keinen wesentlichen Einfluß auf die Operationen der Schaltung. Da die Impedanz des Kondensators 12 niedrig ist, ergibt sich ein Weg mit niedriger Impedanz durch diesen Kondensator, den Basis-Emitter-Übergang des Transistors 14 und den Kondensator 15. Dadurch ergibt sich die gewünschte Stromquellen-Operation der Fotodiode 10. Mit einem derartigen Stromweg arbeitet ferner der Transistor 14 als Verstärker mit einer gemeinsamen Basis bei diesen Frequenzen. Der Ausgang dieser Verstärkerstufe tritt vorherrschend durch den Kondensator 20 hindurch, der als Integrator für das Fehlersignal dient, da die Spannung über einen Kondensator das Integral der Stromstärke durch diesen ist.
  • Die Überschneidungsfrequenz für diese Betriebsarten entspricht der Zeitkonstanten R16C12 in dem Fall des Verstärkers 8 und der Zeitkonstanten R18C20 für den Ausgang des Transistors 14. Diese Zeitkonstanten sind deshalb vorzugsweise gleich und entsprechen der Größenordnung von 50-100 kHz. In dieser Weise kann der integrierende Verstärker 7 ein integriertes Fehlersignal für einen großen Frequenzbereich erzeugen, wodurch die Betriebsbandbreite des Systems beträchtlich erhöht werden kann.

Claims (17)

  1. Vorrichtung zur Steuerung der Lichtleistung einer Laserdiode, wobei diese Vorrichtung folgendes aufweist: – die Laserdiode (32); – eine mit der Laserdiode (32) gekoppelte Stromsteuereinrichtung (26), die auf ein Steuersignal zur Modulierung der Stromstärke des durch die Laserdiode (32) fließenden Stroms anspricht; – eine mit der Laserdiode (32) gekoppelte optische Rückkopplungseinrichtung (36) zum Übertragen eines Teils des von der Laserdiode (32) emittierten Lichtes zu einer Photodetektoreinrichtung (10), wobei die Photodetektoreinrichtung (10) einen ersten Strom (Id) erzeugt, dessen Stromstärke von der Intensität des von der Rückkopplungseinrichtung (10) empfangenen Lichtes abhängt; – eine integrierende Verstärkereinrichtung (7) mit einem Eingangsweg niedriger Impedanz zum Empfangen eines Fehlerstroms (Ie), der der Differenz zwischen dem ersten Strom (Id) und einem zeitlich veränderlichen Bezugsstrom (Idac) entspricht, und die ein Ausgangssignal erzeugt, das das Integral des Fehlerstroms ist; und – eine Umwandlungseinrichtung zum Empfangen des Ausgangssignals der integrierenden Verstärkereinrichtung (7) und zu dessen Wandlung in das Steuersignal, das an die Stromsteuereinrichtung (26) angelegt wird, wobei die integrierende Verstärkereinrichtung (7) zur Erzeugung des Eingangswegs niedriger Impedanz eine negative Rückkopplungsschleife vom Ausgangsanschluss zum invertierenden Eingangsanschluss aufweist, und wobei die integrierende Verstärkereinrichtung (7) einen mit einem zweiten Verstärker gekoppelten ersten Verstärker aufweist und dahingehend ausgelegt ist, dass bei Frequenzen unterhalb einer vorgegebenen Frequenz der Fehlerstrom (Ie) über den ersten Verstärker integriert und mit der Umwandlungseinrichtung in das Steuersignal umgewandelt wird, und dass bei Frequenzen oberhalb der vorgegebenen Frequenz der Fehlerstrom (Ie) über den zweiten Verstärker zu einer integrierenden Einrichtung (24) durchgelassen wird, in welcher der Fehlerstrom (Ie) integriert und in das Steuersignal umgewandelt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stromsteuereinrichtung (26) einen Transkonduktanzverstärker aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die optische Rückkopplungseinrichtung (36) eine Kollimatorlinse (38), einen Polarisator (40), einen Strahlteiler (34), einen Drehspiegel (42) und eine Fokussierlinse (44) enthält, die auf eine solche Weise angeordnet sind, dass von der Laserdiode (32) emittiertes Licht die Kollimatorlinse (38) und den Polarisator (40) passiert, bevor es in den Strahlteiler (34) eintritt, und ein Teil des vom Strahlteiler (34) extrahierten Lichtes vom Drehspiegel (42) durch die Fokussierlinse (44) zur Photodetektoreinrichtung (10) reflektiert wird.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Photodetektoreinrichtung (10) eine PIN-Diode aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zeitlich veränderliche Bezugsstrom (Idac) von einem Digital-/Analog-Wandler (4) erzeugt wird.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die integrierende Verstärkereinrichtung (7) einen Transimpedanzverstärker aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Verstärker einen integrierenden Operationsverstärker (8) aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Verstärker bei Frequenzen unterhalb der vorgegebenen Frequenz als ein Transkonduktanzverstärker und bei Frequenzen oberhalb der vorgegebenen Frequenz als ein Stromverstärker mit Verstärkungsfaktor eins arbeitet.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umwandlungseinrichtung einen Widerstand und einen Kondensator aufweist, die parallel und so geschaltet sind, dass sie den integrierten Fehlerstrom in eine Spannung umwandeln.
  10. Verfahren zur Steuerung der Lichtleistung einer Laserdiode (32), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Extrahieren eines Teils des von der Laserdiode (32) emittierten Lichtes zur Verwendung als ein optisches Rückkopplungssignal; – Anlegen des optischen Rückkopplungssignals an einen Photodetektor (10) zum Erzeugen eines ersten Stroms (Id), dessen Stromstärke von der Intensität des zugeführten Lichtes abhängt; – Erzeugen eines Fehlerstroms (Ie), der der Differenz zwischen dem ersten Strom (Id) und einem zeitlich veränderlichen Bezugsstrom (Idac) entspricht; – Anlegen des Fehlerstroms (Ic) an eine integrierende Verstärkereinrichtung (7) mit einem Eingangsweg niedriger Impedanz, um ein integriertes Fehlersignal zu erzeugen; und – Umwandeln des integrierten Fehlersignals in ein Steuersignal zum Modulieren der Stromstärke des durch die Laserdiode fließenden Stroms, wodurch die Intensität des von der Laserdiode (32) emittierten Lichtes eingeregelt wird, wobei zur Erzeugung des Eingangswegs niedriger Impedanz der Ausgangsanschluss der integrierenden Verstärkereinrichtung (7) mit dessen invertierenden Eingangsanschluss verbunden wird, um eine negative Rückkopplungsschleife zu bilden, und wobei die integrierende Verstärkereinrichtung (7) mit einem ersten Verstärker versehen wird, der mit einem zweiten Verstärker gekoppelt ist, wobei die integrierende Verstärkereinrichtung (7) dahingehend ausgelegt wird, dass bei Frequenzen unterhalb einer vorgegebenen Frequenz der Fehlerstrom (Ie) über den ersten Verstärker integriert und mit der Umwandlungseinrichtung in das Steuersignal umgewandelt wird, und dass bei Frequenzen oberhalb der vorgegebenen Frequenz der Fehlerstrom (Ie) über den zweiten Verstärker zu einer integrierenden Einrichtung (20) durchgelassen wird, in welcher der Fehlerstrom (Ie) integriert und in das Steuersignal umgewandelt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Steuersignal an einen Transkonduktanzverstärker angelegt wird, der dazu dient, die Stromstärke des durch die Laserdiode (32) fließenden Stroms einzuregeln.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das von der Laserdiode (32) emittierte Licht eine Kollimatorlinse (38) und einen Polarisator (40) passiert, bevor es in einen Strahlteiler (34) eintritt, der den für das optische Rückkopplungssignal verwendeten Teil des Lichtes extrahiert.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das optische Rückkopplungssignal an eine PIN-Diode angelegt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der zeitlich veränderliche Bezugsstrom (Idac) von einem Digital-/Analog-Wandler (4) erzeugt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Fehlerstrom (Ie) an einen integrierenden Transimpedanzverstärker angelegt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei der erste Verstärker einen integrierenden Operationsverstärker (8) aufweist.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei der zweite Verstärker bei Frequenzen unterhalb der vorgegebenen Frequenz als ein Transkonduktanzverstärker und bei Frequenzen oberhalb der vorgegebenen Frequenz als ein Stromverstärker mit Verstärkungsfaktor Eins arbeitet.
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