JP2000114646A - レ―ザ―ダイオ―ド駆動方法及び駆動装置 - Google Patents
レ―ザ―ダイオ―ド駆動方法及び駆動装置Info
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- JP2000114646A JP2000114646A JP11221984A JP22198499A JP2000114646A JP 2000114646 A JP2000114646 A JP 2000114646A JP 11221984 A JP11221984 A JP 11221984A JP 22198499 A JP22198499 A JP 22198499A JP 2000114646 A JP2000114646 A JP 2000114646A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザダイオードの消光期間が短い時に直後
のレーザダイオードのターンオン時間が短くなることに
よるジッタを削減する。 【解決手段】 駆動信号における消光期間を時間計測部
により計測し、消光期間に対応するレベルを有する時間
信号−Ｖdtを生成し、レーザーダイオードＬＤの電流の
立上がり時点にレーザダイオードに対する逆方向電流と
して駆動電流に重畳することにより、レーザダイオード
の残留キャリアを急速に消滅させ発光の立ち上がり時の
ジッタの発生を抑える。
のレーザダイオードのターンオン時間が短くなることに
よるジッタを削減する。 【解決手段】 駆動信号における消光期間を時間計測部
により計測し、消光期間に対応するレベルを有する時間
信号−Ｖdtを生成し、レーザーダイオードＬＤの電流の
立上がり時点にレーザダイオードに対する逆方向電流と
して駆動電流に重畳することにより、レーザダイオード
の残留キャリアを急速に消滅させ発光の立ち上がり時の
ジッタの発生を抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は例えば高速データ
伝送等に利用するレーザーダイオードの駆動方法及びこ
の駆動方法を用いた駆動装置に関する。
伝送等に利用するレーザーダイオードの駆動方法及びこ
の駆動方法を用いた駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１に従来から使われている最も単純
な構造のレーザーダイオード駆動装置の一例を示す。差
動接続された一対のトランジスタＱ1 ，Ｑ2 はそれらの
エミッタに共通に電流源ISd が接続されており、一方の
トランジスタＱ2 のベースには一定のバイアス電圧Ｖb
が与えられている。従って、これらのトランジスタ
Ｑ1，Ｑ2 はスイッチ素子として動作し、一方がオンの
とき他方がオフの状態に切り替えられる。図の例ではト
ランジスタＱ1 のコレクタ側にレーザーダイオードＬＤ
が接続されており、このトランジスタＱ1 のベースに接
続された入力端子TINに正極性のパルス駆動信号VIN が
与えられる。信号VIN の各パルスが立ち上がり、高レベ
ルとなる毎にトランジスタＱ1 がオンの状態に制御さ
れ、レーザーダイオードＬＤが発光し、光POUTが出射さ
れる。入力端子ＴINに入力されたパルスが立下ると、ト
ランジスタＱ1 はオフに戻り、代わってトランジスタＱ
2 がオンとなる。このように一対のトランジスタＱ1 と
Ｑ2 を差動的にオン、オフ動作させることにより高速切
替が実現される。
な構造のレーザーダイオード駆動装置の一例を示す。差
動接続された一対のトランジスタＱ1 ，Ｑ2 はそれらの
エミッタに共通に電流源ISd が接続されており、一方の
トランジスタＱ2 のベースには一定のバイアス電圧Ｖb
が与えられている。従って、これらのトランジスタ
Ｑ1，Ｑ2 はスイッチ素子として動作し、一方がオンの
とき他方がオフの状態に切り替えられる。図の例ではト
ランジスタＱ1 のコレクタ側にレーザーダイオードＬＤ
が接続されており、このトランジスタＱ1 のベースに接
続された入力端子TINに正極性のパルス駆動信号VIN が
与えられる。信号VIN の各パルスが立ち上がり、高レベ
ルとなる毎にトランジスタＱ1 がオンの状態に制御さ
れ、レーザーダイオードＬＤが発光し、光POUTが出射さ
れる。入力端子ＴINに入力されたパルスが立下ると、ト
ランジスタＱ1 はオフに戻り、代わってトランジスタＱ
2 がオンとなる。このように一対のトランジスタＱ1 と
Ｑ2 を差動的にオン、オフ動作させることにより高速切
替が実現される。
【０００３】図１２の行ＡとＢにレーザーダイオードＬ
Ｄに流れる電流Ifと光出力POUTの関係を示す。レーザー
ダイオードＬＤには電流源ISb により常時点灯開始電流
Ith に近いバイアス電流Ibを流し、トランジスタＱ1 が
オンの状態に反転すると、駆動電流Ifが直ちに点灯開始
電流Ith を越え、発光の遅れを小さくする工夫をしてい
る。図１２行Ａは駆動電流If，図１２行Ｂは光POUTの応
答を示す。駆動電流Ifの立上がり及び立下りに対し光P
OUTは遅れを誇張して表現すると、図１２行Ｂに示すよ
うにTDLY(ON)とTDLY(OFF) だけ遅延して発光する。
Ｄに流れる電流Ifと光出力POUTの関係を示す。レーザー
ダイオードＬＤには電流源ISb により常時点灯開始電流
Ith に近いバイアス電流Ibを流し、トランジスタＱ1 が
オンの状態に反転すると、駆動電流Ifが直ちに点灯開始
電流Ith を越え、発光の遅れを小さくする工夫をしてい
る。図１２行Ａは駆動電流If，図１２行Ｂは光POUTの応
答を示す。駆動電流Ifの立上がり及び立下りに対し光P
OUTは遅れを誇張して表現すると、図１２行Ｂに示すよ
うにTDLY(ON)とTDLY(OFF) だけ遅延して発光する。
【０００４】光POUTの立下りが遅延する理由はレーザー
ダイオードＬＤにおいて、駆動電圧が遮断された時点で
レーザーダイオードＬＤの活性層に残留するキャリア濃
度が急激にゼロの状態に戻らないことに起因する現象で
ある。このキャリア濃度の低下が遅れることにより、図
１３に示すような不都合が生じる。例えば図１３行Ａに
示すように、駆動電流IfのOFF 期間T1が短くなるとる
と、即ち、消灯期間が短くなると、図１３行Ｂに示すよ
うにキャリア濃度が充分低下しないタイミングで駆動電
流Ifが流れ始めるために、図１３行Ｃに示すように次に
点灯する際に点灯に至る時間ＴDLY(ON) が短くなる現
象、即ちTDLY(ON1)＞TDL Y(ON2)となる現象が発生する。
図２の例ではOFF 期間T2で再び長くなり、その直後の駆
動電流Ifの立上がりに対する点灯の遅れTDLY(ON3)はT
DLY(ON2)より長くなっている。この現象は消灯時間Ｔ
OFF の長さに依存してジッタが発生することを意味し、
このジッタの発生は高速伝送の障害になる欠点がある。
この問題は例えば"Effect of Bit-Rate, Bias, and Thr
eshold Currents on Turn-on Timing Jitter in Lasers
Modulated with Uncoded and Coded Waveforms", IEEE
Photonics Technology Letters, Vol.8,No.3,March 19
96，pp.461-463に示されている。この文献によれば，レ
ーザダイオードの消光期間TOFF後のターンオン時間TON
は次式
ダイオードＬＤにおいて、駆動電圧が遮断された時点で
レーザーダイオードＬＤの活性層に残留するキャリア濃
度が急激にゼロの状態に戻らないことに起因する現象で
ある。このキャリア濃度の低下が遅れることにより、図
１３に示すような不都合が生じる。例えば図１３行Ａに
示すように、駆動電流IfのOFF 期間T1が短くなるとる
と、即ち、消灯期間が短くなると、図１３行Ｂに示すよ
うにキャリア濃度が充分低下しないタイミングで駆動電
流Ifが流れ始めるために、図１３行Ｃに示すように次に
点灯する際に点灯に至る時間ＴDLY(ON) が短くなる現
象、即ちTDLY(ON1)＞TDL Y(ON2)となる現象が発生する。
図２の例ではOFF 期間T2で再び長くなり、その直後の駆
動電流Ifの立上がりに対する点灯の遅れTDLY(ON3)はT
DLY(ON2)より長くなっている。この現象は消灯時間Ｔ
OFF の長さに依存してジッタが発生することを意味し、
このジッタの発生は高速伝送の障害になる欠点がある。
この問題は例えば"Effect of Bit-Rate, Bias, and Thr
eshold Currents on Turn-on Timing Jitter in Lasers
Modulated with Uncoded and Coded Waveforms", IEEE
Photonics Technology Letters, Vol.8,No.3,March 19
96，pp.461-463に示されている。この文献によれば，レ
ーザダイオードの消光期間TOFF後のターンオン時間TON
は次式
【０００５】
【数１】 で表される。ここで、τはレーザダイオードＬＤの活性
層の残留キャリア寿命である。上記式(1) からターンオ
ン時間TON と消光期間OFFをそれぞれτで正規化して関
係を示したのが図１４である。図１４において曲線12A,
12B, 12C はそれぞれIm=2Ith, Im=3Ith, Im=4Ith と
し、いずれもIb=0.5Ith とした場合である。図１３か
ら、OFFが０からτのほぼ３〜４倍程度までの間はター
ンオン時間TONは消光期間OFFと共に変化するが、OFFが
それより長くなると消光期間OFFの変化によらず、一定
となることがわかる。レーザダイオードの残留キャリア
寿命τは普通、２〜３nsなので、先行するパルスとの間
隔が10nsより短くなると、ジッタを発生してしまうこと
がわかる。ただし、駆動電流Ifを大きくすればジッタそ
のもの（即ちTON ）が減っていく。
層の残留キャリア寿命である。上記式(1) からターンオ
ン時間TON と消光期間OFFをそれぞれτで正規化して関
係を示したのが図１４である。図１４において曲線12A,
12B, 12C はそれぞれIm=2Ith, Im=3Ith, Im=4Ith と
し、いずれもIb=0.5Ith とした場合である。図１３か
ら、OFFが０からτのほぼ３〜４倍程度までの間はター
ンオン時間TONは消光期間OFFと共に変化するが、OFFが
それより長くなると消光期間OFFの変化によらず、一定
となることがわかる。レーザダイオードの残留キャリア
寿命τは普通、２〜３nsなので、先行するパルスとの間
隔が10nsより短くなると、ジッタを発生してしまうこと
がわかる。ただし、駆動電流Ifを大きくすればジッタそ
のもの（即ちTON ）が減っていく。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、ジ
ッタの発生を抑えることができるレーザーダイオードの
駆動方法と、この駆動方法を採るレーザーダイオード駆
動装置を提案するものである。
ッタの発生を抑えることができるレーザーダイオードの
駆動方法と、この駆動方法を採るレーザーダイオード駆
動装置を提案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の観点に
よるレーザダイオード駆動装置は、レーザダイオード
と、上記レーザダイオードに駆動電力を供給する電源手
段と、上記レーザダイオードと直列に接続され、ON期間
とOFF 期間を繰り返す駆動信号に従って上記レーザダイ
オードに流れる駆動電流を制御して上記レーザダイオー
ドの発光、消光のスイッチングを行うスイッチ手段と、
上記駆動信号の上記OFF期間を測定し、対応するレベル
の時間信号を出力する時間計測手段と、上記計測した O
FF期間が短いほど上記駆動電流の立ち上がりを遅らせる
ように上記時間信号に対応した制御信号に従って駆動電
流を制御する電流制御手段、とを含む。
よるレーザダイオード駆動装置は、レーザダイオード
と、上記レーザダイオードに駆動電力を供給する電源手
段と、上記レーザダイオードと直列に接続され、ON期間
とOFF 期間を繰り返す駆動信号に従って上記レーザダイ
オードに流れる駆動電流を制御して上記レーザダイオー
ドの発光、消光のスイッチングを行うスイッチ手段と、
上記駆動信号の上記OFF期間を測定し、対応するレベル
の時間信号を出力する時間計測手段と、上記計測した O
FF期間が短いほど上記駆動電流の立ち上がりを遅らせる
ように上記時間信号に対応した制御信号に従って駆動電
流を制御する電流制御手段、とを含む。
【０００８】この発明の第２の観点によるレーザダイオ
ード駆動装置は、レーザダイオードと、上記レーザダイ
オードに駆動電力を供給する電源手段と、上記レーザダ
イオードと直列に接続され、駆動信号に従って上記レー
ザダイオードに流れる駆動電流を制御して上記レーザダ
イオードの発光、消光のスイッチングを行うスイッチ手
段と、上記駆動信号から微分電流を生成し、上記レーザ
ダイオードの駆動電流に対し上記微分電流を重畳して与
える微分電流生成手段、とを含む。
ード駆動装置は、レーザダイオードと、上記レーザダイ
オードに駆動電力を供給する電源手段と、上記レーザダ
イオードと直列に接続され、駆動信号に従って上記レー
ザダイオードに流れる駆動電流を制御して上記レーザダ
イオードの発光、消光のスイッチングを行うスイッチ手
段と、上記駆動信号から微分電流を生成し、上記レーザ
ダイオードの駆動電流に対し上記微分電流を重畳して与
える微分電流生成手段、とを含む。
【０００９】この発明の上記第１の観点によるレーザダ
イオード駆動は、以下のステップを含む： (a) 上記駆動信号におけるOFF期間を計測し、上記消光
期間に対応するレベルの時間信号を生成し、(b) 上記計
測した期間が短いほど上記駆動電流の立ち上がり時間を
遅らせるように上記時間信号に基づいて上記駆動電流を
制御する。
イオード駆動は、以下のステップを含む： (a) 上記駆動信号におけるOFF期間を計測し、上記消光
期間に対応するレベルの時間信号を生成し、(b) 上記計
測した期間が短いほど上記駆動電流の立ち上がり時間を
遅らせるように上記時間信号に基づいて上記駆動電流を
制御する。
【００１０】この発明の上記第２の観点によるレーザダ
イオード駆動方法は、以下のステップを含む： (a) 上記駆動信号の微分電流を生成し、(b) 上記レーザ
ダイオードの駆動電流に上記微分電流を重畳し、上記駆
動信号の立ち下がりの微分電流により残留キャリアを減
少させる。
イオード駆動方法は、以下のステップを含む： (a) 上記駆動信号の微分電流を生成し、(b) 上記レーザ
ダイオードの駆動電流に上記微分電流を重畳し、上記駆
動信号の立ち下がりの微分電流により残留キャリアを減
少させる。
【００１１】この発明によるレーザーダイオード駆動方
法及び駆動装置によれば、前回の駆動電流が遮断した時
点からの時間が短い程、次回の駆動電流の立上がり時点
に駆動電流に重畳する逆方向電流が大となり、次回の発
光は遅れる方向に制御される。この結果、発光の立上が
りも制限され、光伝達されるデータのジッタの発光を抑
制することができる利点が得られる。
法及び駆動装置によれば、前回の駆動電流が遮断した時
点からの時間が短い程、次回の駆動電流の立上がり時点
に駆動電流に重畳する逆方向電流が大となり、次回の発
光は遅れる方向に制御される。この結果、発光の立上が
りも制限され、光伝達されるデータのジッタの発光を抑
制することができる利点が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１を用いて、この発明によるレ
ーザー駆動方法とレーザー駆動装置の一実施例を説明す
る。図１において、図９と対応する部分には同一符号を
付して示す。この発明では駆動電流が遮断された時点か
らの時間の経過を計測する時間計測部１１と、この時間
計測部１１によって計測した時間が短い程、次回の駆動
電流の立上がりを制御する電流制御部１２を設けた構成
とした点を特徴とするものである。図１の実施例は、前
述の式(1) における電流Imを制御することによりレーザ
ダイオードのターンオン時間ＴONを制御する。
ーザー駆動方法とレーザー駆動装置の一実施例を説明す
る。図１において、図９と対応する部分には同一符号を
付して示す。この発明では駆動電流が遮断された時点か
らの時間の経過を計測する時間計測部１１と、この時間
計測部１１によって計測した時間が短い程、次回の駆動
電流の立上がりを制御する電流制御部１２を設けた構成
とした点を特徴とするものである。図１の実施例は、前
述の式(1) における電流Imを制御することによりレーザ
ダイオードのターンオン時間ＴONを制御する。
【００１３】時間計測部１１は図１に示す例では時定数
回路ＴＭＣによって駆動信号ＶINの立ち下がりからの時
間の経過を計測し、次の立ち上がりまでのOFF 期間が短
いほど、電流制御部１２により駆動電流の次の立ち上が
り時に一定期間だけ発行開始電流Ith を越える大きさが
小さい電流に制限する構成とした場合を示す。時定数回
路ＴＭＣには入力端子ＴINから遅延素子ＤＬＹと、バッ
ファ増幅器ＢＵＦとを通じて図２行Ａに示す駆動信号Ｖ
INを入力する。時定数回路ＴＭＣを構成する抵抗器Ｒの
一端には駆動信号ＶINのＨ論理の電圧ＶH を印加する。
時定数回路ＴＭＣのコンデンサＣと抵抗器Ｒとの接続点
ＡにはダイオードＤのアノードを接続し、ダイオードＤ
のカソードにＶH−Ｖfを印加する。Ｖf はダイオードＤ
の順方向電圧である。従って、駆動信号ＶINがＨ論理に
立上がると、接続点Ａの電圧は図２行Ｂに示すように遅
延素子ＤＬＹによる地検時間ＴDYだけ遅れて立ち上が
り、電圧ＶH を越えようとすると、接続点Ａの電圧ＶA
を電圧ＶH でクリップする。従って、時定数回路ＴＭＣ
を構成する抵抗器Ｒに発生する正極方向の微分波形（図
２行Ｂに点線で図示）は除去される。
回路ＴＭＣによって駆動信号ＶINの立ち下がりからの時
間の経過を計測し、次の立ち上がりまでのOFF 期間が短
いほど、電流制御部１２により駆動電流の次の立ち上が
り時に一定期間だけ発行開始電流Ith を越える大きさが
小さい電流に制限する構成とした場合を示す。時定数回
路ＴＭＣには入力端子ＴINから遅延素子ＤＬＹと、バッ
ファ増幅器ＢＵＦとを通じて図２行Ａに示す駆動信号Ｖ
INを入力する。時定数回路ＴＭＣを構成する抵抗器Ｒの
一端には駆動信号ＶINのＨ論理の電圧ＶH を印加する。
時定数回路ＴＭＣのコンデンサＣと抵抗器Ｒとの接続点
ＡにはダイオードＤのアノードを接続し、ダイオードＤ
のカソードにＶH−Ｖfを印加する。Ｖf はダイオードＤ
の順方向電圧である。従って、駆動信号ＶINがＨ論理に
立上がると、接続点Ａの電圧は図２行Ｂに示すように遅
延素子ＤＬＹによる地検時間ＴDYだけ遅れて立ち上が
り、電圧ＶH を越えようとすると、接続点Ａの電圧ＶA
を電圧ＶH でクリップする。従って、時定数回路ＴＭＣ
を構成する抵抗器Ｒに発生する正極方向の微分波形（図
２行Ｂに点線で図示）は除去される。
【００１４】電流制御部１２は差動的にオン、オフ動作
する一対のトランジスタＱ1 とＱ2のエミッタ共通接続
点にコレクタを接続したトランジスタＱ3 によって構成
することができる。トランジスタＱ3 のベースにはバイ
アス電圧源９から一定の順方向バイアス電圧ＶCONTが加
算器ＡＤＤを通じて与えられる。これと共に加算器ＡＤ
Ｄには時間計測部１１から駆動信号ＶINの立下りのエッ
ジで発生する負極性の時間信号−Ｖdt（逆バイアス電
圧）を加え、前回の電流遮断時点からの時間の経過が短
い程、図２行Ｂに示すように、駆動信号ＶINの立ち上が
り時に大きい逆バイアス電圧（時間信号−Ｖdt）を電流
制御部１２に与える。
する一対のトランジスタＱ1 とＱ2のエミッタ共通接続
点にコレクタを接続したトランジスタＱ3 によって構成
することができる。トランジスタＱ3 のベースにはバイ
アス電圧源９から一定の順方向バイアス電圧ＶCONTが加
算器ＡＤＤを通じて与えられる。これと共に加算器ＡＤ
Ｄには時間計測部１１から駆動信号ＶINの立下りのエッ
ジで発生する負極性の時間信号−Ｖdt（逆バイアス電
圧）を加え、前回の電流遮断時点からの時間の経過が短
い程、図２行Ｂに示すように、駆動信号ＶINの立ち上が
り時に大きい逆バイアス電圧（時間信号−Ｖdt）を電流
制御部１２に与える。
【００１５】図１の実施例では、駆動信号ＶINが立ち下
がると遅延素子ＤＬＹにより時間ＴDYだけ遅れて接続点
Ａの電圧がＶH を基準として負方向にバイアスされ（逆
バイアスと呼ぶ）、コンデンサＣに抵抗Ｒを通して前回
とは逆方向に充電が開始される。従って、接続点Ａの逆
バイアス電圧−ＶdtはＣＲの時定数で次第に浅くなり、
ＶH に近づいていく。図２から明らかなように、駆動信
号ＶINのOFF 期間が短いほど、駆動信号ＶINの次の立ち
上がり時点で残っている接続点Ａの逆バイアス電圧（Ｖ
H を基準とする負方向の電圧）は大となっている。その
結果、図２行Ｃに示すように、駆動信号ＶINの立ち上が
り時点での駆動電流Ifの、発光開始電流Ith を越える大
きさが小さく、その時点から時間ＴDY遅れて接続点Ａの
電圧ＶAが立ち上がることにより、駆動電流Ifが最大電
流に立ち上がる時点までにレーザダイオードの活性層に
注入されるキャリアの量はそれだけ少ない。この駆動信
号ＶINの立ち上がり時点で接続点Ａに与えられる逆バイ
アス電圧−Ｖdtの大きさと、それが与えられている期間
ＴDYの積、即ち図２行Ｃに示すハッチング領域の面積は
逆バイアスを与えないで、駆動信号ＶINの立ち上がりと
同時に駆動電流Ifを立ち上げた場合に、期間ＴDYに注入
されるキャリアに対する制限量を表す。この制限量が大
きければ、レーザダイオードＬＤが実際に発振に至るま
での時間をそれだけ遅らせることになる。従って、図２
行Ｃに示す例では、OFF 期間T1, T2,T3の順に各OFF 期
間直後の駆動信号の立ち上がりにおけるキャリア注入制
限量が大きく、即ち、与えられる発光遅延はこの順に大
きい。
がると遅延素子ＤＬＹにより時間ＴDYだけ遅れて接続点
Ａの電圧がＶH を基準として負方向にバイアスされ（逆
バイアスと呼ぶ）、コンデンサＣに抵抗Ｒを通して前回
とは逆方向に充電が開始される。従って、接続点Ａの逆
バイアス電圧−ＶdtはＣＲの時定数で次第に浅くなり、
ＶH に近づいていく。図２から明らかなように、駆動信
号ＶINのOFF 期間が短いほど、駆動信号ＶINの次の立ち
上がり時点で残っている接続点Ａの逆バイアス電圧（Ｖ
H を基準とする負方向の電圧）は大となっている。その
結果、図２行Ｃに示すように、駆動信号ＶINの立ち上が
り時点での駆動電流Ifの、発光開始電流Ith を越える大
きさが小さく、その時点から時間ＴDY遅れて接続点Ａの
電圧ＶAが立ち上がることにより、駆動電流Ifが最大電
流に立ち上がる時点までにレーザダイオードの活性層に
注入されるキャリアの量はそれだけ少ない。この駆動信
号ＶINの立ち上がり時点で接続点Ａに与えられる逆バイ
アス電圧−Ｖdtの大きさと、それが与えられている期間
ＴDYの積、即ち図２行Ｃに示すハッチング領域の面積は
逆バイアスを与えないで、駆動信号ＶINの立ち上がりと
同時に駆動電流Ifを立ち上げた場合に、期間ＴDYに注入
されるキャリアに対する制限量を表す。この制限量が大
きければ、レーザダイオードＬＤが実際に発振に至るま
での時間をそれだけ遅らせることになる。従って、図２
行Ｃに示す例では、OFF 期間T1, T2,T3の順に各OFF 期
間直後の駆動信号の立ち上がりにおけるキャリア注入制
限量が大きく、即ち、与えられる発光遅延はこの順に大
きい。
【００１６】前述の式(1) において、ｋを比例定数とす
ると次式 (Im−Ith)＝Id＝k[1−exp(-TOFF/τ)] (2) が成立するようにすれば、ターンオン時間TON が一定と
なる。そこで、時定数回路ＴＭＣの時定数Ｒ・Ｃ＝τを
駆動すべきレーザーダイオードＬＤの活性層のキャリア
の寿命τにほぼ等しく選定する。従って、時間信号−Ｖ
dtがほぼＶH ボルトに戻るとキャリア濃度がほぼ０に戻
ることになる。その時点で駆動信号ＶINがＨ論理に立上
がればレーザーダイオードＬＤに流れる電流Ifは一定の
立ち上がり時間TON で立上がる。
ると次式 (Im−Ith)＝Id＝k[1−exp(-TOFF/τ)] (2) が成立するようにすれば、ターンオン時間TON が一定と
なる。そこで、時定数回路ＴＭＣの時定数Ｒ・Ｃ＝τを
駆動すべきレーザーダイオードＬＤの活性層のキャリア
の寿命τにほぼ等しく選定する。従って、時間信号−Ｖ
dtがほぼＶH ボルトに戻るとキャリア濃度がほぼ０に戻
ることになる。その時点で駆動信号ＶINがＨ論理に立上
がればレーザーダイオードＬＤに流れる電流Ifは一定の
立ち上がり時間TON で立上がる。
【００１７】これに対し、前回の駆動電流の遮断時点か
ら短い時間しか経過していない状態で、駆動信号ＶINが
Ｈ論理に立上がると、電流制御部１２には深い逆バイア
スの時間信号−Ｖdtが与えられ、この状態でＨ論理信号
が与えられることになる。この結果、図２行Ｃに示した
レーザーダイオードＬＤに流れる電流の立上がりから発
光開始電流Ith に至るまでの時間が長く掛かることにな
り、残留キャリア濃度による発行開始時間が早まる時間
だけレーザーダイオードＬＤの発光に至るタイミングが
遅らされる。
ら短い時間しか経過していない状態で、駆動信号ＶINが
Ｈ論理に立上がると、電流制御部１２には深い逆バイア
スの時間信号−Ｖdtが与えられ、この状態でＨ論理信号
が与えられることになる。この結果、図２行Ｃに示した
レーザーダイオードＬＤに流れる電流の立上がりから発
光開始電流Ith に至るまでの時間が長く掛かることにな
り、残留キャリア濃度による発行開始時間が早まる時間
だけレーザーダイオードＬＤの発光に至るタイミングが
遅らされる。
【００１８】従って、図２Ａに示した駆動信号ＶINのオ
フ時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 の関係がＴ 1 ＜Ｔ2 ＜Ｔ3 であ
った場合、レーザーダイオードＬＤに流れる電流Ifが、
駆動信号ＶINの立上がりのタイミングから発光開始電流
値Ith に到達するまでの時間をＴ11，Ｔ22，Ｔ33とした
場合、この時間の関係は図２Ｃに示すところから明らか
なようにＴ11＞Ｔ22＞Ｔ33となる。
フ時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 の関係がＴ 1 ＜Ｔ2 ＜Ｔ3 であ
った場合、レーザーダイオードＬＤに流れる電流Ifが、
駆動信号ＶINの立上がりのタイミングから発光開始電流
値Ith に到達するまでの時間をＴ11，Ｔ22，Ｔ33とした
場合、この時間の関係は図２Ｃに示すところから明らか
なようにＴ11＞Ｔ22＞Ｔ33となる。
【００１９】つまり、駆動信号ＶINがＨ論理に反転して
から実際に駆動電流Ifが発光開始電流値Ith を越えるま
での時間はオフ時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 の短い順に長くな
るように制御される。この結果、レーザーダイオードＬ
Ｄがオフの状態になっている時間がＴ1 ＜Ｔ 2 ＜Ｔ3 の
関係であっても、駆動信号ＶINの立ち上がりタイミング
に対するレーザーダイオードＬＤの発光タイミングを一
定にすることができ、レーザーダイオードＬＤの点滅に
従ってデータを伝送する場合に、ジッタの発生を抑える
ことができる利点が得られる。
から実際に駆動電流Ifが発光開始電流値Ith を越えるま
での時間はオフ時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 の短い順に長くな
るように制御される。この結果、レーザーダイオードＬ
Ｄがオフの状態になっている時間がＴ1 ＜Ｔ 2 ＜Ｔ3 の
関係であっても、駆動信号ＶINの立ち上がりタイミング
に対するレーザーダイオードＬＤの発光タイミングを一
定にすることができ、レーザーダイオードＬＤの点滅に
従ってデータを伝送する場合に、ジッタの発生を抑える
ことができる利点が得られる。
【００２０】図３はこの発明の第２実施例を示す。この
実施例では前述の式(1) におけるバイアス電流Ibを制御
することにより一定のターンオン時間ＴONを得ようとす
るものであり、レーザーダイオードＬＤにバイアス電流
Ibを与える電流源として電流制御部１２を設け、この電
流制御部１２を構成するトランジスタＱ3 に流れる電流
Ibを時間計測部１１で計測した時間信号−Ｖdtで制御す
る構成とした場合を示す。ただし、図１の実施例の時間
計測部１１における遅延素子ＤＬＹに対応するものは設
けない。また、差動接続されたトランジスタＱ1, Ｑ2の
両エミッタは電流Idを流す定電流源Ids に接続されてい
る。その他の構成は図１の実施例と同様である。
実施例では前述の式(1) におけるバイアス電流Ibを制御
することにより一定のターンオン時間ＴONを得ようとす
るものであり、レーザーダイオードＬＤにバイアス電流
Ibを与える電流源として電流制御部１２を設け、この電
流制御部１２を構成するトランジスタＱ3 に流れる電流
Ibを時間計測部１１で計測した時間信号−Ｖdtで制御す
る構成とした場合を示す。ただし、図１の実施例の時間
計測部１１における遅延素子ＤＬＹに対応するものは設
けない。また、差動接続されたトランジスタＱ1, Ｑ2の
両エミッタは電流Idを流す定電流源Ids に接続されてい
る。その他の構成は図１の実施例と同様である。
【００２１】図４行Ａに示す駆動信号ＶINが与えられた
ときの接続点Ａの電圧ＶA の波形には図４行Ｂに示すよ
うに図２行Ｂで示した場合の遅延ＴDYは生じていない。
従って、図２行Ｃに示すように駆動信号ＶINが立ち上が
るタイミングで駆動電流Ifも立ち上がる。各OFF 期間T
1, T2, T3では、時間信号−Ｖdtは図４行Ｂに示すよう
に時定数ＣＲで漸次浅くなる逆バイアス電圧として加算
器ＡＤＤを介して電流制御部１２内のトランジスタＱ3
のベースに与えられる。
ときの接続点Ａの電圧ＶA の波形には図４行Ｂに示すよ
うに図２行Ｂで示した場合の遅延ＴDYは生じていない。
従って、図２行Ｃに示すように駆動信号ＶINが立ち上が
るタイミングで駆動電流Ifも立ち上がる。各OFF 期間T
1, T2, T3では、時間信号−Ｖdtは図４行Ｂに示すよう
に時定数ＣＲで漸次浅くなる逆バイアス電圧として加算
器ＡＤＤを介して電流制御部１２内のトランジスタＱ3
のベースに与えられる。
【００２２】レーザーダイオードＬＤの駆動電流Ifが遮
断された時点からの時間が短い程、図４行Ｂに示すよう
にその時点でトランジスタＱ3 のベースに深い逆バイア
ス電圧が供給されるから、駆動信号ＶINがＬ論理に立ち
下がってから短時間のうちにＨ論理に反転した場合には
図４行Ｃに示すようにOFF 期間に駆動電流Ifとして与え
られるバイアス電流Ibが小さい状態で立ち上がることに
なる。前述の式(1) から明らかなように、駆動信号ＶIN
のＨ論理により一定の駆動電流Im=Ib+Idが与えられて
も、バイアス電流Ibが小さければレーザダイオードＬＤ
のターンオン時間ＴONが長くなり、発振に至る時間が遅
らされる。
断された時点からの時間が短い程、図４行Ｂに示すよう
にその時点でトランジスタＱ3 のベースに深い逆バイア
ス電圧が供給されるから、駆動信号ＶINがＬ論理に立ち
下がってから短時間のうちにＨ論理に反転した場合には
図４行Ｃに示すようにOFF 期間に駆動電流Ifとして与え
られるバイアス電流Ibが小さい状態で立ち上がることに
なる。前述の式(1) から明らかなように、駆動信号ＶIN
のＨ論理により一定の駆動電流Im=Ib+Idが与えられて
も、バイアス電流Ibが小さければレーザダイオードＬＤ
のターンオン時間ＴONが長くなり、発振に至る時間が遅
らされる。
【００２３】レーザーダイオードＬＤの駆動電流Ifが遮
断された時点からレーザダイオードＬＤの活性層キャリ
ア寿命τ程度又はそれ以上時間が経過したタイミングで
駆動信号ＶINがＨ論理に反転した場合には、時間計測部
１１が出力する時間信号−ＶdtはＶH ボルトに近づいて
いるか、或いは既にＶH ボルトに達しているから、その
時点で高いバイアス電流Ibがレーザダイオードに与えら
れており、駆動信号ＶINがＨ論理に反転するとレーザダ
イオードは短時間のうちに発振状態となる。
断された時点からレーザダイオードＬＤの活性層キャリ
ア寿命τ程度又はそれ以上時間が経過したタイミングで
駆動信号ＶINがＨ論理に反転した場合には、時間計測部
１１が出力する時間信号−ＶdtはＶH ボルトに近づいて
いるか、或いは既にＶH ボルトに達しているから、その
時点で高いバイアス電流Ibがレーザダイオードに与えら
れており、駆動信号ＶINがＨ論理に反転するとレーザダ
イオードは短時間のうちに発振状態となる。
【００２４】図５はこの発明の第３の実施例を示す。こ
の実施例は式(1) において入力駆動信号ＶINのOFF 期間
に対し、その長さに応じて実際にレーザダイオードを駆
動するトランジスタＱ1 に対する駆動信号のOFF 期間を
制御することによりターンオフ時間ＴONを制御するもの
である。この実施例では、図１における電流制御部１２
を図３の場合と同様の固定電流源Isd に置き換え、トラ
ンジスタＱ1 のベースと入力端子ＴINとの間に可変遅延
回路ＶDLY を設け、この可変遅延回路ＶDLY とトランジ
スタＱ1 とによって電流制御部１２を構成し、可変遅延
回路ＶDLY の遅延時間を時間計測部１１が出力する時間
信号−Ｖdtによって制御することにより、入力端子ＴIN
から駆動信号ＶINがトランジスタＱ1 のベースに伝達さ
れる遅延時間を制御する構成とした場合を示す。
の実施例は式(1) において入力駆動信号ＶINのOFF 期間
に対し、その長さに応じて実際にレーザダイオードを駆
動するトランジスタＱ1 に対する駆動信号のOFF 期間を
制御することによりターンオフ時間ＴONを制御するもの
である。この実施例では、図１における電流制御部１２
を図３の場合と同様の固定電流源Isd に置き換え、トラ
ンジスタＱ1 のベースと入力端子ＴINとの間に可変遅延
回路ＶDLY を設け、この可変遅延回路ＶDLY とトランジ
スタＱ1 とによって電流制御部１２を構成し、可変遅延
回路ＶDLY の遅延時間を時間計測部１１が出力する時間
信号−Ｖdtによって制御することにより、入力端子ＴIN
から駆動信号ＶINがトランジスタＱ1 のベースに伝達さ
れる遅延時間を制御する構成とした場合を示す。
【００２５】時間計測部１１の構成は図１の実施例の場
合と同様であり、従って図６行Ａに示す入力駆動信号Ｖ
INに対し、接続点Ａの電圧ＶA は図２行Ｂと同様に、遅
延素子ＤＬＹにより時間ＴDYだけ遅延された負方向微分
波形となる。可変遅延回路Ｖ DLY の遅延時間Ｔd は与え
られる時間信号−Ｖdtの絶対値が負方向に大きい程、遅
延時間が長くなるように制御される。従って、可変遅延
回路ＶDLY の出力電圧、即ちトランジスタＱ1 のベース
入力電圧は図６行Ｃに示すように、駆動信号ＶINの立ち
下がり時点と同時に立ち下がるが、駆動信号の立ち上が
り時点に応答する立ち上がり時点は、駆動信号の立ち上
がり時点での時間信号−Ｖdtの値に対応する時間Ｔd だ
け遅延される。その結果、図６行Ａのように駆動信号Ｖ
INのOFF期間がT1＜T2＜T3となっていれば、OFF 期間の
終了時点（即ち立ち上がり時点）での−Ｖdtの負方向電
圧は漸次小さくなっており、それに従って駆動信号の立
ち上がり時点が可変遅延回路ＶDLY により受ける遅延時
間は図６行Ｃに示すようにＴd1, Ｔd2, Ｔd3と順次小さ
くなる。駆動信号ＶINが立ち下がったタイミング、即ち
レーザーダイオードＬＤの駆動電流Ifが遮断されたタイ
ミングから短時間のうちに駆動信号ＶINがＨ論理に反転
した場合には、その時点で時間計測部１１は負極性の大
きい時間信号−Ｖdtを出力しているから、可変遅延回路
ＶDLY はその遅延時間が長くなるように制御され、従っ
て、入力端子ＴINに入力された駆動信号ＶINのＨ論理へ
の反転は大きく遅延されてトランジスタＱ1 のベースに
伝達される。この結果、トランジスタＱ1 を流れる駆動
電流Ifの立上がりも遅延されるから、レーザーダイオー
ドＬＤの発光に至る動作も遅延される。
合と同様であり、従って図６行Ａに示す入力駆動信号Ｖ
INに対し、接続点Ａの電圧ＶA は図２行Ｂと同様に、遅
延素子ＤＬＹにより時間ＴDYだけ遅延された負方向微分
波形となる。可変遅延回路Ｖ DLY の遅延時間Ｔd は与え
られる時間信号−Ｖdtの絶対値が負方向に大きい程、遅
延時間が長くなるように制御される。従って、可変遅延
回路ＶDLY の出力電圧、即ちトランジスタＱ1 のベース
入力電圧は図６行Ｃに示すように、駆動信号ＶINの立ち
下がり時点と同時に立ち下がるが、駆動信号の立ち上が
り時点に応答する立ち上がり時点は、駆動信号の立ち上
がり時点での時間信号−Ｖdtの値に対応する時間Ｔd だ
け遅延される。その結果、図６行Ａのように駆動信号Ｖ
INのOFF期間がT1＜T2＜T3となっていれば、OFF 期間の
終了時点（即ち立ち上がり時点）での−Ｖdtの負方向電
圧は漸次小さくなっており、それに従って駆動信号の立
ち上がり時点が可変遅延回路ＶDLY により受ける遅延時
間は図６行Ｃに示すようにＴd1, Ｔd2, Ｔd3と順次小さ
くなる。駆動信号ＶINが立ち下がったタイミング、即ち
レーザーダイオードＬＤの駆動電流Ifが遮断されたタイ
ミングから短時間のうちに駆動信号ＶINがＨ論理に反転
した場合には、その時点で時間計測部１１は負極性の大
きい時間信号−Ｖdtを出力しているから、可変遅延回路
ＶDLY はその遅延時間が長くなるように制御され、従っ
て、入力端子ＴINに入力された駆動信号ＶINのＨ論理へ
の反転は大きく遅延されてトランジスタＱ1 のベースに
伝達される。この結果、トランジスタＱ1 を流れる駆動
電流Ifの立上がりも遅延されるから、レーザーダイオー
ドＬＤの発光に至る動作も遅延される。
【００２６】レーザーダイオードＬＤの駆動電流Ifが遮
断されたタイミングからレーザダイオードＬＤの活性層
キャリア寿命τ程度又はそれ以上時間が経過したタイミ
ングで駆動信号がＨ論理に反転した場合には、時間計測
部１１が出力する時間信号−ＶdtはＶH ボルトに近い
か、既にＶH ボルトに達しているから、この場合には可
変遅延回路ＶDLY の遅延時間は最小値となり、入力端子
ＴINに入力されたＨ論理への反転入力は小さな遅れでト
ランジスタＱ1 に伝達され、レーザーダイオードＬＤの
駆動電流Ifは小さい遅れで立上がりレーザーダイオード
ＬＤは短時間のうちに発光状態となる。
断されたタイミングからレーザダイオードＬＤの活性層
キャリア寿命τ程度又はそれ以上時間が経過したタイミ
ングで駆動信号がＨ論理に反転した場合には、時間計測
部１１が出力する時間信号−ＶdtはＶH ボルトに近い
か、既にＶH ボルトに達しているから、この場合には可
変遅延回路ＶDLY の遅延時間は最小値となり、入力端子
ＴINに入力されたＨ論理への反転入力は小さな遅れでト
ランジスタＱ1 に伝達され、レーザーダイオードＬＤの
駆動電流Ifは小さい遅れで立上がりレーザーダイオード
ＬＤは短時間のうちに発光状態となる。
【００２７】図７はこの発明によるレーザーダイオード
駆動装置の第４実施例を示す。この実施例は図の実施例
と同様に式(1) において駆動電流If=Im を制御すること
によりレーザダイオードのターンオン時間ＴONを制御す
るものであるが、図１の実施例とは異なり、駆動電流If
=Ib+Idに対し、制御電流Idt を重畳している点である。
このレーザーダイオード駆動装置では、駆動信号ＶINを
微分して微分電流を生成する微分電流生成部１３を設
け、この微分電流生成部１３で生成した微分電流をレー
ザーダイオードＬＤの駆動電流Ifに重畳する。図７の例
では、駆動信号の微分電流は、駆動電流Ifの立ち下が
り、即ちレーザダイオードＬＤの消光時点でレーザダイ
オードＬＤに対し逆方向電流となるので、この微分電流
によってレーザーダイオードＬＤの活性層に注入するキ
ャリア量を減らし、発振に至る時間を遅延させることが
できる。 図７に示した例では、レーザーダイオードＬ
Ｄを駆動信号ＶINと同位相で駆動する場合であり、微分
電流生成部１３はバッファＢＵＦとコンデンサＣとによ
って構成されている。バッファＢＵＦは駆動信号と同極
性の複製駆動信号を生成し、コンデンサＣに与えられ
る。この複製駆動信号によりコンデンサＣが充放電され
ることにより微分電流が生成される。この微分電流生成
部１３によって図８行Ａに示す駆動電流Ifに対する図８
行Ｂに示す微分電流Idt を生成し、この微分電流Idt を
図８行Ｃに示すようにレーザーダイオードＬＤの駆動電
流Ifに重畳させる。正方向微分電流は駆動電流Ifの立ち
上がりに重畳されることにより、図１４で説明した電流
Imを大きくすることによるターンオン時間ＴONの短縮効
果が得られる。斜線領域で示す負方向の微分電流、即ち
レーザダイオードの順方向に対する逆方向電流により、
レーザダイオードＬＤの残留キャリアを急速に減少させ
るので、次の立ち上がりにおいて残留キャリアの影響を
少なくすることができる。
駆動装置の第４実施例を示す。この実施例は図の実施例
と同様に式(1) において駆動電流If=Im を制御すること
によりレーザダイオードのターンオン時間ＴONを制御す
るものであるが、図１の実施例とは異なり、駆動電流If
=Ib+Idに対し、制御電流Idt を重畳している点である。
このレーザーダイオード駆動装置では、駆動信号ＶINを
微分して微分電流を生成する微分電流生成部１３を設
け、この微分電流生成部１３で生成した微分電流をレー
ザーダイオードＬＤの駆動電流Ifに重畳する。図７の例
では、駆動信号の微分電流は、駆動電流Ifの立ち下が
り、即ちレーザダイオードＬＤの消光時点でレーザダイ
オードＬＤに対し逆方向電流となるので、この微分電流
によってレーザーダイオードＬＤの活性層に注入するキ
ャリア量を減らし、発振に至る時間を遅延させることが
できる。 図７に示した例では、レーザーダイオードＬ
Ｄを駆動信号ＶINと同位相で駆動する場合であり、微分
電流生成部１３はバッファＢＵＦとコンデンサＣとによ
って構成されている。バッファＢＵＦは駆動信号と同極
性の複製駆動信号を生成し、コンデンサＣに与えられ
る。この複製駆動信号によりコンデンサＣが充放電され
ることにより微分電流が生成される。この微分電流生成
部１３によって図８行Ａに示す駆動電流Ifに対する図８
行Ｂに示す微分電流Idt を生成し、この微分電流Idt を
図８行Ｃに示すようにレーザーダイオードＬＤの駆動電
流Ifに重畳させる。正方向微分電流は駆動電流Ifの立ち
上がりに重畳されることにより、図１４で説明した電流
Imを大きくすることによるターンオン時間ＴONの短縮効
果が得られる。斜線領域で示す負方向の微分電流、即ち
レーザダイオードの順方向に対する逆方向電流により、
レーザダイオードＬＤの残留キャリアを急速に減少させ
るので、次の立ち上がりにおいて残留キャリアの影響を
少なくすることができる。
【００２８】図９は図７の実施例の変形実施例であり、
レーザーダイオードＬＤを駆動信号ＶINの位相と逆極性
の位相で駆動させる構成とした場合である。この場合に
は微分電流生成部１３はインバータＩＮＶとコンデンサ
Ｃとの縦続接続によって構成されている。インバータＩ
ＮＶはは駆動信号と逆極性の複製駆動信号を生成し、コ
ンデンサＣに与えられる。この複製駆動信号によりコン
デンサＣが充放電されることにより微分電流が生成され
る。このインバータＩＮＶとコンデンサＣの縦続接続回
路に駆動信号ＶIN（図１０行Ａ）を入力し、その出力側
に図１０行Ｃに示す微分電流Idt を得、この微分電流Id
t をレーザダイオードＬＤの駆動電流If（図１０行Ｂ）
に重畳させて流す（図１０行Ｄ）。
レーザーダイオードＬＤを駆動信号ＶINの位相と逆極性
の位相で駆動させる構成とした場合である。この場合に
は微分電流生成部１３はインバータＩＮＶとコンデンサ
Ｃとの縦続接続によって構成されている。インバータＩ
ＮＶはは駆動信号と逆極性の複製駆動信号を生成し、コ
ンデンサＣに与えられる。この複製駆動信号によりコン
デンサＣが充放電されることにより微分電流が生成され
る。このインバータＩＮＶとコンデンサＣの縦続接続回
路に駆動信号ＶIN（図１０行Ａ）を入力し、その出力側
に図１０行Ｃに示す微分電流Idt を得、この微分電流Id
t をレーザダイオードＬＤの駆動電流If（図１０行Ｂ）
に重畳させて流す（図１０行Ｄ）。
【００２９】この場合もレーザダイオードＬＤに対する
逆方向の微分電流によりレーザーダイオードＬＤに残留
するキャリアを減少させるので、レーザーダイオードＬ
Ｄはオフ時間の長短に関係なく、駆動電流Ifの立上がり
のタイミングから所定の時間で発光に至る特性で動作す
ることになる。図７及び９の実施例では、正方向の微分
電流も重畳されているので、レーザーダイオードの発光
に至る時間を短縮できる利点も得られる。
逆方向の微分電流によりレーザーダイオードＬＤに残留
するキャリアを減少させるので、レーザーダイオードＬ
Ｄはオフ時間の長短に関係なく、駆動電流Ifの立上がり
のタイミングから所定の時間で発光に至る特性で動作す
ることになる。図７及び９の実施例では、正方向の微分
電流も重畳されているので、レーザーダイオードの発光
に至る時間を短縮できる利点も得られる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
レーザーダイオードが持つ特質（発光停止後の時間の長
短に応じて次回の発光のタイミングがずれる性質）によ
って光パルスに与えられるジッタを除去することができ
る。この結果、光パルスのパルス幅が短い高速データ伝
送に適用して質のよいデータ伝送が可能となり、例えば
ＩＣ試験装置内におけるデータの授受等に利用すれば、
その効果は極めて大である。
レーザーダイオードが持つ特質（発光停止後の時間の長
短に応じて次回の発光のタイミングがずれる性質）によ
って光パルスに与えられるジッタを除去することができ
る。この結果、光パルスのパルス幅が短い高速データ伝
送に適用して質のよいデータ伝送が可能となり、例えば
ＩＣ試験装置内におけるデータの授受等に利用すれば、
その効果は極めて大である。
【図１】この発明の第１実施例を説明するための接続
図。
図。
【図２】図１の実施例の動作を説明するためのタイミン
グチャート。
グチャート。
【図３】この発明の第２実施例を説明するための接続
図。
図。
【図４】図３の実施例の動作を説明するためのタイミン
グチャート。
グチャート。
【図５】この発明の更に他の変形実施例を説明するため
の接続図。
の接続図。
【図６】図５の実施例の動作を説明するためのタイミン
グチャート。
グチャート。
【図７】この発明の更に他の変形実施例を説明するため
の接続図。
の接続図。
【図８】図７の実施例の動作を説明するためのタイミン
グチャート。
グチャート。
【図９】この発明の第５の実施例を説明するための接続
図。
図。
【図１０】図９の実施例の動作を説明するための波形
図。
図。
【図１１】従来の技術を説明するための接続図。
【図１２】図１１の動作を説明するための波形図。
【図１３】従来の技術の欠点を説明するための波形図。
【図１４】消光時間とターンオン時間の関係を示すグラ
フ。
フ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/06
Claims (16)
- 【請求項１】 レーザダイオード駆動装置であり、 レーザダイオードと、 上記レーザダイオードに駆動電力を供給する電源手段
と、 上記レーザダイオードと直列に接続され、ON期間とOFF
期間を繰り返す駆動信号に従って上記レーザダイオード
に流れる駆動電流を制御して上記レーザダイオードの発
光、消光のスイッチングを行うスイッチ手段と、 上記駆動信号の上記OFF 期間を測定し、対応するレベル
の時間信号を出力する時間計測手段と、 上記計測したOFF 期間が短いほど上記駆動電流の立ち上
がりを遅らせるように上記時間信号に対応した制御信号
に従って駆動電流を制御する電流制御手段、とを含む。 - 【請求項２】 請求項１のレーザダイオード駆動装置に
おいて、上記電流制御手段は、上記スイッチ手段と直列
に接続された電流制御用トランジスタを含み、上記電流
制御用トランジスタは上記時間計測手段により計測した
上記時間信号に対応した電圧の上記制御信号が与えられ
上記駆動電流を制御する制御端子を有する。 - 【請求項３】 請求項２のレーザダイオード駆動装置に
おいて、上記スイッチ手段は、 上記レーザダイオードに接続された第１コレクタと上記
電流制御手段に接続された第１エミッタと上記駆動信号
が与えられる第１ベースとを有する第１スイッチトラン
ジスタと、 上記電源手段に接続された第２コレクタと、上記第１ト
ランジスタの上記第１エミッタに接続された第２エミッ
タと、一定のバイアス電圧が与えられた第２ベースとを
有する第２スイッチトランジスタと、 上記レーザダイオードに常時発光開始電流をバイアス電
流として供給するバイアス電流源、とを含む。 - 【請求項４】 請求項３のレーザダイオード駆動装置に
おいて、上記時間計測手段は、上記駆動信号を予め決め
た時間だけ遅延させる遅延素子と、予め決めた時定数を
有し、遅延された上記駆動信号の微分信号を生成する微
分回路と、上記微分信号の一方の極性をクリップして上
記駆動信号の上記OFF 期間の長さに対応した他方の極性
の微分信号を上記時間信号として生成するクリップ回路
と、上記時間信号に予め決めた一定のバイアス電圧を加
算し、上記制御信号として上記電流制御手段に与える加
算手段を含む。 - 【請求項５】 請求項１のレーザダイオード駆動装置に
おいて、上記電流制御手段は上記レーザダイオードと上
記スイッチ手段の接続点に接続され、上記時間計測手段
により計測した上記時間信号に対応する電圧により上記
レーザダイオードに可変のバイアス電流を供給するバイ
アス電流源を含む。 - 【請求項６】 請求項５のレーザダイオード駆動装置に
おいて、上記スイッチ手段は、 定電流源と、 上記レーザダイオードに接続された第１コレクタと上記
定電流源に接続された第１エミッタと上記駆動信号が与
えられる第１ベースとを有する第１スイッチトランジス
タと、 上記電源手段に接続された第２コレクタと、上記第１ト
ランジスタの上記第１エミッタに接続された第２エミッ
タと、一定のバイアス電圧が与えられた第２ベースとを
有する第２スイッチトランジスタ、とを含む。 - 【請求項７】 請求項６のレーザダイオード駆動装置に
おいて、上記時間計測手段は、予め決めた時定数を有
し、上記駆動信号の微分信号を生成する微分回路と、上
記微分信号の一方の極性をクリップして上記駆動信号の
上記OFF 期間の長さに対応した他方の極性の微分信号を
上記時間信号として生成するクリップ回路と、上記時間
信号に予め決めた一定のバイアス電圧を加算し、上記制
御信号として上記電流制御手段に与える加算手段を含
む。 - 【請求項８】 請求項４又は７のレーザダイオード駆動
装置において、上記微分回路の上記時定数は上記レーザ
ダイオードのキャリア寿命とほぼ等しくされている。 - 【請求項９】 請求項１のレーザダイオード駆動装置に
おいて、上記電流制御手段は上記駆動信号が入力され、
上記時間信号のレベルに対応した大きさの遅延を各OFF
期間直後のON期間の立ち上がり時点に与え、それによっ
て遅延された駆動信号により上記スイッチ手段を制御す
る可変遅延回路を含む。 - 【請求項１０】 請求項９のレーザダイオード駆動装置
において、上記スイッチ手段は、 定電流源と、 上記レーザダイオードに接続された第１コレクタと上記
定電流源に接続された第１エミッタと上記可変地検会路
からの遅延された上記駆動信号が与えられる第１ベース
とを有する第１スイッチトランジスタと、 上記電源手段に接続された第２コレクタと、上記第１ト
ランジスタの上記第１エミッタに接続された第２エミッ
タと、一定のバイアス電圧が与えられた第２ベースとを
有する第２スイッチトランジスタと、 上記レーザダイオードに常時発光開始電流をバイアス電
流として供給するバイアス電流源、とを含む。 - 【請求項１１】 請求項９又は１０のレーザダイオード
駆動装置において、上記時間計測手段は、上記駆動信号
を予め決めた時間だけ遅延させる遅延素子と、予め決め
た時定数を有し、遅延された上記駆動信号の微分信号を
生成する微分回路と、上記微分信号の一方の極性をクリ
ップして上記駆動信号の上記OFF 期間の長さに対応した
他方の極性の微分信号を上記時間信号として生成し、上
記可変遅延に与えるクリップ回路とを含む。 - 【請求項１２】 レーザダイオード駆動装置であり、 レーザダイオードと、 上記レーザダイオードに駆動電力を供給する電源手段
と、 上記レーザダイオードと直列に接続され、駆動信号に従
って上記レーザダイオードに流れる駆動電流を制御して
上記レーザダイオードの発光、消光のスイッチングを行
うスイッチ手段と、 上記駆動信号から微分電流を生成し、上記レーザダイオ
ードの消光時に上記レーザダイオードに対し逆方向の微
分電流として与える微分電流生成手段、とを含む。 - 【請求項１３】 請求項１２のレーザダイオード駆動装
置において、上記スイッチ手段は、 定電流源と、 上記レーザダイオードに接続された第１コレクタと上記
定電流源に接続された第１エミッタと上記駆動信号が与
えられる第１ベースとを有する第１スイッチトランジス
タと、 上記電源手段に接続された第２コレクタと、上記第１ト
ランジスタの上記第１エミッタに接続された第２エミッ
タと、一定のバイアス電圧が与えられた第２ベースとを
有する第２スイッチトランジスタと、 上記レーザダイオードに常時発光開始電流をバイアス電
流として供給するバイアス電流源、とを含み、 上記微分電流生成手段は、上記駆動信号が与えられ、上
記駆動信号と同極性の複製駆動信号を生成するバッファ
と、上記バッファの出力と上記第１コレクタとの間に接
続されたコンデンサとを含む。 - 【請求項１４】 請求項１２のレーザダイオード駆動装
置において、上記スイッチ手段は、 定電流源と、 上記電源手段に接続された第１コレクタと、上記定電流
源に接続された第１エミッタと、上記駆動信号が与えら
れる第１ベースとを有する第１スイッチトランジスタ
と、 上記レーザダイオードに接続された第２コレクタと、上
記第１トランジスタの上記第１エミッタに接続された第
２エミッタと、一定のバイアス電圧が与えられた第２ベ
ースとを有する第２スイッチトランジスタと、とを含
み、 上記微分電流生成手段は、上記駆動信号が与えられ、上
記駆動信号と逆極性の複製駆動信号を生成するインバー
タと、上記インバータの出力と上記第２コレクタとの間
に接続されたコンデンサとを含む。 - 【請求項１５】 レーザダイオードを流れる駆動電流を
スイッチ手段によりON期間とOFF 期間を繰り返す駆動信
号に従ってオン・オフ制御してレーザダイオードの発光
・消光を行うレーザダイオード駆動方法であり、以下の
ステップを含む： (a) 上記駆動信号におけるOFF 期間を計測し、上記消光
期間に対応するレベルの時間信号を生成し、 (b) 上記計測した期間が短いほど上記駆動電流の立ち上
がり時間を遅らせるように上記時間信号に基づいて上記
駆動電流を制御する。 - 【請求項１６】 レーザダイオードを流れる駆動電流を
スイッチ手段により駆動信号に従ってオン・オフ制御し
てレーザダイオードの発光・消光を行うレーザダイオー
ド駆動方法であり、以下のステップを含む： (a) 上記駆動信号の微分電流を生成し、 (b) 上記レーザダイオードの駆動電流に上記微分電流を
重畳し、上記駆動信号の立ち下がりの微分電流により上
記レーザダイオードの残留キャリアを減少させる。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11221984A JP2000114646A (ja) | 1998-08-05 | 1999-08-05 | レ―ザ―ダイオ―ド駆動方法及び駆動装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-221492 | 1998-08-05 | ||
| JP22149298 | 1998-08-05 | ||
| JP11221984A JP2000114646A (ja) | 1998-08-05 | 1999-08-05 | レ―ザ―ダイオ―ド駆動方法及び駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000114646A true JP2000114646A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=26524342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11221984A Withdrawn JP2000114646A (ja) | 1998-08-05 | 1999-08-05 | レ―ザ―ダイオ―ド駆動方法及び駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000114646A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003047056A1 (fr) * | 2001-11-28 | 2003-06-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dispositif laser a semi-conducteur de type nitrure et dispositif optique a semi-conducteur |
| JP2014229691A (ja) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | 株式会社リコー | 光源駆動回路、光走査装置及び画像形成装置 |
-
1999
- 1999-08-05 JP JP11221984A patent/JP2000114646A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003047056A1 (fr) * | 2001-11-28 | 2003-06-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Dispositif laser a semi-conducteur de type nitrure et dispositif optique a semi-conducteur |
| US7356059B2 (en) | 2001-11-28 | 2008-04-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Nitride semiconductor laser device and semiconductor optical device |
| JP2014229691A (ja) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | 株式会社リコー | 光源駆動回路、光走査装置及び画像形成装置 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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