JP2009032736A - Bias circuit for laser driver - Google Patents

Bias circuit for laser driver Download PDF

Info

Publication number
JP2009032736A
JP2009032736A JP2007192283A JP2007192283A JP2009032736A JP 2009032736 A JP2009032736 A JP 2009032736A JP 2007192283 A JP2007192283 A JP 2007192283A JP 2007192283 A JP2007192283 A JP 2007192283A JP 2009032736 A JP2009032736 A JP 2009032736A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
laser
driver
output
circuit
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.)
Pending
Application number
JP2007192283A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Yoshimura
勉 吉村
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2007192283A priority Critical patent/JP2009032736A/en
Publication of JP2009032736A publication Critical patent/JP2009032736A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a more suitable profile of a bias circuit for a laser driver for controlling voltage level of a driver output signal using a transistor. <P>SOLUTION: Collectors of a transistor pair 14 are connected to a driver output transmission path 6 coupling an output terminal of the laser driver 4 and a laser 2. Emitters of a transistor pair 14 are connected to the power source. A voltage level of an output signal of the laser driver 4 is detected with reference to a potential at the neutral point of the resistors R<SB>1</SB>and R<SB>2</SB>. A base potential of the transistor pair 14 is adjusted in accordance with the detected voltage level. A pair of inductors 20, 22 are inserted between the driver output transmission path 6 and the emitters of the transistor pair 14. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、レーザを駆動するレーザ駆動ドライバに用いるバイアス回路に関する。   The present invention relates to a bias circuit used in a laser driver that drives a laser.

従来、例えば、下記の特許文献1に開示されているように、トランジスタを介して回路出力部と電源とを接続し、トランジスタを制御することにより当該回路出力部に印加するバイアスを調整するバイアス回路が知られている。上記従来のバイアス回路では、出力信号の直流電圧レベルを検出し、この検出結果をトランジスタのベース電圧(またはゲート電圧)にフィードバックしている。このような手法によれば、出力信号の直流電圧レベルを所望の値に保つように、適切なバイアスを加えることができる。   Conventionally, for example, as disclosed in Patent Document 1 below, a bias circuit that connects a circuit output unit and a power source via a transistor and controls the transistor to adjust a bias applied to the circuit output unit It has been known. In the conventional bias circuit, the DC voltage level of the output signal is detected, and the detection result is fed back to the base voltage (or gate voltage) of the transistor. According to such a method, an appropriate bias can be applied so as to keep the DC voltage level of the output signal at a desired value.

特開2003−318721号公報JP 2003-318721 A 特開2000−354055号公報JP 2000-354055 A 特開2001−111167号公報JP 2001-111167 A 特開2003−163413号公報JP 2003-163413 A

レーザダイオードをレーザ駆動ドライバで駆動する際、レーザ駆動ドライバの出力パタンのマーク率(単位時間当たりにHighレベルを出力する比率)の変化に起因して、レーザ駆動ドライバの出力の全体の直流電圧レベルが変動するという現象が生じうる。このような電圧レベルの変動は、波形の劣化を招くおそれがあり好ましくない。   When the laser diode is driven by the laser drive driver, the overall DC voltage level of the output of the laser drive driver due to the change in the mark ratio of the output pattern of the laser drive driver (the ratio at which the high level is output per unit time) Can occur. Such a change in voltage level is not preferable because it may cause waveform deterioration.

この点、上記従来のバイアス回路(具体的には、特開2003-318721号公報の段落0030、0031、0032の記載および図5、6に開示のバイアス回路)を用いることにより、このような直流電圧レベル変動を検出して適切なバイアスを加え、レーザ駆動ドライバの出力の電圧レベルを所望の値に維持することができる。   In this regard, by using the conventional bias circuit (specifically, the description of paragraphs 0030, 0031, and 0032 of JP-A-2003-318721 and the bias circuit disclosed in FIGS. 5 and 6), Voltage level variations can be detected and an appropriate bias applied to maintain the voltage level of the laser driver output at a desired value.

しかしながら、例えば、上記従来のバイアス回路ではオープンコレクタのトランジスタ回路を用いている。この場合、オープンコレクタのトランジスタの寄生容量などに起因する高周波領域でのインピーダンスミスマッチが発生するおそれがある。この点を始めとし、従来のバイアス回路には未だ解決すべき事項が残されていることを本願発明者は見出した。   However, for example, the conventional bias circuit uses an open collector transistor circuit. In this case, there is a possibility that an impedance mismatch occurs in a high frequency region due to a parasitic capacitance of an open collector transistor. From this point, the present inventor has found that there are still matters to be solved in the conventional bias circuit.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ドライバ出力信号の電圧レベルを制御するレーザ駆動ドライバ用バイアス回路の、より好適な態様を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a more preferable aspect of a bias circuit for a laser driving driver that controls the voltage level of a driver output signal.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、レーザ駆動ドライバ用バイアス回路であって、
コレクタ端子またはドレイン端子がレーザ駆動ドライバの出力端子に接続され、エミッタ端子またはソース端子が電源に接続されるトランジスタと、
前記レーザ駆動ドライバの出力信号の電圧レベルを検出する検出回路と、
前記検出回路が検出した前記電圧レベルに応じて前記トランジスタのベース端子またはゲート端子の電位を調整する調整回路と、
前記レーザ駆動ドライバの前記出力端子と、前記トランジスタの前記コレクタ端子または前記ドレイン端子との間に挿入されるインダクタ素子と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a laser drive driver bias circuit, comprising:
A transistor whose collector terminal or drain terminal is connected to the output terminal of the laser driver and whose emitter terminal or source terminal is connected to the power supply;
A detection circuit for detecting a voltage level of an output signal of the laser drive driver;
An adjustment circuit that adjusts the potential of the base terminal or gate terminal of the transistor according to the voltage level detected by the detection circuit;
An inductor element inserted between the output terminal of the laser driver and the collector terminal or the drain terminal of the transistor;
It is characterized by providing.

また、第2の発明は、上記の目的を達成するため、レーザ駆動ドライバ用バイアス回路であって、
コレクタ端子またはドレイン端子がレーザ駆動ドライバの出力端子に接続されるトランジスタと、
前記レーザ駆動ドライバの出力信号の電圧レベルを検出する検出回路と、
前記検出回路が検出した前記電圧レベルに応じて、前記トランジスタのベース端子またはゲート端子の電位を調整する調整回路と、
前記レーザ駆動ドライバの電源端子と前記トランジスタのエミッタ端子またはソース端子との間に介在してそれらを接続し、該電源端子から該レーザ駆動ドライバに供給される電源電位を変換して該エミッタ端子または該ソース端子に供給するDCDCコンバータと、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a second invention is a laser drive driver bias circuit,
A transistor whose collector terminal or drain terminal is connected to the output terminal of the laser drive driver;
A detection circuit for detecting a voltage level of an output signal of the laser drive driver;
An adjustment circuit that adjusts the potential of the base terminal or gate terminal of the transistor according to the voltage level detected by the detection circuit;
The power supply terminal of the laser drive driver and the emitter terminal or source terminal of the transistor are interposed and connected, and the power supply potential supplied from the power supply terminal to the laser drive driver is converted to the emitter terminal or A DCDC converter to be supplied to the source terminal;
It is characterized by providing.

また、第3の発明は、上記の目的を達成するため、レーザ駆動ドライバ用バイアス回路であって、
レーザ駆動ドライバの出力端子に接続される電流源と、
前記レーザ駆動ドライバにより駆動されるレーザの発光光を受光し、該発光光の強度に応じて出力を変化させるフォトダイオードと、
前記フォトダイオードの前記出力に応じて前記電流源の供給電流量を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする。
A third invention is a bias circuit for a laser driving driver in order to achieve the above object,
A current source connected to the output terminal of the laser driver,
A photodiode that receives light emitted from a laser driven by the laser driver and changes the output according to the intensity of the emitted light; and
A control circuit for controlling a supply current amount of the current source according to the output of the photodiode;
It is characterized by providing.

第1の発明によれば、トランジスタのコレクタ端子またはドレイン端子とレーザ駆動ドライバの電源端子との間にインダクタ素子を挿入してバイアス回路を構成しているので、高周波領域でのインピーダンスミスマッチを緩和しつつ、レーザ駆動ドライバの出力信号の電圧レベルを所望の値に維持することができる。   According to the first invention, since the bias circuit is configured by inserting the inductor element between the collector terminal or drain terminal of the transistor and the power supply terminal of the laser drive driver, impedance mismatch in the high frequency region is alleviated. Meanwhile, the voltage level of the output signal of the laser driver can be maintained at a desired value.

第2の発明によれば、DCDCコンバータによりレーザ駆動ドライバの電源電圧を変換してトランジスタに供給することができる。これにより、レーザ駆動ドライバのバイアス回路を構成する際に、トランジスタのエミッタ端子またはソース端子に接続するための電源系を新たに準備しなくともよいという利点がある。   According to the second aspect, the power supply voltage of the laser driver can be converted by the DCDC converter and supplied to the transistor. As a result, there is an advantage that it is not necessary to prepare a new power supply system for connection to the emitter terminal or the source terminal of the transistor when configuring the bias circuit of the laser driver.

第3の発明によれば、レーザが出力する光の情報をレーザ駆動ドライバの出力レベルの制御に直接的に反映することができる。このため、レーザの特性ばらつきも含めたフィードバック制御が可能なバイアス回路を実現することができる。   According to the third aspect of the invention, the information on the light output from the laser can be directly reflected in the control of the output level of the laser driver. Therefore, it is possible to realize a bias circuit capable of feedback control including variations in laser characteristics.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1のレーザ駆動ドライバ用バイアス回路を説明するための図である。図1は、本実施形態のレーザ駆動ドライバ用バイアス回路10と、レーザ2およびレーザ駆動ドライバ4とを示す回路図である。レーザ2とレーザ駆動ドライバ4とを接続するドライバ出力伝送路6には、コンデンサC、Cが挿入されている。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a laser drive driver bias circuit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram showing a laser drive driver bias circuit 10, a laser 2 and a laser drive driver 4 of the present embodiment. Capacitors C 1 and C 2 are inserted in a driver output transmission path 6 that connects the laser 2 and the laser drive driver 4.

本実施形態にかかるレーザ駆動ドライバ用バイアス回路10(以下、単に回路10とも呼称する)は、オープンコレクタのトランジスタを電流源として、ドライバ出力のバイアス点を与える回路である。その時、バイアス点を固定電圧に設定するために、オペアンプを用いた負帰還回路を構成する。なお、本実施形態は、オープンドレインのトランジスタを電流源としても良い。   A laser driving driver bias circuit 10 (hereinafter also simply referred to as a circuit 10) according to the present embodiment is a circuit that provides a bias point of a driver output using an open collector transistor as a current source. At that time, in order to set the bias point to a fixed voltage, a negative feedback circuit using an operational amplifier is configured. In the present embodiment, an open drain transistor may be used as a current source.

具体的には、回路10は、オペアンプ12と、トランジスタTr、Trからなるトランジスタ対14と、抵抗R、Rと、インダクタL〜Lとが図1の回路図のように接続されて構成されている。つまり、トランジスタ対14のコレクタをレーザ駆動ドライバ4の出力端子とレーザ2とを結ぶドライバ出力伝送路6に接続し、トランジスタ対14のエミッタを電源に接続している。 Specifically, the circuit 10 includes an operational amplifier 12, a transistor pair 14 including transistors Tr 1 and Tr 2 , resistors R 1 and R 2 , and inductors L 1 to L 4 as shown in the circuit diagram of FIG. Connected and configured. That is, the collector of the transistor pair 14 is connected to the driver output transmission line 6 that connects the output terminal of the laser driver 4 and the laser 2, and the emitter of the transistor pair 14 is connected to the power source.

そして、本実施形態では、インダクタL〜Lを、トランジスタ対14のコレクタと、ドライバ出力伝送路6との間に挿入している(つまり、オープンコレクタの電流源に直列に挿入している)。以下の説明では、図1に示すとおり、挿入する各位置に対応して、L、Lをインダクタ対20と、L、Lをインダクタ対22と呼称する。 In the present embodiment, the inductors L 1 to L 4 are inserted between the collector of the transistor pair 14 and the driver output transmission line 6 (that is, inserted in series with an open collector current source). ). In the following description, as shown in FIG. 1, L 1 and L 2 are called an inductor pair 20, and L 3 and L 4 are called an inductor pair 22 corresponding to each insertion position.

回路10では、図1に示すように、インダクタLとLとの中点と、インダクタLとLとの中点とを、直列接続された抵抗R、Rが連結している。そして、この抵抗R、Rの中点電位がオペアンプ12へと入力されている。当該中点電位が、レーザ駆動ドライバ4の出力のDCレベルと考えられる。また、オペアンプ12には、固定電位(Vx)が入力される。このような構成において、中点電位と固定電位Vxとのオペアンプ12による比較の結果に基づいて、トランジスタ対14のベース電圧が調整される。 In the circuit 10, as shown in FIG. 1, resistors R 1 and R 2 connected in series connect a midpoint between the inductors L 1 and L 3 and a midpoint between the inductors L 2 and L 4. Yes. The midpoint potential of the resistors R 1 and R 2 is input to the operational amplifier 12. The midpoint potential is considered to be the DC level of the output of the laser driver 4. The operational amplifier 12 receives a fixed potential (Vx). In such a configuration, the base voltage of the transistor pair 14 is adjusted based on the result of comparison by the operational amplifier 12 between the midpoint potential and the fixed potential Vx.

なお、回路10において、インダクタL〜Lを除く構成は、特開2003−318721号公報に開示されている公知の回路構成と同様のものである。このため、その詳細な接続関係、回路動作については、説明を省略する。また、本実施形態では、抵抗R、Rの中点電位を検出して、当該検出した電位をレーザ駆動ドライバ4の出力の電圧レベルとして用いている。しかしながら、レーザ駆動ドライバ4の出力の電圧レベルは、これに限定されるものではない。例えば、特開2003−318721号公報に開示されているような、種々の公知の手法を利用して、レーザ駆動ドライバ4の出力の電圧レベルを検出することができる。 In the circuit 10, the configuration excluding the inductors L 1 to L 4 is the same as the known circuit configuration disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-318721. Therefore, the detailed connection relationship and circuit operation will not be described. In the present embodiment, the midpoint potential of the resistors R 1 and R 2 is detected, and the detected potential is used as the voltage level of the output of the laser drive driver 4. However, the voltage level of the output of the laser driver 4 is not limited to this. For example, the voltage level of the output of the laser drive driver 4 can be detected using various known methods as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-318721.

[実施の形態1の作用・効果]
以下、実施の形態1の作用・効果について詳細に説明する。以下の説明では、先ず、図2乃至6などを用いて従来の技術に関する説明を行った後、これに対する本実施形態の優位性を述べる。
[Operation and Effect of Embodiment 1]
Hereinafter, the operation and effect of the first embodiment will be described in detail. In the following description, first, the prior art will be described using FIGS. 2 to 6 and the like, and the superiority of this embodiment over this will be described.

図2は、従来のレーザダイオードを駆動する電気回路の一例である。図2に示すように、従来の回路では、レーザ駆動ドライバ104とレーザダイオード102との間の電圧レベルを分離するために、C101、C102を挿入して容量結合による接続を行うことが多い。 FIG. 2 is an example of an electric circuit for driving a conventional laser diode. As shown in FIG. 2, in the conventional circuit, in order to separate the voltage level between the laser drive driver 104 and the laser diode 102, C 101 and C 102 are inserted and connection by capacitive coupling is often performed. .

その場合、駆動ドライバの出力レベルを保持するために、インダクタL101、L102を用いて固定電位(=電源)に接続する。高周波の信号成分に対しては、インダクタンスは高インピーダンスを保つために、出力振幅はほとんどインダクタンス接続の影響を受けない。ただし、レーザ駆動ドライバの出力の信号パターンが、連続でHighもしくはLowとなるような場合や、長い期間に渡ってHighとLowの出現確率が同じでないような場合は、ドライバ出力のレベル自体が変動してしまう。このような場合、波形の劣化を引き起こすおそれがあり、好ましくない。 In that case, in order to maintain the output level of the drive driver, the inductors L 101 and L 102 are used to connect to a fixed potential (= power supply). For high frequency signal components, since the inductance maintains a high impedance, the output amplitude is hardly affected by the inductance connection. However, if the signal pattern of the output of the laser driver is continuously high or low, or if the appearance probability of high and low is not the same over a long period of time, the driver output level itself varies. Resulting in. In such a case, the waveform may be deteriorated, which is not preferable.

図3は、図2に示したような、インダクタを固定電位に接続したバイアス回路をもつレーザ駆動ドライバにおいて、出力レベルが変動する例を示す図である。図3は、図2のような回路におけるレーザ駆動ドライバの出力を、オシロスコープで観測したものである。単位時間あたりに出力パターン中にHighレベルが出力される比率(「マーク率」とも呼称される)が変動した場合、出力の全体のレベルが電圧の上下方向に変動することが分かる。これは、データのマーク率が変動する周期に対して、インダクタのインピーダンスが十分大きくないために生じる現象である。   FIG. 3 is a diagram showing an example in which the output level fluctuates in a laser drive driver having a bias circuit in which an inductor is connected to a fixed potential as shown in FIG. FIG. 3 shows the output of the laser drive driver in the circuit as shown in FIG. 2 observed with an oscilloscope. When the ratio at which the High level is output in the output pattern per unit time (also referred to as “mark ratio”) varies, it can be seen that the overall level of the output varies in the vertical direction of the voltage. This is a phenomenon that occurs because the impedance of the inductor is not sufficiently large with respect to the period in which the data mark rate varies.

図4は、特定のパターンを図2のような従来のバイアス回路で出力したシミュレーション波形を示す図である(CIDパターン(High、Low不均等)でのアイパターン評価)。但し、図2の回路のL101、102に相当するインダクタには、100nHのものを用いている。出力のデータパターンを‘00010100’とし、故意にHighの確率を少なくしている。その結果、15サイクルで数百mVのレベルシフトが見られた。 FIG. 4 is a diagram showing a simulation waveform in which a specific pattern is output by the conventional bias circuit as shown in FIG. 2 (eye pattern evaluation using a CID pattern (High, Low unevenness)). However, 100 nH inductors corresponding to L 101 and 102 in the circuit of FIG. 2 are used. The output data pattern is “00010100”, and the probability of High is intentionally reduced. As a result, a level shift of several hundred mV was observed in 15 cycles.

図5は、図4のシミュレーション波形をアイパタンであらわしたものである(CIDパターン(High、Low不均等)でのアイパターン評価)。図5に示すように、確かに上下方向のノイズが大きい波形となっている。   FIG. 5 shows the simulation waveform of FIG. 4 in an eye pattern (eye pattern evaluation using a CID pattern (High, Low unevenness)). As shown in FIG. 5, the waveform has a large noise in the vertical direction.

このレベルシフトを抑制するためには、より大きいサイズのインダクタを用いる必要がある。例えば、図6は、インダクタ値を1μHとして図5と同様のシミュレーションを行った結果である。図6のシミュレーション結果から、今回の15サイクルの場合、インダクタを10倍の1μHとすればレベルシフトが問題ないレベルになることが分かる。   In order to suppress this level shift, it is necessary to use a larger-sized inductor. For example, FIG. 6 shows the result of a simulation similar to FIG. 5 with the inductor value set to 1 μH. From the simulation results of FIG. 6, it can be seen that in the current 15 cycles, the level shift will be at a level where there is no problem if the inductor is 10 times 1 μH.

実際には、もっと長周期にわたってHighとLowの変動が生じると考えられる。それに対応するためには、より大きいサイズのインダクタを用いる必要がある。   Actually, it is considered that fluctuations in High and Low occur over a longer period. In order to cope with this, it is necessary to use a larger-sized inductor.

このような場合、例えばチップインダクタを用いる手法があるが、一般的に、チップインダクタは大きいインダクタ値になるほど実装面積が大きくなる。また許容できる電流量は小さくなり、寄生抵抗が大きくなる。レーザドライバを駆動するような大振幅の用途では、実装面積を犠牲にしてチップインダクタを選択することになる。   In such a case, for example, there is a technique using a chip inductor. Generally, the chip inductor has a larger mounting area as the inductor value becomes larger. In addition, the allowable amount of current is reduced and the parasitic resistance is increased. In a large amplitude application such as driving a laser driver, a chip inductor is selected at the expense of mounting area.

しかしながら、コンパクトな光送受信器で用いられている小さいサイズの配線基板では、大きいサイズのインダクタを実装することが難しくなってきている。   However, it is becoming difficult to mount a large-sized inductor on a small-sized wiring board used in a compact optical transceiver.

これを解決するために、オープンコレクタもしくはオープンドレインのトランジスタ対を電流源として、レーザ駆動ドライバ出力端に電流を与えるバイアス回路を構成することができる。そして、このトランジスタ対を用いてレーザ駆動ドライバの出力のレベルを固定するために、レーザ駆動ドライバの出力の中点の電圧をモニターし、負帰還回路を用いてトランジスタ対のベースもしくはゲート電位を固定する構成とすることができる。   In order to solve this problem, it is possible to configure a bias circuit that applies current to the laser drive driver output terminal using an open collector or open drain transistor pair as a current source. In order to fix the output level of the laser driver using this transistor pair, the midpoint voltage of the output of the laser driver is monitored, and the base or gate potential of the transistor pair is fixed using a negative feedback circuit. It can be set as the structure to do.

上記の手法によれば、確かに大きいサイズのインダクタが不要になるという利点がある。しかしながら、単に上記のような構成とした場合、オープンコレクタのトランジスタの寄生容量による高周波でのインピーダンスミスマッチが発生するおそれがある。   According to the above method, there is an advantage that an inductor having a large size is certainly unnecessary. However, when the configuration described above is simply used, there is a possibility that an impedance mismatch at a high frequency may occur due to the parasitic capacitance of the open collector transistor.

そこで、実施の形態1では、レーザ駆動ドライバ4の出力と、トランジスタ対14との間に、インダクタ対20、22を挿入している。インダクタ対20により、トランジスタの寄生容量に起因する高周波領域でのインピーダンスミスマッチを緩和することができる。   Therefore, in the first embodiment, inductor pairs 20 and 22 are inserted between the output of the laser driver 4 and the transistor pair 14. The inductor pair 20 can mitigate impedance mismatch in the high frequency region caused by the parasitic capacitance of the transistor.

また、インダクタ対22により、抵抗R、Rの挿入によるインピーダンスミスマッチを抑制することもできる。インダクタ対20、22は両方挿入しても良いし、どちらか一方を挿入することとしても良い。所望の周波数で高インピーダンスが保てるようなインダクタを用いることができる。 The inductor pair 22 can also suppress impedance mismatch due to insertion of the resistors R 1 and R 2 . Both inductor pairs 20 and 22 may be inserted, or one of them may be inserted. An inductor that can maintain a high impedance at a desired frequency can be used.

また、DC近傍のごく低い周波数における高インピーダンス特性は、オープンコレクタのトランジスタでまかなえる。このため、インダクタ対20もしくはインダクタ対22は、比較的小さいサイズのもので十分である。これにより、実装面積を増やすことなく低周波から高周波まで高いインピーダンスを保つことが出来る。換言すれば、インダクタ対20、22は、オープンコレクタ(または、オープンドレイン)のトランジスタ対14により高インピーダンスが得られるDC近傍の特定の低周波数領域よりも高い、特定の高周波領域において、高インピーダンスが得られるような周波数特性を備えることが好ましい。   Also, the high impedance characteristic at a very low frequency near DC can be covered by an open collector transistor. Therefore, a relatively small size of the inductor pair 20 or the inductor pair 22 is sufficient. Thereby, high impedance can be maintained from low frequency to high frequency without increasing the mounting area. In other words, the inductor pair 20, 22 has a high impedance in a specific high frequency region higher than a specific low frequency region in the vicinity of DC where high impedance is obtained by the open collector (or open drain) transistor pair 14. It is preferable to have frequency characteristics that can be obtained.

以上説明したように、本実施形態によれば、トランジスタ対14のコレクタ端子とレーザ駆動ドライバ4の電源端子との間にインダクタ対20、24を挿入してバイアス回路を構成しているので、高周波領域でのインピーダンスミスマッチを緩和しつつ、レーザ駆動ドライバ4の出力の電圧レベルを所望の値に維持することができる。なお、本実施形態において、オープンコレクタのトランジスタ対14に代えて、オープンドレインのトランジスタ対を用いても、同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the bias circuit is configured by inserting the inductor pairs 20 and 24 between the collector terminal of the transistor pair 14 and the power supply terminal of the laser drive driver 4. The voltage level of the output of the laser driver 4 can be maintained at a desired value while relaxing the impedance mismatch in the region. In the present embodiment, the same effect can be obtained by using an open drain transistor pair instead of the open collector transistor pair 14.

実施の形態2.
図7は、実施の形態2のレーザ駆動バイアス用回路を示す図である。図7に示すように、本実施形態では、DCDCコンバータを併用してレーザ駆動ドライバ用バイアス回路(以下、単に「バイアス回路」とも呼称する)を構成している。なお、図1と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating a laser driving bias circuit according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, in this embodiment, a DCDC converter is used in combination to constitute a laser drive driver bias circuit (hereinafter also simply referred to as “bias circuit”). In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as FIG. 1, and the description is abbreviate | omitted.

バイアス回路のトランジスタ対14のエミッタ(もしくはソース)電位は、レーザ駆動ドライバ4の出力をプルアップする必要があるため、レーザ駆動ドライバ4の電源電圧より高く設定する必要がある。   The emitter (or source) potential of the transistor pair 14 of the bias circuit needs to be set higher than the power supply voltage of the laser drive driver 4 because the output of the laser drive driver 4 needs to be pulled up.

そこで、レーザ駆動ドライバ4の電源を入力とし、DCDCコンバータ30を用いて昇圧した電圧を出力として、トランジスタ対14のエミッタ電位とする。また、オペアンプ12で比較する固定電位(Vx)をレーザ駆動ドライバ4と共通の電源から供給することにより、レーザ駆動ドライバ4の出力のDCレベルを電源電圧に設定することができる。   Therefore, the power supply of the laser driver 4 is used as an input, and the voltage boosted using the DCDC converter 30 is used as an output to be the emitter potential of the transistor pair 14. Further, by supplying a fixed potential (Vx) to be compared by the operational amplifier 12 from a power supply common to the laser drive driver 4, the DC level of the output of the laser drive driver 4 can be set to the power supply voltage.

DCDCコンバータ30を用いることで、レーザ駆動ドライバ4の電源とは別電圧の電源を用意する必要が無く、レーザ駆動ドライバ4の電源ひとつでバイアスの電源を作ることが出来る(電源の共通化が可能)。   By using the DCDC converter 30, it is not necessary to prepare a power supply with a voltage different from the power supply of the laser drive driver 4, and a bias power supply can be created with a single power supply of the laser drive driver 4 (the power supply can be shared). ).

実施の形態3.
図8は、実施の形態3のレーザ駆動ドライバ用バイアス回路を示す回路図である。なお、図1と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a laser driver bias circuit according to the third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as FIG. 1, and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態にかかるレーザ駆動ドライバ用バイアス回路は、光出力によるフィードバックを利用する回路である。レーザの出力を最適化するようにレーザ駆動ドライバ4のDCレベルを設定すべく、レーザの光出力を分岐機構40により分岐し、この光をフォトダイオード42へと供給する。フォトダイオード42は、電流モニター用の電流回路50に接続されている。つまり、分岐されたレーザ光が、フォトダイオード42の電流制御に用いられることになる。   The laser driver bias circuit according to the present embodiment is a circuit that uses feedback by optical output. In order to set the DC level of the laser drive driver 4 so as to optimize the laser output, the optical output of the laser is branched by the branching mechanism 40 and this light is supplied to the photodiode 42. The photodiode 42 is connected to a current circuit 50 for current monitoring. That is, the branched laser light is used for current control of the photodiode 42.

レーザ光の分岐には、フォトカプラを用いる方法や、レーザ2の背面光を直接フォトダイオード42に照射する方法などが考えられる。フォトダイオード42に流れる電流は、カレントミラー回路44による電流の複製を用いて、レーザ駆動ドライバ4の出力に接続された電流回路52、54の電流値に反映される。なお、電流回路52、54の出力インピーダンスを高く設計することで、ドライバ出力の伝送路のインピーダンスミスマッチを抑えることもできる。   For the branching of the laser beam, a method using a photocoupler, a method of directly irradiating the photodiode 42 with the back light of the laser 2, and the like can be considered. The current flowing in the photodiode 42 is reflected in the current values of the current circuits 52 and 54 connected to the output of the laser driver 4 by using current replication by the current mirror circuit 44. In addition, the impedance mismatch of the transmission path of a driver output can also be suppressed by designing the output impedance of the current circuits 52 and 54 high.

以上説明した実施の形態3によれば、レーザ出力から直接ドライバ出力レベルを制御することで、レーザの特性ばらつきも含めたフィードバック制御を実現できる。   According to the third embodiment described above, feedback control including variation in laser characteristics can be realized by directly controlling the driver output level from the laser output.

なお、上記説明した実施の形態1〜3は、それぞれの思想を個別に使用するのみならず、組み合わせて用いることもできる。その結果、より効果的なレーザ駆動ドライバ用バイアス回路を構成することができる。   The first to third embodiments described above can be used not only individually but also in combination. As a result, a more effective laser driver bias circuit can be configured.

本発明の実施の形態1の、レーザ駆動ドライバ用バイアス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the bias circuit for laser drive drivers of Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1の効果の説明に用いる図であって、従来の駆動ドライバとレーザダイオード間の接続図である。It is a figure used for description of the effect of Embodiment 1, Comprising: It is a connection diagram between the conventional drive driver and a laser diode. 実施の形態1の効果の説明に用いる図であって、従来のバイアス回路を用いた時のドライバの出力レベルの変動の例を示す図である。It is a figure used for description of the effect of Embodiment 1, Comprising: It is a figure which shows the example of the fluctuation | variation of the output level of a driver when the conventional bias circuit is used. 実施の形態1の効果の説明に用いる図であって、特定のパターンを従来のバイアス回路で出力した時のシミュレーション波形である。It is a figure used for description of the effect of Embodiment 1, Comprising: It is a simulation waveform when a specific pattern is output with the conventional bias circuit. 実施の形態1の効果の説明に用いる図であって、図4のシミュレーション波形をアイパターンであらわしたものである。FIG. 6 is a diagram used for explaining the effect of the first embodiment, and shows the simulation waveform of FIG. 4 by an eye pattern. 実施の形態1の効果の説明に用いる図であって、インダクタ値を変えて図5と同様のシミュレーションを行った結果である。It is a figure used for description of the effect of Embodiment 1, Comprising: It is the result of having performed the simulation similar to FIG. 5, changing an inductor value. 本発明の実施の形態2の、レーザ駆動ドライバ用バイアス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the bias circuit for laser drive drivers of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3の、レーザ駆動ドライバ用バイアス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the bias circuit for laser drive drivers of Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 レーザ
4 レーザ駆動ドライバ
6 ドライバ出力伝送路
10 レーザ駆動ドライバ用バイアス回路
12 オペアンプ
14 トランジスタ対
20、22 インダクタ
30 DCDCコンバータ
40 分岐機構
42 フォトダイオード
44 カレントミラー回路
50、52、54 電流回路
2 Laser 4 Laser drive driver 6 Driver output transmission line 10 Laser drive driver bias circuit 12 Operational amplifier 14 Transistor pair 20, 22 Inductor 30 DCDC converter 40 Branch mechanism 42 Photo diode 44 Current mirror circuit 50, 52, 54 Current circuit

Claims (7)

コレクタ端子またはドレイン端子がレーザ駆動ドライバの出力端子に接続され、エミッタ端子またはソース端子が電源に接続されるトランジスタと、
前記レーザ駆動ドライバの出力信号の電圧レベルを検出する検出回路と、
前記検出回路が検出した前記電圧レベルに応じて前記トランジスタのベース端子またはゲート端子の電位を調整する調整回路と、
前記レーザ駆動ドライバの前記出力端子と、前記トランジスタの前記コレクタ端子または前記ドレイン端子との間に挿入されるインダクタ素子と、
を備えることを特徴とするレーザ駆動ドライバ用バイアス回路。
A transistor whose collector terminal or drain terminal is connected to the output terminal of the laser driver and whose emitter terminal or source terminal is connected to the power supply;
A detection circuit for detecting a voltage level of an output signal of the laser drive driver;
An adjustment circuit that adjusts the potential of the base terminal or gate terminal of the transistor according to the voltage level detected by the detection circuit;
An inductor element inserted between the output terminal of the laser driver and the collector terminal or the drain terminal of the transistor;
A bias circuit for a laser driving driver, comprising:
前記レーザ駆動ドライバの電源端子に接続され該電源端子から該レーザ駆動ドライバに供給される電源電位を変換して出力するDCDCコンバータを備え、
前記エミッタ端子または前記ソース端子が接続する前記電源が、前記DCDCコンバータとされていることを特徴とする請求項1記載のレーザ駆動ドライバ用バイアス回路。
A DCDC converter connected to a power supply terminal of the laser drive driver and converting and outputting a power supply potential supplied from the power supply terminal to the laser drive driver;
2. The laser drive driver bias circuit according to claim 1, wherein the power source connected to the emitter terminal or the source terminal is the DCDC converter.
前記レーザ駆動ドライバの前記電源端子と前記調整回路とが接続されていて、
前記調整回路は、前記検出回路が検出した前記電圧レベルと前記電源端子の電位との比較に基づいて前記ベース端子または前記ゲート端子の電位を調整することを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ駆動ドライバ用バイアス回路。
The power supply terminal of the laser driver and the adjustment circuit are connected,
3. The adjustment circuit according to claim 1, wherein the adjustment circuit adjusts the potential of the base terminal or the gate terminal based on a comparison between the voltage level detected by the detection circuit and the potential of the power supply terminal. Laser drive driver bias circuit.
前記レーザ駆動ドライバにより駆動されるレーザの発光光を受光し、該発光光の強度に応じて出力を変化させるフォトダイオードと、
前記フォトダイオードの前記出力に応じて前記トランジスタの前記ベース端子または前記ゲート端子の電位を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレーザ駆動ドライバ用バイアス回路。
A photodiode that receives light emitted from a laser driven by the laser driver and changes the output according to the intensity of the emitted light; and
A control circuit for controlling the potential of the base terminal or the gate terminal of the transistor according to the output of the photodiode;
The bias circuit for a laser driving driver according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
コレクタ端子またはドレイン端子がレーザ駆動ドライバの出力端子に接続されるトランジスタと、
前記レーザ駆動ドライバの出力信号の電圧レベルを検出する検出回路と、
前記検出回路が検出した前記電圧レベルに応じて、前記トランジスタのベース端子またはゲート端子の電位を調整する調整回路と、
前記レーザ駆動ドライバの電源端子と前記トランジスタのエミッタ端子またはソース端子との間に介在してそれらを接続し、該電源端子から該レーザ駆動ドライバに供給される電源電位を変換して該エミッタ端子または該ソース端子に供給するDCDCコンバータと、
を備えることを特徴とするレーザ駆動ドライバ用バイアス回路。
A transistor whose collector terminal or drain terminal is connected to the output terminal of the laser drive driver;
A detection circuit for detecting a voltage level of an output signal of the laser drive driver;
An adjustment circuit that adjusts the potential of the base terminal or gate terminal of the transistor according to the voltage level detected by the detection circuit;
The power supply terminal of the laser drive driver and the emitter terminal or source terminal of the transistor are interposed and connected, and the power supply potential supplied from the power supply terminal to the laser drive driver is converted to the emitter terminal or A DCDC converter to be supplied to the source terminal;
A bias circuit for a laser driving driver, comprising:
前記レーザ駆動ドライバの前記電源端子と前記調整回路とが接続されていて、
前記調整回路は、前記検出回路が検出した前記電圧レベルと前記電源端子の電位との比較に基づいて前記ベース端子または前記ゲート端子の電位を調整することを特徴とする請求項5記載のレーザ駆動ドライバ用バイアス回路。
The power supply terminal of the laser driver and the adjustment circuit are connected,
6. The laser drive according to claim 5, wherein the adjustment circuit adjusts the potential of the base terminal or the gate terminal based on a comparison between the voltage level detected by the detection circuit and the potential of the power supply terminal. Driver bias circuit.
レーザ駆動ドライバの出力端子に接続される電流源と、
前記レーザ駆動ドライバにより駆動されるレーザの発光光を受光し、該発光光の強度に応じて出力を変化させるフォトダイオードと、
前記フォトダイオードの前記出力に応じて前記電流源の供給電流量を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とするレーザ駆動ドライバ用バイアス回路。
A current source connected to the output terminal of the laser driver,
A photodiode that receives light emitted from a laser driven by the laser driver and changes the output according to the intensity of the emitted light; and
A control circuit for controlling a supply current amount of the current source according to the output of the photodiode;
A bias circuit for a laser driving driver, comprising:
JP2007192283A 2007-07-24 2007-07-24 Bias circuit for laser driver Pending JP2009032736A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007192283A JP2009032736A (en) 2007-07-24 2007-07-24 Bias circuit for laser driver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007192283A JP2009032736A (en) 2007-07-24 2007-07-24 Bias circuit for laser driver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009032736A true JP2009032736A (en) 2009-02-12

Family

ID=40402982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007192283A Pending JP2009032736A (en) 2007-07-24 2007-07-24 Bias circuit for laser driver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009032736A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220006533A1 (en) * 2020-07-01 2022-01-06 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Active bias circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220006533A1 (en) * 2020-07-01 2022-01-06 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Active bias circuit
WO2022006385A3 (en) * 2020-07-01 2022-03-31 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Active bias circuit
US11601202B2 (en) * 2020-07-01 2023-03-07 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Active bias circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2938721B2 (en) Semiconductor laser controller
US7542684B2 (en) Light emitting diode driving device and optical transmission device including the same
JP5337886B2 (en) DC coupled laser driving circuit and semiconductor laser element driving method
US7812587B2 (en) LED drive circuit
JP3725235B2 (en) Light emitting element driving circuit and light emitting device having the same
JP2007305762A (en) Drive circuit of laser diode
US7728654B2 (en) Current generator
US8125273B2 (en) Apparatus and method for driving an LED
US7068691B2 (en) Directly modulated optical module and method for driving semiconductor laser included therein
JP2005317666A (en) Laser driving circuit
US20110187277A1 (en) Light emitting element driving circuit
JPH10284783A (en) Pulse waveform rectifying circuit and lightemitting element drive circuit using the circuit
JP2007264313A (en) Electroabsorption optical modulator, semiconductor laser, transceiver, driving method, program, recording medium
US20170341413A1 (en) Drive apparatus that drives light emitting device
JP2009032736A (en) Bias circuit for laser driver
JP2012120289A (en) Switching power circuit and electronic apparatus using the same
US9570917B2 (en) Light emitting element drive circuit
EP1037414A2 (en) Optical transmission circuit controlling input voltage amplitude of optical transmission circuit drive stage according to pulse current
JP4337842B2 (en) Optical transmission circuit
JP3368738B2 (en) Optical transmitter
JP4814769B2 (en) Optical transmitter
JP5003586B2 (en) Semiconductor laser drive circuit
US6741375B2 (en) Optical modulator drive circuit
JP4283454B2 (en) Semiconductor laser control apparatus and method
JP3905734B2 (en) Light emitting element drive circuit