JP2581176Y2 - レーザー変調回路 - Google Patents

レーザー変調回路

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JP2581176Y2
JP2581176Y2 JP3975892U JP3975892U JP2581176Y2 JP 2581176 Y2 JP2581176 Y2 JP 2581176Y2 JP 3975892 U JP3975892 U JP 3975892U JP 3975892 U JP3975892 U JP 3975892U JP 2581176 Y2 JP2581176 Y2 JP 2581176Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は光磁気ディスクおよび光
ディスクなどに情報記録するためのレーザー変調回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】レーザー変調回路では、弱発光と強発光
とをデータに基づいて交互に発光を切替えて行うので、
従来のレーザー変調回路は図4に示すように、発光モニ
タダイオードからなる光電流変換器1によって変換され
た光ー電流変換出力を、電流ー電圧変換器2によって電
圧に変換し、強発光時と弱発光時とでそれぞれサンプル
ホールド回路10および11において各別にサンプルホ
ールドして強発光時と弱発光時との光発光出力を制御す
るための信号とし、電流源51、61からの出力電流を
制御して、レーザーダイオード8に流す電流を制御して
いた。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】しかし上記した従来の
レーザー変調回路によるときは、サンプリングとホール
ドのタイミング信号を出力するタイミング信号発生器9
を必要とし、部品点数が増加するという問題点があっ
た。さらに、強発光時に弱発光時の電流源からの電流に
加えて電流を流す方式では、発光量をモニタする制御電
圧が強発光時と弱発光時とでは大きく変化するのに対し
て、加える電流源の電流量はレーザダイオードの特性上
弱発光時の供給電流量よりも少ないために不安定となっ
て、制御系の設計がしにくいという問題点もあった。
【0004】本考案はサンプルおよびホールドのための
タイミング信号発生器を必要とせず、制御系の設計も容
易で、かつ安定なレーザー変調回路を提供すること目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本考案のレーザー変調回
路は、レーザーからの光を受光して電圧に変換する光電
圧変換器と、光電圧変換器からの出力電圧波形のピーク
部をエンベロープ検波するピーク・エンベロープ検波器
と、光電圧変換器からの出力電圧波形のボトム部をエン
ベロープ検波するボトム・エンベロープ検波器と、ピー
ク・エンベロープ検波出力に基づく電流を出力する第1
電流源と、ボトム・エンベロープ検波出力に基づく電流
を第1電流源から吸い込み、かつ吸い込み動作および動
作の停止が変調データに基づいて制御される第2電流源
とを備え、第1電流源からの出力電流と第2電流源から
の吸い込み電流との合成電流をレーザーに供給すること
を特徴とする。
【0006】レーザーはレーザーダイオードであって、
第1電流源は最大電流制限回路を含み、かつ第2電流源
は吸い込み可能電流を第1電流源の最大電流制限回路に
よる制限電流より大きくしてもよい。
【0007】
【作用】本考案のレーザー変調回路によれば、レーザー
からの発光は電圧に変換され、変換された電圧波形のピ
ーク部はピーク・エンベロープ検波器によってエンベロ
ープ検波されて、変換された電圧波形のボトム部はボト
ム・エンベロープ検波器によってエンベロープ検波され
る。第1電流源からピーク・エンベロープ検波出力に基
づく電流が出力され、第2電流源からボトム・エンベロ
ープ検波出力に基づく電流が第1電流源の出力電流から
吸い込まれる。この吸い込み動作および動作の停止は変
調データに基づいて制御される。第1電流源からの出力
電流と第2電流源からの出力電流との合成電流がレーザ
ーに供給されて、レーザーは変調データに基づいて強発
光と弱発光とに制御される。
【0008】この場合に第1電流源の出力電流から、第
2電流源の出力電流を変調データに基づいて選択的に吸
い込まれるために、強発光と弱発光との比が大きくても
不安定になることはなく、さらに制御系の設計が容易と
なる。
【0009】
【実施例】以下、本考案を実施例により説明する。図1
は本考案の一実施例の構成を示すブロック図である。
【0010】レーザーダイオード8からの発光を発光モ
ニタダイオードとしての高速タイプPINダイオードか
らなる光電流変換器1によって受光し、発光光量に比例
した電流に変換する。光電流変換器1の出力電流は電流
ー電圧変換器2に供給して、電圧に変換する。
【0011】電流ー電圧変換器2からの出力電圧は、ピ
ーク・エンベロープ検波器3およびボトム・エンベロー
プ検波器4に印加して、ピーク・エンベロープ検波器3
において電流ー電圧変換器2からの出力電圧波形のエン
ベロープのピーク部をエンベロープ検波し、レーザダイ
オード8の発光量を検出し、ボトム・エンベロープ検波
器4において電流ー電圧変換器2からの出力電圧波形の
エンベロープのボトム部をエンベロープ検波し、レーザ
ーダイオード8の光量を検出する。
【0012】ピーク・エンベロープ検波器3からの出力
信号は電流源5に供給し、ピーク・エンベロープ検波器
3からの出力信号レベルに逆比例して電流源5からの出
力電流を変化させて、レーザーダイオード8に流す電流
を変化させる。電流源5にはさらに電流リミッタが設け
られており、最大供給電流は所定値に制限されている。
【0013】ボトム・エンベロープ検波器4からの出力
信号は電流源6に供給し、ボトム・エンベロープ検波器
3からの出力信号レベルに正比例して電流源5からの出
力電流を変化させて、電流源6によって電流源5からの
出力電流を吸い込む。さらに電流源6には変調データが
供給してあり、電流源6の吸い込み動作は変調データに
基づいて選択的に行うようにしてある。すなわち、変調
データが高電位のときは吸い込み動作を停止し、低電位
のときは電流吸い込み動作を行う吸い込み制御が行われ
る。ここで、変調データに基づいて強、弱発光が対応さ
せてあり、本例では変調データが高電位のときは強発光
に、低電位のときは弱発光にと対応付けられている。
【0014】したがって、レーザーダイオード8が弱発
光しているときにボトム・エンベロープ検波器4からの
出力信号に基づいて電流源5からの電流を電流源6に吸
い込んで、電流源5からレーザーダイオード8に流す電
流を吸い込み制御して、レーザーダイオード8への電流
を減少させる。ここで、電流源6の電流吸い込み能力は
電流源5の最大供給電流より大きく設定されている。
【0015】上記のように構成した本実施例において、
レーザーダイオード8に電流が流れると発光し、この発
光は光電流変換器1によって受光されて、発光光量に基
づく電流に変換され、光電流変換器1からの出力電流は
電流ー電圧変換器2によって電圧に変換され、電流ー電
圧変換器2からレーザーダイオード8の発光光量に比例
した電圧が出力される。
【0016】電流ー電圧変換器2からの出力電圧は、ピ
ーク・エンベロープ検波器3およびボトム・エンベロー
プ検波器4に印加される。ピーク・エンベロープ検波器
3からは電流ー電圧変換器2の出力電圧波形のピーク値
に追従した出力が電流源5に制御信号として送出され、
ボトム・エンベロープ検波器4からは電流ー電圧変換器
2の出力電圧波形のボトム値に追従した出力が電流源6
に制御信号として送出される。
【0017】一方、変調データが電流源6に印加されて
いる。変調データが低電位のままのときは、レーザーダ
イオード8の発光は弱発光のままであって、ピーク・エ
ンベロープ検波器3の出力信号のレベルとボトム・エン
ベロープ検波器4の出力信号のレベルとは等しくなっ
て、電流源5の出力電流は電流源6に吸い込まれて、光
量不足として電流源5は出力電流リミットが掛かるまで
の供給最大電流I1maxを流しつづける。
【0018】電流源6はボトム・エンベロープ検波器4
の出力レベルに正比例して吸い込む電流I2を変化させ
るため、、レーザーダイオード8の発光量が増えると電
流I2も増え、レーザーダイオード8に流れる電流(I1
max−I2)が減少させられて、発光量を減少させる
ように働きフィードバックループが形成される。
【0019】変調データが高電位のままのときはピーク
・エンベロープ検波器3の出力信号のレベルとボトム・
エンベロープ検波器4の出力信号のレベルとは等しくな
る。しかしながら、電流源6の吸い込み動作は停止させ
られるので、レーザーダイオード8に流れる電流は電流
源5からの供給電流I1のみとなる。レーザーダイオー
ド8の発光量が増えるとピーク・エンベロープ検波器3
の出力信号のレベルは上昇する。
【0020】電流源5はピーク・エンベロープ検波器3
からの出力信号レベルに逆比例して供給電流I1を変化
させるように設定されているため、レーザーダイオード
8の発光量が増えるとピーク・エンベロープ検波器3の
出力信号レベルは上昇し、この上昇にしたがって電流I
1は減少させられる。このために、レーザーダイオード
8に流れる電流は減少して発光量を減少させるように働
きフィードバックループが形成される。
【0021】したがって、変調データに基づいてレーザ
ーダイオード8に発光が制御される。すなわち、変調デ
ータが高電位のときは電流源6による電流の吸い込みは
なく、レーザーダイオード8に電流源5の出力電流I1
が供給され、レーザーダイオード8は強発光を行う。こ
の発光量が増大すればピーク・エンベロープ検波器3の
出力レベルが増加し、電流源5からの出力電流は減少し
て発光量を低下させるように、また発光量が減少すれば
発光量を増大させるように制御されて、所定光量の強発
光に制御される。
【0022】変調データが低電位のときはレーザーダイ
オード8に、電流源5の出力電流I1から電流源6の出
力電流I2が吸い込まれた電流(I1−I2)が供給さ
れ、レーザーダイオード8は弱発光を行う。この発光量
が増大すればボトム・エンベロープ検波器4の出力レベ
ルが増加し、電流源6からの出力電流は増加して発光量
を低下させるように、また発光量が減少すればボトム・
エンベロープ検波器4の出力レベルが減少し、電流源6
からの出力電流は減少して発光量を増大させるように制
御されて、所定光量の弱発光に制御される。
【0023】次に、上記した一実施例の具体的回路につ
いて説明する。図2は具体的回路図を示す。フォトダイ
オードPDによって光電流変換器1を構成し、抵抗R1
を負荷とするカレントミラー回路を構成するトタンジス
タ対Q1でフォトダイオードPDの電流を電圧に変換す
る電流−電圧変換器2を構成してある。電流−電圧変換
器2の出力を受けるトランジスタQ6とトランジスタQ
7によってピーク・エンベロープ検波器3を構成し、電
流−電圧変換器2の出力を受けるトランジスタQ2とト
ランジスタQ3によってボトム・エンベロープ検波器4
を構成してある。
【0024】トランジスタQ9によってピーク・エンベ
ロープ検波器3の検波出力を受ける電流源5を構成し、
トランジスタQ4、Q5およびQ8によってピーク・エ
ンベロープ検波器3の検波出力および変調データを受け
る電流源6を構成してある。
【0025】トランジスタQ10からなリスロースター
トを行うスロースタータ回路12およびトランジスタQ
11からなりローアクティブ信号LDONによってレー
ザーダイオード8の点灯を制御するレーザー点灯制御回
路13を介して、レーザーダイオード8に電流源5の出
力電流と電流源6の出力電流との合成電流を供給するよ
うに構成してある。この具体的回路は図1に示したブロ
ック図にスロースタート回路12およびレーザー点灯制
御回路13を付加したものであって、その作用は図1に
示した回路と同様である。
【0026】ここで、強発光と弱発光との光出力の比は
図3の、レーザーダイオード8の光出力と順方向電流特
性上に示すように10対1程度であって、光出力を電圧
に変換しても10対1程度であって、大きく電圧が変化
することになるが、電流源の構成を送出側と吸い込み側
との2つとしたため、不安定となることもなく、制御系
の設計がしにくいということはなくなる。
【0027】
【考案の効果】以上説明した如く本考案によれば、レー
ザーからの発光を電圧に変換し、変換電圧波形のピーク
部をエンベロープ検波し、変換電圧波形のボトム部をエ
ンベロープ検波し、第1電流源からピーク・エンベロー
プ検波出力に基づく電流を出力させ、第2電流源からボ
トム・エンベロープ検波出力に基づく電流を第1電流源
の出力電流から吸い込ませ、かつこの吸い込み動作およ
び動作の停止を変調データに基づいて制御し、第1電流
源からの出力電流と第2電流源からの出力電流との合成
電流をレーザーに供給するようにしたため、レーザーは
変調データに基づく強発光と弱発光との制御において、
第1電流源の出力電流から、第2電流源の出力電流が変
調データに基づいて選択的に吸い込まれることになっ
て、強発光と弱発光との比が大きくても動作が不安定に
なることはなく、さらに制御系の設計が容易となる効果
がある。
【0028】さらに、従来必要としたサンプルおよびホ
ールドのためのタイミング信号発生器を必要とせず、部
品点数も少なくて済み、かつ回路構成も簡単であるとい
う効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】本考案の一実施例の構成を示す具体的回路図で
ある。
【図3】レーザーダイオードの特性図である。
【図4】従来例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 光電流変換器 2 電流−電流変換器 3 ピーク・エンベロープ検波器 4 ボトム・エンベロープ検波器 5および6 電流源 8 レーザーダイオード

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザーからの光を受光して電圧に変換
    する光電圧変換器と、光電圧変換器からの出力電圧波形
    のピーク部をエンベロープ検波するピーク・エンベロー
    プ検波器と、光電圧変換器からの出力電圧波形のボトム
    部をエンベロープ検波するボトム・エンベロープ検波器
    と、ピーク・エンベロープ検波出力に基づく電流を出力
    する第1電流源と、ボトム・エンベロープ検波出力に基
    づく電流を第1電流源から吸い込み、かつ吸い込み動作
    および動作の停止が変調データに基づいて制御される第
    2電流源とを備え、第1電流源からの出力電流と第2電
    流源からの吸い込み電流との合成電流をレーザーに供給
    することを特徴とするレーザー変調回路。
  2. 【請求項2】 レーザーはレーザーダイオードであるこ
    と特徴とする請求項1記載のレーザー変調回路。
  3. 【請求項3】 第1電流源は最大電流制限回路を含みピ
    ークエンベロープ検波器の出力に逆比例した電流を出力
    する電流源であり、かつ第2電流源は吸い込み可能電流
    を第1電流源の最大電流制限回路による制限電流より大
    きくしたことを特徴とする請求項1記載のレーザー変調
    回路。
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EP3208897B1 (en) * 2014-10-15 2019-05-15 Fujikura, Ltd. Optical transmitter, active optical cable, and optical transmission method

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