JP2591608B2 - Ｌｅｄ安定化光源 - Google Patents
Ｌｅｄ安定化光源Info
- Publication number
- JP2591608B2 JP2591608B2 JP19093386A JP19093386A JP2591608B2 JP 2591608 B2 JP2591608 B2 JP 2591608B2 JP 19093386 A JP19093386 A JP 19093386A JP 19093386 A JP19093386 A JP 19093386A JP 2591608 B2 JP2591608 B2 JP 2591608B2
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- Japan
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- light
- output
- led
- mode fiber
- single mode
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- Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、光ファイバや光部品の損失測定、調整等
に用いられる、高出力・高安定な、LED（発光ダイオー
ド）使用の安定化光源に関する。
に用いられる、高出力・高安定な、LED（発光ダイオー
ド）使用の安定化光源に関する。
従来の技術 LEDを使用した光源の安定化装置には、従来、フィー
ドフォワード型の温度補償によるものや、ペルチェ素子
などの温調素子を用いてLEDの温度を一定に保つ温度調
節型や、ハーフミラーによる光分岐器を用いてフォワー
ド光（出力光）の一部を分岐してフィードバックするフ
ォワード光フィードバック型などが知られている。
ドフォワード型の温度補償によるものや、ペルチェ素子
などの温調素子を用いてLEDの温度を一定に保つ温度調
節型や、ハーフミラーによる光分岐器を用いてフォワー
ド光（出力光）の一部を分岐してフィードバックするフ
ォワード光フィードバック型などが知られている。
発明が解決しようとする問題点 しかし、フィードフォワード型の温度補償によるもの
では、電源投入直後から光出力が安定するまでに時間を
要すること、使用部品の温度特性を予め知っておかなけ
ればならないこと、調整が複雑になること、等々の欠点
がある。
では、電源投入直後から光出力が安定するまでに時間を
要すること、使用部品の温度特性を予め知っておかなけ
ればならないこと、調整が複雑になること、等々の欠点
がある。
また、ペルチェ素子などの温調素子を用いてLEDの温
度を一定に保つようにした温度調節型安定化装置では、
温調素子の温度状態が安定するまでに時間がかかるこ
と、回路が複雑となること、熱容量の大きな構造では消
費電力が大きくなること、製造コストが高いこと等の欠
点を有する。
度を一定に保つようにした温度調節型安定化装置では、
温調素子の温度状態が安定するまでに時間がかかるこ
と、回路が複雑となること、熱容量の大きな構造では消
費電力が大きくなること、製造コストが高いこと等の欠
点を有する。
さらに、フォワード光フィードバック型のLED安定化
光源では、ハーフミラーによる光分岐器を用いているの
で、光学系が複雑で高精度な調心が必要であり、また光
学系の損失も大きいなどの欠点がある。
光源では、ハーフミラーによる光分岐器を用いているの
で、光学系が複雑で高精度な調心が必要であり、また光
学系の損失も大きいなどの欠点がある。
この発明は、電源投入後直ちに安定な光を出力できる
とともに、製造コストが低く、しかも高出力な、LED安
定化光源を提供することを目的とする。
とともに、製造コストが低く、しかも高出力な、LED安
定化光源を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 この発明によると、LEDと、該LEDを駆動する駆動回路
と、上記のLEDの光を入射してこれを外部出力側とフィ
ードバック側とに分岐するファイバカプラと、フィード
バック側に分岐された光が入射する受光器と、該受光器
の出力を上記駆動回路にフィードバックするフィードバ
ックループとを備えるLED安定化光源において、上記の
ファイバカプラは、結合側の１本の入射用シングルモー
ドファイバおよび分岐側の２本の出射用シングルモード
ファイバを有するシングルモードファイバカプラからな
り、該入射用シングルモードファイバの一端に上記のLE
Dが光結合され、２本の出射用シングルモードファイバ
の１本が外部出力用として用いられ、他の１本がフィー
ドバック用として用いられてその一端に上記の受光器が
光結合されていることが特徴となっている。
と、上記のLEDの光を入射してこれを外部出力側とフィ
ードバック側とに分岐するファイバカプラと、フィード
バック側に分岐された光が入射する受光器と、該受光器
の出力を上記駆動回路にフィードバックするフィードバ
ックループとを備えるLED安定化光源において、上記の
ファイバカプラは、結合側の１本の入射用シングルモー
ドファイバおよび分岐側の２本の出射用シングルモード
ファイバを有するシングルモードファイバカプラからな
り、該入射用シングルモードファイバの一端に上記のLE
Dが光結合され、２本の出射用シングルモードファイバ
の１本が外部出力用として用いられ、他の１本がフィー
ドバック用として用いられてその一端に上記の受光器が
光結合されていることが特徴となっている。
作用 LEDの光はシングルモードファイバカプラの結合側の
入射用シングルモードファイバに入射後分岐され、その
一方の分岐光が分岐側の２本の出射用シングルモードフ
ァイバの１本を介して出力され、他方の分岐光が他の１
本の出射用シングルモードファイバを介して受光器に導
かれ、その受光器出力がLEDの駆動回路にフィードバッ
クされるので、応答特性が良好であり、温度調節型安定
化装置の場合のように安定するまでに時間がかかること
がなく、電源投入後、瞬時に安定な光を出力できる。
入射用シングルモードファイバに入射後分岐され、その
一方の分岐光が分岐側の２本の出射用シングルモードフ
ァイバの１本を介して出力され、他方の分岐光が他の１
本の出射用シングルモードファイバを介して受光器に導
かれ、その受光器出力がLEDの駆動回路にフィードバッ
クされるので、応答特性が良好であり、温度調節型安定
化装置の場合のように安定するまでに時間がかかること
がなく、電源投入後、瞬時に安定な光を出力できる。
また、このLEDの光を外部への出力光とフィードバッ
ク用の光とに分岐するためにシングルモードファイバカ
プラを用いているので、シングルモードファイバを通し
て外部に出力される光の、厳密な意味での一部を取り出
して、フィードバック用の光とすることができる。すな
わち、LEDの発光面は所定の広がりを持っているととも
に、その発光の方向も広い角度範囲にわたる。このLED
にファイバを結合するということは、所定の発光位置か
ら所定の方向に放射する光を取り出すということであ
る。その意味でこの入射用シングルモードファイバは空
間フィルタとしての機能を持つとも言える。ここでは、
１本の入射用シングルモードファイバに入射した光を分
岐しているので、同一の発光位置・同一の方向のLED光
を出力光とフィードバック用の光とに分岐しているわけ
である。また、１本の入射用シングルモードファイバに
入射し、これを伝搬していく光はもちろん伝播モードが
１つになっている光である。このように単一モードの光
のみとする点についても、ある種の空間フィルタの機能
を有しているとも言える。この単一モードの光を分岐し
ていることから、多モードの光を分岐する場合と異な
り、温度変化や振動等によって分岐比が変わることがな
く（多モードの場合、導波モードによって分岐比が異な
るが、温度変化や振動等によってモード分布に変化が起
こり分岐比が変化する）、つねに一定の比率で分岐でき
る。したがって、シングルモードファイバによって外部
に出力される光そのものの一部を分岐してフィードバッ
ク制御を行なっているため、その外部出力光の厳密なコ
ントロールが可能となり、しかも温度変化や振動等に影
響されずに安定化の精度を高めることができる。
ク用の光とに分岐するためにシングルモードファイバカ
プラを用いているので、シングルモードファイバを通し
て外部に出力される光の、厳密な意味での一部を取り出
して、フィードバック用の光とすることができる。すな
わち、LEDの発光面は所定の広がりを持っているととも
に、その発光の方向も広い角度範囲にわたる。このLED
にファイバを結合するということは、所定の発光位置か
ら所定の方向に放射する光を取り出すということであ
る。その意味でこの入射用シングルモードファイバは空
間フィルタとしての機能を持つとも言える。ここでは、
１本の入射用シングルモードファイバに入射した光を分
岐しているので、同一の発光位置・同一の方向のLED光
を出力光とフィードバック用の光とに分岐しているわけ
である。また、１本の入射用シングルモードファイバに
入射し、これを伝搬していく光はもちろん伝播モードが
１つになっている光である。このように単一モードの光
のみとする点についても、ある種の空間フィルタの機能
を有しているとも言える。この単一モードの光を分岐し
ていることから、多モードの光を分岐する場合と異な
り、温度変化や振動等によって分岐比が変わることがな
く（多モードの場合、導波モードによって分岐比が異な
るが、温度変化や振動等によってモード分布に変化が起
こり分岐比が変化する）、つねに一定の比率で分岐でき
る。したがって、シングルモードファイバによって外部
に出力される光そのものの一部を分岐してフィードバッ
ク制御を行なっているため、その外部出力光の厳密なコ
ントロールが可能となり、しかも温度変化や振動等に影
響されずに安定化の精度を高めることができる。
シングルモードファイバカプラは、ハーフミラーなど
の光学系による光分岐器に比較して損失が小さいため、
大きな光出力を得ることができ、また調心等の複雑な調
整が不要であり、構造も簡単で、製造コストも低い。
の光学系による光分岐器に比較して損失が小さいため、
大きな光出力を得ることができ、また調心等の複雑な調
整が不要であり、構造も簡単で、製造コストも低い。
実施例 図において、LED1の駆動回路２により駆動されて光出
力を生じる。このLED1の出力光は、シングルモードファ
イバカプラ３の入射側シングルモードファイバ４に入射
される。このシングルモードファイバカプラ３は、２本
のシングルモードファイバを、クラッド部を削り取って
隣接させて沿わせたものや融着などによりコアを近接さ
せたもので、シングルモードファイバ４に入射された光
が出射側の２本のシングルモードファイバ５、６に分岐
される。シングルモードファイバ５の光は外部に出力さ
れ、シングルモードファイバ６の光は受光器であるPD
（フォトダイオード）７に導かれる。
力を生じる。このLED1の出力光は、シングルモードファ
イバカプラ３の入射側シングルモードファイバ４に入射
される。このシングルモードファイバカプラ３は、２本
のシングルモードファイバを、クラッド部を削り取って
隣接させて沿わせたものや融着などによりコアを近接さ
せたもので、シングルモードファイバ４に入射された光
が出射側の２本のシングルモードファイバ５、６に分岐
される。シングルモードファイバ５の光は外部に出力さ
れ、シングルモードファイバ６の光は受光器であるPD
（フォトダイオード）７に導かれる。
PD7の出力信号はまずプリアンプ８で増幅された後、
コンパレータ９に送られ、基準電圧と比較される。その
比較結果として生じたコンパレータ９の出力により駆動
回路２が制御され、LED1の駆動電流が変化させられる。
こうしてフィードバックループが形成される。
コンパレータ９に送られ、基準電圧と比較される。その
比較結果として生じたコンパレータ９の出力により駆動
回路２が制御され、LED1の駆動電流が変化させられる。
こうしてフィードバックループが形成される。
したがって、このフィードバックループによってLED1
からの光の安定化がなされ、その一部が外部に出力され
る光となるので、外部に出力される光が電源投入後瞬時
に安定化する。
からの光の安定化がなされ、その一部が外部に出力され
る光となるので、外部に出力される光が電源投入後瞬時
に安定化する。
また、シングルモードファイバカプラ３の入射側シン
グルモードファイバ４は空間フィルタとして機能する。
すなわち、LED1の発光面は所定の広がりを持っていると
ともに、その発光の方向も広い角度範囲にわたるのであ
るが、このLED1に入射側シングルモードファイバ４を結
合するということは所定の発光位置から所定の方向に放
射する光を取り出すということであり、その意味で空間
フィルタとしての機能を持つとも言え、また、シングル
モードファイバ４により単一モードの光のみを伝播させ
る点からも空間フィルタとして機能すると言えるからで
ある。LED1からのいろいろな発光の一部がシングルモー
ドファイバ４で取り出され、これがシングルモードファ
イバ５を通して出力されるが、この出力光そのものの一
部が、ファイバカプラ３によってシングルモードファイ
バ６に分岐される。そのため、シングルモードファイバ
５を通して出力される光の厳密な意味での一部がフィー
ドバック制御に供されることになる。さらに、シングル
モードファイバ４を伝搬する単一モードの光を分岐して
いることから、温度変化や振動等によって分岐比が変わ
ることがなくつねに一定の比率で分岐できる。ちなみ
に、多モードの光を分岐する場合には、導波モードによ
って分岐比が異なるため、温度変化や振動等によってモ
ード分布に変化が起こり分岐比が変化する。したがっ
て、シングルモードファイバ５によって外部に出力され
る光そのものの一部を、温度変化や振動等により影響さ
れることのない分岐比で分岐してフィードバック制御を
行なっているため、その外部出力光の、温度変化等に影
響されない、きわめて精度の高い安定化を達成できる。
さらに、出射側のシングルモードファイバ５に他の光部
品等を結合すれば、シングルモードファイバだけでな
く、GI型光ファイバや他の光部品にも安定な光を出力で
きる。しかも、このシングルモードファイバカプラ３は
ハーフミラー等の光学系による光分岐器に比較して損失
が小さいので、光出力を高出力化できる。さらにシング
ルモードファイバカプラ３は構造も簡単であり、調整箇
所もなく、製造コストも低いという利点がある。
グルモードファイバ４は空間フィルタとして機能する。
すなわち、LED1の発光面は所定の広がりを持っていると
ともに、その発光の方向も広い角度範囲にわたるのであ
るが、このLED1に入射側シングルモードファイバ４を結
合するということは所定の発光位置から所定の方向に放
射する光を取り出すということであり、その意味で空間
フィルタとしての機能を持つとも言え、また、シングル
モードファイバ４により単一モードの光のみを伝播させ
る点からも空間フィルタとして機能すると言えるからで
ある。LED1からのいろいろな発光の一部がシングルモー
ドファイバ４で取り出され、これがシングルモードファ
イバ５を通して出力されるが、この出力光そのものの一
部が、ファイバカプラ３によってシングルモードファイ
バ６に分岐される。そのため、シングルモードファイバ
５を通して出力される光の厳密な意味での一部がフィー
ドバック制御に供されることになる。さらに、シングル
モードファイバ４を伝搬する単一モードの光を分岐して
いることから、温度変化や振動等によって分岐比が変わ
ることがなくつねに一定の比率で分岐できる。ちなみ
に、多モードの光を分岐する場合には、導波モードによ
って分岐比が異なるため、温度変化や振動等によってモ
ード分布に変化が起こり分岐比が変化する。したがっ
て、シングルモードファイバ５によって外部に出力され
る光そのものの一部を、温度変化や振動等により影響さ
れることのない分岐比で分岐してフィードバック制御を
行なっているため、その外部出力光の、温度変化等に影
響されない、きわめて精度の高い安定化を達成できる。
さらに、出射側のシングルモードファイバ５に他の光部
品等を結合すれば、シングルモードファイバだけでな
く、GI型光ファイバや他の光部品にも安定な光を出力で
きる。しかも、このシングルモードファイバカプラ３は
ハーフミラー等の光学系による光分岐器に比較して損失
が小さいので、光出力を高出力化できる。さらにシング
ルモードファイバカプラ３は構造も簡単であり、調整箇
所もなく、製造コストも低いという利点がある。
なお、LED1の光は無偏光なので、シングルモードファ
イバカプラ３の分岐比に偏光依存性があってもよい。
イバカプラ３の分岐比に偏光依存性があってもよい。
発明の効果 この発明によれば、フィードバック制御によってLED
駆動回路を制御しその発光出力を調整しているため高速
な応答が可能であり、電源投入直後、瞬時に安定な光を
出力できる。しかもLEDの光を入射してこれを外部出力
側とフィードバック側とに分岐するファイバカプラとし
てシングルモードファイバカプラを用いており、LEDに
結合したシングルモードファイバによって外部に出力し
ようとする光のまさに一部を取り出して分岐し、この分
岐光によりフィードバック制御しているため、その外部
に出力される光それ自体の変動に対応して精度の高い安
定化を行なうことができるとともに、その分岐はシング
ルモードファイバカプラによって行なっているので、温
度変化や振動等によって分岐比の変動がなく、温度変化
や振動等に影響されずに光出力を安定化することができ
る。
駆動回路を制御しその発光出力を調整しているため高速
な応答が可能であり、電源投入直後、瞬時に安定な光を
出力できる。しかもLEDの光を入射してこれを外部出力
側とフィードバック側とに分岐するファイバカプラとし
てシングルモードファイバカプラを用いており、LEDに
結合したシングルモードファイバによって外部に出力し
ようとする光のまさに一部を取り出して分岐し、この分
岐光によりフィードバック制御しているため、その外部
に出力される光それ自体の変動に対応して精度の高い安
定化を行なうことができるとともに、その分岐はシング
ルモードファイバカプラによって行なっているので、温
度変化や振動等によって分岐比の変動がなく、温度変化
や振動等に影響されずに光出力を安定化することができ
る。
図はこの発明の一実施例のブロック図である。 １……LED、２……駆動回路 ３……シングルモードファイバカプラ ４……入射側シングルモードファイバ ５、６……出力側シングルモードファイバ ７……PD、８……プリアンプ ９……コンパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−68185（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−74765（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−123818（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3770966（ＵＳ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】LEDと、該LEDを駆動する駆動回路と、上記
のLEDの光を入射してこれを外部出力側とフィードバッ
ク側とに分岐するファイバカプラと、フィードバック側
に分岐された光が入射する受光器と、該受光器の出力を
上記駆動回路にフィードバックするフィードバックルー
プとを備えるLED安定化光源において、上記のファイバ
カプラは、結合側の１本の入射用シングルモードファイ
バおよび分岐側の２本の出射用シングルモードファイバ
を有するシングルモードファイバカプラからなり、該入
射用シングルモードファイバの一端に上記のLEDが光結
合され、２本の出射用シングルモードファイバの１本が
外部出力用として用いられ、他の１本がフィードバック
用として用いられてその一端に上記の受光器が光結合さ
れていることを特徴とするLED安定化光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19093386A JP2591608B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | Ｌｅｄ安定化光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19093386A JP2591608B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | Ｌｅｄ安定化光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6346784A JPS6346784A (ja) | 1988-02-27 |
| JP2591608B2 true JP2591608B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=16266099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19093386A Expired - Lifetime JP2591608B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | Ｌｅｄ安定化光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591608B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4998043A (en) * | 1989-05-01 | 1991-03-05 | Fujikura Ltd. | LED stabilizing light source device |
| US5959716A (en) * | 1996-06-10 | 1999-09-28 | Sony Cinema Products Corporation | Data recording device for motion picture film |
| JPH09329852A (ja) * | 1996-06-10 | 1997-12-22 | Sony Cinema Prod Corp | 映画フィルムのデータ記録装置 |
| DE10132540A1 (de) * | 2001-07-09 | 2003-01-30 | Pwb Ruhlatec Ind Prod Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Signalstabilisierung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770966A (en) | 1971-07-28 | 1973-11-06 | Hitachi Ltd | Light amplifier for use in optical communication system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5274765U (ja) * | 1975-12-01 | 1977-06-03 | ||
| JPS5368185A (en) * | 1976-11-30 | 1978-06-17 | Nec Corp | Light emitting diode |
| JPS6318857U (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-08 |
-
1986
- 1986-08-13 JP JP19093386A patent/JP2591608B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770966A (en) | 1971-07-28 | 1973-11-06 | Hitachi Ltd | Light amplifier for use in optical communication system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6346784A (ja) | 1988-02-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |