JP2734026B2 - 半導体レーザ駆動回路 - Google Patents
半導体レーザ駆動回路Info
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- JP2734026B2 JP2734026B2 JP63294002A JP29400288A JP2734026B2 JP 2734026 B2 JP2734026 B2 JP 2734026B2 JP 63294002 A JP63294002 A JP 63294002A JP 29400288 A JP29400288 A JP 29400288A JP 2734026 B2 JP2734026 B2 JP 2734026B2
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- output
- voltage
- amplifier
- mark
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光通信に使用される半導体レーザ駆動回路に
係り、特にマーク率の変化し得るデータ信号により半導
体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路に関するもの
である。
係り、特にマーク率の変化し得るデータ信号により半導
体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路に関するもの
である。
従来のこの種の半導体レーザ駆動回路の一例を第２図
に示し説明する。
に示し説明する。
図において、１はデータ信号入力端子、２はQ,出力
を有するゲート回路、3,4はエミツタを共通接続したト
ランジスタ、５は抵抗器（ＲE）、６はデータ信号のマ
ーク率検出回路、７は電圧・電流変換器、８は低域波
器、10は比較増幅器、11は増幅器、12はこの増幅器11に
並列接続された蓄電器、13は増幅器11に並列接続された
抵抗器、14はフオトダイオード、15は半導体レーザ、16
は加算器である。
を有するゲート回路、3,4はエミツタを共通接続したト
ランジスタ、５は抵抗器（ＲE）、６はデータ信号のマ
ーク率検出回路、７は電圧・電流変換器、８は低域波
器、10は比較増幅器、11は増幅器、12はこの増幅器11に
並列接続された蓄電器、13は増幅器11に並列接続された
抵抗器、14はフオトダイオード、15は半導体レーザ、16
は加算器である。
つぎに動作について説明する。
まず、データ信号入力端子１に入力されたデータ信号
はゲート回路２へ導かれる。そして、このゲート回路２
の出力Q,はトランジスタ3,4および−ＶEE（ＶEE＞
０）なる電圧を片側に印加された抵抗器５によつて構成
されるCML回路へ入力され、データ信号の「１」，
「０」にしたがいそれぞれトランジスタ3,4をオン・オ
フさせ、トランジスタ４のコレクタへ加算器16を介して
接続されている半導体レーザ15を駆動する。ここで、電
圧・電流変換器７の出力も加算器16を介して半導体レー
ザ15へ導かれているが、この電圧・電流変換器７の出力
は半導体レーザ15の直流バイアスを供給するものであ
る。
はゲート回路２へ導かれる。そして、このゲート回路２
の出力Q,はトランジスタ3,4および−ＶEE（ＶEE＞
０）なる電圧を片側に印加された抵抗器５によつて構成
されるCML回路へ入力され、データ信号の「１」，
「０」にしたがいそれぞれトランジスタ3,4をオン・オ
フさせ、トランジスタ４のコレクタへ加算器16を介して
接続されている半導体レーザ15を駆動する。ここで、電
圧・電流変換器７の出力も加算器16を介して半導体レー
ザ15へ導かれているが、この電圧・電流変換器７の出力
は半導体レーザ15の直流バイアスを供給するものであ
る。
そして、半導体レーザ15のＰfは図示しないフアイバ
などへ導かれ通信に供される。一方、半導体レーザ15の
後方光Ｐbの一部はフオトダイオード14へ導かれ、ＶBな
るバイアスを印加されたフオトダイオード14は後方光Ｐ
bを光・電気変換し、その後方光Ｐbに比例した電流を増
幅器11へ送出する。
などへ導かれ通信に供される。一方、半導体レーザ15の
後方光Ｐbの一部はフオトダイオード14へ導かれ、ＶBな
るバイアスを印加されたフオトダイオード14は後方光Ｐ
bを光・電気変換し、その後方光Ｐbに比例した電流を増
幅器11へ送出する。
この増幅器11は蓄電器12,抵抗器13とともに低域通過
形の電流・電圧変換回路を構成しており、フオトダイオ
ード14の出力電流の平均値を電圧に変換し、比較増幅器
10の片側の入力端子＋へ送出する。この比較増幅器10の
−側入力端子へはデータ信号入力端子１に入力されたデ
ータ信号のマーク率をマーク率検出回路６により検出さ
れたマーク率に比例した電圧が入力されている。
形の電流・電圧変換回路を構成しており、フオトダイオ
ード14の出力電流の平均値を電圧に変換し、比較増幅器
10の片側の入力端子＋へ送出する。この比較増幅器10の
−側入力端子へはデータ信号入力端子１に入力されたデ
ータ信号のマーク率をマーク率検出回路６により検出さ
れたマーク率に比例した電圧が入力されている。
つぎに、比較増幅器10によりマーク率に比例した電圧
と半導体レーザ15の後方光Ｐbの平均値成分の誤差を比
較増幅し、低域波器８へ出力する。そして、この低域
波器８へ出力する。そして、この低域波器８は入力
されれ誤差成分の高周波成分をカツトし、電圧・電流変
換器７へ送出する。この電圧・電流変換器７は入力され
た誤差電圧を電流に変換し、加算器16に送出することに
より半導体レーザ15にバイアス電流を供給する。
と半導体レーザ15の後方光Ｐbの平均値成分の誤差を比
較増幅し、低域波器８へ出力する。そして、この低域
波器８へ出力する。そして、この低域波器８は入力
されれ誤差成分の高周波成分をカツトし、電圧・電流変
換器７へ送出する。この電圧・電流変換器７は入力され
た誤差電圧を電流に変換し、加算器16に送出することに
より半導体レーザ15にバイアス電流を供給する。
ここで、半導体レーザ15,フオトダイオード14,増幅器
11,比較増幅器10,低域波器8,電圧・電流変換器７およ
び加算器16からなるループは負帰還となるよう構成され
ており、所謂、自動光パワー制御回路（APC回路）を構
成している。そして、このAPC回路は、マーク率の変動
し得るデータ信号にて半導体レーザ15を駆動し、その半
導体レーザ15の出力光のピークパワーがマーク率の変化
にかかわらず一定になるように制御する。
11,比較増幅器10,低域波器8,電圧・電流変換器７およ
び加算器16からなるループは負帰還となるよう構成され
ており、所謂、自動光パワー制御回路（APC回路）を構
成している。そして、このAPC回路は、マーク率の変動
し得るデータ信号にて半導体レーザ15を駆動し、その半
導体レーザ15の出力光のピークパワーがマーク率の変化
にかかわらず一定になるように制御する。
そして、半導体レーザ15の後方光Ｐbの平均値成分と
半導体レーザ15を駆動するデータ信号のマーク率に比例
した電圧が等しくなるようにAPC回路を動作させること
により、後方光Ｐbのピーク値を直接に検出することな
く、入力データ信号のマーク率に無関係に後方光Ｐbの
ピーク値、すなわち、後方光Ｐbに比例していることが
期待されている前方光Ｐfのピーク値を一定に保つこと
ができる。
半導体レーザ15を駆動するデータ信号のマーク率に比例
した電圧が等しくなるようにAPC回路を動作させること
により、後方光Ｐbのピーク値を直接に検出することな
く、入力データ信号のマーク率に無関係に後方光Ｐbの
ピーク値、すなわち、後方光Ｐbに比例していることが
期待されている前方光Ｐfのピーク値を一定に保つこと
ができる。
上述した従来の半導体レーザ駆動回路では、半導体レ
ーザ15の後方光Ｐbの平均値の変化量と電圧・電流変換
器７の出力の変化との比がマーク率に比例する、すなわ
ち、マーク率に依存するため、結果的にAPCループの一
巡利得が、マーク率が低い場合に小となり、マーク率が
高い場合に大となるというようにマーク率依存性をもつ
ことになる。
ーザ15の後方光Ｐbの平均値の変化量と電圧・電流変換
器７の出力の変化との比がマーク率に比例する、すなわ
ち、マーク率に依存するため、結果的にAPCループの一
巡利得が、マーク率が低い場合に小となり、マーク率が
高い場合に大となるというようにマーク率依存性をもつ
ことになる。
したがつて、APC回路の圧縮残差がマーク率依存性を
もつ，および低域波器８のカツトオフ周波数はマーク
率に依存しないがマーク率によつて一巡利得が変化する
ためAPC回路の応答速度がマーク率依存性をもつという
課題があつた。
もつ，および低域波器８のカツトオフ周波数はマーク
率に依存しないがマーク率によつて一巡利得が変化する
ためAPC回路の応答速度がマーク率依存性をもつという
課題があつた。
本発明の半導体レーザ駆動回路は、マーク率の変動し
得るデータ信号にて半導体レーザを駆動しその半導体レ
ーザの出力光のピークパワーがマーク率の変化にかかわ
らず一定になるように制御する自動光パワー制御回路を
有する半導体レーザ駆動回路において、データ信号に応
じたバイアス電流を半導体レーザに供給するCML回路
と、データ信号のマーク率を検出してマーク率に比例し
た電圧を出力する、後記可変利得増幅器の利得を制御す
るためのマーク率検出回路と、半導体レーザの後方光に
比例した電流を出力するフォトダイオードと、フォトダ
イオードの出力電流の平均値を電圧に変換する増幅器
と、マーク率検出回路から出力されたマーク率に比例し
た電圧と増幅器から出力された半導体レーザの後方光の
平均値成分の電圧の誤差を比較増幅する比較増幅器と、
比較増幅器の出力を入力とし、その利得がマーク率検出
回路によって検出されたデータ信号のマーク率に反比例
する可変利得増幅器と、可変利得増幅器の出力の高周波
成分をカットする低域ろ波器と、低域ろ波器から出力さ
れた誤差電圧を電流に変換する電圧・電流変換器と、電
圧・電流変換器の出力をCML回路の出力に加算する加算
器とを備えてなるものである。
得るデータ信号にて半導体レーザを駆動しその半導体レ
ーザの出力光のピークパワーがマーク率の変化にかかわ
らず一定になるように制御する自動光パワー制御回路を
有する半導体レーザ駆動回路において、データ信号に応
じたバイアス電流を半導体レーザに供給するCML回路
と、データ信号のマーク率を検出してマーク率に比例し
た電圧を出力する、後記可変利得増幅器の利得を制御す
るためのマーク率検出回路と、半導体レーザの後方光に
比例した電流を出力するフォトダイオードと、フォトダ
イオードの出力電流の平均値を電圧に変換する増幅器
と、マーク率検出回路から出力されたマーク率に比例し
た電圧と増幅器から出力された半導体レーザの後方光の
平均値成分の電圧の誤差を比較増幅する比較増幅器と、
比較増幅器の出力を入力とし、その利得がマーク率検出
回路によって検出されたデータ信号のマーク率に反比例
する可変利得増幅器と、可変利得増幅器の出力の高周波
成分をカットする低域ろ波器と、低域ろ波器から出力さ
れた誤差電圧を電流に変換する電圧・電流変換器と、電
圧・電流変換器の出力をCML回路の出力に加算する加算
器とを備えてなるものである。
本発明においては、自動光パワー制御回路の一部をな
す可変利得増幅器の利得を半導体レーザを駆動するデー
タ信号のマーク率に反比例するように制御し、よつてマ
ーク率の変化によつても自動光パワー制御回路の一巡利
得が変化しないようにする。
す可変利得増幅器の利得を半導体レーザを駆動するデー
タ信号のマーク率に反比例するように制御し、よつてマ
ーク率の変化によつても自動光パワー制御回路の一巡利
得が変化しないようにする。
以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明による半導体レーザ駆動回路の一実施
例を示すブロツク図である。
例を示すブロツク図である。
この第１図において第２図と同一符号のものは相当部
分を示し、同じ機能を果す。９は自動光パワー制御回路
の制御ループに挿入された可変利得増幅器で、この可変
利得増幅器９はデータ信号のマーク率検出回路６によつ
てその利得が半導体レーザ15を駆動するデータ信号のマ
ーク率に反比例するように制御される。
分を示し、同じ機能を果す。９は自動光パワー制御回路
の制御ループに挿入された可変利得増幅器で、この可変
利得増幅器９はデータ信号のマーク率検出回路６によつ
てその利得が半導体レーザ15を駆動するデータ信号のマ
ーク率に反比例するように制御される。
すなわち、半導体レーザ15の後方光Ｐbの平均値の変
化と電圧・電流変換器７の出力電流の変化の比はデータ
信号のマーク率に比例するが、このマーク率依存性を打
ち消す方向に可変利得増幅器９の利得を制御し、よつ
て、自動光パワー制御回路の一巡利得のマーク率依存性
を無くすように構成されている。
化と電圧・電流変換器７の出力電流の変化の比はデータ
信号のマーク率に比例するが、このマーク率依存性を打
ち消す方向に可変利得増幅器９の利得を制御し、よつ
て、自動光パワー制御回路の一巡利得のマーク率依存性
を無くすように構成されている。
このように、本発明は、自動光パワー制御回路の制御
ループの一部に可変利得増幅器９を有し、かつこの可変
利得増幅器９の利得が半導体レーザを駆動するデータ信
号のマーク率に反比例するように制御する手段を備える
ことにより、従来例の欠点、すなわち、マーク率の変化
による圧縮残差の変化およびマーク率の変化による自動
光パワー制御回路の応答速度の変化を軽減することがで
きる。
ループの一部に可変利得増幅器９を有し、かつこの可変
利得増幅器９の利得が半導体レーザを駆動するデータ信
号のマーク率に反比例するように制御する手段を備える
ことにより、従来例の欠点、すなわち、マーク率の変化
による圧縮残差の変化およびマーク率の変化による自動
光パワー制御回路の応答速度の変化を軽減することがで
きる。
以上説明したように本発明は、自動光パワー制御回路
の一部をなす可変利得増幅器の利得を半導体レーザを駆
動するデータ信号のマーク率に反比例するように制御
し、よつて、マーク率の変化によつても自動光パワー制
御回路の一巡利得が変化しないようにすることにより、
自動光パワー制御回路の圧縮残差がマーク率依存性をも
たないようにできるとともに自動光パワー制御回路の応
答速度がマーク率依存性をもたないようにできるという
効果がある。
の一部をなす可変利得増幅器の利得を半導体レーザを駆
動するデータ信号のマーク率に反比例するように制御
し、よつて、マーク率の変化によつても自動光パワー制
御回路の一巡利得が変化しないようにすることにより、
自動光パワー制御回路の圧縮残差がマーク率依存性をも
たないようにできるとともに自動光パワー制御回路の応
答速度がマーク率依存性をもたないようにできるという
効果がある。
第１図は本発明による半導体レーザ駆動回路の一実施例
を示すブロツク図、第２図は従来の半導体レーザ駆動回
路の一例を示すブロツク図である。 １……データ信号入力端子、２……ゲート回路、3,4…
…トランジスタ、５……抵抗器、６……マーク率検出回
路、７……電圧・電流変換器、８……低域波器、９…
…可変利得増幅器、10……比較増幅器、11……増幅器、
12……蓄電器、13……抵抗器、14……フオトダイオー
ド、15……半導体レーザ、16……加算器。
を示すブロツク図、第２図は従来の半導体レーザ駆動回
路の一例を示すブロツク図である。 １……データ信号入力端子、２……ゲート回路、3,4…
…トランジスタ、５……抵抗器、６……マーク率検出回
路、７……電圧・電流変換器、８……低域波器、９…
…可変利得増幅器、10……比較増幅器、11……増幅器、
12……蓄電器、13……抵抗器、14……フオトダイオー
ド、15……半導体レーザ、16……加算器。
Claims (1)
- 【請求項１】マーク率の変動し得るデータ信号にて半導
体レーザを駆動し該半導体レーザの出力光のピークパワ
ーがマーク率の変化にかかわらず一定になるように制御
する自動光パワー制御回路を有する半導体レーザ駆動回
路において、 データ信号に応じたバイアス電流を半導体レーザに供給
するCML回路と、 データ信号のマーク率を検出してマーク率に比例した電
圧を出力する、後記可変利得増幅器の利得を制御するた
めのマーク率検出回路と、 半導体レーザの後方光に比例した電流を出力するフォト
ダイオードと、 フォトダイオードの出力電流の平均値を電圧に変換する
増幅器と、 マーク率検出回路から出力されたマーク率に比例した電
圧と増幅器から出力された半導体レーザの後方光の平均
値成分の電圧の誤差を比較増幅する比較増幅器と、 比較増幅器の出力を入力とし、その利得がマーク率検出
回路によって検出されたデータ信号のマーク率に反比例
する可変利得増幅器と、 可変利得増幅器の出力の高周波成分をカットする低域ろ
波器と、 低域ろ波器から出力された誤差電圧を電流に変換する電
圧・電流変換器と、 電圧・電流変換器の出力をCML回路の出力に加算する加
算器とを備えてなることを特徴とする半導体レーザ駆動
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294002A JP2734026B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 半導体レーザ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294002A JP2734026B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 半導体レーザ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02139983A JPH02139983A (ja) | 1990-05-29 |
| JP2734026B2 true JP2734026B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=17801972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63294002A Expired - Lifetime JP2734026B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 半導体レーザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734026B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS564955A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | Timing extracting circuit |
| JPS6238044A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マ−ク率補償用自動出力制御装置 |
-
1988
- 1988-11-21 JP JP63294002A patent/JP2734026B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS564955A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | Timing extracting circuit |
| JPS6238044A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マ−ク率補償用自動出力制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02139983A (ja) | 1990-05-29 |
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