JP2756820B2 - 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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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流電流に高周波電流を重畳させて光源を駆
動する半導体レーザ駆動回路に関するものである。
動する半導体レーザ駆動回路に関するものである。
光ディスクに対して情報を記録再生する光学的情報記
録再生装置には、光源に半導体レーザを用いた光学ヘッ
ドを用いており、その半導体レーザの出射光を光ディス
クに投射している。ところで半導体レーザの出射光を光
ディスクへ投射した場合には、その反射光が半導体レー
ザへ帰還することになる。そのため半導体レーザを直流
駆動して単一縦モード発振させている場合は、特公昭59
−9086号に示されているように光ディスクへの投射光量
が、光ディスクからの反射光の影響をうけて敏感に変化
する。それ故、光ディスクからの反射光を受光して記録
情報を再生した信号にノイズを生じることになる。その
ような半導体レーザに帰還するレーザ光によるノイズを
低減するために、半導体レーザを駆動する直流電流に高
周波電流を重畳させている。
録再生装置には、光源に半導体レーザを用いた光学ヘッ
ドを用いており、その半導体レーザの出射光を光ディス
クに投射している。ところで半導体レーザの出射光を光
ディスクへ投射した場合には、その反射光が半導体レー
ザへ帰還することになる。そのため半導体レーザを直流
駆動して単一縦モード発振させている場合は、特公昭59
−9086号に示されているように光ディスクへの投射光量
が、光ディスクからの反射光の影響をうけて敏感に変化
する。それ故、光ディスクからの反射光を受光して記録
情報を再生した信号にノイズを生じることになる。その
ような半導体レーザに帰還するレーザ光によるノイズを
低減するために、半導体レーザを駆動する直流電流に高
周波電流を重畳させている。
第３図は高周波電流を直流電流に重畳させて駆動する
半導体レーザの駆動回路のブロック図である。高周波電
源10の出力は結合コンデンサＣを介して半導体レーザ１
のアノードに供給されており、そのカソードは抵抗Ｒを
介して接地している。半導体レーザ１の出射光はコリメ
ートレンズ２及び集光レンズ３を介して情報を記録再生
する光ディスク４へ投射される。また半導体レーザ１の
出射光は光検知器５が受光する。光検知器５が光電変換
した信号を電流電圧変換増幅回路６へ入力し、その出力
をバッファアンプ７へ入力する。バッファアンプ７の出
力側はボトムピーク検出回路８のダイオード8aのカソー
ドと接続されており、そのアノードは差動増幅回路９の
入力端子9aと接続されている。ダイオード8aのアノード
には、基準電圧＋VBが抵抗8bとコンデンサ8cとの並列回
路を介して与えられる。差動増幅回路９の入力端子9bに
は基準電圧＋VRが与えられる。差動増幅回路９の出力端
子9cはクランプ回路11のダイオード11aのアノードと接
続され、そのカソードを直流電源を内蔵している駆動回
路９と接続される。またダイオード11aのカソードに
は、パルス発生器12の出力がクランプ回路11の抵抗11b
とコンデンサ11cとの並列回路を介して与えられる。前
記駆動回路９の出力はローパスフィルタＦを介して前記
半導体レーザ１のアノードへ与えられる。
半導体レーザの駆動回路のブロック図である。高周波電
源10の出力は結合コンデンサＣを介して半導体レーザ１
のアノードに供給されており、そのカソードは抵抗Ｒを
介して接地している。半導体レーザ１の出射光はコリメ
ートレンズ２及び集光レンズ３を介して情報を記録再生
する光ディスク４へ投射される。また半導体レーザ１の
出射光は光検知器５が受光する。光検知器５が光電変換
した信号を電流電圧変換増幅回路６へ入力し、その出力
をバッファアンプ７へ入力する。バッファアンプ７の出
力側はボトムピーク検出回路８のダイオード8aのカソー
ドと接続されており、そのアノードは差動増幅回路９の
入力端子9aと接続されている。ダイオード8aのアノード
には、基準電圧＋VBが抵抗8bとコンデンサ8cとの並列回
路を介して与えられる。差動増幅回路９の入力端子9bに
は基準電圧＋VRが与えられる。差動増幅回路９の出力端
子9cはクランプ回路11のダイオード11aのアノードと接
続され、そのカソードを直流電源を内蔵している駆動回
路９と接続される。またダイオード11aのカソードに
は、パルス発生器12の出力がクランプ回路11の抵抗11b
とコンデンサ11cとの並列回路を介して与えられる。前
記駆動回路９の出力はローパスフィルタＦを介して前記
半導体レーザ１のアノードへ与えられる。
次にこの半導体レーザの駆動回路の動作を説明する。
半導体レーザ１に、駆動回路12による直流電流がフィル
タＦを介して与えられ、高周波電源10による高周波電流
が結合コンデンサＣを介して与えられると、直流電流に
重畳した高周波電流により半導体レーザ１が駆動されて
発光する。半導体レーザ１の出射光はコリメートレンズ
２及び集光レンズ３を介して光ディスク４へ投射され、
情報の記録，再生が行われる。
半導体レーザ１に、駆動回路12による直流電流がフィル
タＦを介して与えられ、高周波電源10による高周波電流
が結合コンデンサＣを介して与えられると、直流電流に
重畳した高周波電流により半導体レーザ１が駆動されて
発光する。半導体レーザ１の出射光はコリメートレンズ
２及び集光レンズ３を介して光ディスク４へ投射され、
情報の記録，再生が行われる。
ところで半導体レーザ１の駆動電流Ｉとそのレーザ出
力Ｐとの関係を示す微分量子効率ηは第４図に示す特性
となる。即ち、微分量子効率ηは半導体個々の半導体レ
ーザA,Bについて相異したものとなる。また、周囲温度
により微分量子効率ηが変化する。例えば半導体レーザ
Ａは、周囲温度が高くなると一点鎖線で示す如く微分量
子効率ηを示す直線Ｘの如く傾斜角度が小さくなる。し
たがって、同じ駆動電流を流した場合にはレーザ光の出
力レベルがL1からL2に低下することになる。
力Ｐとの関係を示す微分量子効率ηは第４図に示す特性
となる。即ち、微分量子効率ηは半導体個々の半導体レ
ーザA,Bについて相異したものとなる。また、周囲温度
により微分量子効率ηが変化する。例えば半導体レーザ
Ａは、周囲温度が高くなると一点鎖線で示す如く微分量
子効率ηを示す直線Ｘの如く傾斜角度が小さくなる。し
たがって、同じ駆動電流を流した場合にはレーザ光の出
力レベルがL1からL2に低下することになる。
先ず半導体レーザのパワーレベルを自動設定するため
の直流電流駆動レベル設定について説明する。パルス発
生器13には、情報の記録再生をするための図示しない光
ディスクの各セクタの始端を検出したセクタ検出信号SD
が与えられており、各セクタの先頭位置にテストパルス
TPを印加する基準とする。またパルス発生器13からはゲ
ート信号SGをゲート回路14に供給し、テストパルスTP印
加時には半導体レーザに高周波電流を印加しないように
する。一方、パルス発生器13からは半導体レーザ１のパ
ワー設定のための方形波テストパルスTPを前記クランプ
回路11に与えており、クランプ回路11の抵抗11aとコン
デンサ11bとの並列回路を介して駆動回路１へ与えられ
る。
の直流電流駆動レベル設定について説明する。パルス発
生器13には、情報の記録再生をするための図示しない光
ディスクの各セクタの始端を検出したセクタ検出信号SD
が与えられており、各セクタの先頭位置にテストパルス
TPを印加する基準とする。またパルス発生器13からはゲ
ート信号SGをゲート回路14に供給し、テストパルスTP印
加時には半導体レーザに高周波電流を印加しないように
する。一方、パルス発生器13からは半導体レーザ１のパ
ワー設定のための方形波テストパルスTPを前記クランプ
回路11に与えており、クランプ回路11の抵抗11aとコン
デンサ11bとの並列回路を介して駆動回路１へ与えられ
る。
駆動回路12により駆動された半導体レーザ１の出射光
を光検知器５が受光し光電変換して、その出力を電流電
圧変換増幅回路６へ入力する。電流電圧変換増幅回路６
は、光検知器５で検出した電流を電圧に変換した後に増
幅し、その出力を更にバッファアンプ７で増幅した後、
ボトムピーク検出回路８へ入力する。ボトムピーク検出
回路８は、方形波テストパルスTPに対応したバッファア
ンプ７の出力電圧の負側ピーク値を検出し、検出したピ
ーク値信号を差動増幅回路９の入力端子9aへ入力する。
それにより差動増幅回路９は負側ピーク値電圧と基準電
圧VRとを比較して増幅し、増幅した出力をクランプ回路
11へ入力する。クランプ回路11においてパルス発生器13
から入力されたテストパルスTPのボトム側電圧と差動増
幅回路９の出力電圧との差によりコンデンサ11cが充電
され、テストパルスTPのボトム側が差動増幅回路９の基
準電圧VRにより決定される所定のレーザパワーを得る電
圧にクランプされる。このようにして半導体レーザ１の
パワーが自動的に所定のレベルに設定される。
を光検知器５が受光し光電変換して、その出力を電流電
圧変換増幅回路６へ入力する。電流電圧変換増幅回路６
は、光検知器５で検出した電流を電圧に変換した後に増
幅し、その出力を更にバッファアンプ７で増幅した後、
ボトムピーク検出回路８へ入力する。ボトムピーク検出
回路８は、方形波テストパルスTPに対応したバッファア
ンプ７の出力電圧の負側ピーク値を検出し、検出したピ
ーク値信号を差動増幅回路９の入力端子9aへ入力する。
それにより差動増幅回路９は負側ピーク値電圧と基準電
圧VRとを比較して増幅し、増幅した出力をクランプ回路
11へ入力する。クランプ回路11においてパルス発生器13
から入力されたテストパルスTPのボトム側電圧と差動増
幅回路９の出力電圧との差によりコンデンサ11cが充電
され、テストパルスTPのボトム側が差動増幅回路９の基
準電圧VRにより決定される所定のレーザパワーを得る電
圧にクランプされる。このようにして半導体レーザ１の
パワーが自動的に所定のレベルに設定される。
このように直流電流に高周波電流を重畳させた電流に
より半導体レーザを駆動して多重縦モードで発振させる
ことによって、光ディスクからの反射光に起因するノイ
ズの発生を抑制している。
より半導体レーザを駆動して多重縦モードで発振させる
ことによって、光ディスクからの反射光に起因するノイ
ズの発生を抑制している。
一方前述したように、半導体レーザ１の微分量子効率
は、第４図に見られるように半導体レーザ各個体によ
り、また周囲温度変化により変化する。
は、第４図に見られるように半導体レーザ各個体によ
り、また周囲温度変化により変化する。
しかして、半導体レーザＡを駆動する場合は、直流電
流をI1とし、その直流電流I1に高周波電流I10を重畳し
た駆動電流Ｉを通電する。
流をI1とし、その直流電流I1に高周波電流I10を重畳し
た駆動電流Ｉを通電する。
また半導体レーザＢを駆動する場合は、直流電流I1よ
り大きい直流電流I2とし、その直流電流I2に高周波電流
I10より大きい高周波電流I20を重畳した駆動電流Ｉを通
電させることにより、半導体レーザA,Bのいずれにおい
ても同じレーザ出力レベルを得ることになる。
り大きい直流電流I2とし、その直流電流I2に高周波電流
I10より大きい高周波電流I20を重畳した駆動電流Ｉを通
電させることにより、半導体レーザA,Bのいずれにおい
ても同じレーザ出力レベルを得ることになる。
一方、光ディスクの反射光が半導体レーザに帰還する
ことにより光量変化して発生するノイズのノイズレベル
と、直流電流に重畳させる高周波電流との関係は第５図
に示す如くなる。即ち、高周波電流I10（又はI20）が、
直流電流I1（又はI2）とレーザ出力Ｐが０である場合の
半導体レーザＡ（又はＢ）の駆動電流I11（又はI12）と
の差の電流値に達した場合にはノイズレベルNLが急激に
低下することになり、それ以上増大してもノイズレベル
NLは変化しない。しかし乍ら、高周波電流が必要以上に
増大すると不要の電磁波を輻射して、その周辺回路に悪
影響を与える。また必要以上に減少すると高周波電流を
重畳させた効果が得られない。
ことにより光量変化して発生するノイズのノイズレベル
と、直流電流に重畳させる高周波電流との関係は第５図
に示す如くなる。即ち、高周波電流I10（又はI20）が、
直流電流I1（又はI2）とレーザ出力Ｐが０である場合の
半導体レーザＡ（又はＢ）の駆動電流I11（又はI12）と
の差の電流値に達した場合にはノイズレベルNLが急激に
低下することになり、それ以上増大してもノイズレベル
NLは変化しない。しかし乍ら、高周波電流が必要以上に
増大すると不要の電磁波を輻射して、その周辺回路に悪
影響を与える。また必要以上に減少すると高周波電流を
重畳させた効果が得られない。
前述したように高周波電流を、直流電流I1（又はI2）
と、レーザ出力Ｐが０である駆動電流I11（又はI12）と
の差の電流値にすることによって、戻り光によるノイズ
レベルを最低になし得、しかも半導体レーザを最大効率
で駆動できることになる。しかし、半導体レーザの微分
量子効率が個々に異なっており、しかも周囲温度の変化
によって微分量子効率が変化するから、高周波電流を常
に適正に半導体レーザに与えることができないという問
題がある。
と、レーザ出力Ｐが０である駆動電流I11（又はI12）と
の差の電流値にすることによって、戻り光によるノイズ
レベルを最低になし得、しかも半導体レーザを最大効率
で駆動できることになる。しかし、半導体レーザの微分
量子効率が個々に異なっており、しかも周囲温度の変化
によって微分量子効率が変化するから、高周波電流を常
に適正に半導体レーザに与えることができないという問
題がある。
本発明は斯かる問題に鑑み、半導体レーザの微分量子
効率が半導体レーザ個々に異なり、周囲温度の変化によ
ってもノイズレベルを最低に抑制し得て、半導体レーザ
の高周波電流を適正に制御できる半導体レーザ駆動回路
を提供することを目的とする。
効率が半導体レーザ個々に異なり、周囲温度の変化によ
ってもノイズレベルを最低に抑制し得て、半導体レーザ
の高周波電流を適正に制御できる半導体レーザ駆動回路
を提供することを目的とする。
本発明に係る半導体レーザ駆動回路は、直流電流駆動
時には単一縦モードで発振する半導体レーザに、多重縦
モードで発振するように前記直流電流に高周波電流を重
畳する高周波電流源と、前記半導体レーザのパワーレベ
ルを自動設定するための直流電流駆動レベル設定手段と
を有する半導体レーザ駆動回路において、前記半導体レ
ーザにテスト信号を入力し、時系列で得られる複数の、
その出力の差に基づき微分量子効率を求める手段と、求
めた微分量子効率に関連させて前記半導体レーザへの高
周波重畳電流を制御する手段とを備えることを特徴とす
る。
時には単一縦モードで発振する半導体レーザに、多重縦
モードで発振するように前記直流電流に高周波電流を重
畳する高周波電流源と、前記半導体レーザのパワーレベ
ルを自動設定するための直流電流駆動レベル設定手段と
を有する半導体レーザ駆動回路において、前記半導体レ
ーザにテスト信号を入力し、時系列で得られる複数の、
その出力の差に基づき微分量子効率を求める手段と、求
めた微分量子効率に関連させて前記半導体レーザへの高
周波重畳電流を制御する手段とを備えることを特徴とす
る。
本発明では、直流電流に高周波電流を重畳させた駆動
電流により半導体レーザを駆動する。微分量子効率を求
める手段は半導体レーザにテスト信号を入力し、時系列
で得られる複数の、その出力の差に基づいて微分量子効
率を求める。求めた微分量子効率により、半導体レーザ
への高周波重畳電流を制御する。
電流により半導体レーザを駆動する。微分量子効率を求
める手段は半導体レーザにテスト信号を入力し、時系列
で得られる複数の、その出力の差に基づいて微分量子効
率を求める。求めた微分量子効率により、半導体レーザ
への高周波重畳電流を制御する。
これにより、半導体レーザへの高周波重畳電流が安定
して、半導体レーザ及び周囲温度に適したものとなる。
して、半導体レーザ及び周囲温度に適したものとなる。
以下本発明をその実施例を示す図面によって詳述す
る。
る。
第１図は本発明に係る半導体レーザ駆動回路のブロッ
ク図である。高周波電源10の高周波電流をゲート回路14
を介して高周波電流制御回路15へ与えており、その出力
を結合コンデンサＣを介して半導体レーザ１のアノード
に与えている。半導体レーザ１のカソードは抵抗Ｒを介
して接地されている。半導体レーザ１の出射光はコリメ
ートレンズ２及び集光レンズ３を介して光ディスク４へ
投射される。半導体レーザ１の出射光はまた、光検知器
５へ入射しており、そこで光電変換された出力は電流電
圧変換増幅回路６へ入力される。電流電圧変換増幅回路
６の出力はバッファアンプ７へ入力される。バッファア
ンプ７の出力側はボトムピーク検出回路８のダイオード
Ｄのカソードと接続され、そのアノードは差動増幅回路
９の入力端子9aと接続される。ダイオードＤのアノード
は、抵抗8bとコンデンサ8cとの並列回路を介して基準電
圧＋VBを出力する電流電源と接続される。差動増幅回路
９の入力端子9bには基準電圧＋VRを与えている。差動増
幅回路９の出力端子9cはクランプ回路11のダイオード11
aのアノードと接続され、そのカソードは駆動回路12と
接続される。駆動回路12の出力は高周波重畳電流を阻止
するフィルタＦを介して半導体レーザ１のアノードに供
給される。
ク図である。高周波電源10の高周波電流をゲート回路14
を介して高周波電流制御回路15へ与えており、その出力
を結合コンデンサＣを介して半導体レーザ１のアノード
に与えている。半導体レーザ１のカソードは抵抗Ｒを介
して接地されている。半導体レーザ１の出射光はコリメ
ートレンズ２及び集光レンズ３を介して光ディスク４へ
投射される。半導体レーザ１の出射光はまた、光検知器
５へ入射しており、そこで光電変換された出力は電流電
圧変換増幅回路６へ入力される。電流電圧変換増幅回路
６の出力はバッファアンプ７へ入力される。バッファア
ンプ７の出力側はボトムピーク検出回路８のダイオード
Ｄのカソードと接続され、そのアノードは差動増幅回路
９の入力端子9aと接続される。ダイオードＤのアノード
は、抵抗8bとコンデンサ8cとの並列回路を介して基準電
圧＋VBを出力する電流電源と接続される。差動増幅回路
９の入力端子9bには基準電圧＋VRを与えている。差動増
幅回路９の出力端子9cはクランプ回路11のダイオード11
aのアノードと接続され、そのカソードは駆動回路12と
接続される。駆動回路12の出力は高周波重畳電流を阻止
するフィルタＦを介して半導体レーザ１のアノードに供
給される。
方形波のテストパルスを発生するパルス発生器13に
は、情報の記録再生をするための図示しない光ディスク
の各セクタの始端を検出したセクタ検出信号SDが与えら
れており、各セクタの先頭位置にテストパルスTPを印加
する基準とする。またパルス発生器13からはゲート信号
SGをゲート回路14に供給し、テストパルスTP印加時には
半導体レーザに高周波電流を印加しないようにする。一
方、パルス発生器13からは半導体レーザ１のパワー設定
および微分量子効率を求めるための方形波テストパルス
TPを前記クランプ回路11に与えており、クランプ回路11
の抵抗11aとコンデンサ11bとの並列回路を介して駆動回
路12へ与えられる。更にパルス発生器13のテストパルス
TPと同期し周波数が２倍のサンプルホールドパルスSHP
を、ピーク値をサンプリングするサンプルホールド回路
16の一端子へ入力しており、このサンプルホールド回路
16の他端子にはバッファアンプ７の出力電圧が入力され
る。サンプルホールド回路16は、バッファアンプ７から
入力されたテストパルスTPに関連する電圧のボトムピー
ク値をサンプリングして得た出力SP1及びアッパーピー
ク値をサンプリングして得た出力SP2をともに差動増幅
回路17へ入力する。差動増幅回路17の出力は演算回路18
へ入力され、その演算出力は前記高周波電流制御回路15
へ与えられる。演算回路18には半導体レーザ個々の微分
量子効率ηの特性（特性を示す直線の傾き）を記憶して
おり、演算回路18は微分量子効率に応じた駆動電流を算
出するようになっている。演算回路18が算出した駆動電
流に関連する出力は前記高周波電流制御回路15へ与えら
れる。
は、情報の記録再生をするための図示しない光ディスク
の各セクタの始端を検出したセクタ検出信号SDが与えら
れており、各セクタの先頭位置にテストパルスTPを印加
する基準とする。またパルス発生器13からはゲート信号
SGをゲート回路14に供給し、テストパルスTP印加時には
半導体レーザに高周波電流を印加しないようにする。一
方、パルス発生器13からは半導体レーザ１のパワー設定
および微分量子効率を求めるための方形波テストパルス
TPを前記クランプ回路11に与えており、クランプ回路11
の抵抗11aとコンデンサ11bとの並列回路を介して駆動回
路12へ与えられる。更にパルス発生器13のテストパルス
TPと同期し周波数が２倍のサンプルホールドパルスSHP
を、ピーク値をサンプリングするサンプルホールド回路
16の一端子へ入力しており、このサンプルホールド回路
16の他端子にはバッファアンプ７の出力電圧が入力され
る。サンプルホールド回路16は、バッファアンプ７から
入力されたテストパルスTPに関連する電圧のボトムピー
ク値をサンプリングして得た出力SP1及びアッパーピー
ク値をサンプリングして得た出力SP2をともに差動増幅
回路17へ入力する。差動増幅回路17の出力は演算回路18
へ入力され、その演算出力は前記高周波電流制御回路15
へ与えられる。演算回路18には半導体レーザ個々の微分
量子効率ηの特性（特性を示す直線の傾き）を記憶して
おり、演算回路18は微分量子効率に応じた駆動電流を算
出するようになっている。演算回路18が算出した駆動電
流に関連する出力は前記高周波電流制御回路15へ与えら
れる。
次にこのように構成した半導体レーザ駆動回路の動作
を第２図とともに説明する。第２図は縦軸を半導体レー
ザのレーザ出力Ｐとし、横軸を半導体レーザの駆動電流
として、微分量子効率とテストパルスとの関係を示す説
明図である。駆動回路９内の図示しない直流電源からフ
ィルタＦを介して半導体レーザ１に直流電流が流れる。
またパルス発生器13が動作してテストパルスTPをクラン
プ回路11に与え、ゲート信号SGをゲート回路14に与え
る。それによりゲート回路14がテストパルスTPの印加期
間中閉じ、高周波電源10からゲート回路14、高周波電流
制御回路15及び結合コンデンサＣを介して半導体レーザ
１に高周波電流が流れるのを阻止する。そのため半導体
レーザ１はテストパルスTPにより駆動されて発光する。
半導体レーザ１の出射光はコリメートレンズ２及び集光
レンズ３を介して情報を記録再生する光ディスク４へ投
射される。また半導体レーザ１の出射光を光検知器５が
受光して光電変換し、その出力を電流電圧変換増幅回路
６へ入力する。電流電圧変換増幅回路６は光電変換され
た電流を電圧に変換して増幅する。その電圧信号を更に
バッファアンプ７で増幅してサンプルホールド回路16へ
入力する。バッファアンプ７の出力がボトムピーク検出
回路８のダイオード8aに与えられ、バッファアンプ７の
テストパルスTPに対応した出力電圧のボトム電圧が基準
電圧＋VBより低くなるとコンデンサ8cに充電電流が流れ
てコンデンサ8cが充電される。そしてテストパルスTPの
負の最大値PL1又はPL2に対応した電圧を検出することに
なり、その電位が差動増幅回路９の入力端子9aに与えら
れる。それにより差動増幅回路９は、基準電圧＋VRと差
動増幅回路９の入力端子9aに与えられた電圧とを差動増
幅し、その出力をクランプ回路11へ与える。このクラン
プ回路11には、パルス発生器13が出力するテストパルス
TPが与えられていて、前記差動増幅回路９の出力電圧と
テストパルスTPのボトム電圧との差によりコンデンサ11
cが充電される。その結果テストパルスTPのボトム電圧
が差動増幅回路９の出力電圧レベルにクランプされる。
このクランプ電圧は所定の期間保持され、駆動回路12に
より半導体レーザ１へ供給する直流電流が制御され、差
動増幅回路９の基準電圧VRにより決定される所定のレー
ザパワーPLに自動的に設定される。
を第２図とともに説明する。第２図は縦軸を半導体レー
ザのレーザ出力Ｐとし、横軸を半導体レーザの駆動電流
として、微分量子効率とテストパルスとの関係を示す説
明図である。駆動回路９内の図示しない直流電源からフ
ィルタＦを介して半導体レーザ１に直流電流が流れる。
またパルス発生器13が動作してテストパルスTPをクラン
プ回路11に与え、ゲート信号SGをゲート回路14に与え
る。それによりゲート回路14がテストパルスTPの印加期
間中閉じ、高周波電源10からゲート回路14、高周波電流
制御回路15及び結合コンデンサＣを介して半導体レーザ
１に高周波電流が流れるのを阻止する。そのため半導体
レーザ１はテストパルスTPにより駆動されて発光する。
半導体レーザ１の出射光はコリメートレンズ２及び集光
レンズ３を介して情報を記録再生する光ディスク４へ投
射される。また半導体レーザ１の出射光を光検知器５が
受光して光電変換し、その出力を電流電圧変換増幅回路
６へ入力する。電流電圧変換増幅回路６は光電変換され
た電流を電圧に変換して増幅する。その電圧信号を更に
バッファアンプ７で増幅してサンプルホールド回路16へ
入力する。バッファアンプ７の出力がボトムピーク検出
回路８のダイオード8aに与えられ、バッファアンプ７の
テストパルスTPに対応した出力電圧のボトム電圧が基準
電圧＋VBより低くなるとコンデンサ8cに充電電流が流れ
てコンデンサ8cが充電される。そしてテストパルスTPの
負の最大値PL1又はPL2に対応した電圧を検出することに
なり、その電位が差動増幅回路９の入力端子9aに与えら
れる。それにより差動増幅回路９は、基準電圧＋VRと差
動増幅回路９の入力端子9aに与えられた電圧とを差動増
幅し、その出力をクランプ回路11へ与える。このクラン
プ回路11には、パルス発生器13が出力するテストパルス
TPが与えられていて、前記差動増幅回路９の出力電圧と
テストパルスTPのボトム電圧との差によりコンデンサ11
cが充電される。その結果テストパルスTPのボトム電圧
が差動増幅回路９の出力電圧レベルにクランプされる。
このクランプ電圧は所定の期間保持され、駆動回路12に
より半導体レーザ１へ供給する直流電流が制御され、差
動増幅回路９の基準電圧VRにより決定される所定のレー
ザパワーPLに自動的に設定される。
一方パルス発生器13からサンプルホールドパルスSHP
をサンプルホールド回路へ入力する。テストパルスTPに
より駆動された半導体レーザ１からの光電変換出力は、
バッファアンプ７からサンプルホールド回路16に供給さ
れる。サンプルホールド回路16は、テストパルスTPによ
るレーザ出力レベルPH1（PH2）,PL1（PL2）に対応した
光電変換出力電圧のアッパーピーク値VSP2（VSP2′）と
ボトムピーク値VSP1（VSP1′）とをサンプリングして出
力する。これらの出力信号VSP1（VSP1′）、V
SP2（VSP2′）は差動増幅回路17により差動増幅され、
増幅した出力は演算増幅回路18へ入力される。演算回路
18は入力されたテストパルスTPに関連するバッファアン
プ７の出力電圧のボトムピーク値と、アッパーピーク値
との差に基づき、即ち第２図に示すように同一のテスト
パルスTPに対するレーザ出力Ｐが半導体レーザＡでは、
レーザ出力ＰはPH2とPLとに対応し、一方半導体レーザ
Ｂではそのレーザ出力ＰはPH2とPLに対応するから、こ
のレーザ出力Ｐの相異に基づき、半導体レーザ１の微分
量子効率η、即ち傾斜を求めることになる。そして、求
めた微分量子効率ηに関連する出力信号を高周波電流制
御回路15へ与える。それにより高周波電流制御回路15は
微分傾斜効率η、即ちレーザ出力Ｐの傾斜角度が所定角
度より小さいものである場合には高周波電流を増加すべ
く、一方、傾斜角度が所定角度より大きいものである場
合には高周波電流を減少させるべく制御動作をする。そ
れによって、半導体レーザ１に流れる高周波電流を、半
導体レーザ１の微分量子効率ηに関連して変化させ得る
ことになり、高周波電流を制御する。したがって、半導
体レーザ１の微分量子効率ηが個々に相異しており、ま
た周囲温度によって変化しても、それに応じた高周波電
流に調整し得て高周波電流が過大又は過小にならず、半
導体レーザに帰還する反射光により生じる光量変化によ
って発生するノイズを抑制することになり、また不要の
電磁波を輻射しない。
をサンプルホールド回路へ入力する。テストパルスTPに
より駆動された半導体レーザ１からの光電変換出力は、
バッファアンプ７からサンプルホールド回路16に供給さ
れる。サンプルホールド回路16は、テストパルスTPによ
るレーザ出力レベルPH1（PH2）,PL1（PL2）に対応した
光電変換出力電圧のアッパーピーク値VSP2（VSP2′）と
ボトムピーク値VSP1（VSP1′）とをサンプリングして出
力する。これらの出力信号VSP1（VSP1′）、V
SP2（VSP2′）は差動増幅回路17により差動増幅され、
増幅した出力は演算増幅回路18へ入力される。演算回路
18は入力されたテストパルスTPに関連するバッファアン
プ７の出力電圧のボトムピーク値と、アッパーピーク値
との差に基づき、即ち第２図に示すように同一のテスト
パルスTPに対するレーザ出力Ｐが半導体レーザＡでは、
レーザ出力ＰはPH2とPLとに対応し、一方半導体レーザ
Ｂではそのレーザ出力ＰはPH2とPLに対応するから、こ
のレーザ出力Ｐの相異に基づき、半導体レーザ１の微分
量子効率η、即ち傾斜を求めることになる。そして、求
めた微分量子効率ηに関連する出力信号を高周波電流制
御回路15へ与える。それにより高周波電流制御回路15は
微分傾斜効率η、即ちレーザ出力Ｐの傾斜角度が所定角
度より小さいものである場合には高周波電流を増加すべ
く、一方、傾斜角度が所定角度より大きいものである場
合には高周波電流を減少させるべく制御動作をする。そ
れによって、半導体レーザ１に流れる高周波電流を、半
導体レーザ１の微分量子効率ηに関連して変化させ得る
ことになり、高周波電流を制御する。したがって、半導
体レーザ１の微分量子効率ηが個々に相異しており、ま
た周囲温度によって変化しても、それに応じた高周波電
流に調整し得て高周波電流が過大又は過小にならず、半
導体レーザに帰還する反射光により生じる光量変化によ
って発生するノイズを抑制することになり、また不要の
電磁波を輻射しない。
このようにして直流電流に高周波電流を重畳させた電
流により半導体レーザ１は多重縦モードで発振すること
になり、光ディスクから半導体レーザへ帰還する反射光
による光量変化の影響をなくして反射光に起因するノイ
ズの発生を抑制することになる。
流により半導体レーザ１は多重縦モードで発振すること
になり、光ディスクから半導体レーザへ帰還する反射光
による光量変化の影響をなくして反射光に起因するノイ
ズの発生を抑制することになる。
以上詳述したように、本発明によれば、半導体レーザ
にテスト信号を入力し、時系列で得られる複数の出力の
差を求め、これに基づいて微分量子効率を求め、この傾
斜に関連して重畳すべき高周波電流を制御することとし
てあるから、高周波重畳電流により駆動した半導体レー
ザの出射光の帰還により生じるノイズを制御でき、また
不要の電磁波を複写することもない。更には、適正な高
周波電流を重畳させ得て記録の信頼性を高め得る等の優
れた効果を奏する。
にテスト信号を入力し、時系列で得られる複数の出力の
差を求め、これに基づいて微分量子効率を求め、この傾
斜に関連して重畳すべき高周波電流を制御することとし
てあるから、高周波重畳電流により駆動した半導体レー
ザの出射光の帰還により生じるノイズを制御でき、また
不要の電磁波を複写することもない。更には、適正な高
周波電流を重畳させ得て記録の信頼性を高め得る等の優
れた効果を奏する。
第１図は本発明に係る半導体レーザ駆動回路のブロック
図、第２図は半導体レーザの駆動電流、レーザ出力及び
テストパルスとの関係を示す説明図、第３図は従来の半
導体レーザ駆動回路のブロック図、第４図は半導体レー
ザの駆動電流とレーザ出力との関係を示す説明図、第５
図は直流電流に重畳させる高周波電流とノイズレベルと
の関係を示す説明図である。 １……半導体レーザ、２……コリメートレンズ、４……
光ディスク、５……光検知器、６……電流電圧変換増幅
回路、８……ボトムピーク検出回路、９……差動増幅回
路、10……高周波電源、11……クランプ回路、12……駆
動回路、13……パルス発生器、16……サンプルホールド
回路、18……演算回路 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図、第２図は半導体レーザの駆動電流、レーザ出力及び
テストパルスとの関係を示す説明図、第３図は従来の半
導体レーザ駆動回路のブロック図、第４図は半導体レー
ザの駆動電流とレーザ出力との関係を示す説明図、第５
図は直流電流に重畳させる高周波電流とノイズレベルと
の関係を示す説明図である。 １……半導体レーザ、２……コリメートレンズ、４……
光ディスク、５……光検知器、６……電流電圧変換増幅
回路、８……ボトムピーク検出回路、９……差動増幅回
路、10……高周波電源、11……クランプ回路、12……駆
動回路、13……パルス発生器、16……サンプルホールド
回路、18……演算回路 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】直流電流駆動時には単一縦モードで発振す
る半導体レーザに、多重縦モードで発振するように前記
直流電流に高周波電流を重畳する高周波電流源と、前記
半導体レーザのパワーレベルを自動設定するための直流
電流駆動レベル設定手段とを有する半導体レーザ駆動回
路において、 前記半導体レーザにテスト信号を入力し、時系列で得ら
れる複数の、その出力の差に基づき微分量子効率を求め
る手段と、求めた微分量子効率に関連させて前記半導体
レーザへの高周波重畳電流を制御する手段とを備えるこ
とを特徴とする半導体レーザ駆動回路。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ
駆動回路において、 高周波重畳電流を制御する手段は、前記半導体レーザの
微分量子効率が所定値より小さい場合には、高周波重畳
電流を増加させるよう制御すべく、あるいは、所定値よ
り大きい場合には高周波重畳電流を減少させるように制
御すべく構成してあることを特徴とする半導体レーザ駆
動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1081864A JP2756820B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 半導体レーザ駆動回路 |
| US07/651,136 US5146464A (en) | 1989-03-31 | 1991-02-06 | Semiconductor laser driver circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1081864A JP2756820B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 半導体レーザ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02260247A JPH02260247A (ja) | 1990-10-23 |
| JP2756820B2 true JP2756820B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=13758342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1081864A Expired - Fee Related JP2756820B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 半導体レーザ駆動回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5146464A (ja) |
| JP (1) | JP2756820B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5260956A (en) * | 1991-09-30 | 1993-11-09 | Nikon Corporation | Laser drive circuit |
| JP2715206B2 (ja) * | 1991-12-17 | 1998-02-18 | 富士写真フイルム株式会社 | レーザ記録装置 |
| US5247532A (en) * | 1992-06-01 | 1993-09-21 | Finisar Corporation | Method and apparatus for stimulating a laser diode in a fiber optic transmitter |
| JPH08172236A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-07-02 | Nec Corp | Ａｐｃ回路 |
| JPH0964441A (ja) * | 1995-08-23 | 1997-03-07 | Fujitsu Ltd | 発光素子駆動装置 |
| US6091749A (en) * | 1998-02-26 | 2000-07-18 | Trw Inc. | Laser system controller |
| JP2000332346A (ja) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザーおよび光波長変換モジュール |
| JP4342111B2 (ja) * | 2001-01-30 | 2009-10-14 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | 電流パルス受信回路 |
| US7406012B2 (en) * | 2002-10-28 | 2008-07-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser driving device, optical head device, optical information processing device, and optical recording medium |
| US7304928B2 (en) * | 2003-05-16 | 2007-12-04 | Ricoh Company, Ltd. | Laser power control technique and apparatus for recording and reproducing data in and from optical disk under laser power control |
| US7919723B2 (en) * | 2007-04-03 | 2011-04-05 | Renewable Thermodynamics, Llc | Apparatus and method for cutting lawns using lasers |
| JP5025388B2 (ja) * | 2007-08-27 | 2012-09-12 | シスメックス株式会社 | 試料分析装置及び試料分析方法 |
| US9985414B1 (en) * | 2017-06-16 | 2018-05-29 | Banner Engineering Corp. | Open-loop laser power-regulation |
| US11609116B2 (en) | 2020-08-27 | 2023-03-21 | Banner Engineering Corp | Open-loop photodiode gain regulation |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS599086A (ja) * | 1982-07-07 | 1984-01-18 | Multi Giken Kk | 再転写印刷方法 |
| JPS60111057U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-27 | パイオニア株式会社 | 半導体レ−ザ駆動装置 |
| FR2563663B1 (fr) * | 1984-04-27 | 1994-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | Dispositif de commande d'un laser a semi-conducteurs |
| JPH06101133B2 (ja) * | 1984-10-24 | 1994-12-12 | 日立東部セミコンダクタ株式会社 | 発光装置 |
| JPH0743841B2 (ja) * | 1985-06-25 | 1995-05-15 | シャープ株式会社 | 半導体レ−ザ駆動方法 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1081864A patent/JP2756820B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-06 US US07/651,136 patent/US5146464A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5146464A (en) | 1992-09-08 |
| JPH02260247A (ja) | 1990-10-23 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |