JP2773447B2 - レーザダイオードの出力制御回路 - Google Patents
レーザダイオードの出力制御回路Info
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- JP2773447B2 JP2773447B2 JP3074255A JP7425591A JP2773447B2 JP 2773447 B2 JP2773447 B2 JP 2773447B2 JP 3074255 A JP3074255 A JP 3074255A JP 7425591 A JP7425591 A JP 7425591A JP 2773447 B2 JP2773447 B2 JP 2773447B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザダイオードの光
出力を自動的に調節するレーザダイオードの出力制御回
路に関する。
出力を自動的に調節するレーザダイオードの出力制御回
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信等における発光素子として
レーザダイオードが広く用いられている。光通信の場
合、変調電流に直流バイアス電流を重畳してレーザダイ
オードを駆動している。このレーザダイオードは、温度
によって光出力が変動するため、その光出力を自動的に
調整する出力制御回路が必要になる。従来の出力制御回
路は、例えば、フォトダイオードによってレーザダイオ
ードの光出力をモニタし、光出力が一定になるように直
流バイアス電流を制御するようになっている。
レーザダイオードが広く用いられている。光通信の場
合、変調電流に直流バイアス電流を重畳してレーザダイ
オードを駆動している。このレーザダイオードは、温度
によって光出力が変動するため、その光出力を自動的に
調整する出力制御回路が必要になる。従来の出力制御回
路は、例えば、フォトダイオードによってレーザダイオ
ードの光出力をモニタし、光出力が一定になるように直
流バイアス電流を制御するようになっている。
【０００３】図３は従来の出力制御回路におけるレーザ
ダイオードの駆動電流−光出力特性を示す特性図であ
る。この図において、横軸は駆動電流ＩD 、縦軸はレー
ザダイオードの光出力パワーＰOUT を示し、低温
（Ｔ1 ）、室温（Ｔ2 ）、高温（Ｔ3 ）の３種類の温度
に対応する特性を示している。ＩDC1 ，ＩDC2 ，ＩDC3
はそれぞれＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 のときの直流バイアス電流
であり、ＩAC1 ，ＩAC2 ，ＩAC3 はそれぞれＴ1 ，
Ｔ2 ，Ｔ3のときの変調電流である。通常は、室温にお
いて光出力パワーがＰO になるように直流バイアス電流
ＩDC2 、変調電流ＩAC2を設定すれば、出力制御回路に
より温度変化に対応して直流バイアス電流が変化して常
に光出力パワーが一定になる。ただし、従来の方式で
は、変調電流は一定であり、ＩAC1 ＝ＩAC2 ＝ＩAC3 で
ある。
ダイオードの駆動電流−光出力特性を示す特性図であ
る。この図において、横軸は駆動電流ＩD 、縦軸はレー
ザダイオードの光出力パワーＰOUT を示し、低温
（Ｔ1 ）、室温（Ｔ2 ）、高温（Ｔ3 ）の３種類の温度
に対応する特性を示している。ＩDC1 ，ＩDC2 ，ＩDC3
はそれぞれＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 のときの直流バイアス電流
であり、ＩAC1 ，ＩAC2 ，ＩAC3 はそれぞれＴ1 ，
Ｔ2 ，Ｔ3のときの変調電流である。通常は、室温にお
いて光出力パワーがＰO になるように直流バイアス電流
ＩDC2 、変調電流ＩAC2を設定すれば、出力制御回路に
より温度変化に対応して直流バイアス電流が変化して常
に光出力パワーが一定になる。ただし、従来の方式で
は、変調電流は一定であり、ＩAC1 ＝ＩAC2 ＝ＩAC3 で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、レーザダイ
オードでは、温度によって駆動電流変化に対する光出力
変化の傾きも変化する。図３のＴ＝Ｔ3 に示すように、
高温側で傾きが減少する方向にレーザダイオードの特性
が変化すると、従来の出力制御回路では変調電流は一定
なので、光出力がオフに相当する場合でも直流バイアス
電流ＩDC3 によりＰOUT ＝Ｐ1 に相当する光出力パワー
が出力されるという問題があった。また、低温側で直流
バイアス電流ＩDC1 が極端に減少すると出力制御回路の
動作が不安定になるという問題もあった。
オードでは、温度によって駆動電流変化に対する光出力
変化の傾きも変化する。図３のＴ＝Ｔ3 に示すように、
高温側で傾きが減少する方向にレーザダイオードの特性
が変化すると、従来の出力制御回路では変調電流は一定
なので、光出力がオフに相当する場合でも直流バイアス
電流ＩDC3 によりＰOUT ＝Ｐ1 に相当する光出力パワー
が出力されるという問題があった。また、低温側で直流
バイアス電流ＩDC1 が極端に減少すると出力制御回路の
動作が不安定になるという問題もあった。
【０００５】そこで本発明の目的は、レーザダイオード
の温度特性に影響されることなく安定な光出力を得るこ
とができるようにしたレーザダイオードの出力制御回路
を提供することにある。
の温度特性に影響されることなく安定な光出力を得るこ
とができるようにしたレーザダイオードの出力制御回路
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のレ
ーザダイオードの出力制御回路は、変調電流に直流バイ
アス電流を重畳した駆動電流によって駆動されるレーザ
ダイオードの出力光を検出するモニタ用光検出器と、こ
のモニタ用光検出器の出力を基準値と比較して誤差信号
を出力する誤差検出手段と、この誤差信号に基づいて直
流バイアス電流を制御する直流バイアス電流制御手段
と、誤差信号に基づいて変調電流を制御する変調電流制
御手段とを備えたものである。
ーザダイオードの出力制御回路は、変調電流に直流バイ
アス電流を重畳した駆動電流によって駆動されるレーザ
ダイオードの出力光を検出するモニタ用光検出器と、こ
のモニタ用光検出器の出力を基準値と比較して誤差信号
を出力する誤差検出手段と、この誤差信号に基づいて直
流バイアス電流を制御する直流バイアス電流制御手段
と、誤差信号に基づいて変調電流を制御する変調電流制
御手段とを備えたものである。
【０００７】ここで直流バイアス電流制御手段は、誤差
信号に応じて直流バイアス電流を変化させる直流バイア
ス電流駆動回路と、直流バイアス電流の可変範囲を制限
する制限手段とを有し、変調電流制御手段は、誤差信号
に応じて直流バイアス電流を変化させる直流バイアス電
流駆動回路と、直流バイアス電流の可変範囲を制限する
制限手段とを有し、変調電流制御手段が、変調電流制御
電圧に応じて変調電流を変化させる変調電流駆動回路
と、誤差信号を非反転入力とし第１の基準電圧を反転入
力とすると共に誤差信号が所定値以上のときに出力が飽
和する第１の差動増幅器と、誤差信号を非反転入力とし
第１の基準電圧よりも大きい第２の基準電圧を反転出力
とすると共に誤差信号の増加に伴って出力が第１の差動
増幅器の飽和出力を超える第２の差動増幅器と、第１の
差動増幅器の出力と第２の差動増幅器の出力のうちの大
きい方を変調電流制御電圧として選択する選択手段とを
有するものである。
信号に応じて直流バイアス電流を変化させる直流バイア
ス電流駆動回路と、直流バイアス電流の可変範囲を制限
する制限手段とを有し、変調電流制御手段は、誤差信号
に応じて直流バイアス電流を変化させる直流バイアス電
流駆動回路と、直流バイアス電流の可変範囲を制限する
制限手段とを有し、変調電流制御手段が、変調電流制御
電圧に応じて変調電流を変化させる変調電流駆動回路
と、誤差信号を非反転入力とし第１の基準電圧を反転入
力とすると共に誤差信号が所定値以上のときに出力が飽
和する第１の差動増幅器と、誤差信号を非反転入力とし
第１の基準電圧よりも大きい第２の基準電圧を反転出力
とすると共に誤差信号の増加に伴って出力が第１の差動
増幅器の飽和出力を超える第２の差動増幅器と、第１の
差動増幅器の出力と第２の差動増幅器の出力のうちの大
きい方を変調電流制御電圧として選択する選択手段とを
有するものである。
【０００８】このレーザダイオードの出力制御回路で
は、モニタ用光検出器によってレーザダイオードの出力
光が検出され、誤差検出手段によってモニタ用光検出器
の出力基準値を比較して誤差信号が得られる。そして、
この誤差信号に基づいて、直流バイアス電流制御手段に
よって直流バイアス電流が制御されると共に変調電流制
御手段によって変調電流が制御される。
は、モニタ用光検出器によってレーザダイオードの出力
光が検出され、誤差検出手段によってモニタ用光検出器
の出力基準値を比較して誤差信号が得られる。そして、
この誤差信号に基づいて、直流バイアス電流制御手段に
よって直流バイアス電流が制御されると共に変調電流制
御手段によって変調電流が制御される。
【０００９】このレーザダイオードの出力制御回路で
は、直流バイアス電流駆動回路によって誤差信号に応じ
て直流バイアス電流が変化されると共に、制限手段によ
って直流バイアス電流の可変範囲が制限される。また、
それぞれ誤差信号を非反転入力とし互いに異なる基準電
圧を反転入力とする第１および第２の差動増幅器の各出
力のうちの大きい方が選択手段によって選択されて変調
電流制御電圧として変調電流駆動回路に与えられ、この
変調電流駆動回路は、変調電流制御電圧に応じて変調電
流を変化させる。誤差信号の増加に伴って第２の差動増
幅器の出力が第１の差動増幅器の飽和出力を越えると変
調電流制御電圧が増加し、また、誤差信号の減少に伴っ
て第１の差動増幅器が線形領域に入ると変調電流制御電
圧が減少する。なお、第１および第２の作動増幅器の各
出力が等しいときは、この等しい出力が変調電流制御電
圧となる。
は、直流バイアス電流駆動回路によって誤差信号に応じ
て直流バイアス電流が変化されると共に、制限手段によ
って直流バイアス電流の可変範囲が制限される。また、
それぞれ誤差信号を非反転入力とし互いに異なる基準電
圧を反転入力とする第１および第２の差動増幅器の各出
力のうちの大きい方が選択手段によって選択されて変調
電流制御電圧として変調電流駆動回路に与えられ、この
変調電流駆動回路は、変調電流制御電圧に応じて変調電
流を変化させる。誤差信号の増加に伴って第２の差動増
幅器の出力が第１の差動増幅器の飽和出力を越えると変
調電流制御電圧が増加し、また、誤差信号の減少に伴っ
て第１の差動増幅器が線形領域に入ると変調電流制御電
圧が減少する。なお、第１および第２の作動増幅器の各
出力が等しいときは、この等しい出力が変調電流制御電
圧となる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１および図２は本発明の一実施例に係
る。
て説明する。図１および図２は本発明の一実施例に係
る。
【００１１】図１は本実施例のレーザダイオードの出力
制御回路を示す回路図である。この出力制御回路は、レ
ーザダイオード１１の変調電流を制御する変調電流駆動
回路１２と、レーザダイオード１１の直流バイアス電流
を制御する直流バイアス電流駆動回路１３とを備えてい
る。レーザダイオード１１は、アノードに電源電圧ＶCC
が印加され、カソードが変調電流駆動回路１２および直
流バイアス電流駆動回路１３に接続され、変調電流に直
流バイアス電流を重畳した駆動電流によって駆動される
ようになっている。
制御回路を示す回路図である。この出力制御回路は、レ
ーザダイオード１１の変調電流を制御する変調電流駆動
回路１２と、レーザダイオード１１の直流バイアス電流
を制御する直流バイアス電流駆動回路１３とを備えてい
る。レーザダイオード１１は、アノードに電源電圧ＶCC
が印加され、カソードが変調電流駆動回路１２および直
流バイアス電流駆動回路１３に接続され、変調電流に直
流バイアス電流を重畳した駆動電流によって駆動される
ようになっている。
【００１２】変調電流駆動回路１２はＮＰＮ型の３つの
トランジスタＴＲ1，ＴＲ2 ，ＴＲ3 を有し、変調信号
入力端子１５がトランジスタＴＲ1 のベースに接続され
ていると共にインバータ１６を介してトランジスタＴＲ
2 のベースに接続されている。トランジスタＴＲ1 のコ
レクタには電源電圧ＶCCが印加され、トランジスタＴＲ
2 のコレクタはレーザダイオード１１に接続されてい
る。また、トランジスタＴＲ3 は、コレクタがトランジ
スタＴＲ1 ，ＴＲ2 のエミッタに接続され、エミッタが
抵抗器Ｒ1 を介して接地され、ベースは後述する選択回
路１７に接続されている。
トランジスタＴＲ1，ＴＲ2 ，ＴＲ3 を有し、変調信号
入力端子１５がトランジスタＴＲ1 のベースに接続され
ていると共にインバータ１６を介してトランジスタＴＲ
2 のベースに接続されている。トランジスタＴＲ1 のコ
レクタには電源電圧ＶCCが印加され、トランジスタＴＲ
2 のコレクタはレーザダイオード１１に接続されてい
る。また、トランジスタＴＲ3 は、コレクタがトランジ
スタＴＲ1 ，ＴＲ2 のエミッタに接続され、エミッタが
抵抗器Ｒ1 を介して接地され、ベースは後述する選択回
路１７に接続されている。
【００１３】直流バイアス電流駆動回路１３はＮＰＮ型
のトランジスタＴＲ4 を有し、このトランジスタＴＲ4
のコレクタはレーザダイオード１１に接続され、エミッ
タは抵抗器Ｒ2 を介して接地され、ベースは後述する電
圧制限回路１８等に接続されている。
のトランジスタＴＲ4 を有し、このトランジスタＴＲ4
のコレクタはレーザダイオード１１に接続され、エミッ
タは抵抗器Ｒ2 を介して接地され、ベースは後述する電
圧制限回路１８等に接続されている。
【００１４】また、出力制御回路は、レーザダイオード
１１の出力光を検出するＰＩＮフォトダイオード１４を
備えている。このＰＩＮフォトダイオード１４は、カソ
ードに電源電圧ＶCCが印加され、アノードが可変抵抗器
ＲＶ1 を介して接地されていると共に、抵抗器Ｒ３を介
して誤差増幅器２０の反転入力端に接続されている。こ
の誤差増幅器２０は、非反転入力端に基準電圧Ｖｒが印
加され、反転入力端と出力端とが抵抗器Ｒ4 を介して接
続されている。この誤差増幅器２０の出力端は、第１の
差動増幅器２１および第２の差動増幅器２２の各非反転
入力端に接続されていると共に、抵抗器Ｒ5 を介して、
直流バイアス電流駆動回路１３のトランジスタＴＲ4 の
ベース、電圧制限回路１８および抵抗器Ｒ6 の一端に接
続されている。抵抗器Ｒ6 の他端は接地されている。
１１の出力光を検出するＰＩＮフォトダイオード１４を
備えている。このＰＩＮフォトダイオード１４は、カソ
ードに電源電圧ＶCCが印加され、アノードが可変抵抗器
ＲＶ1 を介して接地されていると共に、抵抗器Ｒ３を介
して誤差増幅器２０の反転入力端に接続されている。こ
の誤差増幅器２０は、非反転入力端に基準電圧Ｖｒが印
加され、反転入力端と出力端とが抵抗器Ｒ4 を介して接
続されている。この誤差増幅器２０の出力端は、第１の
差動増幅器２１および第２の差動増幅器２２の各非反転
入力端に接続されていると共に、抵抗器Ｒ5 を介して、
直流バイアス電流駆動回路１３のトランジスタＴＲ4 の
ベース、電圧制限回路１８および抵抗器Ｒ6 の一端に接
続されている。抵抗器Ｒ6 の他端は接地されている。
【００１５】電圧制限回路１８は、ＮＰＮ型のトランジ
スタＴＲ5 とＰＮＰ型のトランジスタＴＲ6 とを有して
いる。トランジスタＴＲ5 は、コレクタに電源電圧ＶCC
が印加され、ベースが所定の電圧ＶL を入力する入力端
子２４に接続され、エミッタがトランジスタＴＲ6 のエ
ミッタに接続されている。トランジスタＴＲ6 のコレク
タは接地されている。また、電圧制限回路１８は、直列
に接続された抵抗器Ｒ7 ，Ｒ8 および可変抵抗器ＲＶ3
を有し、抵抗器Ｒ7 の抵抗器Ｒ8 とは反対側の端子には
電源電圧ＶCCが印加され、可変抵抗器ＲＶ3 の抵抗器Ｒ
8 とは反対側の端子は接地されている。また、抵抗器Ｒ
8 と可変抵抗器ＲＶ3 の間がトランジスタＴＲ6 のベー
スに接続されている。
スタＴＲ5 とＰＮＰ型のトランジスタＴＲ6 とを有して
いる。トランジスタＴＲ5 は、コレクタに電源電圧ＶCC
が印加され、ベースが所定の電圧ＶL を入力する入力端
子２４に接続され、エミッタがトランジスタＴＲ6 のエ
ミッタに接続されている。トランジスタＴＲ6 のコレク
タは接地されている。また、電圧制限回路１８は、直列
に接続された抵抗器Ｒ7 ，Ｒ8 および可変抵抗器ＲＶ3
を有し、抵抗器Ｒ7 の抵抗器Ｒ8 とは反対側の端子には
電源電圧ＶCCが印加され、可変抵抗器ＲＶ3 の抵抗器Ｒ
8 とは反対側の端子は接地されている。また、抵抗器Ｒ
8 と可変抵抗器ＲＶ3 の間がトランジスタＴＲ6 のベー
スに接続されている。
【００１６】また、第１の差動増幅器２１の反転入力端
は抵抗Ｒ11を介して接地されていると共に、抵抗Ｒ12を
介して出力端に接続されている。また、第２の差動増幅
器２２の反転入力端は抵抗Ｒ13を介して抵抗器Ｒ7 と抵
抗器Ｒ8 の間に接続されていると共に、抵抗Ｒ14を介し
て出力端に接続されている。差動増幅器２１，２２の各
出力端は選択回路７に接続されている。ここで、第２の
差動増幅器２２の反転入力端に印加される基準電圧は、
第１の差動増幅器２１の反転入力端に印加される基準電
圧（０Ｖ）よりも大きく、また、第１の作動増幅器２１
は誤差増幅器２０の出力が所定値以上のときに出力が飽
和し、第２の差動増幅器２２の出力は、誤差増幅器２０
の出力の増加に伴って第１の差動増幅器２１の飽和出力
を超えるようになっている。
は抵抗Ｒ11を介して接地されていると共に、抵抗Ｒ12を
介して出力端に接続されている。また、第２の差動増幅
器２２の反転入力端は抵抗Ｒ13を介して抵抗器Ｒ7 と抵
抗器Ｒ8 の間に接続されていると共に、抵抗Ｒ14を介し
て出力端に接続されている。差動増幅器２１，２２の各
出力端は選択回路７に接続されている。ここで、第２の
差動増幅器２２の反転入力端に印加される基準電圧は、
第１の差動増幅器２１の反転入力端に印加される基準電
圧（０Ｖ）よりも大きく、また、第１の作動増幅器２１
は誤差増幅器２０の出力が所定値以上のときに出力が飽
和し、第２の差動増幅器２２の出力は、誤差増幅器２０
の出力の増加に伴って第１の差動増幅器２１の飽和出力
を超えるようになっている。
【００１７】選択回路１７は、第１の差動増幅器２１の
出力端にアノードが接続されたダイオードＲＣ1 と、第
２の差動増幅器２２の出力端にアノードが接続されたダ
イオードＲＣ2 とを有している。これらのダイオードＲ
Ｃ1 ，ＲＣ2 の各カソードは抵抗器Ｒ15を介して可変抵
抗器ＲＶ2 の一端に接続されている。また、この可変抵
抗器ＲＶ2 の一端は変調電流駆動回路１２のトランジス
タＴＲ3のベースに接続され、他端は接地されている。
従って、差動増幅器２１，２２の各出力のうちの大きい
方が選択されて変調電流制御電圧として変調電流駆動回
路１２に与えられる。
出力端にアノードが接続されたダイオードＲＣ1 と、第
２の差動増幅器２２の出力端にアノードが接続されたダ
イオードＲＣ2 とを有している。これらのダイオードＲ
Ｃ1 ，ＲＣ2 の各カソードは抵抗器Ｒ15を介して可変抵
抗器ＲＶ2 の一端に接続されている。また、この可変抵
抗器ＲＶ2 の一端は変調電流駆動回路１２のトランジス
タＴＲ3のベースに接続され、他端は接地されている。
従って、差動増幅器２１，２２の各出力のうちの大きい
方が選択されて変調電流制御電圧として変調電流駆動回
路１２に与えられる。
【００１８】次に本実施例の動作について説明する。レ
ーザダイオード１１は変調電流駆動回路１２および直流
バイアス電流駆動回路１３によって駆動される。このレ
ーザダイオード１１の出力光はＰＩＮフォトダイオード
１４によって検出される。このＰＩＮフォトダイオード
１４のモニタ電流を変換した電圧が、誤差増幅器２０に
よって基準電圧Ｖｒと比較され、この誤差増幅器２０の
出力が抵抗器Ｒ5 を介して、直流バイアス制御電圧とし
て直流バイアス電流駆動回路１３に与えられる。そし
て、この直流バイアス電流駆動回路１３によって、直流
バイアス制御電圧に基づいて直流バイアス電流が制御さ
れる。
ーザダイオード１１は変調電流駆動回路１２および直流
バイアス電流駆動回路１３によって駆動される。このレ
ーザダイオード１１の出力光はＰＩＮフォトダイオード
１４によって検出される。このＰＩＮフォトダイオード
１４のモニタ電流を変換した電圧が、誤差増幅器２０に
よって基準電圧Ｖｒと比較され、この誤差増幅器２０の
出力が抵抗器Ｒ5 を介して、直流バイアス制御電圧とし
て直流バイアス電流駆動回路１３に与えられる。そし
て、この直流バイアス電流駆動回路１３によって、直流
バイアス制御電圧に基づいて直流バイアス電流が制御さ
れる。
【００１９】また、誤差増幅器２０の出力は差動増幅器
２１，２２の各非反転入力端に印加される。選択回路１
７によって、差動増幅器２１，２２の各出力の大きい方
が選択されて、抵抗Ｒ15を介して変調電流制御電圧とし
て変調電流駆動回路１２に与えられる。そして、この変
調電流駆動回路１２によって、変調電流制御電圧に基づ
いて変調電流が制御される。
２１，２２の各非反転入力端に印加される。選択回路１
７によって、差動増幅器２１，２２の各出力の大きい方
が選択されて、抵抗Ｒ15を介して変調電流制御電圧とし
て変調電流駆動回路１２に与えられる。そして、この変
調電流駆動回路１２によって、変調電流制御電圧に基づ
いて変調電流が制御される。
【００２０】このようにして、ＰＩＮフォトダイオード
１４のモニタ電流を変換した電圧が基準電圧Ｖｒに等し
くなるように変調電流と直流バイアス電流が制御され
る。
１４のモニタ電流を変換した電圧が基準電圧Ｖｒに等し
くなるように変調電流と直流バイアス電流が制御され
る。
【００２１】ここで、電圧制限回路１８について説明す
る。この電圧制限回路１８のトランジスタＴＲ5 ，ＴＲ
6 のベース・エミッタ間電圧をＶBEとすると、直流バイ
アス電流駆動回路１３のトランジスタＴＲ4 のベース電
圧ＶB4は、次式（数１）によって表わされる範囲に制限
される。これによって、直流バイアス電流の可変範囲が
制限される。
る。この電圧制限回路１８のトランジスタＴＲ5 ，ＴＲ
6 のベース・エミッタ間電圧をＶBEとすると、直流バイ
アス電流駆動回路１３のトランジスタＴＲ4 のベース電
圧ＶB4は、次式（数１）によって表わされる範囲に制限
される。これによって、直流バイアス電流の可変範囲が
制限される。
【００２２】
【数１】ＶL −ＶBE≦ＶB4≦ＶH ＋ＶBE ただし、ＶH はトランジスタＴＲ6 のベース電圧であ
る。
る。
【００２３】図２は本実施例のレーザダイオードの出力
制御回路におけるレーザダイオードの駆動電流−光出力
特性を示す特性図である。この図において、横軸は駆動
電流ＩD 、縦軸はレーザダイオードの光出力パワーＰ
OUT を示し、低温（Ｔ1 ）、室温（Ｔ2 ）、高温
（Ｔ3 ）の３種類の温度に対応する特性を示している。
ＩDC1 ，ＩDC2 ，ＩDC3 はそれぞれＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 の
ときの直流バイアス電流であり、ＩAC1 ，ＩAC2 ，Ｉ
AC3 はそれぞれＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 のときの変調電流であ
る。また、この図では、直流バイアス電流の最大値をＩ
DC3 、最小値をＩDC1 に設定している。
制御回路におけるレーザダイオードの駆動電流−光出力
特性を示す特性図である。この図において、横軸は駆動
電流ＩD 、縦軸はレーザダイオードの光出力パワーＰ
OUT を示し、低温（Ｔ1 ）、室温（Ｔ2 ）、高温
（Ｔ3 ）の３種類の温度に対応する特性を示している。
ＩDC1 ，ＩDC2 ，ＩDC3 はそれぞれＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 の
ときの直流バイアス電流であり、ＩAC1 ，ＩAC2 ，Ｉ
AC3 はそれぞれＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 のときの変調電流であ
る。また、この図では、直流バイアス電流の最大値をＩ
DC3 、最小値をＩDC1 に設定している。
【００２４】室温付近で使用する場合には、誤差増幅器
２０の出力電圧を分圧した電圧ＶB4は、数１によって表
わされる範囲に入っている。また、第１の差動増幅器２
１は飽和領域にあって、出力は最大値に固定されてい
る。一方、第２の差動増幅器２２に関しては、反転入力
側の電圧の方が大きいため、出力は最小値に固定されて
いる。従って、ダイオードＲＣ1 ，ＲＣ2より構成され
る選択回路７の出力電圧は、第１の差動増幅器２１の出
力に依存するため、変調電流は第１の差動増幅器２１の
出力に比例し、可変抵抗器ＲＶ2 の調整後は一定であ
る。よって、室温付近における動作は、従来と同様に、
直流バイアス電流を変化させて自動的に光出力パワーを
一定にするものである。従って、ＩDC2 ，ＩAC2 の値は
従来と変わらない。
２０の出力電圧を分圧した電圧ＶB4は、数１によって表
わされる範囲に入っている。また、第１の差動増幅器２
１は飽和領域にあって、出力は最大値に固定されてい
る。一方、第２の差動増幅器２２に関しては、反転入力
側の電圧の方が大きいため、出力は最小値に固定されて
いる。従って、ダイオードＲＣ1 ，ＲＣ2より構成され
る選択回路７の出力電圧は、第１の差動増幅器２１の出
力に依存するため、変調電流は第１の差動増幅器２１の
出力に比例し、可変抵抗器ＲＶ2 の調整後は一定であ
る。よって、室温付近における動作は、従来と同様に、
直流バイアス電流を変化させて自動的に光出力パワーを
一定にするものである。従って、ＩDC2 ，ＩAC2 の値は
従来と変わらない。
【００２５】次に、温度が上昇すると、誤差増幅器２０
の出力の増加に比例して第２の差動増幅器２２の出力も
増加し、これが第１の差動増幅器２１の飽和出力電圧を
超えた時点で、変調電流制御電圧が増加し始め、変調電
流が増加し始める。変調電流ＩAC3 が増加すると、この
ＩAC3 の増分だけ直流バイアス電流ＩDC3 が従来より減
少する。そして、直流バイアス電流が最大値ＩDC3 に達
すると、変調電流だけで光出力パワーを制御する動作領
域に入る。図２において、ＩDC3 はレーザダイオード特
性のしきい値付近にあるので、信号がオフのときの光出
力パワーはゼロに近い。
の出力の増加に比例して第２の差動増幅器２２の出力も
増加し、これが第１の差動増幅器２１の飽和出力電圧を
超えた時点で、変調電流制御電圧が増加し始め、変調電
流が増加し始める。変調電流ＩAC3 が増加すると、この
ＩAC3 の増分だけ直流バイアス電流ＩDC3 が従来より減
少する。そして、直流バイアス電流が最大値ＩDC3 に達
すると、変調電流だけで光出力パワーを制御する動作領
域に入る。図２において、ＩDC3 はレーザダイオード特
性のしきい値付近にあるので、信号がオフのときの光出
力パワーはゼロに近い。
【００２６】一方、低温側では、誤差増幅器２０の出力
の減少に伴い直流バイアス電流が減少するが、最小値Ｉ
DC1 に達すると直流バイアス電流は一定になる。しか
し、誤差増幅器２０の出力は減少し続けるので、この出
力が所定値に達すると第１の差動増幅器２１が飽和領域
から線形領域に入り、この時点で変調電流が減少する動
作領域になる。図２では、信号がオフのときでも、光が
少し出力されるように見えるが、ＩDC1 を十分小さく設
定すれば問題にはならない。
の減少に伴い直流バイアス電流が減少するが、最小値Ｉ
DC1 に達すると直流バイアス電流は一定になる。しか
し、誤差増幅器２０の出力は減少し続けるので、この出
力が所定値に達すると第１の差動増幅器２１が飽和領域
から線形領域に入り、この時点で変調電流が減少する動
作領域になる。図２では、信号がオフのときでも、光が
少し出力されるように見えるが、ＩDC1 を十分小さく設
定すれば問題にはならない。
【００２７】このように本実施例では、高温側で変調電
流が増加し、その分直流バイアス電流が減少するので、
信号がオフのときでも相当の光出力パワーが出力される
ことが防止される。また、低温側で変調電流が減少し、
直流バイアス電流の減少が制限されるので、直流バイア
ス電流が極端に減少して出力制御回路の動作が不安定に
なることが防止される。
流が増加し、その分直流バイアス電流が減少するので、
信号がオフのときでも相当の光出力パワーが出力される
ことが防止される。また、低温側で変調電流が減少し、
直流バイアス電流の減少が制限されるので、直流バイア
ス電流が極端に減少して出力制御回路の動作が不安定に
なることが防止される。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザダイオードの出力光を検出するモニタ用光検出器の
出力と基準値を比較して得られる誤差信号に基づいて、
直流バイアス電流を制御すると共に、変調電流を制御す
るようにしたので、レーザダイオードの温度特性に影響
されることなく安定な光出力を得ることができるという
効果がある。
ーザダイオードの出力光を検出するモニタ用光検出器の
出力と基準値を比較して得られる誤差信号に基づいて、
直流バイアス電流を制御すると共に、変調電流を制御す
るようにしたので、レーザダイオードの温度特性に影響
されることなく安定な光出力を得ることができるという
効果がある。
【図１】本発明の一実施例のレーザダイオードの出力制
御回路を示す回路図である。
御回路を示す回路図である。
【図２】図１のレーザダイオードの出力制御回路におけ
るレーザダイオードの駆動電流−光出力特性を示す特性
図である。
るレーザダイオードの駆動電流−光出力特性を示す特性
図である。
【図３】従来のレーザダイオードの出力制御回路におけ
るレーザダイオードの駆動電流−光出力特性を示す特性
図である。
るレーザダイオードの駆動電流−光出力特性を示す特性
図である。
１１ レーザダイオード １２ 変調電流駆動回路 １３ 直流バイアス電流駆動回路 １４ ＰＩＮフォトダイオード １７ 選択回路 １８ 電圧制限回路 ２０ 誤差増幅器 ２１ 第１の差動増幅器 ２２ 第２の差動増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 変調電流に直流バイアス電流を重畳した
駆動電流によって駆動されるレーザダイオードの出力光
を検出するモニタ用光検出器と、 このモニタ用光検出器の出力を基準値と比較して誤差信
号を出力する誤差検出手段と、 前記誤差信号に基づいて、前記直流バイアス電流を制御
する直流バイアス電流制御手段と、前記誤差信号に応じて直流バイアス電流を変化させる直
流バイアス電流駆動回路と、前記直流バイアス電流の可
変範囲を制限する制限手段とを有し 前記変調電流を制御
する変調電流制御手段と、 変調電流制御電圧に応じて変調電流を変化させる変調電
流駆動回路と、前記誤差信号を非反転入力とし第１の基
準電圧を反転入力とすると共に前記誤差信号が所定値以
上のときに出力が飽和する第１の差動増幅器と、前記誤
差信号を非反転入力とし前記第１の基準電圧よりも大き
い第２の基準電圧を反転入力とすると共に前記誤差信号
の増加に伴って出力が前記第１の差動増幅器の飽和出力
を超える第２の差動増幅器と、前記第１の差動増幅器の
出力と第２の差動増幅器の出力のうちの大きい方を前記
変調電流制御電圧として選択する選択手段とを有する変
調電流制御手段 とを具備することを特徴とするレーザダ
イオードの出力制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074255A JP2773447B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | レーザダイオードの出力制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074255A JP2773447B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | レーザダイオードの出力制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286384A JPH04286384A (ja) | 1992-10-12 |
| JP2773447B2 true JP2773447B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=13541861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3074255A Expired - Lifetime JP2773447B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | レーザダイオードの出力制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2773447B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5194391B2 (ja) * | 2006-06-21 | 2013-05-08 | 住友電気工業株式会社 | 発光装置及び発光素子駆動方法 |
| CN111916996B (zh) * | 2020-08-03 | 2021-09-03 | 厦门亿芯源半导体科技有限公司 | 一种大调制电流直流耦合型激光器驱动电路 |
| CN113161866B (zh) * | 2021-04-09 | 2022-02-22 | 光梓信息科技(深圳)有限公司 | 一种激光驱动器，自适应偏置电路和控制方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2547849B2 (ja) * | 1989-07-12 | 1996-10-23 | 日本電気株式会社 | 自動レーザ出力制御回路 |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP3074255A patent/JP2773447B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04286384A (ja) | 1992-10-12 |
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