JP2795769B2 - 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ駆動回路
に関し、特にディジタル形式の伝送用入力信号で半導体
レーザを駆動してその光出力を取り出すに際し、当該入
力信号に対する半導体レーザの動作時間を制御すること
により光出力波形のデューティ変動を抑えるとともに、
前記光出力についてのモニタ電圧と光出力パワー比較用
基準電圧との差分に対応した光出力パワー制御電圧を求
め、続いてこの光出力パワー制御電圧で半導体レーザ駆
動部の電流を制御することにより前記光出力パワー（光
出力の大きさ）の変動を抑えるようにした半導体レーザ
駆動回路に関する。
に関し、特にディジタル形式の伝送用入力信号で半導体
レーザを駆動してその光出力を取り出すに際し、当該入
力信号に対する半導体レーザの動作時間を制御すること
により光出力波形のデューティ変動を抑えるとともに、
前記光出力についてのモニタ電圧と光出力パワー比較用
基準電圧との差分に対応した光出力パワー制御電圧を求
め、続いてこの光出力パワー制御電圧で半導体レーザ駆
動部の電流を制御することにより前記光出力パワー（光
出力の大きさ）の変動を抑えるようにした半導体レーザ
駆動回路に関する。
【０００２】一般に、半導体レーザは、光信号を用いて
ディジタル伝送を行う場合などの電気ー光変換手段とし
て用いられているが、その実用化に際しては、周囲温度
が変化しても光出力波形のデューティが変動しないよう
な、また入力される伝送用ディジタルデータのマーク率
が大きく変わる場合などにも過大な駆動電流が流れて半
導体レーザが破壊されることがないような半導体レーザ
駆動回路を構成することが要請されており、本発明はこ
のような要請に応えるものである。
ディジタル伝送を行う場合などの電気ー光変換手段とし
て用いられているが、その実用化に際しては、周囲温度
が変化しても光出力波形のデューティが変動しないよう
な、また入力される伝送用ディジタルデータのマーク率
が大きく変わる場合などにも過大な駆動電流が流れて半
導体レーザが破壊されることがないような半導体レーザ
駆動回路を構成することが要請されており、本発明はこ
のような要請に応えるものである。
【０００３】
【従来の技術】従来のレーザ駆動回路は、例えば図４に
示すようになっている。図において、51はディジタル形
式の伝送用入力信号ｖi が与えられる入力端子, 52はTr
１およびTr２からなる半導体レーザ駆動部，53は半導体
レーザ，54はデューティ規定電圧Ｖe の電圧源, 55は半
導体レーザ駆動部のパルス電流Ｉp をコントロールして
光出力パワーの変動を抑えるための光出力パワー制御用
トランジスタ，56は光出力のモニタ電流Ｉb を検出する
ためのフォトダイオード，57はこのモニタ電流Ｉb をモ
ニタ電圧Ｖa にＩ／Ｖ変換する可変抵抗，58はこのモニ
タ電圧Ｖa が入力される光出力パワー比較用オペアン
プ, 59は光出力パワー比較用基準電圧Ｖn の電圧源をそ
れぞれ示し、また、Ｉd は半導体レーザの駆動電流，Ｖ
p は光出力パワー制御電圧，Ｖe はデューティ規定電圧
をそれぞれ示している。
示すようになっている。図において、51はディジタル形
式の伝送用入力信号ｖi が与えられる入力端子, 52はTr
１およびTr２からなる半導体レーザ駆動部，53は半導体
レーザ，54はデューティ規定電圧Ｖe の電圧源, 55は半
導体レーザ駆動部のパルス電流Ｉp をコントロールして
光出力パワーの変動を抑えるための光出力パワー制御用
トランジスタ，56は光出力のモニタ電流Ｉb を検出する
ためのフォトダイオード，57はこのモニタ電流Ｉb をモ
ニタ電圧Ｖa にＩ／Ｖ変換する可変抵抗，58はこのモニ
タ電圧Ｖa が入力される光出力パワー比較用オペアン
プ, 59は光出力パワー比較用基準電圧Ｖn の電圧源をそ
れぞれ示し、また、Ｉd は半導体レーザの駆動電流，Ｖ
p は光出力パワー制御電圧，Ｖe はデューティ規定電圧
をそれぞれ示している。
【０００４】ここで、入力端子51に与えられる入力信号
の「０」，「１」に応じてTr１およびTr２がスイッチン
グ動作を行い、Tr２に流れる駆動電流Ｉd が半導体レー
ザ53の閾値電流以上になると光出力動作を開始し、その
動作時間ｔの間、コヒーレント光が伝送信号として光フ
ァイバなどの光伝送路に送られる。このとき、Tr２のベ
ース電位を規定するデューティ規定電圧Ｖe を変えるこ
とにより半導体レーザ53の動作時間ｔを調整、すなわち
光出力波形のデューティを調整している。
の「０」，「１」に応じてTr１およびTr２がスイッチン
グ動作を行い、Tr２に流れる駆動電流Ｉd が半導体レー
ザ53の閾値電流以上になると光出力動作を開始し、その
動作時間ｔの間、コヒーレント光が伝送信号として光フ
ァイバなどの光伝送路に送られる。このとき、Tr２のベ
ース電位を規定するデューティ規定電圧Ｖe を変えるこ
とにより半導体レーザ53の動作時間ｔを調整、すなわち
光出力波形のデューティを調整している。
【０００５】一方、オペアンプ58からは、光出力のモニ
タ電圧Ｖa と光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分
に応じた光出力パワー制御電圧Ｖp が出力される。そし
て、この光出力パワー制御電圧Ｖp に応じて光出力パワ
ー制御用トランジスタ55のインピーダンスが変化し、パ
ルス電流Ｉp の大きさが変わることにより、半導体レー
ザ53の光出力パワーの変動を抑えるようなフィードバッ
クがかかっている。
タ電圧Ｖa と光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分
に応じた光出力パワー制御電圧Ｖp が出力される。そし
て、この光出力パワー制御電圧Ｖp に応じて光出力パワ
ー制御用トランジスタ55のインピーダンスが変化し、パ
ルス電流Ｉp の大きさが変わることにより、半導体レー
ザ53の光出力パワーの変動を抑えるようなフィードバッ
クがかかっている。
【０００６】図５は、周囲温度Ｔと光出力波形のデュー
ティｄとの関係を示す説明図であり、 (a)は「Ｔ＝０
℃」の場合、 (b)は「Ｔ＝25℃」の場合、 (c)は「Ｔ＝
50℃」の場合をそれぞれ示しており、通常、「Ｔ＝25
℃」の場合に光出力波形のデューティｄが 100％となる
ように設定されている。
ティｄとの関係を示す説明図であり、 (a)は「Ｔ＝０
℃」の場合、 (b)は「Ｔ＝25℃」の場合、 (c)は「Ｔ＝
50℃」の場合をそれぞれ示しており、通常、「Ｔ＝25
℃」の場合に光出力波形のデューティｄが 100％となる
ように設定されている。
【０００７】ここで、入力信号ｖi に対応して変化する
駆動電流Ｉd は所定の傾斜で立ち上がっていきそれが閾
値電流Ｉs となった時点で半導体レーザ53が動作状態と
なってコヒーレント光を出力することになり、このとき
の動作時間ｔが光出力波形のデューティｄに相当する。
駆動電流Ｉd は所定の傾斜で立ち上がっていきそれが閾
値電流Ｉs となった時点で半導体レーザ53が動作状態と
なってコヒーレント光を出力することになり、このとき
の動作時間ｔが光出力波形のデューティｄに相当する。
【０００８】そして、図から明らかなように、周囲温度
Ｔが上昇して半導体レーザ53の閾値電流Ｉs が大きくな
るにつれてその動作時間ｔは短くなり、光出力波形のデ
ューティｄはせまくなっていく。
Ｔが上昇して半導体レーザ53の閾値電流Ｉs が大きくな
るにつれてその動作時間ｔは短くなり、光出力波形のデ
ューティｄはせまくなっていく。
【０００９】このように、従来の半導体レーザ駆動回路
では、周囲温度が変化するとき、光出力波形のデューテ
ィがせまくなったり広くなったりして光出力が安定しな
いという本質的な問題点があり、これは、先のデューテ
ィ規定電圧Ｖe に温度傾斜を持たせても解決できないも
のであった。
では、周囲温度が変化するとき、光出力波形のデューテ
ィがせまくなったり広くなったりして光出力が安定しな
いという本質的な問題点があり、これは、先のデューテ
ィ規定電圧Ｖe に温度傾斜を持たせても解決できないも
のであった。
【００１０】また、光出力パワー制御電圧Ｖp を求める
際にモニタ電圧Ｖa の平均値を用いているため、入力端
子51に与えられるディジタルデータのマーク率が大きく
変動した場合、例えば「０」が10000 ビット連続した後
で「１」がきた場合などには半導体レーザ53に過大電流
が流れて破壊されるなどの問題点があった。
際にモニタ電圧Ｖa の平均値を用いているため、入力端
子51に与えられるディジタルデータのマーク率が大きく
変動した場合、例えば「０」が10000 ビット連続した後
で「１」がきた場合などには半導体レーザ53に過大電流
が流れて破壊されるなどの問題点があった。
【００１１】図６は、これらの問題点を解決した先行例
を示す説明図である。１は、入力端子であり、ディジタ
ル形式の入力信号ｖi が供給されている。２は、半導体
レーザであり、入力信号ｖi に対応したコヒーレント光
からなる光出力Ｌo を光伝送路に放っている。３は、デ
ューティ制御用トランジスタであり、その制御端子には
デューティ制御電圧ＶC が与えられている。４は、光出
力パワー制御用トランジスタであり、その制御端子には
光出力パワー制御電圧Ｖp が与えられている。５は、モ
ニタ電圧作成部であり、半導体レーザ２の光出力Ｌo を
例えば受光素子で検出してその出力電流を変換すること
によりモニタ電圧Ｖa を求めている。６は、ピーク検出
部であり、充電時定数が小さくて放電時定数が大きな充
放電回路を備え、この充放電回路でモニタ電圧Ｖa のピ
ーク値Ｖppを求めている。なお、図示の場合の充電抵抗
はトランジスタ（ダイオード）の順方向抵抗で数オーム
程度に設定される。７は、デューティ検出部であり、モ
ニタ電圧Ｖa から、光出力Ｌo のデューティに対応した
デューティ検出電圧Ｖd を求めている。８は、光出力パ
ワー比較部であり、先のピーク値Ｖppとあらかじめ定め
られている光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分に
応じた光出力パワー制御電圧Ｖpを出力している。９
は、デューティ比較部であり、入力信号ｖi に対応した
デューティ比較用基準電圧Ｖm と先のデューティ検出電
圧Ｖd の差分に応じたデューティ制御電圧Ｖcを出力し
ている。
を示す説明図である。１は、入力端子であり、ディジタ
ル形式の入力信号ｖi が供給されている。２は、半導体
レーザであり、入力信号ｖi に対応したコヒーレント光
からなる光出力Ｌo を光伝送路に放っている。３は、デ
ューティ制御用トランジスタであり、その制御端子には
デューティ制御電圧ＶC が与えられている。４は、光出
力パワー制御用トランジスタであり、その制御端子には
光出力パワー制御電圧Ｖp が与えられている。５は、モ
ニタ電圧作成部であり、半導体レーザ２の光出力Ｌo を
例えば受光素子で検出してその出力電流を変換すること
によりモニタ電圧Ｖa を求めている。６は、ピーク検出
部であり、充電時定数が小さくて放電時定数が大きな充
放電回路を備え、この充放電回路でモニタ電圧Ｖa のピ
ーク値Ｖppを求めている。なお、図示の場合の充電抵抗
はトランジスタ（ダイオード）の順方向抵抗で数オーム
程度に設定される。７は、デューティ検出部であり、モ
ニタ電圧Ｖa から、光出力Ｌo のデューティに対応した
デューティ検出電圧Ｖd を求めている。８は、光出力パ
ワー比較部であり、先のピーク値Ｖppとあらかじめ定め
られている光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分に
応じた光出力パワー制御電圧Ｖpを出力している。９
は、デューティ比較部であり、入力信号ｖi に対応した
デューティ比較用基準電圧Ｖm と先のデューティ検出電
圧Ｖd の差分に応じたデューティ制御電圧Ｖcを出力し
ている。
【００１２】ここでは、半導体レーザ２からの実際の光
出力Ｌo の状態をモニタしてこのモニタ信号からその時
点での光出力波形のデューティに対応したデューティ検
出電圧Ｖd を求め、この電圧と、入力信号ｖi から求め
たデューティ比較用基準電圧Ｖm との差分に応じたデュ
ーティ制御電圧Ｖc で半導体レーザ２の動作時間を制御
することにより、当該デューティを入力信号の波形に合
致させるようにしている。
出力Ｌo の状態をモニタしてこのモニタ信号からその時
点での光出力波形のデューティに対応したデューティ検
出電圧Ｖd を求め、この電圧と、入力信号ｖi から求め
たデューティ比較用基準電圧Ｖm との差分に応じたデュ
ーティ制御電圧Ｖc で半導体レーザ２の動作時間を制御
することにより、当該デューティを入力信号の波形に合
致させるようにしている。
【００１３】そして、半導体レーザ２の動作時間の制御
は、この半導体レーザ２と直列に接続したデューティ制
御用トランジスタ３のベース，ゲートなどの電圧をデュ
ーティ制御電圧Ｖc に応じて変えることにより行ってい
る。
は、この半導体レーザ２と直列に接続したデューティ制
御用トランジスタ３のベース，ゲートなどの電圧をデュ
ーティ制御電圧Ｖc に応じて変えることにより行ってい
る。
【００１４】このとき、ベース電圧などの値に対応して
図５で示した駆動電流Ｉd がＩd 軸（ｙ軸）方向にシフ
トし、すなわち図６の波形図の入力信号ｖi に対してデ
ューティ制御電圧Ｖc が上下動し、その結果、半導体レ
ーザ２の動作時間（このデューティ制御電圧Ｖc を越え
る入力信号ｖi の部分に相当）が変化して光出力波形の
デューティが入力信号の波形に追随することになる。
図５で示した駆動電流Ｉd がＩd 軸（ｙ軸）方向にシフ
トし、すなわち図６の波形図の入力信号ｖi に対してデ
ューティ制御電圧Ｖc が上下動し、その結果、半導体レ
ーザ２の動作時間（このデューティ制御電圧Ｖc を越え
る入力信号ｖi の部分に相当）が変化して光出力波形の
デューティが入力信号の波形に追随することになる。
【００１５】したがって、周囲温度の変化により半導体
レーザ２の閾値電流Ｉs が変動して図５に示すように光
出力波形のデューティが変わったときには、その変化分
に応じたデューティ検出電圧Ｖd およびデューティ制御
電圧Ｖc の変化が生じて、先の閾値電流Ｉs の変動に伴
うデューティ変化を補償することになる。
レーザ２の閾値電流Ｉs が変動して図５に示すように光
出力波形のデューティが変わったときには、その変化分
に応じたデューティ検出電圧Ｖd およびデューティ制御
電圧Ｖc の変化が生じて、先の閾値電流Ｉs の変動に伴
うデューティ変化を補償することになる。
【００１６】また、光出力Ｌo のモニタ電圧Ｖa から、
光出力パワー制御に用いるピーク値Ｖppを求める充放電
回路を、充電時定数が小さくて放電時定数が大きな回路
で構成することにより、例えば「０」のビットが連続す
る場合にもその前の「１」のビットに対応した電圧分が
完全に放電されることはなく、入力信号のマーク率が大
きく変動する場合にも半導体レーザに過大電流が流れな
いようにしている。
光出力パワー制御に用いるピーク値Ｖppを求める充放電
回路を、充電時定数が小さくて放電時定数が大きな回路
で構成することにより、例えば「０」のビットが連続す
る場合にもその前の「１」のビットに対応した電圧分が
完全に放電されることはなく、入力信号のマーク率が大
きく変動する場合にも半導体レーザに過大電流が流れな
いようにしている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】このような先行例は、
周囲温度に基づく閾値電流（ＩS ）変化時の半導体レ−
ザ出力波形のデュ−ティの変動防止や、入力信号のマ−
ク率が大きく変わる場合の半導体レ−ザの過大電流防止
の点で所定の効果を奏する。
周囲温度に基づく閾値電流（ＩS ）変化時の半導体レ−
ザ出力波形のデュ−ティの変動防止や、入力信号のマ−
ク率が大きく変わる場合の半導体レ−ザの過大電流防止
の点で所定の効果を奏する。
【００１８】しかしながら、周囲温度の変化にともなう
半導体レ−ザ出力のデュ−ティ変動を抑えるためのデュ
−ティ検出電圧を当該出力のモニタ電圧の例えば平均値
から求める場合などには、デュ−ティ検出電圧そのもの
が半導体レ−ザ出力レベルの大小の影響を受けるため、
図６の先行例は、デュ−ティ変動をより確実に抑えると
いう点で改善の余地を残していた。
半導体レ−ザ出力のデュ−ティ変動を抑えるためのデュ
−ティ検出電圧を当該出力のモニタ電圧の例えば平均値
から求める場合などには、デュ−ティ検出電圧そのもの
が半導体レ−ザ出力レベルの大小の影響を受けるため、
図６の先行例は、デュ−ティ変動をより確実に抑えると
いう点で改善の余地を残していた。
【００１９】そこで、本発明では、デュ−ティ検出電圧
の大きさを半導体レ−ザ出力に対応の電気信号（モニタ
電圧）の振幅に基づいて制御することにより、周囲温度
の変化にともなう半導体レ−ザ出力波形のデュ−ティ変
動を精度よく抑え、かつ、図６の先行例と同様の振幅検
出部を併用して半導体レ−ザに過大電流が流れないよう
にすることを目的とする。
の大きさを半導体レ−ザ出力に対応の電気信号（モニタ
電圧）の振幅に基づいて制御することにより、周囲温度
の変化にともなう半導体レ−ザ出力波形のデュ−ティ変
動を精度よく抑え、かつ、図６の先行例と同様の振幅検
出部を併用して半導体レ−ザに過大電流が流れないよう
にすることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決する手段】この目的を達成するため、本発
明は、次の構成からなる半導体レ−ザ駆動回路を用いて
いる。 入力信号で駆動される半導体レ−ザの光出力に対応し
た電気信号の振幅検出部およびデュ−ティ検出部を設
け、当該振幅検出部の出力信号に基づいて半導体レ−ザ
の駆動電流の振幅を制御し、かつ、当該デュ−ティ検出
部の出力信号と前記入力信号とに基づいて当該駆動電流
のデュ−ティを制御する半導体レ−ザ駆動回路におい
て、前記振幅検出部に、充電時定数が小さくて放電時定
数が大きな充放電回路を設け、前記デュ−ティ検出部の
前段側に、前記電気信号が入力され、かつ、前記振幅検
出部の出力信号によって利得が制御される回路部を設け
た、ことを特徴とする半導体レ−ザ駆動回路 前記回路部としてＡＧＣオペアンプを用いることを特
徴とする記載の半導体レ−ザ駆動回路
明は、次の構成からなる半導体レ−ザ駆動回路を用いて
いる。 入力信号で駆動される半導体レ−ザの光出力に対応し
た電気信号の振幅検出部およびデュ−ティ検出部を設
け、当該振幅検出部の出力信号に基づいて半導体レ−ザ
の駆動電流の振幅を制御し、かつ、当該デュ−ティ検出
部の出力信号と前記入力信号とに基づいて当該駆動電流
のデュ−ティを制御する半導体レ−ザ駆動回路におい
て、前記振幅検出部に、充電時定数が小さくて放電時定
数が大きな充放電回路を設け、前記デュ−ティ検出部の
前段側に、前記電気信号が入力され、かつ、前記振幅検
出部の出力信号によって利得が制御される回路部を設け
た、ことを特徴とする半導体レ−ザ駆動回路 前記回路部としてＡＧＣオペアンプを用いることを特
徴とする記載の半導体レ−ザ駆動回路
【００２１】
【作用】このように、半導体レ−ザの光出力に対応した
電気信号が入力され、半導体レ−ザの駆動電流の振幅を
制御するための振幅検出部に充電時定数が小さくて放電
時定数が大きな充放電回路を設けているので、半導体レ
−ザへの入力信号のマ−ク率が大きく変わる場合にも半
導体レ−ザに過大電流が流れない。
電気信号が入力され、半導体レ−ザの駆動電流の振幅を
制御するための振幅検出部に充電時定数が小さくて放電
時定数が大きな充放電回路を設けているので、半導体レ
−ザへの入力信号のマ−ク率が大きく変わる場合にも半
導体レ−ザに過大電流が流れない。
【００２２】また、半導体レ−ザの駆動電流のデュ−テ
ィを制御するためのデュ−ティ検出部の前段側に、半導
体レ−ザの光出力に対応した電気信号が入力され、か
つ、前記振幅検出部の出力信号によって利得が制御され
る回路部を設けているので、デュ−ティ検出電圧を前記
電気信号の例えば平均値から求める場合などにも、周囲
温度の変化にともなう半導体レ−ザ出力波形のデュ−テ
ィ変動を抑えられる。
ィを制御するためのデュ−ティ検出部の前段側に、半導
体レ−ザの光出力に対応した電気信号が入力され、か
つ、前記振幅検出部の出力信号によって利得が制御され
る回路部を設けているので、デュ−ティ検出電圧を前記
電気信号の例えば平均値から求める場合などにも、周囲
温度の変化にともなう半導体レ−ザ出力波形のデュ−テ
ィ変動を抑えられる。
【００２３】
【実施例】図１〜図３を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の半導体レーザ駆動回路を示す説
明図であり、21は入力端子,22は半導体レーザ駆動部，2
3は半導体レーザ，24はクランプ回路, 25は基準電圧発
生部, 26はデューティ比較用オペアンプ，27は光出力パ
ワー制御用トランジスタ, 28はフォトダイオード, 29は
Ｉ／Ｖ変換用オペアンプ，30はクランプ回路,31はピー
ク検出部（振幅検出部）, 32は光出力パワー比較用基準
電圧Ｖn の電圧源, 33は光出力パワー比較用オペアン
プ, 34は AGCオペアンプ, 35はデューティ検出用基準電
圧Ｖk の電圧源, 36はデューティ検出部をそれぞれ示し
ている。
する。図１は、本発明の半導体レーザ駆動回路を示す説
明図であり、21は入力端子,22は半導体レーザ駆動部，2
3は半導体レーザ，24はクランプ回路, 25は基準電圧発
生部, 26はデューティ比較用オペアンプ，27は光出力パ
ワー制御用トランジスタ, 28はフォトダイオード, 29は
Ｉ／Ｖ変換用オペアンプ，30はクランプ回路,31はピー
ク検出部（振幅検出部）, 32は光出力パワー比較用基準
電圧Ｖn の電圧源, 33は光出力パワー比較用オペアン
プ, 34は AGCオペアンプ, 35はデューティ検出用基準電
圧Ｖk の電圧源, 36はデューティ検出部をそれぞれ示し
ている。
【００２４】ここで、ディジタル形式の伝送信号が入力
端子21から半導体レーザ駆動部22とクランプ回路24とに
与えられ、半導体レーザ駆動部22ではこの伝送用データ
に対応した駆動電流Ｉd が流れ、またクランプ回路24で
はこの伝送信号のローレベルを一定にするクランプ処理
が行われる。
端子21から半導体レーザ駆動部22とクランプ回路24とに
与えられ、半導体レーザ駆動部22ではこの伝送用データ
に対応した駆動電流Ｉd が流れ、またクランプ回路24で
はこの伝送信号のローレベルを一定にするクランプ処理
が行われる。
【００２５】そして、この駆動電流Ｉd に基づいた光出
力が半導体レーザ23から取り出され、また、クランプ回
路24の出力信号は基準電圧発生部25に与えられてここで
入力信号ｖi に対応したデューティ比較用基準電圧Ｖm
が作成される。
力が半導体レーザ23から取り出され、また、クランプ回
路24の出力信号は基準電圧発生部25に与えられてここで
入力信号ｖi に対応したデューティ比較用基準電圧Ｖm
が作成される。
【００２６】また、半導体レーザ23の電流ー光変換によ
り取り出された光出力（伝送信号）Ｌo はフォトダイオ
ード28でモニタ電流Ｉb として検出された後、Ｉ／Ｖ変
換用オペアンプ29およびクランプ回路30を経てローレベ
ルが一定のモニタ電圧Ｖa に変換され、続いてこのモニ
タ電圧Ｖa はピーク検出部31と AGCオペアンプ34とに与
えられる。
り取り出された光出力（伝送信号）Ｌo はフォトダイオ
ード28でモニタ電流Ｉb として検出された後、Ｉ／Ｖ変
換用オペアンプ29およびクランプ回路30を経てローレベ
ルが一定のモニタ電圧Ｖa に変換され、続いてこのモニ
タ電圧Ｖa はピーク検出部31と AGCオペアンプ34とに与
えられる。
【００２７】そして、ピーク検出部31の充放電回路（図
６参照）ではモニタ電圧Ｖa のピーク値Ｖppが検波さ
れ、次の光出力パワー比較用オペアンプ33はこのピーク
値Ｖppと光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分に応
じた光出力パワー制御電圧Ｖpを出力している。
６参照）ではモニタ電圧Ｖa のピーク値Ｖppが検波さ
れ、次の光出力パワー比較用オペアンプ33はこのピーク
値Ｖppと光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分に応
じた光出力パワー制御電圧Ｖpを出力している。
【００２８】次に、この光出力パワー制御電圧Ｖp が光
出力パワー制御用トランジスタ27のベースに与えられて
半導体レーザ23の光出力パワーが制御され、例えば光出
力パワーが強くて先のピーク値Ｖppが増加したときには
光出力パワー制御電圧Ｖp が下がるため当該トランジス
タ27のベース電位が低くなってパルス電流Ｉp も減少
し、半導体レーザ23の光出力パワーが弱くなるようなフ
ィードバックがかかって光出力のピークパワーが一定に
なる。
出力パワー制御用トランジスタ27のベースに与えられて
半導体レーザ23の光出力パワーが制御され、例えば光出
力パワーが強くて先のピーク値Ｖppが増加したときには
光出力パワー制御電圧Ｖp が下がるため当該トランジス
タ27のベース電位が低くなってパルス電流Ｉp も減少
し、半導体レーザ23の光出力パワーが弱くなるようなフ
ィードバックがかかって光出力のピークパワーが一定に
なる。
【００２９】また、 AGCオペアンプ34ではモニタ電圧Ｖ
a の平均値とデューティ検出用基準電圧Ｖk との差分に
対応した電圧が出力され、次のデューティ検出部36では
この電圧に基づいたデューティ検出電圧Ｖd が出力され
る。なお、 AGCオペアンプ34の利得は先のピーク値Ｖpp
によって制御されているため、前記差分に対応した電圧
レベルは略一定値になる。
a の平均値とデューティ検出用基準電圧Ｖk との差分に
対応した電圧が出力され、次のデューティ検出部36では
この電圧に基づいたデューティ検出電圧Ｖd が出力され
る。なお、 AGCオペアンプ34の利得は先のピーク値Ｖpp
によって制御されているため、前記差分に対応した電圧
レベルは略一定値になる。
【００３０】そして、このデューティ検出電圧Ｖd と、
基準電圧発生部25の出力であるデューティ比較用基準電
圧Ｖm とがデューティ比較用オペアンプ26で比較されて
その差分に対応したデューティ制御電圧Ｖc が求めら
れ、次にこの電圧Ｖc で、例えば半導体レーザに直列に
接続したデューティ制御用トランジスタのベース電位を
制御して半導体レーザの動作時間を調整することによ
り、光出力波形のデューティを、実際に半導体レーザ駆
動部に与えられる信号に合致させている。
基準電圧発生部25の出力であるデューティ比較用基準電
圧Ｖm とがデューティ比較用オペアンプ26で比較されて
その差分に対応したデューティ制御電圧Ｖc が求めら
れ、次にこの電圧Ｖc で、例えば半導体レーザに直列に
接続したデューティ制御用トランジスタのベース電位を
制御して半導体レーザの動作時間を調整することによ
り、光出力波形のデューティを、実際に半導体レーザ駆
動部に与えられる信号に合致させている。
【００３１】図２は、デューティを制御する際の各部の
信号波形を示す説明図、特にｄ1 のデューティを持つ
の光出力Ｌo がの状態に制御される場合の波形図であ
って、当初のデューティ制御電圧Ｖc （デューティ比較
用オペアンプ26の出力）はのようになっており、の
入力信号ｖi の中でこのＶc 以上の部分に相当するの
光出力Ｌo （ｄ1 のデューティ）が半導体レーザから出
力されている。
信号波形を示す説明図、特にｄ1 のデューティを持つ
の光出力Ｌo がの状態に制御される場合の波形図であ
って、当初のデューティ制御電圧Ｖc （デューティ比較
用オペアンプ26の出力）はのようになっており、の
入力信号ｖi の中でこのＶc 以上の部分に相当するの
光出力Ｌo （ｄ1 のデューティ）が半導体レーザから出
力されている。
【００３２】そして、このときのデューティ検出電圧Ｖ
d （デューティ検出部36の出力）はのようになり、こ
の電圧とのデューティ比較用基準電圧Ｖm （基準電圧
発生部25の出力）との差分に対応した新たなのデュー
ティ制御電圧Ｖc によって光出力Ｌo はの状態にな
り、そのデューティｄ2 は元のデューティｄ1 よりもせ
まくなっている。
d （デューティ検出部36の出力）はのようになり、こ
の電圧とのデューティ比較用基準電圧Ｖm （基準電圧
発生部25の出力）との差分に対応した新たなのデュー
ティ制御電圧Ｖc によって光出力Ｌo はの状態にな
り、そのデューティｄ2 は元のデューティｄ1 よりもせ
まくなっている。
【００３３】図３は、光出力パワーを制御する際の各部
の信号波形を示す説明図、特に′の光出力Ｌo が′
の状態に制御される場合の波形図であって、当初の光出
力パワー制御電圧Ｖp （光出力パワー比較用オペアンプ
33の出力）は′のようになっており、′の光出力Ｌ
o が半導体レーザから出力されている。なお、この光出
力Ｌo のデューティは先のデューティ制御電圧Ｖc で規
定される。
の信号波形を示す説明図、特に′の光出力Ｌo が′
の状態に制御される場合の波形図であって、当初の光出
力パワー制御電圧Ｖp （光出力パワー比較用オペアンプ
33の出力）は′のようになっており、′の光出力Ｌ
o が半導体レーザから出力されている。なお、この光出
力Ｌo のデューティは先のデューティ制御電圧Ｖc で規
定される。
【００３４】そして、このときのピーク値Ｖpp（ピーク
検出部31の出力）は′のようになり、このピーク値と
′の光出力パワー比較用基準電圧Ｖn （電圧源32の出
力）との差分に対応した新たな′の光出力パワー制御
電圧Ｖp によって光出力Ｌoは′の状態になる。
検出部31の出力）は′のようになり、このピーク値と
′の光出力パワー比較用基準電圧Ｖn （電圧源32の出
力）との差分に対応した新たな′の光出力パワー制御
電圧Ｖp によって光出力Ｌoは′の状態になる。
【００３５】なお、本発明で用いるトランジスタはバイ
ポーラトランジスタに限定されるものではなく、これに
代えてＦＥＴなどの各種トランジスタを用いてもよいこ
とは勿論である。
ポーラトランジスタに限定されるものではなく、これに
代えてＦＥＴなどの各種トランジスタを用いてもよいこ
とは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】本発明は、半導体レ−ザの光出力に対応
した電気信号が入力され、半導体レ−ザの駆動電流の振
幅を制御するための振幅検出部に充電時定数が小さくて
放電時定数が大きな充放電回路を設けているので、半導
体レ−ザへの入力信号のマ−ク率が大きく変わる場合に
も半導体レ−ザに過大電流が流れないようにすることが
できる。
した電気信号が入力され、半導体レ−ザの駆動電流の振
幅を制御するための振幅検出部に充電時定数が小さくて
放電時定数が大きな充放電回路を設けているので、半導
体レ−ザへの入力信号のマ−ク率が大きく変わる場合に
も半導体レ−ザに過大電流が流れないようにすることが
できる。
【００３７】また、前記電気信号が入力され、半導体レ
−ザの駆動電流のデュ−ティを制御するためのデュ−テ
ィ検出部の前段側に、前記振幅検出部の出力信号によっ
て利得が制御される回路部を設けているので、周囲温度
の変化にともなう半導体レ−ザ出力波形のデュ−ティ変
動をより少ないものにすることができる。
−ザの駆動電流のデュ−ティを制御するためのデュ−テ
ィ検出部の前段側に、前記振幅検出部の出力信号によっ
て利得が制御される回路部を設けているので、周囲温度
の変化にともなう半導体レ−ザ出力波形のデュ−ティ変
動をより少ないものにすることができる。
【図１】本発明の、半導体レーザ駆動回路を示す説明図
である。
である。
【図２】本発明の、デューティを制御する際の各部の信
号波形を示す説明図である。
号波形を示す説明図である。
【図３】本発明の、光出力パワーを制御する際の各部の
信号波形を示す説明図である。
信号波形を示す説明図である。
【図４】従来の、半導体レーザ駆動回路を示す説明図で
ある。
ある。
【図５】一般的な、周囲温度Ｔと光出力波形のデューテ
ィｄとの関係を示す説明図である。
ィｄとの関係を示す説明図である。
【図６】本発明における、先行例を示す説明図である。
図１において、 21：入力端子 22：半導体レーザ駆動部 23：半導体レーザ 24：クランプ回路 25：基準電圧発生部 26：デューティ比較用オペアンプ 27：光出力パワー制御用トランジスタ 28：フォトダイオード 29：Ｉ／Ｖ変換用オペアンプ 30：クランプ回路 31：ピーク検出部 32：光出力パワー比較用基準電圧Ｖn の電圧源 33：光出力パワー比較用オペアンプ 34： AGCオペアンプ 35：デューティ検出用基準電圧Ｖk の電圧源 36：デューティ検出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/096 H01S 3/103 H01S 3/133 H04B 9/00
Claims (2)
- 【請求項１】 入力信号で駆動される半導体レ−ザの光
出力に対応した電気信号の振幅検出部およびデュ−ティ
検出部を設け、当該振幅検出部の出力信号に基づいて半
導体レ−ザの駆動電流の振幅を制御し、かつ、当該デュ
−ティ検出部の出力信号と前記入力信号とに基づいて当
該駆動電流のデュ−ティを制御する半導体レ−ザ駆動回
路において、 前記振幅検出部に、充電時定数が小さくて放電時定数が
大きな充放電回路を設け、 前記デュ−ティ検出部の前段側に、前記電気信号が入力
され、かつ、前記振幅検出部の出力信号によって利得が
制御される回路部を設けた、 ことを特徴とする半導体レ−ザ駆動回路。 - 【請求項２】 前記回路部としてＡＧＣオペアンプを用
いることを特徴とする請求項１記載の半導体レ−ザ駆動
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4095198A JP2795769B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 半導体レーザ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4095198A JP2795769B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 半導体レーザ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291661A JPH05291661A (ja) | 1993-11-05 |
| JP2795769B2 true JP2795769B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=14131058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4095198A Expired - Fee Related JP2795769B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 半導体レーザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2795769B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6011771B2 (ja) | 2012-03-30 | 2016-10-19 | ソニー株式会社 | レーザ駆動回路、レーザ駆動方法、プロジェクタ装置、及び、レーザ光を用いる装置 |
| CN103944061B (zh) * | 2014-04-14 | 2016-10-12 | 浙江中欣动力测控技术有限公司 | 一种半导体激光器的驱动控制电路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5612791A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-07 | Fujitsu Ltd | Laser driving control system |
| JPS61177041A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Nec Corp | 光受信回路 |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP4095198A patent/JP2795769B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05291661A (ja) | 1993-11-05 |
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