JP2825833B2 - レーザーダイオード駆動装置 - Google Patents
レーザーダイオード駆動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザーダイオード駆動装置に関する。
レーザーダイオードは第７図に示すように温度変化に
より電流・光出力特性がの如く変化してレーザ発振
の開始電流が大きく変化する。そこで、レーザーダイオ
ード駆動装置ではレーザーダイオードの光出力の一部を
フォトダイオードによりモニターし、このフォトダイオ
ードで発生した光起電流が基準電流と等しくなるよう
に、又は上記光起電流に比例した電圧と基準電圧とが等
しくなるようにレーザーダイオードの順方向電流を制御
している。このレーザーダイオード駆動装置においてフ
ォトダイオードで発生した光起電流を検出する回路の代
表例として第８図に示すようにフォトダイオード１と直
列に抵抗２を接続したものや、第９図に示すように反転
増幅器３及び抵抗４により構成したものがある。反転増
幅器３は演算増幅器又は高速増幅器が用いられ、また図
中Ccはフォトダイオード１の接合容量、Vbはバイアス電
圧である。レーザーダイオード駆動装置としては例えば
第10図に示すようにフォトダイオード１で発生した光起
電流と基準電流源５の基準電流とが等しくなるようにト
ランジスタ6,7からなる複合トランジスタによりレーザ
ーダイオード８の順方向電流を制御するものがある。図
中Vccは電源電圧である。また、特開昭63−78585号公
報，特開昭63−78586号公報，特開昭63−84181号公報に
は複合トランジスタを使用してフォトダイオードで発生
した光起電流と基準電流とが等しくなるようにレーザー
ダイオードの順方向電流を制御することによりレーザー
ダイオードの光出力を一定に制御するものが記載され、
特開昭60−229542号公報にはレーザーダイオードの温度
を検出してその温度に対応してレーザーダイオードの発
振開始電流を制御する温度検出回路をレーザーダイオー
ド駆動部に付加したものが記載されている。
より電流・光出力特性がの如く変化してレーザ発振
の開始電流が大きく変化する。そこで、レーザーダイオ
ード駆動装置ではレーザーダイオードの光出力の一部を
フォトダイオードによりモニターし、このフォトダイオ
ードで発生した光起電流が基準電流と等しくなるよう
に、又は上記光起電流に比例した電圧と基準電圧とが等
しくなるようにレーザーダイオードの順方向電流を制御
している。このレーザーダイオード駆動装置においてフ
ォトダイオードで発生した光起電流を検出する回路の代
表例として第８図に示すようにフォトダイオード１と直
列に抵抗２を接続したものや、第９図に示すように反転
増幅器３及び抵抗４により構成したものがある。反転増
幅器３は演算増幅器又は高速増幅器が用いられ、また図
中Ccはフォトダイオード１の接合容量、Vbはバイアス電
圧である。レーザーダイオード駆動装置としては例えば
第10図に示すようにフォトダイオード１で発生した光起
電流と基準電流源５の基準電流とが等しくなるようにト
ランジスタ6,7からなる複合トランジスタによりレーザ
ーダイオード８の順方向電流を制御するものがある。図
中Vccは電源電圧である。また、特開昭63−78585号公
報，特開昭63−78586号公報，特開昭63−84181号公報に
は複合トランジスタを使用してフォトダイオードで発生
した光起電流と基準電流とが等しくなるようにレーザー
ダイオードの順方向電流を制御することによりレーザー
ダイオードの光出力を一定に制御するものが記載され、
特開昭60−229542号公報にはレーザーダイオードの温度
を検出してその温度に対応してレーザーダイオードの発
振開始電流を制御する温度検出回路をレーザーダイオー
ド駆動部に付加したものが記載されている。
レーザダイオードはレーザプリンタ，光ディスク装
置，光通信装置等の光源として多用され、これを駆動す
るレーザーダイオード駆動装置は高速性を有し、かつ温
度変動などにも安定であることが要求されている。しか
し、第８図の回路を用いたレーザーダイオード駆動装置
ではフォトダイオード１の接合容量Ccによりフォトダイ
オード１の光起電流の高周波成分が抵抗２に流れず、高
周波領域において抵抗２の両端間電圧がフォトダイオー
ド１の光起電流の位相に対して遅れて高速動作性に欠け
る。また第９図の回路を用いたレーザーダイオード駆動
装置では反転増幅器３に演算増幅器を使用した場合には
高速動作性に欠け、反転増幅器３に高速増幅器を使用し
た場合には直流のような低周波の安定性に欠ける。第10
図のレーザーダイオード駆動装置や特開昭63−78585号
公報，特開昭63−78586号公報，特開昭63−84181号公報
記載のレーザーダイオード駆動装置ではフォトダイオー
ドをトランジスタのベースに接続するので、フォトダイ
オードの容量とトランジスタのベース入力抵抗により電
流の位相遅れが発生する。この位相の遅れた電流はトラ
ンジスタのベース駆動電流となって複合トランジスタに
より増幅されてレーザーダイオードにそのまま流れ、発
振防止のために回路の動作速度を低下させなければなら
ない。また複合トランジスタを使用するので、例えばフ
ォトダイオードの放射感度を0.02mA/mW、レーザーダイ
オードの微分量子効率を0.6mW/mA、複合トランジスタの
電流ゲインを10000とし、レーザーダイオードの光出力
を0.2mWに設定した場合基準電流は 0.2mW×0.02mA/mW＝４μＡ となり、温度変化によりレーザーダイオードの電流・光
出力特性が第７図に示すように変化してレーザーダイオ
ードの発振開始電流が10mA変化すると、複合トランジス
タの電流ゲインが10000であるから、 10mA÷10000＝１μＡ の電流差が基準電流と光起電流との間になければならな
い。したがって、0.2mWの光出力を発生させるときには
１μA/4μＡ＝0.25＝25％の誤差が発生する。このよう
に温度変動によりレーザーダイオードの光出力を一定に
保つことができない。
置，光通信装置等の光源として多用され、これを駆動す
るレーザーダイオード駆動装置は高速性を有し、かつ温
度変動などにも安定であることが要求されている。しか
し、第８図の回路を用いたレーザーダイオード駆動装置
ではフォトダイオード１の接合容量Ccによりフォトダイ
オード１の光起電流の高周波成分が抵抗２に流れず、高
周波領域において抵抗２の両端間電圧がフォトダイオー
ド１の光起電流の位相に対して遅れて高速動作性に欠け
る。また第９図の回路を用いたレーザーダイオード駆動
装置では反転増幅器３に演算増幅器を使用した場合には
高速動作性に欠け、反転増幅器３に高速増幅器を使用し
た場合には直流のような低周波の安定性に欠ける。第10
図のレーザーダイオード駆動装置や特開昭63−78585号
公報，特開昭63−78586号公報，特開昭63−84181号公報
記載のレーザーダイオード駆動装置ではフォトダイオー
ドをトランジスタのベースに接続するので、フォトダイ
オードの容量とトランジスタのベース入力抵抗により電
流の位相遅れが発生する。この位相の遅れた電流はトラ
ンジスタのベース駆動電流となって複合トランジスタに
より増幅されてレーザーダイオードにそのまま流れ、発
振防止のために回路の動作速度を低下させなければなら
ない。また複合トランジスタを使用するので、例えばフ
ォトダイオードの放射感度を0.02mA/mW、レーザーダイ
オードの微分量子効率を0.6mW/mA、複合トランジスタの
電流ゲインを10000とし、レーザーダイオードの光出力
を0.2mWに設定した場合基準電流は 0.2mW×0.02mA/mW＝４μＡ となり、温度変化によりレーザーダイオードの電流・光
出力特性が第７図に示すように変化してレーザーダイオ
ードの発振開始電流が10mA変化すると、複合トランジス
タの電流ゲインが10000であるから、 10mA÷10000＝１μＡ の電流差が基準電流と光起電流との間になければならな
い。したがって、0.2mWの光出力を発生させるときには
１μA/4μＡ＝0.25＝25％の誤差が発生する。このよう
に温度変動によりレーザーダイオードの光出力を一定に
保つことができない。
また特開昭60−229542号公報記載のレーザーダイオー
ド駆動装置では温度検出回路が必要となり、またレーザ
ーダイオードの劣化等による温度特性の変化には対応で
きない。
ド駆動装置では温度検出回路が必要となり、またレーザ
ーダイオードの劣化等による温度特性の変化には対応で
きない。
本発明は上記欠点を解消し、温度変化のような低周波
に対して安定でかつ高速動作が可能なレーザーダイオー
ド駆動装置を提供することを目的とする。
に対して安定でかつ高速動作が可能なレーザーダイオー
ド駆動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、被
駆動レーザーダイオードの光出力に比例する光起電流を
高周波成分と低周波成分とに分離して検出し、この高周
波成分と低周波成分との和の信号と基準信号電流とが等
しくなるように前記被駆動レーザーダイオードの順方向
電流を制御する第１の光・電気負帰還ループと、前記低
周波成分に比例した電圧が基準信号電圧に等しくなるよ
うに前記基準信号電流を制御する第２の光・電気負帰還
ループとを備えたものである。
駆動レーザーダイオードの光出力に比例する光起電流を
高周波成分と低周波成分とに分離して検出し、この高周
波成分と低周波成分との和の信号と基準信号電流とが等
しくなるように前記被駆動レーザーダイオードの順方向
電流を制御する第１の光・電気負帰還ループと、前記低
周波成分に比例した電圧が基準信号電圧に等しくなるよ
うに前記基準信号電流を制御する第２の光・電気負帰還
ループとを備えたものである。
第１の光・電気負帰還ループは、被駆動レーザーダイ
オードの光出力に比例する光起電流を高周波成分と低周
波成分とに分離して検出し、この高周波成分と低周波成
分との和の信号と基準信号電流とが等しくなるように前
記被駆動レーザーダイオードの順方向電流を制御する。
そして、第２の光・電気負帰還ループは、前記低周波成
分に比例した電圧が基準信号電圧に等しくなるように前
記基準信号電流を制御する。
オードの光出力に比例する光起電流を高周波成分と低周
波成分とに分離して検出し、この高周波成分と低周波成
分との和の信号と基準信号電流とが等しくなるように前
記被駆動レーザーダイオードの順方向電流を制御する。
そして、第２の光・電気負帰還ループは、前記低周波成
分に比例した電圧が基準信号電圧に等しくなるように前
記基準信号電流を制御する。
先ず、本発明の実施例の説明に先立って、本発明の発
明者が提案したレーザーダイオード駆動装置の一例につ
いて説明する。図２はそのレーザーダイオード駆動装置
における光電変換器の構成を示す。
明者が提案したレーザーダイオード駆動装置の一例につ
いて説明する。図２はそのレーザーダイオード駆動装置
における光電変換器の構成を示す。
この光電変換器はフォトダイオード11,抵抗R,コンデ
ンサC,インピーダンス変換器12により構成され、フォト
ダイオード11は被駆動レーザーダイオードの光出力の一
部をモニターする。このフォトダイオード11で発生する
光起電流Isは被駆動レーザーダイオードの光出力に比例
し、抵抗Ｒ及びコンデンサＣに流れる。コンデンサＣに
流れる電流Icはインピーダンス変換器12を介して出力さ
れ、インピーダンス変換器12の入力インピーダンスをR
i、インピーダンス変換器12の出力インピーダンスをR
o、抵抗Ｒに流れる電流をIrとすると、 Is＝Ir＋Ic Ｒ・Ir＝Ri・Ic＋Ic/jwC が成り立ち、 Ic＝Is/（１＋Ri/R＋Ic/jwCR） となる。インピーダンス変換器12に例えばベース接地の
トランジスタを使用すればRi＜20Ωであるから、Ｒ》Ri
とすることは容易に実現できる。したがって、 となってインピーダンス変換器12は光起電流Isの高周波
成分を供給する電流源となり、抵抗Ｒの両端間電圧は光
起電流Isに比例する電圧となる。ところで、インピーダ
ンス変換器12は電流増幅作用を行わないので、インピー
ダンス変換器12による電流の位相遅れは発生しない。ま
たフォトダイオード11の接合容量は20pF以下程度である
ので、コンデンサＣの値を20pFより十分に大きくするこ
とは例えばＣ＝1000pFとすることは可能であり、フォト
ダイオード11の接合容量による電流の位相遅れはなくな
る。また光起電流Isの低周波成分は直流安定性のよい演
算増幅器を使用することにより低周波安定性を持った様
々な処理が可能となる。このような光電変換器を用いた
本レーザーダイオード駆動装置ではフォトダイオード11
の接合容量による電流の位相遅れの影響が無くなり、か
つ低周波安定性がよくなり、高速動作が可能となる。
ンサC,インピーダンス変換器12により構成され、フォト
ダイオード11は被駆動レーザーダイオードの光出力の一
部をモニターする。このフォトダイオード11で発生する
光起電流Isは被駆動レーザーダイオードの光出力に比例
し、抵抗Ｒ及びコンデンサＣに流れる。コンデンサＣに
流れる電流Icはインピーダンス変換器12を介して出力さ
れ、インピーダンス変換器12の入力インピーダンスをR
i、インピーダンス変換器12の出力インピーダンスをR
o、抵抗Ｒに流れる電流をIrとすると、 Is＝Ir＋Ic Ｒ・Ir＝Ri・Ic＋Ic/jwC が成り立ち、 Ic＝Is/（１＋Ri/R＋Ic/jwCR） となる。インピーダンス変換器12に例えばベース接地の
トランジスタを使用すればRi＜20Ωであるから、Ｒ》Ri
とすることは容易に実現できる。したがって、 となってインピーダンス変換器12は光起電流Isの高周波
成分を供給する電流源となり、抵抗Ｒの両端間電圧は光
起電流Isに比例する電圧となる。ところで、インピーダ
ンス変換器12は電流増幅作用を行わないので、インピー
ダンス変換器12による電流の位相遅れは発生しない。ま
たフォトダイオード11の接合容量は20pF以下程度である
ので、コンデンサＣの値を20pFより十分に大きくするこ
とは例えばＣ＝1000pFとすることは可能であり、フォト
ダイオード11の接合容量による電流の位相遅れはなくな
る。また光起電流Isの低周波成分は直流安定性のよい演
算増幅器を使用することにより低周波安定性を持った様
々な処理が可能となる。このような光電変換器を用いた
本レーザーダイオード駆動装置ではフォトダイオード11
の接合容量による電流の位相遅れの影響が無くなり、か
つ低周波安定性がよくなり、高速動作が可能となる。
第１図は本レーザーダイオード駆動装置の全体を示
す。
す。
光電変換器13は上記第２図の光電変換器が用いられ、
インピーダンス変換器12より光起電流Isの高周波成分Ic
を出力する。また光電変換器13は光起電流Isの低周波成
分Irを抵抗Ｒにより電圧Vrに変換して出力する。この光
電変換器13の出力電圧Vrは電圧・電流変換器14により再
び電流Irに変換されて光電変換器13の出力電流Icと加算
される。一方、基準信号電圧Voが電圧・電流変換器15に
より電流Ioに変換され、Io−（Ir＋Ic）なる電流が電流
増幅器16に入力される。この電流増幅器16は例えば複合
トランジスタ等により構成されるが、出力インピーダン
スが数Ω以下のインピーダンスであり、入力電流Io−
（Ir＋Ic）を増幅して出力する。この電流増幅器16の出
力電流は位相進み回路17により位相が進んでインピーダ
ンス変換器18に入力される。インピーダンス変換器18は
入力インピーダンスが小さく、出力インピーダンスが大
きい。被駆動レーザーダイオード19の順方向電流はイン
ピーダンス変換器18の出力電流により制御され、レーザ
ーダイオード19の光出力の一部が光電変換器13でモニタ
ーされる。したがって、これら13〜19は光・電気負帰還
ループを構成し、レーザーダイオード19の光出力を基準
信号電圧Voに比例するように制御する。
インピーダンス変換器12より光起電流Isの高周波成分Ic
を出力する。また光電変換器13は光起電流Isの低周波成
分Irを抵抗Ｒにより電圧Vrに変換して出力する。この光
電変換器13の出力電圧Vrは電圧・電流変換器14により再
び電流Irに変換されて光電変換器13の出力電流Icと加算
される。一方、基準信号電圧Voが電圧・電流変換器15に
より電流Ioに変換され、Io−（Ir＋Ic）なる電流が電流
増幅器16に入力される。この電流増幅器16は例えば複合
トランジスタ等により構成されるが、出力インピーダン
スが数Ω以下のインピーダンスであり、入力電流Io−
（Ir＋Ic）を増幅して出力する。この電流増幅器16の出
力電流は位相進み回路17により位相が進んでインピーダ
ンス変換器18に入力される。インピーダンス変換器18は
入力インピーダンスが小さく、出力インピーダンスが大
きい。被駆動レーザーダイオード19の順方向電流はイン
ピーダンス変換器18の出力電流により制御され、レーザ
ーダイオード19の光出力の一部が光電変換器13でモニタ
ーされる。したがって、これら13〜19は光・電気負帰還
ループを構成し、レーザーダイオード19の光出力を基準
信号電圧Voに比例するように制御する。
本レーザーダイオード駆動装置では電流増幅器16は一
般的に複数段の電流増幅素子により構成されるが、周波
数の高い成分に対して電流増幅素子の段数増加に従って
位相遅れ量が増大する。通常、電流増幅器16の電流増幅
素子はこの段数増加による位相遅れ量の増大と，光・電
気負帰還ループのオープンループゲインを大きくする目
的で２段程度に設定される。しかしながら、この場合で
も高速動作させるためには電流増幅器16の電流増幅素子
の段数増加による位相遅れ量が問題となるが、本レーザ
ーダイオード駆動装置では位相進み回路17を使用したこ
とによりその位相遅れを減少させることができ、光・電
気負帰還ループの高速動作が可能となる。
般的に複数段の電流増幅素子により構成されるが、周波
数の高い成分に対して電流増幅素子の段数増加に従って
位相遅れ量が増大する。通常、電流増幅器16の電流増幅
素子はこの段数増加による位相遅れ量の増大と，光・電
気負帰還ループのオープンループゲインを大きくする目
的で２段程度に設定される。しかしながら、この場合で
も高速動作させるためには電流増幅器16の電流増幅素子
の段数増加による位相遅れ量が問題となるが、本レーザ
ーダイオード駆動装置では位相進み回路17を使用したこ
とによりその位相遅れを減少させることができ、光・電
気負帰還ループの高速動作が可能となる。
第３図は本発明の一実施例を示す。
フォトダイオード21は被駆動レーザーダイオード22の
光出力の一部をモニターし、レーザーダイオード22の光
出力に比例する光起電流Isを発生する。この光起電流Is
は抵抗Ｒ及びコンデンサＣに流れ、コンデンサＣを流れ
る電流I1はインピーダンス変換器23に入力される。この
インピーダンス変換器23は入力インピーダンスが小さく
て出力インピーダンスが大きく、入力電流I1と出力電流
I3が等しい。抵抗Ｒを流れる電流I2は抵抗Ｒにより電圧
V1に変換され、電圧・電流変換器24により電流I4に変換
されて電流加算器25によりインピーダンス変換器23の出
力電流I3と加算される。電圧・電流変換器24は出力電流
I3が抵抗Ｒを流れる電流I2と等しいなるように設定さ
れ、電流加算器25の出力電流I5（＝I3＋I4＝I1＋I2）が
光起電流Isと等しくなる。一方、差動増幅器26は基準信
号電圧Vrと抵抗Ｒの両端間電圧V1との差分を増幅し、こ
の差動増幅器26の出力電圧V2は電圧・電流変換器27によ
り電流I7に変換され、この電流I7は差動増幅器26の出力
電圧V2に比例した電流であって電流加算器28により電流
加算器25の出力電流I5と加算される。電流増幅器29は直
流を含む広帯域の電流増幅器であり、電流加算器28の出
力電流I6を増幅してレーザーダイオード22に駆動電流If
として供給する。したがって、レーザーダイオード22、
フォトダイオード21、抵抗Ｒ、コンデンサＣ、インピー
ダンス変換器23、電圧・電流変換器24、電流加算器25,2
8、電流増幅器29は第１の広帯域光・電気負帰還ループ
を構成し、レーザーダイオード22の光出力を電圧・電流
変換器27からの基準信号電流I7に比例するように制御す
る。また差動増幅器26及び電圧・電流変換器27は光起電
流Isの低周波成分に比例した電圧V1が基準信号電圧Vrに
等しくなるように上記基準信号電流I7を制御する第２の
低周波域光・電気負帰還ループを構成している。
光出力の一部をモニターし、レーザーダイオード22の光
出力に比例する光起電流Isを発生する。この光起電流Is
は抵抗Ｒ及びコンデンサＣに流れ、コンデンサＣを流れ
る電流I1はインピーダンス変換器23に入力される。この
インピーダンス変換器23は入力インピーダンスが小さく
て出力インピーダンスが大きく、入力電流I1と出力電流
I3が等しい。抵抗Ｒを流れる電流I2は抵抗Ｒにより電圧
V1に変換され、電圧・電流変換器24により電流I4に変換
されて電流加算器25によりインピーダンス変換器23の出
力電流I3と加算される。電圧・電流変換器24は出力電流
I3が抵抗Ｒを流れる電流I2と等しいなるように設定さ
れ、電流加算器25の出力電流I5（＝I3＋I4＝I1＋I2）が
光起電流Isと等しくなる。一方、差動増幅器26は基準信
号電圧Vrと抵抗Ｒの両端間電圧V1との差分を増幅し、こ
の差動増幅器26の出力電圧V2は電圧・電流変換器27によ
り電流I7に変換され、この電流I7は差動増幅器26の出力
電圧V2に比例した電流であって電流加算器28により電流
加算器25の出力電流I5と加算される。電流増幅器29は直
流を含む広帯域の電流増幅器であり、電流加算器28の出
力電流I6を増幅してレーザーダイオード22に駆動電流If
として供給する。したがって、レーザーダイオード22、
フォトダイオード21、抵抗Ｒ、コンデンサＣ、インピー
ダンス変換器23、電圧・電流変換器24、電流加算器25,2
8、電流増幅器29は第１の広帯域光・電気負帰還ループ
を構成し、レーザーダイオード22の光出力を電圧・電流
変換器27からの基準信号電流I7に比例するように制御す
る。また差動増幅器26及び電圧・電流変換器27は光起電
流Isの低周波成分に比例した電圧V1が基準信号電圧Vrに
等しくなるように上記基準信号電流I7を制御する第２の
低周波域光・電気負帰還ループを構成している。
この実施例によれば本発明の発明者が提案した上記レ
ーザーダイオード駆動装置と同様な光電変換器を用い、
第１の広帯域光・電気負帰還ループ及び第２の低周波域
光・電気負帰還ループによりレーザーダイオード22の順
方向電流を制御しているので、温度変動のような直流成
分のドリフトに対して安定であり、かつ高速動作が可能
である。すなわち、光・電気負帰還ループの制御速度を
高速化するためのボトルネックは受光素子（フォトダイ
オード21）の接合容量にあり、レーザーダイオード22の
光出力を高速検出のために高周波域成分専用の検出器
（フォトダイオード21、コンデンサＣ、インピーダンス
変換器23）を用い、また、高いDCゲインでレーザーダイ
オード22の光出力を検出可能とするために低周波域の検
出器（フォトダイオード21、抵抗Ｒ、電圧・電流変換器
24）を用い、上記両検出器からの高周波成分と低周波成
分により高速で動作する第１の光・電気負帰還ループと
DCゲインが高い第２の光・電気負帰還ループとでDCゲイ
ンから高周波域にわたり動作する光・電気負帰還ループ
を実現することができる。
ーザーダイオード駆動装置と同様な光電変換器を用い、
第１の広帯域光・電気負帰還ループ及び第２の低周波域
光・電気負帰還ループによりレーザーダイオード22の順
方向電流を制御しているので、温度変動のような直流成
分のドリフトに対して安定であり、かつ高速動作が可能
である。すなわち、光・電気負帰還ループの制御速度を
高速化するためのボトルネックは受光素子（フォトダイ
オード21）の接合容量にあり、レーザーダイオード22の
光出力を高速検出のために高周波域成分専用の検出器
（フォトダイオード21、コンデンサＣ、インピーダンス
変換器23）を用い、また、高いDCゲインでレーザーダイ
オード22の光出力を検出可能とするために低周波域の検
出器（フォトダイオード21、抵抗Ｒ、電圧・電流変換器
24）を用い、上記両検出器からの高周波成分と低周波成
分により高速で動作する第１の光・電気負帰還ループと
DCゲインが高い第２の光・電気負帰還ループとでDCゲイ
ンから高周波域にわたり動作する光・電気負帰還ループ
を実現することができる。
上記差動増幅器26は例えば第４図に示すような演算増
幅器30,コンデンサ31,32、抵抗33,34からなる差動増幅
器が用いられ、その周波数対電圧ゲイン，位相特性は第
５図に示すようになる。
幅器30,コンデンサ31,32、抵抗33,34からなる差動増幅
器が用いられ、その周波数対電圧ゲイン，位相特性は第
５図に示すようになる。
また上記第１の広帯域光・電気負帰還ループは例えば
第６図に示すような光・電気負帰還ループが用いられ
る。トランジスタ35、抵抗36及び電圧源37はインピーダ
ンス変換器23を構成し、演算増幅器38、トランジスタ3
9、電圧源40及び抵抗41〜43は電圧・電流変換器24を構
成し、トランジスタ44〜47、電流源48,49、コンデンサ5
0、抵抗51,52、電圧源53は電流加算器25,28及び電流増
幅器29を構成している。
第６図に示すような光・電気負帰還ループが用いられ
る。トランジスタ35、抵抗36及び電圧源37はインピーダ
ンス変換器23を構成し、演算増幅器38、トランジスタ3
9、電圧源40及び抵抗41〜43は電圧・電流変換器24を構
成し、トランジスタ44〜47、電流源48,49、コンデンサ5
0、抵抗51,52、電圧源53は電流加算器25,28及び電流増
幅器29を構成している。
以上のように本発明によれば、被駆動レーザーダイオ
ードの光出力に比例する光起電流を高周波成分と低周波
成分とに分離して検出し、この高周波成分と低周波成分
との和の信号と基準信号電流とが等しくなるように前記
被駆動レーザーダイオードの順方向電流を制御する第１
の光・電気負帰還ループと、前記低周波成分に比例した
電圧が基準信号電圧に等しくなるように前記基準信号電
流を制御する第２の光・電気負帰還ループとを備えたの
で、温度変化のような低周波に対して安定であり、かつ
高速動作が可能となる。すなわち、被駆動レーザーダイ
オードの光出力を高速検出ために高周波域成分専用の検
出器を用い、また高いDCゲインで被駆動レーザーダイオ
ードの光出力を検出可能とするために低周波域の検出器
を用い、上記両検出器からの高周波成分と低周波成分に
より高速で動作する第１の光・電気負帰還ループとDCゲ
インが高い第２の光・電気負帰還ループとでDCゲインか
ら高周波域にわたり動作する光・電気負帰還ループを実
現することができる。
ードの光出力に比例する光起電流を高周波成分と低周波
成分とに分離して検出し、この高周波成分と低周波成分
との和の信号と基準信号電流とが等しくなるように前記
被駆動レーザーダイオードの順方向電流を制御する第１
の光・電気負帰還ループと、前記低周波成分に比例した
電圧が基準信号電圧に等しくなるように前記基準信号電
流を制御する第２の光・電気負帰還ループとを備えたの
で、温度変化のような低周波に対して安定であり、かつ
高速動作が可能となる。すなわち、被駆動レーザーダイ
オードの光出力を高速検出ために高周波域成分専用の検
出器を用い、また高いDCゲインで被駆動レーザーダイオ
ードの光出力を検出可能とするために低周波域の検出器
を用い、上記両検出器からの高周波成分と低周波成分に
より高速で動作する第１の光・電気負帰還ループとDCゲ
インが高い第２の光・電気負帰還ループとでDCゲインか
ら高周波域にわたり動作する光・電気負帰還ループを実
現することができる。
第１図は本発明の発明者が提案したレーザーダイオード
駆動装置の一例を示すブロック図、第２図は同レーザー
ダイオード駆動装置の光電変換器を示す回路図、第３図
は本発明の一実施例を示すブロック図、第４図は同実施
例の差動増幅器を示す回路図、第５図は同差動増幅器の
周波数対電圧，位相ゲイン特性を示す特性図、第６図は
同実施例の第１の広帯域光・電気負帰還ループを示す回
路図、第７図はレーザーダイオードの電流・光出力特性
を示す特性図、第８図及び第９図は従来のレーザーダイ
オード駆動装置における光電変換器の各例を示す回路
図、第10図は従来のレーザーダイオード駆動装置の例を
示す回路図である。 13……光電変換器、14,15,24,27……電圧・電流変換
器、16,29……電流増幅器、17……位相進み回路、18,23
……インピーダンス変換器、19,22……レーザーダイオ
ード、21……フォトダイオード、Ｒ……抵抗、Ｃ……コ
ンデンサ、25,26……電流加算器、26……差動増幅器。
駆動装置の一例を示すブロック図、第２図は同レーザー
ダイオード駆動装置の光電変換器を示す回路図、第３図
は本発明の一実施例を示すブロック図、第４図は同実施
例の差動増幅器を示す回路図、第５図は同差動増幅器の
周波数対電圧，位相ゲイン特性を示す特性図、第６図は
同実施例の第１の広帯域光・電気負帰還ループを示す回
路図、第７図はレーザーダイオードの電流・光出力特性
を示す特性図、第８図及び第９図は従来のレーザーダイ
オード駆動装置における光電変換器の各例を示す回路
図、第10図は従来のレーザーダイオード駆動装置の例を
示す回路図である。 13……光電変換器、14,15,24,27……電圧・電流変換
器、16,29……電流増幅器、17……位相進み回路、18,23
……インピーダンス変換器、19,22……レーザーダイオ
ード、21……フォトダイオード、Ｒ……抵抗、Ｃ……コ
ンデンサ、25,26……電流加算器、26……差動増幅器。
Claims (1)
- 【請求項１】被駆動レーザーダイオードの光出力に比例
する光起電流を高周波成分と低周波成分とに分離して検
出し、この高周波成分と低周波成分との和の信号と基準
信号電流とが等しくなるように前記被駆動レーザーダイ
オードの順方向電流を制御する第１の光・電気負帰還ル
ープと、前記低周波成分に比例した電圧が基準信号電圧
に等しくなるように前記基準信号電流を制御する第２の
光・電気負帰還ループとを備えたことを特徴とするレー
ザダイオード駆動装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024923A JP2825833B2 (ja) | 1988-12-05 | 1989-02-03 | レーザーダイオード駆動装置 |
| DE3940205A DE3940205B4 (de) | 1988-12-05 | 1989-12-05 | Halbleiterlaser-Steuereinrichtung |
| US07/446,583 US5036519A (en) | 1988-12-05 | 1989-12-05 | Semiconductor laser controller |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-307543 | 1988-12-05 | ||
| JP30754388 | 1988-12-05 | ||
| JP1024923A JP2825833B2 (ja) | 1988-12-05 | 1989-02-03 | レーザーダイオード駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02263487A JPH02263487A (ja) | 1990-10-26 |
| JP2825833B2 true JP2825833B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=17970361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1024923A Expired - Fee Related JP2825833B2 (ja) | 1988-12-05 | 1989-02-03 | レーザーダイオード駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2825833B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4655457B2 (ja) * | 2003-08-08 | 2011-03-23 | 富士ゼロックス株式会社 | 光量制御装置及びこれを用いた画像形成装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59159581A (ja) * | 1983-03-01 | 1984-09-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ駆動回路 |
| JPS6287946A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ヘテロダイン検波装置 |
| JPS62106684A (ja) * | 1985-11-05 | 1987-05-18 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザの光出力安定化方式 |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1024923A patent/JP2825833B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02263487A (ja) | 1990-10-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |