JP3318118B2 - 半導体レーザ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザプリンタ，デジタ
ル複写機，光ディスク装置，光通信装置などの光源とし
て用いられる半導体レーザの光出力を制御する半導体レ
ーザ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザは、極めて小型であって、
かつ、駆動電流により高速に直接変調を行うことができ
るので、近年、レーザプリンタ，光ディスク装置，デジ
タル複写機等の光源として広く使用されている。しか
し、半導体レーザの駆動電流と光出力との関係は、温度
により著しく変化するので、半導体レーザの光強度を所
望の値に設定しようとする場合に問題となる。この問題
を解決して半導体レーザの利点を活かすために、従来様
々なＡＰＣ（Ａutomatic Ｐower Ｃontrol）回路が提案
されている。このＡＰＣ回路は大きく次の３つの方式に
分類できる。 （１）半導体レーザの光出力を受光素子によりモニタ
し、この受光素子に発生する半導体レーザの光出力に比
例する受光電流を制御する光電気負帰還ループにより半
導体レーザの光出力を所望の値に制御する方式。 （２）パワー設定期間内には半導体レーザの光出力を受
光素子によりモニタし、この受光素子に発生する受光電
流（半導体レーザの光出力に比例する）に比例する信号
と、発光指令信号とが等しくなるように半導体レーザの
順方向電流を制御し、パワー設定期間外にはパワー設定
期間で設定した半導体レーザの順方向電流の値を保持す
ることにより半導体レーザの光出力を所望の値に制御す
るとともに、パワー設定期間外にはパワー設定期間で設
定した半導体レーザの順方向電流を情報に基づいて変調
することにより半導体レーザの光出力に情報を載せる方
式。 （３）半導体レーザの温度を測定し、その測定した温度
信号によって半導体レーザの順方向電流を制御したり、
または半導体レーザの温度を一定とするように制御した
りして半導体レーザの光出力を所望の値に制御する方
式。

【０００３】半導体レーザの光出力を所望の値とするた
めには、（１）の方式が望ましいが、受光素子の動作速
度、光電気負帰還ループを構成している増幅素子の動作
速度等の限界により制御速度に限界が生ずる。例えば、
この制御速度の目安として光電気負帰還ループの開ルー
プでの交叉周波数を考慮した場合、この交叉周波数をｆ
_０としたとき、半導体レーザの光出力のステップ応答特
性は次のように近似できる。

【０００４】 Ｐout＝Ｐ_０｛１−exp(−２πｆ_０ｔ)｝ Ｐout：半導体レーザの光出力 Ｐ_０：半導体レーザの設定された光速度 ｔ：時間 半導体レーザの多くの使用目的では、半導体レーザの光
出力を変化させた直後から、設定された時間τ_０が経過
するまでの全光量（光出力の積分値∫Ｐout）は、所定
の値となることが必要とされ、以下のような式となる。

【０００５】 ∫Ｐout＝Ｐ_０・ｔ_０｛１−［１−exp(−２πｆ_０τ_０)］／２πｆ_０τ_０｝ 仮に、τ_０＝５０ｎＳ、誤差の許容範囲を０．４％とし
た場合、ｆ_０＞８００ＭＨＺとしなければならず、これ
は極めて困難である。

【０００６】また、（２）の方式では、（１）の方式の
上記問題は発生せず、半導体レーザを高速に変調するこ
とが可能であるので、多く使用されている。しかしなが
ら、この（２）の方式では、半導体レーザの光出力を常
時制御しているわけではないので、外乱等により容易に
半導体レーザの光量変動が生ずる。外乱としては例えば
半導体レーザのドウループ特性があり、半導体レーザの
光量はこのドウループ特性により容易に数％程度の誤差
が生じてしまう。

【０００７】半導体レーザのドウループ特性を抑制する
試みとして、半導体レーザの熱時定数に半導体レーザ駆
動電流の周波数特性を合わせ補償する方法などが提案さ
れているが、半導体レーザの熱時定数は、各半導体レー
ザ毎にバラツキがあり、半導体レーザの周囲環境により
異なる等の問題がある。また、その他に、光ディスク装
置などにおいて問題とされる半導体レーザの戻り光の影
響による光量変動などの問題がある。

【０００８】これらの点を解決するために、例えば、特
開平２ー２０５０８６号公報記載の半導体レーザ制御装
置が提案されている。この半導体レーザ制御装置では、
半導体レーザの光出力を受光素子によりモニタし、その
出力と発光指令信号とが等しくなるように、常時半導体
レーザの順方向電流を制御する光電気負帰還ループと、
発光指令信号を半導体レーザの順方向電流に変換する変
換手段とを有し、前記光電気負帰還ループの制御電流と
前記変換手段により生成された電流の和または差の電流
によって半導体レーザの光出力を制御するものであり、
前記変換手段を付加したことにより前記光電気負帰還ル
ープの制御電流の制御量を低減し、半導体レーザの高速
変調を可能にしている。

【０００９】この半導体レーザ制御装置では、図１３に
示すように発光指令信号は比較増幅器１及び電流変換器
２に入力され、被駆動半導体レーザ３の光出力の一部が
受光素子４によりモニタされる。比較増幅器１、半導体
レーザ３、受光素子４は光電気負帰還ループを形成し、
比較増幅器１は受光素子４に誘起された，半導体レーザ
３の光出力に比例する光起電流に比例する受光信号と発
光指令信号とを比較してその結果により半導体レーザ３
の順方向電流を受光信号と発光指令信号とが等しくなる
ように制御する。

【００１０】また、電流変換器２は前記受光信号と発光
指令信号とが等しくなるように発光指令信号に従って予
め設定された電流を出力する。この電流変換器２の出力
電流と比較増幅器１より出力される制御電流との和また
は差の電流が半導体レーザ３の順方向電流となる。この
半導体レーザ制御装置では、比較増幅器１及び電流変換
器２はそれぞれ直接半導体レーザ３を駆動するので、〜
１００ｍＡ程度の電流駆動能力を持つ出力回路がそれぞ
れ必要であった。

【００１１】図１４は図１３をより詳細に書き直したも
のであり、比較増幅器１は受光素子４から出力される受
光信号と発光指令信号とを比較する比較増幅部５と、こ
の比較増幅部５の出力を増幅する電流増幅部６とに分割
され、また、電流変換器２は発光指令信号に比例した信
号を出力する電流変換部７と、その出力を増幅する電流
増幅部８とに分割される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記図１４に示すよう
な半導体レーザ制御装置では、電流増幅部６，８は大電
流を出力する駆動能力が必要であるので、サイズの大き
なトランジスタを用いて構成する必要があり、ＩＣ化の
際の低消費電流化やチップサイズの低減については不十
分であった。

【００１３】本発明は、ＩＣ化の際の低消費電流化やチ
ップサイズの低減を可能とし、かつ、高速な半導体レー
ザ出力制御を可能とした半導体レーザ制御装置を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、被駆動半導体レーザの光出
力の一部を受光部によりモニタして該半導体レーザの出
力強度に比例するモニタ信号を得、このモニタ信号と発
光指令信号とが等しくなるように前記半導体レーザの順
方向電流を制御する半導体レーザ制御装置において、前
記発光指令信号に比例した電流によりエミッタ電流が変
化する第１のトランジスタと、この第１のトランジスタ
のコレクタに接続された第１の抵抗と、この第１の抵抗
にベースが接続された第２のトランジスタと、この第２
のトランジスタのエミッタに一端が接続された第２の抵
抗と、前記発光指令信号と前記モニタ信号との差電流を
増幅する誤差増幅器と、この誤差増幅器の出力側がベー
スに接続された第３のトランジスタと、この第３のトラ
ンジスタのエミッタに一端が接続された第３の抵抗と、
この第３の抵抗の他端にコレクタとベースが接続された
第４のトランジスタと、この第４のトランジスタのエミ
ッタに一端が接続された第４の抵抗と、前記第４のトラ
ンジスタのベースにベースが接続された第５のトランジ
スタと、この第５のトランジスタのエミッタに一端が接
続された第５の抵抗と、前記第２の抵抗の他端と前記第
５のトランジスタのコレクタとに入力側が接続された電
流増幅器とを備え、この電流増幅器の出力電流により前
記半導体レーザを制御するものである。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
導体レーザ制御装置において、前記第２の抵抗、前記第
３の抵抗、前記第４の抵抗及び前記第５の抵抗とそれぞ
れ並列に第１のキャパシタンス、第２のキャパシタン
ス、第３のキャパシタンス及び第４のキャパシタンスを
接続したものである。

【００１６】請求項３記載の発明は、被駆動半導体レー
ザの光出力の一部を受光部によりモニタして該半導体レ
ーザの出力強度に比例するモニタ信号を得、このモニタ
信号と発光指令信号とが等しくなるように前記半導体レ
ーザの順方向電流を制御する半導体レーザ制御装置にお
いて、前記発光指令信号に比例した電流によりエミッタ
電流が変化する第１のトランジスタと、この第１のトラ
ンジスタのコレクタに接続された第１の抵抗と、この第
１の抵抗にベースが接続された第２のトランジスタと、
この第２のトランジスタのエミッタに一端が接続された
第６の抵抗と、この第６の抵抗と並列に接続された第５
のキャパシタンスと、前記第６の抵抗の他端に一端が接
続された第７の抵抗と、この第７の抵抗と並列に接続さ
れた第６のキャパシタンスと、前記発光指令信号と前記
モニタ信号との差電流を増幅する誤差増幅器と、この誤
差増幅器の出力側がベースに接続された第３のトランジ
スタと、この第３のトランジスタのエミッタに一端が接
続され前記第６の抵抗と抵抗値が等しい第３の抵抗と、
この第３の抵抗と並列に接続され前記第５のキャパシタ
ンスと容量が等しい第２のキャパシタンスと、前記第３
の抵抗の他端にコレクタとベースが接続された第４のト
ランジスタと、この第４のトランジスタのエミッタに一
端が接続され前記第７の抵抗と抵抗値が等しい第４の抵
抗と、この第４の抵抗に並列に接続され前記第６のキャ
パシタンスと容量が等しい第３のキャパシタンスと、前
記第４のトランジスタのベースにベースが接続された第
５のトランジスタと、この第５のトランジスタのエミッ
タに一端が接続された第５の抵抗と、この第５の抵抗に
並列に接続された第４のキャパシタンスと、前記第７の
抵抗の他端と前記第５のトランジスタのコレクタとに入
力側が接続された電流増幅器とを備え、この電流増幅器
の出力電流により前記半導体レーザを制御するものであ
る。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項２記載の半
導体レーザ制御装置において、前記第２の抵抗の抵抗値
と前記第１のキャパシタンスの容量とを掛けた値を、前
記電流増幅器の入力インピーダンスの抵抗分とキャパシ
タンス分とを掛けた値に等しく、もしくはほぼ等しくな
るようにしたものである。

【００１８】請求項５記載の発明は、被駆動半導体レー
ザの光出力の一部を受光部によりモニタして該半導体レ
ーザの出力強度に比例するモニタ信号を得、このモニタ
信号と発光指令信号とが等しくなるように前記半導体レ
ーザの順方向電流を制御する半導体レーザ制御装置にお
いて、前記発光指令信号と前記モニタ信号との差電流を
増幅する誤差増幅器と、前記発光指令信号に比例した電
流を出力する電流駆動部と、この電流駆動部の出力信号
の前記発光指令信号に比例した値からの差分信号を発生
させる補償器と、前記誤差増幅器の出力と前記電流駆動
部の出力と前記補償器の出力とを加算した信号を増幅す
る電流増幅器とを備え、この電流増幅器の出力電流によ
り前記半導体レーザを制御するものである。

【００１９】請求項６記載の発明は、請求項５記載の半
導体レーザ制御装置において、前記補償器を、前記発光
指令信号を定数倍させる第１の手段と、この第１の手段
で前記発光指令信号を定数倍させた信号の微分波形信号
を生成させる第２の手段とにより構成したものである。

【００２０】請求項７記載の発明は、被駆動半導体レー
ザの光出力の一部を受光部によりモニタして該半導体レ
ーザの出力強度に比例するモニタ信号を得、このモニタ
信号と発光指令信号とが等しくなるように前記半導体レ
ーザの順方向電流を制御する半導体レーザ制御装置にお
いて、前記発光指令信号と前記モニタ信号との差電流を
増幅する誤差増幅器と、前記発光指令信号を（１＋２／
Ｋ）倍する第３の手段と、この第３の手段の出力を入力
信号として前記発光指令信号に比例した電流を出力する
電流駆動部と、前記発光指令信号を１／Ｋ倍する第４の
手段，この第４の手段の出力の積分波形信号を生成する
第５の手段，この第５の手段の出力と前記第４の手段の
出力とを加算する第６の手段により構成され前記電流駆
動部の出力信号の前記発光指令信号に比例した値からの
差分信号を発生させる補償器と、前記電流駆動部の出力
から前記第６の手段の出力を減算する第７の手段と、こ
の第７の手段の出力と前記誤差増幅器の出力とを加算し
た信号を増幅する電流増幅器とを備え、この電流増幅器
の出力電流により前記半導体レーザを制御するものであ
る。

【００２１】

【作用】請求項１記載の発明では、被駆動半導体レーザ
の光出力の一部が受光部によりモニタされて該半導体レ
ーザの出力強度に比例するモニタ信号が得られる。発光
指令信号に比例した電流により第１のトランジスタのエ
ミッタ電流が変化して第１の抵抗の端子間電圧が変化
し、第２のトランジスタにより第１の抵抗の端子間電圧
に応じた出力が電流増幅器に入力される。また、誤差増
幅器は発光指令信号とモニタ信号との差電流を増幅し、
この誤差増幅器の出力が第３のトランジスタと、第４の
トランジスタ，第５のトランジスタ及び第４の抵抗，第
５の抵抗により構成されるカレントミラー回路とを介し
て電流増幅器に入力される。半導体レーザは電流増幅器
の出力電流により制御される。

【００２２】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
半導体レーザ制御装置において、第２の抵抗、第３の抵
抗、第４の抵抗及び第５の抵抗とそれぞれ並列に第１の
キャパシタンス、第２のキャパシタンス、第３のキャパ
シタンス及び第４のキャパシタンスが接続されているこ
とにより、寄生容量の影響が改善されて高速動作が可能
となる。

【００２３】請求項３記載の発明では、被駆動半導体レ
ーザの光出力の一部が受光部によりモニタされて該半導
体レーザの出力強度に比例するモニタ信号が得られる。
発光指令信号に比例した電流により第１のトランジスタ
のエミッタ電流が変化して第１の抵抗の端子間電圧が変
化し、第２のトランジスタにより第１の抵抗の端子間電
圧に応じた出力が電流増幅器に入力される。また、誤差
増幅器は発光指令信号とモニタ信号との差電流を増幅
し、この誤差増幅器の出力が第３のトランジスタと、第
４のトランジスタ，第５のトランジスタ及び第４の抵
抗，第５の抵抗により構成されるカレントミラー回路と
を介して電流増幅器に入力される。半導体レーザは電流
増幅器の出力電流により制御される。また、第２のトラ
ンジスタのエミッタと第５のトランジスタのコレクタ及
び電流増幅器の入力側との間に、第６の抵抗及び第５の
キャパシタンスの並列回路と、第７の抵抗及び第６のキ
ャパシタンスの並列回路とが直列に接続され、第３の抵
抗及び第６の抵抗の抵抗値が等しくて第４の抵抗及び第
７の抵抗の抵抗値が等しく、第２のキャパシタンス及び
第５のキャパシタンスの容量が等しくて第３のキャパシ
タンス及び第６のキャパシタンスの容量が等しいことに
より、周波数特性が向上する。

【００２４】請求項４記載の発明では、請求項２記載の
半導体レーザ制御装置において、第２の抵抗の抵抗値と
第１のキャパシタンスの容量とを掛けた値を、電流増幅
器の入力インピーダンスの抵抗分とキャパシタンス分と
を掛けた値に等しく、もしくはほぼ等しくなるようにし
たことにより、電流駆動部の出力信号の発光指令信号に
比例した値からのずれがほとんどなくなる。

【００２５】請求項５記載の発明では、被駆動半導体レ
ーザの光出力の一部が受光部によりモニタされて該半導
体レーザの出力強度に比例するモニタ信号が得られ、誤
差増幅器が発光指令信号と前記モニタ信号との差電流を
増幅する。電流駆動部は発光指令信号に比例した電流を
出力し、補償器は電流駆動部の出力信号の発光指令信号
に比例した値からの差分信号を発生させる。電流増幅器
は誤差増幅器の出力と電流駆動部の出力と補償器の出力
とを加算した信号を増幅し、この電流増幅器の出力電流
により半導体レーザが制御される。

【００２６】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
半導体レーザ制御装置において、補償器は、発光指令信
号を第１の手段により定数倍し、第２の手段により第１
の手段で発光指令信号を定数倍させた信号の微分波形信
号を生成させる。

【００２７】請求項７記載の発明では、被駆動半導体レ
ーザの光出力の一部が受光部によりモニタされて該半導
体レーザの出力強度に比例するモニタ信号が得られ、誤
差増幅器が発光指令信号とモニタ信号との差電流を増幅
する。第３の手段は発光指令信号を（１＋２／Ｋ）倍し
て電流駆動部の入力信号とし、電流駆動部は発光指令信
号に比例した電流を出力する。補償器は、第４の手段に
より発光指令信号を１／Ｋ倍して第５の手段により第４
の手段の出力の積分波形信号を生成し、第６の手段によ
り第５の手段の出力と第４の手段の出力とを加算する。
第７の手段は電流駆動部の出力から第６の手段の出力を
減算し、電流増幅器が第７の手段の出力と誤差増幅器の
出力と電流駆動部の出力とを加算した信号を増幅し、こ
の電流増幅器の出力電流により半導体レーザが制御され
る。

【００２８】

【実施例】図１は本発明の実施例に対する比較例となる
半導体レーザ制御装置を示す。この半導体レーザ制御
装置では、被駆動半導体レーザ１１の光出力Ｐ_０の一
部は受光部１２により受光されてモニタされる。この受
光部１２は、フォトダイオードからなる受光素子により
構成され、半導体レーザ１１の光強度に比例した受光信
号（モニタ電流Ｉm）が誘起される。誤差増幅器１３は
発光指令信号Ｉsigとフォトダイオード１２からのモニ
タ電流Ｉmとの差電流（Ｉsig−Ｉm）を増幅する。この
誤差増幅器１３の出力電流ΔＩ_１は、誤差増幅器１３の
電流増幅率をＡ_１とすると、ΔＩ_１＝Ａ_１（Ｉsig−Ｉ
m）となる。この誤差増幅器１３の出力電流ΔＩ_１は電
流増幅器１４により増幅されて半導体レーザ１１に順方
向電流として供給される。電流増幅器１４の電流増幅率
はＡ_０とする。

【００２９】半導体レーザ１１、フォトダイオード１
２、誤差増幅器１３及び電流増幅器１４は光電気負帰還
ループを構成し、発光指令信号Ｉsigとモニタ電流Ｉmと
が等しくなるように半導体レーザ１１の順方向電流を制
御する。また、電流駆動部１５は発光指令信号Ｉsigに
比例した電流を電流増幅器１４を介して半導体レーザ１
１に順方向電流として供給する。

【００３０】ここで、電流駆動部１５の出力電流ΔＩ_２
はΔＩ_２＝κ・Ｉsigとなる。κは、比例定数であり、
予め設定しておく。誤差増幅器１３の出力電流ΔＩ_１と
電流駆動部１５の出力電流ΔＩ_２は、電流加算点ａで加
算されて電流増幅器１４に入力され、電流増幅器１４に
より半導体レーザ１１の順方向電流Ｉ_ＬＤに変換されて
半導体レーザ１１が制御される。半導体レーザ１１の順
方向電流Ｉ_ＬＤは次式のようになる。

【００３１】 Ｉ_ＬＤ＝Ａ_０・（ΔＩ_１＋ΔＩ_２） ＝Ａ_０・（Ａ_１（Ｉsig−Ｉm）＋κ・Ｉsig）・・・（１） 一般に、半導体レーザ１１の光出力Ｐ_０は次のように近
似される。 Ｐ_０＝η・（Ｉ_ＬＤ−Ｉth） η：微分量子効率、Ｉth：半導体レーザ１１の閾値電流 また、モニタ電流Ｉmは、半導体レーザ１１とフォトダ
イオード１２との結合係数をα、フォトダイオード１２
の放射感度をＳとすると、次のように表わすことができ
る。

【００３２】 Ｉm＝αＳＰ_０ ＝αＳη・（Ｉ_ＬＤ−Ｉth） ＝αＳη・（Ａ_０・（ΔＩ_１＋ΔＩ_２）−Ｉth） よって、発光指令信号Ｉsigに比例した電流駆動部１５
の出力電流ΔＩ_２の大きさは、Ａ_０・ΔＩ_１＝Ｉthとし
た時、発光指令信号Ｉsigとモニタ電流Ｉmとが等しくな
るように予め比例定数κを半導体レーザ１１の光出力・
順方向電流特性、半導体レーザ１１とフォトダイオード
１２との結合係数及びフォトダイオード１２の光入力・
受光信号特性に基づいて設定しておけばよい（すなわ
ち、κ＝１／αＳηＡ_０としておけばよい）。

【００３３】この半導体レーザ制御装置では、誤差増
幅器１３の出力電流ΔＩ_１と電流駆動部１５の出力電流
ΔＩ_２を加算して電流増幅器１４により半導体レーザ１
１の順方向電流Ｉ_ＬＤに変換するので、誤差増幅器１３
の出力電流ΔＩ_１と電流駆動部１５の出力電流ΔＩ_２と
の和信号（ΔＩ_１＋ΔＩ_２）はＩ_ＬＤ／Ａ_０であればよ
いことになり、和信号（ΔＩ_１＋ΔＩ_２）の電流値は小
さくてもよい。よって、誤差増幅器１３及び電流駆動部
１５のそれぞれの出力部に別々の電流増幅器を設ける必
要がなくなり、誤差増幅器１３及び電流駆動部１５は半
導体レーザ１１を大電流で駆動するための電流増幅器を
共通化できるようになる。このため、ＩＣ化の際に消費
電流を低減でき、加えてトランジスタサイズの大きなト
ランジスタの数を減らすことができ、チップ面積を小さ
くできてチップサイズを低減できる。更に電流加算部分
がＩＣ内に組み込み易くなるので、寄生素子の影響が小
さくなり、高速な電流加算が可能となる。

【００３４】図２は半導体レーザ制御装置は、上記半
導体レーザ制御装置において、電流増幅器１４をトラ
ンジスタ１６及び抵抗１７により構成したものである。
半導体レーザ１１はトランジスタ１６のコレクタと直流
電源との間に接続され、トランジスタ１６のエミッタは
抵抗１７を介して接地される。

【００３５】誤差増幅器１３の出力電流ΔＩ_１と電流駆
動部１５の出力電流ΔＩ_２とが電流加算点ａで加算さ
れ、その加算した電流がトランジスタ１６のベースに印
加されて抵抗１７により半導体レーザ１１の順方向電流
に変換される。ここでは、トランジスタ１６及び抵抗１
７により構成される電流増幅器１４の電流増幅率Ａ_０は
Ａ_０〜ｈ_ｆｅ〜１００となっている。半導体レーザ制御
装置において、電流増幅器１４以外の部分は半導体レ
ーザ制御装置と同様である。この半導体レーザ制御装
置では、電流増幅器１４をトランジスタ１６及び抵抗
１７により構成したので、簡単な構成で半導体レーザ制
御装置と同様な効果が得られ、ＩＣ化してトランジス
タ１６及び抵抗１７を外付け部品にすると、ＩＣ内の消
費電流を低減できる。

【００３６】図３は本発明の第１実施例を示す。この第
１実施例は請求項１記載の発明を適用した半導体レーザ
制御装置の実施例である。受光部１２はフォトダイオー
ドからなる受光素子により構成され、このフォトダイオ
ード１２のカソードは電圧Ｖ_ＬＤの直流電源に接続され
る。フォトダイオード１２のアノードは誤差増幅器１３
の入力端子に接続され、フォトダイオード１２のアノー
ドと接地点との間に発光指令信号Ｉsigを発生する電流
源１８とキャパシタンス１９とが並列に接続される。

【００３７】誤差増幅器１３の出力端子はＮＰＮ形トラ
ンジスタ２０のベースに接続され、トランジスタ２０の
コレクタは電圧Ｖccの直流電源に接続される。トランジ
スタ２０のエミッタは抵抗２１を介してダイオード２２
のアノードに接続され、ダイオード２２のカソードはＮ
ＰＮ形トランジスタ２３のコレクタ及びベースとＮＰＮ
形トランジスタ２４のベースに接続される。トランジス
タ２３，２４のエミツタはそれぞれ抵抗２５，２６を介
して接地され、トランジスタ２３，２４及び抵抗２５，
２６はカレントミラー回路を構成する。

【００３８】ＮＰＮ形トランジスタ２７のベースは所定
の電圧Ｖ_４が図示しない回路により印加され、トランジ
スタ２７のコレクタは抵抗２８を介して電圧Ｖccの直流
電源に接続される。トランジスタ２７のエミッタは発光
指令信号Ｉsigに比例した電流Ｉsig_２を発生する電流源
２９を介して接地され、トランジスタ２７のエミッタと
ＮＰＮ形トランジスタ３０のコレクタとが接続される。
トランジスタ３０のベースには所定の電圧Ｖ_５が図示し
ない回路から印加され、トランジスタ３０のエミッタが
抵抗３１を介して接地される。

【００３９】トランジスタ２７のコレクタはＮＰＮ形ト
ランジスタ３２のベースに接続され、トランジスタ３２
のコレクタは電圧Ｖccの直流電源に接続される。トラン
ジスタ３２のエミツタは抵抗３３を介してトランジスタ
２４のコレクタ及びＮＰＮ形トランジスタ３４のベース
に接続され、トランジスタ３４のコレクタは電圧Ｖccの
直流電源に接続される。

【００４０】トランジスタ３４のエミッタは抵抗３５，
３６を直列に介して接地されるとともにＮＰＮ形トラン
ジスタ３７のベースに接続され、トランジスタ３７のエ
ミッタは抵抗３５，３６の接続点に接続される。トラン
ジスタ３７のコレクタは半導体レーザ１１のカソードに
接続され、半導体レーザ１１のアノードは電圧Ｖ_ＬＤの
直流電源に接続される。トランジスタ３４，３７及び抵
抗３５，３６は電流増幅器１４を構成する。

【００４１】次に、この第１実施例の動作を説明する。
電流源２９は発光指令信号Ｉsigに比例した電流Ｉsig_２
を発生し、この電流Ｉsig_２はＩsig_２＝−γκ・Ｉsig
となる。ここに、比例定数γκは前述の通り予め設定し
ておく。トランジスタ２７は電流Ｉsig_２によりエミッ
タ電流が変化し、抵抗２８の両端間に電圧Ｖ_２の変化Δ
Ｖ_２が発生する。このΔＶ_２は、抵抗２８の抵抗値をＲ
_５とすると、ΔＶ_２＝Ｒ_５・Ｉsig_２となる。

【００４２】一方、被駆動半導体レーザ１１の光出力Ｐ
_０の一部はフォトダイオード１２により受光されてモニ
タされ、半導体レーザ１１の光強度に比例した受光信号
（モニタ電流Ｉm）が誘起される。誤差増幅器１３の入
力インピーダンスはハイインピーダンスになっており、
電流源１８による発光指令信号Ｉsigとフォトダイオー
ド１２からのモニタ電流Ｉmとの差電流（Ｉsig−Ｉm）
がキャパシタンス１９で充放電されて電圧Ｖiが発生す
る。このＶiは誤差増幅器１３により増幅されてトラン
ジスタ２０のベースに印加される。

【００４３】誤差増幅器１３の出力信号ΔＶ_３は、キャ
パシタンス１９の容量をＣf、誤差増幅器１３の電圧増
幅率をＡとすると、 ΔＶ_３＝Ａ・Ｖi ＝−Ａ・（（Ｉsig−Ｉm）／ｊωＣf となる。トランジスタ２３，２４及び抵抗２５，２６は
カレントミラー回路を構成しており、ここで、説明を簡
単にするために抵抗２５の抵抗値Ｒ_３と抵抗２６の抵抗
値Ｒ_２とが等しく、トランジスタ２３，２４のサイズが
等しいとし、また、ダイオード２２はトランジスタ２
３，２４と同一のトランジスタで構成されて特性のバラ
ツキが一致しているとすると、トランジスタ２４のコレ
クタ電流Ｉは次式のようになる。

【００４４】 Ｉ＝（Ｖcc−Ｖ_３−３Ｖbe）／（Ｒ_３＋Ｒ_４） ここに、Ｖ_３はＶccと誤差増幅器１３の出力電圧との
差、Ｖbeは各トランジスタのベース・エミッタ間電圧、
Ｒ_４は抵抗２１の抵抗値である。よって、抵抗３３、ト
ランジスタ２４のコレクタ及びトランジスタ３４のベー
スが接続されている加算点ａの電位Ｖaは、抵抗３３の
抵抗値をＶ_１とすると、 Ｖa＝Ｖcc−Ｖ_２−Ｖbe−（Ｖcc−Ｖ_３−３Ｖbe）Ｒ_１／（Ｒ_３＋Ｒ_４） となり、Ｒ_１＝Ｒ_３＋Ｒ_４となるように抵抗２１，２
５，３３の抵抗値Ｒ_１，Ｒ_３，Ｒ_４を選ぶと、 Ｖa＝Ｖ_３−Ｖ_２＋２Ｖbe となり、電源電圧Ｖccの変動の影響がなくなる。

【００４５】この加算点ａは半導体レーザ制御装置の
電流加算点ａに相当し、本実施例では電流増幅器１４を
トランジスタ３４，３７及び抵抗３５，３６により構成
している。このため、抵抗３５，３６及びトランジスタ
３７のエミッタが接続された点ｂの電位Ｖbは、Ｖb＝Ｖ
_３−Ｖ_２となる。このＶbは、Ｖbeの項も相殺され、Ｖ
_３及びＶ_２のバイアス電圧を安定した基準電源から設定
しておくと、電源電圧Ｖccの変動及びＶbeの温度変化や
特性のバラツキによらない安定した電位が得られる。従
って、半導体レーザ１１には安定したオフセツト電流Ｉ
off（＝Ｖb／Ｒ_Ｅ、Ｒ_Ｅ：抵抗３６の抵抗値）が流れ
る。また、ａ点の電圧変化ΔＶaは、 ΔＶa＝−（ΔＶ_３−ΔＶ_２） となり、半導体レーザ１１を流れる制御電流Ｉ_ＬＤは次
のようになる。

【００４６】 Ｉ_ＬＤ＝−（ΔＶ_３−ΔＶ_２）／Ｒ_Ｅ ＝−（−Ａ・（Ｉsig−Ｉm）／ｊωＣf＋Ｒ_５・Ｉsig_２）／Ｒ_Ｅ ＝（Ａ・（Ｉsig−Ｉm）／ｊωＣf＋Ｒ_５・γκ・Ｉsig）／Ｒ_Ｅ よって、半導体レーザ１１の制御電流は半導体レーザ制
御装置のそれ（（１）式）と同様な形となり、半導体
レーザ制御装置と同様な構成を実現できて半導体レー
ザ制御装置と同様な効果が得られる。

【００４７】ここでは、電流増幅器１４をトランジスタ
３４，３７及び抵抗３５，３６により構成しているが、
電流増幅器１４を上記半導体レーザ制御装置のように
トランジスタ１６及び抵抗１７により構成する場合には
ダイオード２２を取り除けばよい。なお、電圧Ｖ_５をベ
ースに印加したトランジスタ３０及び抵抗３１はトラン
ジスタ２７に一定のエミッタ電流をオフセット電流とし
て流しておくためのものであり、Ｉsig_２が小さい場合
のリニアリティを改善する。このように、第１実施例で
は、簡単な構成で半導体レーザ制御装置と同様な効果
が得られ、かつ、電源電圧Ｖccの変動及びＶbeの温度変
化や特性のバラツキによらない安定した電流で半導体レ
ーザ１１を駆動できる。

【００４８】図４は本発明の第２実施例を示す。この第
２実施例は請求項２記載の発明を適用した半導体レーザ
制御装置の実施例である。第１実施例においては、抵抗
３３はトランジスタ２４のコレクタ容量等の寄生容量Ｃ
_Ｘとでローパスフィルタとなるので、高速化の妨げとな
る。この問題を改善するため、第２実施例は、上記第１
実施例において、抵抗３３と並列に容量Ｃ_１（≫Ｃ_Ｘ）
のキャパシタンス３８を接続したものであり、寄生容量
の影響を無視でき、高速動作が可能となる。また、第２
実施例では、同様に抵抗２６，２５，２１にそれぞれ並
列にキャパシタンス３９〜４１を接続して高速化を計っ
ている。なお、第２実施例の他の部分は第１実施例と同
様である。

【００４９】図５は本発明の第３実施例を示す。この第
３実施例は請求項３記載の発明を適用した半導体レーザ
制御装置の実施例である。第２実施例においては、抵抗
３３及びキャパシタンス３８を並列に接続した回路のイ
ンピーダンスをＺ_１、抵抗２６及びキャパシタンス３９
を並列に接続した回路のインピーダンスをＺ_２、抵抗２
５及びキャパシタンス４０を並列に接続した回路のイン
ピーダンスをＺ_３、抵抗２１及びキャパシタンス４１を
並列に接続した回路のインピーダンスをＺ_４とすると、
ａ点の電位Ｖaは次式のようになる。

【００５０】 Ｖa＝Ｖcc−Ｖ_２−Ｖbe−（Ｖcc−Ｖ_３−３Ｖbe）Ｚ_１／（Ｚ_３＋Ｚ_４） よって、周波数特性を向上させるためには、Ｚ_１＝Ｚ_３
＋Ｚ_４とすればよい。そこで、第３実施例は、第２実施
例において、抵抗３３及びキャパシタンス３８を並列に
接続した回路の代りに、抵抗３３及びキャパシタンス３
８を並列に接続した回路と，抵抗４２及びキャパシタン
ス４３を並列に接続した回路とを直列に接続したものを
用いるようにしたものであり、周波数特性を向上させる
ことができる。

【００５１】ここに、抵抗４２の抵抗値をＲ_８、キャパ
シタンス４３の容量をＣ_５とすると 、 Ｚ_１＝Ｒ_１／（１＋ｊωＲ_１Ｃ_１）＋Ｒ_８／（１＋ｊωＲ_８Ｃ_５） Ｚ_３＋Ｚ_４＝Ｒ_４／（１＋ｊωＲ_４Ｃ_４）＋Ｒ_３／（１＋ｊωＲ_３Ｃ_３） であるので、第３実施例ではＲ_１＝Ｒ_４、Ｃ_１＝Ｃ_４、
Ｒ_８＝Ｒ_３、Ｃ_５＝Ｃ_３とすることにより、Ｚ_１＝Ｚ_３
＋Ｚ_４を成立させている。なお、第３実施例の他の部分
は第２実施例と同様である。

【００５２】ところで、図４の第２実施例は、加算点ａ
を基準とした交流等価回路を図６に示すようにモデル化
することができる。図６において、抵抗３３、キャパシ
タンス３８、ａ点及びｃ点（トランジスタ３２のエミッ
タ、抵抗３３及びキャパシタンス３８が接続された点）
は図４と一致する。Ｒ_０は電流増幅器１４の入力インピ
ーダンスの抵抗分であり、Ｃ_０は電流増幅器１４の入力
インピーダンスのキャパシタンス分である。ここで、ｃ
点に印加される電圧信号をＶ_１、電流増幅器１４の入力
インピーダンスをＺ_０とすると、ａ点の電圧Ｖ_０は次式
となる。

【００５３】 Ｖ_０＝Ｖ_１・Ｚ_０／（Ｚ_０＋Ｚ_１） この式において、Ｚ_０／（Ｚ_０＋Ｚ_１）の項は、低周波
域ではＲ_０／（Ｒ_０＋Ｒ_１）、高周波域ではＣ_０／（Ｃ
_０＋Ｃ_１）と近似できる。Ｒ_０／（Ｒ_０＋Ｒ_１）≠Ｃ_０
／（Ｃ_０＋Ｃ_１）になると、ｃ点に電圧信号Ｖ_１として
矩形波を印加してもａ点の電圧Ｖ_０は完全な矩形波にな
らない。例えば、Ｒ_０／（Ｒ_０＋Ｒ_１）＞Ｃ_０／（Ｃ_０
＋Ｃ_１）の場合には、Ｖ_０は図７に示すような波形とな
り、Ｖ_０の所望値との差分Δ（網点部分）は次のように
表わせる。

【００５４】 Δ＝Δ_０・exp(−ｔ／τ_０)・Ｖ_１ Δ_０＝Ｒ_０／（Ｒ_０＋Ｒ_１）−Ｃ_０／（Ｃ_０＋Ｃ_１） τ_０：時定数 ｔ：時間 よって、このΔ_０が増大すると、立ち上がり時（ｔ＝０
の時）の電圧差分（１／Ｋ）Ｖ_０（＝Δ_０・Ｖ_１）は増
大し、所望の波形が得られなくなるという問題が生ず
る。

【００５５】そこで、本発明の第４実施例は、上記第２
実施例において、Ｒ_０／（Ｒ_０＋Ｒ_１）＝Ｃ_０／（Ｃ_０
＋Ｃ_１）となるように、つまり、Ｒ_０・Ｃ_０＝Ｒ_１・Ｃ
_１となるように、もしくはＲ_０／（Ｒ_０＋Ｒ_１）≒Ｃ_０
／（Ｃ_０＋Ｃ_１）となるように、つまり、Ｒ_０・Ｃ_０≒
Ｒ_１・Ｃ_１となるようにＲ_１及びＣ_１を決定したもので
あり、Ｖ_０の所望値との差分Δがほとんどなくなり、Ｖ
_０の発光指令信号に比例した値からのずれをほとんどな
くすことができる。

【００５６】また、上記Δを図６のａ点またはｃ点に加
えてΔの補償を行うと、つまり、入力信号の１／Ｋ倍の
振幅で時定数τ_０にて減少する補償信号によりΔの補償
を行うと、前述したＶ_０の発光指令信号に比例した値か
らのずれの問題を大幅に改善できる。図８はそのような
補償を行うための補償器を付加した本発明の第５実施例
を示す。この第５実施例は、請求項５記載の発明の実施
例であり、上記半導体レーザ制御装置に補償器４４を
付加したものである。

【００５７】補償器４４は補償信号として電流駆動部１
５の出力信号の発光指令信号に比例した値からの差分信
号を発光指令信号から求め、トランジスタ１６及び抵抗
１７からなる電流増幅器１４は誤差増幅器１３の出力と
電流駆動部１５の出力と補償器４４の出力とを加算点ｈ
で加算した信号を増幅して半導体レーザ１１を駆動す
る。従って、Ｖ_０の発光指令信号に比例した値からのず
れを補償することができる。

【００５８】図９は本発明の第６実施例の一部を示し、
図１０は第６実施例の各信号波形を示す。この第６実施
例は、請求項６記載の発明の実施例であり、上記第５実
施例において、補償器４４を、発光指令信号Ｖ_１を定数
（１／Ｋ）倍させる定数倍回路４５，４６と、この第１
の手段４５で発光指令信号Ｖ_１を定数倍させた信号の微
分波形信号を生成させる微分器４７とにより構成したも
のである。

【００５９】発光指令信号Ｖ_１は、定数倍回路４５によ
り定数（１／ｋ）倍されて微分器４７により微分され、
定数倍回路４６により定数（１／ｋ’）倍される。ここ
に、１／ｋ×１／ｋ’＝１／Ｋである。定数倍回路４６
からの補償信号Ｖeは、電流駆動部１５の出力と加算点
ｈで加算されて誤差増幅器１３の出力Ｖdと加算点ａで
加算された後に電流増幅器１４に入力される。なお、第
６実施例の他の部分は第５実施例と同様である。この第
６実施例では、補償器４４を定数倍回路４５，４６と微
分器４７とにより構成したので、簡単な構成で第５実施
例と同様な効果が得られる。なお、定数倍回路は２つの
定数倍回路４５，４６を組み合わせて構成したが、いず
れか一方の定数倍回路で入力信号を１／Ｋするようにし
てもよい。

【００６０】図１１は本発明の第７実施例の一部を示
し、図１２は第７実施例の各信号波形を示す。この第７
実施例は、請求項７記載の発明の実施例であり、上記第
５実施例において、補償器４４を定数倍回路４５，４６
及び積分器４８により構成し、かつ、定数倍回路４９を
設けたものである。発光指令信号Ｖ_１は定数倍回路４５
により定数（１／ｋ）倍されて積分器４８により積分さ
れ、積分器４８の出力信号Ｖe_１と定数倍回路４５の出
力信号Ｖe_２とが加算点ｆで加算されて定数倍回路４６
により定数（１／ｋ’）倍される。また、発光指令信号
Ｖ_１は定数倍回路４９により（１＋２／Ｋ）倍されて電
流駆動部１５により発光指令信号に比例した電流を出力
し、定数倍回路４６からの補償信号Ｖeは減算点ｇで電
流駆動部１５の出力Ｖdから減算されて誤差増幅器１３
の出力と加算点ａで加算された後に電流増幅器１４に入
力される。第７実施例の他の部分は第５実施例と同様で
ある。

【００６１】この第７実施例では、補償器４４を定数倍
回路４５，４６及び積分器４８により構成し、かつ、定
数倍回路４９を設けたので、積分波形信号Ｖe_１をもと
に生成された補償信号が高周波成分を含まず、補償器の
設計が容易になる。なお、定数倍回路は２つの定数倍回
路４５，４６を組み合わせて構成したが、いずれか一方
の定数倍回路で入力信号を１／Ｋするようにしてもよ
い。また、補償信号は発光指令信号Ｖ_１を１／Ｋ倍した
積分波形信号のみとし、発光指令信号Ｖ_１を定数倍回路
４９により定数（１＋１／Ｋ）倍して補償信号を減算点
ｇで電流駆動部１５の出力から減算するようにしても同
様な補償を行うことができる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、被駆動半導体レーザの光出力の一部を受光部により
モニタして該半導体レーザの出力強度に比例するモニタ
信号を得、このモニタ信号と発光指令信号とが等しくな
るように前記半導体レーザの順方向電流を制御する半導
体レーザ制御装置において、前記発光指令信号に比例し
た電流によりエミッタ電流が変化する第１のトランジス
タと、この第１のトランジスタのコレクタに接続された
第１の抵抗と、この第１の抵抗にベースが接続された第
２のトランジスタと、この第２のトランジスタのエミッ
タに一端が接続された第２の抵抗と、前記発光指令信号
と前記モニタ信号との差電流を増幅する誤差増幅器と、
この誤差増幅器の出力側がベースに接続された第３のト
ランジスタと、この第３のトランジスタのエミッタに一
端が接続された第３の抵抗と、この第３の抵抗の他端に
コレクタとベースが接続された第４のトランジスタと、
この第４のトランジスタのエミッタに一端が接続された
第４の抵抗と、前記第４のトランジスタのベースにベー
スが接続された第５のトランジスタと、この第５のトラ
ンジスタのエミッタに一端が接続された第５の抵抗と、
前記第２の抵抗の他端と前記第５のトランジスタのコレ
クタとに入力側が接続された電流増幅器とを備え、この
電流増幅器の出力電流により前記半導体レーザを制御す
るので、簡単な構成で請求項１記載の発明と同様な効果
が得られ、かつ、電源電圧の変動及びトランジスタのベ
ース・エミッタ間電圧の温度変化や特性のバラツキによ
らない安定した電流で半導体レーザを駆動できる。

【００６３】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の半導体レーザ制御装置において、前記第２の抵抗、
前記第３の抵抗、前記第４の抵抗及び前記第５の抵抗と
それぞれ並列に第１のキャパシタンス、第２のキャパシ
タンス、第３のキャパシタンス及び第４のキャパシタン
スを接続したので、寄生容量の影響を無視でき、高速な
半導体レーザ制御が可能となる。

【００６４】請求項３記載の発明によれば、被駆動半導
体レーザの光出力の一部を受光部によりモニタして該半
導体レーザの出力強度に比例するモニタ信号を得、この
モニタ信号と発光指令信号とが等しくなるように前記半
導体レーザの順方向電流を制御する半導体レーザ制御装
置において、前記発光指令信号に比例した電流によりエ
ミッタ電流が変化する第１のトランジスタと、この第１
のトランジスタのコレクタに接続された第１の抵抗と、
この第１の抵抗にベースが接続された第２のトランジス
タと、この第２のトランジスタのエミッタに一端が接続
された第６の抵抗と、この第６の抵抗と並列に接続され
た第５のキャパシタンスと、前記第６の抵抗の他端に一
端が接続された第７の抵抗と、この第７の抵抗と並列に
接続された第６のキャパシタンスと、前記発光指令信号
と前記モニタ信号との差電流を増幅する誤差増幅器と、
この誤差増幅器の出力側がベースに接続された第３のト
ランジスタと、この第３のトランジスタのエミッタに一
端が接続され前記第６の抵抗と抵抗値が等しい第３の抵
抗と、この第３の抵抗と並列に接続され前記第５のキャ
パシタンスと容量が等しい第２のキャパシタンスと、前
記第３の抵抗の他端にコレクタとベースが接続された第
４のトランジスタと、この第４のトランジスタのエミッ
タに一端が接続され前記第７の抵抗と抵抗値が等しい第
４の抵抗と、この第４の抵抗に並列に接続され前記第６
のキャパシタンスと容量が等しい第３のキャパシタンス
と、前記第４のトランジスタのベースにベースが接続さ
れた第５のトランジスタと、この第５のトランジスタの
エミッタに一端が接続された第５の抵抗と、この第５の
抵抗に並列に接続された第４のキャパシタンスと、前記
第７の抵抗の他端と前記第５のトランジスタのコレクタ
とに入力側が接続された電流増幅器とを備え、この電流
増幅器の出力電流により前記半導体レーザを制御するの
で、周波数特性を向上させることができ、さらに高速な
半導体レーザ制御が可能となる。

【００６５】請求項４記載の発明によれば、請求項２記
載の半導体レーザ制御装置において、前記第２の抵抗の
抵抗値と前記第１のキャパシタンスの容量とを掛けた値
を、前記電流増幅器の入力インピーダンスの抵抗分とキ
ャパシタンス分とを掛けた値に等しく、もしくはほぼ等
しくなるようにしたので、発光指令信号に比例した値か
らのずれがほとんどないように半導体レーザ制御を行う
ことができる。

【００６６】請求項５記載の発明によれば、被駆動半導
体レーザの光出力の一部を受光部によりモニタして該半
導体レーザの出力強度に比例するモニタ信号を得、この
モニタ信号と発光指令信号とが等しくなるように前記半
導体レーザの順方向電流を制御する半導体レーザ制御装
置において、前記発光指令信号と前記モニタ信号との差
電流を増幅する誤差増幅器と、前記発光指令信号に比例
した電流を出力する電流駆動部と、この電流駆動部の出
力信号の前記発光指令信号に比例した値からの差分信号
を発生させる補償器と、前記誤差増幅器の出力と前記電
流駆動部の出力と前記補償器の出力とを加算した信号を
増幅する電流増幅器とを備え、この電流増幅器の出力電
流により前記半導体レーザを制御するので、発光指令信
号に比例した値からのずれを補償することができる。

【００６７】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の半導体レーザ制御装置において、前記補償器を、前
記発光指令信号を定数倍させる第１の手段と、この第１
の手段で前記発光指令信号を定数倍させた信号の微分波
形信号を生成させる第２の手段とにより構成したので、
簡単な構成で請求項７記載の発明と同様な効果が得られ
る。

【００６８】請求項７記載の発明によれば、被駆動半導
体レーザの光出力の一部を受光部によりモニタして該半
導体レーザの出力強度に比例するモニタ信号を得、この
モニタ信号と発光指令信号とが等しくなるように前記半
導体レーザの順方向電流を制御する半導体レーザ制御装
置において、前記発光指令信号と前記モニタ信号との差
電流を増幅する誤差増幅器と、前記発光指令信号を（１
＋２／Ｋ）倍する第３の手段と、この第３の手段の出力
を入力信号として前記発光指令信号に比例した電流を出
力する電流駆動部と、前記発光指令信号を１／Ｋ倍する
第４の手段，この第４の手段の出力の積分波形信号を生
成する第５の手段，この第５の手段の出力と前記第４の
手段の出力とを加算する第６の手段により構成され前記
電流駆動部の出力信号の前記発光指令信号に比例した値
からの差分信号を発生させる補償器と、前記電流駆動部
の出力から前記第６の手段の出力を減算する第７の手段
と、この第７の手段の出力と前記誤差増幅器の出力とを
加算した信号を増幅する電流増幅器とを備え、この電流
増幅器の出力電流により前記半導体レーザを制御するの
で、積分波形信号をもとに生成された補償信号が高周波
成分を含まず、補償器の設計が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に対する比較例となる半導体レ
ーザ制御装置を示すブロック図である。

【図２】同半導体レーザ制御装置においてその一部を
具体的に構成した半導体レーザ制御装置を示すブロッ
ク図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す回路図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す回路図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す回路図である。

【図６】上記第２実施例の一部の交流等価回路を示す回
路図である。

【図７】上記第２実施例の信号波形を示す波形図であ
る。

【図８】本発明の第５実施例を示すブロック図である。

【図９】本発明の第６実施例を示すブロック図である。

【図１０】同第６実施例の各信号波形を示す波形図であ
る。

【図１１】本発明の第７実施例を示すブロック図であ
る。

【図１２】同第７実施例の各信号波形を示す波形図であ
る。

【図１３】従来の半導体レーザ制御装置を示すブロック
図である。

【図１４】同半導体レーザ制御装置を詳しく示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１１ 半導体レーザ １２ フォトダイオード １３ 誤差増幅器 １４ 電流増幅器 １５ 電流駆動部 １６，２０，２３，２４，２７，３０，３２，３４３７
トランジスタ １７，２１，２５，２６，２８，３１，３３，３５，３
６，４２ 抵抗 １８，２９ 電流源 １９，３８〜４１，４３ キャパシタンス ２２ ダイオード ４４ 補償器 ４５，４６，４９ 定数倍回路 ４７ 微分器 ４８ 積分器

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被駆動半導体レーザの光出力の一部を受光
   部によりモニタして該半導体レーザの出力強度に比例す
   るモニタ信号を得、このモニタ信号と発光指令信号とが
   等しくなるように前記半導体レーザの順方向電流を制御
   する半導体レーザ制御装置において、前記発光指令信号
   に比例した電流によりエミッタ電流が変化する第１のト
   ランジスタと、この第１のトランジスタのコレクタに接
   続された第１の抵抗と、この第１の抵抗にベースが接続
   された第２のトランジスタと、この第２のトランジスタ
   のエミッタに一端が接続された第２の抵抗と、前記発光
   指令信号と前記モニタ信号との差電流を増幅する誤差増
   幅器と、この誤差増幅器の出力側がベースに接続された
   第３のトランジスタと、この第３のトランジスタのエミ
   ッタに一端が接続された第３の抵抗と、この第３の抵抗
   の他端にコレクタとベースが接続された第４のトランジ
   スタと、この第４のトランジスタのエミッタに一端が接
   続された第４の抵抗と、前記第４のトランジスタのベー
   スにベースが接続された第５のトランジスタと、この第
   ５のトランジスタのエミッタに一端が接続された第５の
   抵抗と、前記第２の抵抗の他端と前記第５のトランジス
   タのコレクタとに入力側が接続された電流増幅器とを備
   え、この電流増幅器の出力電流により前記半導体レーザ
   を制御することを特徴とする半導体レーザ制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の半導体レーザ制御装置にお
   いて、前記第２の抵抗、前記第３の抵抗、前記第４の抵
   抗及び前記第５の抵抗とそれぞれ並列に第１のキャパシ
   タンス、第２のキャパシタンス、第３のキャパシタンス
   及び第４のキャパシタンスを接続したことを特徴とする
   半導体レーザ制御装置。
3. 【請求項３】被駆動半導体レーザの光出力の一部を受光
   部によりモニタして該半導体レーザの出力強度に比例す
   るモニタ信号を得、このモニタ信号と発光指令信号とが
   等しくなるように前記半導体レーザの順方向電流を制御
   する半導体レーザ制御装置に おいて、前記発光指令信号
   に比例した電流によりエミッタ電流が変化する第１のト
   ランジスタと、この第１のトランジスタのコレクタに接
   続された第１の抵抗と、この第１の抵抗にベースが接続
   された第２のトランジスタと、この第２のトランジスタ
   のエミッタに一端が接続された第６の抵抗と、この第６
   の抵抗と並列に接続された第５のキャパシタンスと、前
   記第６の抵抗の他端に一端が接続された第７の抵抗と、
   この第７の抵抗と並列に接続された第６のキャパシタン
   スと、前記発光指令信号と前記モニタ信号との差電流を
   増幅する誤差増幅器と、この誤差増幅器の出力側がベー
   スに接続された第３のトランジスタと、この第３のトラ
   ンジスタのエミッタに一端が接続され前記第６の抵抗と
   抵抗値が等しい第３の抵抗と、この第３の抵抗と並列に
   接続され前記第５のキャパシタンスと容量が等しい第２
   のキャパシタンスと、前記第３の抵抗の他端にコレクタ
   とベースが接続された第４のトランジスタと、この第４
   のトランジスタのエミッタに一端が接続され前記第７の
   抵抗と抵抗値が等しい第４の抵抗と、この第４の抵抗に
   並列に接続され前記第６のキャパシタンスと容量が等し
   い第３のキャパシタンスと、前記第４のトランジスタの
   ベースにベースが接続された第５のトランジスタと、こ
   の第５のトランジスタのエミッタに一端が接続された第
   ５の抵抗と、この第５の抵抗に並列に接続された第４の
   キャパシタンスと、前記第７の抵抗の他端と前記第５の
   トランジスタのコレクタとに入力側が接続された電流増
   幅器とを備え、この電流増幅器の出力電流により前記半
   導体レーザを制御することを特徴とする半導体レーザ制
   御装置。
4. 【請求項４】請求項２記載の半導体レーザ制御装置にお
   いて、前記第２の抵抗の抵抗値と前記第１のキャパシタ
   ンスの容量とを掛けた値を、前記電流増幅器の入力イン
   ピーダンスの抵抗分とキャパシタンス分とを掛けた値に
   等しく、もしくはほぼ等しくなるようにしたことを特徴
   とする半導体レーザ制御装置。
5. 【請求項５】被駆動半導体レーザの光出力の一部を受光
   部によりモニタして該半導体レーザの出力強度に比例す
   るモニタ信号を得、このモニタ信号と発光指令信号とが
   等しくなるように前記半導体レーザの順方向電流を制御
   する半導体レーザ制御装置に おいて、前記発光指令信号
   と前記モニタ信号との差電流を増幅する誤差増幅器と、
   前記発光指令信号に比例した電流を出力する電流駆動部
   と、この電流駆動部の出力信号の前記発光指令信号に比
   例した値からの差分信号を発生させる補償器と、前記誤
   差増幅器の出力と前記電流駆動部の出力と前記補償器の
   出力とを加算した信号を増幅する電流増幅器とを備え、
   この電流増幅器の出力電流により前記半導体レーザを制
   御することを特徴とする半導体レーザ制御装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の半導体レーザ制御装置にお
   いて、前記補償器を、前記発光指令信号を定数倍させる
   第１の手段と、この第１の手段で前記発光指令信号を定
   数倍させた信号の微分波形信号を生成させる第２の手段
   とにより構成したことを特徴とする半導体レーザ制御装
   置。
7. 【請求項７】被駆動半導体レーザの光出力の一部を受光
   部によりモニタして該半導体レーザの出力強度に比例す
   るモニタ信号を得、このモニタ信号と発光指令信号とが
   等しくなるように前記半導体レーザの順方向電流を制御
   する半導体レーザ制御装置において、前記発光指令信号
   と前記モニタ信号との差電流を増幅する誤差増幅器と、
   前記発光指令信号を（１＋２／Ｋ）倍する第３の手段
   と、この第３の手段の出力を入力信号として前記発光指
   令信号に比例した電流を出力する電流駆動部と、前記発
   光指令信号を１／Ｋ倍する第４の手段，この第４の手段
   の出力の積分波形信号を生成する第５の手段，この第５
   の手段の出力と前記第４の手段の出力とを加算する第６
   の手段により構成され前記電流駆動部の出力信号の前記
   発光指令信号に比例した値からの差分信号を発生させる
   補償器と、前記電流駆動部の出力から前記第６の手段の
   出力を減算する第７の手段と、この第７の手段の出力と
   前記誤差増幅器の出力とを加算した信号を増幅する電流
   増幅器とを備え、この電流増幅器の出力電流により前記
   半導体レーザを制御することを特徴とする半導体レーザ
   制御装置。