JP3504848B2 - Semiconductor light source device and control method thereof - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板上に近
接して配置された一対の半導体光源を有する半導体光源
装置、および、その制御方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light source device having a pair of semiconductor light sources arranged in proximity to each other on a semiconductor substrate, and a control method thereof.
【０００２】さらに詳述すると本発明は、近接した２つ
のレーザダイオード素子、あるいは近接した２つの変調
器集積化レーザダイオード素子を一組とする光源を有し
てなる半導体光源装置、および、その制御方法に関する
ものである。More specifically, the present invention relates to a semiconductor light source device having a light source including two laser diode elements adjacent to each other or two laser diode elements integrated with modulators adjacent to each other, and its control. It is about the method.
【０００３】[0003]
【従来の技術】従来から使用されているレーザダイオー
ド素子を使用した半導体光源装置の基本構成の模式図を
図１０に示す。2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a schematic diagram of a basic structure of a semiconductor light source device using a conventionally used laser diode element.
【０００４】図１０中、１は分布帰還型レーザダイオー
ド素子（以下ＤＦＢ−ＬＤという）であり、温度調節用
の冷却素子であるペルチェ素子２上に設置されている。
ＤＦＢ−ＬＤの出力光強度は第１の受光素子３によって
モニタされ、電圧比較器４を経て直流バイアス制御回路
５によって制御される。出力光の波長変動は第２の受光
素子６ａとフィルタ６ｂとの組合せ等によってモニタさ
れ、波長監視およびペルチェ素子制御回路７によりペル
チェ素子２の温度をコントロールすることによって制御
される。In FIG. 10, reference numeral 1 denotes a distributed feedback laser diode element (hereinafter referred to as DFB-LD), which is installed on a Peltier element 2 which is a cooling element for temperature control.
The output light intensity of the DFB-LD is monitored by the first light receiving element 3, and is controlled by the DC bias control circuit 5 via the voltage comparator 4. The wavelength fluctuation of the output light is monitored by a combination of the second light receiving element 6a and the filter 6b, etc., and is controlled by controlling the temperature of the Peltier element 2 by the wavelength monitoring and Peltier element control circuit 7.
【０００５】上記従来の半導体光源装置においては長期
間の使用につれ、ＤＦＢ−ＬＤの劣化によって発振に要
するしきい値電流が増加するため、出力光強度を一定に
保つために直流バイアス電流が徐々に増加していく。こ
の際、ペルチェ素子２の温度を一定に制御してもＤＦＢ
−ＬＤのＰＮ接合とペルチェ素子との間の熱抵抗に起因
して、接合温度は上昇し、ＤＦＢ−ＬＤの発振波長は長
波にシフトする。よって、波長の変動を抑えるためには
ペルチェ素子の温度を下げる制御を行う必要がある。In the conventional semiconductor light source device described above, as the DFB-LD deteriorates, the threshold current required for oscillation increases with long-term use. Therefore, the DC bias current gradually increases in order to keep the output light intensity constant. Increase. At this time, even if the temperature of the Peltier element 2 is controlled to be constant, the DFB
Due to the thermal resistance between the PN junction of the -LD and the Peltier element, the junction temperature rises and the oscillation wavelength of the DFB-LD shifts to the long wave. Therefore, in order to suppress the fluctuation of the wavelength, it is necessary to control the temperature of the Peltier element to be lowered.
【０００６】このＤＦＢ−ＬＤの劣化による波長変動特
性は、たとえばQuality and Reliability Engineering
International, Vol.11, pp.295-297 (1995)に詳しく述
べられており、ＤＦＢ−ＬＤを出力光強度一定で駆動し
た場合における素子劣化に伴う波長の長波へのドリフト
は、上記バイアス電流を増加させることによる接合温度
の上昇に支配されていること、および、劣化が進んだ場
合においても接合温度が変わらなければ波長はほとんど
変化しないこと、が確かめられている。The wavelength variation characteristic due to the deterioration of the DFB-LD is, for example, Quality and Reliability Engineering.
International, Vol.11, pp.295-297 (1995), the drift to the long wave of the wavelength due to the element deterioration when the DFB-LD is driven at a constant output light intensity is caused by the above bias current. It has been confirmed that the increase is caused to increase the junction temperature, and that the wavelength hardly changes if the junction temperature does not change even when the deterioration progresses.
【０００７】近年、高温動作が可能なＤＦＢ−ＬＤの開
発が進み、ペルチェ素子を不要とする製品も発表されて
いるが、波長変動に対する要求が厳しい場合には上記Ｄ
ＦＢ−ＬＤの特性からペルチェ素子を用いた温度のフィ
ードバック制御が必須となる。この制御を行うために
は、波長監視のための部品が増加することによる価格上
昇の問題の他に、システム全体の放熱の見積もりを誤る
と、ＤＦＢ−ＬＤの劣化→直流バイアス電流の増加→発
熱量の増加ならびに波長の長波シフト→温度制御分＋波
長制御分のペルチェ素子駆動電流の増加→ペルチェ素子
からの放熱による周囲温度の上昇→波長の長波シフト、
という正帰還サイクルにより上記制御が熱暴走を引き起
こすという問題点があった。Recently, development of a DFB-LD capable of high-temperature operation has progressed, and a product that does not require a Peltier device has been announced.
Due to the characteristics of the FB-LD, temperature feedback control using a Peltier device is essential. In order to perform this control, in addition to the problem of price increase due to an increase in components for wavelength monitoring, if the heat dissipation of the entire system is erroneously estimated, deterioration of DFB-LD → increase of DC bias current → heat generation Increase in quantity and long-wavelength shift of wavelength → increase of Peltier element drive current for temperature control + wavelength control → increase of ambient temperature due to heat radiation from Peltier element → longwave shift of wavelength
However, there is a problem that the above control causes thermal runaway due to the positive feedback cycle.
【０００８】また、装置の小型化、低価格化のため上記
ＤＦＢ−ＬＤを多数同一半導体基板上に集積したアレイ
を構成した場合、素子の劣化は必ずしも等しく進行する
とは限らないのに対し、ペルチェ素子は一括した温度制
御しか行えないため、個々のＤＦＢ−ＬＤの波長の精密
な制御は不可能であった。Further, when an array in which a large number of the DFB-LDs are integrated on the same semiconductor substrate is formed in order to reduce the size and cost of the device, the deterioration of the elements does not always progress equally. Since the elements can only control the temperature collectively, it is impossible to precisely control the wavelength of each DFB-LD.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の半導
体光源装置では長期間の使用における特性変動を補うた
め、波長の監視ならびにペルチェ素子による温度の動的
フィードバック制御を行う必要があり、高価であるとい
う問題点、および装置が熱暴走を起こさないようにシス
テム全体の放熱設計を厳密に行う必要があるという問題
点があった。In the conventional semiconductor light source device as described above, it is necessary to monitor the wavelength and to perform the dynamic feedback control of the temperature by the Peltier element in order to compensate for the characteristic variation in the long-term use, which is expensive. There is a problem that there is a certain problem, and there is a problem that it is necessary to strictly design heat dissipation of the entire system so that the device does not cause thermal runaway.
【００１０】また、光源を同一半導体基板上に集積した
アレイを構成した場合、個々の発光素子の波長の精密な
制御は不可能であった。Further, when an array in which light sources are integrated on the same semiconductor substrate is formed, it is impossible to precisely control the wavelength of each light emitting element.
【００１１】さらに、発光素子に障害が生じた場合を想
定して信頼性の高いシステムを構成する場合には、半導
体光源装置の二重化が必要であり、価格がさらに上昇す
るという問題点があった。Further, in the case of constructing a highly reliable system assuming a failure of the light emitting element, it is necessary to duplicate the semiconductor light source device, and there is a problem that the price is further increased. .
【００１２】よって本発明の目的は、このような事情に
鑑みて、次に列挙する（１）〜（５）の課題を解決する
ことにある。すなわち、（１）波長精度の要求が高くな
い場合、かつ周囲温度が極端に高くない場合にはペルチ
ェ素子を使用せずに長期間の使用における特性変動を補
うことのできる半導体光源装置を提供すると共に、その
際、複雑な波長監視を不要にすること、（２）波長精度
の要求が高い場合にはペルチェ素子を使用するが、温度
一定の制御のみとし、装置が熱暴走を起こしにくい構成
とすること、（３）温度センサ用、出力モニタ用素子を
集積することにより、装置のさらなる低価格化を可能に
すること、（４）発光素子に障害が生じた場合を想定し
て信頼性の高いシステムを構成する場合に、ペルチェ素
子等の二重化を不要とし、小型・低価格化を可能とする
こと、（５）光源を同一半導体基板上に集積したアレイ
を構成した場合に、光源相互の熱干渉による波長変動を
抑制すること、を可能とした半導体光源装置、および、
その制御方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the problems (1) to (5) listed below in view of such circumstances. That is, (1) to provide a semiconductor light source device capable of compensating for characteristic variations in long-term use without using a Peltier element when the requirement for wavelength accuracy is not high and the ambient temperature is not extremely high. At the same time, there is no need for complicated wavelength monitoring, and (2) a Peltier element is used when wavelength accuracy is highly demanded, but only a constant temperature control is used and the device is less prone to thermal runaway. (3) It is possible to further reduce the cost of the device by integrating temperature sensor and output monitor elements. (4) Reliability is assumed in the case where a light emitting element fails. When configuring a high system, it is possible to reduce the size and cost by eliminating the duplication of Peltier elements, etc. (5) When light sources are integrated on the same semiconductor substrate, Suppressing the wavelength variation due to interference, it enables the the semiconductor light source device, and,
It is to provide the control method.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る半導体光源装置は、半導体基板上に
近接して配置された一対の半導体光源と、前記一対の半
導体光源の少なくとも片方からの出力光強度をモニタす
る少なくとも一つの受光素子と、前記一対の半導体光源
の片方からの出力光強度を一定にすると共に、前記一対
の半導体光源からの発熱量の和が一定となるように前記
一対の半導体光源の各々に注入する電流を相補的に制御
する電流制御回路とを具備したものである。In order to achieve the above-mentioned object, a semiconductor light source device according to the present invention includes a pair of semiconductor light sources which are arranged close to each other on a semiconductor substrate, and at least the pair of semiconductor light sources. At least one light receiving element for monitoring the output light intensity from one of the pair of semiconductor light sources and the output light intensity from one of the pair of semiconductor light sources is made constant, and the sum of heat generation amounts from the pair of semiconductor light sources is made constant And a current control circuit that complementarily controls the current injected into each of the pair of semiconductor light sources.
【００１４】ここで、前記一対の半導体光源として、レ
ーザダイオード、もしくはレーザダイオードと変調器を
集積化した素子を用いることができる。Here, as the pair of semiconductor light sources, a laser diode or an element in which a laser diode and a modulator are integrated can be used.
【００１５】さらに加えて、前記一対の半導体光源の各
光源と対をなすように、温度センサとして用いる２つの
ダイオード素子を前記一対の半導体光源の各光源の近傍
にそれぞれ配置し、前記電流制御回路は、前記ダイオー
ド素子からの出力温度信号に基づいて、前記半導体基板
の温度を一定に保つように、前記出力光強度が一定とな
るように制御される光源と対をなす他方の光源への注入
電流を微調整することが可能である。In addition, two diode elements used as temperature sensors are arranged near the respective light sources of the pair of semiconductor light sources so as to be paired with the respective light sources of the pair of semiconductor light sources, and the current control circuit is provided. Is injected into the other light source paired with the light source controlled so that the output light intensity becomes constant so as to keep the temperature of the semiconductor substrate constant based on the output temperature signal from the diode element. It is possible to fine tune the current.
【００１６】このとき、前記一対の半導体光源の各光源
と対をなすように、一対の前記受光素子を前記半導体基
板上に集積化する構成としてもよい。At this time, a pair of the light receiving elements may be integrated on the semiconductor substrate so as to form a pair with each light source of the pair of semiconductor light sources.
【００１７】また、さらに加えて、前記一対の半導体光
源の各光源からの光出力を切り替える光スイッチと、障
害検出信号に応答して、前記光スイッチと、前記一対の
半導体光源、前記受光素子および前記ダイオード素子か
らなる組への結線を、一方から他方へ一括して切り替え
るスイッチング制御回路とを有することも可能である。Furthermore, in addition, an optical switch for switching the optical output from each light source of the pair of semiconductor light sources, and the optical switch, the pair of semiconductor light sources, the light receiving element and the light receiving element in response to a failure detection signal. It is also possible to have a switching control circuit that collectively switches the connection to the group of diode elements from one to the other.
【００１８】あるいは、さらに加えて、前記一対の半導
体光源の各光源からの光出力を合流させる光カプラと、
障害検出信号に応答して、前記一対の半導体光源、前記
受光素子および前記ダイオード素子からなる組への結線
を、一方から他方へ一括して切り替えるスイッチング制
御回路とを有することも可能である。Alternatively or in addition, an optical coupler for combining the optical outputs from the light sources of the pair of semiconductor light sources,
It is also possible to have a switching control circuit that collectively switches the connection to the group consisting of the pair of semiconductor light sources, the light receiving element, and the diode element in response to the failure detection signal from one to the other.
【００１９】本発明に係る半導体光源装置の制御方法
は、前記一対の半導体光源の少なくとも片方の出力光強
度をモニタすることにより、前記一対の半導体光源の片
方からの出力光強度を一定にすると共に、前記一対の半
導体光源からの発熱量の和が一定となるように前記一対
の半導体光源の各々に注入する電流を相補的に制御する
ものである。In the method for controlling a semiconductor light source device according to the present invention, the output light intensity from at least one of the pair of semiconductor light sources is monitored to keep the output light intensity from one of the pair of semiconductor light sources constant. The currents injected into the pair of semiconductor light sources are complementarily controlled so that the sum of the amounts of heat generated by the pair of semiconductor light sources is constant.
【００２０】ここで、前記ダイオード素子からの出力温
度信号に基づいて、前記半導体基板の温度を一定に保つ
ように、前記出力光強度が一定となるように制御される
光源と対をなす他方の光源への注入電流を微調整するこ
とも可能である。Here, based on the output temperature signal from the diode element, the other of the light source paired with the light source controlled to keep the output light intensity constant so as to keep the temperature of the semiconductor substrate constant. It is also possible to finely adjust the injection current to the light source.
【００２１】また、前記光スイッチを用いる場合には、
障害検出信号に応答して、前記光スイッチと、前記一対
の半導体光源、前記受光素子および前記ダイオード素子
からなる組への結線を、一方から他方へ一括して切り替
えることが可能である。When using the optical switch,
In response to the failure detection signal, it is possible to collectively switch the connection of the optical switch and the pair of the semiconductor light source, the light receiving element and the diode element from one to the other.
【００２２】さらに、前記光カプラを用いる場合には、
障害検出信号に応答して、前記一対の半導体光源、前記
受光素子および前記ダイオード素子からなる組への結線
を、一方から他方へ一括して切り替えることが可能であ
る。Further, when using the optical coupler,
In response to the failure detection signal, it is possible to collectively switch the connection of the pair of the semiconductor light source, the light receiving element, and the diode element from one to the other.
【００２３】前記の構成を有する本発明装置は、長期間
の使用においても特性変動の小さい光源装置・熱暴走を
起こしにくい光源装置・安価で信頼性の高いシステムを
構成できる光源装置、として作用する。すなわち、半導
体基板上に近接した２つのレーザダイオード素子、ある
いは近接した２つの変調器集積化レーザダイオード素子
を一組とする光源を構成し、直流バイアス電流を対をな
す素子間において相補的に制御することによって半導体
基板からの発熱が常に一定となり、発熱量の変動に起因
する種々の問題を排除することが可能となる。The device of the present invention having the above-described structure acts as a light source device which has a small characteristic variation even after long-term use, a light source device which does not easily cause thermal runaway, and a light source device which can form an inexpensive and highly reliable system. . That is, a light source including two laser diode elements adjacent to each other on a semiconductor substrate or two modulator integrated laser diode elements adjacent to each other is formed, and a DC bias current is complementarily controlled between the paired elements. By doing so, the heat generated from the semiconductor substrate is always constant, and it becomes possible to eliminate various problems caused by fluctuations in the amount of heat generated.
【００２４】この特徴を有する本発明装置を用いれば、
（１）波長精度への要求が高くない場合、かつ周囲温度
が極端に高くない場合にはペルチェ素子が不要であり、
長期間にわたり安定して動作する半導体光源装置を安価
に提供可能である。With the device of the present invention having this characteristic,
(1) The Peltier element is unnecessary when the demand for wavelength accuracy is not high, and when the ambient temperature is not extremely high,
It is possible to inexpensively provide a semiconductor light source device that operates stably over a long period of time.
【００２５】また、（２）波長精度への要求が高い場合
にはペルチェ素子を使用するが、出力光の波長制御が半
導体基板内で行われるため、ペルチェ素子に対しては波
長制御に関するフィードバックを行わず温度一定の制御
のみを行うため、熱暴走を起こしにくいシステム構成と
することが可能である。Further, (2) the Peltier element is used when the demand for the wavelength accuracy is high, but since the wavelength control of the output light is carried out in the semiconductor substrate, feedback regarding the wavelength control is given to the Peltier element. Since only the constant temperature control is performed without performing the thermal runaway, a system configuration in which thermal runaway does not easily occur can be achieved.
【００２６】さらに、（３）温度センサ用、出力モニタ
用素子を集積することにより装置のさらなる低価格化が
可能である。Furthermore, (3) By further integrating the temperature sensor and output monitor elements, the cost of the apparatus can be further reduced.
【００２７】（４）光スイッチの付加のみにより、発光
素子に障害が生じた場合には代替素子への瞬時の切換が
可能である。(4) Only by adding an optical switch, it is possible to instantly switch to a substitute element when a failure occurs in the light emitting element.
【００２８】また、（５）光源を同一半導体基板上に集
積したアレイを構成した場合に、光源相互の熱干渉によ
る波長変動が大幅に抑制できる。(5) When an array in which light sources are integrated on the same semiconductor substrate is formed, wavelength fluctuation due to thermal interference between the light sources can be significantly suppressed.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下に詳述する本発明の実施の形
態は、レーザダイオード素子が長期の使用により劣化し
た場合における波長変動を低減すること、周囲温度の変
動の波長への影響を低減することにより波長管理を容易
にすると共に、レーザダイオード素子に障害が生じた際
には瞬時に代替素子に切り換えることを可能にしたもの
である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention described in detail below reduce wavelength fluctuations when a laser diode element deteriorates due to long-term use, and reduce the influence of fluctuations in ambient temperature on wavelengths. By doing so, wavelength management is facilitated, and when a failure occurs in the laser diode element, it is possible to instantly switch to the alternative element.
【００３０】以下、本発明の各実施の形態を図面に基づ
き詳細に説明する。Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００３１】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１による半導体光源装置と、その制御方法を示す。
本図は、一対のＤＦＢ−ＬＤ素子を用いて本発明を実施
する場合の構成を示している。(First Embodiment) FIG. 1 shows a semiconductor light source device and a control method thereof according to a first embodiment of the present invention.
This figure shows the configuration when the present invention is implemented using a pair of DFB-LD elements.
【００３２】図１中、１０は半導体基板、１１および１
２はＤＦＢ−ＬＤ、１３は光出力モニタ用の受光素子で
ある。１４は直流バイアス電流補償制御回路（または、
直流バイアス電流相補制御回路）であり、ＤＦＢ−ＬＤ
１１に注入する直流バイアス電流と、ＤＦＢ−ＬＤ１２
に注入する熱補償用直流バイアス電流（以後、熱補償電
流とする）を制御する機能を有する。ここで、上記の構
成において、半導体基板１０、ＤＦＢ−ＬＤ１１および
１２、受光素子１３は、装置本体を構成している。In FIG. 1, 10 is a semiconductor substrate, and 11 and 1.
Reference numeral 2 is a DFB-LD, and 13 is a light receiving element for monitoring an optical output. 14 is a DC bias current compensation control circuit (or,
DC bias current complementary control circuit), and DFB-LD
DC bias current injected into 11 and DFB-LD12
It has a function of controlling a DC bias current for thermal compensation (hereinafter referred to as a thermal compensation current) injected into the. Here, in the above configuration, the semiconductor substrate 10, the DFB-LDs 11 and 12, and the light receiving element 13 constitute the main body of the device.
【００３３】次に、図１に示した実施の形態１における
装置の動作について説明する。Next, the operation of the apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described.
【００３４】ＤＦＢ−ＬＤ１１には、所要の動作点を与
えるように直流バイアス電流が注入されている。装置の
長期間の使用に伴ってＤＦＢ−ＬＤ１１の劣化が生じ、
レーザ発振に必要なしきい値電流が増大するため、この
直流バイアス電流を徐々に増加させる必要がある。装置
の寿命は、この直流バイアス電流がシステム設計によっ
て決まる所定の値に達した時点となる（この電流値をＩ
bias-endとする）。A DC bias current is injected into the DFB-LD 11 so as to give a required operating point. Deterioration of the DFB-LD11 occurs with long-term use of the device,
Since the threshold current required for laser oscillation increases, it is necessary to gradually increase this DC bias current. The life of the device is the time when this DC bias current reaches a predetermined value determined by the system design (this current value is I
bias-end ).
【００３５】ＤＦＢ−ＬＤ１２は、ＤＦＢ−ＬＤ１１と
同一の直流抵抗を有する発熱体として使用する。この
際、ＤＦＢ−ＬＤ１２は発光特性を要求されないため、
実際には２つのＤＦＢ−ＬＤのうち、発光特性の優れた
ＤＦＢ−ＬＤを光出力に使用することができ、装置の製
作歩留りも向上するという利点がある。The DFB-LD 12 is used as a heating element having the same DC resistance as the DFB-LD 11. At this time, since the DFB-LD 12 is not required to have a light emitting characteristic,
In fact, of the two DFB-LDs, the DFB-LD with excellent light emission characteristics can be used for optical output, and there is an advantage that the manufacturing yield of the device is improved.
【００３６】ＤＦＢ−ＬＤ１１に注入する直流バイアス
電流（Ｉbias）とＤＦＢ−ＬＤ１２に注入する熱補償電
流（Ｉcomp）は、半導体基板１０における発熱量の合計
を常に一定に保つべく、直流バイアス電流補償（相補）
制御回路１４によって制御される。The DC bias current (I bias ) injected into the DFB-LD 11 and the thermal compensation current (I comp ) injected into the DFB-LD 12 are DC bias currents so that the total amount of heat generated in the semiconductor substrate 10 is always kept constant. Compensation (complementary)
It is controlled by the control circuit 14.
【００３７】まず、Ｉbiasは、所要の光出力が得られる
よう受光素子１３で光出力をモニタし、電流補償（相
補）制御回路１４のフィードバック制御により決定され
る。半導体基板１０における発熱量の合計を、装置が寿
命に至るまでの期間、常に一定に保つためには、それぞ
れの電流値は次の関係を満たせばよい。First, I bias is determined by feedback control of the current compensation (complementary) control circuit 14 by monitoring the light output by the light receiving element 13 so that a required light output can be obtained. In order to keep the total amount of heat generated in the semiconductor substrate 10 constant throughout the life of the device, the respective current values may satisfy the following relationships.
【００３８】[0038]
【数１】 Ｉbias 2 ＋Ｉcomp 2 ＝Ｉbias-end 2 …（１） よって、必要なＩcompの値は次式で与えられる。## EQU1 ## I bias 2 + I comp 2 = I bias-end 2 (1) Therefore, the required value of I comp is given by the following equation.
【００３９】[0039]
【数２】
Ｉcomp＝（Ｉbias-end 2 −Ｉbias 2 ）1/2 …（２）
さらに、ＤＦＢ−ＬＤ１１とＤＦＢ−ＬＤ１２における
微小な特性差を補正するため、## EQU00002 ## I comp = (I bias-end 2 −I bias 2 ) 1/2 (2) Furthermore, in order to correct a minute characteristic difference between the DFB-LD 11 and the DFB-LD 12,
【００４０】[0040]
【数３】
Ｉcomp＝（αＩbias-end 2 −αＩbias 2 ）1/2 …（３）
のように補正係数（αで示した）を導入すれば、より精
密な制御が可能になる。## EQU00003 ## If a correction coefficient (indicated by .alpha.) Is introduced as in I comp = (. Alpha.I bias-end 2 .alpha.I bias 2 ) 1/2 (3), more precise control becomes possible.
【００４１】この補正係数αは、実際には直流バイアス
電流補償（相補）制御回路１４内部の演算増幅器の利得
あるいは利得の関数形を、初期設定時に調整することに
より決定される。初期設定後、上記の電流バランスを満
たす動作は直流バイアス電流補償（相補）制御回路１４
によって自動的に行われる。The correction coefficient α is actually determined by adjusting the gain of the operational amplifier in the DC bias current compensation (complementary) control circuit 14 or the function form of the gain at the time of initial setting. After the initial setting, the operation that satisfies the above current balance is performed by the DC bias current compensation (complementary) control circuit 14
Is done automatically by.
【００４２】（実施の形態２）図２は、本発明による半
導体光源装置とその制御方法の実施の形態２を示すもの
で、本発明を一対のＤＦＢ−ＬＤ／吸収型光変調器集積
化素子（以後、集積化光源とする）を用いて実現する場
合の構成図である。本実施の形態では、図１の構成に加
え、２つの変調器と２つのダイオード素子を集積してあ
る。(Embodiment 2) FIG. 2 shows Embodiment 2 of the semiconductor light source device and its control method according to the present invention. The present invention is a pair of DFB-LD / absorption optical modulator integrated elements. It is a block diagram when it implement | achieves using (henceforth an integrated light source). In this embodiment, in addition to the configuration of FIG. 1, two modulators and two diode elements are integrated.
【００４３】図２中、２０は半導体基板、２１および２
２は集積化光源、２３および２４は半導体基板２０の温
度をモニタするためのダイオード素子であり、半導体基
板２０にモノリシック集積されている。このダイオード
素子には常に一定の微小電流が流されており、素子に発
生する電圧をモニタすることにより、半導体基板２０の
温度を直接測定可能な温度計として使用できる。In FIG. 2, 20 is a semiconductor substrate, and 21 and 2.
Reference numeral 2 is an integrated light source, and 23 and 24 are diode elements for monitoring the temperature of the semiconductor substrate 20, which are monolithically integrated on the semiconductor substrate 20. A constant minute current is always passed through this diode element, and by monitoring the voltage generated in the element, it can be used as a thermometer that can directly measure the temperature of the semiconductor substrate 20.
【００４４】この温度モニタ結果は、直流バイアス電流
相補制御＆温度制御回路２５にフィードバックされ、集
積化光源２２を構成するＤＦＢ−ＬＤに注入する電流
を、既述の（３）式で与えられる熱補償電流±温度制御
電流とすることによって半導体基板２０の温度制御が行
われる。The temperature monitoring result is fed back to the DC bias current complementary control & temperature control circuit 25, and the current to be injected into the DFB-LD forming the integrated light source 22 is given by the heat given by the equation (3). The temperature of the semiconductor substrate 20 is controlled by setting the compensation current ± temperature control current.
【００４５】よって、波長精度の要求が厳しくない用途
であり、かつ周囲温度が極端に高温にならない環境で使
用する場合には、ペルチェ素子による温度制御は不要と
なる。Therefore, in the case where the wavelength accuracy is not strictly required and the environment is such that the ambient temperature does not become extremely high, the temperature control by the Peltier element becomes unnecessary.
【００４６】また、波長精度の要求が厳しい場合、ある
いは屋外等への設置により周囲温度が極端に高温になる
可能性がある場合にはペルチェ素子による温度制御が必
要となるが、この場合においては半導体基板のマウント
部分の温度を一定に制御するだけで十分であるため、従
来例において問題となった波長制御からの正帰還に起因
する熱暴走は抑制される。If the wavelength accuracy is strict, or if the ambient temperature may become extremely high due to installation outdoors, temperature control by a Peltier element is necessary. In this case, Since it is sufficient to control the temperature of the mount portion of the semiconductor substrate to be constant, the thermal runaway caused by the positive feedback from the wavelength control, which is a problem in the conventional example, is suppressed.
【００４７】さらに、同一半導体基板上に２１〜２４ま
での素子を複数組アレイ上に配置する場合には、従来問
題であった素子相互の熱干渉による波長変動の影響を避
けることが可能であり、長期にわたり波長が変動せず、
安定に動作するアレイ光源として使用できる。Further, when a plurality of sets of elements 21 to 24 are arranged on the same semiconductor substrate in an array, it is possible to avoid the influence of wavelength fluctuation due to thermal interference between the elements, which has been a conventional problem. , The wavelength does not change for a long time,
It can be used as an array light source that operates stably.
【００４８】なお、上述した実施の形態１，２では受光
素子を１つとしたが、２つとしても良い。Although the number of light-receiving elements is one in the above-described first and second embodiments, it may be two.
【００４９】（実施の形態３）図３は、本発明による半
導体光源装置とその制御方法の実施の形態３を示すもの
で、本発明を一対の集積化光源を用いて実現する場合の
構成図である。本実施の形態では、図２の構成に加え、
２つの受光素子を集積してある。なお、ここでは、ダイ
オード３４および受光素子３６を結線していないが、図
示しないスイッチを介して制御回路２５に接続しておく
こともできる。(Embodiment 3) FIG. 3 shows Embodiment 3 of the semiconductor light source device and its control method according to the present invention, which is a configuration diagram when the present invention is realized by using a pair of integrated light sources. Is. In the present embodiment, in addition to the configuration of FIG.
Two light receiving elements are integrated. Although the diode 34 and the light receiving element 36 are not connected here, they may be connected to the control circuit 25 via a switch (not shown).
【００５０】図３中、３０は半導体基板、３１および３
２は集積化光源、３５および３６は集積化光源３１およ
び３２の光出力をモニタするための受光素子であり、半
導体基板３０にモノリシック集積されている。In FIG. 3, 30 is a semiconductor substrate, and 31 and 3.
Reference numeral 2 is an integrated light source, and 35 and 36 are light receiving elements for monitoring the optical outputs of the integrated light sources 31 and 32, which are monolithically integrated on the semiconductor substrate 30.
【００５１】従来、受光素子は温度による特性変動が無
視できないため、光出力モニタ用の受光素子をモノリシ
ック集積しても光出力モニタ精度の確保が困難であった
が、図３に示した実施の形態３による半導体光源装置で
は温度モニタ用ダイオード素子３３，３４が同一基板上
に集積されているので、半導体基板３０の温度が精度よ
く一定に保たれる。よって、受光素子の集積による低価
格化が可能になる。また、受光素子３６を設けておくこ
とにより、実施の形態１と同様に、特性に優れた組の方
を用いることができる。Conventionally, it is difficult to secure the accuracy of the optical output monitor even if the light receiving element for the optical output monitor is monolithically integrated because the characteristic variation of the light receiving element due to the temperature cannot be neglected, but the embodiment shown in FIG. In the semiconductor light source device according to the third aspect, since the temperature monitoring diode elements 33 and 34 are integrated on the same substrate, the temperature of the semiconductor substrate 30 can be accurately kept constant. Therefore, the cost can be reduced by integrating the light receiving elements. Further, by providing the light receiving element 36, it is possible to use a group having excellent characteristics as in the first embodiment.
【００５２】（実施の形態４）図４，図５，図６は、本
発明による半導体光源装置とその制御方法の実施の形態
４を示すもので、本発明を一対の集積化光源を用いて実
現する場合の構成図である。本実施の形態では、図３の
構成に加え、光スイッチＳ４１が付加されている。さら
に、光スイッチＳ４１および各制御信号の接続を決める
切換スイッチＳ４２〜Ｓ４６を同時に切り換えるための
スイッチング制御回路４５が搭載されている。(Embodiment 4) FIGS. 4, 5 and 6 show Embodiment 4 of a semiconductor light source device and a control method therefor according to the present invention. The present invention uses a pair of integrated light sources. It is a block diagram when it implement | achieves. In this embodiment, an optical switch S41 is added to the configuration of FIG. Further, a switching control circuit 45 for simultaneously switching the optical switch S41 and the changeover switches S42 to S46 that determine the connection of each control signal is mounted.
【００５３】図５中、４０は半導体基板、４１および４
２は集積化光源、Ｓ４１は光パスをストレート状態とク
ロス状態に切り換える機能を有する光スイッチである。
この光スイッチＳ４１には、たとえば光ファイバ切換
器、導波路型方向性結合器スイッチ等が使用できる。ま
た、Planar light wave circuit を用いれば半導体基板
４０と光スイッチＳ４１のハイブリッド集積が可能であ
り、光スイッチＳ４１に半導体導波路スイッチを用いれ
ば半導体基板４０上へ光スイッチＳ４１のモノリシック
集積が可能である。In FIG. 5, 40 is a semiconductor substrate, and 41 and 4
Reference numeral 2 denotes an integrated light source, and S41 is an optical switch having a function of switching an optical path between a straight state and a cross state.
As the optical switch S41, for example, an optical fiber switch, a waveguide type directional coupler switch or the like can be used. Further, if the planer light wave circuit is used, hybrid integration of the semiconductor substrate 40 and the optical switch S41 is possible, and if a semiconductor waveguide switch is used for the optical switch S41, monolithic integration of the optical switch S41 is possible on the semiconductor substrate 40. .
【００５４】次に、図４〜図６に示した実施の形態４に
おける装置の動作について説明する。Next, the operation of the apparatus according to the fourth embodiment shown in FIGS. 4 to 6 will be described.
【００５５】いま、集積化光源４１を光信号出力に使用
しているものとする。この場合、各スイッチの組合せは
以下の通りとなる。Now, assume that the integrated light source 41 is used for outputting an optical signal. In this case, the combinations of the switches are as follows.
【００５６】Ｓ４１：ストレート
Ｓ４２：Ｍ１
Ｓ４３：Ｃ１
Ｓ４４：Ｃ２
Ｓ４５：Ｐ１
Ｓ４６：Ｔ１
集積化光源４１に障害が生じ、光出力の確保ができなく
なった場合にはスイッチング制御回路４５に障害検出信
号が送信され、上記Ｓ４１〜Ｓ４６までの各スイッチは
すべて同時に反転される。その結果、障害発生前には熱
補償に使用されていた集積化光源４２が光信号出力用に
選択され、障害前と同様の動作が瞬時に確保できる。S41: straight S42: M1 S43: C1 S44: C2 S45: P1 S46: T1 When a failure occurs in the integrated light source 41 and the optical output cannot be secured, a failure detection signal is sent to the switching control circuit 45. Then, the switches S41 to S46 are all inverted at the same time. As a result, the integrated light source 42 used for the thermal compensation before the occurrence of the failure is selected for the optical signal output, and the same operation as that before the failure can be secured instantly.
【００５７】なお、本実施の形態４では光出力の異常時
に対する動作を示したが、同様に集積化光源の変調器部
分の異常をパルス電圧駆動回路４７において検出し、あ
るいは外部回路（図示せず）からの異常検出信号によっ
て判定することにより、該変調器部分の障害時において
も同様の動作を行う構成とすることが可能である。In the fourth embodiment, the operation when the optical output is abnormal is shown, but similarly, the abnormality of the modulator portion of the integrated light source is detected by the pulse voltage drive circuit 47, or an external circuit (not shown) is used. It is possible to adopt a configuration in which the same operation is performed even when the modulator portion has a failure by making a determination based on the abnormality detection signal from (1).
【００５８】（実施の形態５）図７，図８，図９は、本
発明による半導体光源装置とその制御方法の実施の形態
５を示すもので、本発明を一対の集積化光源を用いて実
現する場合の構成図である。本実施の形態では、図４〜
図６に示した実施の形態４における光スイッチＳ４１を
光カプラ５３に置き換えたものである。すなわち、光ス
イッチＳ４１を用いる代わりに光カプラ５３を用い、か
つ片方の変調器に該変調器がオフとなる直流電圧を印加
する制御を行うことで光スイッチＳ４１と同等の機能を
実現するものである。図４〜図６に示した実施の形態４
に比べ、光カプラ５３による原理的損失３ｄＢが生じる
が、構成の簡略化が可能である。(Fifth Embodiment) FIGS. 7, 8 and 9 show a fifth embodiment of a semiconductor light source device and a control method thereof according to the present invention, in which the present invention is applied to a pair of integrated light sources. It is a block diagram when it implement | achieves. In the present embodiment, FIG.
The optical switch S41 in the fourth embodiment shown in FIG. 6 is replaced with an optical coupler 53. That is, instead of using the optical switch S41, the optical coupler 53 is used, and a control equivalent to that of the optical switch S41 is realized by performing control to apply a DC voltage to one modulator to turn off the modulator. is there. Embodiment 4 shown in FIGS. 4 to 6
In comparison with the above, although the theoretical loss of 3 dB is generated by the optical coupler 53, the configuration can be simplified.
【００５９】図８中、５０は半導体基板、５１および５
２は集積化光源、５３は２つの光パスを１つに合流させ
る光カプラである。この光カプラ５３には、たとえば光
ファイバカプラ、導波路型カプラ等が使用できる。ま
た、Planar light wave circuit を用いれば半導体基板
５０と光カプラ５３のハイブリッド集積が可能であり、
光カプラ５３に半導体導波路カプラを用いれば半導体基
板５０上へ光カプラ５３のモノリシック集積が可能であ
る。In FIG. 8, 50 is a semiconductor substrate, and 51 and 5
Reference numeral 2 is an integrated light source, and 53 is an optical coupler that merges two optical paths into one. As the optical coupler 53, for example, an optical fiber coupler or a waveguide type coupler can be used. In addition, if the Planar light wave circuit is used, hybrid integration of the semiconductor substrate 50 and the optical coupler 53 is possible,
If a semiconductor waveguide coupler is used for the optical coupler 53, the optical coupler 53 can be monolithically integrated on the semiconductor substrate 50.
【００６０】次に、図７〜図９に示した実施の形態５に
おける装置の動作について説明する。Next, the operation of the apparatus according to the fifth embodiment shown in FIGS. 7 to 9 will be described.
【００６１】いま、集積化光源５１を光信号出力に使用
しているものとする。この場合、各スイッチの組合せは
以下の通りとなる。Now, it is assumed that the integrated light source 51 is used for outputting an optical signal. In this case, the combinations of the switches are as follows.
【００６２】Ｓ５１：Ｍ２
Ｓ５２：Ｍ１
Ｓ５３：Ｃ１
Ｓ５４：Ｃ２
Ｓ５５：Ｐ１
Ｓ５６：Ｔ１
集積化光源５１に障害が生じ、光出力の確保ができなく
なった場合にはスイッチング制御回路５５に障害検出信
号が送信され、上記Ｓ５１〜Ｓ５６までのスイッチはす
べて同時に反転される。その結果、障害発生前には熱補
償に使用されていた集積化光源５２が光信号出力用に選
択され、障害前と同様の動作が瞬時に確保できる。S51: M2 S52: M1 S53: C1 S54: C2 S55: P1 S56: T1 When a failure occurs in the integrated light source 51 and the optical output cannot be secured, a failure detection signal is sent to the switching control circuit 55. Then, the switches S51 to S56 are all inverted at the same time. As a result, the integrated light source 52 used for thermal compensation before the failure occurs is selected for optical signal output, and the same operation as before the failure can be secured instantly.
【００６３】なお、上述した実施の形態４，５において
は、光源部分は実施の形態３と同様のものを用いたが、
実施の形態４の場合には実施の形態１，２のものを、ま
た実施の形態５の場合には実施の形態２のものを用いて
もよい。In the fourth and fifth embodiments described above, the same light source portion as in the third embodiment is used.
In the case of the fourth embodiment, the ones of the first and second embodiments may be used, and in the case of the fifth embodiment, the one of the second embodiment may be used.
【００６４】[0064]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体光源装置では、半導体基板上に近接配置した２つのレ
ーザダイオード素子（あるいは、近接配置した２つの変
調器集積化レーザダイオード素子）を一組とする光源を
用い、直流バイアス電流を対をなす素子間において相補
的に制御する構成としてあるので、半導体基板からの発
熱を常に一定とし、発熱量の変動に起因する種々の問題
を排除することが可能となる。より具体的には、以下に
列挙するような効果を奏するものである。As described above, in the semiconductor light source device according to the present invention, two laser diode elements (or two modulator-integrated laser diode elements that are closely arranged) arranged close to each other on the semiconductor substrate are provided. Since a pair of light sources are used and the DC bias current is complementarily controlled between the paired elements, the heat generated from the semiconductor substrate is always kept constant, and various problems caused by the fluctuation of the heat generation amount are eliminated. It becomes possible. More specifically, the following effects are achieved.
【００６５】（１）波長精度の要求が高くない場合、か
つ周囲温度が極端に高くない場合にはペルチェ素子が不
要である。また、長期間の使用における波長変動が大幅
に抑制されることから、複雑な波長監視制御も不要であ
る。よって、長期にわたり安定に動作する半導体光源装
置を安価に提供できる。(1) The Peltier element is unnecessary when the demand for wavelength accuracy is not high and the ambient temperature is not extremely high. Further, since wavelength fluctuations during long-term use are greatly suppressed, complicated wavelength monitoring control is unnecessary. Therefore, a semiconductor light source device that operates stably over a long period of time can be provided at low cost.
【００６６】（２）波長精度の要求が高い場合にはペル
チェ素子を使用するが、出力光の波長制御が半導体基板
内で行われるため、ペルチェ素子に対しては波長制御に
関するフィードバックを行わず温度一定の制御のみを行
う。よって、熱暴走を起こしにくいシステム構成とする
ことが可能である。(2) The Peltier element is used when the wavelength accuracy is highly required. However, since the wavelength control of the output light is performed in the semiconductor substrate, the Peltier element is not fed back for the wavelength control, and the temperature is controlled. Performs only certain control. Therefore, it is possible to have a system configuration in which thermal runaway does not easily occur.
【００６７】（３）温度センサ用、出力モニタ用素子を
集積することにより、装置のさらなる低価格化が可能で
ある。(3) By integrating the elements for the temperature sensor and the output monitor, the cost of the apparatus can be further reduced.
【００６８】（４）光スイッチ、あるいは光カプラの付
加により、発光素子に障害が生じた場合に代替素子への
瞬時の切換えが可能となるため、信頼性の高い、二重化
された半導体光源装置を安価に提供できる。(4) By adding an optical switch or an optical coupler, it becomes possible to instantaneously switch to a substitute element when a failure occurs in the light emitting element, so that a highly reliable, duplicated semiconductor light source device is provided. It can be provided at low cost.
【００６９】（５）光源を同一半導体基板上に集積した
アレイを構成した場合、光源相互の熱干渉による波長変
動が大幅に抑制でき、長期にわたり安定に動作する、多
チャンネル半導体光源装置を安価に提供できる。(5) When an array in which light sources are integrated on the same semiconductor substrate is constructed, wavelength fluctuation due to thermal interference between light sources can be greatly suppressed, and a multi-channel semiconductor light source device that operates stably for a long time can be manufactured at low cost. Can be provided.
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体光源装置の
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor light source device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態２に係る半導体光源装置の
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a semiconductor light source device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態３に係る半導体光源装置の
構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a semiconductor light source device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態４に係る半導体光源装置の
構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a semiconductor light source device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態４に係る半導体光源装置の
構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a semiconductor light source device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態４に係る半導体光源装置の
構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a semiconductor light source device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施の形態５に係る半導体光源装置の
構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a semiconductor light source device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施の形態５に係る半導体光源装置の
構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a semiconductor light source device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施の形態５に係る半導体光源装置の
構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a semiconductor light source device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１０】従来から知られている半導体光源装置の構成
図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a conventionally known semiconductor light source device.
１ 分布帰還型レーザダイオード素子（ＤＦＢ−ＬＤ） ２ ペルチェ素子 ３ 受光素子 ４ 電圧比較器 ５ 直流バイアス制御回路 ６ 受光素子とフィルタの組合せ ７ 波長監視およびペルチェ素子制御回路 １０ 半導体基板 １１ ＤＦＢ−ＬＤ １２ ＤＦＢ−ＬＤ １３ 光出力モニタ用受光素子 １４ 直流バイアス電流補償（相補）制御回路 ２０ 半導体基板 ２１ 集積化光源 ２２ 集積化光源 ２３ ダイオード素子 ２４ ダイオード素子 ２５ 直流バイアス電流相補制御＆温度制御回路 ３０ 半導体基板 ３１ 集積化光源 ３２ 集積化光源 ３３ ダイオード素子 ３４ ダイオード素子 ３５ 受光素子 ３６ 受光素子 ４０ 半導体基板 ４１ 集積化光源 ４２ 集積化光源 Ｓ４１ 光スイッチ Ｓ４２〜Ｓ４６ スイッチ ５０ 半導体基板 ５１ 集積化光源 ５２ 集積化光源 ５３ 光カプラ Ｓ５１〜Ｓ５６ スイッチ 1 Distributed feedback laser diode device (DFB-LD) 2 Peltier element 3 Light receiving element 4 voltage comparator 5 DC bias control circuit 6 Combination of light receiving element and filter 7 Wavelength monitoring and Peltier element control circuit 10 Semiconductor substrate 11 DFB-LD 12 DFB-LD 13 Light receiving element for optical output monitor 14 DC bias current compensation (complementary) control circuit 20 Semiconductor substrate 21 Integrated light source 22 Integrated light source 23 Diode element 24 diode element 25 DC bias current complementary control & temperature control circuit 30 Semiconductor substrate 31 Integrated light source 32 Integrated light source 33 Diode element 34 Diode element 35 light receiving element 36 Light receiving element 40 Semiconductor substrate 41 Integrated light source 42 Integrated light source S41 optical switch S42-S46 switch 50 Semiconductor substrate 51 Integrated light source 52 Integrated light source 53 Optical coupler S51 to S56 switches
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−41558（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−335669（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−229681（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−335740（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−15092（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−307195（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−283834（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−302191（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−267759（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−343809（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−264873（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−163476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−152088（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−14362（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-5-41558 (JP, A) JP-A-5-335669 (JP, A) JP-A-4-229681 (JP, A) JP-A-8- 335740 (JP, A) JP 7-15092 (JP, A) JP 9-307195 (JP, A) JP 9-283834 (JP, A) JP 4-302191 (JP, A) JP-A-5-267759 (JP, A) JP-A-5-343809 (JP, A) JP-A-8-264873 (JP, A) JP-A-60-163476 (JP, A) JP-A-61-152088 (JP, A) Actual development Sho 59-14362 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50
Claims (10)
の半導体光源と、 前記一対の半導体光源の各光源からの出力光強度をモニ
タする受光素子と、 前記一対の半導体光源の片方からの出力光強度を一定に
すると共に、前記一対の半導体光源からの発熱量の和が
一定となるように前記一対の半導体光源の各々に注入す
る電流を相補的に制御する電流制御回路と、前記一対の半導体光源の各光源からの光出力を切り替え
る光スイッチと、 障害検出信号に応答して、前記光スイッチと、前記一対
の半導体光源および前記受光素子を有する組への結線
を、一方から他方へ一括して切り替えるスイッチング制
御回路と、 を具備したことを特徴とする半導体光源装置。1. A pair of semiconductor light source disposed in proximity to the semiconductor substrate, and the light receiving element you monitor the output light intensity from each light source of the pair of semiconductor light sources, one of the pair of semiconductor light sources And a current control circuit that complementarily controls the current injected into each of the pair of semiconductor light sources so that the sum of the amounts of heat generated from the pair of semiconductor light sources is constant while the output light intensity from the pair is constant. Switching the light output from each light source of the pair of semiconductor light sources
The optical switch, and the optical switch and the pair in response to the failure detection signal.
Connection to a set having the semiconductor light source and the light receiving element
Switching from one to the other at once
A semiconductor light source device comprising a control circuit .
の半導体光源と、 前記一対の半導体光源の各光源からの出力光強度をモニ
タする受光素子と、 前記一対の半導体光源の片方からの出力光強度を一定に
すると共に、前記一対の半導体光源からの発熱量の和が
一定となるように前記一対の半導体光源の各々に注入す
る電流を相補的に制御する電流制御回路と、 前記一対の半導体光源の各光源からの光出力を合流させ
る光カプラと、 障害検出信号に応答して、前記一対の半導体光源および
前記受光素子を有する組への結線を、一方から他方へ一
括して切り替えるスイッチング制御回路と、 を具備した ことを特徴とする半導体光源装置。2. A pair arranged close to each other on a semiconductor substrate.
Of the semiconductor light source and the output light intensity from each of the pair of semiconductor light sources.
A light receiving element for data, a constant output light intensity from one of the pair of semiconductor light sources
And the sum of the calorific values from the pair of semiconductor light sources is
It is injected into each of the pair of semiconductor light sources so as to be constant.
Current control circuit that complementarily controls the current that flows, and combines the optical output from each light source of the pair of semiconductor light sources.
And a pair of semiconductor light sources in response to the failure detection signal.
Connect the wires to the group with the light receiving element from one to the other.
A semiconductor light source device comprising: a switching control circuit that collectively switches .
置において、 前記一対の半導体光源として、レーザダイオード、もし
くはレーザダイオードと変調器を集積化した素子を用い
ることを特徴とする半導体光源装置。3. A semiconductor light source device according to claim 1 or 2, as the pair of semiconductor light sources, semiconductor light source device characterized by using the laser diode device integrated or a laser diode and a modulator.
置において、さらに加えて、 前記一対の半導体光源の各光源と対をなすように、温度
センサとして用いる２つのダイオード素子を前記一対の
半導体光源の各光源の近傍にそれぞれ配置し、 前記電流制御回路は、前記ダイオード素子からの出力温
度信号に基づいて、前記半導体基板の温度を一定に保つ
ように、前記出力光強度が一定となるように制御される
光源と対をなす他方の光源への注入電流を微調整するこ
とを特徴とする半導体光源装置。4. The semiconductor light source device according to claim 1 or 2, further addition, to form a respective light sources and pair of the pair of semiconductor light sources, the pair of semiconductor two diode elements to be used as a temperature sensor Each of the light sources is disposed in the vicinity of each light source, and the current control circuit, based on the output temperature signal from the diode element, keeps the temperature of the semiconductor substrate constant so that the output light intensity becomes constant. 2. A semiconductor light source device characterized by finely adjusting an injection current to the other light source paired with a light source controlled by the above.
導体光源装置において、 前記一対の半導体光源の各光源と対をなすように、一対
の前記受光素子を前記半導体基板上に集積化することを
特徴とする半導体光源装置。5. The semiconductor light source device according to claim 1 , wherein a pair of the light receiving elements is integrated on the semiconductor substrate so as to form a pair with each light source of the pair of semiconductor light sources. A semiconductor light source device characterized by the above.
御方法であって、 障害検出信号に応答して、前記光スイッチと、前記一対
の半導体光源および前記受光素子を有する組への結線
を、一方から他方へ一括して切り替えることを特徴とす
る半導体光源装置の制御方法。6. The method for controlling a semiconductor light source device according to claim 1, wherein in response to a failure detection signal, a connection to a group including the optical switch, the pair of semiconductor light sources and the light receiving element is provided. A method for controlling a semiconductor light source device, characterized by collectively switching from one to the other.
御方法であって、 障害検出信号に応答して、前記一対の半導体光源および
前記受光素子を有する組への結線を、一方から他方へ一
括して切り替えることを特徴とする半導体光源装置の制
御方法。7. The method of controlling a semiconductor light source device according to claim 2, wherein, in response to a failure detection signal, the connection to the group having the pair of semiconductor light sources and the light receiving element is changed from one to the other. A method for controlling a semiconductor light source device, which is characterized by collectively switching.
装置の制御方法であって、 前記一対の半導体光源として、レーザダイオード、もし
くはレーザダイオードと変調器を集積化した素子を用い
ることを特徴とする半導体光源装置の制御方法。8. The method of controlling a semiconductor light source device according to claim 6 or 7, wherein a laser diode or an element in which a laser diode and a modulator are integrated is used as the pair of semiconductor light sources. Method for controlling semiconductor light source device.
装置の制御方法であって、 前記一対の半導体光源の少なくとも片方の出力光強度を
モニタすることにより、前記一対の半導体光源の片方か
らの出力光強度を一定にすると共に、前記一対の半導体
光源からの発熱量の和が一定となるように前記一対の半
導体光源の各々に注入する電流を相補的に制御すること
を特徴とする半導体光源装置の制御方法。9. The method of controlling a semiconductor light source device according to claim 6, wherein the output light intensity of at least one of the pair of semiconductor light sources is monitored so that the semiconductor light source from one of the pair of semiconductor light sources is monitored. The semiconductor light source is characterized in that the output light intensity is made constant, and the currents injected into the pair of semiconductor light sources are complementarily controlled so that the sum of the heat generation amounts from the pair of semiconductor light sources becomes constant. Device control method.
制御方法であって、 前記ダイオード素子からの出力温度信号に基づいて、前
記半導体基板の温度を一定に保つように、前記出力光強
度が一定となるように制御される光源と対をなす他方の
光源への注入電流を微調整することを特徴とする半導体
光源装置の制御方法。10. The method of controlling a semiconductor light source device according to claim 4, wherein the output light intensity is adjusted so as to keep the temperature of the semiconductor substrate constant based on an output temperature signal from the diode element. A method for controlling a semiconductor light source device, which comprises finely adjusting an injection current to another light source paired with a light source controlled to be constant.
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