JP5234776B2 - レーザ駆動回路 - Google Patents
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Description
図8において、従来のレーザ駆動回路は、レーザダイオード11にバイアス電流を供給するレーザバイアス回路10、第1のバッファ回路21、エミッタフォロワ(EF)回路22、第2のバッファ回路23を介して、レーザダイオード11の発光強度を変調する変調電流を出力する変調回路20、およびバイアス電流や変調電流を調整する制御回路30により構成される。変調回路20の第2のバッファ回路23の出力端子LDP,LDNには、負荷抵抗24−1,24−2が接続される。
ここでは、レーザバイアス回路10と変調回路20とを容量素子を介して接続するAC結合し、変調回路20の第2のバッファ回路23の出力端子LDP,LDNに負荷抵抗に代えてインダクタ25−1,25−2を接続する。
図1は、本発明のレーザ駆動回路の第1の実施形態を示す。
図1において、本実施形態のレーザ駆動回路のレーザバイアス回路10と直流接続(DC結合)される変調回路20は、差動入力端子INP,INNと差動出力端子LDP,LDNとの間に第1のバッファ回路21、EF回路22、第2のバッファ回路23を順次接続し、差動出力端子LDP,LDNとEF回路22の入力との間にフィードバック素子27−1,27−2を負帰還接続し、差動出力端子LDP,LDNに負荷抵抗に代えて負荷インダクタ25−1,25−2を接続し、負荷インダクタ25−1,25−2と第2のバッファ回路23との間にクランプ回路26を接続した構成である。帰還回路では、回路の出力抵抗を帰還量で除した値が出力抵抗となり、同様に回路のオープンループ利得を帰還量で除した値が回路の利得となる。なお、本実施形態および以下に示す実施形態では、図8,図9の従来構成に示した制御回路30は省略している。
本回路構成例は、図1に示す変調回路20の第1のバッファ回路21、EF回路22、第2のバッファ回路23をそれぞれトランジスタ回路で構成したものである。負荷インダクタ25−1,25−2をLL1,LL2、第2のバッファ回路23の差動トランジスタをQ1,Q2と表記する。
本回路構成例は、第1の回路構成例に加えて、差動出力端子LDP,LDNに終端回路42を接続したものである。このような終端回路42を付加すると、差動出力端子LDP,LDN間で電流が流れるため、電力効率の観点からは損失になることは自明であるが、周波数依存的なインピーダンス変動を吸収することができるため、著しい波形改善が可能である。また、負荷インピーダンスと整合できるため、レーザバイアス回路10との間の伝送線路45における反射も少なくなり、ジッタを著しく低減できる。なお、終端回路41,42の種類には特に制約はなく、図4に示すように、(a) 抵抗器、(b) T形終端、(c) テブナン終端、(d) π形終端など、様々な終端回路が適用できる。これらの終端回路は、変調回路とともにICチップにモノリシック実装可能である。
図6は、本発明のレーザ駆動回路の第2の実施形態を示す。
本実施形態は、差動出力端子LDP,LDNとEF回路22の入力との間にフィードバック素子27−3,27−4を正帰還接続した構成である。すなわち、変調回路20の差動出力端子LDP,LDNに対してEF回路22の同位相の入力にフィードバック素子27−3,27−4を接続する。正帰還によって合成される出力インピーダンスに応じて、第2のバッファ回路23の利得を増加することができるので、出力波形の立ち上がり/立ち下がり時間を改善することができる。また、本実施形態でも終端回路の追加により同様の効果が期待できる。
図7は、本発明のレーザ駆動回路の第3の実施形態を示す。
本実施形態は、第1の実施形態のフィードバック素子27−1,27−2の負帰還接続と、第2の実施形態のフィードバック素子27−3,27−4の正帰還接続を組み合わせたものである。正負両方の帰還量を調整することにより、それぞれの帰還の効果を制御することができる。また、本実施形態でも終端回路の追加により同様の効果が期待できる。
11 レーザダイオード
20 変調回路
21 第1のバッファ回路
22 エミッタフォロワ(EF)回路
23 第2のバッファ回路
24 負荷抵抗
25 インダクタ
26 クランプ回路
27 フィードバック素子
30 制御回路
41,42 終端回路
45 伝送線路
Claims (9)
- レーザダイオードにバイアス電流を供給するレーザバイアス回路と、
第1のバッファ回路、エミッタフォロワ回路、第2のバッファ回路を順次接続し、前記レーザダイオードの発光強度を変調する変調信号を前記レーザバイアス回路に出力する変調回路と
を備えたレーザ駆動回路において、
前記変調回路の差動出力端子LDP,LDNと前記レーザバイアス回路は直流接続(DC結合)によって接続され、
前記差動出力端子LDP,LDNと前記エミッタフォロワ回路の入力との間にフィードバック素子を負帰還接続し、
電源と前記差動出力端子LDP,LDNとの間に前記第2のバッファ回路の負荷としてインダクタを接続し、
前記第2のバッファ回路と前記差動出力端子LDP,LDNとの間にクランプ回路を接続し、
前記インダクタは、前記電源と容量を介して接続される容量結合構成である
ことを特徴とするレーザ駆動回路。 - レーザダイオードにバイアス電流を供給するレーザバイアス回路と、
第1のバッファ回路、エミッタフォロワ回路、第2のバッファ回路を順次接続し、前記レーザダイオードの発光強度を変調する変調信号を前記レーザバイアス回路に出力する変調回路と
を備えたレーザ駆動回路において、
前記変調回路の差動出力端子LDP,LDNと前記レーザバイアス回路は直流接続(DC結合)によって接続され、
前記差動出力端子LDP,LDNと前記エミッタフォロワ回路の入力との間にフィードバック素子を正帰還接続し、
電源と前記差動出力端子LDP,LDNとの間に前記第2のバッファ回路の負荷としてインダクタを接続し、
前記第2のバッファ回路と前記差動出力端子LDP,LDNとの間にクランプ回路を接続し、
前記インダクタは、前記電源と容量を介して接続される容量結合構成である
ことを特徴とするレーザ駆動回路。 - レーザダイオードにバイアス電流を供給するレーザバイアス回路と、
第1のバッファ回路、エミッタフォロワ回路、第2のバッファ回路を順次接続し、前記レーザダイオードの発光強度を変調する変調信号を前記レーザバイアス回路に出力する変調回路と
を備えたレーザ駆動回路において、
前記変調回路の差動出力端子LDP,LDNと前記レーザバイアス回路は直流接続(DC結合)によって接続され、
前記差動出力端子LDP,LDNと前記エミッタフォロワ回路の入力との間にフィードバック素子を負帰還接続および正帰還接続し、
電源と前記差動出力端子LDP,LDNとの間に前記第2のバッファ回路の負荷としてインダクタを接続し、
前記第2のバッファ回路と前記差動出力端子LDP,LDNとの間にクランプ回路を接続し、
前記インダクタは、前記電源と容量を介して接続される容量結合構成である
ことを特徴とするレーザ駆動回路。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のレーザ駆動回路において、
前記クランプ回路は、前記第2のバッファ回路の差動トランジスタとカスコード接続される2つのクランプトランジスタで構成された
ことを特徴とするレーザ駆動回路。 - 請求項4に記載のレーザ駆動回路において、
前記クランプトランジスタのクランプ電圧は、前記差動トランジスタのコレクタ・エミッタ間耐圧および前記クランプトランジスタのコレクタ・エミッタ間耐圧を超えないように、前記クランプトランジスタのエミッタ電圧を固定する値である
ことを特徴とするレーザ駆動回路。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のレーザ駆動回路において、
前記エミッタフォロワ回路と前記第2のバッファ回路との間に終端回路を接続した構成である
ことを特徴とするレーザ駆動回路。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のレーザ駆動回路において、
前記差動出力端子LDP,LDNに、前記変調回路の帰還構造によって合成される出力インピーダンスに整合した終端回路を接続した構成である
ことを特徴とするレーザ駆動回路。 - 請求項6または請求項7に記載のレーザ駆動回路において、
前記終端回路は、抵抗器、またはT形終端、またはテブナン終端、またはπ形終端のいずれかを用いた構成である
ことを特徴とするレーザ駆動回路。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のレーザ駆動回路において、
前記フィードバック素子は、抵抗器、または抵抗器と容量素子の並列回路、または抵抗器と容量素子の並列回路に抵抗器を直列接続した回路である
ことを特徴とするレーザ駆動回路。
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