JPH01204537A - Semiconductor laser driving circuit - Google Patents
Semiconductor laser driving circuitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光通信の光源として光送信器中で用いられ
る半導体レーザの駆動回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a drive circuit for a semiconductor laser used in an optical transmitter as a light source for optical communication.
従来より、この種の回路として第5図に示すようなもの
が用いられている。高速化のため、電流切換えスイッチ
を利用したもので、電気入力信号SDおよびその反転信
号SDが波形整形回路1に入力され、その正相および逆
相出力によって、トランジスタQ1.Q2が相補的にオ
ン・オフされる。半導体レーザLDには、自動光出力補
償回路(Auto Power Control el
reult) 3により常にバイアス電流が流されてお
り、トランジスタQ1がオンし電流源4からの信号振幅
電流が重複した時のみ、発信しきい値電流を超える電流
が半導体レーザLDに流れ、光出力を生じる。なお自動
光出力補償回路3は、周囲の温度変化や経時変化に応じ
てバイアス電流の値を調整し、それらの変化を補償して
半導体レーザLDの光出力パワーを一定に保つ機能を有
している。Conventionally, a circuit as shown in FIG. 5 has been used as this type of circuit. In order to increase the speed, a current changeover switch is used, and the electrical input signal SD and its inverted signal SD are input to the waveform shaping circuit 1, and the positive phase and negative phase outputs are used to control the transistors Q1. Q2 is turned on and off in a complementary manner. The semiconductor laser LD is equipped with an automatic optical output compensation circuit (Auto Power Control
(reult) 3, a bias current is constantly flowing through the semiconductor laser LD, and only when the transistor Q1 is turned on and the signal amplitude currents from the current source 4 overlap, a current that exceeds the transmission threshold current flows through the semiconductor laser LD, causing optical output. arise. The automatic optical output compensation circuit 3 has a function of adjusting the value of the bias current according to changes in ambient temperature and changes over time, and compensating for these changes to keep the optical output power of the semiconductor laser LD constant. There is.
上記のような従来構成では、デユーティ50%のディジ
タル信号で半導体レーザLDを変調する方式をとってい
るが、光出力波形(アイパターン)はそれに応じたデユ
ーティ50%のパルス波形とはならず、歪が生じるとい
う問題があった。これは、半導体レーザLDに固有の発
光時間遅れがあることによる。In the conventional configuration described above, a method is used to modulate the semiconductor laser LD with a digital signal with a duty of 50%, but the optical output waveform (eye pattern) does not correspond to a pulse waveform with a duty of 50%. There was a problem that distortion occurred. This is because the semiconductor laser LD has an inherent light emission time delay.
この発明の半導体レーザ駆動回路は、差動信号を入力と
する第1の波形整形器に対し第2の波形整形器を縦続接
続するとともに、第1の波形整形器の正相および逆相出
力間に相対的なレベル差を与えるレベル調整手段を設け
、第2の波形整形器は、レベル調整後の差動信号を入力
としその正相および逆相出力を制御信号として電流切換
えスイッチに送出するようにしたものである。The semiconductor laser drive circuit of the present invention connects a second waveform shaper in cascade to a first waveform shaper that inputs a differential signal, and connects the positive-phase and negative-phase outputs of the first waveform shaper. The second waveform shaper receives the level-adjusted differential signal and sends its positive phase and negative phase outputs as control signals to the current selection switch. This is what I did.
レベル調整手段は、例えば第1の波形整形器からの出力
のうち逆相出力のレベルを下方にシフトさせることによ
り、正相出力信号と逆相出力信号とのクロス点を下方に
ずらす。その結果、第2の波形整形器を通して出力され
る信号は、正相出力のパルス幅がもともとの値、例えば
50%よりも引き伸ばされたものになる。このパルス幅
の増加分を半導体レーザに固有の発光時間遅れに見合う
ものとしておけば、この正相出力により半導体レーザを
発光させた場合、半導体レーザの発光時間遅れによる歪
が補正され、本来のデユーティ50%の光出力が得られ
る。The level adjustment means shifts the cross point of the normal phase output signal and the negative phase output signal downward by, for example, shifting the level of the negative phase output among the outputs from the first waveform shaper downward. As a result, the signal output through the second waveform shaper has the pulse width of the positive phase output expanded from its original value, for example, 50%. If this increase in pulse width is made to account for the light emission time delay inherent to the semiconductor laser, when the semiconductor laser is made to emit light using this positive phase output, the distortion due to the light emission time delay of the semiconductor laser will be corrected, and the original duty will be reduced. 50% light output is obtained.
以下、添付の第1図ないし第4図を参照して、この発明
の一実施例を説明する。なお、図面の説明において同一
の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する
。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the attached FIGS. 1 to 4. In addition, in the description of the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
第1図は、この発明の一実施例に係るレーザ駆動回路の
回路図である。同図において、第1の波形整形回路1に
対し、第2の波形整形回路2が縦続接続され、この第2
の波形整形回路2の正相および逆相出力によって、電流
切換えスイッチを構成するトランジスタQl、Q2をオ
ン・オフする構成となっている。これら第1および第2
の波形整形回路1,2の間には、プルダウン抵抗R1゜
R2,R3が接続されているが、逆相出力線に直列に挿
入された抵抗R1およびこれに接続された抵抗R3の働
きにより、第1の波形整形回路1がら出力される逆相出
力のレベルが、正相出力のレベルに対して低い方にシフ
トされるものとなっている。次に、第2図によりこの動
作を詳細に説明する。FIG. 1 is a circuit diagram of a laser drive circuit according to an embodiment of the present invention. In the figure, a second waveform shaping circuit 2 is cascade-connected to a first waveform shaping circuit 1.
The configuration is such that transistors Ql and Q2 constituting a current changeover switch are turned on and off by the positive-phase and negative-phase outputs of the waveform shaping circuit 2. These first and second
Pull-down resistors R1°R2 and R3 are connected between the waveform shaping circuits 1 and 2, but due to the action of the resistor R1 inserted in series with the negative phase output line and the resistor R3 connected to this, The level of the negative phase output output from the first waveform shaping circuit 1 is shifted lower than the level of the positive phase output. Next, this operation will be explained in detail with reference to FIG.
第1の波形整形回路1には、入力信号SD。The first waveform shaping circuit 1 receives an input signal SD.
SDとして第2図(a)に示すようなパルス信号が入力
される。このパルス信号が第1の波形整形回路1を通り
、さらに抵抗R1を通った後(点A。A pulse signal as shown in FIG. 2(a) is input as SD. After this pulse signal passes through the first waveform shaping circuit 1 and further passes through the resistor R1 (point A).
B)においては、逆相出力である”「毛−のレベルがシ
フトダウンされた結果、第2図(b)に示すように、S
DとSDとのクロス点が下方にずれる。In B), as a result of shifting down the level of the negative phase output, S
The cross point between D and SD is shifted downward.
このようなパルス信号が第2の波形整形回路2に入力さ
れる結果、その出力として、点C,Dには第2図(c)
で示すような波形が得られる。As a result of such a pulse signal being input to the second waveform shaping circuit 2, as its output, points C and D are shown in FIG. 2(c).
A waveform like the one shown is obtained.
すなわち、第2の波形整形回路2の正相出力として得ら
れる信号SDがハイ011gh)レベルとなる時間T′
は、もともとの、第2の波形整形回路1に入力する前の
信号SDがハイレベルとなる時間Tに比較して、第2図
(b)において信号SDとSDとのクロス点がずれた分
に相当する時間ΔTの2倍だけ長く、T’ −T+2Δ
Tとなる。That is, the time T' when the signal SD obtained as the positive phase output of the second waveform shaping circuit 2 reaches the high level (011gh)
is the amount by which the cross point between the signals SD and SD shifts in FIG. is twice as long as the time ΔT corresponding to T' −T+2Δ
It becomes T.
したがって、電流切換えスイッチに制御信号として、入
力する信号SD、SDは、それぞれ第3図(a)(b)
に示すようになり、sDのパルス幅が引き伸された形と
なる。Therefore, the signals SD and SD input as control signals to the current changeover switch are as shown in FIGS. 3(a) and (b), respectively.
As shown in the figure, the sD pulse width is expanded.
ここで、信号SDのパルス幅の増加分2ΔTを、半導体
レーザLDに固有の発光時間遅れに見合うものとしてお
けば、半導体レーザLDの発光時間遅れによるパルス幅
歪がちょうど補正されて、第3図(C)に示すようなデ
ユーティ、50%の光出力が得られる。これにより、従
来観測されていたアイパターン上での波形歪が改善され
る。Here, if the increase 2ΔT in the pulse width of the signal SD is set to correspond to the light emission time delay inherent to the semiconductor laser LD, the pulse width distortion due to the light emission time delay of the semiconductor laser LD will be just corrected, and as shown in FIG. A duty as shown in (C) and a light output of 50% can be obtained. This improves the waveform distortion on the eye pattern that has been observed in the past.
この効果は、第4図に示すような測定系を用いて確認す
ることができる。同図において、11は第2図(a)に
示したような差動信号SD、SDを発生するパターン発
生器、12は第1図に示した駆動回路である。半導体レ
ーザLDの発生する光出力を、光ファイバ13を介して
光/電気変換器14で受け、その出力として得られる電
気信号をオシロスコープで観測すれば、第3図(C)に
示したような、歪の補正された波形が得られる。This effect can be confirmed using a measurement system as shown in FIG. In the figure, 11 is a pattern generator that generates the differential signals SD and SD as shown in FIG. 2(a), and 12 is the drive circuit shown in FIG. 1. If the optical output generated by the semiconductor laser LD is received by the optical/electrical converter 14 via the optical fiber 13 and the electrical signal obtained as the output is observed with an oscilloscope, the result will be as shown in FIG. 3(C). , a distortion-corrected waveform is obtained.
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々
の変形が可能である。This invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.
例えば、電流切換えスイッチとしてエミッタを共通接続
したトランジスタQl、Q2を用いたが他のスイッチ手
段を用いてもよい。また、波形整形回路1の逆相出力を
レベルダウンする手段も、図示の抵抗による構成に限定
されるものでないことはいうまでもない。For example, although transistors Ql and Q2 whose emitters are commonly connected are used as current changeover switches, other switching means may be used. Further, it goes without saying that the means for lowering the level of the negative phase output of the waveform shaping circuit 1 is not limited to the configuration using the illustrated resistors.
以上説明したように、この発明によれば、第1の波形整
形器の正相および逆相出力間に、相対的なレベル差を与
えてクロス点を変化させるレベル調整手段を設け、レベ
ル調整後の差動信号を入力とする第2の波形整形器の出
力のパルス幅を上記クロス点のずれに相当する分だけ変
化させ、これによって半導体レーザを変調するようにし
たことにより、半導体レーザの発光時間遅れに起因する
光出力波形の歪を補正することができる。このため、光
通信システムにおいて光送信器中に使用すると、光受信
器の受信感度の改善に役立ち、非常に効果的である。As explained above, according to the present invention, a level adjustment means for changing the cross point by giving a relative level difference between the positive phase and negative phase outputs of the first waveform shaper is provided, and after the level adjustment, The pulse width of the output of the second waveform shaper that receives the differential signal of Distortion of the optical output waveform due to time delay can be corrected. Therefore, when used in an optical transmitter in an optical communication system, it helps improve the receiving sensitivity of the optical receiver and is very effective.
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図および
第3図はその動作を説明するための波形図、第4図はそ
の光出力の測定系を示すブロック図、第5図は従来例を
示す回路図である。
1.2・・・波形整形回路、LD・・・半導体レーザ、
Ql、Q2・・・トランジスタ、R1,R2・・・抵抗
。
第4図FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are waveform diagrams for explaining its operation, FIG. 4 is a block diagram showing its optical output measurement system, and FIG. The figure is a circuit diagram showing a conventional example. 1.2... Waveform shaping circuit, LD... Semiconductor laser,
Ql, Q2...Transistor, R1, R2...Resistor. Figure 4
Claims (1)
正相および逆相出力を制御信号とし負荷に半導体レーザ
が接続された電流切換えスイッチとを備えた半導体レー
ザ駆動回路において、差動信号を入力とする第1の波形
整形器と、この第1の波形整形器の正相出力および逆相
出力間に相対的なレベル差を与えてクロス点を変化させ
るレベル調整手段と、このレベル調整後の差動信号を入
力とし正相および逆相出力を制御信号として電流切換え
スイッチに送出する第2の波形整形器とを設けたことを
特徴とする半導体レーザ駆動回路。In a semiconductor laser drive circuit equipped with a waveform shaper that receives differential signals as input, and a current changeover switch that uses the positive-phase and negative-phase outputs of this waveform shaper as control signals and has a semiconductor laser connected to the load, differential a first waveform shaper inputting a signal; a level adjustment means for changing a cross point by giving a relative level difference between a positive phase output and a negative phase output of the first waveform shaper; 1. A semiconductor laser drive circuit comprising: a second waveform shaper that receives an adjusted differential signal as an input and sends positive-phase and negative-phase outputs as control signals to a current selection switch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63029760A JPH01204537A (en) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Semiconductor laser driving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63029760A JPH01204537A (en) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Semiconductor laser driving circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01204537A true JPH01204537A (en) | 1989-08-17 |
Family
ID=12285028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63029760A Pending JPH01204537A (en) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Semiconductor laser driving circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01204537A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0396023A (en) * | 1989-09-07 | 1991-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | Optical transmitter-receiver |
-
1988
- 1988-02-10 JP JP63029760A patent/JPH01204537A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0396023A (en) * | 1989-09-07 | 1991-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | Optical transmitter-receiver |
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