JPH0149026B2 - - Google Patents
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- JPH0149026B2 JPH0149026B2 JP14130885A JP14130885A JPH0149026B2 JP H0149026 B2 JPH0149026 B2 JP H0149026B2 JP 14130885 A JP14130885 A JP 14130885A JP 14130885 A JP14130885 A JP 14130885A JP H0149026 B2 JPH0149026 B2 JP H0149026B2
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- laser diode
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- fet
- clamp
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- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims 2
- 101100484930 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) VPS41 gene Proteins 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 101150073536 FET3 gene Proteins 0.000 description 1
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔目次〕
概 要
産業上の利用分野
従来の技術（第６図）
発明が解決しようとする問題点
問題点を解決するための手段（第１図）
作 用
実施例
(1) 実施例の構成（第２図）
(2) 実施例の動作（第３図）
(3) 第２実施例（第４図、第５図）
発明の効果
〔概要〕
レーザダイオードを電界効果トランジスタ
（FET）で駆動するとともに、FETのゲートバイ
アスとしてクランプ回路を設け、個々のFETに
より異なるピンチオフ電圧に対しクランプ電圧を
調整することによりピンチオフ電圧のバラツキに
対処するものである。
（FET）で駆動するとともに、FETのゲートバイ
アスとしてクランプ回路を設け、個々のFETに
より異なるピンチオフ電圧に対しクランプ電圧を
調整することによりピンチオフ電圧のバラツキに
対処するものである。
本発明はレーザダイオード駆動回路に係り、特
に高速で大出力の光出力パワーを得る場合に、高
速駆動回路としてFETを使用することが考えら
れるが、個々のFETによりピンチオフ電圧の異
なるという問題点を簡単な手段により解決しよう
とするものである。
に高速で大出力の光出力パワーを得る場合に、高
速駆動回路としてFETを使用することが考えら
れるが、個々のFETによりピンチオフ電圧の異
なるという問題点を簡単な手段により解決しよう
とするものである。
レーザダイオードをパルス電圧で駆動制御する
場合、従来では最終段をバイポーラ形のトランジ
スタで構成したカレント・スイツチを使用してい
た。例えばこのバイポーラ形のトランジスタに
RZパルスを印加してPCM信号を得ていた。とこ
ろでバイポーラ形のトランジスタは、低速度であ
れば大電流をオン・オフ制御することが可能であ
るが、例えば400Mビツト／秒のような高速にな
り、しかもレーザダイオードの光パワーを高出力
にするとき、電流を大きくしなければならないの
で、このようなバイポーラ形のトランジスタを使
用することはできない、このために高速動作が可
能でしかも高出力が可能なFETの使用が必要と
なる。
場合、従来では最終段をバイポーラ形のトランジ
スタで構成したカレント・スイツチを使用してい
た。例えばこのバイポーラ形のトランジスタに
RZパルスを印加してPCM信号を得ていた。とこ
ろでバイポーラ形のトランジスタは、低速度であ
れば大電流をオン・オフ制御することが可能であ
るが、例えば400Mビツト／秒のような高速にな
り、しかもレーザダイオードの光パワーを高出力
にするとき、電流を大きくしなければならないの
で、このようなバイポーラ形のトランジスタを使
用することはできない、このために高速動作が可
能でしかも高出力が可能なFETの使用が必要と
なる。
レーザダイオードを高速、大電流で駆動すると
き、例えばCaAs−FETの使用が考えられる。そ
してこの場合の回路としては、第６図ａに示す如
く、レーザダイオード１に２個のFET２及び
FET３を接続し、FET２のゲートにツエナーダ
イオード４を接続する。FET３は、レーザダイ
オード１の発光の閾値IDをバイアス電流として流
すものであり、FET３のゲートにはバイアス電
圧VG2が印加される。レーザダイオードは微小電
流を流してもそれがある大きさになるまで発光せ
ず、ある値を越えたとき発光するが、この値が閾
値IDである。FET３によりこの閾値IDを流してお
き、FET２により、第６図ｂの入力IPを付与する
ことによりこの入力IPに応じた発光パワーPoutを
出力することができる。
き、例えばCaAs−FETの使用が考えられる。そ
してこの場合の回路としては、第６図ａに示す如
く、レーザダイオード１に２個のFET２及び
FET３を接続し、FET２のゲートにツエナーダ
イオード４を接続する。FET３は、レーザダイ
オード１の発光の閾値IDをバイアス電流として流
すものであり、FET３のゲートにはバイアス電
圧VG2が印加される。レーザダイオードは微小電
流を流してもそれがある大きさになるまで発光せ
ず、ある値を越えたとき発光するが、この値が閾
値IDである。FET３によりこの閾値IDを流してお
き、FET２により、第６図ｂの入力IPを付与する
ことによりこの入力IPに応じた発光パワーPoutを
出力することができる。
ところがFETは同一の型格であつてもそのピ
ンチオフ電圧が異なるので、このような回路で
は、入力電圧Vinの印加される入力側のFET２の
ゲートにツエナーダイオードZDを接続し、これ
に抵抗RGを経由してバイアス電流IZ1を流すこと
により、その電圧降下を調整し、これによりピン
チオフ電圧の不完全さを調整し、同一入力に対し
同一出力が得られるように調整する。すなわち、
第６図ａに示す如く、ツエナーダイオードZDに
逆バイアス電流IZ1を流しておく。この電流があ
る大きさ以上になればその電圧降下VZはいわゆ
るツエナー電圧VZ0となるが、これにならない間
はその電流を変えることにより電圧降下値が変化
する。例えば逆バイアス電流をIZ11〜IZ12に調整
することにより第６図ｃに示す如く、その電圧降
下をVZ11〜VZ12に変化できる。従つて、入力電圧
Vinに印加しても、FET２の入力電圧はvinとな
り、第６図ｄに示す如く、Vinの最小のときvin
がピンチオフ電圧になるように調整することがで
きる。
ンチオフ電圧が異なるので、このような回路で
は、入力電圧Vinの印加される入力側のFET２の
ゲートにツエナーダイオードZDを接続し、これ
に抵抗RGを経由してバイアス電流IZ1を流すこと
により、その電圧降下を調整し、これによりピン
チオフ電圧の不完全さを調整し、同一入力に対し
同一出力が得られるように調整する。すなわち、
第６図ａに示す如く、ツエナーダイオードZDに
逆バイアス電流IZ1を流しておく。この電流があ
る大きさ以上になればその電圧降下VZはいわゆ
るツエナー電圧VZ0となるが、これにならない間
はその電流を変えることにより電圧降下値が変化
する。例えば逆バイアス電流をIZ11〜IZ12に調整
することにより第６図ｃに示す如く、その電圧降
下をVZ11〜VZ12に変化できる。従つて、入力電圧
Vinに印加しても、FET２の入力電圧はvinとな
り、第６図ｄに示す如く、Vinの最小のときvin
がピンチオフ電圧になるように調整することがで
きる。
ところでFETの特性上のバラツキはかなり大
きいが、同一のツエナーダイオードで調整できる
範囲はあまり広くない。従つてバラツキ量の大き
なものがあれば、それに対応できるツエナーダイ
オードにこれを取替えて使用しなければならな
い。そのため同一のツエナーダイオードだけでは
FETのバラツキを調整しきれないため、製造性
が悪いという問題点が存在する。
きいが、同一のツエナーダイオードで調整できる
範囲はあまり広くない。従つてバラツキ量の大き
なものがあれば、それに対応できるツエナーダイ
オードにこれを取替えて使用しなければならな
い。そのため同一のツエナーダイオードだけでは
FETのバラツキを調整しきれないため、製造性
が悪いという問題点が存在する。
本発明の目的は、このような問題点を改善する
ため、バラツキの大きなFETに対しても充分対
処できる調整手段を備えたレーザダイオード駆動
回路を提供することである。
ため、バラツキの大きなFETに対しても充分対
処できる調整手段を備えたレーザダイオード駆動
回路を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明では、第１図
に示す如く、レーザダイオード１を駆動する
FET２にクランプ回路４を接続する。
に示す如く、レーザダイオード１を駆動する
FET２にクランプ回路４を接続する。
第１図のクランプ回路４におけるクランプ電圧
を変えることによりFET２のゲート電圧を調整
することができるので、FET２にバラツキがあ
つても、クランプ電圧はかなり広い範囲で調整す
ることができるため、ピンチオフ電圧を基準とし
た正確に動作させることができるレーザダイオー
ド駆動回路を得る。
を変えることによりFET２のゲート電圧を調整
することができるので、FET２にバラツキがあ
つても、クランプ電圧はかなり広い範囲で調整す
ることができるため、ピンチオフ電圧を基準とし
た正確に動作させることができるレーザダイオー
ド駆動回路を得る。
本発明の一実施例を第２図及び第３図にもとづ
き説明する。
き説明する。
第２図は本発明の一実施例構成図、第３図はそ
の動作説明図である。
の動作説明図である。
(1) 実施例の構成
第２図において、１はレーザダイオード、
２，３はそれぞれFET、４はクランプ回路で
ある。そしてFET２，３は、他図と同様に、
スイツチング及びバイアス用の動作を行う。
２，３はそれぞれFET、４はクランプ回路で
ある。そしてFET２，３は、他図と同様に、
スイツチング及びバイアス用の動作を行う。
クランプ回路４は、クランプダイオードＤと
コンデンサC1，C2を有し、ダイオードＤにク
ランプ電圧VBが印加される。クランプダイオ
ードＤは、第３図ｃに示す如く順方向に電流Ｉ
を流すときその電圧降下VDは電流がある大き
さ以上では一定の値となるものである。
コンデンサC1，C2を有し、ダイオードＤにク
ランプ電圧VBが印加される。クランプダイオ
ードＤは、第３図ｃに示す如く順方向に電流Ｉ
を流すときその電圧降下VDは電流がある大き
さ以上では一定の値となるものである。
(2) 実施例の動作
まず本発明の特徴的なクランプ回路４の動作
について、第３図ｂ，ｃにより詳述する。クラ
ンプダイオードＤは、第３図ｃに示す如く、あ
る一定の電流ID以上の直流を流したとき、その
電圧降下は、電流がIDより大きくなつても一定
の値VDである。従つて、第２図に示す如く、
クランプダイオードＤにクランプ電圧VBを印
加すると、FET１のゲート電圧はこのクラン
プ電圧VBからクランプダイオードＤにおける
電圧降下VDを引いたものとなる。それ故、第
３図ｂに示す如く、ピンチオフ電圧がVP1の
FETに対してはクランプ電圧VB1を印加し、ピ
ンチオフ電圧がVP2のFETに対してはクランプ
電圧VB2を印加すればよい。これらのクランプ
電圧は、周知の電圧可変手段（例えば可変抵抗
を使用したもの）で適宜印加することができる
ので、ピンチオフ電圧にバラツキがあつても容
易に調整することができる。
について、第３図ｂ，ｃにより詳述する。クラ
ンプダイオードＤは、第３図ｃに示す如く、あ
る一定の電流ID以上の直流を流したとき、その
電圧降下は、電流がIDより大きくなつても一定
の値VDである。従つて、第２図に示す如く、
クランプダイオードＤにクランプ電圧VBを印
加すると、FET１のゲート電圧はこのクラン
プ電圧VBからクランプダイオードＤにおける
電圧降下VDを引いたものとなる。それ故、第
３図ｂに示す如く、ピンチオフ電圧がVP1の
FETに対してはクランプ電圧VB1を印加し、ピ
ンチオフ電圧がVP2のFETに対してはクランプ
電圧VB2を印加すればよい。これらのクランプ
電圧は、周知の電圧可変手段（例えば可変抵抗
を使用したもの）で適宜印加することができる
ので、ピンチオフ電圧にバラツキがあつても容
易に調整することができる。
従つて、入力電圧Vinが印加されると、FET
２は、第３図ｂに示す如く、ソースドレイン電
流IPが流れ、これによりレーザダイオード１が
発光することになる。
２は、第３図ｂに示す如く、ソースドレイン電
流IPが流れ、これによりレーザダイオード１が
発光することになる。
(3) 第２実施例
本発明の第２実施例を第４図及び第５図によ
り説明する。
り説明する。
第２実施例は、第２図に示す実施例を自動パ
ワー調整制御（APC）する場合の回路である。
ワー調整制御（APC）する場合の回路である。
レーザダイオードは、温度が変化するとその
出力特性も変化する。例えば、第５図に示す如
く、温度がT1→T2（T1＜T2）に変化するとそ
の電流（Ｉ）−光パワー（Ｐ）特性も第５図の
T1，T2に示す如く、閾値もI1→I2と変わるのみ
ならずそのＰ−Ｉ特性曲線の傾斜も変化する。
従つて、例えば温度変化等により所定の出力が
得られない場合には、閾値つまりバイアス電流
と、FETのゲートに対する入力電圧の大きさ
を変えることが必要となる。例えば、第５図に
示す如く、動作特性がT1→T2の如く変化する
場合には、閾値をI1→I2に制御し、また入力電
圧もIP1→IP2に調整することにより、同一の出
力P0を得ることができる。
出力特性も変化する。例えば、第５図に示す如
く、温度がT1→T2（T1＜T2）に変化するとそ
の電流（Ｉ）−光パワー（Ｐ）特性も第５図の
T1，T2に示す如く、閾値もI1→I2と変わるのみ
ならずそのＰ−Ｉ特性曲線の傾斜も変化する。
従つて、例えば温度変化等により所定の出力が
得られない場合には、閾値つまりバイアス電流
と、FETのゲートに対する入力電圧の大きさ
を変えることが必要となる。例えば、第５図に
示す如く、動作特性がT1→T2の如く変化する
場合には、閾値をI1→I2に制御し、また入力電
圧もIP1→IP2に調整することにより、同一の出
力P0を得ることができる。
このようなことを行うために、第４図に示す如
く、レーザダイオード部１０にはレーザダイオー
ド１１の他に受光素子としてアバランシエ・フオ
トダイオード（APD）１２を設け、このAPD１
２によりレーザダイオード１１の発光強度に応じ
た電流を出力させる。
く、レーザダイオード部１０にはレーザダイオー
ド１１の他に受光素子としてアバランシエ・フオ
トダイオード（APD）１２を設け、このAPD１
２によりレーザダイオード１１の発光強度に応じ
た電流を出力させる。
またクランプ回路５の入力側に振幅可変回路１
８を設け、入力信号（DATA）の振幅をこれに
より調整する。
８を設け、入力信号（DATA）の振幅をこれに
より調整する。
そして比較回路として動作するオペ・アンプ１
９と、入力信号の大きさに応じた直流出力を発生
するローパス・フイルタ１６と、レーザダイオー
ド１１の出力光の大きさに応じた直流出力を発生
するローパス・フイルタ１７を設け、これらの出
力をオペ・アンプ１９で比較する。
９と、入力信号の大きさに応じた直流出力を発生
するローパス・フイルタ１６と、レーザダイオー
ド１１の出力光の大きさに応じた直流出力を発生
するローパス・フイルタ１７を設け、これらの出
力をオペ・アンプ１９で比較する。
次に第４図の動作について説明する。このとき
クランプ回路１５は、勿論、FET１３の特性に
より、入力電圧が０のときゲート電圧がピンチオ
フ電圧になるようにクランプ電圧VBにより調整
されている。
クランプ回路１５は、勿論、FET１３の特性に
より、入力電圧が０のときゲート電圧がピンチオ
フ電圧になるようにクランプ電圧VBにより調整
されている。
いま入力信号が印加されると、この入力信号の
強度に応じた直流電圧がローパス・フイルタ１６
に出力される。またこの入力信号は、振幅可変回
路１８、クランプ回路１５を経由してFET１３
に印加され、これによりFET１３にこの入力信
号に応じた電流が流れ、レーザダイオード１１が
発光する。このレーザダイオード１１の発光は、
APD１２に受光されてAPD１２よりレーザダイ
オード１１の発光強度に応じた出力が発生し、こ
れがローパス・フイルタ１７に出力され、ローパ
ス・フイルタ１７からレーザダイオード１１の発
光パワーに応じた直流出力が発生する。
強度に応じた直流電圧がローパス・フイルタ１６
に出力される。またこの入力信号は、振幅可変回
路１８、クランプ回路１５を経由してFET１３
に印加され、これによりFET１３にこの入力信
号に応じた電流が流れ、レーザダイオード１１が
発光する。このレーザダイオード１１の発光は、
APD１２に受光されてAPD１２よりレーザダイ
オード１１の発光強度に応じた出力が発生し、こ
れがローパス・フイルタ１７に出力され、ローパ
ス・フイルタ１７からレーザダイオード１１の発
光パワーに応じた直流出力が発生する。
このときローパス・フイルタ１７の出力が小さ
ければオペ・アンプ１９は高出力を生じ、これに
よりオペ・アンプ２０の出力をさらに大きくして
FET１４に流れる閾値電流を大きくする。また
前記オペ・アンプ１９の出力はオペ・アンプ２１
にも印加され、これによりオペ・アンプ２１は振
幅可変回路１８の増幅率を大きく制御し、FET
１３に対する入力信号の大きさを強くし、レーザ
ダイオード１１の出力を強くする。
ければオペ・アンプ１９は高出力を生じ、これに
よりオペ・アンプ２０の出力をさらに大きくして
FET１４に流れる閾値電流を大きくする。また
前記オペ・アンプ１９の出力はオペ・アンプ２１
にも印加され、これによりオペ・アンプ２１は振
幅可変回路１８の増幅率を大きく制御し、FET
１３に対する入力信号の大きさを強くし、レーザ
ダイオード１１の出力を強くする。
逆にローパス・フイルタ１７の出力がローパ
ス・フイルタ１６より大きければ、オペ・アンプ
１９の出力は小さくなり、今度は逆の制御が生じ
レーザダイオード１１の出力パワーは小さくな
る。このようにしてレーザダイオード１１の出力
パワーを自動調整することができる。
ス・フイルタ１６より大きければ、オペ・アンプ
１９の出力は小さくなり、今度は逆の制御が生じ
レーザダイオード１１の出力パワーは小さくな
る。このようにしてレーザダイオード１１の出力
パワーを自動調整することができる。
本発明によればFETの特性に大きなバラツキ
があつてもクランプ電圧を変えることによりその
ゲート電圧VGSをピンチオフ電圧に設定すること
が可能になるので、その製造性を高めることがで
きる。
があつてもクランプ電圧を変えることによりその
ゲート電圧VGSをピンチオフ電圧に設定すること
が可能になるので、その製造性を高めることがで
きる。
しかも振幅可変回路や比較手段を使用すること
により、そのレーザダイオードの出力パワーを自
動制御することができる。
により、そのレーザダイオードの出力パワーを自
動制御することができる。
第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の一
実施例、第３図は本発明の動作説明図、第４図は
実施例の自動パワー制御方式、第５図は温度変化
時の動作説明図、第６図は従来例を示す。 １……レーザダイオード、２，３……FET、
４……クランプ回路、１０……レーザダイオード
部、１１……レーザダイオード、１２……アバラ
ンシエ・フオト・ダイオード、１３，１４……
FET、１５……クランプ回路、１６，１７……
ローパス・フイルタ、１８……振幅可変回路。
実施例、第３図は本発明の動作説明図、第４図は
実施例の自動パワー制御方式、第５図は温度変化
時の動作説明図、第６図は従来例を示す。 １……レーザダイオード、２，３……FET、
４……クランプ回路、１０……レーザダイオード
部、１１……レーザダイオード、１２……アバラ
ンシエ・フオト・ダイオード、１３，１４……
FET、１５……クランプ回路、１６，１７……
ローパス・フイルタ、１８……振幅可変回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザダイオードを電界効果トランジスタで
スイツチング駆動するレーザダイオード駆動回路
において、 前記電界効果トランジスタの制御信号入力側に
クランプ回路４を設けたことを特徴とする レーザダイオード駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14130885A JPS622580A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14130885A JPS622580A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622580A JPS622580A (ja) | 1987-01-08 |
| JPH0149026B2 true JPH0149026B2 (ja) | 1989-10-23 |
Family
ID=15288870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14130885A Granted JPS622580A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622580A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH061895B2 (ja) * | 1987-02-17 | 1994-01-05 | 日本電気株式会社 | 光制御回路 |
| JP2702958B2 (ja) * | 1988-03-25 | 1998-01-26 | 株式会社日立製作所 | 半導体レーザ駆動回路 |
| JP2577297Y2 (ja) * | 1991-03-14 | 1998-07-23 | 日本電気株式会社 | レーザダイオード自動パワー制御回路 |
| JP7275984B2 (ja) * | 2019-08-09 | 2023-05-18 | オムロン株式会社 | 駆動回路 |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP14130885A patent/JPS622580A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS622580A (ja) | 1987-01-08 |
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