JPH02129983A - 半導体レーザ駆動回路 - Google Patents
半導体レーザ駆動回路Info
- Publication number
- JPH02129983A JPH02129983A JP63282322A JP28232288A JPH02129983A JP H02129983 A JPH02129983 A JP H02129983A JP 63282322 A JP63282322 A JP 63282322A JP 28232288 A JP28232288 A JP 28232288A JP H02129983 A JPH02129983 A JP H02129983A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark rate
- semiconductor laser
- frequency
- circuit
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はた通信に使用される半導体レーザ駆動回路に関
し、特にマーク率の変化しうるデータ信号によシ半導体
レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路に関するもので
ある。
し、特にマーク率の変化しうるデータ信号によシ半導体
レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路に関するもので
ある。
従来、この種の半導体レーザ駆動回路は、第２図に示す
ように構成されていた。すなわち第２図において、１は
データ信号入力端子、２はＱ、？出力を有するゲート回
路、３，４はトランジスタ、５は抵抗器、６はデータ信
号のマーク率検出回路、Ｔは電圧電流変換回路、８は低
域ｒ波器、１ｏは比較増幅器、１１は増幅器、１２は抵
抗器、１３はフォトダイオード、１４は半導体レーザ、
１５は蓄電器、１６は加算器である。
ように構成されていた。すなわち第２図において、１は
データ信号入力端子、２はＱ、？出力を有するゲート回
路、３，４はトランジスタ、５は抵抗器、６はデータ信
号のマーク率検出回路、Ｔは電圧電流変換回路、８は低
域ｒ波器、１ｏは比較増幅器、１１は増幅器、１２は抵
抗器、１３はフォトダイオード、１４は半導体レーザ、
１５は蓄電器、１６は加算器である。
このような構成において、データ信号入力端子１に入力
されたデータ信号は、ゲート回路２へ入力される。ゲー
ト回路２の出力Ｑ、δはトランジスタ３，４および−Ｖ
Ｅｇ（ｖＥＥ＞ｏ）なる電圧が印加された抵抗器５によ
って構成されるＣＭＬ回路へ入力され、データ信号のｒ
ｌＪ、ｒＯＪ にしたがってそれぞれトランジスタ３，
４をオン。
されたデータ信号は、ゲート回路２へ入力される。ゲー
ト回路２の出力Ｑ、δはトランジスタ３，４および−Ｖ
Ｅｇ（ｖＥＥ＞ｏ）なる電圧が印加された抵抗器５によ
って構成されるＣＭＬ回路へ入力され、データ信号のｒ
ｌＪ、ｒＯＪ にしたがってそれぞれトランジスタ３，
４をオン。
オフさせ、トランジスタ４のコレクタへ加算器１６を介
して接続されている半導体レーザ１４を駆動する。電圧
電流変換器７の出力も加算器１６を介して半導体レーザ
１４へ導かれているが、電圧電流変換器７の出力は半導
体レーザ１４の直流バイアスを供給するものである。半
導体レーザ１４の前方光ｐｆはファイバ等へ導かれ、通
信に供される。一方、半導体レーザ１４の後方ｙｔ、ｐ
ｂの一部はフォトダイオード１３へ導かれ、バイアス電
圧ｖｌが印加されたフォトダイオード１３は後方光Ｐ１
）を光電気変換し、後方光ｐｂに比例した電流を増幅器
１１へ送出する。増幅器１１は蓄電器１５、抵抗器１２
とともに低域通過形の電流電圧変換回路を構成しておシ
、フォトダイオード１３の出力電流の平均値を電圧に変
換し、比較増幅器１０の←）個入力端子へ送出する。比
較増幅器１０の（ハ）個入力端子へは、データ信号入力
端子１に入力されたデータ信号のマーク率をマーク率検
出回路６により検出されたマーク率に比例した電圧が入
力されている。比較増幅器１０によシマーク率に比例し
た電圧と、半導体レーザ１４の後方九九の平均値成分の
誤差とを比較増幅し、低域ｒ波器８へ出力する。低域ｒ
波器８は入力された誤差成分の高周波成分をカットし、
電圧電流変換器Ｔへ送出する。電圧電流変換器Ｔは入力
された誤差電圧を電流に変換し、加算器１６に送出する
ことによシ半導体レーザ１４にバイアス電流を供給する
。
して接続されている半導体レーザ１４を駆動する。電圧
電流変換器７の出力も加算器１６を介して半導体レーザ
１４へ導かれているが、電圧電流変換器７の出力は半導
体レーザ１４の直流バイアスを供給するものである。半
導体レーザ１４の前方光ｐｆはファイバ等へ導かれ、通
信に供される。一方、半導体レーザ１４の後方ｙｔ、ｐ
ｂの一部はフォトダイオード１３へ導かれ、バイアス電
圧ｖｌが印加されたフォトダイオード１３は後方光Ｐ１
）を光電気変換し、後方光ｐｂに比例した電流を増幅器
１１へ送出する。増幅器１１は蓄電器１５、抵抗器１２
とともに低域通過形の電流電圧変換回路を構成しておシ
、フォトダイオード１３の出力電流の平均値を電圧に変
換し、比較増幅器１０の←）個入力端子へ送出する。比
較増幅器１０の（ハ）個入力端子へは、データ信号入力
端子１に入力されたデータ信号のマーク率をマーク率検
出回路６により検出されたマーク率に比例した電圧が入
力されている。比較増幅器１０によシマーク率に比例し
た電圧と、半導体レーザ１４の後方九九の平均値成分の
誤差とを比較増幅し、低域ｒ波器８へ出力する。低域ｒ
波器８は入力された誤差成分の高周波成分をカットし、
電圧電流変換器Ｔへ送出する。電圧電流変換器Ｔは入力
された誤差電圧を電流に変換し、加算器１６に送出する
ことによシ半導体レーザ１４にバイアス電流を供給する
。
また、半導体レーザ１４．フォトダイオード１３゜増幅
器１１．比較増幅器１０．低域ｒ波器８．電圧電流変換
器７および加算器１６から麿をループは、負帰還となる
ように構成されておシ、所謂自動光パワー制御回路（Ａ
２０回路）を構成している。
器１１．比較増幅器１０．低域ｒ波器８．電圧電流変換
器７および加算器１６から麿をループは、負帰還となる
ように構成されておシ、所謂自動光パワー制御回路（Ａ
２０回路）を構成している。
さらに後方光ｐｂの平均値成分と半導体レーザ１４を駆
動するデータ信号のマーク率に比例した電圧とが等しく
なるようにＡ２０回路を動作させることによシ、後方光
ｐｂのピーク値を陽に検出すること無く、入力データ信
号のマーク率に無関係に後方ｙｔｐｂのピーク値、すな
わち後方光ｐｂＫ比例していることが期待されている前
方１ｔ、ｐｆのピーク値を一定に保つことができるもの
である。
動するデータ信号のマーク率に比例した電圧とが等しく
なるようにＡ２０回路を動作させることによシ、後方光
ｐｂのピーク値を陽に検出すること無く、入力データ信
号のマーク率に無関係に後方ｙｔｐｂのピーク値、すな
わち後方光ｐｂＫ比例していることが期待されている前
方１ｔ、ｐｆのピーク値を一定に保つことができるもの
である。
上述した従来のＡ２０回路は、後方ｔｐｂの平均値の変
化量と、電圧電流変換器７の出力の変化との比がマーク
率に比例する、すなわちマーク率に依存するため、枦果
的にＡＰＣ回路ループの一巡利得が、マーク率が低い場
合に小となり、マーク率が高い場合に大となるというよ
うにマーク率依存性をもつことにがる。いま、Ａ２０回
路の一巡利得をＴに）（ωは角周波数）とし、ω＝０で
の利得をＫ（前述したようにマーク率に依存）、低域ｒ
波器８のカットオフ角周波数を（１） ｃとすれば、利
得Ｔ（ロ）は着目するωの範囲で と表わせる。このとき、Ａ２０回路の応答Ｈ−はφ榔・
・（２） となる。Ａ２０回路の応答速度に関係するＨ←）の極周
波数は ω（Ｃ）（１＋Ｋ）二ωｃＫ となｊｉｂ、Ａ
２０回路のω＝０での一巡利得に、すなわちマーク率に
比例することになる。とのことはとりも直さず、従来例
による半導体レーザ駆動回路はＡ２０回路の応答速度が
マーク率に依存するという問題を有することになる。
化量と、電圧電流変換器７の出力の変化との比がマーク
率に比例する、すなわちマーク率に依存するため、枦果
的にＡＰＣ回路ループの一巡利得が、マーク率が低い場
合に小となり、マーク率が高い場合に大となるというよ
うにマーク率依存性をもつことにがる。いま、Ａ２０回
路の一巡利得をＴに）（ωは角周波数）とし、ω＝０で
の利得をＫ（前述したようにマーク率に依存）、低域ｒ
波器８のカットオフ角周波数を（１） ｃとすれば、利
得Ｔ（ロ）は着目するωの範囲で と表わせる。このとき、Ａ２０回路の応答Ｈ−はφ榔・
・（２） となる。Ａ２０回路の応答速度に関係するＨ←）の極周
波数は ω（Ｃ）（１＋Ｋ）二ωｃＫ となｊｉｂ、Ａ
２０回路のω＝０での一巡利得に、すなわちマーク率に
比例することになる。とのことはとりも直さず、従来例
による半導体レーザ駆動回路はＡ２０回路の応答速度が
マーク率に依存するという問題を有することになる。
本発明の半導体レーザ駆動回路は、入力データ信号のマ
ーク率によりて自動尤パワー制御回路の一部をなす低域
ｒ波器のカットオフ周波数を、マーク率に大略反比例す
るように制御する手段を有している。
ーク率によりて自動尤パワー制御回路の一部をなす低域
ｒ波器のカットオフ周波数を、マーク率に大略反比例す
るように制御する手段を有している。
本発明においては、自動尤パワー制御回路の応答速度を
決定する極周波数がマーク率によって変化されなく々る
。
決定する極周波数がマーク率によって変化されなく々る
。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明による半導体レーザ駆動回路の一実施例
を示す回路図であシ、前述の図と同一部分には同一符号
を付しである。第１図において、９はカットオフ周波数
が可変の低域ｒ波器であり、そのカットオフ周波数がマ
ーク率検出器６の出力によって制御されること以外は第
２図の低域ｒ波器８と同等の機能を果すものである。
を示す回路図であシ、前述の図と同一部分には同一符号
を付しである。第１図において、９はカットオフ周波数
が可変の低域ｒ波器であり、そのカットオフ周波数がマ
ーク率検出器６の出力によって制御されること以外は第
２図の低域ｒ波器８と同等の機能を果すものである。
このような構成において、低域Ｐ波器９のカットオフ周
波数をω。′とし、マーク率検出回路６の出力により、
ω。′がマーク率に大略反比例するように、すなわちＣ
を定数として のどとく制御すれば、第１図のＡＰＣ回路の応答速度を
決定する極周波数ω。′Ｋ は、（３）式によシωｃ′
ＫＩＩＩ＃Ｃ・・・・（４） とカリ、半導体レーザ１４を駆動するデータ信号のマー
ク率に殆んど依存しない。すなわち、マーク率の変化に
よるＡＰＣ回路の応答速度の変化を軽減することができ
る。
波数をω。′とし、マーク率検出回路６の出力により、
ω。′がマーク率に大略反比例するように、すなわちＣ
を定数として のどとく制御すれば、第１図のＡＰＣ回路の応答速度を
決定する極周波数ω。′Ｋ は、（３）式によシωｃ′
ＫＩＩＩ＃Ｃ・・・・（４） とカリ、半導体レーザ１４を駆動するデータ信号のマー
ク率に殆んど依存しない。すなわち、マーク率の変化に
よるＡＰＣ回路の応答速度の変化を軽減することができ
る。
以上説明したように本発明は、自％ｆｆｉパワー制御回
路の一部をなす低域Ｐ波器のカットオフ周波数を半導体
レーザを駆動するデータ信号のマーク率に大略反比例す
るように制御し、自動光パワー制御回路の応答速度を決
定する極周波数がマーク率によって変化しないようＫす
ることによシ、自動光パワー制御回路の応答速度がマー
ク率に依存されないという極めて優れた効果が得られる
。
路の一部をなす低域Ｐ波器のカットオフ周波数を半導体
レーザを駆動するデータ信号のマーク率に大略反比例す
るように制御し、自動光パワー制御回路の応答速度を決
定する極周波数がマーク率によって変化しないようＫす
ることによシ、自動光パワー制御回路の応答速度がマー
ク率に依存されないという極めて優れた効果が得られる
。
第１図は本発明による半導体レーザ駆動回路の−ｐｍ例
を示す回路図、第２図は従来の半導体レーザ駆動回路を
示す回路図である。 １・・・・データ信号入力端子、２・・・・ゲート回路
、３，４・ｅ・・トランジスタ、５・・・・抵抗器、６
−・・・マーク率検出回路、Ｔ・・・・電圧電流製換器
、８・・・・低域ｒ波器、９・Φ番・カットオフ局波数
可変の低域Ｐ波器、１０・・・・比較増幅器、１１・・
・・増幅器、１２・・・−抵抗器、１３・・ｅ・フォト
ダイオード、１４・・・・半導体レーザ、１５・・・・
蓄電器、１６・・−−加算器。
を示す回路図、第２図は従来の半導体レーザ駆動回路を
示す回路図である。 １・・・・データ信号入力端子、２・・・・ゲート回路
、３，４・ｅ・・トランジスタ、５・・・・抵抗器、６
−・・・マーク率検出回路、Ｔ・・・・電圧電流製換器
、８・・・・低域ｒ波器、９・Φ番・カットオフ局波数
可変の低域Ｐ波器、１０・・・・比較増幅器、１１・・
・・増幅器、１２・・・−抵抗器、１３・・ｅ・フォト
ダイオード、１４・・・・半導体レーザ、１５・・・・
蓄電器、１６・・−−加算器。
Claims (1)
- マーク率の変動し得るデータ信号により半導体レーザを
駆動し、前記半導体レーザの出力光のピークパワーがマ
ーク率の変化にかかわらず一定となるように制御する自
動光パワー制御回路を有する半導体レーザ駆動回路にお
いて、前記自動光パワー制御回路に低域ろ波器を設ける
とともに該低域、波器のカットオフ周波数を半導体レー
ザを駆動するデータ信号のマーク率が高い場合に低く、
マーク率が低い場合に高くなるように制御する制御手段
を有することを特徴とした半導体レーザ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63282322A JPH02129983A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 半導体レーザ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63282322A JPH02129983A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 半導体レーザ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129983A true JPH02129983A (ja) | 1990-05-18 |
Family
ID=17650903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63282322A Pending JPH02129983A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 半導体レーザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02129983A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6480314B1 (en) | 1998-04-27 | 2002-11-12 | Nec Corporation | Optical transmitter |
-
1988
- 1988-11-10 JP JP63282322A patent/JPH02129983A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6480314B1 (en) | 1998-04-27 | 2002-11-12 | Nec Corporation | Optical transmitter |
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