JPH02135788A - 半導体レーザの光出力制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、半導体レーザの光出力を制御するのに用い
られる半導体レーザの光出力制御装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、半導体レーザの駆動回路には、第３図に示す如く
、パルス変調された駆動電流パルスＰｏとバイアス電流
■、とが入力され、これら入力を重畳したもので半導体
レーザを駆動して光出力パルスＰ。ＬＩＴを出力させる
。前記の直流バイアス電流Ｉ、は半導体レーザの発振開
始電流１ｔｈ以上の値に設定されるが、この発振開始電
流Ｉいは温度変化により変動して、その特性も図中、鎖
線ａ、ｂで示すように変位し、前記光出力パルスもＰ。

ｕＴ　’　＋　　Ｐ　Ｏ１ｌ？＃のようになる。

そこで半導体レーザの光出力をモニタ用のフォトダイオ
ードで受光し、その受光パルスのピーク値や平均値を検
出した後、その検出値と基準値との差に応じ°て直流バ
イアス電流を増減し、これにより一定の光出力となるよ
う負帰還制御している。

ところでこの種駆動方式の半導体レーザは、例えば光学
式の距離測定装置などに用いられ、半導体レーザを振幅
変調によりパルス発光させてその光出力を被測定物に向
けて投射すると共に、被測定物からの反射光を受光器で
受光して、その受光信号の振幅を処理することにより、
被測定物までの距離を測定している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら被測定物の表面が光沢があって光の反射率
が高いような場合、前記直流バイアス電流Ｉ、による半
導体レーザの発光分だけで受光器での受光信号が飽和し
、受光信号の正しい振幅が得られないという問題がある
。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、直流
バイアス電流を半導体レーザの発振開始電流よりわずか
に大きくなる程度に設定可能として、直流バイアス電流
による半導体レーザの発光分を最少限度に保つことによ
り、直流バイアス電流による半導体レーザの発光分だけ
で受光器が飽和するのを防止した新規な半導体レーザの
光出力制御装置を促供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明では、半導体レーザ
と、パルス変調された駆動電流パルスと直流ハ・イアス
ミ流とを入力して半導体レーザを駆動する駆動回路部と
、半導体レーザの光出力を検出する光検出部と、光検出
部による受光パルスのボトム値を検出するためのボトム
値検出回路部と、ボトム値検出回路部による検出値と基
準値との差に応じて直流バイアス電流を制御する比較制
御回路部とで半導体レーザの光出力制御装置を構成して
いる。

く作用〉 半導体レーザが駆動されると、その光出力は光検出部で
受光され、その受光パルスのボトム値がボトム値検出回
路部で検出される。比較制御回路部は、この検出値と基
準値どの差に基づき直流バイアス電流を増減し、これに
より半導体レーザの光出力が一定となるよう負帰還制御
する。

この場合に比較制御回路部は受光パルスのボトム値と基
準値とを比較するから、その差に応じて直流バイアス電
流を発振開始電流よりわずかに大きくなる程度に設定し
て、直流バイアス電流による半導体レーザの発光分を最
少限度に保つことができる。従って直流バイアス電流に
よる発光分だけで受光器が飽和するのを防止でき、しか
も駆動回路部の消費電流も必要最少限度に抑えることが
できる。

〈実施例〉 第１図は、この発明の一実施例にかかる半導体レーザの
光出力制御装置の全体構成を示すもので、半導体レーザ
ｌと、半導体レーザｌの出力光りを検出するモニタ用の
フォトダイオード２と、半導体レーザ１を直流バイアス
電流Ｉ。

に駆動電流パルスＰ、を重畳した信号で駆動するレーザ
駆動回路３と、前記駆動電流パルスＰ、を生成してレー
ザ駆動回路３へ出力する駆動電流制御部４と、前記直流
バイアス電流Ｉ。

を生成してレーザ駆動回路３へ出力するバイアス電流制
御部５とから構成されている。

駆動電流制御部４は、変調電圧が与えられるスイッチ７
と、第２図（１）に示すタイミングのパルスＣＩを発生
してスイッチ７に与えるパルス発生回路６とを含むもの
で、スイッチ７は変調電圧により前記パルスＣＩをパル
ス変調して駆動電流パルスＰ、を生成し、これをレーザ
駆動回路３へ出力する。

バイアス電流駆動部５は、前記パルス発生回路６に加え
て、増幅回路８．スイッチ９．ホールド回路１０．比較
制御回路１１などをその構成として含むものである。

増幅回路８はフォトダイオード２で得た受光電流を増幅
して電圧変換する。スイッチ９は増幅回路８のパルス出
力よりボトム値（第３図参照）を検出し、ホールド回路
ＩＯはその検出値をホールドするためのもので、パルス
発生回路６が第２図（２）に示すタイミングのパルスＣ
２を発生するとき、１１？１記パルス出力のボトム値が
サンプルホールドされる。ホールド回路１０の出力は比
較側１ｆｆ１１回路１１に与えられ、この比較制御回路
１１はこの入力値と所定の基準値との差に応じてレーザ
駆動回路３へ与える直流バイアス電流Ｉ、の値を増減す
る。

上記の構成において、レーザ駆動回路３は直流バイアス
電流Ｉ、に駆動電流パルスＰ０を重畳した信号により半
導体レーザ１を駆動すると、半導体レーザ１は光出力パ
ルスを発生し、その光は被測定物へ照射され、またモニ
タ用のフォトダイオード２で受光される。フォトダイオ
ード２は光電変換により受光電流を出力し、増幅回路８
はパルス出力をスイッチ９へ与える。スイッチ９にはパ
ルス発生回路６より所定のタイミングのパルスＣ２が与
えられ、このパルスＣ２により前記受光パルスのボトム
値が検出されて、ホールド回路１０により保持される。

このホールド値は比較制御回路１１に与えられ、この比
較制御回路１１は所定の基準値との差に基づきレーザ駆
動回路３へ与える直流バイアス電流１、を増減して、半
導体レーザ１の光出力を一定に維持する。

前記比較制御回路１１に与えられる基準値は、直流バイ
アス電流Ｉｂが前記発振開始電流ＩＬｈよりわずかに大
きくなる程度に設定されており、これにより直流バイア
ス電流！ｂによる半導体レーザ１の発光分を最少限度に
保つようにしである。

ところで半導体レーザ１の出力光は、被測定物で反射し
て受光器（図示せず）で受光され、その受光信号の振幅
を処理することにより、被測定物までの距離などが測定
される。

この場合に直流バイアス電流■、による半導体レーザ１
の発光分を最少限度に保つようにしであるから、直流バ
イアス電流Ｉ、による発光分だけで前記受光器が飽和す
るのが防止され、しかもレーザ駆動回路３の消費電流も
必要最少限度に抑えられる。

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、半導体レーザの光出力を受光し
てその受光パルスのボトム値を検出し、その検出値と基
準値との差に応して半導体レーザの光出力が一定となる
よう直流バイアス電流を増減するから、受光パルスのボ
トム値と基準値との差に応じて直流バイアス電流を発振
開始電流よりわずかに大きくなる程度に設定することに
より、直流バイアス電流による半導体レーザの発光分を
最少限度に保つことができる。

従って光学式の距離測定装置などにおいて、直流バイア
ス電流による発光分だけで受光器が飽和するのを防止で
き、しかも駆動回路部の消費電流も必要最少限度に抑え
ることができるなど、発明目的を達成した顕著な効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる半導体レーザの光
出力制御装置の全体構成を示すブロック図、第２図は第
１図の回路のタイムチャート、第３図は半導体レーザの
特性を示す説明図である。 １・・・・半導体レーザ ２・・・・フォトダイオード ３・・・・レーザ駆動回路 ４・・・・駆動電流制御部 ５・・・・バイアス電流制御部 ７．９・・・・スイッチ １１・・・・比較制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体レーザと、 パルス変調された駆動電流パルスと直流バイアス電流と
   を入力して半導体レーザを駆動する駆動回路部と、 半導体レーザの光出力を検出する光検出部と、光検出部
   による受光パルスのボトム値を検出するためのボトム値
   検出回路部と、 ボトム値検出回路部による検出値と基準値との差に応じ
   て直流バイアス電流を制御する比較制御回路部とを具備
   して成る半導体レーザの光出力制御装置。