JPH02205378A - 半導体レーザ制御装置 - 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〕 本発明はレーザプリンタ、光デイスク装置、光通信装置
等で光源として用いられる半導体レーザの光出力を制御
する半導体レーザ制御装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体レーザは極めて小型であって、かつ駆動電流によ
り高速に直接変調を行うことができるので、近年光デイ
スク装置、レーザプリンタ等の光源として広く使用され
ている。

しかしながら、半導体レーザの駆動電流・光出力特性は
温度により著しく変化し、これは半導体レーザの光強度
を所望の値に設定しようとする場合に問題となる。この
問題を解決して半導体レーザの利点を活かす為にさまざ
まなＡ　Ｐ　Ｃ（Ａ　ｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　
Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路が提案されている。

このＡＰＣ回路は次の３つの方式に分けられる。

（１）半導体レーザの光出力を受光素子によりモニター
し、この受光素子に発生する受光電流（半導体レーザの
光出力に比例する）に比例する信号と。

発光レベル指令信号とが等しくなるように常時半導体レ
ーザの順方向電流を制御する光・電気負帰還ループを設
け、この光・電気負帰還ループにより半導体レーザの光
出力を所望の値に制御する方式。

（２）パワー設定期間には半導体レーザの光出力を受光
素子によりモニターしてこの受光素子に発生する受光電
流（半導体レーザの光出力に比例する）に比例する信号
と２発光レベル指令信号とが等しくなるように半導体レ
ーザの順方向電流を制御し。

パワー設定期間外にはパワー設定期間で設定した半導体
レーザの順方向電流の値を保持することによって半導体
レーザの光出力を所望の値に制御する。そしてパワー設
定期間外にはパワー設定期間で設定した半導体レーザの
順方向電流の値を基準として半導体レーザの順方向電流
を情報で変調することにより半導体レーザの光出力に情
報を載せる方式。

（３）半導体レーザの温度を測定し、その測定した温度
によって半導体レーザの順方向電流を制御したり、又は
半導体レーザの温度を一定になるように制御したりして
半導体レーザの光出力を所望の値に制御する方式。

〔発明が解決しようとする課題〕

半導体レーザの光出力を所望の値とするためには（１）
の方式が望ましいが、受光素子の動作速度。

光・電気負帰還ループを構成している増幅素子の動作速
度等の限界により制御速度に限界が生ずる。

例えばこの制御速度の目安として光・電気負帰還ループ
の開ループでの交叉周波数を考慮した場合この交叉周波
数をｆｏとしたとき半導体レーザの光出力のステップ応
答特性は次のように近似できる。

Ｐｏｕｔ＝　Ｐｏ（１−ｅｘｐ（−２πｆ　Ｏｔ　））
Ｐｏｕｔ：半導体レーザの光出力 Ｐｏ：半導体レーザの設定された光強度を二時間 半導体レーザの多くの使用目的では半導体レーザの光出
力を変化させた直後から、設定された時間τ。が経過す
るまでの全光量（光出力の積分値ｆＰ　ｏｕｔ）が所定
の値となることが必要とされ、２πｆ、τ。）］） となる。仮に、τ。＝５０ｎｓ、誤差の許容範囲を０．
４％とした場合ｆ　、　＞　８００ＭＨ２としなければ
ならず。

これは極めて困難である。

また（２）の方式では（１）の方式の上記問題は発生せ
ず、半導体レーザを高速に変調することが可能であるの
で、多く使用されている。しかしながらこの（２）の方
式では半導体レーザの光出力を常時制御しているわけで
はないので、外乱等により容易に半導体レーザの光量変
動が生ずる。外乱としては例えば半導体レーザのドウル
ープ特性があり、半導体レーザの光量はこのドウループ
特性により容易に数％程度の誤差が生じてしまう３半導
体レーザのドウループ特性を抑制する試みとして、半導
体レーザの熱時定数に半導体レーザ駆動電流の周波数特
性を合わせ補償する方法などが提案されているが、半導
体レーザの熱時定数は各半導体レーザ毎に個別にバラツ
キがあり、また半導体レーザの周囲環境により異なる等
の問題がある。

また光デイスク装置などにおいて問題とされる半導体レ
ーザの戻り光の影響による光量変動などの問題がある。

本発明は上記欠点を改善し、高速、高精度、高分解能な
半導体レーザ制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、請求項１の発明は被駆動半導
体レーザの光出力を受光部により検知してこの受光部か
ら得られる前記半導体レーザの光出力に比例した受光信
号と発光レベル指令信号とが等しくなるように前記半導
体レーザの順方向電流を制御する光・電気負帰還ループ
と、前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性及び前
記受光部と前記半導体レーザとの結合係数、前記受光部
の光入力・受光信号特性に基づいて前記受光信号と前記
発光レベル指令信号とが等しくなるようにあらかじめ設
定された変換規則に従い前記発光レベル指令信号を前記
半導体レーザの順方向電流に変換する変換手段と、前記
光・電気負帰還ループの制御電流を検出する検出手段と
、この検出手段からの検出信号により前記発光レベル指
令信号が変化しても前記光・電気負帰還ループの制御電
流が変化しないように前記変換規則を制御することによ
って前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性の変動
を補正する補正手段とを有し、前記光・電気負帰還ルー
プの制御電流と、前記変換手段により生成された電流と
の和または差の電流によって前記半導体レーザを制御す
るようにしたものであり、 請求項２の発明は請求項１記載の半導体レーザ制御装置
において、前記半導体レーザの光出力を受光部により検
知してこの受光部から得られる前記半導体レーザの光出
力に比例した受光電流と。

第１の発光レベル指令信号を電流に変換した発光レベル
指令信号電流とが等しくなるように前記半導体レーザの
順方向電流を制御する第１の光・電気負帰還ループと、
前記受光電流に比例する電圧と請求項１記載の発光レベ
ル指令信号とが等しくなるように前記第１の発光レベル
指令信号を制御する第２の光・電気負帰還ループとによ
り請求項１記載の光・電気負帰還ループを構成するよう
にしたものであり、 請求項３の発明は請求項１記載の半導体レーザ制御装置
において、前記発光レベル指令信号をアナログ信号電圧
として前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ
個の直線により構成される折れ線に近似して前記発光レ
ベル指令信号に対応した電流に変換する変換手段と、前
記発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ以上の異なるレ
ベルに設定された一定期間に前記半導体レーザを発光さ
せて前記光・電気負帰還ループの制御電流を検出する検
出手段と、この検出手段からの検出信号により前記一定
期間に前記半導体レーザの微分量子効率の変動を補正す
るように前記直線で近似した前記変換手段の傾きを制御
し他の期間には前記変換手段の傾きを保持する補正手段
とを請求項１記載の変換手段、検出手段及び補正手段と
して有するようにしたものであり、 請求項４の発明は請求項２記載の半導体レーザ制御装置
において、請求項１記載の発光レベル指令信号をアナロ
グ信号電圧として前記半導体レーザの光出力・順方向電
流特性をｎ個の直線により構成される折れ線に近似して
請求項１記載の発光レベル指令信号に対応した電流に変
換する変換手段と、請求項１記載の発光レベル指令信号
が少なくとも２ｎ以上の異なるレベルに設定された一定
期間に前記半導体レーザを発光させて前記第１の光・電
気負帰還ループの制御電流を検出する検出手段と、この
検出手段からの検出信号により前記一定期間に前記半導
体レーザの微分量子効率の変動を補正するように前記直
線で近似した前記変換手段の傾きを制御し他の期間には
前記変換手段の傾きを保持する補正手段とを請求項１記
載の変換手段、検出手段及び補正手段として有するよう
にしたものであり、 請求項５の発明は請求項１記載の半導体レーザ制御装置
において、前記発光レベル指令信号をアナログ信号電圧
として前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ
個の直線により構成される折れ線に近似して前記発光レ
ベル指令信号に対応する電流に変換する手段と、スイッ
チング信号により前記半導体レーザの順方向電流を設定
された電流値だけオン／オンするスイッチング手段とを
請求項１記載の変換手段として有し、かつ前記発光レベ
ル指令信号が少なくとも２ｎ以上の異なるレベルに設定
された一定期間に前記半導体レーザを発光させて前記光
・電気負帰還ループの制御電流を検出する検出手段と、
この検出手段からの検出信号により前記一定期間に前記
半導体レーザの微分量子効率の変動を補正するように前
記直線で近似した前記変換手段の傾きを制御し他の期間
には前記変換手段の傾きを保持する補正手段とを請求項
１記載の検出手段及び補正手段として有するようにした
ものであり、 請求項６の発明は請求項２記載の半導体レーザ制御装置
において、請求項１記載の発光レベル指令信号をアナロ
グ信号電圧として前記半導体レーザの光出力・順方向電
流特性をｎ個の直線により構成される折れ線に近似して
請求項１記載の発光レベル指令信号に対応する電流に変
換する手段と、スイッチング信号により前記半導体レー
ザの順方向電流を設定された電流値だけオン／オフする
スイッチング手段とを請求項１記載の変換手段として有
し、かつ請求項１記載の発光レベル指令信号が少なくと
も２ｎ以上の異なるレベルに設定された一定期間に前記
半導体レーザを発光させて前記光・電気負帰還ループの
制御電流を検出する検出手段と、この検出手段からの検
出信号により前記一定期間に前記半導体レーザの微分量
子効率の変動を補正するように前記直線で近似した前記
変換手段の傾きを制御し他の期間には前記変換手段の傾
きを保持する補正手段とを請求項１記載の検出手段及び
補正手段として有するようにしたものであり。

請求項７の発明は請求項１記載の半導体レーザ制御装置
において、前記発光レベル指令信号をアナログ信号電圧
として前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ
個の直線により構成される折れ線に近似して前記発光レ
ベル指令信号に対応するｆｆｉ流に変換する手段を請求
項１記載の変換手段として有し、かつ前記発光レベル指
令信号が少なくとも２ｎ−１個以上の異なった。一定レ
ベルのオフセットをもつ一定レベルの振幅でパルス変調
された一定期間に前記光・電気負帰還ループの制御電流
を前記発光レベル指令信号のピークとボトムのタイミン
グでサンプリングしこのピークとボトムに対応したサン
プリング値の差電圧の絶対値を最小にするように前記折
れ線近似を行った前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ
点を制御し他の期間には前記変換手段の各折れ線の傾き
と折れ点を保持する手段を請求項１記載の検出手段及び
補正手段として有するようにしたものであり、請求項８
の発明は請求項２記載の半導体レーザ制御装置において
、請求項１記載の発光レベル指令信号をアナログ信号電
圧として前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性を
ｎ個の直線により構成される折れ線に近似して請求項１
記載の発光レベル指令信号に対応する電流に変換する手
段を請求項１記載の変換手段として有し、かつ請求項１
記載の発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ−１個以上
の異なった。一定レベルのオフセットをもつ一定レベル
の振幅でパルス変調された一定期間に前記光・電気負帰
還ループの制御電流を請求項１記載の発光レベル指令信
号のピークとボトムのタイミングでサンプリングしこの
ピークとボトムに対応したサンプリング値の差電圧の絶
対値を最小にするように前記折れ線近似を行った前記変
換手段の各折れ線の傾きと折れ点を制御し他の期間には
前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点を保持する手段
を請求項１記載の検出手段及び補正手段として有するよ
うにしたものであり、請求項９の発明は請求項１記載の
半導体レーザ制御装置において、前記発光レベル指令信
号をアナログ信号電圧として前記半導体レーザの光出力
・順方向電流特性をｎ個の直線により構成される折れ線
に近似して前記発光レベル指令信号に対応する電流に変
換する手段と、スイッチング信号により前記半導体レー
ザの順方向電流を設定された電流値だけオン／オフする
スイッチング手段とを請求項１記載の変換手段として有
し、かつ前記発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ個以
上の異なった。一定レベルのオフセットをもつ一定レベ
ルの振幅でパルス変調された一定期間に前記光・電気負
帰還ループの制御電流を前記発光レベル指令信号のピー
クとボトムのタイミングでサンプリングしこのピークと
ボトムに対応したサンプリング値の差電圧の絶対値を最
小にするように前記折れ線近似を行った前記変換手段の
各折れ線の傾きと折れ点及び前記スイッチング手段によ
りオン／オフされる設定電流の値を制御し他の期間には
前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点及び前記設定電
流の値を保持する手段を請求項１記載の検出手段及び補
正手段として有するようにしたものであり、請求項１０
の発明は請求項２記載の半導体レーザ制御装置において
、請求項１記載の発光レベル指令信号をアナログ信号電
圧として前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性を
ｎ個の直線により構成される折れ線に近似して請求項１
記載の発光レベル指令信号に対応する電流に変換する手
段と、スイッチング信号により前記半導体レーザの順方
向電流を設定された電流値だけオン／オフするスイッチ
ング手段とを請求項１記載の変換手段として有し、かつ
請求項１記載の発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ個
以上の異なった。一定レベルのオフセットをもつ一定レ
ベルの振幅でパルス変調された一定期間に前記光・電気
負帰還ループの制御電流を請求項１記載の発光レベル指
令信号のピークとボトムのタイミングでサンプリングし
このピークとボトムに対応したサンプリング値の差電圧
の絶対値を最小にするように前記折れ線近似を行った前
記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点及び前記スイッチ
ング手段によりオン／オフされる設定電流の値を制御し
他の期間には前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点及
び前記設定電流の値を保持する手段を請求項１記載の検
出手段及び補正手段として有するようにしたものである
。

〔作　用〕

請求項１の発明では光・電気負帰還ループが被駆動半導
体レーザの光出力を受光部により検知してこの受光部か
ら得られる前記半導体レーザの光出力に比例した受光信
号と発光レベル指令信号とが等しくなるように前記半導
体レーザの順方向電流を制御し、前記半導体レーザの光
出力・順方向電流特性及び前記受光部と前記半導体レー
ザとの結合係数、前記受光部の光入力・受光信号特性に
基づいて前記受光信号と前記発光レベル指令信号とが等
しくなるようにあらかじめ設定された変換規則に従い前
記発光レベル指令信号が変換手段により前記半導体レー
ザの順方向電流に変換される。

前記光・電気負帰還ループの制御電流が検出手段により
検出され、この検出手段からの検出信号により補正手段
が前記発光レベル指令信号が変化しても前記光・電気負
帰還ループの制御電流が変化しないように前記変換規則
を制御することによって前記半導体レーザの光出力・順
方向電流特性の変動を補正する。そして前記光・電気負
帰還ループの制御電流と、前記変換手段により生成され
た電流との和または差の電流によって前記半導体レーザ
が制御される。

請求項２の発明では第１の光・電気負帰還ループが前記
半導体レーザの光出力を受光部により検知してこの受光
部から得られる前記半導体レーザの光出力に比例した受
光電流と、第１の発光レベル指令信号を電流に変換した
発光レベル指令信号電流とが等しくなるように前記半導
体レーザの順方向電流を制御し、第２の光・電気負帰還
ループが前記受光電流に比例する電圧と請求項１記載の
発光レベル指令信号とが等しくなるように前記第１の発
光レベル指令信号を特徴する 請求項３の発明では変換手段が前記発光レベル指令信号
をアナ９グ信号電圧として前記半導体レーザの光出力・
順方向電流特性をｎ個の直線により構成される折れ線に
近似して前記発光レベル指令信号に対応した電流に変換
し、前記発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ以上の異
なるレベルに設定された一定期間に前記半導体レーザが
発光して前記光・電気負帰還ループの制御電流が検出手
段により検出される。この検出手段からの検出信号によ
り補正手段が前記一定期間に前記半導体レーザの微分量
子効率の変動を補正するように前記直線で近似した前記
変換手段の傾きを制御し他の期間には前記変換手段の傾
きを特徴する請求項４の発明では変換手段が請求項１記
載の発光レベル指令信号をアナログ信号電圧として前記
半導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ個の直線に
より構成される折れ線に近似して請求項１記載の発光レ
ベル指令信号に対応した電流に変換し、請求項１記載の
発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ以上の異なるレベ
ルに設定された一定期間に前記半導体レーザが発光して
前記第１の光・電気負帰還ループの制御電流が検出手段
により検出される。この検出手段からの検出信号により
補正手段が前記一定期間に前記半導体レーザの微分量子
効率の変動を補正するように前記直線で近似した前記変
換手段の傾きを制御し、他の期間には前記変換手段の傾
きを特徴する 請求項５の発明では変換手段が前記発光レベル指令信号
をアナログ信号電圧として前記半導体レーザの光出力・
順方向電流特性をｎ個の直線により構成される折れ線に
近似して前記発光レベル指令信号に対応する電流に変換
し、スイッチング信号によりスイッチング手段で前記半
導体レーザの順方向電流を設定された電流値だけオン／
オンする。そして前記発光レベル指令信号が少なくとも
２ｎ以上の異なるレベルに設定された一定期間に前記半
導体レーザが発光して前記光・電気負帰還ループの制御
電流が検出手段により検出され、この検出手段からの検
出信号により補正手段が前記一定期間には前記半導体レ
ーザの微分量子効率の変動を補正するように前記直線で
近似した前記変換手段の傾きを制御し、他の期間には前
記変換手段の傾きを特徴する 請求項６の発明では変換手段が請求項１記載の発光レベ
ル指令信号をアナログ信号電圧として前記半導体レーザ
の光出力・順方向電流特性をｎ個の直線により構成され
る折れ線に近似して請求項１記載の発光レベル指令信号
に対応する電流に変換し、スイッチング信号によりスイ
ッチング手段で前記半導体レーザの順方向電流を設定さ
れた電流値だけオン／オンする。そして請求項１記載の
発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ以上の異なるレベ
ルに設定された一定期間に前記半導体レーザが発光して
前記光・電気負帰還ループの制御電流が検出手段により
検出され、この検出手段からの検出信号により補正手段
が前記一定期間には前記半導体レーザの微分量子効率の
変動を補正するように前記直線で近似した前記変換手段
の傾きを制御し、他の期間には前記変換手段の傾きを特
徴する 請求項７の発明では変換手段が前記発光レベル指令信号
をアナログ信号電圧として前記半導体レーザの光出力・
順方向電流特性をｎ個の直線により構成される折れ線に
近似して前記発光レベル指令信号に対応する電流に変換
する。そして前記発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ
−１個以上の異なった。一定レベルのオフセットをもつ
一定レベルの振幅でパルス変調された一定期間に検出手
段及び補正手段が前記光・電気負帰還ループの制御電流
を前記発光レベル指令信号のピークとボトムのタイミン
グでサンプリングし、このピークとボトムに対応したサ
ンプリング値の差電圧の絶対値を最小にするように前記
折れ線近似を行った前記変換手段の各折れ線の傾きと折
れ点を制御し、他の期間には前記変換手段の各折れ線の
傾きと折れ点を特徴する 請求項８の発明では変換手段が請求項１記載の発光レベ
ル指令信号をアナログ信号電圧として前記半導体レーザ
の光出力・順方向電流特性をｎ個の直線により構成され
る折れ線に近似して請求項１記載の発光レベル指令信号
に対応する電流に変換する。そして請求項１記載の発光
レベル指令信号が少なくとも２　ｒｉ　−１個以上の異
なった。一定レベルのオフセットをもつ一定レベルの振
幅でパルス変調された一定期間に検出手段及び補正手段
が前記光・電気負帰還ループの制御電流を請求項１記載
の発光レベル指令信号のピークとボトムのタイミングで
サンプリングし、このピークとボ１−ムに対応したサン
プリング値の差電圧の絶対値を最小にするように前記折
れ線近似を行った１″ｉｆＪ記変換手段の各折れ線の傾
きと折れ点を制御し、他の期間には前記変換手段の各折
れ線の傾きと折れ点を特徴する 請求項９の発明では変換手段が前記発光レベル指令信号
をアナログ信号電圧として前記半導体レーザの光出力・
順方向電流特性をｎ個の直線により構成される折れ線に
近似して前記発光レベル指令信号に対応する電流に変換
し、スイッチング信号によりスイッチング手段で前記半
導体レーザの順方向電流を設定された電流値だけオン／
オフする。前記発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ個
以上の異なった。一定レベルのオフセットをもつ一定レ
ベルの振幅でパルス変調された一定期間に検出手段及び
補正手段が前記光・電気負帰還ループの制御電流を前記
発光レベル指令信号のピークとボトムのタイミングでサ
ンプリングし、このピークとボトムに対応したサンプリ
ング値の差電圧の絶対値を最小にするように前記折れ線
近似を行った前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点及
び前記スイッチング手段によりオン／オフされる設定電
流の値を制御し、他の期間には前記変換手段の各折れ線
の傾きと折れ点及び前記設定電流の値を特徴する 請求項１０の発明では変換手段が請求項１記載の発光レ
ベル指令信号をアナログ信号電圧として前記半導体レー
ザの光出力・順方向電流特性をｎ個の直線により構成さ
れる折れ線に近似して請求項１記載の発光レベル指令信
号に対応する電流に変換し、スイッチング信号によりス
イッチング手段で前記半導体レーザの順方向電流を設定
された電流値だけオン／オフする。そして請求項１記載
の発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ個以上の異なっ
た。一定レベルのオフ、セットをもつ一定レベルの振幅
でパルス変調された一定期間に検出手段及び補正手段が
前記光・電気負帰還ループの制御電流を請求項１記載の
発光レベル指令信号のピークとボトムのタイミングでサ
ンプリングし、このピークとボトムに対応したサンプリ
ング値の差電圧の絶対値を最小にするように前記折れ線
近似を行った前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点及
び前記スイッチング手段によりオン／オフされる設定電
流の値を制御し、他の期間には前記変換手段の各折れ線
の傾きと折れ点及び前記設定電流の値を保持する。

〔実施例〕

第４図は発明の一実施例を示す。

発光レベル指令信号は比較増幅器１及び電流変換器２に
入力され、被駆動半導体レーザ３の光出力の一部が受光
素子４によりモニターされる。比較増幅器１と半導体レ
ーザ３．受光素子４は光・電気負帰還ループを形成し、
比較増幅器１は受光素子４に誘起された光起電流（半導
体レーザ３の光出力に比例する）に比例する受光信号と
発光レベル指令信号とを比較してその結果により、抵抗
５を介して半導体レーザ３の順方向電流を受光信号と発
光レベル指令信号とが等しくなるように制御する。また
電流変換器２は前記受光信号と発光レベル指令信号とが
等しくなるように発光レベル指令信号に従って予め設定
された電流（半導体レーザ３の光出力・順方向電流特性
及び受光素子４と半導体レーザ３との結合係数、受光素
子３の光入力・受光信号特性に基づいて予め設定された
電流）を出力する。この電流変換器２の出力電流と。

比較増幅器１より出力される制御電流との和の電流が半
導体レーザ３の順方向電流となる。

ここで、前記光・電気負帰還ループの開ループでの交叉
周波数をｆ。とし、ＤＣゲインをｔｏｏｏｏとした場合
、半導体レーザ３の光出力Ｐ　ｏｕｔのステップ応答特
性は次のように近似できる。

Ｐｏｕｔ＝　ＰＬ＋　（ＰＳ　−ＰＬ）ｅｘｐ（−２ｔ
ｃ　ｆ　、　ｔ　）ｐＬ：ｔ＝ωにおける光出力 ＰＳ：電流変換器２により設定された光量光・電気負帰
還ループの開ループでのＤＣゲインを１００００として
いるので、設定誤差の許容範囲を０．１％以下とした場
合には、ＰＬは設定した光量に等しいと考えられる。

したがって、仮に電流変換器２により設定された光量Ｐ
ＳがＰＬに等しければ、瞬時に半導体レーザ３の光出力
がＰＬに等しくなる。この場合にはＰｏｕｔ＝ＰＬであ
るので、比較増幅器ｌの出力は変化しない。すなわち、
抵抗５に流れる電流値は変化しないので、抵抗５の両端
間電圧は変化しない。

しかしながら、温度変動、外乱等により半導体レーザ３
の光出力・順方向電流特性が変動してＰＳが変動した場
合には、電流変換器２による過不足の電流を比較増幅器
１により半導体レーザ３の順方向に流す。したがって、
一定期間発光レベル指令信号を変化させた時の抵抗５の
両端間電圧を測定することにより、電流変換器２の変換
誤差に相当する電流値を検出することができる。この抵
抗５の両端間電圧は差動増幅器６により検出され、この
差動増幅器６の出力電圧が光出力特性補正回路７に入力
される。光出力特性補正回路７は上記一定期間に抵抗５
の両端間電圧の絶対値が最小となるように電流変換器２
の変換規則を制御し、他の期間にはその変換規則を保持
する。この結果、半導体レーザ３の光出力・順方向電流
特性の変動に対して常に電流変換器２をｐｓ４ｐＬどな
るように保つことができる。

また半導体レーザ３のドウループ特性等によりＰＳが５
％変動したとしてもｆ　、　＝　４０８１１２程度であ
れば１０ｎｓ後には半導体レーザ３の光出力は設定値に
対する誤差が０．４％以下になる。

また半導体レーザ３の光出力を変化させた直後から設定
された時間でか経過するまでの全光量（光出力の積分値
ｆ　Ｐｏｕｔ）の誤差が０．４％以下になるための光・
電気負帰還ループの開ループでの交叉周波数は、τ＝　
５０ｎｓとした場合４０ＭＨ２以上であればよく、この
程度の交叉周波数ならば容易に実現できる。

さらに、この実施例では電流変換器２の出力電流を光・
電気負帰還ループの制御電流に加算する構成であるが、
半導体レーザ３と並列に電流変換器２を接続する構成と
すれば電流変換器２の出力電流と光・電気負帰還ループ
の制御電流との差の電流により半導体レーザ３を制御す
る構成が実現できる。

このように本実施例によれば高速、高精度、高分解能な
半導体レーザ制御装置が実現できる。

第５図は本発明の他の実施例を示す。

発光レベル指令信号は比較増幅器８及び電流変換器２に
入力され、被駆動半導体レーザ３の光出力の一部が受光
素子４によりモニターされる。受光素子４に誘起された
光起電流（半導体レーザ３の光出力に比例する）Ｉｓの
周波数の高い成分は容量Ｃに流れてインピーダンス変換
器９に入力され。

光起電流Ｉｓの周波数の低い成分は抵抗Ｒに流れて電圧
に変換される。この抵抗Ｒに発生した電圧は比較増幅器
８と電圧・電流変換器ｌＯに入力され。

電圧・電流変換器ｌＯが抵抗Ｒに発生した電圧を電流に
変換する。この電圧・電流変換器ｉｏの出力電流はイン
ピーダンス変換器９の出力電流と加算器１１で加算され
、受光素子４に発生した光起電施工Ｓと等しい電流１．
となる。一方、比較増幅器８は抵抗Ｒに発生した電圧と
発光レベル指令信号とを比較してその差電圧を増幅し、
この比較増幅器８の出力電圧が電圧・電流変換器１２に
より電流に変換されて第１の発光レベル指令信号電流Ｉ
Ｌとなる。減算器１３は電圧・電流変換器１２からの第
１の発光レベル指令信号電流ＩＬより加算器１１からの
電流Ｉ０を減算してその差分電流を出力し、この差分電
流が電流増幅器１４により増幅されてトランジスタ１５
，１６、電流源１７及びバイアス電圧源１８からなる差
動増幅器１９を介して半導体レーザ３の制御電流として
出力される。したがって、受光素子４、容量Ｃ１抵抗Ｒ
，インピーダンス変換器９゜電圧・電流変換器１０．加
算器１１．減算器＋３．電流増幅器１４、差動増幅器１
９は半導体レーザ３の光出力に比例する受光素子４の光
起電流Ｉｓと電圧・電流変換器１２からの第１の発光レ
ベル指令信号電流ＩＬとが等しくなるように半導体レー
ザ３の順方向電流を制御する光・電気負帰還ループを構
成し、比較増幅器８及び電圧・電流変換器１２は光起電
流Ｉｓに比例する電圧と発光レベル指令信号とが等しく
なるように第１の発光レベル指令信号電施工りを制御す
る第２の光・電気負帰還ループを構成する。

また電流変換器２は発光レベル指令信号の周波数の高い
成分に関しては加算器１１の出力電流■。

と電圧・電流変換器１２からの第１の発光レベル指令信
号電流ＩＬとが等しくなるように発光レベル指令信号に
従いあらかじめ設定された電流（半導体レーザ３の光出
力・順方向電流特性及び受光素子４と半導体レーザ３と
の結合係数、受光素子３の光入力・受光信号特性に基づ
いて予め設定された電流）を出力し１発光レベル指令信
号の周波数の低い成分に関しては抵抗５の両端間電圧と
発光レベル指令信号とが等しくなるように発光レベル指
令信号に従いあらかじめ設定された電流（半導体レーザ
３の光出力・順方向電流特性及び受光素子４と半導体レ
ーザ３との結合係数、受光素子３の光入力・受光信号特
性に基づいて予め設定された電流）を出力する。この電
流変換器２の出力電流と、差動増幅器１９により出力さ
れる制御電流との和が半導体レーザ３の順方向電流とな
る。

ここで、前記第１の光・電気負帰還ループの開ループで
の交叉周波数をｆ。とじ、ＤＣゲインを３０とするとと
もに、前記第２の光・電気負帰還ループのＤＣゲインを
１００００とした場合、半導体レーザ３の光出力Ｐ　ｏ
ｕｔのステップ応答特性は次のように近似できる。

Ｐｏｕｔ＝　ＰＬ＋（ＰＳ　−ＰＬ）ｅｘｐ（−２πｆ
　、ｔ　）第２の光・電気負帰還ループのＤＣゲインを
１００００としているので、設定誤差の許容範囲を０．
１％以下とした場合には、ＰＬは設定した光量に等しい
と考えられる。また第１の光・電気負帰還ループのＤＣ
ゲインを３０としているので、第１の光・電気負帰還ル
ープでの定常誤差は（ＰＳ−ＰＬ）／３０程度となる。

したがって、仮に電流変換器２により設定される光量Ｐ
ＳがＰＬに等しければ、瞬時に半導体レーザ３の光出力
はＰＬに等しくなり、この場合にはＰｏｕｔ＝ＰＬであ
るので、比較増幅器１４の出力は変化しない。すなわち
、抵抗５に流れる電流値は変化しないので、抵抗５の両
端間電圧は変化しない。しかしながら、温度変動、外乱
等により半導体レーザ３の光出力・順方向電流特性が変
動することによってＰＳが変動した場合には、電流変換
器２による過不足の電流を比較増幅器８により半導体レ
ーザ３の順方向に流す。したがって、発光レベル指令信
号を一定期間変化させた時の抵抗５の両端間電圧を測定
することにより、電流変換器２の変換誤差に相当する電
流値を検出することができ、差動増幅器６により検出さ
れた電圧は光出力特性補正回路７へ入力される。光出力
特性補正回路７は上記一定期間に抵抗５の両端間電圧の
絶対値が最小となるように電流変換器２の変換規則を制
御し、他の期間にはその変換規則を保持する。この結果
、半導体レーザ３の光出力・順方向電流特性の変動に対
して常に電流変換器２をｐｓ４ｐＬどなるように保つこ
とができる。また、外乱等によりＰＳが５％変動したと
しても第１の光・電気負帰還ループの定常誤差が０．２
％程度となるので、ｆ　、　＝　４０８Ｈ２程度でかつ
第１の光・電気負帰還ループのＤＣゲインが３０程度あ
れば、１０ｎｓ後には半導体レーザ３の光出力は設定値
に対する誤差が０．４％以下になる。

また半導体レーザ３の光出力を変化させた直後から設定
された時間τ。が経過するまでの全光量（光出力の積分
値ｆ　Ｐｏｕｔ）の誤差が０．４％以下になるための光
・電気負帰還ループの交叉周波数は、τ。＝　５０ｎｓ
とした場合４０ＭＨ２以上であればよく、また光・電気
負帰還ループのＤＣゲインは３０倍程度あればよく、こ
の程度の交叉周波数及びＤＣゲインならば容易に実現で
きる。

この実施例では電流変換器２の出力電流を光・電気負帰
還ループの制御電流に加算する構成であるが、半導体レ
ーザ３と並列に電流変換器２を接続する構成とすれば電
流変換器２の出力電流と光・電気負帰還ループの制御電
流との差の電流により半導体レーザ３を制御する構成が
実現できる。

第６図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例は上記第５図の実施例において、第２の発光
レベル指令信号の代りに比較増幅器８の出力電圧を電流
変換器２ｎに入力するようにしたものである。この電流
変換器２ｎは前記受光信号と発光レベル指令信号とが等
しくなるように比較増幅器８の出力電圧に従って予め設
定された電流（半導体レーザ・３の光出力・順方向電流
特性及び受光素子４と半導体レーザ３との結合係数、受
光素子３の光入力・受光信号特性に基づいて予め設定さ
れた電流）を出力する。すなわち、電流変換器２ｎは発
光レベル指令信号の周波数の高い成分に関しては加算器
１１からの電施工。と第１の発光レベル指令信号電流Ｉ
Ｌとが等しくなるように比較増幅器８の出力電圧に従い
あらかじめ設定された電流（半導体レーザ３の光出力・
順方向電流特性及び受光素子４と半導体レーザ３との結
合係数、受光素子３の光入力・受光信号特性に基づいて
予め設定された電流）を出力し、第２の発光レベル指令
信号の周波数の低い成分に関しては抵抗Ｒの両端間電圧
と第１の発光レベル指令信号とが等しくなるように比較
増幅器８の出力電圧に従いあらかじめ設定された電流（
半導体レーザ３の光出力・順方向電流特性及び受光素子
４と半導体レーザ３との結合係数、受光素子３の光入力
・受光信号特性に基づいて予め設定された電流）を出力
する。

第１図は本発明の他の実施例を示す。

発光レベル指令信号は比較増幅器１及び電流変換器２に
入力され、被駆動半導体レーザ３の光出力の一部が受光
素子４によりモニターされる。トランジスタ１５．１６
、電流源１７及びバイアス電圧源１８からなる差動増幅
器１９、比較増幅器１．半導体レーザ３、受光素子４は
光・電気負帰還ループを形成し、比較増幅器１は受光素
子４に誘起された光起電流（半導体レーザ３の光出力に
比例する）に比例する受光信号と発光レベル指令信号と
を比較してその結果により、差動増幅器１９を介して半
導体レーザ３の順方向電流を受光信号と発光レベル指令
信号とが等しくなるように制御する。

一方、電流変換器２は可変抵抗２１　、２２及び抵抗Ｒ
２、ダイオード２３、可変電圧源２４からなる減衰器２
５、差動増幅器２６、トランジスタ２７．抵抗Ｒ０によ
って構成され、発光レベル指令信号に従いあらかじめ設
定された電流（半導体レーザ３の光出力・順方向電流特
性及び受光素子４と半導体レーザ３との結合係数、受光
素子３の光入力・受光信号特性に基づいて予め設定され
た電流）を出力する。すなわち発光レベル指令信号Ｖｓ
が減衰器２５によりＶｓｏに減衰されて差動増幅器２６
に入力され、トランジスタ２７と抵抗Ｒ０により’Ｊ　
ｓｏ　／　Ｒｏの電流に変換される。この電流Ｖｓｏ／
Ｒ，と、差動増幅器１９の出力電流ＡΔＶとの和の電流
Ｖｓｏ／Ｒ０＋ＡΔＶが半導体レーザ３の順方向電流と
なり、半導体レーザ３はその順方向電流Ｖｓｏ／Ｒ０＋
ＡΔ■により決まる光出力Ｐ０を出力する。

半導体レーザの光出力Ｐ０の応答特性及び光・電気負帰
還ループの制御電流に関しては第４図の実施例と同様で
ある。

一定の制御期間にはまず発光レベル指令信号が例えば第
１６図に示すようにＰ２に設定され、可変抵抗２１の値
が演算回路３０によりディジタル／アナログ変換器３１
を介して初６期設定値ＲＯに設定される。さらにダイオ
ード２３が常にオフとなるように可変電圧源２４の電圧
値が演算回路３０によりディジタル／アナログ変換器３
３を介して発光レベル指令信号より大きな電圧に設定さ
れ、加減算器２８が抵抗５の両端間電圧から電圧ｖ０を
減算したものを検出することにより光・電気負帰還ルー
プの制御電流■２を検出する。ここに、電圧ｖ０は光・
電気負帰還ループの制御電流から電流源１７の電流によ
るオフセットを除去するための電圧である。この加減算
器２８の出力電圧はアナログ／ディジタル変換器２９に
よりアナログ／ディジタル変換されて演算回路３０に入
力される。演算回路３０はアナログ／ディジタル変換器
２９の出力電圧より可変抵抗２１の制御値を演算し、そ
の制御値がディジタル／アナログ変換器３１によりディ
ジタル／アナログ変換されてこのディジタル／アナログ
変換器３１の出力信号により可変抵抗２１の値が制御さ
れる。このとき演算回路３０は半導体レーザ３の光出力
・順方向電流特性を Ｐ２＝α・（Ｉ２＋ｋｌ・Ｐ２） ｋ１＝（γ／Ｒ，）・ＲＯ／（Ｒ２＋ＲＯ）と近似して
αの値を求め、可変抵抗２１の値をｌ２＝０となるよう
に設定する。ここで、γは光・電気負帰還ループにより
決まる既知の定数である。

次に発光レベル指令信号が例えば第１６図に示すような
ＰＯ，ＰＩの値に設定され、演算回路３０はアナログ／
ディジタル変換器２９の出力電圧より可変抵抗２２及び
可変電圧源２４の制御値を演算し、その各制御値がディ
ジタル／アナログ変換器３２．３３によりそれぞれディ
ジタル／アナログ変換されてこのディジタル／アナログ
変換器３２．３３の各出力信号により可変抵抗２２の値
及び可変電圧源２４の電圧値が制御される。このとき演
算回路３０はまず可変抵抗２１の値を上記方法により設
定された値（この値をＲｉとする）に設定して可変抵抗
２２の値を初期設定値ＲＯに設定し、可変電圧源２４の
電圧値をダイオード２３が常にオンするように−Ｖｄ（
Ｖｄはダイオード２３のスレッシュ電圧）に設定する。

ただし、ＰＯ，ＰＩは半導体レーザ３があらかじめ十分
にレーザ発振している光量値に設定しておき、これに対
応する発光レベル指令信号はダイオード２３のスレッシ
ュ電圧以上になるように設定しておく。そして演算回路
３０はアナログ／ディジタル変換器２９から入力された
設定光量ＰＯ，ＰＬにそれぞれ対応したデータＩ　１．
　Ｉ　１から半導体レーザ３の光出力・順方向電流特性
を ｐｏ＝β・（ＩＯ＋ｋｏ・ＰＯ−Ｉｔｈ）ＰＬ＝β・（
Ｉｌ＋ｋｏ・ＰＩ−Ｉｔｈ）ｋｏ＝（ｙ／Ｒ，）・ＲＯ
・Ｒｉ／［Ｒ２・（ＲＯ＋Ｒｉ）＋ＲＯ・Ｒｉ］ と近似してβ、Ｉｔｈの値を求め、ＩＯ，ＩＩがＯにな
るようなＲＯの値を求、めで可変抵抗２２の値をこの値
に設定し、 Ｐ＝α弓 Ｐ＝β・（ニーＩｔｈ） の２つの直線が交差するＰの値のときダイオード２３が
オンとなるように可変電圧源２４の電圧値を設定する。

制御期間以外の期間には可変抵抗２１．２２の抵抗値及
び可変電圧源２４の電圧値は演算回路３０により保持さ
れる。

この実施例では２つの異なる発光光量ｐｔ、ｐ。

に対して可変抵抗２１．２２の抵抗値及び可変電圧源２
４の電圧値を制御したが、３つ以上の異なる発光光量に
対して光・電気負帰還ループの制御電流を測定して平均
値等の統計処理を行うことにより可変抵抗２１　、２２
の抵抗値及び可変電圧源２４の電圧値を制御するように
してもよい。また電流変換器２の変換係数を減衰器２５
により制御しているが、これは例えば複数個のＶＣＡＣ
電圧制御増幅機）回路を組合せたものにより電流変換器
２の変換係数を制御するようにしてもよい。

第２図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例は上記第１図の実施例において、比較増幅器
１の代りに、第５図の実施例におけるコンデンサＣ１抵
抗Ｒ、インピーダンス変換器９、電圧・電流変換器１０
．１２、比較増幅器８、加算器１１、減算器１３、電流
増幅器１４からなる回路を用いたものである。

第３図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例は第２図の実施例において発光レベル指令信
号の代りに比較増幅器８の出力電圧を電流変換器２に入
力するようにしたものである。

第７図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例では受光素子４、半導体レーザ３゜比較増幅
器１、電流変換器２及び差動増幅器１９は第１図の実施
例と同様なものが用いられている。

スイッチ３４及び可変電流源３５はスイッチング回路３
６を構成し、電流変換器２に含まれる。通常はスイッチ
３４が固定端子Ｂ側に切り換わっており、可変電流源３
５からの電流が半導体レーザ３に供給されなくて半導体
レーザ３が発光しない。半導体レーザ３を発光させるタ
イミングでスイッチング信号が入力されると、スイッチ
３４が固定端子Ａ側に切り換わり、可変電流源３５から
の電流が半導体レーザ３に供給されて半導体レーザ３が
発光する。

このスイッチング回路３６の出力電流と、差動増幅器１
９の出力電流、電流変換器２の出力電流との和の電流が
半導体し７ザ３の順方向電流となって半導体レーザ３が
その順方向電流により決まる光出力Ｐ０を出力する。半
導体レーザ３がスイッチング回路３６により駆動される
電流値まではスイッチング回路３６の動作が高速に行わ
れるので、電流変換器２の立上り速度に依存しないで高
速に立ち上がる。さらに、−膜内に半導体レーザ３は第
１６図に示す光出力・電流特性から分かるようにしきい
値電流まではレーザ発振しないので、オフセット電流に
よる消光比の劣化がほとんど発生しない。

半導体レーザ３の光出力の応答特性及び光・電気負帰還
ループの制御電流に関しては第４図の実施例と同様であ
る。

一定の制御期間には発光レベル指令信号が例えば第１６
図に示すようなＲ２，Ｒ３に設定され、可変抵抗２１の
値が演算回路３７によりディジタル／アナログ変換器３
１を介して初期設定値ＲＯに設定される。さらにダイオ
ード２３が常にオフとなるように可変電圧源２４の電圧
値が演算回路３７によりディジタル／アナログ変換器３
３を介して発光レベル指令信号より大きな電圧に設定さ
れ、加減算器２８が抵抗５の両端間電圧から電圧ｖ０を
減算したものを検出することにより光・電気負帰還ルー
プの制御電施工２を検出する。この加減算器２８の出力
電圧はアナログ／ディジタル変換器２９によりアナログ
／ディジタル変換されて演算回路３７に入力される。

演算回路３７はアナログ／ディジタル変換器２９の出力
電圧より可変抵抗２１の制御値を演算し、その制御値が
ディジタル／アナログ変換器３１によりディジタル／ア
ナログ変換されてこのディジタル／アナログ変換器３１
の出力信号により可変抵抗２１の値が制御される。この
とき演算回路３７は半導体レーザ３の光出力・順方向電
流特性を Ｐ２＝α・（Ｉ２＋ｋｌ・Ｒ２） ｋ１＝（γ／ＲＯ）・ＲＯ／（Ｒ２＋　ＲＯ）と近似し
てαの値を求め、可変抵抗２１の値を工２＝Ｏとなるよ
うに設定する。

次に発光レベル指令信号が例えば第１６図に示すような
ＰＯ，ＰＩの値に設定され、演算回路３７はアナログ／
ディジタル変換器２９の出力電圧より可変抵抗２２及び
可変電圧源２４の制御値を演算し、その各制御値がディ
ジタル／アナログ変換器３２．３３によりそれぞれディ
ジタル／アナログ変換されてこのディジタル／アナログ
変換器３２．３３の各出力信号により可変抵抗２２の値
及び可変電圧源２４の電圧値が制御される。このとき演
算回路３０はまず可変抵抗２１の値を上記方法により設
定された値（この値をＲｉとする）に設定して可変抵抗
２２の値を初期設定値ＲＯに設定し、可変電圧源２４の
電圧値をダイオード２３が常にオンするように−Ｖｄに
設定する。そして演算回路３７はディジタル／アナログ
変換器３１から入力された設定光量ＰＯ，ＰＬにそれぞ
れ対応したデータＩｆ、ＩＩから半導体レーザ３の光出
力・順方向電流特性を ｐｏ＝β・（Ｉ　Ｏ＋　ｋｏ−ＰＯ−Ｉ　ｔｈ）Ｐ１＝
　　β　・　（Ｉ　　ｌ＋　ｋｏ−ＰＩ　−Ｉ　　ｔｈ
）ｋｏ＝（ｙ／Ｒ，）・ＲＯ・Ｒｉ／［Ｒ２・（ＲＯ＋
Ｒｉ）＋ＲＯ−Ｒｉ］ と近似してβ、Ｉｔｈの値を求め、Ｉ　Ｏ，Ｉ　１が０
になるようなＲＯの値を求めて可変抵抗２２の値をこの
値に設定し、 Ｐ＝α弓 Ｐ＝β・（Ｉ−Ｉｔｌｉ） の２つの直線が交差するＰの値のときダイオード２３が
オンとなるように可変電圧源２４の電圧値を設定する。

次に発光レベル指令信号が例えば第１６図に示すような
Ｒ２に設定される。このとき演算回路３７はアナログ／
ディジタル変換器２９からのデータより可変電流源３５
の制御値を演算し、この制御値がディジタル／アナログ
変換器３８によりディジタル／アナログ変換されてこの
ディジタル／アナログ変換器３８の出力信号により可変
電流源３５の電流値が制御される。

制御期間以外の期間には可変抵抗２１．２２の抵抗値及
び可変電圧源２４の電圧値は演算回路３０により保持さ
れる。

この実施例では３つの異なる発光光量Ｐ３．Ｐｉ。

ＰＯに対して可変抵抗２１　、２２の抵抗値及び可変電
圧ｇ２４の電圧値、可変電流＠３５の電流値を制御した
が、４つ以上の異なる発光光量に対して光・電気負帰還
ループの制御電流を測定して平均値等の統計処理を行う
ことにより′可変抵抗２１　、２２の抵抗値及び可変電
圧源２４の電圧値、可変電流源３５の電流値を制御する
ようにしてもよい。また電流変換器２の変換係数を減衰
器２５により制御しているが、これは例えば複数個のＶ
ＣＡ回路を組合せたものにより電流変換器２の変換係数
を制御するようにしてもよい。

第８図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例は上記第７図の実施例において、比較増幅器
１の代りに、第５図の実施例におけるコンデンサＣ１抵
抗Ｒ、インピーダンス変換器９、電圧・電流変換器１０
，１２、比較増幅器８、加算器１１、減算器１３、電流
増幅器１４からなる回路を用いたものである。

第９図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例は第８図の実施例において発光レベル指令信
号の代りに比較増幅器８の出力電圧を電流変換器２に入
力するようにしたものである。

第１０図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例では受光素子４、半導体レーザ３゜比較増幅
器１、電流変換器２、差動増幅器１９及びスイッチング
回路３６は上記実施例と同様なものが用いられている。

一定の制御期間には発光レベル指令信号が例えば第１６
図に示すように０−Ｐ２の振幅でパルス変調される。ま
たタイミング発生器３９が制御指令信号によりアップダ
ウンカウンタ４０を初期設定値に設定することによりデ
ィジタル／アナログ変換器３３を介して可変電圧源２４
の電圧値を設定してダイオード２３が常にオフとなるよ
うにする。このとき加減算器２８の出力電圧は発光レベ
ル指令信号のピーりのときにサンプリング回路４３でサ
ンプリングクロックによりサンプリングされ、またサン
プリングクロックがインバータ４４を介してサンプリン
グ回路４５に入力されて発光レベル指令信号のボトムの
ときにサンプリング回路４５で加減算器２８の出力電圧
がサンプリングされる。このサンプリング回路４３．４
５の出力電圧の差電圧が減算器４６により検出され、減
算器４６の出力電圧がコンパレータ４７により基準電圧
（ＯＶとするのが基本であるが、半導体レーザ３のドウ
ループ特性をより一層抑制する目的では多少の調節が必
要である。）と比較される。コンパレータ４７の出力電
圧はアップダウンカウンタ４２のアップダウン端子に入
力されてアップダウンカウンタ４２のアップカンウドモ
ードとダウンカウントモードとが制御される。アップダ
ウンカウンタ４２はタイミング発生器３９からのクロッ
ク及び制御信号によりカウント動作が制御され。

かつカウント値の保持動作を行う。タイミング発生器３
９は上記制御期間に制御指令信号が入力されてアップダ
ウンカウンタ４２の動作をカウント値保持動作からカウ
ント動作に切換え、またコンパレータ４７の出力電圧が
高レベルから低レベルに変化するタイミング、又は低レ
ベルから高レベルに変化するタイミングでアップダウン
カウンタ４２の動作をカウント動作からカウント値保持
動作に切換える。アップダウンカウンタ４２のカウント
値はディジタル／アナログ変換器３１によりディジタル
／アナログ変換され、このディジタル／アナログ変換器
３１の出力信号により前記可変抵抗２１が制御される。

このようにして可変抵抗２１は光・電気負帰還ループの
制御電流が最小となるように設定される。

次に発光レベル指令信号が例えば第１６図に示すように
ＰＯ〜Ｐｉの振幅でパルス変調される。このときタイミ
ング発生器３９はアップダウンカウンタ４１を第２の初
期設定値に設定し、アップダウンカウンタ４０を初期設
定値に設定することによりディジタル／アナログ変換器
３３を介して可変電圧源２４の電圧値を−Ｖｄに設定し
てダイオード２３が常にオフとなるようにする。そして
コンパレータ４７の出力電圧はアップダウンカウンタ４
１のアップダウン端子に入力されてアップダウンカウン
タ４１のアップカンウドモードとダウンカウントモード
とが制御される。アップダウンカウンタ４１はタイミン
グ発生器３９からのクロック及び制御信号によりカウン
ト動作が制御され、かつカウント値の保持動作を行う。

タイミング発生器３９はこのときアップダウンカウンタ
４Ｉの動作をカウント値保持動作からカウント動作に切
換え、またコンパレータ４７の出力電圧が高レベルから
低レベルに変化するタイミング、又は低レベルから高レ
ベルに変化するタイミングでアップダウンカウンタ４１
の動作をカウント動作からカウント値保持動作に切換え
る。アップダウンカウンタ４１のカウント値はディジタ
ル／アナログ変換器３２によりディジタル／アナログ変
換され、このディジタル／アナログ変換器３２の出力信
号により前記可変抵抗２２が制御される。このようにし
て可変抵抗２２は光・電気負帰還ループの制御電流が最
小となるように設定される。

次に発光レベル指令信号がＰＯ〜ＰＬの振幅でバルス変
調される。そして同様にアップダウンカウンタ４０及び
ディジタル／アナログ変換器３３により可変電圧源２４
の電圧値が設定される。

制御期間以外の期間には゛可変抵抗２１．２２の抵抗値
及び可変電圧源２４の電圧値は保持される。

第１１図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例は上記第１０図の実施例において、比較増幅
器１の代りに、第５図の実施例におけるコンデンサＣ１
抵抗Ｒ、インピーダンス変換器９、電圧・電流変換器１
０，１２、比較増幅器８．加算器１１、減算器１３、電
流増幅器１４からなる回路を用いたものである。

第１２図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例は第１１図の実施例において発光レベル指令
信号の代りに比較増幅器８の出力電圧を電流変換器２に
入力するようにしたものである。

第１３図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例では第１０図の実施例において、スイッチン
グ回路３６、アナログ／ディジタル変換器４８及びディ
ジタル／アナログ変換器４９が追加されている。

一定の制御期間には発光レベル指令信号が例えば第１６
図に示すようにＰ３〜Ｐ２の振幅でパルス変調される。

またタイミング発生器５０が制御指令信号によりアップ
ダウンカウンタ４０を初期設定値に設定することにより
ディジタル／アナログ変換器３３を介して可変電圧源２
４の電圧値を設定してダイオード２３が常にオフとなる
ようにする。このとき加減算器２８の出力電圧は発光レ
ベル指令信号のピークのときにサンプリング回路４３で
サンプリングクロックによりサンプリングされ、またサ
ンプリングクロックがインバータ４４を介してサンプリ
ング回路４５に入力されて発光レベル指令信号のボトム
のときにサンプリング回路４５で加減算器２８の出力電
圧がサンプリングされる。このサンプリング回路４３．
４５の出力電圧の差電圧が減算器４６により検出され、
減算器４６の出力電圧がコンパレータ４７により基準電
圧（Ｏ■とするのが基本であるが、半導体レーザ３のド
ウループ特性をより一層抑制する目的では多少の調節が
必要である。）と比較される。コンパレータ４７の出力
電圧はアップダウンカウンタ４２のアップダウン端子に
入力されてアップダウンカウンタ４２のアップカンウド
モードとダウンカウントモードとが制御される。アップ
ダウンカウンタ４２はタイミング発生器５０からのクロ
ック及び制御信号によりカウント動作が制御され、かつ
カウント値の保持動作を行う。タイミング発生器５０は
上記制御期間に制御指令信号が入力されてアップダウン
カウンタ４２の動作をカウント値保持動作からカウント
動作に切換え、またコンパレータ４７の出力電圧が高レ
ベルから低レベルに変化するタイミング、又は低レベル
から高レベルに変化するタイミングでアップダウンカウ
ンタ４２の動作をカウント動作からカウント値保持動作
に切換える。アップダウンカウンタ４２のカラントイ直
はディジタル／アナログ変換器３１によりディジタル／
アナログ変換され、このディジタル／アナログ変換器３
１の出力信号により前記可変抵抗２１が制御される。こ
のようにして可変抵抗２１は光・電気負帰還ループの制
御電流が最小となるように設定される。

次に発光レベル指令信号が例えば第１６図に示すように
ＰＯ〜ＰＩの振幅でパルス変調される。このときタイミ
ング発生器５０はアップダウンカウンタ４１を第２の初
期設定値に設定し、アップダウンカウンタ４０を初期設
定値に設定することによりディジタル／アナログ変換器
３３を介して可変電圧源２４の電圧値を−Ｖｄに設定し
てダイオード２３が常にオフとなるようにする。そして
コンパレータ４７の出力電圧はアップダウンカウンタ４
１のアップダウン端子に入力されてアップダウンカウン
タ４１のアップカンウドモードとダウンカウントモード
とが制御される。アップダウンカウンタ４１はタイミン
グ発生器５０からのクロック及び制御信号により゛カウ
ント動作が制御され、かつカウント値の保持動作を行う
。タイミング発生器５０はこのときアップダウンカウン
タ４１の動作をカウント値保持動作からカウント動作に
切換え、またコンパレータ４７の出力電圧が高レベルか
ら低レベルに変化するタイミング、又は低レベルから高
レベルに変化するりイミングでアップダウンカウンタ４
１の動作をカウント動作からカウント値保持動作に切換
える。アップダウンカウンタ４１のカウント値はディジ
タル／アナログ変換器３２によりディジタル／アナログ
変換され、このディジタル／アナログ変換器３２の出力
信号により前記可変抵抗２２が制御される。このように
して可変抵抗２２は光・電気負帰還ループの制御電流が
最小となるように設定される。

次に発光レベル指令信号がＰ２〜Ｐ１の振幅でパルス変
調される。そして同様にアップダウンカウンタ４０及び
ディジタル／アナログ変換器３３により可変電圧源２４
の電圧値が設定され、アナログ／ディジタル変換器４８
及びディジタル／アナログ変換器４９により可変電流源
３５の電流値が設定される。

この場合コンパレータ４７の出力極性が反転してアップ
ダウンカウンタ４８がカウント動作からカウント値保持
動作に切り換わるタイミングでサンプリング回路４３の
サンプリング値がアナログ／ディジタル変換器４８及び
ディジタル／アナログ変換器４９を介して可変電流源３
５に加えられる。

制御期間以外の期間には可変抵抗２１　、２２の抵抗値
と電圧源２４の電圧・値、可変電流源３５の電流値が保
持される。

第１４図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例は上記第１３図の実施例において、比較増幅
器１の代りに、第５図の実施例におけるコンデンサＣ１
抵抗Ｒ、インピーダンス変換器９、電圧・電流変換器１
０，１２、比較増幅器８、加算器１１、減算器１３、電
流増幅器１４からなる回路を用いたものである。

第１５図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例は上記第１４図の実施例において、発光レベ
ル指令信号の代りに比較増幅器８の出力電圧を電流変換
器２に入力するようにしたものである。

〔発明の効果〕

以上のように請求項１の発明によれば被駆動半導体レー
ザの光出力を受光部により検知してこの受光部から得ら
れる前記半導体レーザの光出力に比例した受光信号と発
光レベル指令信号とが等しくなるように前記半導体レー
ザの順方向電流を制御する光・電気負帰還ループと、前
記半導体レーザの光出力・順方向電流特性及び前記受光
部と前記半導体レーザとの結合係数、前記受光部の光入
力・受光信号特性に基づいて前記受光信号と前記発光レ
ベル指令信号とが等しくなるようにあらかじめ設定され
た変換規則に従い前記発光レベル指令信号を前記半導体
レーザの順方向電流に変換する変換手段と、前記光・電
気負帰還ループの制御電流を検出する検出手段と、この
検出手段からの検出信号により前記発光レベル指令信号
が変化しても前記光・電気負帰還ループの制御電流が変
化しないように前記変換規則を制御することによって前
記半導体レーザの光出力・順方向電流特性の変動を補正
する補正手段とを有し、前記光・電気負帰還ループの制
御電流と、前記変換手段により生成された電流との和ま
たは差の電流によって前記半導体レーザを制御するので
、温度変動などに安定で高速、高精度、高分解能な半導
体レーザ制御装置を実現することができる。

また請求項２の発明によれば請求項１記載の半導体レー
ザ制御装置において、前記半導体レーザの光出力を受光
部により検知してこの受光部から得られる前記半導体レ
ーザの光出力に比例した受光電流と、第１の発光レベル
指令信号を電流に変換した発光レベル指令信号電流とが
等しくなるように前記半導体レーザの順方向電流を制御
する第１の光・電気負帰還ループと、前記受光電流に比
例する電圧と請求項１記載の発光レベル指令信号とが等
しくなるように前記第１の発光レベル指令信号を制御す
る第２の光・電気負帰還ループとにより請求項１記載の
光・電気負帰還ループを構成したので、高速制御動作が
要求される光・電気負帰還ループの開ループでのＤＣル
ープゲインを非常に大きくとることなく請求項１記載の
半導体レーザ制御装置と同様な効果が得られる。

請求項３の発明によれば請求項１記載の半導体レーザ制
御装置において、前記発光レベル指令信号をアナログ信
号電圧として前記半導体レーザの光出力・順方向電流特
性をｎ個の直線により構成される折れ線に近似して前記
発光レベル指令信号に対応した電流に変換する変換手段
と、前記発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ以上の異
なるレベルに設定された一定期間に前記半導体レーザを
発光させて前記光・電気負帰還ループの制御電流を検出
する検出手段と、この検出手段からの検出信号により前
記一定期間に前記半導体レーザの微分量子効率の変動を
補正するように前記直線で近似した前記変換手段の傾き
を制御し他の期間には前記変換手段の傾きを保持する補
正手段とを請求項１記載の変換手段、検出手段及び補正
手段として有するので、簡単な構成で請求項１記載の半
導体レーザ制御装置と同様な効果が得られる。

請求項４の発明によれば請求項２記載の半導体レーザ制
御装置において、請求項１記載の発光レベル指令信号を
アナログ信号電圧として前記半導体レーザの光出力・順
方向電流特性をｎ個の直線により構成される折れ線に近
似して請求項１記載の発光レベル指令信号に対応した電
流に変換する変換手段と、請求項１記載の発光レベル指
令信号が少なくとも２ｎ以上の異なるレベルに設定され
た一定期間に前記半導体レーザを発光させて前記第１の
光・電気負帰還ループの制御電流を検出する検出手段と
、この検出手段からの検出信号により前記一定期間に前
記半導体レーザの微分量子効率の変動を補正するように
前記直線で近似した前記変換手段の傾きを制御し他の期
間には前記変換手段の傾きを保持する補正手段とを請求
項１記載の変換手段、検出手段及び補正手段として有す
るので、簡単な構成で請求項２記載の半導体レーザ制御
装置と同様な効果が得られる。

請求項５の発明によれば請求項１記載の半導体レーザ制
御装置において、前記発光レベル指令信号をアナログ信
号電圧として前記半導体レーザの光出力・順方向電流特
性をｎ個の直線により構成される折れ線に近似して前記
発光レベル指令信号に対応する電流に変換する手段と、
スイッチング信号により前記半導体レーザの順方向電流
を設定された電流値だけオン／オフするスイッチング手
段とを請求項１記載の変換手段として有し、かつ前記発
光レベル指令信号が少なくとも２ｎ以上の異なるレベル
に設定された一定期間に前記半導体レーザを発光させて
前記光・電気負帰還ループの制御電流を検出する検出手
段と、この検出手段からの検出信号により前記一定期間
に前記半導体レーザの微分量子効率の変動を補正するよ
うに前記直線で近似した前記変換手段の傾きを制御し他
の期間には前記変換手段の傾きを保持する補正手段とを
請求項１記載の検出手段及び補正手段として有するので
、簡単な構成で請求項１記載の半導体レーザ制御装置と
同様な効果が得られる。

請求項６の発明によれば請求項２記載の半導体レーザ制
御装置において、請求項１記載の発光レベル指令信号を
アナログ信号電圧として前記半導体レーザの光出力・順
方向電流特性をｎ個の直線により構成される折れ線に近
似して請求項１記載の発光レベル指令信号に対応する電
流に変換する手段と、スイッチング信号により前記半導
体レーザの順方向電流を設定された電流値だけオン／オ
フするスイッチング手段とを請求項１記載の変換手段と
して有し、かつ請求項１記載の発光レベル指令信号が少
なくとも２ｎ以上の異なるレベルに設定された一定期間
に前記半導体レーザを発光させて前記光・電気負帰還ル
ープの制御電流を検出する検出手段と、この検出手段か
らの検出信号により前記一定期間に前記半導体レーザの
微分量子効率の変動を補正するように前記直線で近似し
た前記変換手段の傾きを制御し他の期間には前記変換手
段の傾きを保持する補正手段とを請求項１記載の検出手
段及び補正手段として有するので、簡単な構成で請求項
２記載の半導体レーザ制御装置と同様な効果が得られる
。

請求項７の発明によれば請求項１記載の半導体レーザ制
御装置において、前記発光レベル指令信号をアナログ信
号電圧として前記半導体レーザの光出力・順方向電流特
性をｎ個の直線により構成される折れ線に近似して前記
発光レベル指令信号に対応する電流に変換する手段を請
求項１記載の変換手段として有し、かつ前記発光レベル
指令信号が少なくとも２ｎ−１個以上の異なった。一定
レベルのオフセットをもつ−・定レベルの振幅でパルス
変調された一定期間に前記光・電気負帰還ループの制御
電流を前記発光レベル指令信号のピークとボトムのタイ
ミングでサンプリングしこのピークとボトムに対応した
サンプリング値の差電圧の絶対値を最小にするように前
記折れ線近似を行った前記変換手段の各折れ線の傾きと
折れ点を制御し他の期間には前記変換手段の各折れ線の
傾きと折れ点を保持する手段を請求項１記載の検出手段
及び補正手段として有するので、簡単な構成で請求項１
記載の半導体レーザ制御装置と同様な効果が得られる。

請求項８の発明によれば請求項２記載の半導体レーザ制
御装置において、請求項１記載の発光レベル指令信号を
アナログ信号電圧として前記半導体レーザの光出力・順
方向電流特性をｎ個の直線により構成される折れ線に近
似して請求項１記載の発光レベル指令信号に対応する電
流に変換する手段を請求項１記載の変換手段として有し
、かつ請求項１記載の発光レベル指令信号が少なくとも
２　ｎ　−１個以上の異なった。一定レベルのオフセッ
トをもつ一定レベルの振幅でパルス変調された一定期間
に前記光・電気負帰還ループの制御電流を請求項１記載
の発光レベル指令信号のピークとボトムのタイミングで
サンプリングしこのピークとボトムに対応したサンプリ
ング値の差電圧の絶対値を最小にするように前記折れ線
近似を行った前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点を
制御し他の期間には前記変換手段、の各折れ線の傾きと
折れ点を保持する手段を請求項２記載の検出手段及び補
正手段として有するので、簡単な構成で請求項２記載の
半導体レーザ制御装置と同様な効果が得られる。

請求項９の発明によれば請求項１記載の半導体レーザ制
御装置において、前記発光レベル指令信号をアナログ信
号電圧として前記半導体レーザの光出力・順方向電流特
性をｎ個の直線により構成される折れ線に近似して前記
発光レベル指令信号に対応する電流に変換する手段と、
スイッチング信号により前記半導体レーザの順方向電流
を設定された電流値だけオン／オンするスイッチング手
段とを請求項１記載の変換手段として有し、かつ前記発
光レベル指令信号が少なくとも２ｎ個以上の異なった。

一定レベルのオフセットをもつ一定レベルの振幅でパル
ス変調された一定期間に前記光・電気負帰還ループの制
御電流を前記発光レベル指令信号のピークとボトムのタ
イミングでサンプリングしこのピークとボトムに対応し
たサンプリング値の差電圧の絶対値、を最小にするよう
に前記折れ線近似を行った前記変換手段の各折れ線の傾
きと折れ点及び前記スイッチング手段によりオン／オフ
される設定電流の値を制御し他の期間には前記変換手段
の各折れ線の傾きと折れ点及び前記設定電流の値を保持
する手段を請求項１記載の検出手段及び補正手段として
有するので、簡単な構成で請求項１記載の半導体レーザ
制御装置と同様な効果が得られる。

請求項１０の発明によれば請求項２記載の半導体レーザ
制御装置において、請求項１記載の発光レベル指令信号
をアナログ信号電圧として前記半導体レーザの光出力・
順方向電流特性をｎ個の直線により構成される折れ線に
近似して請求項１記載の発光レベル指令信号に対応する
電流に変換する手段と、スイッチング信号により前記半
導体レーザの順方向電流を設定された電流値だけオン／
オンするスイッチング手段とを請求項１記載の変換手段
として有し、かつ請求項１記載の発光レベル指令信号が
少なくとも２ｎ個以上の異なった。

定レベルのオフセットをもつ一定レベルの振幅でパルス
変調された一定期間に前記光・電気負帰還ループの制御
電流を請求項１記載の発光レベル指令信号のピークとボ
トムのタイミングでサンプリングしこのピークとボ１〜
ムに対応したサンプリング値の差電圧の絶対値を最小に
するように前記折れ線近似を行った前記変換手段の各折
れ線の傾きと折れ点及び前記スイッチング手段によりオ
ン／オフされる設定電流の値を制御し他の期間には前記
変換手段の各折れ線の傾きと折れ点及び前記設定電流の
値を保持する手段を請求項１記載の検出手段及び補正手
段として有するので、簡単なｔＩＷ成で請求項２記載の
半導体レーザ制御装置と同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１５＠は本発明の各実施例を示すブロック
図、第１６図は本発明を説明するための特性図である。 １．８・・・比較増幅器、２，２ｎ・・・電流変換器。 ３・・・半導体レーザ、４・・・受光素子、５・・・抵
抗。 ６．１９．６１・・・差動増幅器、７・・・光出力特性
補正回路、Ｒ・・・抵抗、Ｃ・・・コンデンサ、９・・
・インピーダンス変換器、１０．１２・・・電圧・電流
変換器、ＩＩ・・・加算器、１３・・・減算器、１４・
・・電流増幅器、２３・・・スイッチング回路、２８・
・・加減算器、２９・・・アナログ／ディジタル変換器
、３０　、３７・・・演算回路、３１，３２．３３．４
９・・・ディジタル／アナログ変換器、３６・・・スイ
ッチング回路、４０，４１，４２．４８・・・アップダ
ウンカウンタ、４３．４５・も・サンプリング回路、４
４・・・インバータ、４６・・・減算器、４７・・・コ
ンパレータ。 庁７ ％；２　）Ｉ　Ｒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被駆動半導体レーザの光出力を受光部により検知し
   てこの受光部から得られる前記半導体レーザの光出力に
   比例した受光信号と発光レベル指令信号とが等しくなる
   ように前記半導体レーザの順方向電流を制御する光・電
   気負帰還ループと、前記半導体レーザの光出力・順方向
   電流特性及び前記受光部と前記半導体レーザとの結合係
   数、前記受光部の光入力・受光信号特性に基づいて前記
   受光信号と前記発光レベル指令信号とが等しくなるよう
   にあらかじめ設定された変換規則に従い前記発光レベル
   指令信号を前記半導体レーザの順方向電流に変換する変
   換手段と、前記光・電気負帰還ループの制御電流を検出
   する検出手段と、この検出手段からの検出信号により前
   記発光レベル指令信号が変化しても前記光・電気負帰還
   ループの制御電流が変化しないように前記変換規則を制
   御することによって前記半導体レーザの光出力・順方向
   電流特性の変動を補正する補正手段とを有し、前記光・
   電気負帰還ループの制御電流と、前記変換手段により生
   成された電流との和または差の電流によって前記半導体
   レーザを制御することを特徴とする半導体レーザ制御装
   置。 ２、請求項１記載の半導体レーザ制御装置において、前
   記半導体レーザの光出力を受光部により検知してこの受
   光部から得られる前記半導体レーザの光出力に比例した
   受光電流と、第１の発光レベル指令信号を電流に変換し
   た発光レベル指令信号電流とが等しくなるように前記半
   導体レーザの順方向電流を制御する第１の光・電気負帰
   還ループと、前記受光電流に比例する電圧と請求項１記
   載の発光レベル指令信号とが等しくなるように前記第１
   の発光レベル指令信号を制御する第２の光・電気負帰還
   ループとにより請求項１記載の光・電気負帰還ループを
   構成したことを特徴とする半導体レーザ制御装置。 ３、請求項１記載の半導体レーザ制御装置において、前
   記発光レベル指令信号をアナログ信号電圧として前記半
   導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ個の直線によ
   り構成される折れ線に近似して前記発光レベル指令信号
   に対応した電流に変換する変換手段と、前記発光レベル
   指令信号が少なくとも２ｎ以上の異なるレベルに設定さ
   れた一定期間に前記半導体レーザを発光させて前記光・
   電気負帰還ループの制御電流を検出する検出手段と、こ
   の検出手段からの検出信号により前記一定期間に前記半
   導体レーザの微分量子効率の変動を補正するように前記
   直線で近似した前記変換手段の傾きを制御し他の期間に
   は前記変換手段の傾きを保持する補正手段とを請求項１
   記載の変換手段、検出手段及び補正手段として有するこ
   とを特徴とする半導体レーザ制御装置。 ４、請求項２記載の半導体レーザ制御装置において、請
   求項１記載の発光レベル指令信号をアナログ信号電圧と
   して前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ個
   の直線により構成される折れ線に近似して請求項１記載
   の発光レベル指令信号に対応した電流に変換する変換手
   段と、請求項１記載の発光レベル指令信号が少なくとも
   ２ｎ以上の異なるレベルに設定された一定期間に前記半
   導体レーザを発光させて前記第１の光・電気負帰還ルー
   プの制御電流を検出する検出手段と、この検出手段から
   の検出信号により前記一定期間に前記半導体レーザの微
   分量子効率の変動を補正するように前記直線で近似した
   前記変換手段の傾きを制御し他の期間には前記変換手段
   の傾きを保持する補正手段とを請求項１記載の変換手段
   、検出手段及び補正手段として有することを特徴とする
   半導体レーザ制御装置。 ５、請求項１記載の半導体レーザ制御装置において、前
   記発光レベル指令信号をアナログ信号電圧として前記半
   導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ個の直線によ
   り構成される折れ線に近似して前記発光レベル指令信号
   に対応する電流に変換する手段と、スイッチング信号に
   より前記半導体レーザの順方向電流を設定された電流値
   だけオン／オフするスイッチング手段とを請求項１記載
   の変換手段として有し、かつ前記発光レベル指令信号が
   少なくとも２ｎ以上の異なるレベルに設定された一定期
   間に前記半導体レーザを発光させて前記光・電気負帰還
   ループの制御電流を検出する検出手段と、この検出手段
   からの検出信号により前記一定期間に前記半導体レーザ
   の微分量子効率の変動を補正するように前記直線で近似
   した前記変換手段の傾きを制御し他の期間には前記変換
   手段の傾きを保持する補正手段とを請求項１記載の検出
   手段及び補正手段として有することを特徴とする半導体
   レーザ制御装置。 ６、請求項２記載の半導体レーザ制御装置において、請
   求項１記載の発光レベル指令信号をアナログ信号電圧と
   して前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ個
   の直線により構成される折れ線に近似して請求項１記載
   の発光レベル指令信号に対応する電流に変換する手段と
   、スイッチング信号により前記半導体レーザの順方向電
   流を設定された電流値だけオン／オフするスイッチング
   手段とを請求項１記載の変換手段として有し、かつ請求
   項１記載の発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ以上の
   異なるレベルに設定された一定期間に前記半導体レーザ
   を発光させて前記光・電気負帰還ループの制御電流を検
   出する検出手段と、この検出手段からの検出信号により
   前記一定期間に前記半導体レーザの微分量子効率の変動
   を補正するように前記直線で近似した前記変換手段の傾
   きを制御し他の期間には前記変換手段の傾きを保持する
   補正手段とを請求項１記載の検出手段及び補正手段とし
   て有することを特徴とする半導体レーザ制御装置。 ７、請求項１記載の半導体レーザ制御装置において、前
   記発光レベル指令信号をアナログ信号電圧として前記半
   導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ個の直線によ
   り構成される折れ線に近似して前記発光レベル指令信号
   に対応する電流に変換する手段を請求項１記載の変換手
   段として有し、かつ前記発光レベル指令信号が少なくと
   も２ｎ−１個以上の異なった、一定レベルのオフセット
   をもつ一定レベルの振幅でパルス変調された一定期間に
   前記光・電気負帰還ループの制御電流を前記発光レベル
   指令信号のピークとボトムのタイミングでサンプリング
   しこのピークとボトムに対応したサンプリング値の差電
   圧の絶対値を最小にするように前記折れ線近似を行った
   前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点を制御し他の期
   間には前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点を保持す
   る手段を請求項１記載の検出手段及び補正手段として有
   することを特徴とする半導体レーザ制御装置。 ８、請求項２記載の半導体レーザ制御装置において、請
   求項１記載の発光レベル指令信号をアナログ信号電圧と
   して前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ個
   の直線により構成される折れ線に近似して請求項１記載
   の発光レベル指令信号に対応する電流に変換する手段を
   請求項１記載の変換手段として有し、かつ請求項１記載
   の発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ−１個以上の異
   なった、一定レベルのオフセットをもつ一定レベルの振
   幅でパルス変調された一定期間に前記光・電気負帰還ル
   ープの制御電流を請求項１記載の発光レベル指令信号の
   ピークとボトムのタイミングでサンプリングしこのピー
   クとボトムに対応したサンプリング値の差電圧の絶対値
   を最小にするように前記折れ線近似を行った前記変換手
   段の各折れ線の傾きと折れ点を制御し他の期間には前記
   変換手段の各折れ線の傾きと折れ点を保持する手段を請
   求項１記載の検出手段及び補正手段として有することを
   特徴とする半導体レーザ制御装置。 ９、請求項１記載の半導体レーザ制御装置において、前
   記発光レベル指令信号をアナログ信号電圧として前記半
   導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ個の直線によ
   り構成される折れ線に近似して前記発光レベル指令信号
   に対応する電流に変換する手段と、スイッチング信号に
   より前記半導体レーザの順方向電流を設定された電流値
   だけオン／オフするスイッチング手段とを請求項１記載
   の変換手段として有し、かつ前記発光レベル指令信号が
   少なくとも２ｎ個以上の異なった、一定レベルのオフセ
   ットをもつ一定レベルの振幅でパルス変調された一定期
   間に前記光・電気負帰還ループの制御電流を前記発光レ
   ベル指令信号のピークとボトムのタイミングでサンプリ
   ングしこのピークとボトムに対応したサンプリング値の
   差電圧の絶対値を最小にするように前記折れ線近似を行
   った前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点及び前記ス
   イッチング手段によりオン／オフされる設定電流の値を
   制御し他の期間には前記変換手段の各折れ線の傾きと折
   れ点及び前記設定電流の値を保持する手段を請求項１記
   載の検出手段及び補正手段として有することを特徴とす
   る半導体レーザ制御装置。 １０、請求項２記載の半導体レーザ制御装置において、
   請求項１記載の発光レベル指令信号をアナログ信号電圧
   として前記半導体レーザの光出力・順方向電流特性をｎ
   個の直線により構成される折れ線に近似して請求項１記
   載の発光レベル指令信号に対応する電流に変換する手段
   と、スイッチング信号により前記半導体レーザの順方向
   電流を設定された電流値だけオン／オフするスイッチン
   グ手段とを請求項１記載の変換手段として有し、かつ請
   求項１記載の発光レベル指令信号が少なくとも２ｎ個以
   上の異なった、一定レベルのオフセットをもつ一定レベ
   ルの振幅でパルス変調された一定期間に前記光・電気負
   帰還ループの制御電流を請求項１記載の発光レベル指令
   信号のピークとボトムのタイミングでサンプリングしこ
   のピークとボトムに対応したサンプリング値の差電圧の
   絶対値を最小にするように前記折れ線近似を行った前記
   変換手段の各折れ線の傾きと折れ点及び前記スイッチン
   グ手段によりオン／オフされる設定電流の値を制御し他
   の期間には前記変換手段の各折れ線の傾きと折れ点及び
   前記設定電流の値を保持する手段を請求項１記載の検出
   手段及び補正手段として有することを特徴とする半導体
   レーザ制御装置。