JPH0244791A - レーザダイオードを用いた電気―光変換回路 - Google Patents
レーザダイオードを用いた電気―光変換回路Info
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- JPH0244791A JPH0244791A JP19547888A JP19547888A JPH0244791A JP H0244791 A JPH0244791 A JP H0244791A JP 19547888 A JP19547888 A JP 19547888A JP 19547888 A JP19547888 A JP 19547888A JP H0244791 A JPH0244791 A JP H0244791A
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000006903 response to temperature Effects 0.000 description 1
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-
- 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
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
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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】
（Ｍ東上の利用分野）
本発明は光源としてレーザダイオードを使用し九電気−
党変換回路、さらに詳しく云えば。
党変換回路、さらに詳しく云えば。
レーザダイオードの駆動電流を温度変動に対応させて増
減させることによりレーザダイオードの安定し友元出力
を得る電気−光変換回路に関する。
減させることによりレーザダイオードの安定し友元出力
を得る電気−光変換回路に関する。
（従来の技術）
レーザダイオード（ＬＤ）は、温度依存性が大きいこと
から上記電気−光変換回路にはレーザダイオード駆動回
路のほかに各温度で常に光出力が一定になるように駆動
電流を調整する自動出力制御回路が設けらｎている。
から上記電気−光変換回路にはレーザダイオード駆動回
路のほかに各温度で常に光出力が一定になるように駆動
電流を調整する自動出力制御回路が設けらｎている。
第２図はＬＤの温度特性を示すグラフである。
図にｉｐ−て、１０および１１は温度がＴｏおよびＴｒ
（Ｔｏ（Ｔｔ）の場合の光出力パワー対躯動電流特性を
それぞれ示してＡる。この特性から明らかなように温度
が上つ几場合には光出力パワーも減少するので同じ光出
力パワーを保つ九めには駆動電流を余分に流す必要があ
る。
（Ｔｏ（Ｔｔ）の場合の光出力パワー対躯動電流特性を
それぞれ示してＡる。この特性から明らかなように温度
が上つ几場合には光出力パワーも減少するので同じ光出
力パワーを保つ九めには駆動電流を余分に流す必要があ
る。
この駆動電流は通常、直流バイアス電流ＩＤＯと変調電
流ＩＭとの和であシ、自動出力制御回路はＩＤＯの大き
さ金変えることにより光出力パワーを一定にするように
している。
流ＩＭとの和であシ、自動出力制御回路はＩＤＯの大き
さ金変えることにより光出力パワーを一定にするように
している。
このＩＤ０Ｏ値は光出力波形の応答を速くするｔめｌこ
第３図に示すように閾値電流ＩＴＨの付近に設定される
場合が多い。
第３図に示すように閾値電流ＩＴＨの付近に設定される
場合が多い。
１−駆動電流は第４図に示すようｌこ直流バイアスを用
いないで変調電流ＩＭだけのものがあり、とのＩＭの振
ｆ＠を変えることによυ光出力を一定にするものがある
。
いないで変調電流ＩＭだけのものがあり、とのＩＭの振
ｆ＠を変えることによυ光出力を一定にするものがある
。
（発明が解決しようとする課題）
前者の直流バイアス電流Ｉｎｏ’ｔ”変える方式は閾値
電流ＩＴＨの値が非常に小さい場合、あるいは低温で使
用する場合ｌこはＩＤＯが大幅に減少し自動出力制御回
路の可ｆ頒域が狭くなることから光出力制御動作が不安
定ｌζなるという問題があつｔｏ ま友、後者の変調′ａ健ＩＭケ変える方式では応答速度
が遅くなることから信号同波数が低い領域では使用でき
るが、高周波信号領域には適さないという欠点があった
。
電流ＩＴＨの値が非常に小さい場合、あるいは低温で使
用する場合ｌこはＩＤＯが大幅に減少し自動出力制御回
路の可ｆ頒域が狭くなることから光出力制御動作が不安
定ｌζなるという問題があつｔｏ ま友、後者の変調′ａ健ＩＭケ変える方式では応答速度
が遅くなることから信号同波数が低い領域では使用でき
るが、高周波信号領域には適さないという欠点があった
。
本発明の目的は上記欠点ケ解決するもので。
全温度範囲で安定しｔレーザダイオードの光出力を得る
ことができる電気−光変換回路全提供することにある。
ことができる電気−光変換回路全提供することにある。
（ａ題を解決する九めの手段〕
前記目的を達成するｔめに本発明による電気−光変換回
路は直流バイアス電流に変調電［−加えた駆動電流によ
りレーザダイオードを発光させるレーザダイオード駆動
回路と、前記レーザダイオードの発光出力にし比がって
前記駆動電流を変動させることにより前記発光出力１−
定になるように制御する自動出力制御回路とから構成さ
れる電気−光変換回路におもて、前記自動出力制御回路
は、前記光出力上受は九ＰＩＮダイオード出力と基単電
圧を比較する比較器と、前記比較器出力が所定値以上の
ときは前記比較器出力の減少にし几がって前記直流バイ
アス電流を減少させ、前記比較器出力が所定値以下にな
つ九ときは前記直流バイアス電流ｔ−最小値に固定する
直流バイアス電流制御手段と、前記比較器出力が所定値
以上のときは前記変調電流を一定に保持し、前記比較器
出力が所定値以下になつたときは前記比較器出力の減少
にし九がって前記変調電流を減少させるに調電流制御手
段とからなυ、＠度が下がｐ前記レーザダイオードの光
出力が増加しようとすると前記直流バイアス電流を減少
させ、前記直流バイアス電流制御手段により固定される
直流バイアス電流以下の領域では前記直流バイアス電流
を最小値に固定するとともｔこ前記変調電流制御手段に
より変調電流を減少させることにより、前記レーザダイ
オードの光出力を一定に保つように構成しである。
路は直流バイアス電流に変調電［−加えた駆動電流によ
りレーザダイオードを発光させるレーザダイオード駆動
回路と、前記レーザダイオードの発光出力にし比がって
前記駆動電流を変動させることにより前記発光出力１−
定になるように制御する自動出力制御回路とから構成さ
れる電気−光変換回路におもて、前記自動出力制御回路
は、前記光出力上受は九ＰＩＮダイオード出力と基単電
圧を比較する比較器と、前記比較器出力が所定値以上の
ときは前記比較器出力の減少にし几がって前記直流バイ
アス電流を減少させ、前記比較器出力が所定値以下にな
つ九ときは前記直流バイアス電流ｔ−最小値に固定する
直流バイアス電流制御手段と、前記比較器出力が所定値
以上のときは前記変調電流を一定に保持し、前記比較器
出力が所定値以下になつたときは前記比較器出力の減少
にし九がって前記変調電流を減少させるに調電流制御手
段とからなυ、＠度が下がｐ前記レーザダイオードの光
出力が増加しようとすると前記直流バイアス電流を減少
させ、前記直流バイアス電流制御手段により固定される
直流バイアス電流以下の領域では前記直流バイアス電流
を最小値に固定するとともｔこ前記変調電流制御手段に
より変調電流を減少させることにより、前記レーザダイ
オードの光出力を一定に保つように構成しである。
（実施例）
以下２図面を参照して本発明をさらｌこ詳しぐ説明する
。
。
第１図に本発明による電気−光変換回路の一実施例を示
す回路図である。レーザダイオード駆動回路２はレーザ
ダイオードＲＣ１，ピンフォトダイオード几Ｃ２，変調
電流用トランジスタＴＲ１，２，電流源用トランジスタ
ＴＲ３，直流バイアス駆動用トランジスタＴＲ４等を含
んでいる。
す回路図である。レーザダイオード駆動回路２はレーザ
ダイオードＲＣ１，ピンフォトダイオード几Ｃ２，変調
電流用トランジスタＴＲ１，２，電流源用トランジスタ
ＴＲ３，直流バイアス駆動用トランジスタＴＲ４等を含
んでいる。
自動出力制御回路３は直流バイアス電流１！ＩＩＪ御手
段４．変調電流制御手段５および比較器６よシ構成され
ている。
段４．変調電流制御手段５および比較器６よシ構成され
ている。
直流バイアス電流制御手段４はトランジスタＴＲ５、Ｔ
Ｒ６および最小直流バイアス電流設定用可変抵抗ＲＶ１
等を含んでいる。
Ｒ６および最小直流バイアス電流設定用可変抵抗ＲＶ１
等を含んでいる。
変調電流制御手段５は演算増幅器であるＩＣＩおよび変
調電流設定用可変抵抗ＲＶ２等を含んでいる。
調電流設定用可変抵抗ＲＶ２等を含んでいる。
比較器６は演算増幅器であるＩＣ２および抵抗Ｒｐ等を
含んでいる。
含んでいる。
変調信号が端子１より入力すると、変調用トランジスタ
ＴＲＩ、ＴＲ２が態動されてレーザダイオードＲＣＩが
発光する。
ＴＲＩ、ＴＲ２が態動されてレーザダイオードＲＣＩが
発光する。
変ｍ信号がハイレベル（アースをハイレベルと定義）の
ときはトランジスタＴＲＩがオンし。
ときはトランジスタＴＲＩがオンし。
トランジスタＴＲ２がオフするので、レーザダイオード
ＲＣＩは発光しない。ローレベル（マイナス電位〕のと
きはトランジスタＴＲＩがオフ、トランジスタＴＲ２が
オンしてレーザダイオード几Ｃ１が発光する。
ＲＣＩは発光しない。ローレベル（マイナス電位〕のと
きはトランジスタＴＲＩがオフ、トランジスタＴＲ２が
オンしてレーザダイオード几Ｃ１が発光する。
レーザダイオードに流れる駆動電流は変調電流用トラン
ジスタＴ几３に流れる変調電流工１と直流バイアス駆動
用トランジスタＴＲ４に流れる直流バイアス電流Ｉ２と
の和である。
ジスタＴ几３に流れる変調電流工１と直流バイアス駆動
用トランジスタＴＲ４に流れる直流バイアス電流Ｉ２と
の和である。
レーザダイオードＲＣＩよシ出力され九元はピンホトダ
イオードＲＣ２に入射し、ピンホトダイオードＲ，Ｃ２
には電流Ｉｐが流れ、抵抗Ｒｐの両痛子間に電圧ｖ６が
発生する。
イオードＲＣ２に入射し、ピンホトダイオードＲ，Ｃ２
には電流Ｉｐが流れ、抵抗Ｒｐの両痛子間に電圧ｖ６が
発生する。
この電圧ｖ６は抵抗を介して演算増幅器ＩＣ２の反転入
力１子に、一方、電源電圧Ｖｃｃの分圧値Ｖｒは演算増
幅器ＩＣ２の正転入力端子に印加され、演算増龜器ＩＣ
２の出力には電圧ｖ′ｐ対応のＶｐとＶｒとの差に応じ
た電圧値が出力される。
力１子に、一方、電源電圧Ｖｃｃの分圧値Ｖｒは演算増
幅器ＩＣ２の正転入力端子に印加され、演算増龜器ＩＣ
２の出力には電圧ｖ′ｐ対応のＶｐとＶｒとの差に応じ
た電圧値が出力される。
すなわち、基準電圧Ｖｒより電圧Ｖｐが増加し友場合に
は演算増幅器ＩＣ２はその出力を下げる方向に制御し、
減少し九場合には上げる方向に制御する。
は演算増幅器ＩＣ２はその出力を下げる方向に制御し、
減少し九場合には上げる方向に制御する。
トランジスタＴＲ６は演算増幅器ＩＣ２の出力によって
駆動され１例えば演算増幅器ＩＣ２の出力が増加すれば
、よジオン状態となシ、トランジスタＴＲ４に流れる電
流を増大させる。
駆動され１例えば演算増幅器ＩＣ２の出力が増加すれば
、よジオン状態となシ、トランジスタＴＲ４に流れる電
流を増大させる。
トランジスタＴＲ５のベース電圧を供給する可変抵抗Ｒ
ＶＩはトランジスタＴＲ４に最小直流バイアス電流を流
すように設定される。
ＶＩはトランジスタＴＲ４に最小直流バイアス電流を流
すように設定される。
し九がって、演算増幅器ＩＣ２の出力が上記最小直流バ
イアス電流を流すべき所定値以上の場合にはトランジス
タＴＲ６によって直流バイアス電流が制御されるが、上
記所定値以下の場合はトランジスタＴＲ６はオフ状態と
なり、直流バイアス電流Ｉ２はトランジスタＴＲ５によ
って最小値に固定される。
イアス電流を流すべき所定値以上の場合にはトランジス
タＴＲ６によって直流バイアス電流が制御されるが、上
記所定値以下の場合はトランジスタＴＲ６はオフ状態と
なり、直流バイアス電流Ｉ２はトランジスタＴＲ５によ
って最小値に固定される。
一方、演算増幅器ＩＣ２の出力は演算増幅器工Ｃ１の正
転入力端子ζこも入力され、演算増幅器ＩＣＩで電源電
圧−Ｖｊｇよシ作られる反転入力端子の電圧と比較され
る。演算増幅器ＩＣＩの出力には反転および正転入力端
子に印加される電圧差ζこ応じ几電圧値が現われ、演算
増鳴器工Ｃ２の出力は所定値以上のときは飽オロ電圧と
なる。
転入力端子ζこも入力され、演算増幅器ＩＣＩで電源電
圧−Ｖｊｇよシ作られる反転入力端子の電圧と比較され
る。演算増幅器ＩＣＩの出力には反転および正転入力端
子に印加される電圧差ζこ応じ几電圧値が現われ、演算
増鳴器工Ｃ２の出力は所定値以上のときは飽オロ電圧と
なる。
この飽和電圧で、トランジスタＴＲ３に流れる変調電流
工ｌが一定値になるように可変抵抗Ｒｖ２が調整されて
いる。
工ｌが一定値になるように可変抵抗Ｒｖ２が調整されて
いる。
演算増幅器ＩＣＩは演算増幅器ＩＣ２の出力が所定値以
下では演算増幅器ＩＣ２の出力が下がる方向であれば、
その出力（Ｖｃｏｎｔ ２ ）も下げるように制御し、
変調電流を減少させる。
下では演算増幅器ＩＣ２の出力が下がる方向であれば、
その出力（Ｖｃｏｎｔ ２ ）も下げるように制御し、
変調電流を減少させる。
直流バイアス電流が十分太き込場合には、演算増幅器Ｉ
Ｃ２のＶｐとＶｒとが一定の関係になるように直流バイ
アス電流のみが制御される。
Ｃ２のＶｐとＶｒとが一定の関係になるように直流バイ
アス電流のみが制御される。
例えば光出力パワーに比例して流れるピンホトダイオー
ドＲＣ２の電流Ｉｐが標準パワー時からΔＩｐだけ増加
し几場合、ｖ′ｐの値がＲｐΔＩｐだけ増加するがＶｃ
ｏｎｔｌの電圧は減少し、直流バイアス電流が減少して
光出力を下げる方向に制御される。
ドＲＣ２の電流Ｉｐが標準パワー時からΔＩｐだけ増加
し几場合、ｖ′ｐの値がＲｐΔＩｐだけ増加するがＶｃ
ｏｎｔｌの電圧は減少し、直流バイアス電流が減少して
光出力を下げる方向に制御される。
その結果、ｖｐとＶｒとが一定関係になり、レーザダイ
オードの発光出力パワーは一定値に保持される。
オードの発光出力パワーは一定値に保持される。
ここで温度が下が９元出力パワーが増加してＩｐが増加
するとそれに伴ないＶｃｏｎｔｌも減少し。
するとそれに伴ないＶｃｏｎｔｌも減少し。
直流バイアス電流が減少するが、トランジスタＴＲ４の
ベースにはトランジスタＴＲ５と可変抵抗ＲＶＩで構成
されるクランプ回路が接続さレテイルノで、 Ｖｃｏｎ
ｔｌが所定値以下になっ几場合にはトランジスタＴＲ４
０ベースＩＥ圧ハクランプ電圧以下にはならない。し九
がって、この時点で直流バイアス電流は一定に抑えられ
る。
ベースにはトランジスタＴＲ５と可変抵抗ＲＶＩで構成
されるクランプ回路が接続さレテイルノで、 Ｖｃｏｎ
ｔｌが所定値以下になっ几場合にはトランジスタＴＲ４
０ベースＩＥ圧ハクランプ電圧以下にはならない。し九
がって、この時点で直流バイアス電流は一定に抑えられ
る。
そして、さらにＶｃｏｎｔｌの電圧が減少し、演算増幅
器ＩＣＩの出力が飽和電圧よυ下かつ之場合には、演算
増幅器ＩＣ１の制御の下に、今度はＶｃｏｎｔ２の電圧
が減少し始める。これによりトランジスタＴＲ３のベー
ス電圧が下がるので、変調１！流の値が減少する。
器ＩＣＩの出力が飽和電圧よυ下かつ之場合には、演算
増幅器ＩＣ１の制御の下に、今度はＶｃｏｎｔ２の電圧
が減少し始める。これによりトランジスタＴＲ３のベー
ス電圧が下がるので、変調１！流の値が減少する。
以上のように温度が大幅に下がった場合は、ｆｆｉ動電
流として直流バイアスを流は最小値に固定し％変調電流
を減少させ、ｖ、出力バク−を一定値に保持する。
流として直流バイアスを流は最小値に固定し％変調電流
を減少させ、ｖ、出力バク−を一定値に保持する。
以上、説明したよりに本発明による電気−光変換回路は
、高温領域では直流バイアス電流を調節し、低温領域で
は変調電流を調節する工うｌこ構成されているので、全
温度範囲で安定な光出力を得ることができるという効果
がある。
、高温領域では直流バイアス電流を調節し、低温領域で
は変調電流を調節する工うｌこ構成されているので、全
温度範囲で安定な光出力を得ることができるという効果
がある。
第１図は本発明による電気−光変換回路の一実施例を示
す回路図、第２図はレーザダイオードの温度特性を示す
グラフ、第３図は一般的な駆動電流と光出力の関係を示
すグラフ、第４図は特殊な場合のお動電流と光出力の関
係を示すグラフである。 １・・・変調信号入力端子 ２・・・レーザダイオード壓動回路 ３・・・自動出力制御回路 ４・・・直流バイアス電流制御手段 ５・・・変調電流制御手段 ６・・・比較器 特許出願人 日本電気株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 −屹七力 ］ン 一尤幼
す回路図、第２図はレーザダイオードの温度特性を示す
グラフ、第３図は一般的な駆動電流と光出力の関係を示
すグラフ、第４図は特殊な場合のお動電流と光出力の関
係を示すグラフである。 １・・・変調信号入力端子 ２・・・レーザダイオード壓動回路 ３・・・自動出力制御回路 ４・・・直流バイアス電流制御手段 ５・・・変調電流制御手段 ６・・・比較器 特許出願人 日本電気株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 −屹七力 ］ン 一尤幼
Claims (1)
- 直流バイアス電流に変調電流を加えた駆動電流によりレ
ーザダイオードを発光させるレーザダイオード駆動回路
と、前記レーザダイオードの発光出力にしたがつて前記
駆動電流を変動させることにより前記発光出力を一定に
なるように制御する自動出力制御回路とから構成される
電気−光変換回路において、前記自動出力制御回路は、
前記光出力を受けたＰＩＮダイオード出力と基準電圧を
比較する比較器と、前記比較器出力が所定値以上のとき
は前記比較器出力の減少にしたがつて前記直流バイアス
電流を減少させ、前記比較器出力が所定値以下になつた
ときは前記直流バイアス電流を最小値に固定する直流バ
イアス電流制御手段と、前記比較器出力が所定値以上の
ときは前記変調電流を一定に保持し、前記比較器出力が
所定値以下になつたときは前記比較器出力の減少にした
がつて前記変調電流を減少させる変調電流制御手段とか
らなり、温度が下がり前記レーザダイオードの光出力が
増加しようとすると前記直流バイアス電流を減少させ、
前記直流バイアス電流制御手段により固定される直流バ
イアス電流以下の領域では前記直流バイアス電流を最小
値に固定するとともに前記変調電流制御手段により変調
電流を減少させることにより、前記レーザダイオードの
光出力を一定に保つことを特徴とする電気−光変換回路
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19547888A JP2687465B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | レーザダイオードを用いた電気―光変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19547888A JP2687465B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | レーザダイオードを用いた電気―光変換回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244791A true JPH0244791A (ja) | 1990-02-14 |
| JP2687465B2 JP2687465B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=16341755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19547888A Expired - Lifetime JP2687465B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | レーザダイオードを用いた電気―光変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687465B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010157662A (ja) * | 2009-01-05 | 2010-07-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザダイオード駆動回路及びレーザダイオード駆動方法 |
| IT201800005450A1 (it) * | 2018-05-16 | 2019-11-16 | Dispositivo ottico integrato in un’antenna o disposto sul palo dell’antenna |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP19547888A patent/JP2687465B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010157662A (ja) * | 2009-01-05 | 2010-07-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザダイオード駆動回路及びレーザダイオード駆動方法 |
| IT201800005450A1 (it) * | 2018-05-16 | 2019-11-16 | Dispositivo ottico integrato in un’antenna o disposto sul palo dell’antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2687465B2 (ja) | 1997-12-08 |
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