JPH0344699B2 - - Google Patents
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- JPH0344699B2 JPH0344699B2 JP60147153A JP14715385A JPH0344699B2 JP H0344699 B2 JPH0344699 B2 JP H0344699B2 JP 60147153 A JP60147153 A JP 60147153A JP 14715385 A JP14715385 A JP 14715385A JP H0344699 B2 JPH0344699 B2 JP H0344699B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
-
- 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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- 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
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- H01S5/06832—Stabilising during amplitude modulation
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(ア) 技術分野
この発明は半導体レーザの駆動回路に関する。
半導体レーザは、光通信に於て、高速パルス変
調の可能な発光素子のひとつである。
調の可能な発光素子のひとつである。
半導体レーザを高速光通信の光源として用いる
場合、消光状態から発光状態への遷移に於て、
1nsec程度の遅延時間がある。
場合、消光状態から発光状態への遷移に於て、
1nsec程度の遅延時間がある。
これは、半導体レーザの非線型性による緩和振
動が原因になつて起る遅延である。アナログ変調
の場合は、線型領域ばかりを使うからこの遅延は
顕在化しない。
動が原因になつて起る遅延である。アナログ変調
の場合は、線型領域ばかりを使うからこの遅延は
顕在化しない。
しかし、デジタル光信号を送る場合、消光状態
から発光状態への遷移は頻繁に起るので、この遷
移にともなう遅延の存在は深刻な問題となる。こ
の遅延によつて、光のパルス変調信号にジツタが
生ずる事になるからである。
から発光状態への遷移は頻繁に起るので、この遷
移にともなう遅延の存在は深刻な問題となる。こ
の遅延によつて、光のパルス変調信号にジツタが
生ずる事になるからである。
第３図に半導体レーザの順方向電流と、これに
よる光出力特性を示す。パラメータは温度であ
る。いずれの温度に於ても、電流IFと光出力P0と
の関係は折線状になる。
よる光出力特性を示す。パラメータは温度であ
る。いずれの温度に於ても、電流IFと光出力P0と
の関係は折線状になる。
最初、電流IFを増しても、光は殆ど発生しな
い。ある点ICで、光出力P0の増加率は急に大きく
なる。この点を仮に閾値電流ICという。
い。ある点ICで、光出力P0の増加率は急に大きく
なる。この点を仮に閾値電流ICという。
電流−光出力カーブのこのような非線型性のた
め、電流変化がICを下から上へ変化する場合に、
前記の緩和振動が発生する。
め、電流変化がICを下から上へ変化する場合に、
前記の緩和振動が発生する。
ICを上から下へ切る場合には、このような遅延
はない。つまり発光状態から消光状態への遷移に
於て、このような遅延の問題は起こらない。
はない。つまり発光状態から消光状態への遷移に
於て、このような遅延の問題は起こらない。
遅延が一様に起るのではなく、消光から発光へ
の変化に際してのみ起る。さらに遅延時間は、温
度に関して一定なわけではなく、温度によつて変
動する。
の変化に際してのみ起る。さらに遅延時間は、温
度に関して一定なわけではなく、温度によつて変
動する。
一般に温度が高くなると、遅延時間は短くな
る。
る。
(イ) 従来技術とその問題点
高速パルス変調を行う半導体レーザ駆動回路
は、この問題を避ける必要がある。
は、この問題を避ける必要がある。
従来、２とおりの方法が用いられてきた。
(1) RZ符号（リターンゼロ）を用いる変調方式
(2) 半導体レーザの光出力の平均値を監視し、平
均値を一定にするようなバイアス電流を与える
方式 である。
均値を一定にするようなバイアス電流を与える
方式 である。
(1)について説明する。第４図に伝送符号と
NRZ（ノンリターンゼロ）、RZ（リターンゼロ）、
光信号を対応させて示す。
NRZ（ノンリターンゼロ）、RZ（リターンゼロ）、
光信号を対応させて示す。
伝送符号が“０”であれば、Ｌ状態、“１”で
あれば“Ｈ”状態を対応させるのがNRZ符号で
ある。これをそのまま半導体レーザの変調駆動に
使うと０→１の立上りでジツタが生ずる。
あれば“Ｈ”状態を対応させるのがNRZ符号で
ある。これをそのまま半導体レーザの変調駆動に
使うと０→１の立上りでジツタが生ずる。
RZ符号は、“０”であればＬ状態という点は変
わらないが、“１”である時は最初“Ｈ”としパ
ルスの半ばでＨからＬに落すような信号である。
この信号であつても、そのまま使うと、信号の変
化が起る時に遅延の効果が顕われるので望ましく
ない。
わらないが、“１”である時は最初“Ｈ”としパ
ルスの半ばでＨからＬに落すような信号である。
この信号であつても、そのまま使うと、信号の変
化が起る時に遅延の効果が顕われるので望ましく
ない。
そこで、RZ符号を反転して駆動電流とし、こ
れによつて半導体レーザを駆動する。これが第４
図ｄの光信号である。信号の変化がある時に、レ
ーザの消光状態から発光状態の遷移が対応してい
ない。
れによつて半導体レーザを駆動する。これが第４
図ｄの光信号である。信号の変化がある時に、レ
ーザの消光状態から発光状態の遷移が対応してい
ない。
符号の０から１の遷移は、レーザ光の立下り４
１，４２，４３に対応する。これは発光から消光
への遷移であるので、遅延の問題がない。
１，４２，４３に対応する。これは発光から消光
への遷移であるので、遅延の問題がない。
符号の１から０への遷移は点４７に対応する。
これらは発光状態のままであるので、遅延の困難
とは無縁である。
これらは発光状態のままであるので、遅延の困難
とは無縁である。
発光状態への遷移は立上り４４，４５，４６に
対応し、ここに発光遅延の影響が現われる。しか
し、RZ符号を反転したものであるから、中間の
立上り４４，４５，４６は、符号変化のタイミン
グを規定するものではない。従つて、中間の立上
りに遅延が存在してもなんら差支えはない。
対応し、ここに発光遅延の影響が現われる。しか
し、RZ符号を反転したものであるから、中間の
立上り４４，４５，４６は、符号変化のタイミン
グを規定するものではない。従つて、中間の立上
りに遅延が存在してもなんら差支えはない。
消光時間はパルス伝送周期の1/2であつて一定
である。このため光パルス変調信号のジツタは生
じない。
である。このため光パルス変調信号のジツタは生
じない。
しかし、RZ符号を用いると、NRZ符号を用い
る時に比べて、２倍の速さで信号変化が起らなけ
ればならない。つまり、伝送路に要求される帯域
が、RZ符号の場合、NRZ符号の時に比べて２倍
になつてしまう。帯域には制限があるので、RZ
符号を用いるという事は、高速パルス通信に於て
極めて不利である。
る時に比べて、２倍の速さで信号変化が起らなけ
ればならない。つまり、伝送路に要求される帯域
が、RZ符号の場合、NRZ符号の時に比べて２倍
になつてしまう。帯域には制限があるので、RZ
符号を用いるという事は、高速パルス通信に於て
極めて不利である。
伝送容量を大きくするためにはNRZ符号を用
いたいという要求が強い。
いたいという要求が強い。
平均値を監視し、バイアス電流を調整するとい
う方式は、第３図に於て、電流が閾値電流ICを上
下に通過する、という事を回避し、線型部分（IF
＞IC）のみを使うものである。しかし、単に線型
部分を使うというのであれば、光信号のＨ状態と
Ｌ状態（完全に消光状態ではない）の差が決まつ
ても、Ｈ状態、Ｌ状態のレベルが定まらない。
う方式は、第３図に於て、電流が閾値電流ICを上
下に通過する、という事を回避し、線型部分（IF
＞IC）のみを使うものである。しかし、単に線型
部分を使うというのであれば、光信号のＨ状態と
Ｌ状態（完全に消光状態ではない）の差が決まつ
ても、Ｈ状態、Ｌ状態のレベルが定まらない。
そこで、レーザ光出力の平均値を求めて、これ
を一定にするようにバイアス電流を流すことにす
る。
を一定にするようにバイアス電流を流すことにす
る。
（Ｈ−Ｌ）は、変調駆動回路の電流によつて決
まる。平均値（Ｈ＋Ｌ）／２は、バイアス電流を
適当に与える事によつて一定になる。こうすれ
ば、Ｈ状態、Ｌ状態のレベルが定まる。
まる。平均値（Ｈ＋Ｌ）／２は、バイアス電流を
適当に与える事によつて一定になる。こうすれ
ば、Ｈ状態、Ｌ状態のレベルが定まる。
温度変動があつても、バイアス電流が自動的に
変更されるから、Ｈ、Ｌ状態のレベルは不変に保
たれる。
変更されるから、Ｈ、Ｌ状態のレベルは不変に保
たれる。
第２図はそのような平均値を検出してバイアス
電流を設定する従来例にかかる半導体レーザ駆動
回路図を示している。
電流を設定する従来例にかかる半導体レーザ駆動
回路図を示している。
半導体レーザLDは、２つの電流源に並列につ
ながれており、両者から駆動電流を受ける。これ
をバイアス電流Ib、変調信号電流ｉという。
ながれており、両者から駆動電流を受ける。これ
をバイアス電流Ib、変調信号電流ｉという。
バイアス電流Ibは変化の少いほぼ一定の電流で
あつて、バイアス駆動回路１１によつて与えられ
る。
あつて、バイアス駆動回路１１によつて与えられ
る。
変調信号電流ｉは、パルス信号変調用駆動回路
１２によつて与えられる。これはＬのときｉ＝
０、Ｈのときにｉ＝i0となるような電流である。
１２によつて与えられる。これはＬのときｉ＝
０、Ｈのときにｉ＝i0となるような電流である。
バイアス電流Ibを設定するために、半導体レー
ザLDの出力をホトダイオードPDによつてモニタ
する。演算増幅器１３と帰還抵抗Rfはトランス
インピーダンス回路を構成している。
ザLDの出力をホトダイオードPDによつてモニタ
する。演算増幅器１３と帰還抵抗Rfはトランス
インピーダンス回路を構成している。
半導体レーザの光出力に応じて、ホトダイオー
ドに電流が流れるが、トランスインピーダンス回
路の時定数を長くしておくと、この時間範囲で平
均化された電流値に比例した電圧V0が演算増幅
器１３の出力に現われる。これと、予め定めた適
正な電圧とを比較し、両者の差に比例した電流を
バイアス電流Ibに加算する。
ドに電流が流れるが、トランスインピーダンス回
路の時定数を長くしておくと、この時間範囲で平
均化された電流値に比例した電圧V0が演算増幅
器１３の出力に現われる。これと、予め定めた適
正な電圧とを比較し、両者の差に比例した電流を
バイアス電流Ibに加算する。
このようにすると、半導体レーザの平均出力が
一定になるようバイアス電流を自動的に設定でき
る。
一定になるようバイアス電流を自動的に設定でき
る。
バイアス電流が保持されており、これを中心と
して、Ｌレベル、Ｈレベルの電流が閾値電流IC以
上になるように設定すれば、前述の遅延の問題を
解決する事ができる。
して、Ｌレベル、Ｈレベルの電流が閾値電流IC以
上になるように設定すれば、前述の遅延の問題を
解決する事ができる。
しかしながら、平均発光パワーを一定にするよ
うバイアス電流Ibを決めるのであるから、パルス
変調信号のデユーテイ化が変化すると、Ｈレベ
ル、Ｌレベルの電流値が変化してしまう、という
難点がある。
うバイアス電流Ibを決めるのであるから、パルス
変調信号のデユーテイ化が変化すると、Ｈレベ
ル、Ｌレベルの電流値が変化してしまう、という
難点がある。
変調信号はNRZ符号を使うが、０信号、１信
号の比は必ずしも50％ずつとは限らない。このた
めＨレベル、Ｌレベルに於ける半導体レーザの出
力が変化する、という欠点がある。このためＬレ
ベルで、閾値電流IC以下になる可能性もある。
号の比は必ずしも50％ずつとは限らない。このた
めＨレベル、Ｌレベルに於ける半導体レーザの出
力が変化する、という欠点がある。このためＬレ
ベルで、閾値電流IC以下になる可能性もある。
(ウ) 目的
半導体レーザの、消光状態から発光状態への遷
移に伴う遅延を避け、光パルス変調信号にジツタ
が生じないようにした半導体レーザ駆動回路を与
える事が本発明の目的である。
移に伴う遅延を避け、光パルス変調信号にジツタ
が生じないようにした半導体レーザ駆動回路を与
える事が本発明の目的である。
(エ) 構成
本発明の半導体レーザ駆動回路は、半導体レー
ザの平均の光出力をモニタするのではなく、光出
力の最小値をモニタし、これによつてバイアス電
流を決定するようにしている。
ザの平均の光出力をモニタするのではなく、光出
力の最小値をモニタし、これによつてバイアス電
流を決定するようにしている。
このため、本発明は、半導体レーザの光出力を
検出する光検出器と、この検出電流の最小値を求
める最小値検出回路と、この最小値と予め定めら
れた基準とを比較する比較器と、比較器の出力に
よつて、半導体レーザにバイアス電流Ibを与える
バイアス電流駆動回路とよりなる半導体レーザ駆
動回路を与える。
検出する光検出器と、この検出電流の最小値を求
める最小値検出回路と、この最小値と予め定めら
れた基準とを比較する比較器と、比較器の出力に
よつて、半導体レーザにバイアス電流Ibを与える
バイアス電流駆動回路とよりなる半導体レーザ駆
動回路を与える。
第３図の駆動電流と半導体レーザ出力のグラフ
から、温度によつて、電流−光出力の関係が著し
く変化する事が分る。しかしながら、駆動電流の
増加による光出力の増加の割合（∂P／∂i）Ｔは、
殆ど温度Ｔによらずほぼ一定である、という事が
いえる。
から、温度によつて、電流−光出力の関係が著し
く変化する事が分る。しかしながら、駆動電流の
増加による光出力の増加の割合（∂P／∂i）Ｔは、
殆ど温度Ｔによらずほぼ一定である、という事が
いえる。
そこで、第３図に於て光出力Ｐ＝P1となる横
線を引き、P1を半導体レーザ出力の最小値とす
る。半導体レーザはＰ≧P1となる領域で駆動す
る。光出力の最小に対応する電流値は、温度によ
つて変化する。温度が高いほど、この電流値ｉ
（P1，Ｔ）は大きくなる。本発明は、半導体レー
ザのバイアス電流Ibを、光バイアス点P1の電流ｉ
（P1，Ｔ）に等しくするところに特徴がある。つ
まり Ib＝ｉ（P1，Ｔ） (1) である。
線を引き、P1を半導体レーザ出力の最小値とす
る。半導体レーザはＰ≧P1となる領域で駆動す
る。光出力の最小に対応する電流値は、温度によ
つて変化する。温度が高いほど、この電流値ｉ
（P1，Ｔ）は大きくなる。本発明は、半導体レー
ザのバイアス電流Ibを、光バイアス点P1の電流ｉ
（P1，Ｔ）に等しくするところに特徴がある。つ
まり Ib＝ｉ（P1，Ｔ） (1) である。
さきほどの（∂P／∂i）Ｔが温度にあまりよら
ない、という事から、この値を例えばｑと書く。
ｐ−ｉ曲線は半導体レーザの光出力ＰがＰ≧P1
の範囲に於て、 Ｐ＝P1＋ｑ（Ｉ−ｉ（P1，Ｔ）） (2) と書くことができる。Ｉは全駆動電流である。こ
れはバイアス電流Ibと、変調信号電流ｉの和に等
しい。
ない、という事から、この値を例えばｑと書く。
ｐ−ｉ曲線は半導体レーザの光出力ＰがＰ≧P1
の範囲に於て、 Ｐ＝P1＋ｑ（Ｉ−ｉ（P1，Ｔ）） (2) と書くことができる。Ｉは全駆動電流である。こ
れはバイアス電流Ibと、変調信号電流ｉの和に等
しい。
Ｉ＝Ib＋ｉ (3)
本発明では(1)式が成り立つようバイアス電流を
与えることにするから、(1)〜(3)が成立し、 Ｐ＝P1＋qi (4) となる。ｑは僅かな温度依存性があるが、しかし
温度変化に対し、ほぼ一定値とみなす事ができ
る。変調信号電流は、Ｌレベルでｉ＝０とし、Ｈ
レベルでｉ＝i0とする。これは変調駆動回路によ
つて与えられる。P1は一定値である。
与えることにするから、(1)〜(3)が成立し、 Ｐ＝P1＋qi (4) となる。ｑは僅かな温度依存性があるが、しかし
温度変化に対し、ほぼ一定値とみなす事ができ
る。変調信号電流は、Ｌレベルでｉ＝０とし、Ｈ
レベルでｉ＝i0とする。これは変調駆動回路によ
つて与えられる。P1は一定値である。
結局、(4)式は温度依存性のほとんどない式であ
る、という事が分る。つまり、レーザ光出力の最
小値P1を一定にするようなバイアス電流（(1)式
による）を使うと、(4)式のような温度依存性のな
い駆動モードを得る事ができる。
る、という事が分る。つまり、レーザ光出力の最
小値P1を一定にするようなバイアス電流（(1)式
による）を使うと、(4)式のような温度依存性のな
い駆動モードを得る事ができる。
変調の幅はi0によつて与えられるが、これは温
度によらない。結局、温度変化があつても、Ｌレ
ベルの光出力と、Ｈレベルの光出力は変動しない
という事になるのである。
度によらない。結局、温度変化があつても、Ｌレ
ベルの光出力と、Ｈレベルの光出力は変動しない
という事になるのである。
それでは(1)式のようなバイアス電流を与えるに
はどうすればよいか？という事が問題になる。こ
れは温度計を必要としない。半導体レーザの最小
出力がP1になるようにバイアス電流Ibを決定する
回路を要求するだけである。
はどうすればよいか？という事が問題になる。こ
れは温度計を必要としない。半導体レーザの最小
出力がP1になるようにバイアス電流Ibを決定する
回路を要求するだけである。
このため、光検出器、最小値検出回路、比較器
が必要になる。
が必要になる。
第１図は本発明の半導体レーザ駆動回路の一例
を示す。
を示す。
半導体レーザLDは、バイアス電流駆動回路２
と、変調用電流駆動回路３とによつて駆動され
る。それぞれの電流は、バイアス電流Ibと、変調
電流ｉである。
と、変調用電流駆動回路３とによつて駆動され
る。それぞれの電流は、バイアス電流Ibと、変調
電流ｉである。
半導体レーザLDの光出力は、ホトダイオード
PDによつてモニタされる。これは抵抗R1を介し
て接地される。PDのアノードは負電源に接続さ
れている。
PDによつてモニタされる。これは抵抗R1を介し
て接地される。PDのアノードは負電源に接続さ
れている。
トランジスタTR1，TR2は、コレクタが正電源
に、エミツタが抵抗R3，R4を介して負電源に接
続されている。
に、エミツタが抵抗R3，R4を介して負電源に接
続されている。
それぞれのベースは、抵抗R1，R2を介して接
地される。
地される。
トランジスタTR1，TR2はエミツタフロワにな
つている。TR2のベースｆは電圧Ｖ＝０である。
エミツタｈは、これよりトランジスタのベース・
エミツタ電圧降下分だけ低い。
つている。TR2のベースｆは電圧Ｖ＝０である。
エミツタｈは、これよりトランジスタのベース・
エミツタ電圧降下分だけ低い。
ホトダイオードPDの電流I〓pが０であれば、ｅ
点の電圧（単にｅと書く）は0Vで、ｆに等しい。
つまり、ｅ＝ｆ、ｇ＝ｈである。
点の電圧（単にｅと書く）は0Vで、ｆに等しい。
つまり、ｅ＝ｆ、ｇ＝ｈである。
ホトダイオードに電流I〓pが流れると、ｅ点の電
圧は ｅ＝−I〓pR1 (5) となる。これは（ｇ−ｈ）として現われる。
圧は ｅ＝−I〓pR1 (5) となる。これは（ｇ−ｈ）として現われる。
しかし、TR1のエミツタにはコンデンサC1が
接続してあるので、C1に電荷が蓄積される。I〓pが
変動した時、ｇ点の電圧は、コンデンサのために
最高電圧を保持するようになる。
接続してあるので、C1に電荷が蓄積される。I〓pが
変動した時、ｇ点の電圧は、コンデンサのために
最高電圧を保持するようになる。
ｇ点の電圧を最高にするのは、ｅ点が最高にな
る、という事である。(5)式から、これは、光電流
I〓pが最小の時に実現される。光電流の最小値を
I〓pmと書くと、 ｇ−ｈ＝−I〓pmＲ (6) となる。つまり、トランジスタTR1と、コンデン
サC1、抵抗R3は、TR1のベース電流の最大値を
保持する回路である。TR1のベース・エミツタ間
のダイオードが、電圧保持ダイオードとして機能
している。(6)式から、ｇ点の最大電圧というの
は、最小光電流I〓pmと対応している。
る、という事である。(5)式から、これは、光電流
I〓pが最小の時に実現される。光電流の最小値を
I〓pmと書くと、 ｇ−ｈ＝−I〓pmＲ (6) となる。つまり、トランジスタTR1と、コンデン
サC1、抵抗R3は、TR1のベース電流の最大値を
保持する回路である。TR1のベース・エミツタ間
のダイオードが、電圧保持ダイオードとして機能
している。(6)式から、ｇ点の最大電圧というの
は、最小光電流I〓pmと対応している。
抵抗R1とホトダイオードPDをこのように接続
し、これをTR1のベースにつないだこの部分の回
路は、検出電流の最小値検出回路になつている。
し、これをTR1のベースにつないだこの部分の回
路は、検出電流の最小値検出回路になつている。
この回路は簡単な１例にすぎない。
ホトダイオード電流を増幅し、これをダイオー
ドを通しコンデンサに充電するようにすればよい
のであつて、第１図の回路に限るものではない。
ドを通しコンデンサに充電するようにすればよい
のであつて、第１図の回路に限るものではない。
また、C1とR3の積が時定数を与えるが、これ
は半導体レーザのパルス繰返しよりも十分長けれ
ばよい。最小値の検出は、平均値の検出よりも短
い時間で行うことができる。第２図の回路ほど長
い時定数である必要はない。
は半導体レーザのパルス繰返しよりも十分長けれ
ばよい。最小値の検出は、平均値の検出よりも短
い時間で行うことができる。第２図の回路ほど長
い時定数である必要はない。
増幅器１は（ｇ−ｈ）の電圧を増幅する。この
出力は、I〓pnに比例する。これを単にＩpmと書
く。
出力は、I〓pnに比例する。これを単にＩpmと書
く。
バイアス電流駆動回路は、Ipnと予じめ定めら
れた基準値Iqとを比較する。もしも、Ipnの方がIq
より大きければ、バイアス電流Ibを減ずる。Ipn
の方がIqより小さければ、バイアス電流Iを増す。
れた基準値Iqとを比較する。もしも、Ipnの方がIq
より大きければ、バイアス電流Ibを減ずる。Ipn
の方がIqより小さければ、バイアス電流Iを増す。
このような制御をすると、増幅器の出力Ipnは
Iqに等しく保つことができる。IpnがIqであるとい
うことは、温度によらず、半導体レーザの光出力
がP1になる、ということである。
Iqに等しく保つことができる。IpnがIqであるとい
うことは、温度によらず、半導体レーザの光出力
がP1になる、ということである。
(オ) 動作
変調用電流駆動回路３は、信号がＬレベルの時
には０、Ｈレベルの時にはi0の電流を流す。
には０、Ｈレベルの時にはi0の電流を流す。
バイアス電流駆動回路２は、予め定めた電流Iq
にIpnが等しくなるようなバイアス電流Ibを流す。
にIpnが等しくなるようなバイアス電流Ibを流す。
従つて半導体レーザの出力の最小値はP1にな
る。
る。
(カ) 効果
本発明は、半導体レーザの光出力の最小値P1
を検出し、これが一定になるようにバイアス電流
Ibを設定するので、温度変化があつても、レーザ
駆動電流が閾値電流IC以下になる事はない。この
ため、緩和振動による光パルス信号のジツタは生
じない。
を検出し、これが一定になるようにバイアス電流
Ibを設定するので、温度変化があつても、レーザ
駆動電流が閾値電流IC以下になる事はない。この
ため、緩和振動による光パルス信号のジツタは生
じない。
またＰ＞P1に於て（∂P／∂i）TはＴによらずほ
ぼ一定であるから、変調電流の上限と下限の差を
一定にしておいても、Ｈレベル、Ｌレベルの光出
力の温度による変動は殆どない。
ぼ一定であるから、変調電流の上限と下限の差を
一定にしておいても、Ｈレベル、Ｌレベルの光出
力の温度による変動は殆どない。
また、平均出力ではなく、最小出力を一定に保
つのであるから、デユーテイが変化しても、レベ
ルが変化する、という事がない。
つのであるから、デユーテイが変化しても、レベ
ルが変化する、という事がない。
本発明では、完全に消光状態にはならず、バイ
アス電流IbでP1まで半導体レーザ駆動電流を引上
げて使つているから、消光状態から発光状態への
遷移時に起こる緩和発振を完全に防ぐことができ
る。従つてRZ符号でなく、NRZ符号を変調符号
として用いる事ができる。このため、伝送路に要
求される帯域が小さくてもよい事になる。効率の
よい伝送が可能である。
アス電流IbでP1まで半導体レーザ駆動電流を引上
げて使つているから、消光状態から発光状態への
遷移時に起こる緩和発振を完全に防ぐことができ
る。従つてRZ符号でなく、NRZ符号を変調符号
として用いる事ができる。このため、伝送路に要
求される帯域が小さくてもよい事になる。効率の
よい伝送が可能である。
第１図は本発明の半導体レーザ駆動回路の回路
例図。第２図は従来の平均値を一定に保持する半
導体レーザ駆動回路例図。第３図は半導体レーザ
の駆動電流IFと光出力P0の関係を、温度をパラメ
ータとして示すグラフ。第４図はNRZ符号、RZ
符号、光信号波形図。 １……増幅器、２……バイアス電流駆動回路、
３……変調用電流駆動回路、LD……半導体レー
ザ、PD……ホトダイオード、C1……コンデンサ、
TR1，TR2……トランジスタ、R1〜R4……抵抗。
例図。第２図は従来の平均値を一定に保持する半
導体レーザ駆動回路例図。第３図は半導体レーザ
の駆動電流IFと光出力P0の関係を、温度をパラメ
ータとして示すグラフ。第４図はNRZ符号、RZ
符号、光信号波形図。 １……増幅器、２……バイアス電流駆動回路、
３……変調用電流駆動回路、LD……半導体レー
ザ、PD……ホトダイオード、C1……コンデンサ、
TR1，TR2……トランジスタ、R1〜R4……抵抗。
Claims (1)
- １ 閾値電流Ibが温度によつて変動するが閾値電
流Ib以上の駆動電流に対して発光出力が電流値の
増分にほぼ比例する半動体レーザの駆動回路であ
つて、半導体レーザの光出力を検出する光検出器
と、この検出電流の最小値を求める最小値検出回
路と、この最小値と予め定められた基準値とを比
較する比較器と、比較器の出力により最小値を一
定にするようなバイアス電流を発生するバイアス
電流駆動回路と、変調用電流を生ずる変調用電流
駆動回路とよりなり、半導体レーザにはバイアス
電流駆動回路の電流と変調用電流駆動回路の電流
の和が供給され、最小値検出回路はベースが抵抗
R1，R2を介して接地され、コレクタが正電源に、
エミツタが抵抗R3，R4を通して負電源に接続さ
れたトランジスタTR1，TR2と、一方のトランジ
スタTR1のエミツタと負電源との間に接続された
コンデンサC1とよりなり、トランジスタTR1の
ベースと負電源との間に前記光検出器が接続され
ており、前記２つのトランジスタのエミツタ電位
の差を差動増幅するようにしたものであり、変調
用電流は信号のＬ，Ｈレベルに対して一定値０，
i0を対応させたものであることを特徴とする半導
体レーザ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147153A JPS627233A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147153A JPS627233A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627233A JPS627233A (ja) | 1987-01-14 |
| JPH0344699B2 true JPH0344699B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=15423783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60147153A Granted JPS627233A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS627233A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58104536A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | レ−ザ・ダイオ−ド消光比制御回路 |
| JPS6025335A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-08 | Hitachi Ltd | 光出力安定化方式 |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP60147153A patent/JPS627233A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58104536A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | レ−ザ・ダイオ−ド消光比制御回路 |
| JPS6025335A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-08 | Hitachi Ltd | 光出力安定化方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS627233A (ja) | 1987-01-14 |
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