JPH05291661A - 半導体レーザ駆動回路 - Google Patents
半導体レーザ駆動回路Info
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- JPH05291661A JPH05291661A JP4095198A JP9519892A JPH05291661A JP H05291661 A JPH05291661 A JP H05291661A JP 4095198 A JP4095198 A JP 4095198A JP 9519892 A JP9519892 A JP 9519892A JP H05291661 A JPH05291661 A JP H05291661A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザ駆動回路に関し、デューティ変
動を抑えて、また入力信号のマーク率が変動しても過大
電流が流れないようにすることを目的とする。 【構成】 ディジタル形式の入力信号ｖi に対応した光
出力Ｌo の、デューティ変動と光出力パワーの変動を抑
えるようにした半導体レーザ駆動回路において、光出力
のモニタ電圧Ｖa からデューティ検出電圧Ｖd を求める
デューティ検出部７と、このデューティ検出電圧と、入
力信号から求めたデューティ比較用基準電圧Ｖm との差
分に応じたデューティ制御電圧Ｖc を出力するデューテ
ィ比較部９と、モニタ電圧のピーク値Ｖppを求めるため
の、充電時定数が小さくて放電時定数が大きな充放電回
路を持つピーク検出部６とを新たに設け、デューティ制
御電圧Ｖc で半導体レーザ２の動作時間を制御し、かつ
ピーク値Ｖppに基づいて求めた光出力パワー制御電圧Ｖ
p で光出力パワーを制御するように構成する。
動を抑えて、また入力信号のマーク率が変動しても過大
電流が流れないようにすることを目的とする。 【構成】 ディジタル形式の入力信号ｖi に対応した光
出力Ｌo の、デューティ変動と光出力パワーの変動を抑
えるようにした半導体レーザ駆動回路において、光出力
のモニタ電圧Ｖa からデューティ検出電圧Ｖd を求める
デューティ検出部７と、このデューティ検出電圧と、入
力信号から求めたデューティ比較用基準電圧Ｖm との差
分に応じたデューティ制御電圧Ｖc を出力するデューテ
ィ比較部９と、モニタ電圧のピーク値Ｖppを求めるため
の、充電時定数が小さくて放電時定数が大きな充放電回
路を持つピーク検出部６とを新たに設け、デューティ制
御電圧Ｖc で半導体レーザ２の動作時間を制御し、かつ
ピーク値Ｖppに基づいて求めた光出力パワー制御電圧Ｖ
p で光出力パワーを制御するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ駆動回路
に関し、特にディジタル形式の伝送用入力信号で半導体
レーザを駆動してその光出力を取り出すに際し、当該入
力信号に対する半導体レーザの動作時間を制御すること
により光出力波形のデューティ変動を抑えるとともに、
前記光出力についてのモニタ電圧と光出力パワー比較用
基準電圧との差分に対応した光出力パワー制御電圧を求
め、続いてこの光出力パワー制御電圧で半導体レーザ駆
動部の電流を制御することにより前記光出力パワー（光
出力の大きさ）の変動を抑えるようにした半導体レーザ
駆動回路に関する。
に関し、特にディジタル形式の伝送用入力信号で半導体
レーザを駆動してその光出力を取り出すに際し、当該入
力信号に対する半導体レーザの動作時間を制御すること
により光出力波形のデューティ変動を抑えるとともに、
前記光出力についてのモニタ電圧と光出力パワー比較用
基準電圧との差分に対応した光出力パワー制御電圧を求
め、続いてこの光出力パワー制御電圧で半導体レーザ駆
動部の電流を制御することにより前記光出力パワー（光
出力の大きさ）の変動を抑えるようにした半導体レーザ
駆動回路に関する。
【０００２】一般に、半導体レーザは、光信号を用いて
ディジタル伝送を行う場合などの電気ー光変換手段とし
て用いられているが、その実用化に際しては、周囲温度
が変化しても光出力波形のデューティが変動しないよう
な、また入力される伝送用ディジタルデータのマーク率
が大きく変わる場合などにも過大な駆動電流が流れて半
導体レーザが破壊されることがないような半導体レーザ
駆動回路を構成することが要請されており、本発明はこ
のような要請に応えるものである。
ディジタル伝送を行う場合などの電気ー光変換手段とし
て用いられているが、その実用化に際しては、周囲温度
が変化しても光出力波形のデューティが変動しないよう
な、また入力される伝送用ディジタルデータのマーク率
が大きく変わる場合などにも過大な駆動電流が流れて半
導体レーザが破壊されることがないような半導体レーザ
駆動回路を構成することが要請されており、本発明はこ
のような要請に応えるものである。
【０００３】
【従来の技術】従来のレーザ駆動回路は、例えば図５に
示すようになっている。図において、51はディジタル形
式の伝送用入力信号ｖi が与えられる入力端子, 52はTr
１およびTr２からなる半導体レーザ駆動部，53は半導体
レーザ，54はデューティ規定電圧Ｖe の電圧源, 55は半
導体レーザ駆動部のパルス電流Ｉp をコントロールして
光出力パワーの変動を抑えるための光出力パワー制御用
トランジスタ，56は光出力のモニタ電流Ｉb を検出する
ためのフォトダイオード，57はこのモニタ電流Ｉb をモ
ニタ電圧Ｖa にＩ／Ｖ変換する可変抵抗，58はこのモニ
タ電圧Ｖa が入力される光出力パワー比較用オペアン
プ, 59は光出力パワー比較用基準電圧Ｖn の電圧源をそ
れぞれ示し、また、Ｉd は半導体レーザの駆動電流，Ｖ
p は光出力パワー制御電圧，Ｖe はデューティ規定電圧
をそれぞれ示している。
示すようになっている。図において、51はディジタル形
式の伝送用入力信号ｖi が与えられる入力端子, 52はTr
１およびTr２からなる半導体レーザ駆動部，53は半導体
レーザ，54はデューティ規定電圧Ｖe の電圧源, 55は半
導体レーザ駆動部のパルス電流Ｉp をコントロールして
光出力パワーの変動を抑えるための光出力パワー制御用
トランジスタ，56は光出力のモニタ電流Ｉb を検出する
ためのフォトダイオード，57はこのモニタ電流Ｉb をモ
ニタ電圧Ｖa にＩ／Ｖ変換する可変抵抗，58はこのモニ
タ電圧Ｖa が入力される光出力パワー比較用オペアン
プ, 59は光出力パワー比較用基準電圧Ｖn の電圧源をそ
れぞれ示し、また、Ｉd は半導体レーザの駆動電流，Ｖ
p は光出力パワー制御電圧，Ｖe はデューティ規定電圧
をそれぞれ示している。
【０００４】ここで、入力端子51に与えられる入力信号
の「０」，「１」に応じてTr１およびTr２がスイッチン
グ動作を行い、Tr２に流れる駆動電流Ｉd が半導体レー
ザ53の閾値電流以上になると光出力動作を開始し、その
動作時間ｔの間、コヒーレント光が伝送信号として光フ
ァイバなどの光伝送路に送られる。このとき、Tr２のベ
ース電位を規定するデューティ規定電圧Ｖe を変えるこ
とにより半導体レーザ53の動作時間ｔを調整、すなわち
光出力波形のデューティを調整している。
の「０」，「１」に応じてTr１およびTr２がスイッチン
グ動作を行い、Tr２に流れる駆動電流Ｉd が半導体レー
ザ53の閾値電流以上になると光出力動作を開始し、その
動作時間ｔの間、コヒーレント光が伝送信号として光フ
ァイバなどの光伝送路に送られる。このとき、Tr２のベ
ース電位を規定するデューティ規定電圧Ｖe を変えるこ
とにより半導体レーザ53の動作時間ｔを調整、すなわち
光出力波形のデューティを調整している。
【０００５】一方、オペアンプ58からは、光出力のモニ
タ電圧Ｖa と光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分
に応じた光出力パワー制御電圧Ｖp が出力される。そし
て、この光出力パワー制御電圧Ｖp に応じて光出力パワ
ー制御用トランジスタ55のインピーダンスが変化し、パ
ルス電流Ｉp の大きさが変わることにより、半導体レー
ザ53の光出力パワーの変動を抑えるようなフィードバッ
クがかかっている。
タ電圧Ｖa と光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分
に応じた光出力パワー制御電圧Ｖp が出力される。そし
て、この光出力パワー制御電圧Ｖp に応じて光出力パワ
ー制御用トランジスタ55のインピーダンスが変化し、パ
ルス電流Ｉp の大きさが変わることにより、半導体レー
ザ53の光出力パワーの変動を抑えるようなフィードバッ
クがかかっている。
【０００６】図６は、周囲温度Ｔと光出力波形のデュー
ティｄとの関係を示す説明図であり、 (a)は「Ｔ＝０
℃」の場合、 (b)は「Ｔ＝25℃」の場合、 (c)は「Ｔ＝
50℃」の場合をそれぞれ示しており、通常、「Ｔ＝25
℃」の場合に光出力波形のデューティｄが 100％となる
ように設定されている。
ティｄとの関係を示す説明図であり、 (a)は「Ｔ＝０
℃」の場合、 (b)は「Ｔ＝25℃」の場合、 (c)は「Ｔ＝
50℃」の場合をそれぞれ示しており、通常、「Ｔ＝25
℃」の場合に光出力波形のデューティｄが 100％となる
ように設定されている。
【０００７】ここで、入力信号ｖi に対応して変化する
駆動電流Ｉd は所定の傾斜で立ち上がっていきそれが閾
値電流Ｉs となった時点で半導体レーザ53が動作状態と
なってコヒーレント光を出力することになり、このとき
の動作時間ｔが光出力波形のデューティｄに相当する。
駆動電流Ｉd は所定の傾斜で立ち上がっていきそれが閾
値電流Ｉs となった時点で半導体レーザ53が動作状態と
なってコヒーレント光を出力することになり、このとき
の動作時間ｔが光出力波形のデューティｄに相当する。
【０００８】そして、図から明らかなように、周囲温度
Ｔが上昇して半導体レーザ53の閾値電流Ｉs が大きくな
るにつれてその動作時間ｔは短くなり、光出力波形のデ
ューティｄはせまくなっていく。
Ｔが上昇して半導体レーザ53の閾値電流Ｉs が大きくな
るにつれてその動作時間ｔは短くなり、光出力波形のデ
ューティｄはせまくなっていく。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の半
導体レーザ駆動回路では、周囲温度が変化するとき、光
出力波形のデューティがせまくなったり広くなったりし
て光出力が安定しないという本質的な問題点があり、こ
れは、先のデューティ規定電圧Ｖe に温度傾斜を持たせ
ても解決できないものであった。
導体レーザ駆動回路では、周囲温度が変化するとき、光
出力波形のデューティがせまくなったり広くなったりし
て光出力が安定しないという本質的な問題点があり、こ
れは、先のデューティ規定電圧Ｖe に温度傾斜を持たせ
ても解決できないものであった。
【００１０】また、光出力パワー制御電圧Ｖp を求める
際にモニタ電圧Ｖa の平均値を用いているため、入力端
子51に与えられるディジタルデータのマーク率が大きく
変動した場合、例えば「０」が10000 ビット連続した後
で「１」がきた場合などには半導体レーザ53に過大電流
が流れて破壊されるなどの問題点があった。
際にモニタ電圧Ｖa の平均値を用いているため、入力端
子51に与えられるディジタルデータのマーク率が大きく
変動した場合、例えば「０」が10000 ビット連続した後
で「１」がきた場合などには半導体レーザ53に過大電流
が流れて破壊されるなどの問題点があった。
【００１１】そこで、本発明では、充電時定数が小さく
て放電時定数が大きな充放電回路でモニタ電圧のピーク
値を求めてこのピーク値に基づく光出力パワー制御を行
い、また、モニタ電圧から求めたデューティ検出電圧と
元の入力信号から求めたデューティ比較用基準電圧との
差分に基づくデューティ制御を行うことにより、入力信
号のマーク率が大きく変動しても半導体レーザに過大電
流が流れず、また、周囲温度の変化などにともなうデュ
ーティ変動を確実に抑えることができる半導体レーザ駆
動回路を提供することを目的とする。
て放電時定数が大きな充放電回路でモニタ電圧のピーク
値を求めてこのピーク値に基づく光出力パワー制御を行
い、また、モニタ電圧から求めたデューティ検出電圧と
元の入力信号から求めたデューティ比較用基準電圧との
差分に基づくデューティ制御を行うことにより、入力信
号のマーク率が大きく変動しても半導体レーザに過大電
流が流れず、また、周囲温度の変化などにともなうデュ
ーティ変動を確実に抑えることができる半導体レーザ駆
動回路を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図において、１は、入力端子であり、ディジ
タル形式の入力信号ｖi が供給されている。２は、半導
体レーザであり、入力信号ｖi に対応したコヒーレント
光からなる光出力Ｌo を光伝送路に放っている。３は、
デューティ制御用トランジスタであり、その制御端子に
はデューティ制御電圧ＶC が与えられている。４は、光
出力パワー制御用トランジスタであり、その制御端子に
は光出力パワー制御電圧Ｖp が与えられている。５は、
モニタ電圧作成部であり、半導体レーザ２の光出力Ｌo
を例えば受光素子で検出してその出力電流を変換するこ
とによりモニタ電圧Ｖa を求めている。６は、ピーク検
出部であり、充電時定数が小さくて放電時定数が大きな
充放電回路を備え、この充放電回路でモニタ電圧Ｖa の
ピーク値Ｖppを求めている。なお、図示の場合の充電抵
抗はトランジスタ（ダイオード）の順方向抵抗で数オー
ム程度に設定される。７は、デューティ検出部であり、
モニタ電圧Ｖa から、光出力Ｌo のデューティに対応し
たデューティ検出電圧Ｖd を求めている。８は、光出力
パワー比較部であり、先のピーク値Ｖppとあらかじめ定
められている光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分
に応じた光出力パワー制御電圧Ｖpを出力している。９
は、デューティ比較部であり、入力信号ｖi に対応した
デューティ比較用基準電圧Ｖm と先のデューティ検出電
圧Ｖd の差分に応じたデューティ制御電圧Ｖcを出力し
ている。
図である。図において、１は、入力端子であり、ディジ
タル形式の入力信号ｖi が供給されている。２は、半導
体レーザであり、入力信号ｖi に対応したコヒーレント
光からなる光出力Ｌo を光伝送路に放っている。３は、
デューティ制御用トランジスタであり、その制御端子に
はデューティ制御電圧ＶC が与えられている。４は、光
出力パワー制御用トランジスタであり、その制御端子に
は光出力パワー制御電圧Ｖp が与えられている。５は、
モニタ電圧作成部であり、半導体レーザ２の光出力Ｌo
を例えば受光素子で検出してその出力電流を変換するこ
とによりモニタ電圧Ｖa を求めている。６は、ピーク検
出部であり、充電時定数が小さくて放電時定数が大きな
充放電回路を備え、この充放電回路でモニタ電圧Ｖa の
ピーク値Ｖppを求めている。なお、図示の場合の充電抵
抗はトランジスタ（ダイオード）の順方向抵抗で数オー
ム程度に設定される。７は、デューティ検出部であり、
モニタ電圧Ｖa から、光出力Ｌo のデューティに対応し
たデューティ検出電圧Ｖd を求めている。８は、光出力
パワー比較部であり、先のピーク値Ｖppとあらかじめ定
められている光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分
に応じた光出力パワー制御電圧Ｖpを出力している。９
は、デューティ比較部であり、入力信号ｖi に対応した
デューティ比較用基準電圧Ｖm と先のデューティ検出電
圧Ｖd の差分に応じたデューティ制御電圧Ｖcを出力し
ている。
【００１３】
【作用】本発明は、このように、半導体レーザ２からの
実際の光出力Ｌo の状態をモニタしてこのモニタ信号か
らその時点での光出力波形のデューティに対応したデュ
ーティ検出電圧Ｖd を求め、この電圧と、入力信号ｖi
から求めたデューティ比較用基準電圧Ｖm との差分に応
じたデューティ制御電圧Ｖc で半導体レーザ２の動作時
間を制御することにより、当該デューティを入力信号の
波形に合致させるようにしている。
実際の光出力Ｌo の状態をモニタしてこのモニタ信号か
らその時点での光出力波形のデューティに対応したデュ
ーティ検出電圧Ｖd を求め、この電圧と、入力信号ｖi
から求めたデューティ比較用基準電圧Ｖm との差分に応
じたデューティ制御電圧Ｖc で半導体レーザ２の動作時
間を制御することにより、当該デューティを入力信号の
波形に合致させるようにしている。
【００１４】そして、半導体レーザ２の動作時間の制御
は、この半導体レーザ２と直列に接続したデューティ制
御用トランジスタ３のベース，ゲートなどの電圧をデュ
ーティ制御電圧Ｖc に応じて変えることにより行ってい
る。
は、この半導体レーザ２と直列に接続したデューティ制
御用トランジスタ３のベース，ゲートなどの電圧をデュ
ーティ制御電圧Ｖc に応じて変えることにより行ってい
る。
【００１５】このとき、ベース電圧などの値に対応して
図６で示した駆動電流Ｉd がＩd 軸（ｙ軸）方向にシフ
トし、すなわち図１の波形図の入力信号ｖi に対してデ
ューティ制御電圧Ｖc が上下動し、その結果、半導体レ
ーザ２の動作時間（このデューティ制御電圧Ｖc を越え
る入力信号ｖi の部分に相当）が変化して光出力波形の
デューティが入力信号の波形に追随することになる。
図６で示した駆動電流Ｉd がＩd 軸（ｙ軸）方向にシフ
トし、すなわち図１の波形図の入力信号ｖi に対してデ
ューティ制御電圧Ｖc が上下動し、その結果、半導体レ
ーザ２の動作時間（このデューティ制御電圧Ｖc を越え
る入力信号ｖi の部分に相当）が変化して光出力波形の
デューティが入力信号の波形に追随することになる。
【００１６】したがって、周囲温度の変化により半導体
レーザ２の閾値電流Ｉs が変動して図６に示すように光
出力波形のデューティが変わったときには、その変化分
に応じたデューティ検出電圧Ｖd およびデューティ制御
電圧Ｖc の変化が生じて、先の閾値電流Ｉs の変動に伴
うデューティ変化を補償することになる。
レーザ２の閾値電流Ｉs が変動して図６に示すように光
出力波形のデューティが変わったときには、その変化分
に応じたデューティ検出電圧Ｖd およびデューティ制御
電圧Ｖc の変化が生じて、先の閾値電流Ｉs の変動に伴
うデューティ変化を補償することになる。
【００１７】また、光出力Ｌo のモニタ電圧Ｖa から、
光出力パワー制御に用いるピーク値Ｖppを求める充放電
回路を、充電時定数が小さくて放電時定数が大きな回路
で構成することにより、例えば「０」のビットが連続す
る場合にもその前の「１」のビットに対応した電圧分が
完全に放電されることはなく、入力信号のマーク率が大
きく変動する場合にも半導体レーザに過大電流が流れな
いようにしている。
光出力パワー制御に用いるピーク値Ｖppを求める充放電
回路を、充電時定数が小さくて放電時定数が大きな回路
で構成することにより、例えば「０」のビットが連続す
る場合にもその前の「１」のビットに対応した電圧分が
完全に放電されることはなく、入力信号のマーク率が大
きく変動する場合にも半導体レーザに過大電流が流れな
いようにしている。
【００１８】
【実施例】図２〜図４を参照して本発明の実施例を説明
する。図２は、本発明の半導体レーザ駆動回路を示す説
明図であり、21は入力端子,22は半導体レーザ駆動部，2
3は半導体レーザ，24はクランプ回路, 25は基準電圧発
生部, 26はデューティ比較用オペアンプ，27は光出力パ
ワー制御用トランジスタ, 28は受光素子（フォトダイオ
ード）, 29はＩ／Ｖ変換用オペアンプ，30はクランプ回
路, 31はピーク検出部, 32は光出力パワー比較用基準電
圧Ｖn の電圧源, 33は光出力パワー比較用オペアンプ,
34は AGCオペアンプ, 35はデューティ検出用基準電圧Ｖ
k の電圧源, 36はデューティ検出部をそれぞれ示してい
る。
する。図２は、本発明の半導体レーザ駆動回路を示す説
明図であり、21は入力端子,22は半導体レーザ駆動部，2
3は半導体レーザ，24はクランプ回路, 25は基準電圧発
生部, 26はデューティ比較用オペアンプ，27は光出力パ
ワー制御用トランジスタ, 28は受光素子（フォトダイオ
ード）, 29はＩ／Ｖ変換用オペアンプ，30はクランプ回
路, 31はピーク検出部, 32は光出力パワー比較用基準電
圧Ｖn の電圧源, 33は光出力パワー比較用オペアンプ,
34は AGCオペアンプ, 35はデューティ検出用基準電圧Ｖ
k の電圧源, 36はデューティ検出部をそれぞれ示してい
る。
【００１９】ここで、ディジタル形式の伝送信号が入力
端子21から半導体レーザ駆動部22とクランプ回路24とに
与えられ、半導体レーザ駆動部22ではこの伝送用データ
に対応した駆動電流Ｉd が流れ、またクランプ回路24で
はこの伝送信号のローレベルを一定にするクランプ処理
が行われる。
端子21から半導体レーザ駆動部22とクランプ回路24とに
与えられ、半導体レーザ駆動部22ではこの伝送用データ
に対応した駆動電流Ｉd が流れ、またクランプ回路24で
はこの伝送信号のローレベルを一定にするクランプ処理
が行われる。
【００２０】そして、この駆動電流Ｉd に基づいた光出
力が半導体レーザ23から取り出され、また、クランプ回
路24の出力信号は基準電圧発生部25に与えられてここで
入力信号ｖi に対応したデューティ比較用基準電圧Ｖm
が作成される。
力が半導体レーザ23から取り出され、また、クランプ回
路24の出力信号は基準電圧発生部25に与えられてここで
入力信号ｖi に対応したデューティ比較用基準電圧Ｖm
が作成される。
【００２１】また、半導体レーザ23の電流ー光変換によ
り取り出された光出力（伝送信号）Ｌo は受光素子28で
モニタ電流Ｉb として検出された後、Ｉ／Ｖ変換用オペ
アンプ29およびクランプ回路30を経てローレベルが一定
のモニタ電圧Ｖa に変換され、続いてこのモニタ電圧Ｖ
a はピーク検出部31と AGCオペアンプ34とに与えられ
る。
り取り出された光出力（伝送信号）Ｌo は受光素子28で
モニタ電流Ｉb として検出された後、Ｉ／Ｖ変換用オペ
アンプ29およびクランプ回路30を経てローレベルが一定
のモニタ電圧Ｖa に変換され、続いてこのモニタ電圧Ｖ
a はピーク検出部31と AGCオペアンプ34とに与えられ
る。
【００２２】そして、ピーク検出部31の充放電回路（図
１参照）ではモニタ電圧Ｖa のピーク値Ｖppが検波さ
れ、次の光出力パワー比較用オペアンプ33はこのピーク
値Ｖppと光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分に応
じた光出力パワー制御電圧Ｖpを出力している。
１参照）ではモニタ電圧Ｖa のピーク値Ｖppが検波さ
れ、次の光出力パワー比較用オペアンプ33はこのピーク
値Ｖppと光出力パワー比較用基準電圧Ｖn との差分に応
じた光出力パワー制御電圧Ｖpを出力している。
【００２３】次に、この光出力パワー制御電圧Ｖp が光
出力パワー制御用トランジスタ27のベースに与えられて
半導体レーザ23の光出力パワーが制御され、例えば光出
力パワーが強くて先のピーク値Ｖppが増加したときには
光出力パワー制御電圧Ｖp が下がるため当該トランジス
タ27のベース電位が低くなってパルス電流Ｉp も減少
し、半導体レーザ23の光出力パワーが弱くなるようなフ
ィードバックがかかって光出力のピークパワーが一定に
なる。
出力パワー制御用トランジスタ27のベースに与えられて
半導体レーザ23の光出力パワーが制御され、例えば光出
力パワーが強くて先のピーク値Ｖppが増加したときには
光出力パワー制御電圧Ｖp が下がるため当該トランジス
タ27のベース電位が低くなってパルス電流Ｉp も減少
し、半導体レーザ23の光出力パワーが弱くなるようなフ
ィードバックがかかって光出力のピークパワーが一定に
なる。
【００２４】また、 AGCオペアンプ34ではモニタ電圧Ｖ
a の平均値とデューティ検出用基準電圧Ｖk との差分に
対応した電圧が出力され、次のデューティ検出部36では
この電圧に基づいたデューティ検出電圧Ｖd が出力され
る。なお、 AGCオペアンプ34の利得は先のピーク値Ｖpp
によって制御されているため、前記差分に対応した電圧
レベルは略一定値になる。
a の平均値とデューティ検出用基準電圧Ｖk との差分に
対応した電圧が出力され、次のデューティ検出部36では
この電圧に基づいたデューティ検出電圧Ｖd が出力され
る。なお、 AGCオペアンプ34の利得は先のピーク値Ｖpp
によって制御されているため、前記差分に対応した電圧
レベルは略一定値になる。
【００２５】そして、このデューティ検出電圧Ｖd と、
基準電圧発生部25の出力であるデューティ比較用基準電
圧Ｖm とがデューティ比較用オペアンプ26で比較されて
その差分に対応したデューティ制御電圧Ｖc が求めら
れ、次にこの電圧Ｖc で、例えば半導体レーザに直列に
接続したデューティ制御用トランジスタのベース電位を
制御して半導体レーザの動作時間を調整することによ
り、光出力波形のデューテを、実際に半導体レーザ駆動
部に与えられる信号に合致させている。
基準電圧発生部25の出力であるデューティ比較用基準電
圧Ｖm とがデューティ比較用オペアンプ26で比較されて
その差分に対応したデューティ制御電圧Ｖc が求めら
れ、次にこの電圧Ｖc で、例えば半導体レーザに直列に
接続したデューティ制御用トランジスタのベース電位を
制御して半導体レーザの動作時間を調整することによ
り、光出力波形のデューテを、実際に半導体レーザ駆動
部に与えられる信号に合致させている。
【００２６】図３は、デューティを制御する際の各部の
信号波形を示す説明図、特にｄ1 のデューティを持つ
の光出力Ｌo がの状態に制御される場合の波形図であ
って、当初のデューティ制御電圧Ｖc （デューティ比較
用オペアンプ26の出力）はのようになっており、の
入力信号ｖi の中でこのＶc 以上の部分に相当するの
光出力Ｌo （ｄ1 のデューティ）が半導体レーザから出
力されている。
信号波形を示す説明図、特にｄ1 のデューティを持つ
の光出力Ｌo がの状態に制御される場合の波形図であ
って、当初のデューティ制御電圧Ｖc （デューティ比較
用オペアンプ26の出力）はのようになっており、の
入力信号ｖi の中でこのＶc 以上の部分に相当するの
光出力Ｌo （ｄ1 のデューティ）が半導体レーザから出
力されている。
【００２７】そして、このときのデューティ検出電圧Ｖ
d （デューティ検出部36の出力）はのようになり、こ
の電圧とのデューティ比較用基準電圧Ｖm （基準電圧
発生部25の出力）との差分に対応した新たなのデュー
ティ制御電圧Ｖc によって光出力Ｌo はの状態にな
り、そのデューティｄ2 は元のデューティｄ1 よりもせ
まくなっている。
d （デューティ検出部36の出力）はのようになり、こ
の電圧とのデューティ比較用基準電圧Ｖm （基準電圧
発生部25の出力）との差分に対応した新たなのデュー
ティ制御電圧Ｖc によって光出力Ｌo はの状態にな
り、そのデューティｄ2 は元のデューティｄ1 よりもせ
まくなっている。
【００２８】図４は、光出力パワーを制御する際の各部
の信号波形を示す説明図、特に′の光出力Ｌo が′
の状態に制御される場合の波形図であって、当初の光出
力パワー制御電圧Ｖp （光出力パワー比較用オペアンプ
33の出力）は′のようになっており、′の光出力Ｌ
o が半導体レーザから出力されている。なお、この光出
力Ｌo のデューティは先のデューティ制御電圧Ｖc で規
定される。
の信号波形を示す説明図、特に′の光出力Ｌo が′
の状態に制御される場合の波形図であって、当初の光出
力パワー制御電圧Ｖp （光出力パワー比較用オペアンプ
33の出力）は′のようになっており、′の光出力Ｌ
o が半導体レーザから出力されている。なお、この光出
力Ｌo のデューティは先のデューティ制御電圧Ｖc で規
定される。
【００２９】そして、このときのピーク値Ｖpp（ピーク
検出部31の出力）は′のようになり、このピーク値と
′の光出力パワー比較用基準電圧Ｖn （電圧源32の出
力）との差分に対応した新たな′の光出力パワー制御
電圧Ｖp によって光出力Ｌoは′の状態になる。
検出部31の出力）は′のようになり、このピーク値と
′の光出力パワー比較用基準電圧Ｖn （電圧源32の出
力）との差分に対応した新たな′の光出力パワー制御
電圧Ｖp によって光出力Ｌoは′の状態になる。
【００３０】なお、本発明で用いるトランジスタはバイ
ポーラトランジスタに限定されるものではなく、これに
代えてＦＥＴなどの各種トランジスタを用いてもよいこ
とは勿論である。
ポーラトランジスタに限定されるものではなく、これに
代えてＦＥＴなどの各種トランジスタを用いてもよいこ
とは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、このように、充電時定数が小
さくて放電時定数が大きな充放電回路でモニタ電圧のピ
ーク値を求めてこのピーク値に基づく光出力パワー制御
を行い、また、モニタ電圧から求めたデューティ検出電
圧と元の入力信号から求めたデューティ比較用基準電圧
との差分に基づくデューティ制御を行っているため、入
力信号のマーク率が大きく変動しても半導体レーザに過
大電流が流れるのを防止することができ、また、周囲温
度の変化などにともなうデューティ変動を確実に抑える
ことができる。
さくて放電時定数が大きな充放電回路でモニタ電圧のピ
ーク値を求めてこのピーク値に基づく光出力パワー制御
を行い、また、モニタ電圧から求めたデューティ検出電
圧と元の入力信号から求めたデューティ比較用基準電圧
との差分に基づくデューティ制御を行っているため、入
力信号のマーク率が大きく変動しても半導体レーザに過
大電流が流れるのを防止することができ、また、周囲温
度の変化などにともなうデューティ変動を確実に抑える
ことができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の、半導体レーザ駆動回路を示す説明図
である。
である。
【図３】本発明の、デューティを制御する際の各部の信
号波形を示す説明図である。
号波形を示す説明図である。
【図４】本発明の、光出力パワーを制御する際の各部の
信号波形を示す説明図である。
信号波形を示す説明図である。
【図５】従来の、半導体レーザ駆動回路を示す説明図で
ある。
ある。
【図６】一般的な、周囲温度Ｔと光出力波形のデューテ
ィｄとの関係を示す説明図である。
ィｄとの関係を示す説明図である。
図１において、 １・・・・入力端子 ２・・・・半導体レーザ ３・・・・デューティ制御用トランジスタ ４・・・・光出力パワー制御用トランジスタ ５・・・・モニタ電圧作成部 ６・・・・ピーク検出部 ７・・・・デューティ検出部 ８・・・・光出力パワー比較部 ９・・・・デューティ比較部 ｖi ・・・入力信号 Ｉd ・・・駆動電流 Ｌo ・・・光出力 Ｖa ・・・モニタ電圧 Ｖpp・・・モニタ電圧のピーク値 Ｖn ・・・光出力パワー比較用基準電圧 Ｖp ・・・光出力パワー制御電圧 Ｖd ・・・デューティ検出電圧 Ｖm ・・・デューティ比較用基準電圧 Ｖc ・・・デューティ制御電圧
Claims (3)
- 【請求項１】 ディジタル形式の入力信号で半導体レー
ザを駆動してその光出力を取り出すに際し、当該入力信
号に対する半導体レーザの動作時間を制御することによ
り光出力波形のデューティ変動を抑えるとともに、前記
光出力についてのモニタ電圧と光出力パワー比較用基準
電圧との差分に対応した光出力パワー制御電圧を求め、
続いてこの光出力パワー制御電圧で半導体レーザ駆動部
の電流を制御することにより前記光出力パワーの変動を
抑えるようにした半導体レーザ駆動回路において、 前記モニタ電圧に基づいて前記デューティに対応したデ
ューティ検出電圧を求めるデューティ検出部と、 このデューティ検出電圧と、前記入力信号から求めたデ
ューティ比較用基準電圧との差分に応じたデューティ制
御電圧を出力するデューティ比較部と、 前記モニタ電圧のピーク値を求めるための、充電時定数
が小さくて放電時定数が大きな充放電回路を持つピーク
検出部とを設け、 前記デューティ制御電圧に基づいて前記半導体レーザの
動作時間を制御し、かつ前記光出力パワー制御電圧を求
めるに際して前記ピーク値を用いるようにしたことを特
徴とする半導体レーザ駆動回路。 - 【請求項２】 半導体レーザの動作時間を制御する手段
として、半導体レーザと直列に接続したデューティ制御
用トランジスタの制御端子に前記デューティ制御電圧を
与えることを用い、かつ前記パルス電流を制御する手段
として、半導体レーザおよび前記デューティ制御用トラ
ンジスタのそれぞれと直列に接続した光出力パワー制御
用トランジスタの制御端子に前記光出力パワー制御電圧
を与えることを用いるようにした請求項１記載の半導体
レーザ駆動回路。 - 【請求項３】 前記デューティ比較部としてオペアンプ
を用いたことを特徴とする請求項１または２記載の半導
体レーザ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4095198A JP2795769B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 半導体レーザ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4095198A JP2795769B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 半導体レーザ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291661A true JPH05291661A (ja) | 1993-11-05 |
| JP2795769B2 JP2795769B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=14131058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4095198A Expired - Fee Related JP2795769B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 半導体レーザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2795769B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013211308A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Sony Corp | レーザ駆動回路、レーザ駆動方法、プロジェクタ装置、及び、レーザ光を用いる装置 |
| CN103944061A (zh) * | 2014-04-14 | 2014-07-23 | 浙江中欣动力测控技术有限公司 | 一种半导体激光器的驱动控制电路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5612791A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-07 | Fujitsu Ltd | Laser driving control system |
| JPS61177041A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Nec Corp | 光受信回路 |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP4095198A patent/JP2795769B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5612791A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-07 | Fujitsu Ltd | Laser driving control system |
| JPS61177041A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Nec Corp | 光受信回路 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013211308A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Sony Corp | レーザ駆動回路、レーザ駆動方法、プロジェクタ装置、及び、レーザ光を用いる装置 |
| US9225928B2 (en) | 2012-03-30 | 2015-12-29 | Sony Corporation | Laser driving circuit, laser driving method, projector apparatus and apparatus which uses laser light |
| CN103944061A (zh) * | 2014-04-14 | 2014-07-23 | 浙江中欣动力测控技术有限公司 | 一种半导体激光器的驱动控制电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2795769B2 (ja) | 1998-09-10 |
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