JPH06103773B2 - 半導体レーザの温度補償回路 - Google Patents
半導体レーザの温度補償回路Info
- Publication number
- JPH06103773B2 JPH06103773B2 JP2039808A JP3980890A JPH06103773B2 JP H06103773 B2 JPH06103773 B2 JP H06103773B2 JP 2039808 A JP2039808 A JP 2039808A JP 3980890 A JP3980890 A JP 3980890A JP H06103773 B2 JPH06103773 B2 JP H06103773B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は半導体レーザ（レーザダイオード）の温度補償
回路に関するものである。
回路に関するものである。
（従来技術） 半導体レーザは周囲温度によって発光出力が大幅に変化
するという欠点がある。すなわち、駆動電流を一定とし
た時の発光出力の温度特性例は第３図に示すようにな
る。図に示されるように、例えば、−20℃のときの発光
出力に対して＋40℃では発光出力が1/2以下になる。
するという欠点がある。すなわち、駆動電流を一定とし
た時の発光出力の温度特性例は第３図に示すようにな
る。図に示されるように、例えば、−20℃のときの発光
出力に対して＋40℃では発光出力が1/2以下になる。
第４図は半導体レーザをパルス的に発光させる従来の回
路であり、周囲温度の変化にかかわらず発光出力を一定
にする温度補償を兼ねた出力補償回路である。図におい
て、１は半導体レーザの駆動電圧発生回路、２は半導体
レーザをパルス的に発光させるため駆動電圧発生回路１
の出力を制御入力によってオンオフするスイッチ回路、
３は半導体レーザでスイッチ回路２からのパルス化され
た駆動電圧によって発光する。４〜８は発光出力の補償
回路である。すなわち、４は発光出力の一部を受光する
フォトダイオードで、抵抗器５を介して接地され、フォ
トダイオード４には直流電圧が与えられている。これに
よって抵抗器５には半導体レーザ３の発光出力に比例し
たパルス波形の電圧が検出される。抵抗器６とコンデン
サ７は平滑回路で、パルス波形の検出電圧が直流に変換
される。８は制御用増幅器で平滑回路からの直流入力が
増幅され、駆動電圧発生回路１に制御信号として加えら
れる。この制御増幅器８の出力制御信号は、抵抗器５に
よる検出電圧が低いとき駆動電圧発生回路１の発生電圧
を上げ、検出電圧が高いとき発生電圧を下げるように制
御する。このようなフィードバックループの動作によっ
て周囲温度等による発光出力の変化が補償され、発光出
力が一定に保たれる。
路であり、周囲温度の変化にかかわらず発光出力を一定
にする温度補償を兼ねた出力補償回路である。図におい
て、１は半導体レーザの駆動電圧発生回路、２は半導体
レーザをパルス的に発光させるため駆動電圧発生回路１
の出力を制御入力によってオンオフするスイッチ回路、
３は半導体レーザでスイッチ回路２からのパルス化され
た駆動電圧によって発光する。４〜８は発光出力の補償
回路である。すなわち、４は発光出力の一部を受光する
フォトダイオードで、抵抗器５を介して接地され、フォ
トダイオード４には直流電圧が与えられている。これに
よって抵抗器５には半導体レーザ３の発光出力に比例し
たパルス波形の電圧が検出される。抵抗器６とコンデン
サ７は平滑回路で、パルス波形の検出電圧が直流に変換
される。８は制御用増幅器で平滑回路からの直流入力が
増幅され、駆動電圧発生回路１に制御信号として加えら
れる。この制御増幅器８の出力制御信号は、抵抗器５に
よる検出電圧が低いとき駆動電圧発生回路１の発生電圧
を上げ、検出電圧が高いとき発生電圧を下げるように制
御する。このようなフィードバックループの動作によっ
て周囲温度等による発光出力の変化が補償され、発光出
力が一定に保たれる。
しかし、上記の従来方法は、発光出力パルスのパルス幅
が広く、かつ、デューティサイクルが一定の場合には十
分実用できるが、次のような欠点がある。
が広く、かつ、デューティサイクルが一定の場合には十
分実用できるが、次のような欠点がある。
（１）回路の動作原理から明らかなように、発光出力パ
ルスのデューティサイクルが変動する（パルス幅が変化
又は休止時間が変化する）ような用途には使用できな
い。
ルスのデューティサイクルが変動する（パルス幅が変化
又は休止時間が変化する）ような用途には使用できな
い。
（２）発光出力パルスのパルス幅が小さくデューティサ
イクルが非常に小さい（発光時間の割合いが小さい）よ
うな用途では、検出電圧の平滑後の電圧が小さくなるた
め、雑音や電磁干渉の影響を受け易く、動作が不安定に
なり易い。
イクルが非常に小さい（発光時間の割合いが小さい）よ
うな用途では、検出電圧の平滑後の電圧が小さくなるた
め、雑音や電磁干渉の影響を受け易く、動作が不安定に
なり易い。
（発明の目的） 本発明の目的は、前記のような発光出力パルスのパルス
幅が小さい場合やデューティサイクルが変動するような
用途にも、上述のような欠点がなく安定な動作をする半
導体レーザの温度補償回路を提供することにある。
幅が小さい場合やデューティサイクルが変動するような
用途にも、上述のような欠点がなく安定な動作をする半
導体レーザの温度補償回路を提供することにある。
（発明の構成および作用） 本発明は、温度によって抵抗値が変化する素子例えば、
シリコンダイオードやサーミスタ等を使って温度を検出
し、使用温度範囲を複数区分に分割し、階段状に半導体
レーザの駆動電圧を変えるように構成した制御回路によ
って発光出力の温度補償を行うものである。
シリコンダイオードやサーミスタ等を使って温度を検出
し、使用温度範囲を複数区分に分割し、階段状に半導体
レーザの駆動電圧を変えるように構成した制御回路によ
って発光出力の温度補償を行うものである。
すなわち、本発明による半導体レーザの温度補償回路
は、半導体レーザを直流電圧により駆動する電源と、周
囲の温度変化に対応して変化する出力電圧が得られる温
度検出回路と、 該温度検出回路の出力が予め設定された複数の温度区分
毎に前記温度変化の方向に従って順に値が異なるように
定められた複数のスレッショルド電圧を超えたときそれ
ぞれ独立した複数の出力端子にディジタル出力を出力す
るA/D変換回路と、 前記複数の出力端子にそれぞれ接続され前記ディジタル
出力の有無によりON/OFFされる複数のスイッチからなる
アナログスイッチ回路と、 該複数のスイッチのON/OFFによりそれぞれ短絡／開放さ
れる複数の抵抗器が直列に接続されその片端と接地との
間及び他端と前記電源との間にそれぞれ可変抵抗器が接
続された抵抗器群とを備え、 前記電源の直流電圧により発生する前記接地側の可変抵
抗器の両端の電圧を前記半導体レーザの駆動電圧とし、 前記複数の抵抗器のそれぞれの抵抗値が前記半導体レー
ザの発光出力が前記温度変化に対してほぼ一定になるよ
うな前記駆動電圧になるように設定されたことを特徴と
するものである。
は、半導体レーザを直流電圧により駆動する電源と、周
囲の温度変化に対応して変化する出力電圧が得られる温
度検出回路と、 該温度検出回路の出力が予め設定された複数の温度区分
毎に前記温度変化の方向に従って順に値が異なるように
定められた複数のスレッショルド電圧を超えたときそれ
ぞれ独立した複数の出力端子にディジタル出力を出力す
るA/D変換回路と、 前記複数の出力端子にそれぞれ接続され前記ディジタル
出力の有無によりON/OFFされる複数のスイッチからなる
アナログスイッチ回路と、 該複数のスイッチのON/OFFによりそれぞれ短絡／開放さ
れる複数の抵抗器が直列に接続されその片端と接地との
間及び他端と前記電源との間にそれぞれ可変抵抗器が接
続された抵抗器群とを備え、 前記電源の直流電圧により発生する前記接地側の可変抵
抗器の両端の電圧を前記半導体レーザの駆動電圧とし、 前記複数の抵抗器のそれぞれの抵抗値が前記半導体レー
ザの発光出力が前記温度変化に対してほぼ一定になるよ
うな前記駆動電圧になるように設定されたことを特徴と
するものである。
以下図面により本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例を示す回路ブロック図であり、
第２図はその各部の電圧の温度特性例である。第１図の
実施例は、周囲温度の検出にダイオードを使った例で、
抵抗器９を通してダイオード10に直流電圧が加えられて
いる。よく知られているように、ダイオード10の端子電
圧は第２図ａのような温度に対する変化を示す。増幅器
11はこれを増幅してA/D変換回路12に入力する。このA/D
変換回路12では、半導体レーザの使用温度範囲を複数の
温度区分に分け、その温度区分毎に温度変化の方向に従
って順に値が異なるようなスレッショルド電圧が定めら
れており、A/D変換回路12の入力が、定められたスレッ
ショルド電圧を超えたときそれぞれ独立した複数の出力
端子にディジタル符号を出力する。具体的には、定めら
れたスレッショルド電圧を超えたとき出力が０から１に
変化する電圧比較器を並列に接続する等によって実現で
きる。本実施例では、温度区分を５つに分けた場合を示
してあり、第２図のb1〜b4はそのA/D変換回路12の各出
力端子のディジタル出力である。アナログスイッチ回路
13は、A/D変換回路12の複数の出力に対応した複数のア
ナログスイッチから構成され、各スイッチはA/D変換回
路12の出力b1〜b4によってそれぞれ開閉制御される。
第２図はその各部の電圧の温度特性例である。第１図の
実施例は、周囲温度の検出にダイオードを使った例で、
抵抗器９を通してダイオード10に直流電圧が加えられて
いる。よく知られているように、ダイオード10の端子電
圧は第２図ａのような温度に対する変化を示す。増幅器
11はこれを増幅してA/D変換回路12に入力する。このA/D
変換回路12では、半導体レーザの使用温度範囲を複数の
温度区分に分け、その温度区分毎に温度変化の方向に従
って順に値が異なるようなスレッショルド電圧が定めら
れており、A/D変換回路12の入力が、定められたスレッ
ショルド電圧を超えたときそれぞれ独立した複数の出力
端子にディジタル符号を出力する。具体的には、定めら
れたスレッショルド電圧を超えたとき出力が０から１に
変化する電圧比較器を並列に接続する等によって実現で
きる。本実施例では、温度区分を５つに分けた場合を示
してあり、第２図のb1〜b4はそのA/D変換回路12の各出
力端子のディジタル出力である。アナログスイッチ回路
13は、A/D変換回路12の複数の出力に対応した複数のア
ナログスイッチから構成され、各スイッチはA/D変換回
路12の出力b1〜b4によってそれぞれ開閉制御される。
14,15,16は直列抵抗回路で、半導体レーザを駆動する直
流電源20と接地との間に直列に接続されている。14及び
16は可変抵抗器である。15は複数の抵抗器が直列に接続
され、その各抵抗器はアナログスイッチ回路13の出力端
子にそれぞれ接続されており、アナログスイッチ回路13
の各スイッチのON/OFFによって各抵抗器の両端がそれぞ
れ短絡又は開放されるように構成されている。可変抵抗
器16の端子電圧ｃは増幅器17で増幅され、スイッチ回路
18を介して半導体レーザ19の駆動電圧となる。スイッチ
回路18及び半導体レーザ19は第４図の2,3と同じであ
り、スイッチ回路18をパルス制御する制御入力によって
半導体レーザ19がパルス発光する。
流電源20と接地との間に直列に接続されている。14及び
16は可変抵抗器である。15は複数の抵抗器が直列に接続
され、その各抵抗器はアナログスイッチ回路13の出力端
子にそれぞれ接続されており、アナログスイッチ回路13
の各スイッチのON/OFFによって各抵抗器の両端がそれぞ
れ短絡又は開放されるように構成されている。可変抵抗
器16の端子電圧ｃは増幅器17で増幅され、スイッチ回路
18を介して半導体レーザ19の駆動電圧となる。スイッチ
回路18及び半導体レーザ19は第４図の2,3と同じであ
り、スイッチ回路18をパルス制御する制御入力によって
半導体レーザ19がパルス発光する。
複数の抵抗器15の数と抵抗値は次のようにして設定され
る。まず、その数は使用温度範囲の区分の数から１を減
じた数に設定され、本実施例では５−１＝４である。そ
してその各抵抗値は、それを順次短絡することによって
可変抵抗器16の両端の電圧ｃが第３図に示す半導体レー
ザの温度に対して変わる発光出力を補償してほぼ一定の
発光出力になるように設定される。従って、アナログス
イッチ回路13及び直列抵抗回路14,15,16からなる制御回
路によって直流電源20からの直流電圧は第２図のｃのよ
うな特性に従った駆動電圧となり、半導体レーザ19の発
光出力の温度特性は第２図ｄのようになる。第３図と比
べてわかるように、温度による発光出力の変化は小さな
変化に抑えられほぼ一定となる。可変抵抗器14,16は半
導体レーザ19の特性のばらつきを補正するための調整抵
抗器である。
る。まず、その数は使用温度範囲の区分の数から１を減
じた数に設定され、本実施例では５−１＝４である。そ
してその各抵抗値は、それを順次短絡することによって
可変抵抗器16の両端の電圧ｃが第３図に示す半導体レー
ザの温度に対して変わる発光出力を補償してほぼ一定の
発光出力になるように設定される。従って、アナログス
イッチ回路13及び直列抵抗回路14,15,16からなる制御回
路によって直流電源20からの直流電圧は第２図のｃのよ
うな特性に従った駆動電圧となり、半導体レーザ19の発
光出力の温度特性は第２図ｄのようになる。第３図と比
べてわかるように、温度による発光出力の変化は小さな
変化に抑えられほぼ一定となる。可変抵抗器14,16は半
導体レーザ19の特性のばらつきを補正するための調整抵
抗器である。
上記の例では、使用温度範囲を５つの区分に分けて補償
する場合を示したが、発光出力の温度による変動がどれ
だけ許容されるかに対応させて使用温度範囲の区分の数
と、半導体レーザを駆動する直流電圧を制御する制御回
路のアナログスイッチ回路13のスイッチの数と分割する
抵抗器15の数と値を設定すれば、任意の精度で温度変化
に対して発光出力がほぼ一定になるように制御すること
ができる。
する場合を示したが、発光出力の温度による変動がどれ
だけ許容されるかに対応させて使用温度範囲の区分の数
と、半導体レーザを駆動する直流電圧を制御する制御回
路のアナログスイッチ回路13のスイッチの数と分割する
抵抗器15の数と値を設定すれば、任意の精度で温度変化
に対して発光出力がほぼ一定になるように制御すること
ができる。
本発明は、発光出力パルスのデェーティサイクルの値に
よって影響を受ける部分はないから、従来方法のような
欠点がない。
よって影響を受ける部分はないから、従来方法のような
欠点がない。
（発明の効果） 本発明によって、使用上の制約を受けない温度補償回路
が実現することができ、デューティサイクルが一定でな
いようなパルス発光が必要な用途、例えば、バースト通
信のような用途で、特に温度変化の大きい屋外での半導
体レーザの利用に著しい効果がある。
が実現することができ、デューティサイクルが一定でな
いようなパルス発光が必要な用途、例えば、バースト通
信のような用途で、特に温度変化の大きい屋外での半導
体レーザの利用に著しい効果がある。
第１図は本発明の温度補償回路の実施例図、第２図は第
１図の各部電圧の温度特性図、第３図は半導体レーザの
発光出力の温度特性例図、第４図は従来の温度補償回路
の構成例図である。 １……駆動電圧発生回路、2,18……スイッチ回路、3,19
……半導体レーザ、４……フォトダイオード、5,6,9,15
……抵抗器、７……コンデンサ、８……制御増幅器、10
……ダイオード、11,17……増幅器、12……A/D変換回
路、13……アナログスイッチ回路、14,16……可変抵抗
器、20……直流電源。
１図の各部電圧の温度特性図、第３図は半導体レーザの
発光出力の温度特性例図、第４図は従来の温度補償回路
の構成例図である。 １……駆動電圧発生回路、2,18……スイッチ回路、3,19
……半導体レーザ、４……フォトダイオード、5,6,9,15
……抵抗器、７……コンデンサ、８……制御増幅器、10
……ダイオード、11,17……増幅器、12……A/D変換回
路、13……アナログスイッチ回路、14,16……可変抵抗
器、20……直流電源。
Claims (1)
- 【請求項１】直流電源と、 該直流電源から出力される直流電圧から発生させた駆動
電圧を制御信号によってパルス的にオン／オフして半導
体レーザに与えるスイッチ回路と、 前記直流電源の出力端子と接地との間に、該出力端子側
から順次第１の可変抵抗器，複数の抵抗器，及び第２の
可変抵抗器が直列に接続され、該第２の可変抵抗器の両
端に発生する電圧を前記半導体レーザの駆動電圧として
前記スイッチ回路に入力する抵抗器群と、 周囲の温度変化に対応して変化する出力電圧が得られる
温度検出回路と、 該温度検出回路の出力電圧が予め設定された複数の温度
区分毎に前記温度変化の方向に従って順に値が異なるよ
うに定められた複数のスレッショルド電圧を超えたとき
複数の出力端子からそれぞれ独立したディジタル出力を
出力するA/D変換回路と、 該A/D変換回路の複数の出力端子にそれぞれ接続され前
記ディジタル出力により前記抵抗器群の複数の抵抗器を
それぞれ短絡／開放して前記第２の可変抵抗器の両端に
発生する前記駆動電圧を変化させる複数のスイッチから
なるアナログスイッチ回路とを備え、 前記複数の抵抗器のそれぞれの抵抗値は、前記第２の可
変抵抗器の両端に発生する駆動電圧によって発光する前
記半導体レーザの発光出力が周囲温度変化に対してほぼ
一定になるような値に設定されたことを特徴とする半導
体レーザの温度補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039808A JPH06103773B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 半導体レーザの温度補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039808A JPH06103773B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 半導体レーザの温度補償回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03244174A JPH03244174A (ja) | 1991-10-30 |
| JPH06103773B2 true JPH06103773B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=12563265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2039808A Expired - Lifetime JPH06103773B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 半導体レーザの温度補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103773B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551147A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-07 | Nec Corp | Stabilized luminous source |
| JPS56137467U (ja) * | 1980-03-18 | 1981-10-17 | ||
| JPS61110002A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 光学濃度／網点面積率測定装置における自動レンジ制御方法 |
| JPS6315512A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Nec Corp | Ｒｃアクテイブフイルタ回路 |
| JPS6448566A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-23 | Matsushita Graphic Communic | Picture processor |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP2039808A patent/JPH06103773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03244174A (ja) | 1991-10-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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