JPH0685362A - 広温度範囲のレーザダイオード駆動回路 - Google Patents

広温度範囲のレーザダイオード駆動回路

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JPH0685362A
JPH0685362A JP23396392A JP23396392A JPH0685362A JP H0685362 A JPH0685362 A JP H0685362A JP 23396392 A JP23396392 A JP 23396392A JP 23396392 A JP23396392 A JP 23396392A JP H0685362 A JPH0685362 A JP H0685362A
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JP
Japan
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laser diode
current
output
current source
temperature range
Prior art date
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Application number
JP23396392A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Nakamura
博志 中村
Yukiharu Fuse
由起治 布施
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 広い温度範囲において動作できるレーザダイ
オード(LD)駆動回路に関し、広温度範囲においてデ
ューティ変動が抑えられ低温時でも光出力パワーが変化
しないLD駆動回路を提供することを目的とする。 【構成】 レーザダイオード(LD)100 と、自動出力
調整部300 と、LD100にバイアス電流を供給する第1
の電流源500 と、LD100 にパルス電流を供給する第2
の電流源600 と、出力電流が第2の電流源600 の出力の
パルス電流に重畳され、LD100 に供給する電流の温度
による変動を調整するためのパルス電流を出力する第3
の電流源700 とを有する広温度範囲のレーザダイオード
駆動回路において、第3の電流源700 の出力のパルス電
流を温度に応じて増減するように制御を行う制御手段11
0 を設け、広温度範囲においてLD100 の出力光のデュ
ーティ変動を抑えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は広い温度範囲において動
作できるレーザダイオード(以下LDと称する)駆動回
路に関するものである。
【0002】近年、装置の広温度範囲化にともない光モ
ジュールにおいても広温度範囲化が要求されている。こ
れにともない、LD駆動回路も広い温度範囲において動
作できるものが要望されている。
【0003】
【従来の技術】図5は一例のLDの光出力・駆動電流の
特性図である。図6は従来例の回路のデータ波形の温度
による変化を示す図(その1)である。
【0004】図7は従来例の回路のデータ波形の温度に
よる変化を示す図(その2)である。従来のLD駆動回
路(図示しない)においては、パルス電流と直流のバイ
アス電流によってLDを駆動していた。即ち、ある温度
におけるLDの光出力・駆動電流の特性を示す図5にお
いて、しきい値電流Ithよりも少ない値にバイアス電流
DCを設定し、このIDCにパルス電流IPを重畳してい
た。
【0005】ところが、この場合温度が変化した時、パ
ルス電流IPとバイアス電流IDCは自動出力制御回路
(以下APCと称する)によって一定の比で制御される
が、LDの特性においては、しきい値電流Ithの温度変
動に比べて図6に斜線で示す発光領域の電流(発光電
流)の温度変動が少ないため、温度変化にともなってパ
ルス電流と発光電流の割合が変化し、デューティ変動が
生じていた。
【0006】図6(a) 、(b) 及び(c)に温度が−40°
C、25°C及び85°Cの場合の回路のデータ波形を
示すが、同図において斜線で示す領域は発光部分の光波
形を、またパルスの斜線以外の領域はIDCとIthの間の
非発光の部分を示す。例えば温度が25°Cを基準にと
ると、−40°Cでは光波形の幅が広く、85°Cでは
せまくなっている。つまり、温度変化によりパルス電流
と発光電流の割合が変化し、これにともない光波形の幅
が変動してデューティ変動が生じていた。
【0007】そこで、パルス電流IP に一定のパルス電
流を重畳してデューティ変動を抑えることにより、図7
に斜線で示すような一定幅の光波形を得るようにしてい
た。しかし、図7(a) に一点鎖線で示すように、低温
(−40°C)時においてはLDに必要以上に電流が流
れるという問題点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このため、従来は、低
温時においては光出力パワーが増大してデューティも変
動するという問題点があった。
【0009】したがって本発明の目的は、広温度範囲に
おいてデューティ変動が抑えられ低温時でも光出力パワ
ーが変化しないLD駆動回路を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題点は図1及び図
2に示す回路の構成によって解決される。請求項1の原
理構成を示す図1において、レーザダイオード100 と、
レーザダイオード100 の出力光の一部を取り出して電気
信号に変換した後、出力光を一定にするための制御信号
を出力する自動出力調整部300 と、制御信号により制御
されレーザダイオード100 にバイアス電流を供給する第
1の電流源500 と、制御信号により制御されレーザダイ
オード100 に伝送信号に対応するパルス電流を供給する
第2の電流源600 と、出力電流が第2の電流源600 の出
力のパルス電流に重畳され、レーザダイオード100 に供
給する電流の温度による変動を調整するためのパルス電
流を出力する第3の電流源700 とを有し、第1、第2及
び第3の電流源の出力電流によりレーザダイオードを発
光させる広温度範囲のレーザダイオード駆動回路におい
て、前記自動出力調整部300 の出力の制御信号により制
御され、前記第3の電流源700 の出力のパルス電流を温
度に応じて増減し、又は一定にするように制御を行う制
御手段800 を設け、広温度範囲において前記レーザダイ
オード100 の出力光のデューティ変動を抑えるように構
成する。
【0011】請求項2の原理構成を示す図2において、
レーザダイオード100 と、レーザダイオード100 の出力
光の一部を取り出して電気信号に変換した後、出力光を
一定にするための制御信号を出力する自動出力調整部30
0 と、制御信号により制御されレーザダイオード100 に
バイアス電流を供給する第1の電流源500 と、制御信号
により制御されレーザダイオード100 に伝送信号に対応
するパルス電流を供給する第2の電流源600 と、出力電
流が第2の電流源600 の出力のパルス電流に重畳され、
レーザダイオード100 に供給する電流の温度による変動
を調整するためのパルス電流を出力する第3の電流源70
0 とを有し、第1、第2及び第3の電流源の出力電流に
よりレーザダイオードを発光させる広温度範囲のレーザ
ダイオード駆動回路において、前記第3の電流源700 の
出力のパルス電流を温度に応じて増減するように制御を
行う制御手段110 を設け、広温度範囲において前記レー
ザダイオード100 の出力光のデューティ変動を抑えるよ
うに構成する。
【0012】
【作用】図1において、例えば温度が低い時には自動出
力調整部300 の出力の制御信号による制御が効いて、第
3の電流源700 の出力電流を少なくするように制御手段
800 で制御する。又、温度が高くなった時には第3の電
流源700 の出力電流を一定になるように制御手段800 で
制御する。
【0013】又、図2において、例えば温度が低い時に
は第3の電流源700 の出力電流を少なくするように制御
手段800 で制御する。又、温度が高くなった時には第3
の電流源700 の出力電流を多くするように制御手段800
で制御する。
【0014】この結果、温度が低い時にはレーザダイオ
ード100 に流れるパルス電流を少なくし、高くなった時
には一定にすることにより、パルス電流に対する発光電
流の割合を一定に保ち、広温度範囲においてデューティ
変動を抑えることができる。又、低温時でも光出力パワ
ーの変動を抑えることができる。
【0015】
【実施例】図3は請求項1の発明の実施例のLD駆動回
路の構成図である。図4は請求項2の発明の実施例のL
D駆動回路の構成図である。
【0016】全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。図3において、1はLD、2はモニタ用のホトダイ
オード(以下PDと称する)、3は反転増幅用オペアン
プ、4はAPCの時定数を決める回路、5はバイアス電
流用のトランジスタ(以下Tr と称する)、6は可変パ
ルス電流用Tr 、7は半固定パルス電流用Tr 、8はス
イッチング用ダイオード、9は伝送信号データの信号源
でマーク率1/2であり、10はカレントスイッチであ
る。
【0017】同図において、Tr 5、6及び7のエミッ
タにはそれぞれ抵抗Re を通して例えば+5Vの電圧を
加え、Tr 5、6のベースには時定数回路4の出力電圧
を加え、Tr 7のベースにはダイオード8及び抵抗R1
を介して同じく時定数回路4の出力電圧を加える。Tr
5のコレクタに流れる電流を直流バイアス電流としてL
D1に加える。
【0018】そして、信号源9の出力により、Tr 6に
流れる信号パルス用電流及びTr 7に流れる電流でTr
6に流れる電流に重畳される半固定パルス用電流に対し
て、例えばTr により構成されるカレントスイッチ10を
用いてオン/オフすることにより得られる信号パルスを
上記直流バイアス電流に重畳してLD1に加える。これ
らバイアス電流、信号パルス及び半固定パルス電流によ
りLD1は発光する。
【0019】LD1の発光出力の一部をPD2により取
り出して電気信号に変換し反転増幅用オペアンプ3の負
(−)の端子に加える。正(+)の端子には例えば1.5
Vの一定電圧を加えると、反転増幅用オペアンプ3から
は1.5 V(一定値)とPD2の出力の差に対応する電圧
を出力する。反転増幅用オペアンプ3の出力電圧を時定
数回路4に加えると、時定数回路4ではAPCの時定数
を決めるための信号電圧を出力する。尚、PD2のカソ
ードに接続した可変抵抗Rv はPD2の出力電圧を調整
することにより、LD1の光出力パワーを調整するため
のものである。
【0020】時定数回路4の出力電圧をTr 5、6及び
ダイオード8と抵抗R1 を介してTr 7のベースに加え
るが、温度が低い時は時定数回路4の出力電位が上が
り、ダイオード8のアノード側のa点の方がカソード側
のb点より電位が高くなるためダイオード8がオンにな
り、Tr 7はAPCによって制御されTr 7に流れる半
固定パルス電流は少なくなる。又、温度が高くなって時
定数回路4の出力電位が下がりb点の方がa点より電位
が高くなると、ダイオード8はオフになりTr 7は抵抗
2 とR3 で分圧された電圧により制御されて、Tr 7
に流れる半固定パルス電流は一定になる。
【0021】この結果、例えば−40°Cのような低温
時には半固定パルス電流が少なくなり、パルス電流に対
する発光電流の割合を一定に保つことにより、広温度範
囲においてデューティ変動を抑えることができる。又、
低温時でも光出力パワーの変動を抑えることができる。
【0022】次に、図4に示す請求項2の発明の実施例
について説明する。図4が前述した図3と異なる点は、
図3に示すダイオード8を使用せず、代わりに図4に示
す抵抗R6 、R7 とサーミスタ11によってTr 7を制御
するようにしたことにある。
【0023】図4において、温度が低い時はサーミスタ
11の抵抗値が大きくなりa点の電位が高くなるため、T
r 7に流れる半固定パルス電流は少なくなる。温度が高
い時はサーミスタ11の抵抗値が小さくなりa点の電位が
低くなるため、Tr 7に流れる半固定パルス電流は多く
なる。
【0024】この結果、例えば−40°Cのような低温
時には半固定パルス電流が少なくなり、パルス電流に対
する発光電流の割合を一定に保つことにより、広温度範
囲においてデューティ変動を抑えることができる。又、
低温時でも光出力パワーの変動を抑えることができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ルス電流に対する発光電流の割合を一定に保つことによ
り、広温度範囲においてデューティ変動を抑えることが
できる。又、低温時でも光出力パワーの変動を抑えるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は請求項1の発明の原理図、
【図2】は請求項2の発明の原理図、
【図3】は請求項1の発明の実施例のLD駆動回路の構
成図、
【図4】は請求項2の発明の実施例のLD駆動回路の構
成図、
【図5】は一例のLDの光出力・駆動電流の特性図、
【図6】は従来例の回路のデータ波形の温度による変化
を示す図(その1)、
【図7】は従来例の回路のデータ波形の温度による変化
を示す図(その2)である。
【符号の説明】
100 はレーザダイオード、110 、800 は制御手段、300
は自動出力調整部、500 は第1の電流源、600 は第2の
電流源、700 は第3の電流源を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザダイオード(100) と、該レーザダ
    イオード(100) の出力光の一部を取り出して電気信号に
    変換した後、該出力光を一定にするための制御信号を出
    力する自動出力調整部(300) と、該制御信号により制御
    され該レーザダイオード(100) にバイアス電流を供給す
    る第1の電流源(500) と、該制御信号により制御され該
    レーザダイオード(100) に伝送信号に対応するパルス電
    流を供給する第2の電流源(600) と、出力電流が該第2
    の電流源(600) の出力のパルス電流に重畳され、該レー
    ザダイオード(100) に供給する電流の温度による変動を
    調整するためのパルス電流を出力する第3の電流源(70
    0) とを有し、該第1、第2及び第3の電流源の出力電
    流により該レーザダイオードを発光させる広温度範囲の
    レーザダイオード駆動回路において、 前記自動出力調整部(300) の出力の制御信号により制御
    され、前記第3の電流源(700) の出力のパルス電流を温
    度に応じて増減し、又は一定にするように制御を行う制
    御手段(800) を設け、 広温度範囲において前記レーザダイオード(100) の出力
    光のデューティ変動を抑える構成にしたことを特徴とす
    る広温度範囲のレーザダイオード駆動回路。
  2. 【請求項2】 レーザダイオード(100) と、該レーザダ
    イオード(100) の出力光の一部を取り出して電気信号に
    変換した後、該出力光を一定にするための制御信号を出
    力する自動出力調整部(300) と、該制御信号により制御
    され該レーザダイオード(100) にバイアス電流を供給す
    る第1の電流源(500) と、該制御信号により制御され該
    レーザダイオード(100) に伝送信号に対応するパルス電
    流を供給する第2の電流源(600) と、出力電流が該第2
    の電流源(600) の出力のパルス電流に重畳され、該レー
    ザダイオード(100) に供給する電流の温度による変動を
    調整するためのパルス電流を出力する第3の電流源(70
    0) とを有し、該第1、第2及び第3の電流源の出力電
    流により該レーザダイオードを発光させる広温度範囲の
    レーザダイオード駆動回路において、 前記第3の電流源(700) の出力のパルス電流を温度に応
    じて増減するように制御を行う制御手段(110) を設け、 広温度範囲において前記レーザダイオード(100) の出力
    光のデューティ変動を抑える構成にしたことを特徴とす
    る広温度範囲のレーザダイオード駆動回路。
JP23396392A 1992-09-02 1992-09-02 広温度範囲のレーザダイオード駆動回路 Pending JPH0685362A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5568464A (en) * 1993-11-18 1996-10-22 Olympus Optical Co., Ltd. Semiconductor laser driving apparatus utilizing three current sources to control read and write light power
US5732096A (en) * 1995-11-16 1998-03-24 Fujitsu Limited Control circuit for supplying a driving current to a laser diode

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990223