JPH07174629A

JPH07174629A - 光劣化検出回路

Info

Publication number: JPH07174629A
Application number: JP5319785A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hayashi; 豊林
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-12-20
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1995-07-14
Also published as: US5536934A

Abstract

(57)【要約】【目的】オフセット調整を行うことなく正確に発光手
段の電流−光出力特性の劣化を検出することができる光
劣化検出回路を得る。【構成】レーザダイオード１からの光を受光するフォ
トダイオード２のカソードが電源１３に接続され、アノ
ードが抵抗９の一端に接続される。基準電流源８が電源
１３と比較器１１の一方入力間に介挿される。比較器１
１の一方入力は抵抗１０の一端に接続され、他方入力は
抵抗９の一端に接続される。比較器１１は、抵抗１０の
一端より得られる比較電圧Ｖ１０と抵抗９の他端より得
られる比較電圧Ｖ９とを比較し、その比較結果に基づき
出力電圧Ｖ１１を出力する。【効果】個々の抵抗値に比較的大きな誤差が生じて
も、抵抗比の誤差としては無視できるレベルの誤差に抑
えることができるため、正確に発光手段の電流−光出力
特性の劣化を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、発光素子等の発光手
段の光劣化状態を検出する光劣化検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来の光劣化検出回路の構成を
示す回路図である。同図に示すように、発光素子である
レーザダイオード１のアノードが電源１３に接続され、
受光素子であるフォトダイオード２のカソードが電源１
３に接続される。レーザダイオード１のカソードは基準
電流源４を介して接地端子１５に接続されるとともに、
電流増幅回路３の出力に接続される。また、フォトダイ
オード２のアノードが抵抗９の一端に接続される。

【０００３】電流増幅回路３の入力は抵抗９の他端に接
続されるとともに、ＮＰＮバイポーラトランジスタ６の
コレクタに接続される。ＮＰＮバイポーラトランジスタ
６のエミッタは基準電流源５を介して接地端子１５に接
続されるとともに、ベースは基準電圧源７を介して接地
端子１５に接続される。

【０００４】上記したレーザダイオード１、フォトダイ
オード２、電流増幅回路３、基準電流源４、基準電流源
５、ＮＰＮバイポーラトランジスタ６、基準電圧源７及
び抵抗９からＡＰＣ（ＡutomaticＰowerＣontrol）回路
が構成される。

【０００５】比較器１１は、抵抗９の一端より得られる
比較電圧Ｖ９１と他端より得られる比較電圧Ｖ９２とを
比較し、その比較結果を出力端子１２に出力する。

【０００６】以下、図１３で示した光劣化検出回路の動
作について説明する。

【０００７】レーザダイオード１に駆動電流ＩLDが流
れ、レーザダイオード１は駆動電流ＩLDに基づく光強度
で発光する。なお、駆動電流ＩLDは、基準電流源４の基
準電流Ｉ４から電流増幅回路３の出力電流ＩOUT を差し
引いた電流量となる。

【０００８】そして、レーザダイオード１で発光する光
をフォトダイオード２にて受光し、その受光強度に基づ
き検出電流ＩPDが抵抗９を流れる。

【０００９】一方、比較器１１は、予め基準電位差ΔＶ
Ｒが設定されており、比較電圧Ｖ９１と比較電圧Ｖ９２
との電位差ΔＶ１２と基準電位差ΔＶＲとを比較して、
その比較結果を出力端子１２に出力する。

【００１０】レーザダイオード１の電流−光出力特性が
良好な場合は検出電流ＩPDが大きくなり比較電圧Ｖ９１
と比較電圧Ｖ９２との電位差ΔＶ１２が基準電位差ΔＶ
Ｒより大きくなり、電流−光出力特性が劣化すると検出
電流ＩPDが小さくなり電位差ΔＶ１２が基準電位差ΔＶ
Ｒより小さくなる。

【００１１】したがって、比較器１１は比較電圧Ｖ９１
と比較電圧Ｖ９２との電位差ΔＶ１２を検出し、電位差
ΔＶ１２と基準電位差ΔＶＲとを比較して、その比較結
果を出力端子１２に出力することにより、レーザダイオ
ード１の電流−光出力特性の劣化を検出することができ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の光劣化検出回路
は以上のように構成されており、抵抗９の両端より得ら
れる電圧を検出することにより、発光素子の電流−光出
力特性の劣化を検出していた。

【００１３】このため、抵抗９の抵抗値の絶対精度の誤
差が、そのまま比較器１１の判定基準の誤差として反映
されてしまう。例えば、製造上の抵抗９の抵抗値のバラ
ツキが±２０％であるとした場合、検出電流ＩPDが同一
電流値であっても、抵抗９の両端の電位差ΔＶ１２は２
０％変動してしまうことになる。

【００１４】このため、発光素子の電流−光出力特性の
劣化を正確に判定することが困難であるという問題点が
あった。また、この問題点を解消するには、抵抗９の抵
抗値の誤差により生ずる比較器１１の判定基準の誤差の
訂正用にオフセット調整を設ける必要があった。

【００１５】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、オフセット調整を行うことなく正確に発
光手段の電流−光出力特性の劣化を検出することができ
る光劣化検出回路を得ることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる請求項
１記載の光劣化検出回路は、発光手段の電流−光出力特
性が劣化した光劣化状態を検出する回路であって、前記
発光手段からの光を受光し、その受光強度に基づく検出
電流を供給する光電変換手段と、所定の基準電流を供給
する基準電流供給手段と、前記検出電流が一端から他端
にかけて流れるように設けられた第１の抵抗と、前記所
定の基準電流が一端から他端にかけて流れるように設け
られた第２の抵抗と、前記第１の抵抗を前記検出電流が
流れることにより生じる第１の電圧降下量と前記第２の
抵抗を前記所定の基準電流が流れることにより生じる第
２の電圧降下量とを比較して、比較結果に基づき出力信
号を出力する電圧比較手段とを備えて構成される。

【００１７】この発明にかかる請求項２記載の光劣化検
出回路は、発光手段の電流−光出力特性が劣化した光劣
化状態を検出する回路であって、前記発光手段からの光
を受光し、その受光強度に基づく検出電流を供給する光
電変換手段と、所定の基準電流を供給する基準電流供給
手段と、前記検出電流と前記所定の基準電流との電流量
を比較して、その比較結果に基づき出力信号を出力する
電流比較手段とを備えて構成される。

【００１８】この発明にかかる請求項３記載の光劣化検
出回路は、発光手段の電流−光出力特性が劣化した光劣
化状態を検出する回路であって、前記発光手段からの光
を受光し、その受光強度に基づく第１の検出電流を供給
する光電変換手段と、前記発光手段が正常状態である場
合に想定される前記第１の検出電流の電流量を有する第
１の基準電流を供給する第１の基準電流供給手段と、第
２の基準電流を供給する第２の基準電流供給手段と、一
方電極に前記第１の検出電流を受け、他方電極が前記第
１の基準電流供給手段に接続され、前記第１の基準電流
より前記第１の検出電流が小さい場合のみ、飽和状態と
なり制御電極から前記他方電極にかけて制御電流を供給
するトランジスタと、前記制御電流の電流量に基づく電
流量の第２の検出電流を供給する検出電流供給手段と、
前記第２の検出電流が一端から他端にかけて流れるよう
に設けられた第１の抵抗と、前記第２の基準電流が一端
から他端にかけて流れるように設けられた第２の抵抗
と、前記第１の抵抗を前記第２の検出電流が流れること
により生じる第１の電圧降下量と前記第２の抵抗を前記
第２の基準電流が流れることにより生じる第２の電圧降
下量とを比較して、比較結果に基づき出力信号を出力す
る電圧比較手段とを備えて構成される。

【００１９】

【作用】この発明における請求項１記載の光劣化検出回
路は、検出電流が一端から他端にかけて流れるように設
けられた第１の抵抗と、所定の基準電流が一端から他端
にかけて流れるように設けられた第２の抵抗と、第１の
抵抗を検出電流が流れることにより生じる第１の電圧降
下量と第２の抵抗を所定の基準電流が流れることにより
生じる第２の電圧降下量とを比較して、比較結果に基づ
き出力信号を出力する電圧比較手段とを備えている。

【００２０】したがって、発光手段が正常状態である場
合と光劣化状態である場合とで、上記第１の電圧降下量
と上記第２の電圧降下量との大小関係が異なるように、
上記基準電流、上記第１及び第２の抵抗の抵抗値を設定
することにより、電圧比較手段の出力信号から発光手段
の光劣化状態を検出することができる。

【００２１】この発明における請求項２記載の光劣化検
出回路の電流比較手段は、検出電流と所定の基準電流と
の電流量を比較して、その比較結果に基づき出力信号を
出力する。

【００２２】したがって、発光手段が正常状態である場
合と光劣化状態である場合とで、検出電流との大小関係
が異なるように、所定の基準電流の電流値を設定するこ
とにより、電流比較手段の出力信号から発光手段の光劣
化状態を検出することができる。

【００２３】この発明における請求項３記載の光劣化検
出回路は、一方電極に第１の検出電流を受け、他方電極
が基準電流供給手段が接続され、第１の基準電流より第
１の検出電流が小さい場合のみ、制御電極から他方電極
にかけて制御電流を供給するトランジスタと、制御電流
に基づく第２の検出電流が一端から他端にかけて流れる
ように設けられた第１の抵抗と、第２の基準電流が一端
から他端にかけて流れるように設けられた第２の抵抗
と、第１の抵抗を第２の検出電流が流れることにより生
じる第１の電圧降下量と第２の抵抗を第２の基準電流が
流れることにより生じる第２の電圧降下量とを比較し
て、比較結果に基づき出力信号を出力する電圧比較手段
とを備えている。

【００２４】したがって、発光手段が正常状態である場
合と光劣化状態である場合とで、上記第１の電圧降下量
と上記第２の電圧降下量との大小関係が異なるように、
上記第２の基準電流の電流量、上記第１及び第２の抵抗
の抵抗値を設定することにより、電圧比較手段の出力信
号から発光手段の光劣化状態を検出することができる。

【００２５】

【実施例】

＜＜第１の実施例＞＞＜基本構成＞図１はこの発明の第１実施例である光劣化
検出回路の構成を示す回路図である。同図に示すよう
に、発光素子であるレーザダイオード１のアノードが電
源１３に接続され、受光素子であるフォトダイオード２
のカソードが電源１３に接続される。レーザダイオード
１のカソードは基準電流源４を介して接地電位が付与さ
れる接地端子１５に接続されるとともに、電流増幅回路
３の出力に接続される。また、フォトダイオード２のア
ノードが抵抗９の一端に接続される。また、基準電流源
８が電源１３と比較器１１の一方入力間に介挿される。
比較器１１の一方入力は抵抗１０の一端に接続され、他
方入力は抵抗９の一端に接続される。

【００２６】比較器１１は、抵抗１０の一端より得られ
る比較電圧Ｖ１０と抵抗９の他端より得られる比較電圧
Ｖ９とを比較し、その比較結果に基づき出力電圧Ｖ１１
を出力端子１２に出力する。なお、比較器１１は、正入
力を一方入力、負入力を他方入力とした通常のオペアン
プを用いて構成することができる。

【００２７】電流増幅回路３の入力は抵抗９の他端及び
抵抗１０の他端に接続されるとともに、ＮＰＮバイポー
ラトランジスタ６のコレクタに接続される。ＮＰＮバイ
ポーラトランジスタ６のエミッタは基準電流源５を介し
て接地端子１５に接続され、ベースは基準電圧源７を介
して接地端子１５に接続される。なお、基準電圧源７は
後述するバンドギャップ回路等で構成される。

【００２８】上記したレーザダイオード１、フォトダイ
オード２、電流増幅回路３、基準電流源４、基準電流源
５、ＮＰＮバイポーラトランジスタ６、基準電圧源７及
び抵抗９からＡＰＣ回路２０が構成される。

【００２９】抵抗９の抵抗値をＲ９、抵抗１０の抵抗値
をＲ１０とし、比較器１１の増幅率をα（理想的には
∞）とすると、比較器１１の出力電圧Ｖ１１は次の(I)
式で決定する。

【００３０】Ｖ１１＝α・（Ｒ９・ＩPD−Ｒ１０・Ｉ８）…(I) ＜電流増幅回路＞図２は、図１で示した電流増幅回路３
の内部構成を示す回路図である。同図に示すように、Ｐ
ＮＰバイポーラトランジスタＴ１，Ｔ２及びＴ４と、Ｎ
ＰＮバイポーラトランジスタＴ３から電流増幅回路３は
構成される。

【００３１】トランジスタＴ１のコレクタが電源１３に
接続され、ベースが抵抗９の他端に接続され、エミッタ
がトランジスタＴ２のベースに接続される。トランジス
タＴ２のコレクタはトランジスタＴ３のコレクタに接続
され、エミッタはダイオードＤ１のアノードに接続さ
れ、ダイオードＤ１のカソードが接地される。トランジ
スタＴ３のエミッタが電源１３に接続され、ベースがト
ランジスタＴ４のベースに接続され、トランジスタＴ４
のコレクタが電源１３に接続される。

【００３２】そして、トランジスタＴ４のエミッタより
得られる電流が出力電流ＩOUT として出力される。

【００３３】このような構成において、トランジスタＴ
１のベース電流をＩe とし、Ｉ４及びＩ５をそれぞれ基
準電流源４，５の基準電流とし、トランジスタＴ１〜Ｔ
４の電流増幅率をそれぞれα１〜α４とすると下式(II)
〜(IV)が成立する。

【００３４】Ｉe ＝ＩPD−Ｉ５…(II) ＩOUT ＝α１・α２・α３・α４・Ｉe …(III) ＩLD＝ＩOUT −Ｉ４…(IV) 電流増幅回路３は、(III) 式に従い、ベース電流Ｉe を
増幅した出力電流ＩOUT を出力する。

【００３５】＜基準電流源（その１）＞図３は、図１で
示した基準電流源４の内部構成を示す回路図である。同
図に示すように、基準電流源４は、オペアンプ５１、Ｎ
ＰＮバイポーラトランジスタ５２及び抵抗５３から構成
され、オペアンプ５１の正入力に定電圧ＶＳが付与さ
れ、その出力がトランジスタ５２のベースに与えられる
とともに、オペアンプ５１の負入力に帰還する。そし
て、トランジスタ５２のエミッタが抵抗５３を介して接
地される。このトランジスタ５２を流れる電流が基準電
流Ｉ４となる。

【００３６】このように、負帰還をかけたオペアンプ５
１の出力電流をトランジスタ５２のベースに与えること
により、安定した基準電流Ｉ４を流すことができる。

【００３７】＜基準電流源（その２）＞図４は、図１で
示した基準電流源５の具体的構成を示す回路図である。
同図に示すように、基準電流源５として可変抵抗が用い
られており、この可変抵抗の抵抗値を変化させることに
より、基準電流Ｉ５の電流値を変更することができる。

【００３８】＜基準電流源（その３）＞図５は、図１で
示した基準電流源８の内部構成を示す回路図である。同
図に示すように、基準電流源８は、抵抗５４、ＰＮＰバ
イポーラトランジスタ５５及び定電圧源５６から構成さ
れ、抵抗５４の一端は電源１３に接続され、他端はトラ
ンジスタ５５のエミッタに接続され、抵抗５４の一端と
トランジスタ５５のベースとの間に定電圧源５６が介挿
される。

【００３９】このように、抵抗５４を介してトランジス
タ５５のエミッタ，ベース間に定電圧源５６を介挿する
ことにより、トランジスタ５５のコレクタから基準電流
Ｉ８を供給することができる。

【００４０】＜動作＞以下、図１で示した第１の実施例
の光劣化検出回路の動作を説明する。

【００４１】レーザダイオード１に駆動電流ＩLDが流れ
ると、レーザダイオード１は駆動電流ＩLDに基づく光強
度（光出力Ｐ（ｍＷ））で発光する。なお、駆動電流Ｉ
LDは、基準電流源４の基準電流Ｉ４から電流増幅回路３
の出力電流ＩOUT を差し引いた電流量となる。

【００４２】そして、レーザダイオード１が発光する光
をフォトダイオード２にて受光し、フォトダイオード２
は受光強度に基づき光電変換して検出電流ＩPDを抵抗９
に流す。

【００４３】一方、基準電流源８から基準電流Ｉ８が抵
抗１０に供給される。また、基準電流源５の基準電流Ｉ
５がＮＰＮバイポーラトランジスタ６を介して、抵抗９
の他端から接地端子１５にかけて流れる。

【００４４】以下、検出電流ＩPD、基準電流Ｉ５及び基
準電流Ｉ８の大小関係で分類して、レーザダイオード１
が正常な場合の動作説明を行う。

【００４５】・ＩPD＋Ｉ８＜Ｉ５の場合（出力増加制御）電流増幅回路３への入力電流は０レベルとなり、出力電
流ＩOUT も０となるため、レーザダイオード１の駆動電
流ＩLDは基準電流源４の基準電流Ｉ４まで増加する方向
に作用し、レーザダイオード１の光強度が上昇する。そ
の結果、レーザダイオード１の光強度上昇に伴いフォト
ダイオード２の検出電流ＩPDが増加するため、（ＩPD＋
Ｉ８）＝Ｉ５になる方向に制御が働く。

【００４６】・ＩPD＋Ｉ８＞Ｉ５の場合（出力減少制御）（ＩPD＋Ｉ８−Ｉ５）＞０の電流量が電流増幅回路３の
入力となり、出力電流ＩOUT が増加するため、駆動電流
ＩLDが減少する方向に作用し、レーザダイオード１の光
強度が減少する。その結果、レーザダイオード１の光強
度下降に伴いフォトダイオード２の検出電流ＩPDが減少
し、（ＩPD＋Ｉ８）＝Ｉ５になる方向に制御が働く。

【００４７】このように、レーザダイオード１が正常な
場合、ＩPD＋Ｉ８＝Ｉ５で安定する４ように、ＡＰＣ回
路２０が動作する。

【００４８】このとき、例えば、抵抗値Ｒ９＝抵抗値Ｒ
１０で、Ｉ８＝Ｉ５／２に設定しておくと、(I) 式よ
り、比較器１１の出力電圧Ｖ１１は０となる。

【００４９】レーザダイオード１の電流−光出力特性が
若干劣化した場合、検出電流ＩPDが減少して、短期的に
「ＩPD＋Ｉ８＜Ｉ５」状態に変化するが、多少の劣化で
あれば上記出力増加制御が働き、出力電流ＩOUT の減少
による駆動電流ＩLDの増加により、レーザダイオード１
の光強度は一定に保たれる。上記出力増加制御は、出力
電流ＩOUT が０になり、駆動電流ＩLDが基準電流Ｉ４に
なるまで作用する。

【００５０】レーザダイオード１の電流−光出力特性が
異常に劣化した場合、出力電流ＩOUT が０になっても、
「ＩPD＋Ｉ８＜Ｉ５」状態から変化することができず、
ＡＰＣ回路２０による上記出力増加制御が働かなくな
る。

【００５１】この場合、電流増幅回路３は完全にオフ
し、「ＩPD＋Ｉ８＜Ｉ５」状態で固定されてしまう。こ
の時、ＮＰＮバイポーラトランジスタ６が飽和し、検出
電流ＩPDの減少分を補うべく、電流量（Ｉ５−（ＩPD＋
Ｉ８））のベース電流ＩB がエミッタに流れ込み、下式
が成立する。

【００５２】ＩPD＋ＩB ＝Ｉ５／２…(V) その結果、検出電流ＩPDは基準電流Ｉ８（Ｉ５／２）を
下回って安定状態となるため、比較器１１の出力電圧Ｖ
１１は、Ｖ１１＝α・（Ｒ９・ＩPD−Ｒ１０・Ｉ８）＝α・Ｒ９（ＩPD−Ｉ８）＜０となる。

【００５３】このように、第１の実施例の光劣化検出回
路は、検出電流ＩPDが流れる抵抗９の一端の電圧Ｖ９
と、基準電流Ｉ８が流れる抵抗１０の一端の電圧Ｖ１０
との比較結果に基づき決定される比較器１１の出力電圧
Ｖ１１が０か負であるかを検出することにより、レーザ
ダイオード１に光劣化が生じたか否かを検証することが
できる。

【００５４】出力電圧Ｖ１１は下記(I) 式（再掲）で決
定するため、出力電圧Ｖ１１の誤差は抵抗９及び抵抗１
０の抵抗比（Ｒ９／Ｒ１０）に比例した誤差で生じる。

【００５５】Ｖ１１＝α・（Ｒ９・ＩPD−Ｒ１０・Ｉ８）…(I) 同一工程で製造される抵抗に生じる抵抗値の誤差は、同
じ傾向で抵抗それぞれに生じるため、個々の抵抗値に±
２０％の誤差が生じても、抵抗比の誤差としては無視で
きるレベルの誤差に抑えることができる。なお、抵抗比
の誤差を最小に抑えるには、抵抗９及び抵抗１０を同一
形状、同一サイズで形成することが望ましい。

【００５６】その結果、第１の実施例の光劣化検出回路
は、オフセット調整を行うことなく正確に発光素子の電
流−光出力特性の劣化を検出することができる。

【００５７】＜利用分野＞図６及び図７は、第１の実施
例の光劣化検出回路の一利用分野であるエルビウム（Ｅ
ｒ）光ファイバ増幅器の構成を示す説明図である。図６
は前方励起型を示し、図７は双方向励起型を示す。

【００５８】図６において、入力ポート１０７より例え
ば1.55mmの波長の光信号が入り、ＬＤモジュール１０２
よりＥｒを励起させるためのエネルギーとなるレーザ光
（例えば１．４８mmの波長）を出力する。ファイバカプ
ラ１０３は光信号とレーザ光とを合成して合成光を光ア
イソレータ１０４に出力する。アイソレータは合成光の
うち、所定の方向だけの光をＥｒドープファイバ１０５
に出力する。Ｅｒドープファイバ１０５は入力光を増幅
して出力光信号を光フィルタ１０６を介して出力ポート
１０８に出力する。

【００５９】ＬＤモジュール１０２の光出力を安定制御
して駆動するのがポンプレーザ制御／駆動回路１０１で
ある。したがって、図６で示したＥｒ光ファイバ増幅器
において、第１の実施例の光劣化検出回路は、ポンプレ
ーザ制御／駆動回路１０１に相当し、レーザダイオード
１がＬＤモジュール１０２に相当する。また、通常、ポ
ンプレーザ制御／駆動回路１０１及びＬＤモジュール１
０２は一体形成される。

【００６０】一方、図７で示したＥｒ光ファイバ増幅器
は、２つのＬＤモジュール１１２及び１２２を用いた双
方向励起型であり、１１１はＬＤモジュール１１２の光
出力を安定制御して駆動するポンプレーザ制御／駆動回
路であり、１２１はＬＤモジュール１２２の光出力を安
定制御して駆動するポンプレーザ制御／駆動回路であ
る。また、１１３及び１２３はファイバカプラ、１１
４、１２４及び１２５は光アイソレータ、１１６は光フ
ィルタ、１１７は入力ポート、１１８は出力ポートであ
る。

【００６１】図７で示したＥｒ光ファイバ増幅器におい
て、第１の実施例の光劣化検出回路は、ポンプレーザ制
御／駆動回路１１１あるいは１２１に相当し、レーザダ
イオード１がＬＤモジュール１１２あるいは１２２に相
当する。また、通常、ポンプレーザ制御／駆動回路１１
１（１２１）及びＬＤモジュール１１２（１２２）は一
体形成される。

【００６２】なお、以降で述べる第２〜第４の実施例の
光劣化検出回路の一利用分野としても、図６及び図７で
示したＥｒ光ファイバ増幅器が該当する。

【００６３】＜＜第２の実施例＞＞図８は、この発明の
第２の実施例である光劣化検出回路の構成を示す回路図
である。同図に示すように、発光素子であるレーザダイ
オード１のアノードが電源１３に接続され、受光素子で
あるフォトダイオード２のカソードが電源１３に接続さ
れる。レーザダイオード１のカソードは基準電流源４を
介して接地端子１５に接続されるとともに、電流増幅回
路３の出力に接続される。

【００６４】また、ベース・コレクタ共通のＰＮＰバイ
ポーラトランジスタ１６とＰＮＰバイポーラトランジス
タ１７とによりカレントミラー回路が構成され、ＰＮＰ
バイポーラトランジスタ１６及びＰＮＰバイポーラトラ
ンジスタ１７のエミッタが共通にフォトダイオード２の
アノードに接続される。ＰＮＰバイポーラトランジスタ
１７のコレクタが抵抗９の一端に接続される。なお、Ｐ
ＮＰバイポーラトランジスタ１６及び１７のトランジス
タサイズは同一に設定される。

【００６５】そして、基準電流源８が電源１３と比較器
１１の一方入力間に介挿される。比較器１１の一方入力
は抵抗１０の一端に接続され、他方入力は抵抗９の一端
に接続される。

【００６６】比較器１１は、抵抗１０の一端より得られ
る比較電圧Ｖ１０と抵抗９の一端より得られる比較電圧
Ｖ９とを比較し、その比較結果に基づき出力電圧Ｖ１１
を出力端子１２に出力する。なお、比較器１１は、正入
力を一方入力、負入力を他方入力とした通常のオペアン
プを用いて構成することができる。

【００６７】電流増幅回路３の入力はＰＮＰバイポーラ
トランジスタ１６のコレクタ及びＮＰＮバイポーラトラ
ンジスタ６のコレクタに接続される。ＮＰＮバイポーラ
トランジスタ６のエミッタは基準電流源５を介して接地
端子１５に接続され、ベースは基準電圧源７を介して接
地端子１５に接続される。

【００６８】上記したレーザダイオード１、フォトダイ
オード２、電流増幅回路３、基準電流源４、基準電流源
５、ＮＰＮバイポーラトランジスタ６、基準電圧源７、
ＰＮＰバイポーラトランジスタ１６及びＰＮＰバイポー
ラトランジスタ１７からＡＰＣ回路２０が構成される。

【００６９】ここで、第１の実施例同様、抵抗９の抵抗
値をＲ９、抵抗１０の抵抗値をＲ１０とし、比較器１１
の増幅率をα（理想的には∞）とすると、ＰＮＰバイポ
ーラトランジスタ１６及び１７からなるカレントミラー
回路により、検出電流ＩPDが正確に２分され、同一電流
量（ＩPD／２）でＮＰＮバイポーラトランジスタ６のコ
レクタ及び抵抗９の一端にそれぞれ流れる。

【００７０】したがって、比較器１１の出力電圧Ｖ１１
は次の(VI)式で決定する。

【００７１】Ｖ１１＝α・（Ｒ９・ＩPD／２−Ｒ１０・Ｉ８）…(VI) 以下、図８で示した第２の実施例の光劣化検出回路の動
作を説明する。

【００７２】レーザダイオード１に駆動電流ＩLDが流
れ、レーザダイオード１は駆動電流ＩLDに基づく光強度
で発光する。なお、駆動電流ＩLDは、基準電流源４の基
準電流Ｉ４から電流増幅回路３の出力電流ＩOUT を差し
引いた電流量となる。

【００７３】そして、レーザダイオード１が発光する光
をフォトダイオード２にて受光し、フォトダイオード２
は受光強度に基づき検出電流ＩPDを抵抗９に流す。

【００７４】一方、基準電流源８から基準電流Ｉ８が抵
抗１０に供給される。また、基準電流源５の基準電流Ｉ
５がＮＰＮバイポーラトランジスタ６を介して、抵抗９
の他端から接地端子１５にかけて流れる。

【００７５】以下、検出電流ＩPD、基準電流Ｉ５及び基
準電流Ｉ８の大小関係で分類して、レーザダイオード１
が正常な場合の動作説明を行う。

【００７６】・ＩPD／２＜Ｉ５の場合（出力増加制御）電流増幅回路３への入力電流は０レベルとなり、出力電
流ＩOUT も０となるため、レーザダイオード１の駆動電
流ＩLDは基準電流源４の基準電流Ｉ４まで増加する方向
に作用し、レーザダイオード１の光強度が上昇する。そ
の結果、レーザダイオード１の光強度上昇に伴いフォト
ダイオード２の検出電流ＩPDが増加するため、（ＩPD／
２）＝Ｉ５になるように制御が働く。

【００７７】・ＩPD／２＞Ｉ５の場合（出力減少制御）（ＩPD／２−Ｉ５）＞０の電流量が電流増幅回路３の入
力となり、出力電流ＩOUT が増加するため、駆動電流Ｉ
LDが減少する方向に作用し、レーザダイオード１の光強
度が減少する。その結果、レーザダイオード１の光強度
減少に伴いフォトダイオード２の検出電流ＩPDが減少す
るため、ＩPD／２＝Ｉ５になるように制御が働く。

【００７８】このように、レーザダイオード１が正常な
場合、ＩPD／２＝Ｉ５で安定するように、ＡＰＣ回路２
０が動作する。

【００７９】このとき、例えば、抵抗値Ｒ９＝抵抗値Ｒ
１０で、Ｉ８＝Ｉ５に設定しておくと、(VI)式より、比
較器１１の出力電圧Ｖ１１は０となる。

【００８０】レーザダイオード１の電流−光出力特性が
若干劣化した場合、検出電流ＩPDが減少して「ＩPD／２
＜Ｉ５」状態に短期的に変化するが、上記出力増加制御
が働き、出力電流ＩOUT の減少による駆動電流ＩLDの増
加により、レーザダイオード１の光強度は一定に保たれ
る。上記出力増加制御は、出力電流ＩOUT が０になり、
駆動電流ＩLDが基準電流Ｉ４になるまで作用する。

【００８１】レーザダイオード１の電流−光出力特性が
異常に劣化した場合、出力電流ＩOUT が０になっても、
「ＩPD／２＜Ｉ５」状態から変化することができず、Ａ
ＰＣ回路２０による上記出力増加制御が働かなくなる。

【００８２】この場合、電流増幅回路３は完全にオフ
し、「ＩPD／２＜Ｉ５」状態で固定されてしまう。この
時、ＮＰＮバイポーラトランジスタ６が飽和し、検出電
流ＩPDの減少分を補うべく、電流量（Ｉ５−ＩPD／２）
のベース電流ＩB がエミッタに流れ込み、下式が成立す
る。

【００８３】ＩPD／２＋ＩB ＝Ｉ５…(VII) その結果、ＩPD／２は基準電流Ｉ５を下回った状態で安
定状態となるため、比較器１１の出力電圧Ｖ１１は、Ｖ１１＝α・（Ｒ９・ＩPD／２−Ｒ１０・Ｉ８）＝α・Ｒ９（ＩPD／２−Ｉ８）＜０となる。

【００８４】このように、第２の実施例の光劣化検出回
路は、第１の実施例同様、検出電流ＩPDが流れる抵抗９
の一端の電圧Ｖ９と、基準電流Ｉ８が流れる抵抗１０の
一端の電圧Ｖ１０との比較結果に基づき決定される比較
器１１の出力電圧Ｖ１１が０か負であるかを検出するこ
とにより、レーザダイオード１に光劣化が生じたか否か
を検証することができる。

【００８５】さらに、第１の実施例同様、出力電圧Ｖ１
１の誤差は抵抗９及び抵抗１０の抵抗比Ｒ９／Ｒ１０の
誤差に応じて生じるため、個々の抵抗値に比較的大きな
誤差が生じても、抵抗比の誤差としては無視できるレベ
ルの誤差に抑えることができる。

【００８６】その結果、第２の実施例の光劣化検出回路
は、オフセット調整を行うことなく正確に発光素子の電
流−光出力特性の劣化を検出することができる。

【００８７】加えて、第１の実施例の光劣化検出回路
（図１）の構成では、レーザダイオード１に光劣化が生
じた場合、検出電流ＩPDの電流量変化に伴い抵抗９の一
端側の電位が変化することによりフォトダイオード２の
アノード・カソード間電圧が変化するという不具合が生
じるが、第２の実施例の光劣化検出回路（図８）の構成
では、検出電流ＩPDの電流量変化に関わらず、ＰＮＰバ
イポーラトランジスタ１６のベース・エミッタ間電圧は
一定に保たれるため、フォトダイオード２のアノード・
カソード間電圧を一定に保つことができる効果を奏す
る。

【００８８】＜＜第３の実施例＞＞図９はこの発明の第
３の実施例である光劣化検出回路の構成を示す模式図で
ある。

【００８９】同図に示すように、発光素子であるレーザ
ダイオード１のアノードが電源１３に接続され、受光素
子であるフォトダイオード２のカソードが電源１３に接
続される。レーザダイオード１のカソードは基準電流発
生手段２１を介して接地端子１５に接続されるととも
に、電流増幅回路３の出力に接続される。また、フォト
ダイオード２のアノードが基準電流発生手段２２及び検
出電流供給手段２３に接続される。基準電流発生手段２
１及び基準電流発生手段２２は所定の基準電流を供給す
る手段であり、検出電流供給手段２３は検出電流ＩPDに
基づく電流量の検出電流Ｉ２３を供給する手段である。

【００９０】また、２４は、基準電流Ｉ２４を供給する
基準電流発生手段であり、この基準電流Ｉ２４と検出電
流Ｉ２３とを電流比較手段２５が受け、電流比較手段２
５は、検出電流Ｉ２３と基準電流Ｉ２４との比較結果に
基づき判定信号Ｓ２５を出力端子１２から出力する。

【００９１】検出電流供給手段２３の検出電流Ｉ２３と
基準電流発生手段２４の基準電流Ｉ２４とは、レーザダ
イオード１の正常時においてＩ２３＞Ｉ２４となり、レ
ーザダイオード１が光劣化し、電流−光出力特性が悪化
して不良レベルに達すると、Ｉ２３＜Ｉ２４となるよう
にそれぞれ設定される。

【００９２】上記したレーザダイオード１、フォトダイ
オード２、電流増幅回路３、基準電流発生手段２１及び
基準電流発生手段２２からＡＰＣ回路２０が構成され
る。

【００９３】このような構成において、ＡＰＣ回路２０
の制御下で、第１及び第２の実施例同様、レーザダイオ
ード１の出力増加制御及び出力減少制御が行われる。

【００９４】レーザダイオード１が正常な場合、検出電
流Ｉ２３と基準電流Ｉ２４との関係はＩ２３＞Ｉ２４と
なるため、電流比較手段２５は、正常状態を指示する判
定信号Ｓ２５を出力端子１２から出力する。

【００９５】一方、レーザダイオード１の電流−光出力
特性が異常に劣化した場合、検出電流Ｉ２３と基準電流
Ｉ２４との関係はＩ２３＜Ｉ２４となるため、電流比較
手段２５は、異常状態を指示する判定信号Ｓ２５を出力
端子１２から出力する。

【００９６】このように、第３の実施例の光劣化検出回
路は、検出電流ＩPDに基づく検出電流Ｉ２３と基準電流
Ｉ２４との電流比較により、レーザダイオード１に光劣
化が生じたか否かを検証することができる。

【００９７】この検証には、抵抗が全く用いずに行うこ
とができ、抵抗値及び抵抗比の誤差の影響を全く受けな
いため、オフセット調整を行うことなく、第１及び第２
の実施例以上に正確に発光素子の電流−光出力特性の劣
化を検出することができる。

【００９８】図１０は、図９で示した第３の実施例の光
劣化検出回路の具体的構成を示す回路図である。同図に
示すように、基準電流発生手段２１は基準電流Ｉ４を流
す基準電流源４で構成され、基準電流発生手段２２は基
準電流Ｉ５を流す基準電流源５、ＮＰＮバイポーラトラ
ンジスタ６及び基準電圧源７で構成され、検出電流供給
手段２３は、カレントミラー回路を構成するＰＮＰバイ
ポーラトランジスタ１６及びＰＮＰバイポーラトランジ
スタ１７で構成され、基準電流発生手段２４は基準電流
Ｉ８（図９の基準電流Ｉ２４に相当）を供給する基準電
流源８で構成される。なお、これら個々の構成及び動作
については第２の実施例の光劣化検出回路と同様である
ため、説明を省略する。ただし、ＰＮＰバイポーラトラ
ンジスタ１６及びＰＮＰバイポーラトランジスタ１７の
トランジスタサイズは同一に設定される。したがって、
ＰＮＰバイポーラトランジスタ１７のコレクタからＩPD
／２（図９の検出電流Ｉ２３に相当）の電流が流れる。

【００９９】電流比較手段２５は、カレントミラー回路
を構成するＰＮＰバイポーラトランジスタ５７及びＰＮ
Ｐバイポーラトランジスタ５８からなり、ベース・コレ
クタ共通のトランジスタ５７のコレクタがＰＮＰバイポ
ーラトランジスタ１７のコレクタに接続され、トランジ
スタ５８のコレクタが基準電流源８及び出力端子１２に
接続され、トランジスタ５７及びトランジスタ５８のエ
ミッタが共通に接地端子１５に接続される。また、トラ
ンジスタ５７及びトランジスタ５８のトランジスタサイ
ズは同一に設定される。

【０１００】そして、ＰＮＰバイポーラトランジスタ１
７のコレクタ電流ＩPD／２と基準電流Ｉ８とは、レーザ
ダイオード１の正常時においてＩPD／２＞Ｉ８となり、
レーザダイオード１の光劣化し、電流−光出力特性が悪
化して不良レベルに達すると、ＩPD／２＜Ｉ８となるよ
うにそれぞれ設定される。

【０１０１】このような構成において、ＡＰＣ回路２０
の制御下で、第１及び第２の実施例同様、レーザダイオ
ード１の出力増加制御及び出力減少制御が行われる。

【０１０２】レーザダイオード１が正常な場合、ＩPD／
２＞Ｉ８となるため、出力端子１２からトランジスタ５
８を介して接地端子１５に電流量（ＩPD／２−Ｉ８）の
電流が流れることにより、出力端子１２から正常状態を
指示するＬレベル（接地レベル）の判定信号Ｓ２５が出
力される。

【０１０３】一方、レーザダイオード１の電流−光出力
特性が異常に劣化した場合、ＩPD／２＜Ｉ８となるた
め、電源１３に接続された基準電流源８から出力端子１
２にかけて電流量（Ｉ８−ＩPD／２）の電流が流れるこ
とにより、出力端子１２から異常状態を指示するＨレベ
ル（電源１３の電圧）の判定信号Ｓ２５が出力される。

【０１０４】＜＜第４の実施例＞＞図１１はこの発明の
第４の実施例である光劣化検出回路の構成を示す回路図
である。同図に示すように、発光素子であるレーザダイ
オード１のアノードが電源１３に接続され、受光素子で
あるフォトダイオード２のカソードが電源１３に接続さ
れる。レーザダイオード１のカソードは基準電流源４を
介して接地端子１５に接続されるとともに、電流増幅回
路３の出力に接続される。

【０１０５】また、ベース・コレクタ共通のＰＮＰバイ
ポーラトランジスタ２６とＰＮＰバイポーラトランジス
タ２７とによりカレントミラー回路が構成され、ＰＮＰ
バイポーラトランジスタ２６及びＰＮＰバイポーラトラ
ンジスタ２７のエミッタが共通に基準電圧源１８に接続
される。ＰＮＰバイポーラトランジスタ２７のコレクタ
が抵抗９の一端に接続される。

【０１０６】そして、基準電流源８が基準電圧源１８と
比較器１１の一方入力間に介挿される。比較器１１の一
方入力は抵抗１０の一端に接続され、他方入力は抵抗９
の一端に接続される。また、抵抗９及び抵抗１０の他端
は共通に接地端子１５に接続される。

【０１０７】比較器１１は、抵抗１０の一端より得られ
る比較電圧Ｖ１０と抵抗９の一端より得られる比較電圧
Ｖ９とを比較し、その比較結果に基づき出力電圧Ｖ１１
を出力端子１２に出力する。

【０１０８】電流増幅回路３の入力はフォトダイオード
２のアノード及びＮＰＮバイポーラトランジスタ６のコ
レクタに接続される。ＮＰＮバイポーラトランジスタ６
のエミッタは基準電流源５を介して接地端子１５に接続
されるとともに、ベースはＰＮＰバイポーラトランジス
タ２６のコレクタに接続される。

【０１０９】上記したレーザダイオード１、フォトダイ
オード２、電流増幅回路３、基準電流源４、基準電流源
５及びＮＰＮバイポーラトランジスタ６からＡＰＣ回路
２０が構成される。

【０１１０】また、基準電流源８から供給する基準電流
Ｉ８は、０に近い微小レベルに設定される。

【０１１１】＜定電圧回路＞図１２は、図１１で示した
基準電圧源１８の内部構成を示す回路図である。同図に
示すように、バンドギャップ回路３０の出力電圧Ｖ３０
が抵抗５９を介してオペアンプ６０の正入力に付与され
る。バンドギャップ回路３０の接地レベル出力ＧＮＤが
抵抗６１及び６２を介してオペアンプ６０の負入力に付
与され、オペアンプ６０の出力が抵抗６３を介して負入
力に帰還するとともに、抵抗６４を介して抵抗６１に接
続される。

【０１１２】バンドギャップ回路３０は、定電流源７
１、抵抗７２〜７４、ＮＰＮバイポーラトランジスタ７
５，７６及びダイオード７７から構成される。すなわ
ち、電源１３，接地間に、定電流源７１、抵抗７２及び
ダイオード７７が介挿され、定電流源７１，抵抗７２間
のノードＮ１に抵抗７４の一端、トランジスタ７６のコ
レクタが接続され、抵抗７２，ダイオード７７のアノー
ド間のノードＮ２にトランジスタ７５のベースが接続さ
れ、ダイオード７７のカソード側のノードＮ３に抵抗７
３の一端が接続される。トランジスタ７５のコレクタは
抵抗７４の他端に接続され、エミッタが抵抗７３の他端
に接続される。また、トランジスタ７６のベースが抵抗
７４の他端に接続される。

【０１１３】そして、ノードＮ１より得られる電圧がバ
ンドギャップ回路３０の出力電圧Ｖ３０となる。この出
力電圧Ｖ３０は、抵抗７２〜７４の抵抗値をＲ１〜Ｒ
３，ダイオード７７の閾値電圧をＶＴ、抵抗７２を流れ
る電流をＩ１、抵抗７３を流れる電流をＩ２、トランジ
スタ７６のベース・エミッタ間電圧をＶBEとすると、次
の(IX)式で決定する。

【０１１４】Ｖ３０＝（Ｒ３／Ｒ２）・ＶＴ・ｌｎ（Ｉ
１／Ｉ２）＋ＶBE…(IX) 例えば、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３＝１：１：１０に設定する
と、出力電圧Ｖ３０は１．２Ｖcc（電源１３の電圧）と
なる。

【０１１５】上記構成の基準電圧源１８はバンドギャッ
プ回路３０の出力電圧Ｖ３０を正入力とするオペアンプ
６０に負帰還をかけることにより、オペアンプ６０の出
力として、安定した電圧ＶＯＵＴを出力することができ
る。

【０１１６】＜動作＞このような構成において、第４の
実施例の光劣化検出回路は、ＡＰＣ回路２０の制御下
で、第１及び第２の実施例同様の原理で、検出電流ＩPD
が基準電流Ｉ５に等しくなるように、出力増加制御及び
出力減少制御が行われる。

【０１１７】第４の実施例の光劣化検出回路において、
抵抗９の抵抗値をＲ９、抵抗１０の抵抗値をＲ１０と
し、ＮＰＮバイポーラトランジスタ６のベース電流をＩ
B とし、比較器１１の増幅率をα（理想的には∞）にす
ると、比較器１１の出力電圧Ｖ１１は次の(VIII)式で決
定する。

【０１１８】Ｖ１１＝α・（Ｒ９・ＩB −Ｒ１０・Ｉ８）…(VIII) レーザダイオード１が正常な場合、ＡＰＣ回路２０の制
御下でＩPD＝Ｉ５が保たれ、その結果、ＮＰＮバイポー
ラトランジスタ６のベース電流ＩB は０となるため、(V
III)式より、比較器１１の出力電圧Ｖ１１はレーザダイ
オード１の正常状態を指示するＬレベルとなる。

【０１１９】レーザダイオード１の電流−光出力特性が
異常に劣化した場合、ＡＰＣ回路２０の制御が作用しな
くなり、ＩPD＜Ｉ５で安定してしまうため、微小な基準
電流Ｉ８を上回る電流量（Ｉ５−ＩPD）のベース電流Ｉ
B が流れる。

【０１２０】その結果、(VIII)式より、比較器１１の出
力電圧Ｖ１１はレーザダイオード１の異常状態を指示す
るＨレベルとなる。

【０１２１】このように、第４の実施例の光劣化検出回
路は、ベース電流ＩB が流れる抵抗９の一端の電圧と、
基準電流Ｉ８が流れる抵抗１０の一端の電圧との比較結
果に基づき決定される比較器１１の出力電圧Ｖ１１がＨ
レベルかＬレベルであるかを検出することにより、レー
ザダイオード１に光劣化が生じたか否かを検証すること
ができる。

【０１２２】さらに、第１及び第２の実施例同様、出力
電圧Ｖ１１の誤差は抵抗９及び抵抗１０の抵抗比Ｒ９／
Ｒ１０の誤差に応じて生じるため、個々の抵抗値に比較
的大きな誤差が生じても、抵抗比の誤差としては無視で
きるレベルの誤差に抑えることができる。

【０１２３】その結果、第４の実施例の光劣化検出回路
は、オフセット調整を行うことなく正確に発光素子の電
流−光出力特性の劣化を検出することができる。

【０１２４】加えて、第４の実施例の光劣化検出回路の
構成では、検出電流ＩPDの電流量変化に関わらず、フォ
トダイオード２のアノード・カソード間電圧を一定に保
つことができる効果を奏する。

【０１２５】さらに、第１及び第２の実施例の光劣化検
出回路は、レーザダイオード１及びフォトダイオード２
の特性に合わせて基準電流Ｉ５及び基準電流Ｉ８を正確
に調整する必要があったが、第４の実施例の光劣化検出
回路で用いる基準電流Ｉ８は、ベース電流ＩB の有無の
検出用の電流であるため、単に０に近い微小なレベルに
設定しておけばよく正確性は要求されず、レーザダイオ
ード１、フォトダイオード２等の種類の相違によっても
変更する必要がないという効果がある。以下、上記効果
について詳述する。

【０１２６】表１は、フォトダイオード（ＰＤ）２の種
類の違いに基づく、基準電流Ｉ５及び基準電流Ｉ８の設
定値を示す表である。

【０１２７】

【表１】

【０１２８】表１において、第１の種類のフォトダイオ
ードＰＤ１が、レーザダイオード１の正常状態時に流れ
る検出電流ＩPDをＩＰＤ１とし、第２の種類のフォトダ
イオードＰＤ２が、レーザダイオード１の正常状態時に
流れる検出電流ＩPDをＩＰＤ２とする。なお、ここでい
うフォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２はフォトダイオー
ド２に相当する。

【０１２９】第１の実施例の構成では、フォトダイオー
ドの種類ごとにレーザダイオード１及びフォトダイオー
ド２が正常な場合の検出電流ＩPD（ＩＰＤ１，ＩＰＤ
２）の２倍の電流量に劣化許容微小電流ΔＩＰＤを加え
た電流値に基準電流Ｉ５を設定し、レーザダイオード１
及びフォトダイオード２が正常な場合の検出電流ＩPDに
劣化許容微小電流ΔＩＰＤを加えた電流値に基準電流Ｉ
８設定する必要があった。

【０１３０】また、第２の実施例の構成では、フォトダ
イオードの種類ごとにレーザダイオード１及びフォトダ
イオード２が正常な場合の検出電流ＩPD（ＩＰＤ１，Ｉ
ＰＤ２）の半分の電流値に基準電流Ｉ５を設定し、レー
ザダイオード１及びフォトダイオード２が正常な場合の
検出電流ＩPDに劣化許容微小電流ΔＩＰＤを加えた電流
値に基準電流Ｉ８を設定する必要があった。

【０１３１】一方、第４の実施例の構成では、フォトダ
イオードの種類ごとにレーザダイオード１及びフォトダ
イオード２が正常な場合の検出電流ＩPD（ＩＰＤ１，Ｉ
ＰＤ２）に基準電流Ｉ５を設定する必要性はあるが、基
準電流Ｉ８については、フォトダイオードの種類に関係
なく、ゼロ近傍の微小レベルの劣化許容微小電流ΔＩＰ
Ｄに設定すれば済む。

【０１３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明における
請求項１記載の光劣化検出回路は、検出電流が一端から
他端にかけて流れるように設けられた第１の抵抗と、所
定の基準電流が一端から他端にかけて流れるように設け
られた第２の抵抗と、第１の抵抗を検出電流が流れるこ
とにより生じる第１の電圧降下量と第２の抵抗を所定の
基準電流が流れることにより生じる第２の電圧降下量と
を比較して、比較結果に基づき出力信号を出力する電圧
比較手段と備えている。

【０１３３】したがって、発光手段が正常状態である場
合と光劣化状態である場合とで、上記第１の電圧降下量
と上記第２の電圧降下量との大小関係が異なるように、
上記基準電流、上記第１及び第２の抵抗の抵抗値を設定
することにより、電圧比較手段の出力信号から発光手段
の光劣化状態を検出することができる。

【０１３４】この電圧比較手段の出力信号による光劣化
状態の検出精度は、第１及び第２の抵抗の抵抗比により
生ずる誤差に比例して悪化するが、第１及び第２の抵抗
それぞれの抵抗値に比較的大きな誤差が生じても、第１
及び第２の抵抗を同一製造工程すれば第１及び第２の抵
抗の抵抗比に生じる誤差は無視できるレベルに抑えるこ
とができるため、オフセット調整を行うことなく正確に
発光手段の電流−光出力特性の劣化を検出することがで
きる。

【０１３５】この発明における請求項２記載の光劣化検
出回路の電流比較手段は、検出電流と所定の基準電流と
の電流量を比較して、その比較結果に基づき出力信号を
出力する。

【０１３６】したがって、発光手段が正常状態である場
合と光劣化状態である場合とで、検出電流との大小関係
が異なるように、所定の基準電流の電流値を設定するこ
とにより、電流比較手段の出力信号から発光手段の光劣
化状態を検出することができる。

【０１３７】しかも、電流比較手段により、抵抗を用い
ることなく発光手段の光劣化状態を検出することができ
るため、オフセット調整を行うことなくより正確に発光
手段の電流−光出力特性の劣化を検出することができ
る。

【０１３８】この発明における請求項３記載の光劣化検
出回路は、一方電極に第１の検出電流を受け、他方電極
が基準電流供給手段が接続され、第１の基準電流より第
１の検出電流が小さい場合のみ、制御電極から他方電極
にかけて制御電流を供給するトランジスタと、制御電流
に基づく第２の検出電流が一端から他端にかけて流れる
ように設けられた第１の抵抗と、第２の基準電流が一端
から他端にかけて流れるように設けられた第２の抵抗
と、第１の抵抗を第２の検出電流が流れることにより生
じる第１の電圧降下量と第２の抵抗を第２の基準電流が
流れることにより生じる第２の電圧降下量とを比較し
て、比較結果に基づき出力信号を出力する電圧比較手段
とを備えている。

【０１３９】したがって、発光手段が正常状態である場
合と光劣化状態である場合とで、上記第１の電圧降下量
と上記第２の電圧降下量との大小関係が異なるように、
上記第２の基準電流の電流量、上記第１及び第２の抵抗
の抵抗値を設定することにより、電圧比較手段の出力信
号から発光手段の光劣化状態を検出することができる。

【０１４０】この電圧比較手段の出力信号による光劣化
状態の検出精度は、第１及び第２の抵抗の抵抗比により
生ずる誤差に比例して悪化するが、第１及び第２の抵抗
それぞれの抵抗値に比較的大きな誤差が生じても、第１
及び第２の抵抗を同一製造工程すれば第１及び第２の抵
抗の抵抗比に生じる誤差は無視できるレベルに抑えるこ
とができるため、オフセット調整を行うことなく正確に
発光手段の電流−光出力特性の劣化を検出することがで
きる。

【０１４１】加えて、第２の基準電流は、制御電流の有
無を検出するための比較用の電流であるため、第２の基
準電流の電流量はゼロレベル近傍の微小レベルであれば
よく、さほどの精度は要求されず、さらに発光手段、光
電変換手段の種類の相違によっても変化させる必要がな
いという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例である光劣化検出回路
の構成を示す回路図である。

【図２】図１の電流増幅回路の内部構成を示す回路図で
ある。

【図３】図１の基準電流源（その１）の内部構成を示す
回路図である。

【図４】図１の基準電流源（その２）の構成を示す回路
図である。

【図５】図１の基準電流源（その３）の内部構成を示す
回路図である。

【図６】Ｅｒ光ファイバ増幅器の構成を示す説明図であ
る。

【図７】Ｅｒ光ファイバ増幅器の構成を示す説明図であ
る。

【図８】この発明の第２の実施例である光劣化検出回路
の構成を示す回路図である。

【図９】この発明の第３の実施例である光劣化検出回路
の構成を示す模式図である。

【図１０】この発明の第３の実施例である光劣化検出回
路の具体的構成を示す回路図である。

【図１１】この発明の第４の実施例である光劣化検出回
路の構成を示す回路図である。

【図１２】図１１の基準電圧源の内部構成を示す回路図
である。

【図１３】従来の光劣化検出回路の構成を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

１レーザダイオード２フォトダイオード３電流増幅回路４基準電流源５基準電流源６ＮＰＮバイポーラトランジスタ７基準電圧源８基準電流源９抵抗１０抵抗１１比較器１２出力端子１３電源１５接地端子１６ＰＮＰバイポーラトランジスタ１７ＰＮＰバイポーラトランジスタ２５電流比較手段２６ＰＮＰバイポーラトランジスタ２７ＰＮＰバイポーラトランジスタ２０ＡＰＣ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｓ 3/096

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光手段の電流−光出力特性が劣化した
光劣化状態を検出する光劣化検出回路であって、前記発光手段からの光を受光し、その受光強度に基づく
検出電流を供給する光電変換手段と、所定の基準電流を供給する基準電流供給手段と、前記検出電流が一端から他端にかけて流れるように設け
られた第１の抵抗と、前記所定の基準電流が一端から他端にかけて流れるよう
に設けられた第２の抵抗と、前記第１の抵抗を前記検出電流が流れることにより生じ
る第１の電圧降下量と前記第２の抵抗を前記所定の基準
電流が流れることにより生じる第２の電圧降下量とを比
較して、比較結果に基づき出力信号を出力する電圧比較
手段とを備えた光劣化検出回路。
【請求項２】発光手段の電流−光出力特性が劣化した
光劣化状態を検出する光劣化検出回路であって、前記発光手段からの光を受光し、その受光強度に基づく
検出電流を供給する光電変換手段と、所定の基準電流を供給する基準電流供給手段と、前記検出電流と前記所定の基準電流との電流量を比較し
て、その比較結果に基づき出力信号を出力する電流比較
手段とを備えた光劣化検出回路。
【請求項３】発光手段の電流−光出力特性が劣化した
光劣化状態を検出する光劣化検出回路であって、前記発光手段からの光を受光し、その受光強度に基づく
第１の検出電流を供給する光電変換手段と、前記発光手段が正常状態である場合に想定される前記第
１の検出電流の電流量を有する第１の基準電流を供給す
る第１の基準電流供給手段と、第２の基準電流を供給する第２の基準電流供給手段と、一方電極に前記第１の検出電流を受け、他方電極が前記
第１の基準電流供給手段に接続され、前記第１の基準電
流より前記第１の検出電流が小さい場合のみ、飽和状態
となり制御電極から前記他方電極にかけて制御電流を供
給するトランジスタと、前記制御電流の電流量に基づく電流量の第２の検出電流
を供給する検出電流供給手段と、前記第２の検出電流が一端から他端にかけて流れるよう
に設けられた第１の抵抗と、前記第２の基準電流が一端から他端にかけて流れるよう
に設けられた第２の抵抗と、前記第１の抵抗を前記第２の検出電流が流れることによ
り生じる第１の電圧降下量と前記第２の抵抗を前記第２
の基準電流が流れることにより生じる第２の電圧降下量
とを比較して、比較結果に基づき出力信号を出力する電
圧比較手段とを備えた光劣化検出回路。