JPH071808Y2 - 半導体レーザ駆動装置 - Google Patents
半導体レーザ駆動装置Info
- Publication number
- JPH071808Y2 JPH071808Y2 JP1987199135U JP19913587U JPH071808Y2 JP H071808 Y2 JPH071808 Y2 JP H071808Y2 JP 1987199135 U JP1987199135 U JP 1987199135U JP 19913587 U JP19913587 U JP 19913587U JP H071808 Y2 JPH071808 Y2 JP H071808Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- transistor
- laser diode
- receiving element
- laser
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Description
【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この考案は、同一パッケージ内に半導体レーザチップと
モニタ用の受光素子とが内蔵された半導体レーザを駆動
するための半導体レーザ駆動装置に関連し、殊にこの考
案は、前記受光素子の受光信号に基づき半導体レーザの
光出力を安定化するための回路を含むパルス駆動用の半
導体レーザ駆動装置に関する。
モニタ用の受光素子とが内蔵された半導体レーザを駆動
するための半導体レーザ駆動装置に関連し、殊にこの考
案は、前記受光素子の受光信号に基づき半導体レーザの
光出力を安定化するための回路を含むパルス駆動用の半
導体レーザ駆動装置に関する。
＜従来の技術＞ 従来のこの種半導体レーザ駆動装置は、第４図に示す如
く、レーザダイオードLDと、このレーザダイオードLDと
同一パッケージ４に内蔵されたモニタ用のフォトダイオ
ードPDと、このフォトダイオードPDの光電流を２個のト
ランジスタ1,2で増幅してレーザダイオードLDの駆動電
流を制御するトランジスタ制御部３とを具備するもので
あって、このトランジスタ制御部３には、２個のバイア
ス抵抗R1,R2,レーザダイオードLDの出力光量調整用のボ
リューム抵抗VRなどの回路素子が適宜設けてある。
く、レーザダイオードLDと、このレーザダイオードLDと
同一パッケージ４に内蔵されたモニタ用のフォトダイオ
ードPDと、このフォトダイオードPDの光電流を２個のト
ランジスタ1,2で増幅してレーザダイオードLDの駆動電
流を制御するトランジスタ制御部３とを具備するもので
あって、このトランジスタ制御部３には、２個のバイア
ス抵抗R1,R2,レーザダイオードLDの出力光量調整用のボ
リューム抵抗VRなどの回路素子が適宜設けてある。
同図の装置例において、電源電圧VCCとして第３図
（１）に示すようなパルス電圧が与えられると、このパ
ルスの立ち上がりでPNP型のトランジスタ２がオン状態
となり、レーザダイオードLDに駆動電流が流れて光出力
を発生する。この光出力がフォトダイオードPDでモニタ
されると、光電流ILが発生し、IL×(R1+VR)の値がNPN型
のトランジスタ１のベース−エミッタ間電圧VBEを越え
るとき、トランジスタ１がオン状態となる。これにより
バイアス抵抗R2に電流が流れて、トランジスタ２のベー
ス電位を上昇させ、トランジスタ２がカットオフするこ
とで、レーザダイオードLDの駆動電流は減少する。従っ
てこの装置例のレーザダイオードLDは、定常状態におい
ては、IL×(R1+VR)≒VCC-VF（ただしVFはレーザダイオ
ードLDの順方向電圧降下である）となる光出力に固定さ
れることになる。
（１）に示すようなパルス電圧が与えられると、このパ
ルスの立ち上がりでPNP型のトランジスタ２がオン状態
となり、レーザダイオードLDに駆動電流が流れて光出力
を発生する。この光出力がフォトダイオードPDでモニタ
されると、光電流ILが発生し、IL×(R1+VR)の値がNPN型
のトランジスタ１のベース−エミッタ間電圧VBEを越え
るとき、トランジスタ１がオン状態となる。これにより
バイアス抵抗R2に電流が流れて、トランジスタ２のベー
ス電位を上昇させ、トランジスタ２がカットオフするこ
とで、レーザダイオードLDの駆動電流は減少する。従っ
てこの装置例のレーザダイオードLDは、定常状態におい
ては、IL×(R1+VR)≒VCC-VF（ただしVFはレーザダイオ
ードLDの順方向電圧降下である）となる光出力に固定さ
れることになる。
＜考案が解決しようとする問題点＞ しかしながら上記の装置例では、トランジスタ２がオン
状態となった後にトランジスタ１がオン状態となって、
トランジスタ２のベース電位を上昇させるまでのごくわ
ずかな時間にトランジスタ２は飽和状態となり、ベース
電位が上がってもすぐにはカットオフできなくなる。そ
の結果、レーザダイオードLDの駆動電流波形は第３図
（２）に示す如く、オーバシュート部４を含む波形とな
り、このオーバシュート部４によりレーザダイオードLD
に一瞬過大電流が流れてその劣化を早め、レーザダイオ
ードLDの寿命を短いものとするなどの問題がある。
状態となった後にトランジスタ１がオン状態となって、
トランジスタ２のベース電位を上昇させるまでのごくわ
ずかな時間にトランジスタ２は飽和状態となり、ベース
電位が上がってもすぐにはカットオフできなくなる。そ
の結果、レーザダイオードLDの駆動電流波形は第３図
（２）に示す如く、オーバシュート部４を含む波形とな
り、このオーバシュート部４によりレーザダイオードLD
に一瞬過大電流が流れてその劣化を早め、レーザダイオ
ードLDの寿命を短いものとするなどの問題がある。
この考案は、上記問題に着目してなされたもので、半導
体レーザの駆動電流波形に前記オーバシュート部が発生
するのを阻止する回路構成となすことにより、半導体レ
ーザの長寿命化と信頼性の向上とを実現する新規な半導
体レーザ駆動装置を提供することを目的とする。
体レーザの駆動電流波形に前記オーバシュート部が発生
するのを阻止する回路構成となすことにより、半導体レ
ーザの長寿命化と信頼性の向上とを実現する新規な半導
体レーザ駆動装置を提供することを目的とする。
＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、この考案では、半導体レーザ
と、半導体レーザと同一パッケージ内に内蔵され半導体
レーザの光出力を受光してその光出力変動を検出するた
めの受光素子と、この受光素子の出力変化に応じて半導
体レーザの動作電流を制御して半導体レーザの光出力を
一定保持する制御部とを備えた半導体レーザ駆動装置に
おいて、前記制御部は、エミッタ側に半導体レーザを接
続して前記半導体レーザの動作電流を制御するPNP型の
第１のトランジスタと、前記受光素子の出力変化に応じ
た信号を前記第１のトランジスタのベースに与える第２
のトランジスタと、前記第１のトランジスタのエミッタ
と前記半導体レーザとの間に接続され前記第１のトラン
ジスタを常時能動領域で動作させる抵抗とで構成するこ
とにした。
と、半導体レーザと同一パッケージ内に内蔵され半導体
レーザの光出力を受光してその光出力変動を検出するた
めの受光素子と、この受光素子の出力変化に応じて半導
体レーザの動作電流を制御して半導体レーザの光出力を
一定保持する制御部とを備えた半導体レーザ駆動装置に
おいて、前記制御部は、エミッタ側に半導体レーザを接
続して前記半導体レーザの動作電流を制御するPNP型の
第１のトランジスタと、前記受光素子の出力変化に応じ
た信号を前記第１のトランジスタのベースに与える第２
のトランジスタと、前記第１のトランジスタのエミッタ
と前記半導体レーザとの間に接続され前記第１のトラン
ジスタを常時能動領域で動作させる抵抗とで構成するこ
とにした。
＜作用＞ 制御部において、PNP型の第１のトランジスタは常時能
動状態のリニア増幅器体として動作するもので、これに
より受光素子からの負帰還の時間遅れがなくなり、半導
体レーザの駆動電流波形の立ち上がりが早くなる。この
ため半導体レーザの駆動電流波形にオーバシュート部が
発生するのが阻止されて、半導体レーザに過大電流が流
れるのが防止され、半導体レーザが長寿命化し、また信
頼性が向上する。
動状態のリニア増幅器体として動作するもので、これに
より受光素子からの負帰還の時間遅れがなくなり、半導
体レーザの駆動電流波形の立ち上がりが早くなる。この
ため半導体レーザの駆動電流波形にオーバシュート部が
発生するのが阻止されて、半導体レーザに過大電流が流
れるのが防止され、半導体レーザが長寿命化し、また信
頼性が向上する。
＜実施例＞ 第１図は、この考案の一実施例にかかる半導体レーザ駆
動装置の回路構成例を示すものであって、レーザダイオ
ードLDと、このレーザダイオードLDと同一パッケージ４
内に内蔵されたフォトダイオードPDと、このフォトダイ
オードPDの光電流を電源増幅率hFEの大きな（約400倍程
度）NPN型のトランジスタ１およびPNP型のトランジスタ
２で増幅してレーザダイオードLDの駆動電流を制御する
トランジスタ制御部３とから構成されている。前記フォ
トダイオードPDは、レーザダイオードLDの光出力の一部
を受光してその光出力変動を検出するためのものであっ
て、そのアノード側に前記トランジスタ制御部３を構成
する一方のトランジスタ１のベースが接続されている。
このトランジスタ１のエミッタには、トランジスタ制御
部３を構成する他方のトランジスタ２のベースが接続さ
れ、さらにこのトランジスタ２のエミッタには、エミッ
タ抵抗REを介してレーザダイオードLDのカソードが接続
してある。前記エミッタ抵抗REはトランジスタ２を非飽
和状態に維持して、常時能動領域で動作させるためのも
のである。
動装置の回路構成例を示すものであって、レーザダイオ
ードLDと、このレーザダイオードLDと同一パッケージ４
内に内蔵されたフォトダイオードPDと、このフォトダイ
オードPDの光電流を電源増幅率hFEの大きな（約400倍程
度）NPN型のトランジスタ１およびPNP型のトランジスタ
２で増幅してレーザダイオードLDの駆動電流を制御する
トランジスタ制御部３とから構成されている。前記フォ
トダイオードPDは、レーザダイオードLDの光出力の一部
を受光してその光出力変動を検出するためのものであっ
て、そのアノード側に前記トランジスタ制御部３を構成
する一方のトランジスタ１のベースが接続されている。
このトランジスタ１のエミッタには、トランジスタ制御
部３を構成する他方のトランジスタ２のベースが接続さ
れ、さらにこのトランジスタ２のエミッタには、エミッ
タ抵抗REを介してレーザダイオードLDのカソードが接続
してある。前記エミッタ抵抗REはトランジスタ２を非飽
和状態に維持して、常時能動領域で動作させるためのも
のである。
なお図中、R1,R2はバイアス抵抗であり、またVRはレー
ザダイオードLDの出力光量調整用のボリューム抵抗であ
る。さらにVCCは電源電圧、GNDはアースを示し、電源電
圧VCCとして第３図（１）に示すような、パルス電圧波
形が与えられる。
ザダイオードLDの出力光量調整用のボリューム抵抗であ
る。さらにVCCは電源電圧、GNDはアースを示し、電源電
圧VCCとして第３図（１）に示すような、パルス電圧波
形が与えられる。
なお上記実施例において、エミッタ抵抗REの挿入位置は
レーザダイオードLDとトランジスタ２との間に限らず、
例えば電源電圧VCCとレーザダイオードLDとの間であっ
てもよい。またレーザダイオードLDとフォトダイオード
PDとの接続方法が異なる第２図に示すような実施例であ
っても、トランジスタ２のエミッタ側にエミッタ抵抗RE
を接続することは勿論である。
レーザダイオードLDとトランジスタ２との間に限らず、
例えば電源電圧VCCとレーザダイオードLDとの間であっ
てもよい。またレーザダイオードLDとフォトダイオード
PDとの接続方法が異なる第２図に示すような実施例であ
っても、トランジスタ２のエミッタ側にエミッタ抵抗RE
を接続することは勿論である。
つぎに第１図の装置例をバルス駆動するときの動作を説
明する。
明する。
図示例において、いま電源電圧VCCとして第３図（１）
に示すパルス電圧が与えられた場合を想定すると、この
パルスの立ち上がりでトランジスタ２がオンし、レーザ
ダイオードLDに駆動電流が流れて光出力が発生する。こ
の光出力がフォトダイオードPDで受光されると、光電流
が発生してバイアス抵抗R1およびボリューム抵抗VRを流
れ、トランジスタ１をオンさせる。これによりバイアス
抵抗R2に電流が流れてトランジスタ２のベース電位を上
昇させ、トランジスタ２がカットオフすることで、レー
ザダイオードLDの駆動電流は減少する。
に示すパルス電圧が与えられた場合を想定すると、この
パルスの立ち上がりでトランジスタ２がオンし、レーザ
ダイオードLDに駆動電流が流れて光出力が発生する。こ
の光出力がフォトダイオードPDで受光されると、光電流
が発生してバイアス抵抗R1およびボリューム抵抗VRを流
れ、トランジスタ１をオンさせる。これによりバイアス
抵抗R2に電流が流れてトランジスタ２のベース電位を上
昇させ、トランジスタ２がカットオフすることで、レー
ザダイオードLDの駆動電流は減少する。
この場合にトランジスタ１がオン状態となって、トラン
ジスタ２のベース電位を上昇させるまでに時間遅れがあ
るが、エミッタ抵抗REが存在するために、トランジスタ
２はその間に飽和状態となることがなく、常に能動状態
のリニア増幅器として動作する。このためトランジスタ
２のベース電位が上がるとすぐにトランジスタ２カット
オフすることで、レーザダイオードLDの駆動電流は減少
する。その結果、レーザダイオードLDの駆動電流波形
は、第３図（３）に示す如く、立ち上がりが早く、オー
バシュート部を含まないものとなる。
ジスタ２のベース電位を上昇させるまでに時間遅れがあ
るが、エミッタ抵抗REが存在するために、トランジスタ
２はその間に飽和状態となることがなく、常に能動状態
のリニア増幅器として動作する。このためトランジスタ
２のベース電位が上がるとすぐにトランジスタ２カット
オフすることで、レーザダイオードLDの駆動電流は減少
する。その結果、レーザダイオードLDの駆動電流波形
は、第３図（３）に示す如く、立ち上がりが早く、オー
バシュート部を含まないものとなる。
つぎにレーザダイオードLDが所定の光出力状態下に設定
されている場合において、温度変化などによりレーザダ
イオードLDの光出力が低下した場合を想定すると、この
場合はフォトダイオードPDはレーザダイオードLDからの
受光量が減少してその光電流は小さくなる。これにより
トランジスタ１のベース電位が下がり、トランジスタ１
を流れる電流が減少して、トランジスタ１のエミッタ電
位が下がる。これに対しトランジスタ２は、ベース・エ
ミッタ間の電位差が大きくなるためレーザダイオードLD
に対しては駆動電流を増加させる方向に作用し、レーザ
ダイオードLDの光出力は増加せられる。
されている場合において、温度変化などによりレーザダ
イオードLDの光出力が低下した場合を想定すると、この
場合はフォトダイオードPDはレーザダイオードLDからの
受光量が減少してその光電流は小さくなる。これにより
トランジスタ１のベース電位が下がり、トランジスタ１
を流れる電流が減少して、トランジスタ１のエミッタ電
位が下がる。これに対しトランジスタ２は、ベース・エ
ミッタ間の電位差が大きくなるためレーザダイオードLD
に対しては駆動電流を増加させる方向に作用し、レーザ
ダイオードLDの光出力は増加せられる。
一方レーザダイオードLDの光出力が、温度変化などによ
り増加すると、フォトダイオードPDはレーザダイオード
LDからの受光量が増してその光電流は大きくなる。これ
によりトランジスタ１のベース電位が上がり、トランジ
スタ１を流れる電流が増加して、トランジスタ１のエミ
ッタ電位も上がる。これに対してトランジスタ２は、ベ
ース・エミッタ間の電位差が小さくなるため、レーザダ
イオードLDに対しては動作電流を減少させる方向に作用
し、レーザダイオードLDの光出力は減少せられるもので
ある。
り増加すると、フォトダイオードPDはレーザダイオード
LDからの受光量が増してその光電流は大きくなる。これ
によりトランジスタ１のベース電位が上がり、トランジ
スタ１を流れる電流が増加して、トランジスタ１のエミ
ッタ電位も上がる。これに対してトランジスタ２は、ベ
ース・エミッタ間の電位差が小さくなるため、レーザダ
イオードLDに対しては動作電流を減少させる方向に作用
し、レーザダイオードLDの光出力は減少せられるもので
ある。
＜考案の効果＞ この考案は上記の如く、半導体レーザの光出力を一定保
持するための制御部を、エミッタ側に半導体レーザを接
続して前記半導体レーザの動作電流を制御するPNP型の
第１のトランジスタと、前記受光素子の出力変化に応じ
た信号を前記第１のトランジスタのベースに与える第２
のトランジスタと、前記第１のトランジスタのエミッタ
と前記半導体レーザとの間に接続される抵抗とで構成し
て、前記抵抗により前記第１のトランジスタを常時能動
領域で動作させるようにしたから、半導体レーザの駆動
電流波形にオーバシュート部が発生するのが阻止され
て、半導体レーザに過大電流が流れるのが防止され、半
導体レーザの長寿命化と信頼性の向上とを実現するな
ど、考案目的を達成した顕著な効果を奏する。
持するための制御部を、エミッタ側に半導体レーザを接
続して前記半導体レーザの動作電流を制御するPNP型の
第１のトランジスタと、前記受光素子の出力変化に応じ
た信号を前記第１のトランジスタのベースに与える第２
のトランジスタと、前記第１のトランジスタのエミッタ
と前記半導体レーザとの間に接続される抵抗とで構成し
て、前記抵抗により前記第１のトランジスタを常時能動
領域で動作させるようにしたから、半導体レーザの駆動
電流波形にオーバシュート部が発生するのが阻止され
て、半導体レーザに過大電流が流れるのが防止され、半
導体レーザの長寿命化と信頼性の向上とを実現するな
ど、考案目的を達成した顕著な効果を奏する。
第１図はこの考案の一実施例にかかる半導体レーザ駆動
装置の回路構成例を示す電気回路図、第２図はこの考案
の他の実施例を示す電気回路図、第３図は電源電圧波形
に対するレーザダイオードの駆動電流波形の比較例を示
す説明図、第４図は従来例を示す電気回路図である。 LD……レーザダイオード PD……フォトダイオード RE……エミッタ抵抗 1,2……トランジスタ ３……トランジスタ制御部
装置の回路構成例を示す電気回路図、第２図はこの考案
の他の実施例を示す電気回路図、第３図は電源電圧波形
に対するレーザダイオードの駆動電流波形の比較例を示
す説明図、第４図は従来例を示す電気回路図である。 LD……レーザダイオード PD……フォトダイオード RE……エミッタ抵抗 1,2……トランジスタ ３……トランジスタ制御部
Claims (3)
- 【請求項１】半導体レーザと、半導体レーザと同一パッ
ケージ内に内蔵され半導体レーザの光出力を受光してそ
の光出力変動を検出するための受光素子と、この受光素
子の出力変化に応じて半導体レーザの動作電流を制御し
て半導体レーザの光出力を一定保持する制御部とを備え
た半導体レーザ駆動装置において、 前記制御部は、 エミッタ側に半導体レーザを接続して前記半導体レーザ
の動作電流を制御するPNP型の第１のトランジスタと、 前記受光素子の出力変化に応じた信号を前記第１のトラ
ンジスタのベースに与える第２のトランジスタと、 前記第１のトランジスタのエミッタと前記半導体レーザ
との間に接続され前記第１のトランジスタを常時能動領
域で動作させる抵抗とから成る半導体レーザ駆動装置。 - 【請求項２】前記半導体レーザは、レーザダイオードで
ある実用新案登録請求の範囲第１項記載の半導体レーザ
駆動装置。 - 【請求項３】前記受光素子は、フォトダイオードである
実用新案登録請求の範囲第１項記載の半導体レーザ駆動
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987199135U JPH071808Y2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 半導体レーザ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987199135U JPH071808Y2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 半導体レーザ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01104056U JPH01104056U (ja) | 1989-07-13 |
| JPH071808Y2 true JPH071808Y2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=31489604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987199135U Expired - Lifetime JPH071808Y2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 半導体レーザ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071808Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS587372U (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-18 | 沖電気工業株式会社 | 過電流保護回路付レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP1987199135U patent/JPH071808Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01104056U (ja) | 1989-07-13 |
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