JPH08204268A - Semiconductor laser driving circuit - Google Patents

Semiconductor laser driving circuit

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JPH08204268A
JPH08204268A JP980195A JP980195A JPH08204268A JP H08204268 A JPH08204268 A JP H08204268A JP 980195 A JP980195 A JP 980195A JP 980195 A JP980195 A JP 980195A JP H08204268 A JPH08204268 A JP H08204268A
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JP
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current
bias current
semiconductor laser
drive
amplitude
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JP980195A
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Japanese (ja)
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Kenichi Uyama
健一 宇山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE: To always monitor the deterioration of a semiconductor laser by making a bias current follow the change of the threshold of the laser even in such a state that the light output of the laser is forcibly interrupted or no signal is outputted from the laser. CONSTITUTION: Even when a laser diode 1 receives a light output forcedly interrupting state (stand-by state) command, a bias current control section 51 makes a bias current IB follow the change of the threshold of the diode 1 by increasing the bias current IB by supplying the control signal corresponding to the amplitude a decrement in a low-frequency modulated component into a bias current source 21. Since the current IB can be made to follow the threshold change of the diode 1 by using the method which does not rely on the pulse current IP corresponding to a data signal in such a way, the rise of the threshold which is the deterioration indicator of the diode 1 can be monitored always by watching the current IB even in such a state that the light output of the diode 1 is forcedly interrupted (stand-by state) or the diode 1 does not output any signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光信号送信用の半導
体レーザをデータ信号に応じて発光駆動する半導体レー
ザ駆動回路に係り、特に半導体レーザの劣化状態を監視
する機能強化技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser drive circuit for driving a semiconductor laser for transmitting an optical signal in accordance with a data signal to emit light, and more particularly to a technology for enhancing a function of monitoring a deterioration state of the semiconductor laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体レーザ駆動回路は、基本的
に図3に示すように構成されている。図3において、1
は半導体レーザとして代表されるレーザダイオードであ
る。このレーザダイオード1は駆動電流生成部2からの
駆動電流ID によって駆動される。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor laser drive circuit is basically constructed as shown in FIG. In FIG. 3, 1
Is a laser diode represented by a semiconductor laser. The laser diode 1 is driven by the drive current ID from the drive current generator 2.

【0003】ここで、レーザダイオード1は、図4
(a)に示すような駆動電流対光強度特性を有してお
り、駆動電流が閾値Ith以上でなければ線形特性が得ら
れない。そこで、駆動電流生成部2では、図4(b)に
示すように、閾値Ith程度のバイアス電流IB と入力デ
ータ信号Dinに対応するパルス電流IP を生成し、両電
流IB ,IP を合成してレーザダイオード1の駆動電流
ID を生成するようにしている。これにより、レーザダ
イオード1の出力光強度は、図4(c)に示すように、
データ信号に対応して所定レベル以上の振幅で変化する
ようになる。
Here, the laser diode 1 is shown in FIG.
It has a drive current vs. light intensity characteristic as shown in (a), and a linear characteristic cannot be obtained unless the drive current is equal to or more than the threshold value Ith. Therefore, as shown in FIG. 4B, the drive current generator 2 generates a bias current IB having a threshold value Ith and a pulse current IP corresponding to the input data signal Din, and combines both currents IB and IP. The drive current ID of the laser diode 1 is generated. Thereby, the output light intensity of the laser diode 1 is, as shown in FIG.
The amplitude changes with a predetermined level or higher in accordance with the data signal.

【0004】また、レーザダイオード1の閾値Ithは周
囲温度の変化、劣化の度合いに応じて変動する。よっ
て、上記バイアス電流IB が一定であると、レーザダイ
オード1の出力光強度に所定レベル以上の振幅が取れな
くなったり、波形劣化が生じたりしてしまう。
Further, the threshold value Ith of the laser diode 1 fluctuates according to changes in ambient temperature and the degree of deterioration. Therefore, if the bias current IB is constant, the output light intensity of the laser diode 1 may not have an amplitude of a predetermined level or more, or the waveform may deteriorate.

【0005】そこで、図3に示す駆動回路では、レーザ
ダイオード1の近傍にフォトダイオード3を配置し、こ
のフォトダイオード3によってレーザダイオード1の出
力光の一部を受光して、レーザ出力光強度の変化に対応
するモニタ電流IM を取り出す。そして、光出力レベル
検出部4にてモニタ電流IM を平滑することで光出力の
平均レベルを検出し、駆動制御部5によってその平均レ
ベルが一定となるように駆動電流生成部2のバイアス電
流IB を増減するようにしている。
Therefore, in the drive circuit shown in FIG. 3, a photodiode 3 is arranged in the vicinity of the laser diode 1, and a part of the output light of the laser diode 1 is received by the photodiode 3 to obtain the laser output light intensity. The monitor current IM corresponding to the change is taken out. The light output level detector 4 smoothes the monitor current IM to detect the average level of the light output, and the drive controller 5 biases the bias current IB of the drive current generator 2 so that the average level becomes constant. I am trying to increase or decrease.

【0006】例えば、周囲温度の上昇、経年変化等でレ
ーザダイオード1の閾値Ithが上昇すると、レーザダイ
オード1の出力光強度の振幅レベルが下がる。このと
き、フォトダイオード3のモニタ電流IB の振幅レベル
も下がるので、このモニタ電流から光出力の平均レベル
を検出し、この検出レベルの低下相当分だけバイアス電
流IB を増加することで、バイアス電流IB を閾値Ith
の変化に追従させ、出力光強度の振幅レベルを一定に保
持するようにしている。
For example, if the threshold value Ith of the laser diode 1 rises due to an increase in ambient temperature, secular change, etc., the amplitude level of the output light intensity of the laser diode 1 drops. At this time, since the amplitude level of the monitor current IB of the photodiode 3 also decreases, the average level of the optical output is detected from this monitor current, and the bias current IB is increased by an amount corresponding to the decrease in the detection level, whereby the bias current IB is increased. Is the threshold Ith
To keep the amplitude level of the output light intensity constant.

【0007】また、レーザダイオード1の劣化は、閾値
Ithの上昇となって現れるので、従来ではバイアス電流
IB をモニタすることで劣化検出を行っている。この場
合、周囲温度による閾値Ithの上昇と区別するため、バ
イアス電流モニタ部で温度補償を行うことで劣化の誤検
出を防止している。
Further, since the deterioration of the laser diode 1 appears as an increase in the threshold value Ith, conventionally, the deterioration is detected by monitoring the bias current IB. In this case, in order to distinguish from the rise of the threshold value Ith due to the ambient temperature, the bias current monitor unit performs temperature compensation to prevent erroneous detection of deterioration.

【0008】ところで、上記のような半導体レーザ駆動
回路を持つ光送信装置を用いて光伝送システムを構築す
る場合、一般には半導体レーザの故障等を考慮して、図
5に示すように、常用系(あるいは冗長系)Aと冗長系
(あるいは常用系)Bの各光送信装置11A,11Bを
用意し、光スイッチ12により光送信装置11A,11
Bのいずれか一方の光出力を選択的に導出できるように
している。
By the way, when constructing an optical transmission system using an optical transmitter having a semiconductor laser drive circuit as described above, generally, as shown in FIG. (Or redundant system) A and redundant system (or normal system) B optical transmitters 11A and 11B are prepared, and optical switch 12 is used to provide optical transmitters 11A and 11B.
The optical output of either one of B is selectively derived.

【0009】但し、現在実用化されている光スイッチで
は、A,B間のアイソレーションが悪く(20dB程
度)、例えばA系を選択してもB系の出力光が漏れ込
み、伝送光信号に悪影響を与える。したがって、冗長系
となる光送信装置11A,11Bいずれか一方の光出力
を強制的に断状態としなければならない。
However, in the currently used optical switches, the isolation between A and B is poor (about 20 dB), and for example, even if the A system is selected, the output light of the B system leaks and the transmitted optical signal is transmitted. Have an adverse effect. Therefore, the optical output of either one of the optical transmitters 11A and 11B, which is a redundant system, must be forcibly turned off.

【0010】その方法としては、図3の例でいえば、駆
動制御部5を通じて駆動電流生成部2のパルス電流IP
にスケルチをかける、あるいはバイアス電流IB 、パル
ス電流IP 共にスケルチをかけるといった種々の方式が
考えられている。
As the method, in the example of FIG. 3, the pulse current IP of the drive current generator 2 is passed through the drive controller 5.
Various methods have been considered, such as applying squelch to, or applying squelch to both bias current IB and pulse current IP.

【0011】しかしながら、いずれの方式を採っても、
従来の半導体レーザ駆動回路では、光出力を強制的に断
状態に設定するよう指定されたとき、光出力の振幅変化
が完全になくなってしまうため、光出力をモニタしても
そのモニタ出力は何ら変化しない。よって、モニタ出力
に基づいて光出力の平均レベルが一定になるようにバイ
アス電流IB を制御する従来方式では、バイアス電流I
B を劣化による閾値Ithの変化に追従させることはでき
ない。
However, whichever method is adopted,
In the conventional semiconductor laser drive circuit, when it is specified to forcibly set the light output to the OFF state, the change in the amplitude of the light output is completely eliminated. It does not change. Therefore, in the conventional method in which the bias current IB is controlled so that the average level of the optical output becomes constant based on the monitor output, the bias current I
B cannot follow the change in the threshold Ith due to deterioration.

【0012】以上のことから、従来の半導体レーザ駆動
回路では、待機状態(光出力強制断設定状態)でバイア
ス電流IB をモニタしても半導体レーザの劣化を検出す
ることができなかった。同様の理由から、常用系であっ
ても、無信号出力状態で半導体レーザの劣化を検出する
ことができなかった。
From the above, in the conventional semiconductor laser drive circuit, deterioration of the semiconductor laser could not be detected even if the bias current IB was monitored in the standby state (light output forced disconnection setting state). For the same reason, even in the normal system, the deterioration of the semiconductor laser could not be detected in the no signal output state.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の半導体レーザ駆動回路では、光出力強制断状態ある
いは無信号出力状態で半導体レーザの劣化を検出するこ
とができなかった。この発明は上記の課題を解決するた
めになされたもので、光出力強制断状態あるいは無信号
出力状態であってもバイアス電流を半導体レーザの閾値
変化に追従させることができ、これによって半導体レー
ザの劣化を常時監視することの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。
As described above, the conventional semiconductor laser drive circuit cannot detect the deterioration of the semiconductor laser in the light output forced cutoff state or the no-signal output state. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to make the bias current follow the threshold change of the semiconductor laser even in the optical output forced disconnection state or the no-signal output state. An object of the present invention is to provide a semiconductor laser drive circuit capable of constantly monitoring deterioration.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、半導体レーザの閾値程度のバイアス電流
及びデータ信号に対応するパルス電流を生成し、両電流
を合成して前記半導体レーザの駆動電流を生成する駆動
電流生成部と、前記半導体レーザの出力光の一部を受光
してその光強度変化を電流変化に変換してモニタ電流を
得る受光素子とを備える半導体レーザ駆動回路におい
て、前記データ信号の周波数帯より十分低い周波数で、
かつ前記パルス電流の振幅より十分低い振幅の低周波信
号を発生する低周波信号源と、この低周波信号源から出
力される低周波信号に応じて前記駆動電流生成部で発生
されるバイアス電流を振幅変調するバイアス電流変調手
段と、前記受光素子で得られるモニタ電流から低周波変
調成分を抽出する低周波変調成分抽出手段と、この手段
で抽出された低周波変調成分の振幅レベルを検出し、当
該振幅レベルが一定となるように前記駆動電流生成部で
発生されるバイアス電流を増減する駆動制御部とを具備
し、前記バイアス電流を検出することで前記半導体レー
ザの劣化状態を監視する機能を有するようにした。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention generates a pulse current corresponding to a bias current and a data signal of a threshold value of a semiconductor laser, and synthesizes both currents to generate a pulse current of the semiconductor laser. In a semiconductor laser drive circuit including a drive current generation unit that generates a drive current, and a light receiving element that receives a part of the output light of the semiconductor laser and converts the change in light intensity into a change in current to obtain a monitor current, At a frequency sufficiently lower than the frequency band of the data signal,
And a low-frequency signal source that generates a low-frequency signal whose amplitude is sufficiently lower than the amplitude of the pulse current, and a bias current that is generated by the drive current generator according to the low-frequency signal output from this low-frequency signal source. Bias current modulation means for amplitude modulation, low frequency modulation component extraction means for extracting a low frequency modulation component from the monitor current obtained by the light receiving element, and detecting the amplitude level of the low frequency modulation component extracted by this means, A drive control unit that increases or decreases the bias current generated by the drive current generation unit so that the amplitude level becomes constant, and has a function of monitoring the deterioration state of the semiconductor laser by detecting the bias current. I had it.

【0015】特に、前記駆動制御部は、前記半導体レー
ザの出力光を強制的に断状態にするよう指定されたと
き、前記駆動電流生成部のパルス電流をスケルチする機
能を備えることを特徴とする。
In particular, the drive control unit has a function of squelching the pulse current of the drive current generation unit when the output light of the semiconductor laser is designated to be forcibly turned off. .

【0016】また、前記バイアス電流変調手段は、変調
度を前記データ信号による光出力強度振幅に影響しない
程度にして、データ信号の入力の有無、マーク率に関係
なく常時バイアス電流を低周波信号で変調することを特
徴とする。
Further, the bias current modulating means sets the modulation degree to such an extent that it does not affect the optical output intensity amplitude of the data signal, and the bias current is always a low frequency signal regardless of the presence or absence of the data signal input and the mark ratio. It is characterized by modulating.

【0017】[0017]

【作用】上記構成による半導体レーザ駆動回路では、デ
ータ信号の周波数帯より十分低い周波数で、かつパルス
電流の振幅より十分低い振幅の低周波信号でバイアス電
流を振幅変調し、この変調したバイアス電流で常時半導
体レーザを駆動し、半導体レーザの光出力を受光素子で
モニタし、この受光素子で得られるモニタ電流から低周
波変調成分を抽出する。
In the semiconductor laser drive circuit having the above structure, the bias current is amplitude-modulated by the low-frequency signal whose frequency is sufficiently lower than the frequency band of the data signal and whose amplitude is sufficiently lower than the amplitude of the pulse current. The semiconductor laser is constantly driven, the light output of the semiconductor laser is monitored by the light receiving element, and the low frequency modulation component is extracted from the monitor current obtained by the light receiving element.

【0018】ここで、半導体レーザの閾値が増加すると
この低周波変調成分の振幅レベルが低下する。そこで、
この低周波変調成分の振幅レベルが一定となるようにバ
イアス電流を増減することで、バイアス電流を半導体レ
ーザの閾値変化に追従させ、これによってバイアス電流
を見ることで半導体レーザ劣化のバロメータである閾値
増加を監視できるようにしている。
When the threshold of the semiconductor laser increases, the amplitude level of this low frequency modulation component decreases. Therefore,
By increasing or decreasing the bias current so that the amplitude level of this low-frequency modulation component becomes constant, the bias current is made to follow the threshold change of the semiconductor laser, and by checking the bias current, the threshold that is a barometer of semiconductor laser deterioration. I am able to monitor the increase.

【0019】この場合、駆動制御部にて、前記半導体レ
ーザの出力光を強制的に断状態にするよう指定されたと
き、駆動電流生成部のパルス電流をスケルチするように
し、これによって光スイッチにて常用系の光信号に影響
を与えないようにしている。
In this case, when the drive control unit specifies that the output light of the semiconductor laser is forcibly turned off, the pulse current of the drive current generation unit is squelched, thereby making the optical switch. Therefore, it does not affect the optical signal of the common system.

【0020】また、バイアス電流の変調度をデータ信号
による光出力強度振幅に影響しない程度にすることで、
データ信号の入力の有無に関係なく常時バイアス電流を
低周波信号で変調できるようにし、これによってデータ
信号の光出力状態でも、バイアス電流を半導体レーザの
閾値変化に追従させ、その閾値増加の監視を可能にして
いる。
Further, by setting the modulation degree of the bias current to an extent that does not affect the optical output intensity amplitude by the data signal,
The bias current can always be modulated with a low-frequency signal regardless of the presence or absence of the data signal input, so that the bias current can follow the threshold change of the semiconductor laser even in the optical output state of the data signal, and the increase of the threshold can be monitored. It is possible.

【0021】[0021]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明する。尚、図1において、図3と同一部分に
は同一符号を付して示し、ここでは異なる部分を中心に
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and different parts will be mainly described here.

【0022】図1はこの発明に係るレーザダイオード駆
動回路の構成を示すもので、前述の駆動信号生成部2
は、バイアス電流IB を発生するバイアス電流源21
と、入力データ信号Dinの“1”,“0”に対応するパ
ルス電流IP を発生するパルス電流源22と、両電流I
B ,IP を合成して駆動電流ID を生成する電流加算器
23を備えているが、ここではさらにバイアス電流路に
は混合器24が設けられている。この混合器24には低
周波信号源6からの低周波信号が供給される。
FIG. 1 shows the configuration of a laser diode drive circuit according to the present invention, which is the drive signal generation section 2 described above.
Is a bias current source 21 that generates a bias current IB.
And a pulse current source 22 for generating a pulse current IP corresponding to "1" and "0" of the input data signal Din, and both currents I
A current adder 23 for combining B and IP to generate a drive current ID is provided, but here, a mixer 24 is further provided in the bias current path. A low frequency signal from the low frequency signal source 6 is supplied to the mixer 24.

【0023】この低周波信号源6は、データ信号Dinの
周波数帯より十分低い周波数で、かつパルス電流IP の
振幅より十分低い振幅の低周波信号IL を発生する。こ
の低周波信号を駆動信号生成部2の混合器24に供給す
ることで、バイアス電流IBは低周波信号IL により振
幅変調されてパルス電流IP と加算合成されることにな
る。
This low frequency signal source 6 generates a low frequency signal IL having a frequency sufficiently lower than the frequency band of the data signal Din and sufficiently lower than the amplitude of the pulse current IP. By supplying this low-frequency signal to the mixer 24 of the drive signal generator 2, the bias current IB is amplitude-modulated by the low-frequency signal IL and is added and synthesized with the pulse current IP.

【0024】一方、フォトダイオード3で得られたモニ
タ電流IM は低周波抽出部7に入力される。この低周波
抽出部7は、例えばモニタ電流IM をローパスフィルタ
に通すことで、モニタ電流IM から低周波変調成分を抽
出するもので、ここで得られた低周波変調成分は駆動制
御部5に送られる。
On the other hand, the monitor current IM obtained by the photodiode 3 is input to the low frequency extraction unit 7. The low frequency extraction unit 7 extracts the low frequency modulation component from the monitor current IM by passing the monitor current IM through a low pass filter, and the low frequency modulation component obtained here is sent to the drive control unit 5. To be

【0025】この駆動制御部5はバイアス電流制御部5
1とパルス電流制御部52を備える。バイアス電流制御
部51は、低周波変調成分からその振幅レベルを検出
し、当該振幅レベルが一定となるように、駆動電流生成
部2のバイアス電流源21に対してその発生電流を増減
させる。具体的には、抽出された低周波変調成分を積分
して平滑し、基準電圧と比較して変動分を求め、この変
動分に相当する制御信号をバイアス電流源21に送り、
その発生電流を増減させる。
The drive controller 5 is a bias current controller 5
1 and a pulse current controller 52. The bias current control unit 51 detects the amplitude level from the low frequency modulation component and increases or decreases the generated current with respect to the bias current source 21 of the drive current generation unit 2 so that the amplitude level becomes constant. Specifically, the extracted low-frequency modulation component is integrated and smoothed, a variation is obtained by comparing with the reference voltage, and a control signal corresponding to this variation is sent to the bias current source 21.
The generated current is increased or decreased.

【0026】一方、パルス電流制御部52は、光出力強
制断状態が指令されたとき、駆動電流生成部2のパルス
電流源22の電流出力を断とし、これによってパルス信
号IP をスケルチさせる。
On the other hand, the pulse current controller 52 cuts off the current output of the pulse current source 22 of the drive current generator 2 when the optical output forced disconnection state is instructed, thereby squelching the pulse signal IP.

【0027】上記構成において、以下その動作を図2を
参照して説明する。尚、図2では、図を簡略化するた
め、低周波信号の周期を短くして示している。まず、レ
ーザダイオード1が図2(a)に示す駆動電流対光強度
特性を有しており、駆動電流生成部2のバイアス電流源
21において、レーザダイオード1の閾値Ithにほぼ等
しいバイアス電流にIB が発生されているとする。い
ま、バイアス電流IB が低周波信号IL によって図2
(c)に示すように変調されたとすると、このバイアス
電流IB ′にデータ信号Dinに対応するパルス電流IP
を加算すると図2(b)に示すような駆動電流ID が得
られる。
The operation of the above arrangement will be described below with reference to FIG. Note that, in FIG. 2, the cycle of the low-frequency signal is shortened to simplify the drawing. First, the laser diode 1 has the drive current vs. light intensity characteristic shown in FIG. 2A, and in the bias current source 21 of the drive current generation unit 2, the bias current IB becomes substantially equal to the threshold Ith of the laser diode 1. Is generated. Now, the bias current IB is changed by the low frequency signal IL as shown in FIG.
If modulation is performed as shown in (c), the pulse current IP corresponding to the data signal Din is added to the bias current IB '.
Is added, a drive current ID as shown in FIG. 2 (b) is obtained.

【0028】この駆動電流ID によってレーザダイオー
ド1を駆動すると、図2(d)に示すような光出力信号
が得られる。この光出力信号には低周波信号が重畳され
ているが、その周波数及び振幅が光強度振幅に対して十
分低いため、その伝送には影響しない。
When the laser diode 1 is driven by this drive current ID, an optical output signal as shown in FIG. 2D is obtained. A low-frequency signal is superposed on this optical output signal, but its frequency and amplitude are sufficiently lower than the optical intensity amplitude, so that it does not affect its transmission.

【0029】また、光出力強制断によってパルス電流I
P が加算されないとき、あるいは無信号状態のとき、低
周波変調されたバイアス電流IB ′がそのまま駆動電流
IDとしてレーザダイオード1に供給されるため、その
光出力信号は図2(e)に示すように変化する。但し、
この光出力信号は極めて長い周期でかつ低レベルの振幅
なので、図5に示す冗長系出力である場合、光スイッチ
にて常用系の光信号に影響を与えることはない。
In addition, the pulse current I
When P is not added, or when there is no signal, the low frequency modulated bias current IB 'is supplied as it is to the laser diode 1 as the drive current ID, so that its optical output signal is as shown in FIG. 2 (e). Changes to. However,
Since this optical output signal has an extremely long cycle and low-level amplitude, the redundant system output shown in FIG. 5 does not affect the regular system optical signal by the optical switch.

【0030】レーザダイオード1から図2(d)に示す
ような光信号が出力されているとき、フォトダイオード
3で得られるモニタ電流IM から低周波抽出部7で低周
波変調成分を抽出してみると、バイアス電流IB を変調
している低周波成分が得られる。ここで、レーザダイオ
ード1の閾値Ithが増加すれば、低周波変調成分の振幅
レベルが低下する。
When the laser diode 1 outputs an optical signal as shown in FIG. 2 (d), the low frequency extraction component 7 extracts the low frequency modulation component from the monitor current IM obtained by the photodiode 3. And a low frequency component modulating the bias current IB is obtained. Here, if the threshold value Ith of the laser diode 1 increases, the amplitude level of the low frequency modulation component decreases.

【0031】そこで、バイアス電流制御部51にて、低
周波抽出部7で得られた低周波変調成分からその振幅レ
ベルの低下分を検出し、その低下分に相当する制御信号
を駆動電流生成部2のバイアス電流源21に送り、バイ
アス電流IB を増加させる。これにより、バイアス電流
IB はレーザダイオード1の閾値Ithの変化に追従する
ようになる。
Therefore, the bias current control unit 51 detects a decrease in the amplitude level from the low frequency modulation component obtained by the low frequency extraction unit 7, and outputs a control signal corresponding to the decrease in the drive current generation unit. 2 to the bias current source 21 to increase the bias current IB. As a result, the bias current IB follows the change in the threshold Ith of the laser diode 1.

【0032】また、光出力強制断状態(待機状態)の指
令を受けたときは、駆動制御部5のパルス電流制御部5
2からスケルチ制御信号が出力され、駆動電流生成部2
のパルス電流源22の電流出力がスケルチされる。この
とき、レーザダイオード1から図2(e)に示す光出力
信号が得られる。この光信号をフォトダイオード3でモ
ニタし、低周波抽出部7で低周波変調成分を抽出してみ
ると、上記の場合と全く同様な低周波変調成分が得られ
る。
Further, when the command for the forcible light output state (standby state) is received, the pulse current control unit 5 of the drive control unit 5
2 outputs a squelch control signal, and the drive current generator 2
The current output of the pulse current source 22 is squelched. At this time, the optical output signal shown in FIG. 2E is obtained from the laser diode 1. When this optical signal is monitored by the photodiode 3 and the low frequency modulation component is extracted by the low frequency extraction unit 7, the same low frequency modulation component as in the above case can be obtained.

【0033】そこで、この場合もバイアス電流制御部5
1にて、低周波変調成分の振幅レベル低下分に相当する
制御信号をバイアス電流源21に送り、バイアス電流I
B を増加させることで、バイアス電流IB をレーザダイ
オード1の閾値Ithの変化に追従させることができる。
Therefore, in this case as well, the bias current controller 5
At 1, the control signal corresponding to the decrease in the amplitude level of the low frequency modulation component is sent to the bias current source 21, and the bias current I
By increasing B, the bias current IB can follow the change in the threshold Ith of the laser diode 1.

【0034】このように、上記構成による半導体レーザ
駆動回路は、データ信号に対応するパルス電流IP に依
存しない制御方法で、バイアス電流IB をレーザダイオ
ード1の閾値Ithの変化に追従させることができる。し
たがって、光出力強制断状態(待機状態)あるいは無信
号出力状態であっても、バイアス電流IB を見ることで
レーザダイオード1の劣化のバロメータである閾値Ith
の上昇を常時監視することができる。
As described above, the semiconductor laser drive circuit having the above-described configuration can make the bias current IB follow the change in the threshold Ith of the laser diode 1 by a control method that does not depend on the pulse current IP corresponding to the data signal. Therefore, even if the light output is forcibly cut off (standby state) or no signal is output, the threshold value Ith, which is a barometer of deterioration of the laser diode 1, can be observed by checking the bias current IB.
The rise of can be monitored at all times.

【0035】さらに、バイアス電流IB がレーザダイオ
ード1の閾値Ithに非常によく追従するので、常に光出
力信号の振幅を最良にとることができ、効率の面でも優
れた効果を奏する。尚、この発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形にしても同様に実施可能である。
Furthermore, since the bias current IB follows the threshold value Ith of the laser diode 1 very well, the amplitude of the optical output signal can always be optimized, and the efficiency is excellent. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、光出力
強制断状態あるいは無信号出力状態であってもバイアス
電流を半導体レーザの閾値変化に追従させることがで
き、これによって半導体レーザの劣化を常時監視するこ
とのできる半導体レーザ駆動回路を提供することができ
る。
As described above, according to the present invention, the bias current can be made to follow the threshold change of the semiconductor laser even in the state where the optical output is forcibly cut off or the signal is not output, whereby the deterioration of the semiconductor laser is caused. It is possible to provide a semiconductor laser drive circuit capable of constantly monitoring the temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る半導体レーザ駆動回路の一実施
例の構成を示すブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of an embodiment of a semiconductor laser drive circuit according to the present invention.

【図2】上記実施例の動作を説明するためのレーザダイ
オードの特性及び入出力波形を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing characteristics and input / output waveforms of a laser diode for explaining the operation of the above embodiment.

【図3】従来の半導体レーザ駆動回路の構成を示すブロ
ック回路図である。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a configuration of a conventional semiconductor laser drive circuit.

【図4】図3の回路構成におけるレーザダイオードの特
性及び入出力波形を示す図である。
4 is a diagram showing characteristics and input / output waveforms of a laser diode in the circuit configuration of FIG.

【図5】上記半導体レーザ駆動回路の使用例を示すブロ
ック回路構成図である。
FIG. 5 is a block circuit configuration diagram showing an example of use of the semiconductor laser drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザダイオード、2…駆動電流生成部、21…バ
イアス電流源、22…パルス電流源、23…電流加算
器、24…混合器、3…フォトダイオード、4…光出力
レベル検出部、5…駆動制御部、51…バイアス電流制
御部、52…パルス電流制御部、6…低周波信号源、1
1A,11B…光送信装置、12…光スイッチ、IB ,
IB ′…バイアス電流、IP …パルス電流、ID …駆動
電流、IM…モニタ電流、IL …低周波信号、Din…入
力データ信号、Ith…レーザダイオード閾値。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser diode, 2 ... Drive current generation part, 21 ... Bias current source, 22 ... Pulse current source, 23 ... Current adder, 24 ... Mixer, 3 ... Photodiode, 4 ... Optical output level detection part, 5 ... Drive control unit, 51 ... Bias current control unit, 52 ... Pulse current control unit, 6 ... Low frequency signal source, 1
1A, 11B ... Optical transmitter, 12 ... Optical switch, IB,
IB '... bias current, IP ... pulse current, ID ... drive current, IM ... monitor current, IL ... low frequency signal, Din ... input data signal, Ith ... laser diode threshold.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体レーザの閾値程度のバイアス電流及
びデータ信号に対応するパルス電流を生成し、両電流を
合成して前記半導体レーザの駆動電流を生成する駆動電
流生成部と、 前記半導体レーザの出力光の一部を受光してその光強度
変化を電流変化に変換してモニタ電流を得る受光素子と
を備える半導体レーザ駆動回路において、 前記データ信号の周波数帯より十分低い周波数で、かつ
前記パルス電流の振幅より十分低い振幅の低周波信号を
発生する低周波信号源と、 この低周波信号源から出力される低周波信号に応じて前
記駆動電流生成部で発生されるバイアス電流を振幅変調
するバイアス電流変調手段と、 前記受光素子で得られるモニタ電流から低周波変調成分
を抽出する低周波変調成分抽出手段と、 この手段で抽出された低周波変調成分の振幅レベルを検
出し、当該振幅レベルが一定となるように前記駆動電流
生成部で発生されるバイアス電流を増減する駆動制御部
とを具備し、 前記バイアス電流を検出することで前記半導体レーザの
劣化状態を監視する機能を有することを特徴とする半導
体レーザ駆動回路。
1. A drive current generator for generating a bias current corresponding to a threshold value of a semiconductor laser and a pulse current corresponding to a data signal, and combining the two currents to generate a drive current for the semiconductor laser; In a semiconductor laser drive circuit including a light-receiving element that receives a part of output light and converts a change in light intensity into a change in current to obtain a monitor current, wherein the frequency is sufficiently lower than the frequency band of the data signal and the pulse A low-frequency signal source that generates a low-frequency signal whose amplitude is sufficiently lower than the amplitude of the current, and an amplitude modulation of the bias current generated by the drive current generator according to the low-frequency signal output from this low-frequency signal source. Bias current modulation means, low frequency modulation component extraction means for extracting low frequency modulation components from the monitor current obtained by the light receiving element, and low frequency modulation components extracted by this means. And a drive control unit that detects the amplitude level of the modulation component and increases or decreases the bias current generated by the drive current generation unit so that the amplitude level becomes constant. The semiconductor is obtained by detecting the bias current. A semiconductor laser drive circuit having a function of monitoring a deterioration state of a laser.
【請求項2】前記駆動制御部は、前記半導体レーザの出
力光を強制的に断状態にするよう指定されたとき、前記
駆動電流生成部のパルス電流をスケルチする機能を備え
ることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ駆動回
路。
2. The drive controller has a function of squelching the pulse current of the drive current generator when it is designated to forcibly turn off the output light of the semiconductor laser. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1.
【請求項3】前記バイアス電流変調手段は、変調度を前
記データ信号による光出力強度振幅に影響しない程度に
して、データ信号の入力の有無、マーク率に関係なく常
時バイアス電流を低周波信号で変調することを特徴とす
る請求項1記載の半導体レーザ駆動回路。
3. The bias current modulating means sets the modulation degree to such an extent that does not affect the optical output intensity amplitude of the data signal, and the bias current is always a low frequency signal regardless of the presence or absence of the data signal input and the mark ratio. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the semiconductor laser drive circuit modulates.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6195370B1 (en) 1997-09-16 2001-02-27 Hitachi, Ltd. Optical transmission device and method for driving laser diode
JP2009182050A (en) * 2008-01-29 2009-08-13 Ricoh Co Ltd Laser light intensity control device, laser light intensity control method, and image forming apparatus

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