JPH084167B2 - レ−ザ駆動装置 - Google Patents
レ−ザ駆動装置Info
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- JPH084167B2 JPH084167B2 JP62144198A JP14419887A JPH084167B2 JP H084167 B2 JPH084167 B2 JP H084167B2 JP 62144198 A JP62144198 A JP 62144198A JP 14419887 A JP14419887 A JP 14419887A JP H084167 B2 JPH084167 B2 JP H084167B2
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/06832—Stabilising during amplitude modulation
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
- H01S5/06213—Amplitude modulation
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0427—Electrical excitation ; Circuits therefor for applying modulation to the laser
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明ディジタル入力信号の２つの可能な値のうちの
１方の値に相当するレベルでレーザの光出力を安定化さ
せるためにレーザの光出力に比例する電流の負帰還によ
り制御される零入力電流をレーザに供給する零入力電流
手段と、ディジタル入力信号により変調された駆動電流
をレーザに供給する変調装置と、ディジタル入力信号の
デューテイサイクルで変化する駆動電流の直流分を補償
するために前記零入力電流手段に補償電流を供給する補
償装置とを具え、ディジタル入力信号によりレーザを駆
動する装置に関するものである。
１方の値に相当するレベルでレーザの光出力を安定化さ
せるためにレーザの光出力に比例する電流の負帰還によ
り制御される零入力電流をレーザに供給する零入力電流
手段と、ディジタル入力信号により変調された駆動電流
をレーザに供給する変調装置と、ディジタル入力信号の
デューテイサイクルで変化する駆動電流の直流分を補償
するために前記零入力電流手段に補償電流を供給する補
償装置とを具え、ディジタル入力信号によりレーザを駆
動する装置に関するものである。
かかるレーザ駆動装置は光伝送システムに用いるに好
適であり、且つディジタル光通信システムに用いるのが
極めて好適である。
適であり、且つディジタル光通信システムに用いるのが
極めて好適である。
かかるレーザ駆動装置は、“ベル システム テクニ
カル ジャーナル"1983年、第62巻、第７号、パート
１、第1923−1935頁から既知である。通常注入型レーザ
の駆動特性は、駆動電流が増大するにつれてレーザの光
出力が僅かに増大する傾斜のゆるやかな第１範囲を有
し、この範囲を越えると駆動電流が増大するにつれて光
出力が著しく増大する傾斜の急峻な第２範囲に特定のス
レシホルド値が変化するようになる。一般に零入力手段
によって、レーザをスレシホルド値近くで確実に作動さ
せ、従って動作点でレーザの光出力がディジタル入力信
号の論理“0"に相当し得るようにする。ディジタル入力
信号が論理“1"の場合にはレーザに供給される駆動電流
によってレーザの光出力を高レベル値に切換えるように
する。論理“0"に相当するレーザの光出力をレーザ特性
の変動及び変化に対して安定化させるためには、レーザ
の零入力電流を、レーザの光出力に比例し、且つ光検出
器により得られる電流を負帰還することにより制御す
る。しかし、この負帰還によっても駆動電流の低周波数
分を除去する。主として論理“1"を具えるディジタル入
力信号がそのスレシホルド値以下でレーザを駆動するの
を防止するためには既知の装置において変調装置からの
駆動電流に比例する補償電流を零入力電流に加えるよう
にする。入力信号が多数の論理“1"を具える場合には、
この補償電流によってレーザの動作点を、スレシホルド
値近くの点からレーザの光出力が論理“1"の値にほぼ一
致する点に増大させるようにする。
カル ジャーナル"1983年、第62巻、第７号、パート
１、第1923−1935頁から既知である。通常注入型レーザ
の駆動特性は、駆動電流が増大するにつれてレーザの光
出力が僅かに増大する傾斜のゆるやかな第１範囲を有
し、この範囲を越えると駆動電流が増大するにつれて光
出力が著しく増大する傾斜の急峻な第２範囲に特定のス
レシホルド値が変化するようになる。一般に零入力手段
によって、レーザをスレシホルド値近くで確実に作動さ
せ、従って動作点でレーザの光出力がディジタル入力信
号の論理“0"に相当し得るようにする。ディジタル入力
信号が論理“1"の場合にはレーザに供給される駆動電流
によってレーザの光出力を高レベル値に切換えるように
する。論理“0"に相当するレーザの光出力をレーザ特性
の変動及び変化に対して安定化させるためには、レーザ
の零入力電流を、レーザの光出力に比例し、且つ光検出
器により得られる電流を負帰還することにより制御す
る。しかし、この負帰還によっても駆動電流の低周波数
分を除去する。主として論理“1"を具えるディジタル入
力信号がそのスレシホルド値以下でレーザを駆動するの
を防止するためには既知の装置において変調装置からの
駆動電流に比例する補償電流を零入力電流に加えるよう
にする。入力信号が多数の論理“1"を具える場合には、
この補償電流によってレーザの動作点を、スレシホルド
値近くの点からレーザの光出力が論理“1"の値にほぼ一
致する点に増大させるようにする。
しかし、既知の装置の欠点は補償に必要で、しかも零
入力電流に比例する電流をこの駆動電流から取出し得な
いことである。その理由は、その結果、レーザの駆動電
流が補償装置により悪影響を受けるからである。補償電
流を発生させるためには、既知の装置に第２変調装置を
設け、これを、第１変調装置の場合と同様にディジタル
入力信号により制御し得るようにする。しかし、この第
２変調装置には第２高周波回路を設ける必要があり、そ
の結果、駆動電流及び補償電流が妨害されるのを防止す
るためには回路の設計が臨界的となる。
入力電流に比例する電流をこの駆動電流から取出し得な
いことである。その理由は、その結果、レーザの駆動電
流が補償装置により悪影響を受けるからである。補償電
流を発生させるためには、既知の装置に第２変調装置を
設け、これを、第１変調装置の場合と同様にディジタル
入力信号により制御し得るようにする。しかし、この第
２変調装置には第２高周波回路を設ける必要があり、そ
の結果、駆動電流及び補償電流が妨害されるのを防止す
るためには回路の設計が臨界的となる。
本発明の目的は、補償電流を発生させるために、拡張
すべき回路の高周波部分を必要としない上述した種類の
レーザ駆動装置を提供せんとするにある。
すべき回路の高周波部分を必要としない上述した種類の
レーザ駆動装置を提供せんとするにある。
本発明はディジタル入力信号の２つの可能な値のうち
の１方の値に相当するレベルでレーザの光出力を安定化
させるためにレーザの光出力に比例する電流の負帰還に
より制御される零入力電流をレーザに供給する零入力電
流手段と、ディジタル入力信号により変調された駆動電
流をレーザに供給する変調装置と、ディジタル入力信号
のデューテイサイクルで変化する駆動電流の直流分を補
償するために前記零入力電流手段に補償電流を供給する
補償装置とを具え、ディジタル入力信号によりレーザを
駆動する装置において、前記零入力電流手段によってデ
ィジタル入力信号の高い値に相当するレベルでレーザの
光電流を安定化し、前記変調装置にはディジタル入力信
号を信号成分の振幅が等しく且つ位相が逆の２種類の駆
動電流に変換するコンバータを具え、１方の駆動電流を
レーザに供給すると共に他方の駆動電流を補償装置に供
給するようにしたことを特徴とする。
の１方の値に相当するレベルでレーザの光出力を安定化
させるためにレーザの光出力に比例する電流の負帰還に
より制御される零入力電流をレーザに供給する零入力電
流手段と、ディジタル入力信号により変調された駆動電
流をレーザに供給する変調装置と、ディジタル入力信号
のデューテイサイクルで変化する駆動電流の直流分を補
償するために前記零入力電流手段に補償電流を供給する
補償装置とを具え、ディジタル入力信号によりレーザを
駆動する装置において、前記零入力電流手段によってデ
ィジタル入力信号の高い値に相当するレベルでレーザの
光電流を安定化し、前記変調装置にはディジタル入力信
号を信号成分の振幅が等しく且つ位相が逆の２種類の駆
動電流に変換するコンバータを具え、１方の駆動電流を
レーザに供給すると共に他方の駆動電流を補償装置に供
給するようにしたことを特徴とする。
本発明装置では、零入力電流によって、確実に、レー
ザを、光出力が論理“1"に相当する個所で作動しないよ
うにする。従って論理“0"の場合には補償電流を零入力
電流に重畳して動作点をレーザのスレシホルド値近くの
点まで低下させるようにする。この目的のために必要な
補償電流は、変調装置を、１方の出力端子にレーザ駆動
電流を発生し、他方の出力端子に駆動電流と振幅が等し
く、位相が逆の電流を発生するコンバータとして構成す
ることにより簡単に得ることができる。この後者の電流
の１部分を補償電流として用いる。駆動電流及び補償電
流は単一の変調装置によって発生させることができ、従
って補償電流を得るために装置の高周波部分を拡張する
必要はない。
ザを、光出力が論理“1"に相当する個所で作動しないよ
うにする。従って論理“0"の場合には補償電流を零入力
電流に重畳して動作点をレーザのスレシホルド値近くの
点まで低下させるようにする。この目的のために必要な
補償電流は、変調装置を、１方の出力端子にレーザ駆動
電流を発生し、他方の出力端子に駆動電流と振幅が等し
く、位相が逆の電流を発生するコンバータとして構成す
ることにより簡単に得ることができる。この後者の電流
の１部分を補償電流として用いる。駆動電流及び補償電
流は単一の変調装置によって発生させることができ、従
って補償電流を得るために装置の高周波部分を拡張する
必要はない。
本発明の好適な例では、コンバータを、ベースがディ
ジタル入力信号受信用の入力端子に結合され、コレクタ
が両駆動電流供給用の出力端子に結合された２つのエミ
ッタ結合トランジスタを具える差動増幅器とする。
ジタル入力信号受信用の入力端子に結合され、コレクタ
が両駆動電流供給用の出力端子に結合された２つのエミ
ッタ結合トランジスタを具える差動増幅器とする。
本発明の更に他の例では補償装置を、反転入力端子、
非反転入力端子及び出力端子を有する演算増幅器とし、
この演算増幅器の反転入力端子は、前記他方の駆動電流
を電圧に変換する第１抵抗に結合し、演算増幅器の出力
端子は、コレクタが第２抵抗に結合されると共に前記非
反転入力端子に結合され、エミッタが補償電流供給用の
出力端子に結合されたトランジスタのベースに結合し得
るようにする。又、第１抵抗を可変抵抗とする場合に
は、補償電流の値、従って論理“0"に相当する光レベル
の大きさを調整することができる。
非反転入力端子及び出力端子を有する演算増幅器とし、
この演算増幅器の反転入力端子は、前記他方の駆動電流
を電圧に変換する第１抵抗に結合し、演算増幅器の出力
端子は、コレクタが第２抵抗に結合されると共に前記非
反転入力端子に結合され、エミッタが補償電流供給用の
出力端子に結合されたトランジスタのベースに結合し得
るようにする。又、第１抵抗を可変抵抗とする場合に
は、補償電流の値、従って論理“0"に相当する光レベル
の大きさを調整することができる。
図面につき本発明を説明する。
第１図はディジタル入力信号Ｄでレーザを駆動するた
めの本発明装置の基本構成を示す。このレーザ駆動装置
はブロック図で図的に示したダイオードレーザ２を具え
る。第２図はかかるレーザの光／電流特性を示し、レー
ザの光出力Ｌを全レーザ電流ILの関数として示してあ
る。この特性はほぼ一定勾配n1の第１範囲を有し、この
範囲ではレーザ電流ILが増大する際光出力は殆んど増大
しない。特定の閾値（スレシホルド値）IT以上ではこの
第１範囲はほぼ一定勾配n2の第２範囲へ移行し、この第
２範囲ではレーザ電流ILが増大するに従って光出力Ｌが
著しく増大する。そこでディジタル入力信号Ｄによりレ
ーザ電流ILを適切に変調して、論理“0"の場合レーザの
光出力が閾値LTを丁度越えた値L0にほぼ等しくなり、か
つ論理“1"の場合光出力がL1となるようにする必要があ
る。本発明ではレーザを値L1において作動させる。これ
は零入力電流装置３により達成され、この装置はレーザ
２に零入力電流IBを供給する。零入力電流装置３には、
基準電流IRを第１加算装置５及びローパスフィルタ６を
介し電流増幅器７に供給する基準電流源４を設け、この
電流増幅器７は前記電流をほぼ値IBまで増幅する。この
零入力電流IBによりレーザ２の光出力がレベルL1に設定
される。このレベルL1をレーザパラメータにおける変動
に対し安定化するため、レーザ２の光出力に比例する電
流IDを光検出器９により発生させ、この電流を加算装置
５により基準電流IRから減算する。この負帰還の結果零
入力電流IBは、電流ID従って光出力L1をほぼ一定に維持
するように制御される。更にレーザ駆動装置は変調装置
10を具え、この変調装置は、本発明では、平衡形コンバ
ータでもって構成する。電流源11からの直流電流IMをこ
のコンバータに供給して、ディジタル入力信号Ｄにより
２つの出力電流に変換し、これら出力信号は、可能な等
しい直流分を別にして、互に等しくかつ位相反対の信号
成分を含む。出力端子13における全電流をiM1とすれ
ば、出力端子14における電流iM2はiM2＝IM−iM1に等し
くなる。出力端子13における電流iM1は第２加算装置８
を介しレーザ２に供給し、一方、出力端子14における電
流は補償装置20に供給する。しかし、レーザパラメータ
における低周波変化に対しレーザ２の光出力L1を安定化
する負帰還によって駆動電流iM1の低周波成分も抑圧さ
れ、この低周波成分はデューティサイクルに左右され
る。基準電流IRが光検出器９の電流IDに変換されること
は となることを意味し、ここで Ａ＝電流増幅器７の電流利得係数、 Ｋ＝ダイオード電流ID及びレーザ電流I1の間の比例係
数、 ｉM1,LF＝駆動電流iM1の低周波成分である。
めの本発明装置の基本構成を示す。このレーザ駆動装置
はブロック図で図的に示したダイオードレーザ２を具え
る。第２図はかかるレーザの光／電流特性を示し、レー
ザの光出力Ｌを全レーザ電流ILの関数として示してあ
る。この特性はほぼ一定勾配n1の第１範囲を有し、この
範囲ではレーザ電流ILが増大する際光出力は殆んど増大
しない。特定の閾値（スレシホルド値）IT以上ではこの
第１範囲はほぼ一定勾配n2の第２範囲へ移行し、この第
２範囲ではレーザ電流ILが増大するに従って光出力Ｌが
著しく増大する。そこでディジタル入力信号Ｄによりレ
ーザ電流ILを適切に変調して、論理“0"の場合レーザの
光出力が閾値LTを丁度越えた値L0にほぼ等しくなり、か
つ論理“1"の場合光出力がL1となるようにする必要があ
る。本発明ではレーザを値L1において作動させる。これ
は零入力電流装置３により達成され、この装置はレーザ
２に零入力電流IBを供給する。零入力電流装置３には、
基準電流IRを第１加算装置５及びローパスフィルタ６を
介し電流増幅器７に供給する基準電流源４を設け、この
電流増幅器７は前記電流をほぼ値IBまで増幅する。この
零入力電流IBによりレーザ２の光出力がレベルL1に設定
される。このレベルL1をレーザパラメータにおける変動
に対し安定化するため、レーザ２の光出力に比例する電
流IDを光検出器９により発生させ、この電流を加算装置
５により基準電流IRから減算する。この負帰還の結果零
入力電流IBは、電流ID従って光出力L1をほぼ一定に維持
するように制御される。更にレーザ駆動装置は変調装置
10を具え、この変調装置は、本発明では、平衡形コンバ
ータでもって構成する。電流源11からの直流電流IMをこ
のコンバータに供給して、ディジタル入力信号Ｄにより
２つの出力電流に変換し、これら出力信号は、可能な等
しい直流分を別にして、互に等しくかつ位相反対の信号
成分を含む。出力端子13における全電流をiM1とすれ
ば、出力端子14における電流iM2はiM2＝IM−iM1に等し
くなる。出力端子13における電流iM1は第２加算装置８
を介しレーザ２に供給し、一方、出力端子14における電
流は補償装置20に供給する。しかし、レーザパラメータ
における低周波変化に対しレーザ２の光出力L1を安定化
する負帰還によって駆動電流iM1の低周波成分も抑圧さ
れ、この低周波成分はデューティサイクルに左右され
る。基準電流IRが光検出器９の電流IDに変換されること
は となることを意味し、ここで Ａ＝電流増幅器７の電流利得係数、 Ｋ＝ダイオード電流ID及びレーザ電流I1の間の比例係
数、 ｉM1,LF＝駆動電流iM1の低周波成分である。
AK＞＞１（実際上は常にこの関係になる）に対しては
式からIDIRとなり、これは低周波成分iM1が抑圧され
たことを意味する。なお、抑圧される最高周波数はロー
パスフィルタ６の遮断周波数によって規定される。実際
の情報を含むiM1の高周波成分は開ループを通り、減衰
されることなくレーザに転送される。上述した如く、駆
動電流IM1の低周波成分はディジタル入力信号のデュー
ティサイクルによってきまる。論理“1"だけを複数個含
むディジタル入力信号の場合には、最大低周波成分が得
られ、これは１つの論理“1"の場合における駆動電流i
M1の値にほぼ等しく、一方、論理“0"だけを複数個含む
ディジタル入力信号の場合には、この低周波成分は最小
になり、１つの論理“0"に対する駆動電流iM1の値に等
しくなる。レーザ２はレベルL1において作動するので、
入力信号が論理“1"のみ複数個含む場合レーザは作動レ
ベルL1から更に上方の値L1−L0まで駆動される。しかし
駆動電流iM1の低周波成分は殆んど完全に抑圧されるの
で、光出力はほぼ値L1だけ低減されるが、レーザ２の光
出力は値L1に到達する。
式からIDIRとなり、これは低周波成分iM1が抑圧され
たことを意味する。なお、抑圧される最高周波数はロー
パスフィルタ６の遮断周波数によって規定される。実際
の情報を含むiM1の高周波成分は開ループを通り、減衰
されることなくレーザに転送される。上述した如く、駆
動電流IM1の低周波成分はディジタル入力信号のデュー
ティサイクルによってきまる。論理“1"だけを複数個含
むディジタル入力信号の場合には、最大低周波成分が得
られ、これは１つの論理“1"の場合における駆動電流i
M1の値にほぼ等しく、一方、論理“0"だけを複数個含む
ディジタル入力信号の場合には、この低周波成分は最小
になり、１つの論理“0"に対する駆動電流iM1の値に等
しくなる。レーザ２はレベルL1において作動するので、
入力信号が論理“1"のみ複数個含む場合レーザは作動レ
ベルL1から更に上方の値L1−L0まで駆動される。しかし
駆動電流iM1の低周波成分は殆んど完全に抑圧されるの
で、光出力はほぼ値L1だけ低減されるが、レーザ２の光
出力は値L1に到達する。
１つの論理“0"の場合には、レーザ２の光出力はレベ
ルL1からレベルL0まで低減させる必要がある。この目的
のために、変調装置10の出力端子14における電流iM2を
使用する。この電流iM2は補償装置20に供給し、この装
置はこの電流の一部を第１加算装置５に補償電流iCとし
て供給し、この電流iCが基準電流IRから減算される。電
流iM2は駆動電流iM1と位相反対である。１つの論理“1"
の場合、補償電流iCは最小になり、零にすることもでき
る。増幅後に基準電流IR及び補償電流iC間の差により零
入力電流IBを構成し、これによってレーザ２をレベルL1
に設定する。１つの論理“0"の場合に補償電流iCは最大
になる。その結果、零入力電流IBが減少し、従ってレー
ザ２がレベルL0で作動する。
ルL1からレベルL0まで低減させる必要がある。この目的
のために、変調装置10の出力端子14における電流iM2を
使用する。この電流iM2は補償装置20に供給し、この装
置はこの電流の一部を第１加算装置５に補償電流iCとし
て供給し、この電流iCが基準電流IRから減算される。電
流iM2は駆動電流iM1と位相反対である。１つの論理“1"
の場合、補償電流iCは最小になり、零にすることもでき
る。増幅後に基準電流IR及び補償電流iC間の差により零
入力電流IBを構成し、これによってレーザ２をレベルL1
に設定する。１つの論理“0"の場合に補償電流iCは最大
になる。その結果、零入力電流IBが減少し、従ってレー
ザ２がレベルL0で作動する。
第３図は第１図に示した装置において使用する変調装
置の一例を示す。本例装置は２つのトランジスタT1及び
T2を具え、その共通エミッタを、電流IMを供給する電流
源11を介し電流負ライン15に接続する。トランジスタT1
のコレクタはレーザ２に結合される出力端子13を構成
し、トランジスタT2のコレクタは補償装置20に接続され
る出力端子14を構成する。トランジスタT1はトランジス
タT3を含むエミッタホロワを介して駆動され、トランジ
スタT3のエミッタはレベルシフトダイオードD1を介して
トランジスタT1のベースに接続し、更に抵抗R1を介して
電源負ライン15に接続する。トランジスタT3のコレクタ
は電源正ライン16に接続する。トランジスタT2は同様な
態様においてトランジスタT4、ダイオードD2及び抵抗R2
によって駆動される。トランジスタT3及びT4のベース17
及び18はディジタル入力信号Ｄを供給される入力端子を
構成する。ベース17及び18を1.3Vの直流レベルにバイア
スしてこの回路配置にECL回路の両立性を持たせるよう
にすることができる。零入力状態では電流源11からの電
流IMはトランジスタT1及びT2間に均等に分配される。論
理“1"が供給された場合トランジスタT3のベース17にお
ける電圧がトランジスタT4のベース18における電圧に対
し十分に正になると、トランジスタT2は完全に遮断さ
れ、全電流IMがトランジスタT1を流れる。この場合零入
力電圧iM1は最大になり、iM1＝IMとなる。その場合補償
装置20に対する電流IM2は最小になり、つまり零にな
る。論理“0"の場合には、ベース18における電圧はベー
ス17における電圧に対し正になる。電流IMの全てがトラ
ンジスタT2を流れる。従ってレーザ２に対する駆動電流
IM1は零になり、一方、補償装置20に対する電流IM2は最
大になり、iM2＝IMとなる。比較的低い入力電圧の場合
には、作動増幅器T1,T2はスイッチト（switched）増幅
器としては作動せず、線形増幅器として作動する。従っ
て論理“1"の場合、トランジスタT1における電流はiM1
＝IM＋iSとなり、かつトランジスタT2を流れる電流はi
M2＝IM＋iSとなり、ここでiSはディジタル入力信号を供
給した結果生ずる信号電流である。論理“0"の場合トラ
ジンスタT1及びT2を流れる電流はそれぞれiM1＝IM−iS
及びIM2＝IM＋iSとなる。
置の一例を示す。本例装置は２つのトランジスタT1及び
T2を具え、その共通エミッタを、電流IMを供給する電流
源11を介し電流負ライン15に接続する。トランジスタT1
のコレクタはレーザ２に結合される出力端子13を構成
し、トランジスタT2のコレクタは補償装置20に接続され
る出力端子14を構成する。トランジスタT1はトランジス
タT3を含むエミッタホロワを介して駆動され、トランジ
スタT3のエミッタはレベルシフトダイオードD1を介して
トランジスタT1のベースに接続し、更に抵抗R1を介して
電源負ライン15に接続する。トランジスタT3のコレクタ
は電源正ライン16に接続する。トランジスタT2は同様な
態様においてトランジスタT4、ダイオードD2及び抵抗R2
によって駆動される。トランジスタT3及びT4のベース17
及び18はディジタル入力信号Ｄを供給される入力端子を
構成する。ベース17及び18を1.3Vの直流レベルにバイア
スしてこの回路配置にECL回路の両立性を持たせるよう
にすることができる。零入力状態では電流源11からの電
流IMはトランジスタT1及びT2間に均等に分配される。論
理“1"が供給された場合トランジスタT3のベース17にお
ける電圧がトランジスタT4のベース18における電圧に対
し十分に正になると、トランジスタT2は完全に遮断さ
れ、全電流IMがトランジスタT1を流れる。この場合零入
力電圧iM1は最大になり、iM1＝IMとなる。その場合補償
装置20に対する電流IM2は最小になり、つまり零にな
る。論理“0"の場合には、ベース18における電圧はベー
ス17における電圧に対し正になる。電流IMの全てがトラ
ンジスタT2を流れる。従ってレーザ２に対する駆動電流
IM1は零になり、一方、補償装置20に対する電流IM2は最
大になり、iM2＝IMとなる。比較的低い入力電圧の場合
には、作動増幅器T1,T2はスイッチト（switched）増幅
器としては作動せず、線形増幅器として作動する。従っ
て論理“1"の場合、トランジスタT1における電流はiM1
＝IM＋iSとなり、かつトランジスタT2を流れる電流はi
M2＝IM＋iSとなり、ここでiSはディジタル入力信号を供
給した結果生ずる信号電流である。論理“0"の場合トラ
ジンスタT1及びT2を流れる電流はそれぞれiM1＝IM−iS
及びIM2＝IM＋iSとなる。
第4a図は第１図に示した回路配置において使用する補
償装置の一例を示す。本例では第３図のトランジスタT2
を、電流iM2を供給できる電流源によって示す。この電
流源の出力端子14は抵抗R3＝RXを介し電源正ライン16に
接続し、かつ演算増幅器21の反転入力端子にも接続し、
この演算増幅器の出力によりトランジスタT5を駆動す
る。このトランジスタT5のコレクタは抵抗R4＝R0を介し
電源正ライン16に接続し、かつ演算増幅器21の非反転入
力端子に接続する。トランジスタT5のエミッタは補償装
置20の出力端子を構成し、この出力端子は補償電流iCを
送出する。従って演算増幅器21により、抵抗R3及びR4の
端子電圧が同一になるような態様でトランジスタT5が駆
動される。その場合補正電流はiC＝RX・iM2/R0となる。
抵抗R3を可変抵抗とすれば、補償電流iCの大きさを調整
できる。
償装置の一例を示す。本例では第３図のトランジスタT2
を、電流iM2を供給できる電流源によって示す。この電
流源の出力端子14は抵抗R3＝RXを介し電源正ライン16に
接続し、かつ演算増幅器21の反転入力端子にも接続し、
この演算増幅器の出力によりトランジスタT5を駆動す
る。このトランジスタT5のコレクタは抵抗R4＝R0を介し
電源正ライン16に接続し、かつ演算増幅器21の非反転入
力端子に接続する。トランジスタT5のエミッタは補償装
置20の出力端子を構成し、この出力端子は補償電流iCを
送出する。従って演算増幅器21により、抵抗R3及びR4の
端子電圧が同一になるような態様でトランジスタT5が駆
動される。その場合補正電流はiC＝RX・iM2/R0となる。
抵抗R3を可変抵抗とすれば、補償電流iCの大きさを調整
できる。
第4b図は第4a図に示した補償装置の一層詳細な実施例
を示す。演算増幅器21は差動トランジスタ対として接続
配置した２個のPNPトランジスタT6,T7を具え、その共通
エミッタ端子を、電流源として作動する抵抗R5を介し電
源正ライン16に接続する。トランジスタT6のベースはト
ランジスタT8、ダイオードD3及び抵抗R6を含むエミッタ
ホロワ回路を介し電流源IM2の出力端子14に接続し、一
方、トランジスタT7のベースはトランジスタT9、ダイオ
ードD4及び抵抗R7を含む同様なエミッタホロワ回路を介
し抵抗R4の一端に接続する。トランジスタT8のベースは
演算増幅器21の反転入力端子を構成し、かつトランジス
タT9のベースはこの増幅器21の非反転入力端子を構成す
る。トランジスタT10及びT11を含む電流ミラーを介して
トランジスタT7のコレクタをトランジスタT6のコレクタ
及びトランジスタT5のベースに接続する。本例は第4a図
に示した回路配置と同一態様で作動する。
を示す。演算増幅器21は差動トランジスタ対として接続
配置した２個のPNPトランジスタT6,T7を具え、その共通
エミッタ端子を、電流源として作動する抵抗R5を介し電
源正ライン16に接続する。トランジスタT6のベースはト
ランジスタT8、ダイオードD3及び抵抗R6を含むエミッタ
ホロワ回路を介し電流源IM2の出力端子14に接続し、一
方、トランジスタT7のベースはトランジスタT9、ダイオ
ードD4及び抵抗R7を含む同様なエミッタホロワ回路を介
し抵抗R4の一端に接続する。トランジスタT8のベースは
演算増幅器21の反転入力端子を構成し、かつトランジス
タT9のベースはこの増幅器21の非反転入力端子を構成す
る。トランジスタT10及びT11を含む電流ミラーを介して
トランジスタT7のコレクタをトランジスタT6のコレクタ
及びトランジスタT5のベースに接続する。本例は第4a図
に示した回路配置と同一態様で作動する。
本発明の実施例は上述した実施例に限定されるもので
はない。プッシュプルコンバータの構成及び補償装置の
構成は本発明の原理に対して無関係であり、従ってこれ
ら装置は種々の態様で実現できる。更に、レーザ駆動装
置は、レーザの零入力電流をレーザの劣化時における最
大値に制限する保護回路を具えることもできる。
はない。プッシュプルコンバータの構成及び補償装置の
構成は本発明の原理に対して無関係であり、従ってこれ
ら装置は種々の態様で実現できる。更に、レーザ駆動装
置は、レーザの零入力電流をレーザの劣化時における最
大値に制限する保護回路を具えることもできる。
第１図は本発明レーザ駆動装置の基本構成を示すブロッ
ク回路図、 第２図は第１図の装置の作動を説明するためのレーザの
光／電流特性図、 第３図は第１図の装置に用いる変調装置の１例を示す回
路図、 第4a図は第１図の装置に用いる補償装置の１例を示す回
路図、 第4b図は第4a図の装置の詳細な回路図である。 ２……レーザダイオード ３……零入力電流装置 ４……基準電流源、５……第１加算装置 ６……ローパスフィルタ ７……電流増幅器、８……第２加算装置 ９……光検出器、10……変調装置 11……電流源、20……補償装置
ク回路図、 第２図は第１図の装置の作動を説明するためのレーザの
光／電流特性図、 第３図は第１図の装置に用いる変調装置の１例を示す回
路図、 第4a図は第１図の装置に用いる補償装置の１例を示す回
路図、 第4b図は第4a図の装置の詳細な回路図である。 ２……レーザダイオード ３……零入力電流装置 ４……基準電流源、５……第１加算装置 ６……ローパスフィルタ ７……電流増幅器、８……第２加算装置 ９……光検出器、10……変調装置 11……電流源、20……補償装置
Claims (4)
- 【請求項１】ディジタル入力信号の２つの可能な値のう
ちの１方の値に相当するレベルでレーザの光出力を安定
化させるためにレーザの光出力に比例する電流の負帰還
により制御される零入力電流をレーザに供給する零入力
電流手段と、ディジタル入力信号により変調された駆動
電流のレーザに供給する変調装置と、ディジタル入力信
号のデューテイサイクルで変化する駆動電流の直流分を
補償するために前記零入力電流手段に補償電流を供給す
る補償装置とを具え、ディジタル入力信号によりレーザ
を駆動する装置において、前記零入力電流手段によって
ディジタル入力信号の高い値に相当するレベルでレーザ
の光電流を安定化し、前記変調装置にはディジタル入力
信号を信号成分の振幅が等しく且つ位相が逆の２種類の
駆動電流に変換するコンバータを具え、１方の駆動電流
をレーザに供給すると共に他方の駆動電流を補償装置に
供給するようにしたことを特徴とするレーザ駆動装置。 - 【請求項２】コンバータを、ベースがディジタル入力信
号受信用の入力端子に結合され、コレクタが両駆動電流
供給用の出力端子に結合された２つのエミッタ結合トラ
ンジスタを具える差動増幅器とすることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載のレーザ駆動装置。 - 【請求項３】補償装置を、反転入力端子、非反転入力端
子及び出力端子を有する演算増幅器とし、この演算増幅
器の反転入力端子は、前記他方の駆動電流を電圧に変換
する第１抵抗に結合し、演算増幅器の出力端子は、コレ
クタが第２抵抗に結合されると共に前記非反転入力端子
に結合され、エミッタが補償電流供給用の出力端子に結
合されたトランジスタのベースに結合するようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
のレーザ駆動装置。 - 【請求項４】第１抵抗を可変抵抗としたことを特徴とす
る特許請求の範囲第３項に記載のレーザ駆動装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8601510 | 1986-06-11 | ||
| NL8601510A NL8601510A (nl) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | Inrichting voor het aansturen van een laser. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62293790A JPS62293790A (ja) | 1987-12-21 |
| JPH084167B2 true JPH084167B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=19848154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62144198A Expired - Fee Related JPH084167B2 (ja) | 1986-06-11 | 1987-06-11 | レ−ザ駆動装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4744087A (ja) |
| EP (1) | EP0249295B1 (ja) |
| JP (1) | JPH084167B2 (ja) |
| DE (1) | DE3776816D1 (ja) |
| NL (1) | NL8601510A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPS63193582A (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-10 | Ando Electric Co Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
| JPH0736458B2 (ja) * | 1987-04-30 | 1995-04-19 | フアナツク株式会社 | レ−ザ発振装置 |
| JPS6448480A (en) * | 1987-08-19 | 1989-02-22 | Fujitsu Ltd | Semiconductor laser modulation control system |
| JP2554893B2 (ja) * | 1987-09-21 | 1996-11-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | 高繰り返しパルスレーザー安定化装置 |
| WO1989008356A1 (en) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for modulating a semiconductor laser |
| DE3940205B4 (de) * | 1988-12-05 | 2007-09-13 | Ricoh Co., Ltd. | Halbleiterlaser-Steuereinrichtung |
| US4995045A (en) * | 1990-02-01 | 1991-02-19 | Northern Telecom Limited | Laser control circuit |
| JPH0569964U (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-21 | 旭光学工業株式会社 | レーザダイオード発光装置の突入電流防止回路 |
| WO1995020825A1 (en) * | 1994-01-31 | 1995-08-03 | Scientific Imaging Technologies, Inc. | Charge-coupled device array for spectroscopic detection |
| US5848044A (en) * | 1995-08-18 | 1998-12-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor laser driving circuit, semiconductor laser device, image recording apparatus, and optical disk apparatus |
| JP2909438B2 (ja) * | 1995-08-18 | 1999-06-23 | 株式会社東芝 | 半導体レーザ駆動回路、半導体レーザ装置、画像記録装置並びに光ディスク装置 |
| US6522673B1 (en) * | 1999-12-22 | 2003-02-18 | New Focus, Inc. | Method and apparatus for optical transmission |
| US20020097471A1 (en) * | 2001-01-22 | 2002-07-25 | Bethea Clyde George | Data transmission via direct modulation of a mid-IR laser |
| US7505492B2 (en) * | 2007-05-11 | 2009-03-17 | Corning Incorporated | Alignment of lasing wavelength with wavelength conversion peak using modulated wavelength control signal |
| US8204091B2 (en) * | 2008-07-03 | 2012-06-19 | Corning Incorporated | Wavelength normalization in phase section of semiconductor lasers |
| US8767784B2 (en) * | 2011-02-21 | 2014-07-01 | Tyco Electronics Corporation | Driver for supplying modulated current to a laser |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4277846A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-07 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Circuit for stabilizing the output of an injection laser |
| US4539686A (en) * | 1982-10-15 | 1985-09-03 | At&T Bell Laboratories | Laser driving means |
| DE3244056A1 (de) * | 1982-11-27 | 1984-05-30 | Philips Kommunikations Industrie AG, 8500 Nürnberg | Schaltungsanordnung zur ansteuerung eines stromgesteuerten bauelements |
-
1986
- 1986-06-11 NL NL8601510A patent/NL8601510A/nl not_active Application Discontinuation
- 1986-11-07 US US06/928,147 patent/US4744087A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-06-05 DE DE8787201085T patent/DE3776816D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-05 EP EP87201085A patent/EP0249295B1/en not_active Expired
- 1987-06-11 JP JP62144198A patent/JPH084167B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0249295A1 (en) | 1987-12-16 |
| US4744087A (en) | 1988-05-10 |
| EP0249295B1 (en) | 1992-02-26 |
| DE3776816D1 (de) | 1992-04-02 |
| JPS62293790A (ja) | 1987-12-21 |
| NL8601510A (nl) | 1988-01-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |