JPH10303485A - レーザーモジュールの制御回路 - Google Patents
レーザーモジュールの制御回路Info
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- JPH10303485A JPH10303485A JP9107278A JP10727897A JPH10303485A JP H10303485 A JPH10303485 A JP H10303485A JP 9107278 A JP9107278 A JP 9107278A JP 10727897 A JP10727897 A JP 10727897A JP H10303485 A JPH10303485 A JP H10303485A
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流検出用抵抗での電圧降下がなくなり、低
電圧駆動が可能であるレーザーモジュールの制御回路を
提供する。 【解決手段】 レーザーモジュールの制御回路におい
て、レーザーダイオード３５に直列に接続される駆動用
トランジスタ３４と、前記レーザーダイオード３５から
光を受けるバックモニタホトダイオード３６と、このバ
ックモニタホトダイオード３６からの出力信号に基づい
て、前記レーザーダイオード３５の出力光を一定に制御
する電流帰還回路とを設ける。
電圧駆動が可能であるレーザーモジュールの制御回路を
提供する。 【解決手段】 レーザーモジュールの制御回路におい
て、レーザーダイオード３５に直列に接続される駆動用
トランジスタ３４と、前記レーザーダイオード３５から
光を受けるバックモニタホトダイオード３６と、このバ
ックモニタホトダイオード３６からの出力信号に基づい
て、前記レーザーダイオード３５の出力光を一定に制御
する電流帰還回路とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザーモジュー
ルの出力光一定制御をするための制御回路に係り、特
に、そのＶ−Ｉ変換回路に関するものである。
ルの出力光一定制御をするための制御回路に係り、特
に、そのＶ−Ｉ変換回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の技術としては、以下に示
すようなものがあった。図６はかかる従来の光増幅器の
構成図である。この図に示すように、光増幅器に入力信
号光Ｐsig inを入力し、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）１、第
１のアイソレータ２を介してＥＤＦＡ（エルビウム・ド
ープファイバ光増幅器）３に入力する。また、ＷＤＭ１
ではＥＤＦＡ３の励起用光源ＬＤ１０の光出力励起光Ｐ
pumpを入力信号光Ｐsig inと合成する。そのため、ＥＤ
ＦＡ３には入力信号光Ｐsig inと同時に励起光Ｐpumpも
第１のアイソレータ２を介して入力される。
すようなものがあった。図６はかかる従来の光増幅器の
構成図である。この図に示すように、光増幅器に入力信
号光Ｐsig inを入力し、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）１、第
１のアイソレータ２を介してＥＤＦＡ（エルビウム・ド
ープファイバ光増幅器）３に入力する。また、ＷＤＭ１
ではＥＤＦＡ３の励起用光源ＬＤ１０の光出力励起光Ｐ
pumpを入力信号光Ｐsig inと合成する。そのため、ＥＤ
ＦＡ３には入力信号光Ｐsig inと同時に励起光Ｐpumpも
第１のアイソレータ２を介して入力される。
【０００３】ＥＤＦＡ３で増幅した光は第２のアイソレ
ータ４を通り、光カプラ５で光出力モニタ用ＰＤ（ＰＤ
−Ｓ）６に入力する光Ｐsig mon と、光増幅器出力にな
るＰsig out に分岐される。Ｐsig mon はＰＤ−Ｓ６で
電流に変換し、自動出力コントロール回路（ＡＬＣ）に
入力する。自動出力コントロール回路（ＡＬＣ）では、
この電流値を一定にするよう励起用光源ＬＤ１０に帰還
をかけて駆動するようになっており、光増幅器の出力は
常に一定に保たれるような構成になっている。
ータ４を通り、光カプラ５で光出力モニタ用ＰＤ（ＰＤ
−Ｓ）６に入力する光Ｐsig mon と、光増幅器出力にな
るＰsig out に分岐される。Ｐsig mon はＰＤ−Ｓ６で
電流に変換し、自動出力コントロール回路（ＡＬＣ）に
入力する。自動出力コントロール回路（ＡＬＣ）では、
この電流値を一定にするよう励起用光源ＬＤ１０に帰還
をかけて駆動するようになっており、光増幅器の出力は
常に一定に保たれるような構成になっている。
【０００４】この自動出力コントロール回路（ＡＬＣ）
をブロック図で示すと、ＰＤ−Ｓ帰還回路８とＶ−Ｉ変
換回路９（レーザーモジュール駆動部）に分割される。
図７はかかる従来のＶ−Ｉ変換回路の構成図であり、図
７（ａ）はその第１のＶ−Ｉ変換回路、図７（ｂ）はそ
の第２のＶ−Ｉ変換回路である。図７（ａ）に示すよう
に、ＰＤ−Ｓ帰還回路８からの電圧値ＶPD-Sが、オペア
ンプＯＰ１１の＋端子に入力され、その出力端子はダイ
オードＤ1 １２を介してレーザーモジュールドライブ用
トランジスタＱ1 １３のベースに接続されている。
をブロック図で示すと、ＰＤ−Ｓ帰還回路８とＶ−Ｉ変
換回路９（レーザーモジュール駆動部）に分割される。
図７はかかる従来のＶ−Ｉ変換回路の構成図であり、図
７（ａ）はその第１のＶ−Ｉ変換回路、図７（ｂ）はそ
の第２のＶ−Ｉ変換回路である。図７（ａ）に示すよう
に、ＰＤ−Ｓ帰還回路８からの電圧値ＶPD-Sが、オペア
ンプＯＰ１１の＋端子に入力され、その出力端子はダイ
オードＤ1 １２を介してレーザーモジュールドライブ用
トランジスタＱ1 １３のベースに接続されている。
【０００５】また、トランジスタＱ1 １３のコレクタ
は、レーザーダイオードＬＤ1 １４のカソードに接続さ
れ、レーザーダイオードＬＤ1 １４のアノードは電源に
接続される（電源フィルタを介する場合があるが、ここ
では図示しない）。トランジスタＱ1 １３のエミッタは
電流検出用抵抗Ｒ1 １５に接続される。この抵抗Ｒ1 １
５の他端はグランドに接続される。
は、レーザーダイオードＬＤ1 １４のカソードに接続さ
れ、レーザーダイオードＬＤ1 １４のアノードは電源に
接続される（電源フィルタを介する場合があるが、ここ
では図示しない）。トランジスタＱ1 １３のエミッタは
電流検出用抵抗Ｒ1 １５に接続される。この抵抗Ｒ1 １
５の他端はグランドに接続される。
【０００６】更に、トランジスタＱ1 １３のエミッタと
抵抗Ｒ1 １５の間の電圧が電流モニタ電圧ＶＬＤとな
る。この点は抵抗Ｒ2 １６に接続され、抵抗Ｒ2 １６の
他端は抵抗Ｒ3 １７に接続され、抵抗Ｒ3 １７の他端は
基準電圧Ｖttに接続される。抵抗Ｒ2 １６と抵抗Ｒ3 １
７で分割された電圧Ｖ１がオペアンプＯＰ1 １１の−端
子に入力されている。
抵抗Ｒ1 １５の間の電圧が電流モニタ電圧ＶＬＤとな
る。この点は抵抗Ｒ2 １６に接続され、抵抗Ｒ2 １６の
他端は抵抗Ｒ3 １７に接続され、抵抗Ｒ3 １７の他端は
基準電圧Ｖttに接続される。抵抗Ｒ2 １６と抵抗Ｒ3 １
７で分割された電圧Ｖ１がオペアンプＯＰ1 １１の−端
子に入力されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来構成のＶ−Ｉ変換回路９において、第１の問題点
として、低電圧で駆動する場合、電流検出用抵抗での電
圧降下による電圧損失により、ＬＤ電流値が制限される
問題があった。例えば、レーザーダイオードＬＤ1 １４
を、６００ｍＡの電流値で駆動する場合、レーザーダイ
オードＬＤ1 １４のＶｆ：２．２Ｖ、トランジスタＱ1
１３のＶｂｅ：０．８Ｖ、電流検出用抵抗Ｒ1 １５端子
間電圧：０．３Ｖ（電流検出用抵抗０．５Ωの場合）と
なり、トータルで３．３Ｖになってしまう。３．３Ｖ電
源を用いる場合、電源変動分±５％を考慮すると最小電
圧３．１３５Ｖであり、レーザーモジュールＬＤ1 １４
を３．３Ｖ電源で駆動することはできない。
た従来構成のＶ−Ｉ変換回路９において、第１の問題点
として、低電圧で駆動する場合、電流検出用抵抗での電
圧降下による電圧損失により、ＬＤ電流値が制限される
問題があった。例えば、レーザーダイオードＬＤ1 １４
を、６００ｍＡの電流値で駆動する場合、レーザーダイ
オードＬＤ1 １４のＶｆ：２．２Ｖ、トランジスタＱ1
１３のＶｂｅ：０．８Ｖ、電流検出用抵抗Ｒ1 １５端子
間電圧：０．３Ｖ（電流検出用抵抗０．５Ωの場合）と
なり、トータルで３．３Ｖになってしまう。３．３Ｖ電
源を用いる場合、電源変動分±５％を考慮すると最小電
圧３．１３５Ｖであり、レーザーモジュールＬＤ1 １４
を３．３Ｖ電源で駆動することはできない。
【０００８】また、第２の問題点としては、構造が異な
るＬＤモジュールが適用できない場合があった。例え
ば、カソードアースのレーザーを電流検出して使用する
場合、図７（ｂ）に示すように、トランジスタＱ2 ２３
をｎｐｎからｐｎｐに変更して、第１の従来例と同様な
構成〔図７（ａ）〕が考えられるが、この場合、電流検
出部分Ｖ２が電源変動の影響を受け、正常に電流検出す
ることができない。なお、２２はダイオードＤ2 、２４
はレーザーダイオードＬＤ2 、２５は電流検出用抵抗Ｒ
4 、２６は抵抗Ｒ5 、２７は抵抗Ｒ6 である。
るＬＤモジュールが適用できない場合があった。例え
ば、カソードアースのレーザーを電流検出して使用する
場合、図７（ｂ）に示すように、トランジスタＱ2 ２３
をｎｐｎからｐｎｐに変更して、第１の従来例と同様な
構成〔図７（ａ）〕が考えられるが、この場合、電流検
出部分Ｖ２が電源変動の影響を受け、正常に電流検出す
ることができない。なお、２２はダイオードＤ2 、２４
はレーザーダイオードＬＤ2 、２５は電流検出用抵抗Ｒ
4 、２６は抵抗Ｒ5 、２７は抵抗Ｒ6 である。
【０００９】本発明は、上記問題点を除去し、電流検出
用抵抗での電圧降下がなくなり、低電圧駆動が可能とな
るレーザーモジュールの制御回路を提供することを目的
とする。
用抵抗での電圧降下がなくなり、低電圧駆動が可能とな
るレーザーモジュールの制御回路を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕レーザーモジュールの制御回路において、レーザ
ーダイオードに直列に接続される駆動用トランジスタ
と、前記レーザーダイオードから光を受けるモニタホト
ダイオードと、このバックモニタホトダイオードからの
出力信号により、前記レーザーダイオードの出力光を一
定に制御する電流帰還回路とを設けるようにしたもので
ある。
成するために、 〔１〕レーザーモジュールの制御回路において、レーザ
ーダイオードに直列に接続される駆動用トランジスタ
と、前記レーザーダイオードから光を受けるモニタホト
ダイオードと、このバックモニタホトダイオードからの
出力信号により、前記レーザーダイオードの出力光を一
定に制御する電流帰還回路とを設けるようにしたもので
ある。
【００１１】〔２〕上記〔１〕記載のレーザーモジュー
ルの制御回路において、前記レーザーダイオードが直列
に接続される駆動用トランジスタの一端がアースに接続
される構造を有するようにしたものである。 〔３〕上記〔１〕記載のレーザーモジュールの制御回路
において、前記レーザーダイオードのカソードが、アー
スに接続される構造を有するようにしたものである。
ルの制御回路において、前記レーザーダイオードが直列
に接続される駆動用トランジスタの一端がアースに接続
される構造を有するようにしたものである。 〔３〕上記〔１〕記載のレーザーモジュールの制御回路
において、前記レーザーダイオードのカソードが、アー
スに接続される構造を有するようにしたものである。
【００１２】〔４〕上記〔１〕記載のレーザーモジュー
ルの制御回路において、前記レーザーダイオードのアノ
ードがアースに接続される構造を有するようにしたもの
である。
ルの制御回路において、前記レーザーダイオードのアノ
ードがアースに接続される構造を有するようにしたもの
である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示すＬＤモジュール内蔵モニタ用ＰＤを用
いた電流帰還回路のＶ−Ｉ変換回路の回路図である。こ
の図に示すように、ＰＤ−Ｓ帰還回路３１の電圧をオペ
アンプＯＰ3 ３２の＋側の入力端子に入力し、そのオペ
アンプＯＰ3 ３２の出力はダイオードＤ3 ３３を介して
トランジスタＱ3 ３４のベースに入力されている。トラ
ンジスタＱ3３４のエミッタは直接ＧＮＤに接地する。
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示すＬＤモジュール内蔵モニタ用ＰＤを用
いた電流帰還回路のＶ−Ｉ変換回路の回路図である。こ
の図に示すように、ＰＤ−Ｓ帰還回路３１の電圧をオペ
アンプＯＰ3 ３２の＋側の入力端子に入力し、そのオペ
アンプＯＰ3 ３２の出力はダイオードＤ3 ３３を介して
トランジスタＱ3 ３４のベースに入力されている。トラ
ンジスタＱ3３４のエミッタは直接ＧＮＤに接地する。
【００１４】また、トランジスタＱ3 ３４のコレクタは
レーザーダイオードＬＤ1 ３５のカソードに接続されて
おり、レーザーダイオードＬＤ1 ３５のアノードは電源
に接続する。電流検出は、従来例の抵抗Ｒ1 に代えて、
レーザーモジュール内部のバックモニタホトダイオード
（ＢＡＣＫ ＰＤ1 ）３６を用いる。バックモニタホト
ダイオード３６のカソードは電源に接続し、アノードは
可変抵抗ＲＶ1 ３７に接続する。可変抵抗ＲＶ1 ３７の
他端はＧＮＤに接続する。このバックモニタホトダイオ
ード３６と可変抵抗ＲＶ1 ３７の間の電圧Ｖ４をバッフ
ァオペアンプＯＰ4 ３９の＋側に入力する。バッファオ
ペアンプＯＰ4 ３９の出力は抵抗Ｒ8 ４０に接続され、
抵抗8 ４０の他端は抵抗Ｒ9 ４１に接続される。抵抗Ｒ
9 ４１の他端は基準電圧に接続する。
レーザーダイオードＬＤ1 ３５のカソードに接続されて
おり、レーザーダイオードＬＤ1 ３５のアノードは電源
に接続する。電流検出は、従来例の抵抗Ｒ1 に代えて、
レーザーモジュール内部のバックモニタホトダイオード
（ＢＡＣＫ ＰＤ1 ）３６を用いる。バックモニタホト
ダイオード３６のカソードは電源に接続し、アノードは
可変抵抗ＲＶ1 ３７に接続する。可変抵抗ＲＶ1 ３７の
他端はＧＮＤに接続する。このバックモニタホトダイオ
ード３６と可変抵抗ＲＶ1 ３７の間の電圧Ｖ４をバッフ
ァオペアンプＯＰ4 ３９の＋側に入力する。バッファオ
ペアンプＯＰ4 ３９の出力は抵抗Ｒ8 ４０に接続され、
抵抗8 ４０の他端は抵抗Ｒ9 ４１に接続される。抵抗Ｒ
9 ４１の他端は基準電圧に接続する。
【００１５】また、抵抗Ｒ8 ４０と抵抗Ｒ9 ４１で分割
された電圧Ｖ３の電圧はオペアンプＯＰ3 ３２の−端子
に入力する。なお、３８は抵抗Ｒ7 である。このように
構成されたＶ−Ｉ変換回路の動作について説明する。図
２は本発明の第１実施例を示すＶ−Ｉ変換回路の前段に
設けられるＰＤ−Ｓ帰還回路の構成図であり、図２
（ａ）はそのＰＤ−Ｓ帰還回路図、図２（ｂ）は第１の
ＯＰの出力を示す図、図２（ｃ）はその第２のＯＰの出
力を示す図である。
された電圧Ｖ３の電圧はオペアンプＯＰ3 ３２の−端子
に入力する。なお、３８は抵抗Ｒ7 である。このように
構成されたＶ−Ｉ変換回路の動作について説明する。図
２は本発明の第１実施例を示すＶ−Ｉ変換回路の前段に
設けられるＰＤ−Ｓ帰還回路の構成図であり、図２
（ａ）はそのＰＤ−Ｓ帰還回路図、図２（ｂ）は第１の
ＯＰの出力を示す図、図２（ｃ）はその第２のＯＰの出
力を示す図である。
【００１６】これらの図において、１０１はＰＤ−Ｓ、
１０２はオペアンプＯＰ7 、１０３は可変抵抗、１０
４，１０５は分圧抵抗Ｒ11，Ｒ12、１０６は抵抗Ｒ13、
１０７はオペアンプＯＰ8 、１０８は抵抗Ｒ14、１０９
は抵抗Ｒ15、１１０は抵抗Ｒ16、１１１は抵抗Ｒ17であ
る。はじめに、図２のＰＤ−Ｓ帰還回路の動作について
簡単に説明する。
１０２はオペアンプＯＰ7 、１０３は可変抵抗、１０
４，１０５は分圧抵抗Ｒ11，Ｒ12、１０６は抵抗Ｒ13、
１０７はオペアンプＯＰ8 、１０８は抵抗Ｒ14、１０９
は抵抗Ｒ15、１１０は抵抗Ｒ16、１１１は抵抗Ｒ17であ
る。はじめに、図２のＰＤ−Ｓ帰還回路の動作について
簡単に説明する。
【００１７】ＰＤ−Ｓ１０１で受光した光は、電流変換
されてオペアンプＯＰ7 １０２で電流増幅される。その
ＯＰ7 １０２の出力は、図２（ｂ）に示すように、ＰＤ
−Ｓ１０１の光出力が増大するにしたがって上昇する。
オペアンプＯＰ8 １０７は反転増幅で使用しているの
で、図２（ｃ）に示すように、オペアンプＯＰ7 １０２
の出力が上昇すると、オペアンプＯＰ8 １０７の出力は
下降する。
されてオペアンプＯＰ7 １０２で電流増幅される。その
ＯＰ7 １０２の出力は、図２（ｂ）に示すように、ＰＤ
−Ｓ１０１の光出力が増大するにしたがって上昇する。
オペアンプＯＰ8 １０７は反転増幅で使用しているの
で、図２（ｃ）に示すように、オペアンプＯＰ7 １０２
の出力が上昇すると、オペアンプＯＰ8 １０７の出力は
下降する。
【００１８】この電圧をＰＤ−Ｓ帰還電圧として、図１
に示すＶ−Ｉ変換回路の回路のオペアンプＯＰ3 ３２の
＋端子に入力する。図２に示すＰＤ−Ｓ帰還回路の場
合、ＰＤ−Ｓ受光レベルが上昇すれば、つまり、光増幅
器出力Ｐsig out が上昇すれば、ＰＤ−Ｓ帰還電圧は下
降する。この第１実施例のＶ−Ｉ変換回路の動作は、こ
のＰＤ−Ｓ帰還電圧の電圧変化を受け、ＰＤ−Ｓ帰還電
圧が下降すると、オペアンプＯＰ3 ３２の出力は下降
し、トランジスタＱ3 ３４のベースエミッタ間電圧を小
さくするためレーザーダイオードＬＤ1 ３５の電流値は
小さくなり、励起光Ｐpumpが減少する。バックモニタホ
トダイオード３６ではレーザーダイオードＬＤ1 ３５の
出力をモニタし、電流に変換し、可変抵抗ＲＶ1 ３７で
電圧に変換する。レーザーダイオードＬＤ1３５の出力
が低下すると、この電圧Ｖ４が下降してバッファオペア
ンプＯＰ4 ３９の出力も下降する。
に示すＶ−Ｉ変換回路の回路のオペアンプＯＰ3 ３２の
＋端子に入力する。図２に示すＰＤ−Ｓ帰還回路の場
合、ＰＤ−Ｓ受光レベルが上昇すれば、つまり、光増幅
器出力Ｐsig out が上昇すれば、ＰＤ−Ｓ帰還電圧は下
降する。この第１実施例のＶ−Ｉ変換回路の動作は、こ
のＰＤ−Ｓ帰還電圧の電圧変化を受け、ＰＤ−Ｓ帰還電
圧が下降すると、オペアンプＯＰ3 ３２の出力は下降
し、トランジスタＱ3 ３４のベースエミッタ間電圧を小
さくするためレーザーダイオードＬＤ1 ３５の電流値は
小さくなり、励起光Ｐpumpが減少する。バックモニタホ
トダイオード３６ではレーザーダイオードＬＤ1 ３５の
出力をモニタし、電流に変換し、可変抵抗ＲＶ1 ３７で
電圧に変換する。レーザーダイオードＬＤ1３５の出力
が低下すると、この電圧Ｖ４が下降してバッファオペア
ンプＯＰ4 ３９の出力も下降する。
【００１９】抵抗Ｒ8 ４０、Ｒ9 ４１で分割された電圧
値Ｖ３は、Ｖ３＝（Ｖtt−Ｖ５）×Ｒ8 ×（Ｒ9 ＋
Ｒ8 ）＋Ｖ５になり、この電圧値Ｖ３がＰＤ−Ｓ１０１
からの帰還電圧と等しくなったところで、レーザーモジ
ュールＬＤ1 ３５の電流が安定する。その結果、光増幅
器出力Ｐsig out が大きくなった時に出力を抑制する方
向に動作し、また、光増幅器出力Ｐsig out が小さくな
った時には出力を増加させる方向に動作し、その結果光
出力を一定に保つ。
値Ｖ３は、Ｖ３＝（Ｖtt−Ｖ５）×Ｒ8 ×（Ｒ9 ＋
Ｒ8 ）＋Ｖ５になり、この電圧値Ｖ３がＰＤ−Ｓ１０１
からの帰還電圧と等しくなったところで、レーザーモジ
ュールＬＤ1 ３５の電流が安定する。その結果、光増幅
器出力Ｐsig out が大きくなった時に出力を抑制する方
向に動作し、また、光増幅器出力Ｐsig out が小さくな
った時には出力を増加させる方向に動作し、その結果光
出力を一定に保つ。
【００２０】このように、第１実施例によれば、電流検
出用抵抗をレーザーダイオードＬＤと直列に接続する必
要がないため、従来例の電流検出用抵抗Ｒ1 での電圧降
下がなくなり、低電圧駆動ができるようになる。従来例
と同じパラメータで検討してみると、レーザーダイオー
ドＬＤ1 を６００ｍＡの電流値で駆動する場合、レーザ
ーダイオードＬＤ1 のＶｆ：２．２Ｖ、トランジスタＱ
1 のＶｂｅ：０．８Ｖ、トータル３．０Ｖで、３．３Ｖ
電源を用いて、電源変動分±５％を考慮して、最小電圧
３．１３５Ｖで考えても動作可能になる。
出用抵抗をレーザーダイオードＬＤと直列に接続する必
要がないため、従来例の電流検出用抵抗Ｒ1 での電圧降
下がなくなり、低電圧駆動ができるようになる。従来例
と同じパラメータで検討してみると、レーザーダイオー
ドＬＤ1 を６００ｍＡの電流値で駆動する場合、レーザ
ーダイオードＬＤ1 のＶｆ：２．２Ｖ、トランジスタＱ
1 のＶｂｅ：０．８Ｖ、トータル３．０Ｖで、３．３Ｖ
電源を用いて、電源変動分±５％を考慮して、最小電圧
３．１３５Ｖで考えても動作可能になる。
【００２１】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図３は本発明の第２実施例を示すＬＤモジュール内
蔵モニタ用ＰＤを用いた電流帰還回路のＶ−Ｉ変換回路
の回路図である。この図に示すように、ＰＤ−Ｓ帰還回
路５１の電圧をオペアンプＯＰ5 ５２の＋側の入力端子
に入力し、オペアンプＯＰ5 ５２の出力はダイオードＤ
4 ５３を介して、トランジスタＱ4 ５４のコレクタは、
レーザーダイオードＬＤ1 ５５のアノードに接続する。
レーザーダイオードＬＤ1 ５５のカソードはＧＮＤに接
地する。
る。図３は本発明の第２実施例を示すＬＤモジュール内
蔵モニタ用ＰＤを用いた電流帰還回路のＶ−Ｉ変換回路
の回路図である。この図に示すように、ＰＤ−Ｓ帰還回
路５１の電圧をオペアンプＯＰ5 ５２の＋側の入力端子
に入力し、オペアンプＯＰ5 ５２の出力はダイオードＤ
4 ５３を介して、トランジスタＱ4 ５４のコレクタは、
レーザーダイオードＬＤ1 ５５のアノードに接続する。
レーザーダイオードＬＤ1 ５５のカソードはＧＮＤに接
地する。
【００２２】電流検出は従来例の抵抗Ｒ4 ２５に代え
て、レーザーモジュール内部のバックモニタホトダイオ
ード５６を用いる。バックモニタホトダイオード５６の
カソードは電源に接続し、アノードは可変抵抗ＲＶ2 ５
８とオペアンプＯＰ6 ５７に接続する。また、可変抵抗
ＲＶ2 ５８のオペアンプＯＰ6 ５７の出力はオペアンプ
ＯＰ5５２の−端子に入力する。なお、５９は抵抗
Ｒ10、６０は抵抗Ｒ28である。
て、レーザーモジュール内部のバックモニタホトダイオ
ード５６を用いる。バックモニタホトダイオード５６の
カソードは電源に接続し、アノードは可変抵抗ＲＶ2 ５
８とオペアンプＯＰ6 ５７に接続する。また、可変抵抗
ＲＶ2 ５８のオペアンプＯＰ6 ５７の出力はオペアンプ
ＯＰ5５２の−端子に入力する。なお、５９は抵抗
Ｒ10、６０は抵抗Ｒ28である。
【００２３】なお、本構成に用いるレーザーモジュール
構造例を図４に示す。図４（ａ）はその平面図、図４
（ｂ）はその一部破断面図である。これらの図に示すよ
うに、レーザーダイオードＬＤ２０５とバックモニタホ
トダイオード２０９が基板２０２上に実装されている。
なお、２０１はヒートシンク、２０３は基板、２０４は
サブマウント、２０７は光ファイバ、２０８はフェルー
ルである。
構造例を図４に示す。図４（ａ）はその平面図、図４
（ｂ）はその一部破断面図である。これらの図に示すよ
うに、レーザーダイオードＬＤ２０５とバックモニタホ
トダイオード２０９が基板２０２上に実装されている。
なお、２０１はヒートシンク、２０３は基板、２０４は
サブマウント、２０７は光ファイバ、２０８はフェルー
ルである。
【００２４】図５は本発明の第２実施例を示すＶ−Ｉ変
換回路の前段に設けられるＰＤ−Ｓ帰還回路の構成図で
あり、図５（ａ）はそのＰＤ−Ｓ帰還回路図、図５
（ｂ）は第１のＯＰの出力を示す図、図５（ｃ）はその
第２のＯＰの出力を示す図である。これらの図におい
て、３０１はＰＤ−Ｓ、３０２はオペアンプＯＰ9 、３
０３は可変抵抗、３０４は抵抗Ｒ18，３０５は抵抗
Ｒ19、３０６はオペアンプＯＰ10、３０７は抵抗Ｒ20、
３０８は抵抗Ｒ21、３０９は抵抗Ｒ22、３１０は抵抗Ｒ
23である。
換回路の前段に設けられるＰＤ−Ｓ帰還回路の構成図で
あり、図５（ａ）はそのＰＤ−Ｓ帰還回路図、図５
（ｂ）は第１のＯＰの出力を示す図、図５（ｃ）はその
第２のＯＰの出力を示す図である。これらの図におい
て、３０１はＰＤ−Ｓ、３０２はオペアンプＯＰ9 、３
０３は可変抵抗、３０４は抵抗Ｒ18，３０５は抵抗
Ｒ19、３０６はオペアンプＯＰ10、３０７は抵抗Ｒ20、
３０８は抵抗Ｒ21、３０９は抵抗Ｒ22、３１０は抵抗Ｒ
23である。
【００２５】はじめに、図５に示すＰＤ−Ｓ帰還回路の
動作について簡単に説明する。図５（ａ）に示すよう
に、ＰＤ−Ｓ３０１で受光した光は電流変換されてオペ
アンプＯＰ9 ３０２で電流増幅される。そのオペアンプ
ＯＰ9 ３０２の出力は、図５（ｂ）に示すように、ＰＤ
−Ｓ３０１の光出力が増大するにしたがい下降する。オ
ペアンプＯＰ10３０６は反転増幅で使用しているので、
オペアンプＯＰ9３０２の出力が下降すると、オペアン
プＯＰ10３０６の出力は、図６（ｃ）に示すように上昇
する。
動作について簡単に説明する。図５（ａ）に示すよう
に、ＰＤ−Ｓ３０１で受光した光は電流変換されてオペ
アンプＯＰ9 ３０２で電流増幅される。そのオペアンプ
ＯＰ9 ３０２の出力は、図５（ｂ）に示すように、ＰＤ
−Ｓ３０１の光出力が増大するにしたがい下降する。オ
ペアンプＯＰ10３０６は反転増幅で使用しているので、
オペアンプＯＰ9３０２の出力が下降すると、オペアン
プＯＰ10３０６の出力は、図６（ｃ）に示すように上昇
する。
【００２６】そこで、この電圧をＰＤ−Ｓ帰還電圧とし
て、図３に示すＶ−Ｉ変換回路のオペアンプＯＰ5 ５２
の＋端子に入力する。図５に示すＰＤ−Ｓ帰還回路の場
合、ＰＤ−Ｓ受光レベルが上昇、つまり、光増幅器出力
Ｐsig out が上昇すれば、ＰＤ−Ｓ帰還電圧は上昇す
る。次に、第２実施例のＶ−Ｉ変換回路の動作はこの電
圧変化を受け、ＰＤ−Ｓ帰還電圧が上昇すると、オペア
ンプＯＰ5 ５２の出力は上昇し、トランジスタＱ4５４
のベースエミッタ間電圧を小さくするため、レーザーダ
イオードＬＤ1 ５５の電流値は小さくなり、励起光Ｐpu
mpが減少する。バックモニタホトダイオード５６ではレ
ーザダイオードＬＤ1 ５５の出力をモニタし、電流に変
換し、可変抵抗ＲＶ2 ５８で電圧に変換する。レーザー
ダイオードＬＤ1 ５５の出力が低下すると、この電圧Ｖ
６が上昇してＶ６の電圧がＰＤ−Ｓ帰還回路５１の電圧
と等しくなったところで、レーザーモジュールＬＤの電
流が安定する。
て、図３に示すＶ−Ｉ変換回路のオペアンプＯＰ5 ５２
の＋端子に入力する。図５に示すＰＤ−Ｓ帰還回路の場
合、ＰＤ−Ｓ受光レベルが上昇、つまり、光増幅器出力
Ｐsig out が上昇すれば、ＰＤ−Ｓ帰還電圧は上昇す
る。次に、第２実施例のＶ−Ｉ変換回路の動作はこの電
圧変化を受け、ＰＤ−Ｓ帰還電圧が上昇すると、オペア
ンプＯＰ5 ５２の出力は上昇し、トランジスタＱ4５４
のベースエミッタ間電圧を小さくするため、レーザーダ
イオードＬＤ1 ５５の電流値は小さくなり、励起光Ｐpu
mpが減少する。バックモニタホトダイオード５６ではレ
ーザダイオードＬＤ1 ５５の出力をモニタし、電流に変
換し、可変抵抗ＲＶ2 ５８で電圧に変換する。レーザー
ダイオードＬＤ1 ５５の出力が低下すると、この電圧Ｖ
６が上昇してＶ６の電圧がＰＤ−Ｓ帰還回路５１の電圧
と等しくなったところで、レーザーモジュールＬＤの電
流が安定する。
【００２７】その結果、光増幅器出力Ｐsin out が大き
くなった時に出力を抑制する方向に動作し、また光増幅
器出力Ｐsin out が小さくなった時には、出力を増加さ
せる方向に動作し、光出力を一定に保つ。このように、
第２実施例によれば、前述した第１実施例の効果に加え
て、レーザーモジュールのレーザーダイオードのカソー
ドが、アースに接続されている構造（カソードアース
型）のレーザーモジュールにおいても、電源変動の影響
を受けることなく、Ｖ−Ｉ変換回路を構成することがで
きるようになる。
くなった時に出力を抑制する方向に動作し、また光増幅
器出力Ｐsin out が小さくなった時には、出力を増加さ
せる方向に動作し、光出力を一定に保つ。このように、
第２実施例によれば、前述した第１実施例の効果に加え
て、レーザーモジュールのレーザーダイオードのカソー
ドが、アースに接続されている構造（カソードアース
型）のレーザーモジュールにおいても、電源変動の影響
を受けることなく、Ｖ−Ｉ変換回路を構成することがで
きるようになる。
【００２８】したがって、市販のレーザーモジュールの
選定自由度が広がるため、低価格のレーザーモジュール
で光増幅器を構成することが可能になる。また、第１実
施例では、光増幅器の励起用レーザーダイオードの駆動
部分に適用したが、光増幅器の場合に限らず、モニタ用
フォトダイオードを内蔵したレーザーモジュールを出力
一定に制御する場合の電流帰還回路に適用するようにし
てもよい。
選定自由度が広がるため、低価格のレーザーモジュール
で光増幅器を構成することが可能になる。また、第１実
施例では、光増幅器の励起用レーザーダイオードの駆動
部分に適用したが、光増幅器の場合に限らず、モニタ用
フォトダイオードを内蔵したレーザーモジュールを出力
一定に制御する場合の電流帰還回路に適用するようにし
てもよい。
【００２９】更に、第２実施例では、レーザーダイオー
ドのカソードがアースに接続されているが、レーザーダ
イオードのアノードがアースに接続されているような構
成にも、当然本発明を適用することが可能である。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
ドのカソードがアースに接続されているが、レーザーダ
イオードのアノードがアースに接続されているような構
成にも、当然本発明を適用することが可能である。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
【００３０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 〔１〕請求項１記載の発明によれば、従来例のように、
電流検出用抵抗をレーザーダイオードと直列に接続する
必要がないため、電流検出用抵抗での電圧降下がなくな
り、低電圧駆動が可能となる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。 〔１〕請求項１記載の発明によれば、従来例のように、
電流検出用抵抗をレーザーダイオードと直列に接続する
必要がないため、電流検出用抵抗での電圧降下がなくな
り、低電圧駆動が可能となる。
【００３１】〔２〕請求項２記載の発明によれば、光出
力を一定に保つとともに、電流検出用抵抗での電圧降下
がなくなり、低電圧駆動が可能である。 〔３〕請求項３記載の発明によれば、上記〔１〕の効果
に加えて、レーザーダイオードのカソードが、アースに
接続されている構造（カソードアース）のレーザーモジ
ュールにおいて、電源変動の影響を受けることなく、Ｖ
−Ｉ変換回路を構成することができる。
力を一定に保つとともに、電流検出用抵抗での電圧降下
がなくなり、低電圧駆動が可能である。 〔３〕請求項３記載の発明によれば、上記〔１〕の効果
に加えて、レーザーダイオードのカソードが、アースに
接続されている構造（カソードアース）のレーザーモジ
ュールにおいて、電源変動の影響を受けることなく、Ｖ
−Ｉ変換回路を構成することができる。
【００３２】〔４〕請求項４記載の発明によれば、上記
〔１〕の効果に加えて、レーザーダイオードのアノード
が、アースに接続されている構造（アノードアース）の
レーザーモジュールにおいて、電源変動の影響を受ける
ことなく、Ｖ−Ｉ変換回路を構成することができる。し
たがって、市販のレーザーモジュールの選定自由度が広
がるため、低価格のレーザーモジュールで光増幅器を構
成することが可能になる。
〔１〕の効果に加えて、レーザーダイオードのアノード
が、アースに接続されている構造（アノードアース）の
レーザーモジュールにおいて、電源変動の影響を受ける
ことなく、Ｖ−Ｉ変換回路を構成することができる。し
たがって、市販のレーザーモジュールの選定自由度が広
がるため、低価格のレーザーモジュールで光増幅器を構
成することが可能になる。
【図１】本発明の第１実施例を示すＬＤモジュール内蔵
モニタ用ＰＤを用いた電流帰還回路のＶ−Ｉ変換回路の
回路図である。
モニタ用ＰＤを用いた電流帰還回路のＶ−Ｉ変換回路の
回路図である。
【図２】本発明の第１実施例を示すＶ−Ｉ変換回路の前
段に設けられるＰＤ−Ｓ帰還回路の構成図である。
段に設けられるＰＤ−Ｓ帰還回路の構成図である。
【図３】本発明の第２実施例を示すＬＤモジュール内蔵
モニタ用ＰＤを用いた電流帰還回路のＶ−Ｉ変換回路の
回路図である。
モニタ用ＰＤを用いた電流帰還回路のＶ−Ｉ変換回路の
回路図である。
【図４】本発明の第２実施例のレーザーモジュール構造
例を示す図である。
例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例を示すＶ−Ｉ変換回路の前
段に設けられるＰＤ−Ｓ帰還回路の構成図である。
段に設けられるＰＤ−Ｓ帰還回路の構成図である。
【図６】従来の光増幅器の構成図である。
【図７】従来のＶ−Ｉ変換回路の構成図である。
３１，５１ ＰＤ−Ｓ帰還回路 ３２ オペアンプＯＰ3 ３３ ダイオードＤ3 ３４ トランジスタＱ3 ３５，５５ レーザーダイオードＬＤ1 ３６ バックモニタホトダイオード（ＢＡＣＫ ＰＤ
1 ） ３７ 可変抵抗ＲＶ1 ３９ バッファオペアンプＯＰ4 ４０ 抵抗Ｒ8 ４１ 抵抗Ｒ9 ５２ オペアンプＯＰ5 ５３ ダイオードＤ4 ５４ トランジスタＱ4 ５６ バックモニタホトダイオード（ＢＡＣＫ ＰＤ
2 ） ５７ オペアンプＯＰ6 ５８ 可変抵抗ＲＶ2 １０１，３０１ ＰＤ−Ｓ １０２ オペアンプＯＰ7 １０７ オペアンプＯＰ8 ２０２ 基板 ２０５ レーザーダイオードＬＤ ２０９ バックモニタホトダイオード（ＢＡＣＫ Ｐ
Ｄ） ３０２ オペアンプＯＰ9 ３０６ オペアンプＯＰ10
1 ） ３７ 可変抵抗ＲＶ1 ３９ バッファオペアンプＯＰ4 ４０ 抵抗Ｒ8 ４１ 抵抗Ｒ9 ５２ オペアンプＯＰ5 ５３ ダイオードＤ4 ５４ トランジスタＱ4 ５６ バックモニタホトダイオード（ＢＡＣＫ ＰＤ
2 ） ５７ オペアンプＯＰ6 ５８ 可変抵抗ＲＶ2 １０１，３０１ ＰＤ−Ｓ １０２ オペアンプＯＰ7 １０７ オペアンプＯＰ8 ２０２ 基板 ２０５ レーザーダイオードＬＤ ２０９ バックモニタホトダイオード（ＢＡＣＫ Ｐ
Ｄ） ３０２ オペアンプＯＰ9 ３０６ オペアンプＯＰ10
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザーモジュールの制御回路におい
て、（ａ）レーザーダイオードに直列に接続される駆動
用トランジスタと、（ｂ）前記レーザーダイオードから
光を受けるモニタホトダイオードと、（ｃ）該モニタホ
トダイオードからの出力信号に基づいて前記レーザーダ
イオードの出力光を一定に制御する電流帰還回路を具備
することを特徴とするレーザーモジュールの制御回路。 - 【請求項２】 請求項１記載のレーザーモジュールの制
御回路において、前記レーザーダイオードに直列に接続
される駆動用トランジスタの一端がアースに接続される
構造を有することを特徴とするレーザーモジュールの制
御回路。 - 【請求項３】 請求項１記載のレーザーモジュールの制
御回路において、前記レーザーダイオードのカソードが
アースに接続される構造を有することを特徴とするレー
ザーモジュールの制御回路。 - 【請求項４】 請求項１記載のレーザーモジュールの制
御回路において、前記レーザーダイオードのアノードが
アースに接続される構造を有することを特徴とするレー
ザーモジュールの制御回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10727897A JP3315892B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | レーザーモジュールの制御回路 |
| US09/034,290 US6026104A (en) | 1997-04-24 | 1998-03-04 | Apparatus for controlling laser diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10727897A JP3315892B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | レーザーモジュールの制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303485A true JPH10303485A (ja) | 1998-11-13 |
| JP3315892B2 JP3315892B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=14455026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10727897A Expired - Fee Related JP3315892B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | レーザーモジュールの制御回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6026104A (ja) |
| JP (1) | JP3315892B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US6603498B1 (en) | 2000-11-28 | 2003-08-05 | Coherent, Inc. | Printer head with linear array of individually addressable diode-lasers |
| US6696887B2 (en) | 2001-09-27 | 2004-02-24 | Matthew S. Taubman | Transistor-based interface circuitry |
| US7668512B2 (en) * | 2003-01-15 | 2010-02-23 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Transceiver with a test mode of operation |
| US7417459B2 (en) * | 2005-04-06 | 2008-08-26 | Intel Corporation | On-die offset reference circuit block |
| EP3297105B1 (en) * | 2016-09-16 | 2021-05-12 | STMicroelectronics (Research & Development) Limited | Driver circuit for a laser diode |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2550447B2 (ja) * | 1991-05-16 | 1996-11-06 | 富士通株式会社 | レーザダイオードの制御方式 |
| JP3226624B2 (ja) * | 1992-09-24 | 2001-11-05 | 日本オプネクスト株式会社 | レーザダイオード駆動回路及び光伝送装置 |
| US5276697A (en) * | 1992-11-04 | 1994-01-04 | Eastman Kodak Company | Laser diode automatic power control circuit with means of protection of the laser diode |
| JP2735042B2 (ja) * | 1995-07-28 | 1998-04-02 | 日本電気株式会社 | 電圧制御型レーザダイオード駆動回路 |
| JP3539524B2 (ja) * | 1995-12-12 | 2004-07-07 | 松下電器産業株式会社 | 半導体レーザ駆動回路 |
| JPH09181682A (ja) * | 1995-12-26 | 1997-07-11 | Fujitsu Ltd | 光変調器の駆動回路及び光送信機 |
| US5933441A (en) * | 1997-11-06 | 1999-08-03 | Chen; Hung-Ping | Circuit for protecting a laser indicator |
-
1997
- 1997-04-24 JP JP10727897A patent/JP3315892B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-04 US US09/034,290 patent/US6026104A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6026104A (en) | 2000-02-15 |
| JP3315892B2 (ja) | 2002-08-19 |
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