JPH10335724A - 半導体レーザーの温度制御回路 - Google Patents
半導体レーザーの温度制御回路Info
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- JPH10335724A JPH10335724A JP14178197A JP14178197A JPH10335724A JP H10335724 A JPH10335724 A JP H10335724A JP 14178197 A JP14178197 A JP 14178197A JP 14178197 A JP14178197 A JP 14178197A JP H10335724 A JPH10335724 A JP H10335724A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ペルチェ素子による温度制御方式において、
ペルチェ素子の寿命を短くすることなく、低消費電力、
低発熱のペルチェ素子駆動回路を開発する。 【解決手段】 本発明は前記ＰＷＭ信号のデュ−ティ
比にもとづいてＬＣＲフィルタを通して前記ペルチェ素
子に流れる電流方向および電流値がリニアに変化するこ
とによって前記温度検出回路から出力される温度をほぼ
一定に保持することができるので、ペルチェ素子を用い
た半導体レーザーの温度制御回路においてペルチェ素子
の寿命を短くすることなく、低消費電力、低発熱を実現
できる。
ペルチェ素子の寿命を短くすることなく、低消費電力、
低発熱のペルチェ素子駆動回路を開発する。 【解決手段】 本発明は前記ＰＷＭ信号のデュ−ティ
比にもとづいてＬＣＲフィルタを通して前記ペルチェ素
子に流れる電流方向および電流値がリニアに変化するこ
とによって前記温度検出回路から出力される温度をほぼ
一定に保持することができるので、ペルチェ素子を用い
た半導体レーザーの温度制御回路においてペルチェ素子
の寿命を短くすることなく、低消費電力、低発熱を実現
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はペルチェ素子を利用
して半導体レーザーの温度を一定にする温度制御回路に
関するもので、特にペルチェ素子のドライブ回路につい
ての半導体レーザーの温度制御回路に関する。
して半導体レーザーの温度を一定にする温度制御回路に
関するもので、特にペルチェ素子のドライブ回路につい
ての半導体レーザーの温度制御回路に関する。
【０００２】
【従来技術】従来の半導体レーザーの温度制御回路にお
いては、図２で示されるように一定の制御入力信号とフ
ィードバック信号との差分をとるOpAmp1と、Tr1 と、Tr
2と、ペルチェ素子２と、Ｒ１と、Ｒ２とから構成され
ている。このような構成の半導体レーザーの温度制御回
路にあっては、図示していないが、半導体レーザーの温
度検出回路の出力と目標温度との差を制御入力信号とし
てOpAmp1に入力すればその差の電圧に比例した電流がペ
ルチェ素子を流れ温度制御を行う。従来はペルチェ素子
の駆動はトランジスタ回路によるリニア駆動であり、こ
れは一般的な定電流アンプと呼ばれているものである。
いては、図２で示されるように一定の制御入力信号とフ
ィードバック信号との差分をとるOpAmp1と、Tr1 と、Tr
2と、ペルチェ素子２と、Ｒ１と、Ｒ２とから構成され
ている。このような構成の半導体レーザーの温度制御回
路にあっては、図示していないが、半導体レーザーの温
度検出回路の出力と目標温度との差を制御入力信号とし
てOpAmp1に入力すればその差の電圧に比例した電流がペ
ルチェ素子を流れ温度制御を行う。従来はペルチェ素子
の駆動はトランジスタ回路によるリニア駆動であり、こ
れは一般的な定電流アンプと呼ばれているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の半導
体レーザーの温度制御回路で用いられているペルチェ素
子は例えば最大電流１Ａのとき、順方向電圧は１Ｖ程度
のものであるので、せいぜい１Ｗの消費電力で駆動する
ことができる。しかしながら、例えばペルチェ素子のド
ライバーの電源電圧は５Ｖ、あるいは３．３Ｖを使用し
た場合、今までの半導体レーザーの温度制御回路ではリ
ニア駆動しているので、５Ｗあるいは３．３Ｗの消費電
力を必要とする。この原因はトランジスタによる熱損失
によるもので、消費電力が大きく、発熱も大きくなって
しまうという問題があった。
体レーザーの温度制御回路で用いられているペルチェ素
子は例えば最大電流１Ａのとき、順方向電圧は１Ｖ程度
のものであるので、せいぜい１Ｗの消費電力で駆動する
ことができる。しかしながら、例えばペルチェ素子のド
ライバーの電源電圧は５Ｖ、あるいは３．３Ｖを使用し
た場合、今までの半導体レーザーの温度制御回路ではリ
ニア駆動しているので、５Ｗあるいは３．３Ｗの消費電
力を必要とする。この原因はトランジスタによる熱損失
によるもので、消費電力が大きく、発熱も大きくなって
しまうという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を
解決するためのものであり、半導体レーザ−の温度を検
出する温度検出回路と半導体レーザーをペルチェ素子を
用いて加熱または冷却することによって温度制御が行わ
れる半導体レーザーの温度制御回路において、前記温度
検出回路によって検出された半導体レーザ−の温度にも
とづいてそのパルス幅間隔をコントロールするパルス幅
コントローラと、該パルス幅コントローラで作成された
パルス幅信号（ＰＷＭ信号）にもとづいて前記ペルチェ
素子に流れる電流を制御するＨブリッジ回路と、該Ｈブ
リッジ回路からの出力端子と前記ペルチェ素子との間に
接続されるＬＣフィルターとから構成され、前記温度検
出回路の出力によって前記ＰＷＭ信号のデュ−ティ比を
算出し、その算出されたデュ−ティ比にもとづいて前記
Ｈブリッジ回路がオンオフされることに伴い前記ペルチ
ェ素子に流れる電流方向および電流値が変化することに
よって前記温度検出回路から出力される温度をほぼ一定
に保持する半導体レーザーの温度制御回路を提供する。
解決するためのものであり、半導体レーザ−の温度を検
出する温度検出回路と半導体レーザーをペルチェ素子を
用いて加熱または冷却することによって温度制御が行わ
れる半導体レーザーの温度制御回路において、前記温度
検出回路によって検出された半導体レーザ−の温度にも
とづいてそのパルス幅間隔をコントロールするパルス幅
コントローラと、該パルス幅コントローラで作成された
パルス幅信号（ＰＷＭ信号）にもとづいて前記ペルチェ
素子に流れる電流を制御するＨブリッジ回路と、該Ｈブ
リッジ回路からの出力端子と前記ペルチェ素子との間に
接続されるＬＣフィルターとから構成され、前記温度検
出回路の出力によって前記ＰＷＭ信号のデュ−ティ比を
算出し、その算出されたデュ−ティ比にもとづいて前記
Ｈブリッジ回路がオンオフされることに伴い前記ペルチ
ェ素子に流れる電流方向および電流値が変化することに
よって前記温度検出回路から出力される温度をほぼ一定
に保持する半導体レーザーの温度制御回路を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。図１は本発明の半導体レーザーの
温度制御回路のブロック図である。図１において、１は
半導体レーザー、２はペルチェ素子、３はサーミスタ、
４は温度検出回路、５はＰＷＭコントローラ、６はタイ
ミング回路およびＦＥＴドライバ、Ｑ１乃至Ｑ４はＨブ
リッジ回路、Ｌ１，Ｌ２，Ｃ１，Ｃ２はＬＣフィルタと
から構成されている。
面を用いて説明する。図１は本発明の半導体レーザーの
温度制御回路のブロック図である。図１において、１は
半導体レーザー、２はペルチェ素子、３はサーミスタ、
４は温度検出回路、５はＰＷＭコントローラ、６はタイ
ミング回路およびＦＥＴドライバ、Ｑ１乃至Ｑ４はＨブ
リッジ回路、Ｌ１，Ｌ２，Ｃ１，Ｃ２はＬＣフィルタと
から構成されている。
【０００６】次に、動作説明を行う。半導体レーザー１
は図示しない制御回路によって駆動され発光している。
このまま発光すると半導体レーザー１は発熱し、温度が
上昇してしまい、それに応じて半導体レーザー１の出力
は低下したり、発振波長の変動が生じ特性を著しく劣化
させる事になり、半導体レーザー１の温度を一定にする
必要がある。
は図示しない制御回路によって駆動され発光している。
このまま発光すると半導体レーザー１は発熱し、温度が
上昇してしまい、それに応じて半導体レーザー１の出力
は低下したり、発振波長の変動が生じ特性を著しく劣化
させる事になり、半導体レーザー１の温度を一定にする
必要がある。
【０００７】半導体レーザー１の温度はサーミスタ３に
よって検出され、温度検出回路４によって２５℃を基準
にした温度変化に応じた電圧に変換される。すなわち２
５℃の時に基準電圧になるように設定されている。その
電圧はＰＷＭコントローラ５によってＰＷＭ信号に変換
される。ＰＷＭ信号は基準電圧の時（すなわち２５℃の
時）にデューティ比５０％のパルスを出力する。また基
準電圧より大きいときにはデューティ比が５０％より大
きくなり、基準電圧より小さいときにはデューティ比が
５０％より小さくなる。
よって検出され、温度検出回路４によって２５℃を基準
にした温度変化に応じた電圧に変換される。すなわち２
５℃の時に基準電圧になるように設定されている。その
電圧はＰＷＭコントローラ５によってＰＷＭ信号に変換
される。ＰＷＭ信号は基準電圧の時（すなわち２５℃の
時）にデューティ比５０％のパルスを出力する。また基
準電圧より大きいときにはデューティ比が５０％より大
きくなり、基準電圧より小さいときにはデューティ比が
５０％より小さくなる。
【０００８】このパルスはタイミング回路およびＦＥＴ
ドライバ６によってＨブリッジ構成のＱ１，Ｑ２、Ｑ
３、Ｑ４のＦＥＴをドライブすることになる。ＰＷＭコ
ントローラ５の出力が高ロジックレベルの時にはＱ１，
Ｑ４がオンでＱ２、Ｑ３がオフとなる。また出力が低ロ
ジックレベルの時にはＱ２，Ｑ３がオンでＱ１，Ｑ４が
オフになるように構成してある。従ってＰＷＭコントロ
ーラのデューティ比でペルチェ素子２に流れる電流を制
御する事ができる。
ドライバ６によってＨブリッジ構成のＱ１，Ｑ２、Ｑ
３、Ｑ４のＦＥＴをドライブすることになる。ＰＷＭコ
ントローラ５の出力が高ロジックレベルの時にはＱ１，
Ｑ４がオンでＱ２、Ｑ３がオフとなる。また出力が低ロ
ジックレベルの時にはＱ２，Ｑ３がオンでＱ１，Ｑ４が
オフになるように構成してある。従ってＰＷＭコントロ
ーラのデューティ比でペルチェ素子２に流れる電流を制
御する事ができる。
【０００９】またインダクターＬ１、キャパシターＣ１
あるいはインダクターＬ２、キャパシターＣ２によって
Ｑ１〜Ｑ４の出力は平滑されている為ペルチェ素子２に
はパルス電流は流れる事はなく、リニアな電流が流れ
る。但しここではＰＷＭのスイッチング周波数は数１０
ＫＨｚで、その周波数に対して十分大きなインダクター
とキャパシターを選んでいる。
あるいはインダクターＬ２、キャパシターＣ２によって
Ｑ１〜Ｑ４の出力は平滑されている為ペルチェ素子２に
はパルス電流は流れる事はなく、リニアな電流が流れ
る。但しここではＰＷＭのスイッチング周波数は数１０
ＫＨｚで、その周波数に対して十分大きなインダクター
とキャパシターを選んでいる。
【００１０】この構成は、サーミスタ３の検出温度が２
５℃より大きい場合には半導体レーザー１を冷却するよ
うにペルチェ素子に電流が流れ、また２５℃より小さい
場合には半導体レーザー１を加熱する方向にペルチェ素
子に電流が流れ、半導体レーザー１の温度を一定に保つ
ため負帰還ループの構成になっている。
５℃より大きい場合には半導体レーザー１を冷却するよ
うにペルチェ素子に電流が流れ、また２５℃より小さい
場合には半導体レーザー１を加熱する方向にペルチェ素
子に電流が流れ、半導体レーザー１の温度を一定に保つ
ため負帰還ループの構成になっている。
【００１１】但しスイッチングレギュレータ等の従来技
術で明らかのようにＱ１〜Ｑ４のＦＥＴはスイッチング
駆動されているため損失電力は少なく、また発熱も少な
くなる。またインダクターＬ１、Ｌ２の損失電力も少な
いために低消費電力型の半導体レーザーの温度制御回路
を構成している。これにより従来消費電力が５Ｗを必要
であったものが本発明の構成を用いることにより４Ｗ程
度に改善することができた。
術で明らかのようにＱ１〜Ｑ４のＦＥＴはスイッチング
駆動されているため損失電力は少なく、また発熱も少な
くなる。またインダクターＬ１、Ｌ２の損失電力も少な
いために低消費電力型の半導体レーザーの温度制御回路
を構成している。これにより従来消費電力が５Ｗを必要
であったものが本発明の構成を用いることにより４Ｗ程
度に改善することができた。
【００１２】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は温度検出回路の
出力によって前記ＰＷＭ信号のデュ−ティ比が変化し、
さらにそのデュ−ティ比にもとづいて前記ペルチェ素子
に流れる電流方向および電流値が変化することによって
前記温度検出回路から出力される温度をほぼ一定に保持
することができるので、ペルチェ素子を用いた半導体レ
ーザーの温度制御回路においてペルチェ素子の寿命を短
くすることなく、低消費電力、低発熱を実現できる。ま
た制御性としてもリミットサイクルと呼ばれる制御系の
発振現象の心配はなく安定した制御系の構成が可能であ
る。
出力によって前記ＰＷＭ信号のデュ−ティ比が変化し、
さらにそのデュ−ティ比にもとづいて前記ペルチェ素子
に流れる電流方向および電流値が変化することによって
前記温度検出回路から出力される温度をほぼ一定に保持
することができるので、ペルチェ素子を用いた半導体レ
ーザーの温度制御回路においてペルチェ素子の寿命を短
くすることなく、低消費電力、低発熱を実現できる。ま
た制御性としてもリミットサイクルと呼ばれる制御系の
発振現象の心配はなく安定した制御系の構成が可能であ
る。
【図１】 本発明の半導体レーザーの温度制御回路のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】 従来の半導体レーザーの温度制御回路のブロ
ック図である。
ック図である。
１ 半導体レーザー ２ ペルチェ素子 ３ サーミスタ ４ 温度検出回路 ５ ＰＷＭコントローラ ６ タイミング回路およびＦＥＴドライバ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年８月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 半導体レーザーの温度制御回路
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はペルチェ素子を利用
して半導体レーザーの温度を一定にする温度制御回路に
関するもので、特にペルチェ素子のドライブ回路につい
ての半導体レーザーの温度制御回路に関する。
して半導体レーザーの温度を一定にする温度制御回路に
関するもので、特にペルチェ素子のドライブ回路につい
ての半導体レーザーの温度制御回路に関する。
【０００２】
【従来技術】従来の半導体レーザーの温度制御回路にお
いては、図２で示されるように一定の制御入力信号とフ
ィードバック信号との差分をとるOpAmp1と、Tr1 と、Tr
2と、ペルチェ素子２と、Ｒ１と、Ｒ２とから構成され
ている。このような構成の半導体レーザーの温度制御回
路にあっては、＋５Ｖ電圧がTr1 に供給されるとペルチ
ェ素子２の温度が上昇する。そしてこの温度上昇分をＲ
２で検出し、Ｒ１で上昇温度を下げるためのフィードバ
ック信号がOpAmp1に指示すると−５Ｖ電圧がTr2 に供給
され、ペルチェ素子２の温度が下がる。従来はペルチェ
素子の駆動はトランジスタ回路によるリニア駆動であ
り、これは一般的な定電流アンプと呼ばれているもので
ある。
いては、図２で示されるように一定の制御入力信号とフ
ィードバック信号との差分をとるOpAmp1と、Tr1 と、Tr
2と、ペルチェ素子２と、Ｒ１と、Ｒ２とから構成され
ている。このような構成の半導体レーザーの温度制御回
路にあっては、＋５Ｖ電圧がTr1 に供給されるとペルチ
ェ素子２の温度が上昇する。そしてこの温度上昇分をＲ
２で検出し、Ｒ１で上昇温度を下げるためのフィードバ
ック信号がOpAmp1に指示すると−５Ｖ電圧がTr2 に供給
され、ペルチェ素子２の温度が下がる。従来はペルチェ
素子の駆動はトランジスタ回路によるリニア駆動であ
り、これは一般的な定電流アンプと呼ばれているもので
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の半導
体レーザーの温度制御回路で用いられているペルチェ素
子は例えば最大電流１Ａのとき、順方向電圧は１Ｖ程度
のものであるので、せいぜい１Ｗの消費電力で駆動する
ことができる。しかしながら、例えばペルチェ素子のド
ライバーの電源電圧は５Ｖ、あるいは３．３Ｖを使用し
た場合、今までの半導体レーザーの温度制御回路ではリ
ニア駆動しているので、５Ｗあるいは３．３Ｗの消費電
力を必要とする。この原因はトランジスタによる熱損失
によるもので、消費電力が大きく、発熱も大きくなって
しまうという問題があった。但し、ペルチェ素子を直接
スイッチング駆動しても温度制御は可能であるが、ペル
チェ素子の急激な加熱、冷却が繰り返されのでその寿命
が短くなる為にペルチェ素子の電流はリニアに制御した
方が良いことが知られている。
体レーザーの温度制御回路で用いられているペルチェ素
子は例えば最大電流１Ａのとき、順方向電圧は１Ｖ程度
のものであるので、せいぜい１Ｗの消費電力で駆動する
ことができる。しかしながら、例えばペルチェ素子のド
ライバーの電源電圧は５Ｖ、あるいは３．３Ｖを使用し
た場合、今までの半導体レーザーの温度制御回路ではリ
ニア駆動しているので、５Ｗあるいは３．３Ｗの消費電
力を必要とする。この原因はトランジスタによる熱損失
によるもので、消費電力が大きく、発熱も大きくなって
しまうという問題があった。但し、ペルチェ素子を直接
スイッチング駆動しても温度制御は可能であるが、ペル
チェ素子の急激な加熱、冷却が繰り返されのでその寿命
が短くなる為にペルチェ素子の電流はリニアに制御した
方が良いことが知られている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を
解決するためのものであり、半導体レーザ−の温度を検
出する温度検出回路と半導体レーザーをペルチェ素子を
用いて加熱または冷却することによって温度制御が行わ
れる半導体レーザーの温度制御回路において、前記温度
検出回路によって検出された半導体の温度にもとづいて
パルス幅間隔をコントロールするパルス幅コントローラ
と、前記パルス幅コントローラで作成されたパルス幅信
号にもとづいて前記ペルチェ素子に流れる電流を制御す
るＨブリッジ回路と、前記Ｈブリッジ回路からの出力端
子と前記ペルチェ素子との間に接続されるＬＣフィルタ
ーとから構成され、前記温度検出回路の出力によって前
記ＰＷＭ信号のデュ−ティ比を算出し、その算出された
デュ−ティ比にもとづいて前記ペルチェ素子に流れる電
流方向および電流値が変化することによって前記温度検
出回路から出力される温度をほぼ一定に保持する半導体
レーザーの温度制御回路を提供する。
解決するためのものであり、半導体レーザ−の温度を検
出する温度検出回路と半導体レーザーをペルチェ素子を
用いて加熱または冷却することによって温度制御が行わ
れる半導体レーザーの温度制御回路において、前記温度
検出回路によって検出された半導体の温度にもとづいて
パルス幅間隔をコントロールするパルス幅コントローラ
と、前記パルス幅コントローラで作成されたパルス幅信
号にもとづいて前記ペルチェ素子に流れる電流を制御す
るＨブリッジ回路と、前記Ｈブリッジ回路からの出力端
子と前記ペルチェ素子との間に接続されるＬＣフィルタ
ーとから構成され、前記温度検出回路の出力によって前
記ＰＷＭ信号のデュ−ティ比を算出し、その算出された
デュ−ティ比にもとづいて前記ペルチェ素子に流れる電
流方向および電流値が変化することによって前記温度検
出回路から出力される温度をほぼ一定に保持する半導体
レーザーの温度制御回路を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。図１は本発明の半導体レーザーの
温度制御回路のブロック図である。図１において、１は
半導体レーザー、２はペルチェ素子、３はサーミスタ、
４は温度検出回路、５はＰＷＭコントローラ、６はタイ
ミング回路およびＦＥＴドライバ、Ｑ１乃至Ｑ４はＨブ
リッジ回路、Ｌ１，Ｌ２Ｃ１，Ｃ２はＬＣフィルタとか
ら構成されている。
面を用いて説明する。図１は本発明の半導体レーザーの
温度制御回路のブロック図である。図１において、１は
半導体レーザー、２はペルチェ素子、３はサーミスタ、
４は温度検出回路、５はＰＷＭコントローラ、６はタイ
ミング回路およびＦＥＴドライバ、Ｑ１乃至Ｑ４はＨブ
リッジ回路、Ｌ１，Ｌ２Ｃ１，Ｃ２はＬＣフィルタとか
ら構成されている。
【０００６】次に、動作説明を行う。半導体レーザー１
は図示しない制御回路によって駆動され発光している。
このまま発光すると半導体レーザー１は発熱し、温度が
上昇してしまい、それに応じて半導体レーザー１の出力
は低下したり、発振波長の変動が生じ特性を著しく劣化
させる事になり、半導体レーザー１の温度を一定にする
必要がある。
は図示しない制御回路によって駆動され発光している。
このまま発光すると半導体レーザー１は発熱し、温度が
上昇してしまい、それに応じて半導体レーザー１の出力
は低下したり、発振波長の変動が生じ特性を著しく劣化
させる事になり、半導体レーザー１の温度を一定にする
必要がある。
【０００７】半導体レーザー１の温度はサーミスタ３に
よって検出され、温度検出回路４によって２５℃を基準
にした温度変化に応じた電圧に変換される。すなわち２
５℃の時に基準電圧になるように設定されている。その
電圧はＰＷＭコントローラ５によってＰＷＭ信号に変換
される。ＰＷＭ信号は基準電圧の時（すなわち２５℃の
時）にデューティ比５０％のパルスを出力する。また基
準電圧より大きいときにはデューティ比が５０％より大
きくなり、基準電圧より小さいときにはデューティ比が
５０％より小さくなる。
よって検出され、温度検出回路４によって２５℃を基準
にした温度変化に応じた電圧に変換される。すなわち２
５℃の時に基準電圧になるように設定されている。その
電圧はＰＷＭコントローラ５によってＰＷＭ信号に変換
される。ＰＷＭ信号は基準電圧の時（すなわち２５℃の
時）にデューティ比５０％のパルスを出力する。また基
準電圧より大きいときにはデューティ比が５０％より大
きくなり、基準電圧より小さいときにはデューティ比が
５０％より小さくなる。
【０００８】このパルスはタイミング回路およびＦＥＴ
ドライバ６によってＨブリッジ構成のＱ１，Ｑ２、Ｑ
３、Ｑ４のＦＥＴをドライブすることになる。ＰＷＭコ
ントローラ５の出力が高ロジックレベルの時にはＱ１，
Ｑ４がオンでＱ２、Ｑ３がオフとなる。また出力が低ロ
ジックレベルの時にはＱ２，Ｑ３がオンでＱ１，Ｑ４が
オフになるように構成してある。従ってＰＷＭコントロ
ーラのデューティ比でペルチェ素子２に流れる電流を制
御する事ができる。
ドライバ６によってＨブリッジ構成のＱ１，Ｑ２、Ｑ
３、Ｑ４のＦＥＴをドライブすることになる。ＰＷＭコ
ントローラ５の出力が高ロジックレベルの時にはＱ１，
Ｑ４がオンでＱ２、Ｑ３がオフとなる。また出力が低ロ
ジックレベルの時にはＱ２，Ｑ３がオンでＱ１，Ｑ４が
オフになるように構成してある。従ってＰＷＭコントロ
ーラのデューティ比でペルチェ素子２に流れる電流を制
御する事ができる。
【０００９】またインダクターＬ１、キャパシターＣ１
あるいはインダクターＬ２、キャパシターＣ２によって
Ｑ１〜Ｑ４の出力は平滑されている為ペルチェ素子２に
はパルス電流は流れる事はなく、リニアな電流が流れ
る。但しここではＰＷＭのスイッチング周波数は数１０
ＫＨｚで、その周波数に対して十分大きなインダクター
とキャパシターを選んでいる。
あるいはインダクターＬ２、キャパシターＣ２によって
Ｑ１〜Ｑ４の出力は平滑されている為ペルチェ素子２に
はパルス電流は流れる事はなく、リニアな電流が流れ
る。但しここではＰＷＭのスイッチング周波数は数１０
ＫＨｚで、その周波数に対して十分大きなインダクター
とキャパシターを選んでいる。
【００１０】この構成は、サーミスタ３の検出温度が２
５℃より大きい場合には半導体レーザー１を冷却するよ
うにペルチェ素子に電流が流れ、また２５℃より小さい
場合には半導体レーザー１を加熱する方向にペルチェ素
子に電流が流れ、半導体レーザー１の温度を一定に保つ
ため負帰還ループの構成になっている。
５℃より大きい場合には半導体レーザー１を冷却するよ
うにペルチェ素子に電流が流れ、また２５℃より小さい
場合には半導体レーザー１を加熱する方向にペルチェ素
子に電流が流れ、半導体レーザー１の温度を一定に保つ
ため負帰還ループの構成になっている。
【００１１】但しスイッチングレギュレータ等の従来技
術で明らかのようにＱ１〜Ｑ４のＦＥＴはスイッチング
駆動されているため損失電力は少なく、また発熱も少な
くなる。またインダクターＬ１、Ｌ２の損失電力も少な
いために低消費電力型の半導体レーザーの温度制御回路
を構成している。これにより従来消費電力が５Ｗを必要
であったものが本発明の構成を用いることにより３Ｗ程
度に改善することができた。
術で明らかのようにＱ１〜Ｑ４のＦＥＴはスイッチング
駆動されているため損失電力は少なく、また発熱も少な
くなる。またインダクターＬ１、Ｌ２の損失電力も少な
いために低消費電力型の半導体レーザーの温度制御回路
を構成している。これにより従来消費電力が５Ｗを必要
であったものが本発明の構成を用いることにより３Ｗ程
度に改善することができた。
【００１２】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は温度検出回路の
出力によって前記ＰＷＭ信号のデュ−ティ比が変化し、
さらにそのデュ−ティ比にもとづいてＬＣフィルタを通
して前記ペルチェ素子に流れる電流方向および電流値が
リニアに変化することによって前記温度検出回路から出
力される温度をほぼ一定に保持することができるので、
ペルチェ素子を用いた半導体レーザーの温度制御回路に
おいてペルチェ素子の寿命を短くすることなく、低消費
電力、低発熱を実現できる。また制御性としてもリミッ
トサイクルと呼ばれる制御系の発振現象の心配はなく安
定した制御系の構成が可能である。
出力によって前記ＰＷＭ信号のデュ−ティ比が変化し、
さらにそのデュ−ティ比にもとづいてＬＣフィルタを通
して前記ペルチェ素子に流れる電流方向および電流値が
リニアに変化することによって前記温度検出回路から出
力される温度をほぼ一定に保持することができるので、
ペルチェ素子を用いた半導体レーザーの温度制御回路に
おいてペルチェ素子の寿命を短くすることなく、低消費
電力、低発熱を実現できる。また制御性としてもリミッ
トサイクルと呼ばれる制御系の発振現象の心配はなく安
定した制御系の構成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の半導体レーザーの温度制御回路のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】 従来の半導体レーザーの温度制御回路のブロ
ック図である。
ック図である。
【符号の説明】 １ 半導体レーザー ２ ペルチェ素子 ３ サーミスタ ４ 温度検出回路 ５ ＰＷＭコントローラ ６ タイミング回路およびＦＥＴドライバ
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザ−の温度を検出する温度検出
回路と半導体レーザーをペルチェ素子を用いて加熱また
は冷却することによって温度制御が行われる半導体レー
ザーの温度制御回路において、前記温度検出回路によっ
て検出された半導体レーザ−の温度にもとづいてそのパ
ルス幅間隔をコントロールするパルス幅コントローラ
と、該パルス幅コントローラで作成されたパルス幅信号
（ＰＷＭ信号）にもとづいて前記ペルチェ素子に流れる
電流を制御するＨブリッジ回路と、該Ｈブリッジ回路か
らの出力端子と前記ペルチェ素子との間に接続されるＬ
Ｃフィルターとから構成され、前記温度検出回路の出力
によって前記ＰＷＭ信号のデュ−ティ比を算出し、その
算出されたデュ−ティ比にもとづいて前記Ｈブリッジ回
路がオンオフされることに伴い前記ペルチェ素子に流れ
る電流方向および電流値が変化することによって前記温
度検出回路から出力される温度をほぼ一定に保持するこ
とを特徴とする半導体レーザーの温度制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14178197A JPH10335724A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 半導体レーザーの温度制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14178197A JPH10335724A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 半導体レーザーの温度制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10335724A true JPH10335724A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15300027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14178197A Pending JPH10335724A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 半導体レーザーの温度制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10335724A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003031892A (ja) * | 2001-07-17 | 2003-01-31 | Asahi Kasei Microsystems Kk | レーザモジュール温度制御回路 |
| EP1978640A2 (en) * | 2000-03-23 | 2008-10-08 | Ericsson AB | Optical attenuator |
| JP2008312038A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光送信機 |
| JP2009158814A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Fujitsu Ltd | 温度制御装置 |
| US8570317B2 (en) | 2010-03-15 | 2013-10-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Image display device |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP14178197A patent/JPH10335724A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4672919B2 (ja) * | 2001-07-17 | 2011-04-20 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | レーザモジュール温度制御回路 |
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| US7830933B2 (en) | 2007-06-15 | 2010-11-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical transmitter providing a plurality of transmitter units each having a thermo-electric cooler connected in series to each other |
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| US8570317B2 (en) | 2010-03-15 | 2013-10-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Image display device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040713 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041122 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |