JPH1070329A - Laser diode-driving device - Google Patents

Laser diode-driving device

Info

Publication number
JPH1070329A
JPH1070329A JP22381196A JP22381196A JPH1070329A JP H1070329 A JPH1070329 A JP H1070329A JP 22381196 A JP22381196 A JP 22381196A JP 22381196 A JP22381196 A JP 22381196A JP H1070329 A JPH1070329 A JP H1070329A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
output
circuit
current source
laser diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP22381196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Takano
勝美 高野
Kuniaki Motojima
邦明 本島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP22381196A priority Critical patent/JPH1070329A/en
Publication of JPH1070329A publication Critical patent/JPH1070329A/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser diode driving device of low electric consumption by supplying a constant current to a laser diode, a side flow circuit and a thermoelement driving circuit from a drive current source. SOLUTION: A part of a constant current Io from a drive current source 9 is shunted to a side flow circuit 14, and light output of a laser diode LD 1 is controlled to be constant by increasing and reducing the splitting current. A thermoelement 3 is driven by a current from the drive current source 9, is cooled/heated by the direction of current that flows in the thermoelement 3, and the level of heating/cooling is controlled by the quantity of current. Thus electric consumption is reduced by taking the drive current for the laser diode LD 1 and the thermoelement from the common current source.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
の温度・光出力を一定に保持する駆動回路に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive circuit for maintaining a constant temperature and light output of a laser diode.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年画像を中心とした広帯域サービスへ
の要求の高まりに対応するため、高速伝送の可能な光フ
ァイバ伝送技術が導入されようとしている。光ファイバ
伝送技術においては、例えば光ファイバ増幅器の励起光
源等、高出力のレーザダイオードが用いられる。レーザ
ダイオードは温度特性、経時特性が無視できないため、
温度、光出力を安定化する制御が不可欠である。
2. Description of the Related Art In recent years, an optical fiber transmission technique capable of high-speed transmission is being introduced in order to respond to an increasing demand for a broadband service centered on an image. In the optical fiber transmission technology, for example, a high-output laser diode such as an excitation light source of an optical fiber amplifier is used. Since the temperature characteristics and aging characteristics of laser diodes cannot be ignored,
Control to stabilize temperature and light output is indispensable.

【0003】図8は従来のこの種のレーザダイオード駆
動装置の構成を示す図である。図において1はレーザダ
イオード(以下LDと略す。)、2はレーザダイオード
の光出力をモニタする受光素子(以下PDと略す。)、
3はLD1の温度を制御する熱電素子、4はLD1の温
度を検出する感温素子、10はレーザダイオードの温度
と規定温度との差を検出する温度検出回路、40は抵
抗、20は比較器、16は受光素子に流れる電流と比較
される基準電流源、13は基準電流源と受光素子2に流
れる電流を比較してLD1の光出力と規定値の差を検出
する光出力検出回路、49はトランジスタ、50は熱電
素子3を駆動するプッシュプル型増幅器、51、52は
トランジスタ、53、54はダイオードである。
FIG. 8 is a diagram showing the structure of a conventional laser diode driving device of this kind. In the figure, 1 is a laser diode (hereinafter abbreviated as LD), 2 is a light receiving element (hereinafter abbreviated as PD) for monitoring the optical output of the laser diode,
3 is a thermoelectric element for controlling the temperature of the LD1, 4 is a thermosensitive element for detecting the temperature of the LD1, 10 is a temperature detection circuit for detecting the difference between the temperature of the laser diode and a specified temperature, 40 is a resistor, and 20 is a comparator. , 16 is a reference current source that is compared with the current flowing through the light receiving element, 13 is an optical output detection circuit that compares the current flowing through the reference current source with the light receiving element 2 and detects a difference between the optical output of the LD 1 and a specified value. Is a transistor, 50 is a push-pull amplifier for driving the thermoelectric element 3, 51 and 52 are transistors, and 53 and 54 are diodes.

【0004】動作について説明する。LD1は前述の通
り、温度特性、経時特性が大きく、温度安定化と光出力
安定化が必須である。そのため、LD1は、光出力をモ
ニタするPD2、LD1の温度を調整する熱電素子3、
LD1の温度を検出する感温素子4と同一パッケージに
組み込まれている。温度安定化について説明する。感温
素子4はLD1の温度変化により抵抗値が増減する特性
を持ち、抵抗40との分圧比が変化するため、比較器2
0に入力される電圧が変化する。比較器20は規定電圧
Vrefと感温素子4の出力電圧の差を増幅してトランジス
タ51〜52、ダイオード53〜54から構成されるプ
ッシュプル型増幅器50に入力される。プッシュプル型
増幅器50は、感温素子4の出力電圧と規定電圧Vrefと
の大小関係に応じて方向の変わる電流を熱電素子3に供
給する。この結果、LD1の温度が変化し、感温素子4
の出力電圧も変化する。以上の負帰還効果により、LD
1の温度は感温素子4の出力電圧が規定電圧Vrefと等し
くなる時の温度にほぼ保持される。
The operation will be described. As described above, the LD 1 has a large temperature characteristic and a long-term characteristic, so that temperature stabilization and light output stabilization are essential. Therefore, LD1 comprises PD2 for monitoring the optical output, thermoelectric element 3 for adjusting the temperature of LD1,
The temperature sensing element 4 for detecting the temperature of the LD 1 is incorporated in the same package. The temperature stabilization will be described. The temperature sensing element 4 has a characteristic that the resistance value increases and decreases according to the temperature change of the LD 1 and the voltage dividing ratio with the resistor 40 changes.
The voltage input to 0 changes. The comparator 20 has a specified voltage
The difference between Vref and the output voltage of the temperature sensing element 4 is amplified and input to a push-pull amplifier 50 including transistors 51 to 52 and diodes 53 to 54. The push-pull amplifier 50 supplies the thermoelectric element 3 with a current whose direction changes according to the magnitude relationship between the output voltage of the thermosensitive element 4 and the specified voltage Vref. As a result, the temperature of the LD 1 changes and the temperature sensing element 4
Output voltage also changes. Due to the above negative feedback effect, LD
The temperature of 1 is substantially maintained at the temperature at which the output voltage of the thermosensitive element 4 becomes equal to the specified voltage Vref.

【0005】次に光出力安定化について説明する。LD
1の光出力の一部はPD2に受光され、光出力検出回路
13に入力される。光出力検出回路13は基準電流源1
6とPD2に流れる電流の差、即ち基準電流源16で決
まる規定光出力と光出力との差を増幅し、トランジスタ
49のベースに入力する。トランジスタ49は光出力が
規定光出力より小さければコレクタ電流を増加させ、大
きければコレクタ電流を減少させることにより、LD1
の光出力を規定光出力に保持する。
Next, light output stabilization will be described. LD
A part of the light output of No. 1 is received by the PD 2 and input to the light output detection circuit 13. The optical output detection circuit 13 is a reference current source 1
The difference between the currents flowing through the PD 6 and the PD 2, that is, the difference between the specified light output determined by the reference current source 16 and the light output is amplified and input to the base of the transistor 49. The transistor 49 increases the collector current if the light output is smaller than the specified light output, and decreases the collector current if the light output is larger than the specified light output.
Is maintained at a specified light output.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】次に、図8に示した従
来のレーザダイオード駆動装置の消費電力について検討
する。例えば、光ファイバ増幅器の励起用光源として用
いられる発光波長1470nmのLDは、LD駆動電流とし
て最大1A程度が必要であり、熱電素子3の駆動電流も
周囲温度0〜70℃を考えると最大1A程度が必要であ
る。図8の回路における電源電圧VCC,VEEを+5V,−
5Vを考えると、LD1とトランジスタ49で5W、熱
電素子3とプッシュプル型増幅器50で5Wの消費電力
が必要となる。通常通信装置で部品を実装する基板での
許容消費電力は10W以下であり、光ファイバ増幅器の
励起用光源は1枚の基板で1個が最大となり、光ファイ
バ増幅器の高出力化に不可欠な複数励起用光源のコンパ
クトな実装ができないと言う問題があった。
Next, consider the power consumption of the conventional laser diode driving device shown in FIG. For example, an LD having a light emission wavelength of 1470 nm used as an excitation light source for an optical fiber amplifier requires a maximum of about 1 A as an LD driving current, and a driving current of the thermoelectric element 3 is also about 1 A at maximum considering an ambient temperature of 0 to 70 ° C. is required. The power supply voltages VCC and VEE in the circuit of FIG.
Considering 5 V, the power consumption of 5 W is necessary for the LD 1 and the transistor 49, and 5 W for the thermoelectric element 3 and the push-pull amplifier 50. Normally, the allowable power consumption of a board on which components are mounted in a communication device is 10 W or less, and the maximum number of excitation light sources for an optical fiber amplifier is one on a single board. There is a problem that the excitation light source cannot be compactly mounted.

【0007】そこで、本発明の第1の目的は低消費電力
のレーザダイオード駆動装置を得ることである。第2の
目的は広範囲にわたって光出力安定化、かつ温度安定化
の制御ができるレーザダイオード駆動装置を得ることで
ある。第3の目的はレーザダイオード駆動装置の駆動電
流源がレーザダイオード、熱電素子を破壊するような過
大な電流を流さないようにすることである。
Therefore, a first object of the present invention is to obtain a laser diode driving device with low power consumption. A second object is to provide a laser diode driving device capable of controlling light output stabilization and temperature stabilization over a wide range. A third object is to prevent the driving current source of the laser diode driving device from flowing an excessive current that may destroy the laser diode and the thermoelectric element.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係わるレー
ザダイオード駆動装置は、レーザ光を出力するレーザダ
イオードと、レーザダイオードの光出力をモニタする受
光素子と、受光素子がモニタするレーザダイオードの光
出力と所定光出力の差を検出する光出力検出回路と、光
出力検出回路の出力に基づいて、レーザダイオードに供
給される電流を側流する側流回路と、レーザダイオード
の温度を検出する感温素子と、感温素子が検出するレー
ザダイオードの温度と所定の温度との差を検出する温度
検出回路と、加える電流と電流の方向によりレーザダイ
オードを加熱または冷却する熱電素子と、温度検出回路
の出力に基づいて、熱電素子に流す電流量を制御する第
1の電流制御回路と、温度検出回路の出力に基づいて、
熱電素子に流す電流の方向を制御する第2の電流制御回
路と、熱電素子に流す電流量と電流の方向に基づいて熱
電素子を駆動する熱電素子駆動回路と、レーザダイオー
ドと側流回路および熱電素子駆動回路に一定電流を供給
する駆動電流源とを有するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser diode driving device comprising: a laser diode for outputting a laser beam; a light receiving element for monitoring an optical output of the laser diode; and a laser diode for monitoring the light receiving element. A light output detection circuit for detecting a difference between the light output and the predetermined light output; a side current circuit for flowing a current supplied to the laser diode based on an output of the light output detection circuit; and detecting a temperature of the laser diode A temperature sensing element, a temperature detection circuit for detecting a difference between a temperature of the laser diode detected by the temperature sensing element and a predetermined temperature, a thermoelectric element for heating or cooling the laser diode according to an applied current and a direction of the current, and a temperature detection. A first current control circuit that controls the amount of current flowing through the thermoelectric element based on the output of the circuit; and
A second current control circuit for controlling the direction of the current flowing through the thermoelectric element; a thermoelectric element driving circuit for driving the thermoelectric element based on the amount of current flowing through the thermoelectric element and the direction of the current; A driving current source for supplying a constant current to the element driving circuit.

【0009】第2の発明に係わるレーザダイオード駆動
装置は、温度検出回路と光出力検出回路の出力基づいて
駆動電流源を制御するものである。
A laser diode driving device according to a second aspect of the present invention controls a driving current source based on outputs of a temperature detecting circuit and an optical output detecting circuit.

【0010】第3の発明に係わるレーザダイオード駆動
装置は、電流源制御回路が、光出力検出回路の出力が所
定レベル以下になった場合所定レベルとの差に基づいて
電流を出力する第1の設定電流発生回路と、温度検出回
路の出力が所定範囲を越えた場合所定範囲との差に基づ
いて電流を出力する第2の設定電流発生回路とを有する
と共に、第1の設定電流発生回路の出力電流と第2の設
定電流発生回路の出力電流の和を出力し、駆動電流源は
電流源制御回路の出力に基づいて出力電流を増加するも
のである。
[0010] In the laser diode driving device according to a third aspect of the present invention, the current source control circuit outputs a current based on a difference from the predetermined level when the output of the optical output detection circuit falls below a predetermined level. A set current generating circuit, and a second set current generating circuit for outputting a current based on a difference between the output of the temperature detecting circuit and the predetermined range when the output of the temperature detecting circuit exceeds the predetermined range. The drive current source outputs the sum of the output current and the output current of the second set current generation circuit, and the drive current source increases the output current based on the output of the current source control circuit.

【0011】第4の発明に係わるレーザダイオード駆動
装置は、電流源制御回路が、光出力検出回路の出力が所
定レベル以下になった場合所定レベルとの差に基づいて
電流を出力する第1の設定電流発生回路と、温度検出回
路の出力が所定範囲を越えた場合所定範囲との差に基づ
いて電流を出力する第2の設定電流発生回路とを有する
と共に、第1の設定電流発生回路の出力と第2の設定電
流発生回路の出力を比較し大きい方の電流を出力するよ
う駆動電流源を制御するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the laser diode driving device, the current source control circuit outputs a current based on a difference from the predetermined level when the output of the optical output detection circuit falls below a predetermined level. A set current generating circuit, and a second set current generating circuit for outputting a current based on a difference between the output of the temperature detecting circuit and the predetermined range when the output of the temperature detecting circuit exceeds the predetermined range. The output is compared with the output of the second set current generation circuit, and the drive current source is controlled so as to output the larger current.

【0012】第5の発明に係わるレーザダイオード駆動
装置は、駆動電流源の出力電流をモニタする電流源モニ
タ回路と、駆動電流源制御回路の出力と電流モニタ回路
の出力を比較する比較器とを有し、駆動電流源の出力電
流が駆動電流源制御回路の出力電流に比例するよう制御
するものである。
A laser diode driving device according to a fifth aspect of the present invention includes a current source monitoring circuit for monitoring an output current of a driving current source, and a comparator for comparing an output of the driving current source control circuit with an output of the current monitoring circuit. And controls the output current of the drive current source to be proportional to the output current of the drive current source control circuit.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.本実施の形態はレーザダイオードの駆動
電流と熱電素子の駆動電流を共通の電流源からとること
により消費電力を低減するものである。図1は本実施の
形態によるレーザダイオード駆動装置の構成を示す図で
ある。図において、5〜8はそれぞれ第1〜第4のトラ
ンジスタ、30は熱電素子駆動回路で、第1〜第4のト
ランジスタ5〜8で構成される。9は駆動電流源で、定
電流Ioをレーザダイオードと熱電素子駆動回路に供給
する。
Embodiment 1 FIG. In this embodiment, the power consumption is reduced by taking the drive current of the laser diode and the drive current of the thermoelectric element from a common current source. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a laser diode driving device according to the present embodiment. In the figure, reference numerals 5 to 8 denote first to fourth transistors, respectively, and reference numeral 30 denotes a thermoelectric element drive circuit, which is constituted by first to fourth transistors 5 to 8. A driving current source 9 supplies a constant current Io to the laser diode and thermoelectric element driving circuit.

【0014】11は第1の電流制御回路で、熱電素子駆
動回路30の第1、第2のトランジスタ5、6のベース
電圧を制御する。12は第2の電流制御回路で、熱電素
子駆動回路30の第3、第4のトランジスタ7、8のベ
ース電圧を制御する。14は側流回路で、光出力検出回
路13の出力電圧に比例した電流を発生する電圧電流変
換回路32と、電圧電流変換回路32の出力電流を増幅
して、駆動電流源9から供給される定電流Ioを分流す
るトランジスタ22で構成される。駆動電流源9は電流
源21とトランジスタ17、18のカレントミラー回路
から構成され、電流源21の出力である定電流Irを、
トランジスタ17、18のエミッタ幅の比で増幅した定
電流Ioを出力する。従来例と同一の部分については、
同一符号を付しておく。
Reference numeral 11 denotes a first current control circuit which controls the base voltages of the first and second transistors 5 and 6 of the thermoelectric element driving circuit 30. Reference numeral 12 denotes a second current control circuit that controls the base voltages of the third and fourth transistors 7 and 8 of the thermoelectric element drive circuit 30. Reference numeral 14 denotes a side current circuit, which is a voltage-current conversion circuit 32 that generates a current proportional to the output voltage of the optical output detection circuit 13, and amplifies the output current of the voltage-current conversion circuit 32 and is supplied from the drive current source 9. It is composed of a transistor 22 that shunts the constant current Io. The drive current source 9 includes a current source 21 and a current mirror circuit of transistors 17 and 18, and outputs a constant current Ir output from the current source 21.
The constant current Io amplified by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18 is output. For the same parts as the conventional example,
The same reference numerals are given.

【0015】まず、光出力安定化機能に関する動作を説
明する。光出力安定化は、駆動電流源9から供給される
定電流Ioの一部を側流回路14に分流し、分流する電
流を増減することによりLD1の光出力を一定に保つよ
う制御する。すなわち、LD1は駆動電流源9から供給
される電流によって発光し、その光をPD2が受光し、
受光電流を光出力検出回路13に供給する。
First, the operation related to the light output stabilizing function will be described. The light output stabilization is performed by dividing a part of the constant current Io supplied from the drive current source 9 to the side current circuit 14 and controlling the LD 1 to keep the light output constant by increasing or decreasing the divided current. That is, the LD 1 emits light by the current supplied from the drive current source 9, and the light is received by the PD 2,
The light receiving current is supplied to the light output detection circuit 13.

【0016】光出力検出回路13は、PD2に流れる電
流と基準電流源16との差を検出し、PD2の電流が基
準電流源16の電流より大きい場合には、側流回路14
に分流する電流を増やし、LD1の駆動電流を減少させ
る。また、PD2の電流が基準電流源16の電流より小
さい場合には、側流回路14に分流する電流を減らし、
LD1の駆動電流を増やす。そして、PD2の電流が基
準電流源16の電流と等しい場合には、側流回路14に
分流する電流と、LD1の駆動電流の増減を止める。
The light output detection circuit 13 detects a difference between the current flowing through the PD 2 and the reference current source 16, and if the current of the PD 2 is larger than the current of the reference current source 16, the side current circuit 14
And the drive current of the LD 1 is decreased. When the current of the PD 2 is smaller than the current of the reference current source 16, the current shunted to the side current circuit 14 is reduced.
Increase the drive current of LD1. When the current of the PD 2 is equal to the current of the reference current source 16, the increase and decrease of the current shunted to the bypass circuit 14 and the drive current of the LD 1 are stopped.

【0017】例えば、光出力検出回路13は、PD2の
電流が基準電流源16の電流より大きい場合には、側流
回路14に分流する電流を増やし、LD1の駆動電流を
減少させる。そして、LD1の光出力が減って、PD2
の電流が小さくなると、PD2の電流が基準電流源16
の電流より小さくなり、光出力検出回路13は側流回路
14に分流する電流を減らし、LD1の駆動電流を増や
す。そして、LD1の光出力が増え、PD2の電流が基
準電流源16の電流より大きくなると、光出力検出回路
13は側流回路14に分流する電流を増やし、LD1の
駆動電流を減らす。そして、PD2の電流が基準電流源
16の電流と等しくなると、側流回路14に分流する電
流と、LD1の駆動電流の増減を止める。以上によりL
D1の光出力が一定になるよう制御される。
For example, when the current of the PD 2 is larger than the current of the reference current source 16, the optical output detection circuit 13 increases the current shunted to the side current circuit 14 and decreases the drive current of the LD 1. Then, the optical output of LD1 decreases and PD2
When the current of the PD2 becomes small, the current of the PD2 becomes the reference current source 16
, The optical output detection circuit 13 reduces the current shunted to the side current circuit 14 and increases the drive current of the LD 1. Then, when the light output of the LD 1 increases and the current of the PD 2 becomes larger than the current of the reference current source 16, the light output detection circuit 13 increases the current shunted to the side current circuit 14 and decreases the drive current of the LD 1. When the current of the PD2 becomes equal to the current of the reference current source 16, the current shunted to the bypass circuit 14 and the drive current of the LD1 are stopped from increasing or decreasing. By the above, L
The light output of D1 is controlled to be constant.

【0018】次に温度安定化機能に関する動作を説明す
る。温度安定化制御は駆動電流源9から供給される電流
により熱電素子3を駆動し、熱電素子3を流れる電流の
方向で冷却または加熱し、流す電流の大小で加熱・冷却
の強弱を制御するものである。温度検出回路10は、L
D1の温度測定器、例えば感温素子4の出力電圧と規準
温度に相当する規準電圧との差を出力する。第1の電流
制御回路11は温度検出回路10からの出力電圧によ
り、熱電素子駆動回路30の第1、第2のトランジスタ
5、6のベース電圧を制御し、熱電素子3に流す電流量
を制御する。第2の電流制御回路12は熱電素子駆動回
路30の第3、第4のトランジスタ7、8のベース電圧
を制御して熱電素子3の駆動電流方向を切り換える。即
ち加熱・冷却の切り換えを行なう。
Next, the operation relating to the temperature stabilizing function will be described. The temperature stabilization control drives the thermoelectric element 3 with a current supplied from the driving current source 9, cools or heats the thermoelectric element 3 in the direction of the current flowing through the thermoelectric element 3, and controls the strength of heating / cooling according to the magnitude of the flowing current. It is. The temperature detection circuit 10
The difference between the output voltage of the temperature measuring device D1, for example, the temperature sensing element 4 and the reference voltage corresponding to the reference temperature is output. The first current control circuit 11 controls the base voltages of the first and second transistors 5 and 6 of the thermoelectric element driving circuit 30 based on the output voltage from the temperature detection circuit 10 and controls the amount of current flowing through the thermoelectric element 3. I do. The second current control circuit 12 switches the driving current direction of the thermoelectric element 3 by controlling the base voltages of the third and fourth transistors 7 and 8 of the thermoelectric element driving circuit 30. That is, switching between heating and cooling is performed.

【0019】温度検出回路10の出力電圧が0Vなら、
即ちLD1の温度が規準温度に等しいなら、第1の電流
制御回路11は熱電素子駆動回路30のトランジスタ
5、6に等しいベース電圧を加え、第2の電流制御回路
12は熱電素子駆動回路30のトランジスタ7、8に等
しいベース電圧を加える。トランジスタ5、6に流れる
電流とトランジスタ7、8に流れる電流が等しいので、
熱電素子には電流が流れず冷却・加熱を行なわない。な
お、駆動電流源9から電流供給を受けるので熱電素子駆
動回路30のトランジスタ5、6とトランジスタ7、8
に流れる電流の和は駆動電流源9の出力電流Ioに等し
い。
If the output voltage of the temperature detection circuit 10 is 0 V,
That is, if the temperature of the LD 1 is equal to the reference temperature, the first current control circuit 11 applies a base voltage equal to the transistors 5 and 6 of the thermoelectric element drive circuit 30, and the second current control circuit 12 applies the base voltage of the thermoelectric element drive circuit 30. A base voltage equal to transistors 7 and 8 is applied. Since the current flowing through the transistors 5 and 6 and the current flowing through the transistors 7 and 8 are equal,
No current flows through the thermoelectric element, and cooling and heating are not performed. Since the current is supplied from the driving current source 9, the transistors 5, 6 and the transistors 7, 8 of the thermoelectric element driving circuit 30 are used.
Is equal to the output current Io of the drive current source 9.

【0020】次に、LD1の温度が下がり温度検出回路
10の出力電圧が増加すると、第1の電流制御回路11
は熱電素子駆動回路30のトランジスタ5、6に流れる
電流の和が等しい状態で、トランジスタ5に流れる電流
をトランジスタ6に流れる電流より小さくすると共に、
第2の電流制御回路12は熱電素子駆動回路30のトラ
ンジスタ7、8に流れる電流の和が等しい状態で、トラ
ンジスタ7に流れる電流を増やしてゆき、トランジスタ
8に流れる電流を減らしてゆくと、トランジスタ7には
電流Ioが流れ、トランジスタ8に電流が流れなくな
り、熱電素子を加熱する方向に電流が流れLD1を加熱
する。
Next, when the temperature of the LD 1 decreases and the output voltage of the temperature detection circuit 10 increases, the first current control circuit 11
In the state where the sum of the currents flowing through the transistors 5 and 6 of the thermoelectric element driving circuit 30 is equal, the current flowing through the transistor 5 is made smaller than the current flowing through the transistor 6, and
The second current control circuit 12 increases the current flowing through the transistor 7 and reduces the current flowing through the transistor 8 when the sum of the currents flowing through the transistors 7 and 8 of the thermoelectric element driving circuit 30 is equal. The current Io flows through 7, the current stops flowing through the transistor 8, and the current flows in the direction of heating the thermoelectric element, thereby heating the LD1.

【0021】次に、LD1の温度が上がり温度検出回路
10の出力電圧が減少すると、第1の電流制御回路11
は熱電素子駆動回路30のトランジスタ5、6に流れる
電流の和が等しい状態で、トランジスタ5に流れる電流
をトランジスタ6に流れる電流より大きくすると共に、
第2の電流制御回路12は熱電素子駆動回路30のトラ
ンジスタ8に流れる電流を増やしてゆき、トランジスタ
7に流れる電流を減らしてゆくと、トランジスタ8には
電流I0が流れ、トランジスタ7に電流が流れなくな
り、熱電素子を冷却する方向に電流が流れLD1を冷却
する。
Next, when the temperature of the LD 1 rises and the output voltage of the temperature detection circuit 10 decreases, the first current control circuit 11
In the state where the sum of the currents flowing through the transistors 5 and 6 of the thermoelectric element drive circuit 30 is equal, the current flowing through the transistor 5 is made larger than the current flowing through the transistor 6, and
When the second current control circuit 12 increases the current flowing through the transistor 8 of the thermoelectric element driving circuit 30 and decreases the current flowing through the transistor 7, a current I0 flows through the transistor 8 and a current flows through the transistor 7. Then, a current flows in the direction of cooling the thermoelectric element and cools the LD1.

【0022】次に、図2を用いて動作を説明する。図2
において、横軸は温度検出回路10の出力を取り、縦軸
は3つの領域に分け、下から1番目は駆動電流源9の出
力電流、下から2番目は熱電素子駆動回路30のトラン
ジスタ5〜8のエミッタ電流と熱電素子3の電流を、下
から3番目は熱電素子駆動回路30のトランジスタ5〜
8のベース電圧を示している。温度検出回路10の出力
電圧は感温素子4で検出したLD1の温度と比較器20
の基準電圧Vrefに対応した温度Trfが等しい時0Vに
なるとする。LD1の温度が規定温度Trfより高くな
ると、一般に感温素子4の抵抗は小さくなり、温度検出
回路10の出力は下がる。この領域では熱電素子3はL
D1の熱を奪い冷却する動作モードとなる。LD1の温
度が規定温度Trfより低くなると、一般に感温素子4
の抵抗は大きくなり、温度検出回路10の出力は上が
る。この領域では熱電素子3はLD1に熱を与え加熱す
る動作モードとなる。
Next, the operation will be described with reference to FIG. FIG.
, The horizontal axis represents the output of the temperature detection circuit 10, the vertical axis is divided into three regions, the first from the bottom is the output current of the drive current source 9, and the second from the bottom is the transistors 5 to 5 of the thermoelectric element drive circuit 30. 8 and the current of the thermoelectric element 3.
8 shows the base voltage. The output voltage of the temperature detection circuit 10 is equal to the temperature of the LD 1 detected by the temperature sensing element 4 and the comparator 20.
Is 0 V when the temperature Trf corresponding to the reference voltage Vref is equal. When the temperature of the LD 1 becomes higher than the specified temperature Trf, generally, the resistance of the temperature-sensitive element 4 decreases, and the output of the temperature detection circuit 10 decreases. In this region, the thermoelectric element 3 is L
The operation mode is the operation mode in which the heat of D1 is taken out and cooled. When the temperature of the LD 1 becomes lower than the specified temperature Trf, the temperature sensing element 4
And the output of the temperature detection circuit 10 rises. In this region, the thermoelectric element 3 is in an operation mode in which heat is applied to the LD 1 to heat it.

【0023】第1の電流制御回路11の出力であるトラ
ンジスタ5、6のベース電圧はLD1の温度が規定温度
Trfと等しい時一致し、それ以外の時は温度検出回路
10の出力電圧に比例して減少または増加する。第2の
電流制御回路12の出力であるトランジスタ7、8のベ
ース電圧も同様にLD1の温度が規定温度Trfと等し
い時一致し、それ以外の時は温度検出回路10の出力電
圧に比例して増加または減少する。以上のトランジスタ
5〜8のベース電圧の動きにより、トランジスタ7のエ
ミッタには加熱モードで駆動電流源9の出力電流I0が
流れ、逆にトランジスタ8のエミッタには冷却モードで
駆動電流源9の出力電流I0が流れる。
The base voltages of the transistors 5 and 6, which are the outputs of the first current control circuit 11, match when the temperature of the LD1 is equal to the specified temperature Trf, and are otherwise proportional to the output voltage of the temperature detection circuit 10. Decrease or increase. Similarly, the base voltages of the transistors 7 and 8, which are the outputs of the second current control circuit 12, match when the temperature of the LD1 is equal to the specified temperature Trf, and otherwise, in proportion to the output voltage of the temperature detection circuit 10. Increase or decrease. Due to the above movement of the base voltages of the transistors 5 to 8, the output current I0 of the driving current source 9 flows through the emitter of the transistor 7 in the heating mode, and conversely, the output of the driving current source 9 flows through the emitter of the transistor 8 in the cooling mode. The current I0 flows.

【0024】温度検出回路10の出力電圧が0.2V以上
の加熱モードにおける熱電素子駆動回路30のトランジ
スタ5、6の動作を考えると、この領域では、トランジ
スタ7に駆動電流源9の出力電流I0が流れており、ト
ランジスタ8には電流は流れていない。例えば、熱電素
子3の抵抗は2Ω、定電流源9の出力電流は1Aとする
と、熱電素子3の両端に加わる電圧が1.0Vのため、ト
ランジスタ5、6の電圧差が1.0Vの時、トランジスタ
5、6のエミッタに流れる電流は等しくなり、それ以外
の電圧ではそのベース電圧の差、即ち温度検出回路10
の出力に対しリニアに変化する。
Considering the operation of the transistors 5 and 6 of the thermoelectric element driving circuit 30 in the heating mode in which the output voltage of the temperature detecting circuit 10 is 0.2 V or more, in this region, the output current I0 of the driving current source 9 is supplied to the transistor 7 in this region. Current flows through the transistor 8. For example, assuming that the resistance of the thermoelectric element 3 is 2Ω and the output current of the constant current source 9 is 1 A, the voltage applied to both ends of the thermoelectric element 3 is 1.0 V. Therefore, when the voltage difference between the transistors 5 and 6 is 1.0 V, the transistor The currents flowing through the emitters 5 and 6 become equal, and at other voltages, the difference between their base voltages, that is, the temperature detection circuit 10
Changes linearly with the output of

【0025】熱電素子3に流れる電流はトランジスタ6
に流れる電流に等しく、これもまた温度検出回路10の
出力に対しほぼリニアに変化する。従ってLD1の温度
が低くなればより多くの電流が熱電素子3に流れること
になり、この負帰還効果により、LD1の温度は制御誤
差の範囲で一定に保たれる。以上はLD1を加熱する場
合について詳述したが、冷却する場合も同様な動作を行
う。以上によりレーザダイオードの光出力と温度を一定
に保つと共に、レーザダイオードの駆動電流と熱電素子
の駆動電流を共通の電流源からとるので消費電力を低減
できる。なお、上記例では、トランジスタを用いて説明
したが他の電界効果型トランジスタや電子スイッチなど
で構成しても同様の効果を奏する。
The current flowing through the thermoelectric element 3 is
, Which also changes almost linearly with the output of the temperature detection circuit 10. Therefore, when the temperature of the LD 1 decreases, more current flows to the thermoelectric element 3, and the temperature of the LD 1 is kept constant within the range of the control error due to the negative feedback effect. Although the case where the LD 1 is heated has been described in detail, the same operation is performed when cooling the LD 1. As described above, the light output and the temperature of the laser diode are kept constant, and the power consumption can be reduced because the drive current of the laser diode and the drive current of the thermoelectric element are obtained from a common current source. Although the above example has been described using a transistor, the same effect can be obtained by using another field effect transistor or an electronic switch.

【0026】実施の形態2.本実施の形態は実施の形態
1において、駆動電流源9が定電流を供給しても電流が
不足して、光出力安定化、温度安定化出来ない場合、出
力電流を増やして、光出力安定化、温度安定化を達成し
ようとするものである。図3は本実施の形態の構成を示
す。図において、9は駆動電流源、15は電流源制御回
路で、駆動電流源9の出力電流を制御する。他は図1と
同じで説明を省く。なお、駆動電流源9は、例えば定電
流Irを出力する電流源21とトランジスタ17、18
のカレントミラー回路で構成され、駆動電流源9は、電
流源制御回路15からの出力電流と定電流Irを、トラ
ンジスタ17、18のエミッタ幅の比で増幅した値の電
流を出力する。
Embodiment 2 FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that when the driving current source 9 supplies a constant current, the current is insufficient and the optical output cannot be stabilized and the temperature cannot be stabilized. And temperature stabilization. FIG. 3 shows the configuration of the present embodiment. In the figure, 9 is a drive current source, 15 is a current source control circuit, which controls the output current of the drive current source 9. Others are the same as those in FIG. The drive current source 9 includes, for example, a current source 21 that outputs a constant current Ir and transistors 17 and 18.
The drive current source 9 outputs a current obtained by amplifying the output current from the current source control circuit 15 and the constant current Ir by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18.

【0027】動作について説明する。ただし、駆動電流
源9が一定電流Ioの電流源として働く場合は実施の形
態1と同じ動作なので説明を省く。電流源制御回路15
は光出力安定化、温度安定化の制御ができる状態では駆
動電流源9が一定電流Ioを出力するよう制御する。し
かし、側流回路14には電流を流さず、LD1に一定電
流Ioを流している状態で、光出力検出回路13の出力
電圧が負でゼロVに達しない場合(基準電流源よりPD
2の出力が低い場合)はLD1の光出力が規定値になる
よう制御できない。そこで、光出力不足判定レベルを設
け、電流源制御回路15は、光出力検出回路13の出力
電圧が光出力不足判定レベルより低い場合、光出力不足
分に比例した電流に、電流Ioを加えた電流を駆動電流
源9に出力するよう制御する。従って、LD1の駆動電
流が増え光出力安定化が達成できる。
The operation will be described. However, when the drive current source 9 functions as a current source of the constant current Io, the operation is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. Current source control circuit 15
Controls the drive current source 9 to output a constant current Io in a state where the control of the light output stabilization and the temperature stabilization can be performed. However, when the output voltage of the optical output detection circuit 13 is negative and does not reach zero V while the constant current Io is flowing to the LD 1 without flowing the current to the side current circuit 14 (PD from the reference current source).
2 is low), it is not possible to control the light output of the LD 1 to a specified value. Therefore, a light output shortage determination level is provided, and when the output voltage of the light output detection circuit 13 is lower than the light output shortage determination level, the current source control circuit 15 adds the current Io to a current proportional to the light output shortage. The current is controlled to be output to the drive current source 9. Therefore, the drive current of the LD 1 increases and the light output can be stabilized.

【0028】また、熱電素子3に一定電流Ioを流して
いる状態で、温度検出回路10の出力電圧が加熱・冷却
能力範囲以外になった場合は温度検出回路10の出力が
規定値になるよう制御できない。そこで、熱電素子の加
熱不足判定レベルを設け、加熱不足の場合、即ち温度検
出回路10の出力電圧が熱電素子加熱不足判定レベルよ
り大きい場合、電流源制御回路15は、加熱不足分に比
例した電流を駆動電流源9に出力し、駆動電流源9は加
熱不足分に比例した電流と電流源21の定電流Irの和
をトランジスタ17、18のエミッタ幅の比で増幅した
値の電流を出力する。また、熱電素子冷却不足判定レベ
ルを設け、冷却不足の場合、即ち温度検出回路10の出
力電圧が熱電素子冷却不足判定レベルより大きい場合
は、電流源制御回路15は、冷却不足分に比例した電流
を駆動電流源9に出力し、駆動電流源9は冷却不足分に
比例した電流と電流源21の定電流Irの和をトランジ
スタ17、18のエミッタ幅の比で増幅した電流(冷却
不足分と定電流Io)を出力する。図4は熱電素子加熱
不足判定レベル(温度検出回路10の出力電圧が+1.1
V)と、冷却不足判定レベル(温度検出回路10の出力
電圧が−1.1V)を設け、加熱・冷却不足になったとき
の動作を示している。温度検出回路10の出力電圧が±
1.1V範囲以内(加熱・冷却不足でない)のときの動作
は図2と同じである。
If the output voltage of the temperature detection circuit 10 is outside the range of the heating / cooling capability while the constant current Io is flowing through the thermoelectric element 3, the output of the temperature detection circuit 10 becomes a specified value. I can't control it. In view of this, a thermoelectric element underheating determination level is provided, and when the heating is insufficient, that is, when the output voltage of the temperature detection circuit 10 is higher than the thermoelectric element underheating determination level, the current source control circuit 15 determines the current proportional to the heating underheating. To the drive current source 9, and the drive current source 9 outputs a current obtained by amplifying the sum of the current proportional to the insufficient heating and the constant current Ir of the current source 21 by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18. . In addition, a thermoelectric element cooling insufficient judgment level is provided, and when the cooling is insufficient, that is, when the output voltage of the temperature detection circuit 10 is larger than the thermoelectric element cooling insufficient judging level, the current source control circuit 15 sets the current proportional to the cooling insufficient. Is output to the drive current source 9, and the drive current source 9 amplifies the sum of the current proportional to the insufficient cooling and the constant current Ir of the current source 21 by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18 (the amount of cooling is insufficient). A constant current Io) is output. FIG. 4 shows a thermoelectric element underheating determination level (the output voltage of the temperature detection circuit 10 is +1.1
V) and an insufficient cooling determination level (the output voltage of the temperature detection circuit 10 is -1.1 V), and shows an operation when heating and cooling are insufficient. The output voltage of the temperature detection circuit 10 is ±
The operation when the voltage is within the 1.1V range (the heating / cooling is not insufficient) is the same as that in FIG.

【0029】そして、電流源制御回路15はLD1の温
度が加熱・冷却不足の範囲になり、即ち図4の温度検出
回路10の出力電圧が±1.1Vの範囲外の冷却不足判定
レベル−1.1V以下、または加熱不足判定レベル+1.1V
以上になった場合、図2では熱電素子に流れる電流は駆
動電流源の定電流1.0Aに制限されているが、本実施の
形態では図4に示すように、冷却不足または加熱不足領
域を超えても電流源制御回路15が不足分に比例した電
流を駆動電流源9に供給し、駆動電流源9は加熱・冷却
不足分に比例した電流と電流源21の定電流Irの和を
トランジスタ17、18のエミッタ幅の比で増幅した電
流(加熱・冷却不足分と定電流Io)を出力する。従っ
て、熱電素子の駆動電流が増え温度安定化が達成でき
る。
The current source control circuit 15 determines that the temperature of the LD 1 is in the range of insufficient heating / cooling, that is, the output voltage of the temperature detecting circuit 10 in FIG. Below, or underheating judgment level + 1.1V
In this case, the current flowing through the thermoelectric element is limited to a constant current of 1.0 A of the driving current source in FIG. 2, but in this embodiment, as shown in FIG. Even so, the current source control circuit 15 supplies a current proportional to the shortage to the drive current source 9, and the drive current source 9 calculates the sum of the current proportional to the heating / cooling shortage and the constant current Ir of the current source 21 by the transistor 17. , 18 (the insufficient heating / cooling and the constant current Io). Therefore, the drive current of the thermoelectric element increases and temperature stabilization can be achieved.

【0030】実施の形態3.本実施の形態は実施の形態
2に示した構成において、電流源制御回路15の具体的
構成例を示すものである。また、光出力不足で、かつ加
熱不足または冷却不足なら、電流源制御回路15は光出
力不足分の電流と加熱または冷却不足分の電流の和に比
例した電流を出力するよ駆動電流源9を制御するもので
ある。図5は本実施の形態の電流源制御回路15と駆動
電流源9の構成を示す図であり、電流源制御回路15の
23は第1の設定電流発生回路、24は第2の設定電流
発生回路、25、26、28、29、31、32はトラ
ンジスタ、27、30、33は電流源である。駆動電流
源9の構成は実施の形態2の図3と同じである。第1の
設定電流発生回路23はトランジスタ25、26と電流
源27で構成される電流切換スイッチであり、光出力検
出回路13の出力電圧が光出力不足判定レベルVref1よ
り低くなった時に、トランジスタ26が光出力不足分に
比例した電流を駆動電流源9に供給する。そして、駆動
電流源9は不足分に比例した電流に定電流Irを加えた
電流をトランジスタ17、18のエミッタ幅の比で増幅
した電流(光出力不足分と定電流Io)を出力する。ま
た、光出力不足判定レベルVref1より高い時には、トラ
ンジスタ26には電流は流れず、駆動電流源9は定電流
Ioを出力する。
Embodiment 3 This embodiment shows a specific configuration example of the current source control circuit 15 in the configuration shown in the second embodiment. If the light output is insufficient and the heating or cooling is insufficient, the current source control circuit 15 outputs the current proportional to the sum of the light output insufficient current and the heating or cooling insufficient current. To control. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the current source control circuit 15 and the drive current source 9 according to the present embodiment, wherein 23 of the current source control circuit 15 is a first set current generation circuit, and 24 is a second set current generation circuit. Circuits, 25, 26, 28, 29, 31, 32 are transistors, and 27, 30, 33 are current sources. The configuration of the drive current source 9 is the same as that of the second embodiment shown in FIG. The first set current generation circuit 23 is a current switch composed of transistors 25 and 26 and a current source 27. When the output voltage of the optical output detection circuit 13 becomes lower than the optical output shortage determination level Vref1, the transistor 26 is turned on. Supplies a current proportional to the light output shortage to the drive current source 9. Then, the driving current source 9 outputs a current (light output shortage and constant current Io) obtained by amplifying a current obtained by adding a constant current Ir to a current proportional to the shortage by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18. When the output is higher than the light output shortage determination level Vref1, no current flows through the transistor 26, and the drive current source 9 outputs a constant current Io.

【0031】第2の設定電流発生回路24はトランジス
タ28、29と電流源30及びトランジスタ31、32
と電流源33で構成される2つの電流切換スイッチであ
る。トランジスタ28、29と電流源30で構成される
電流切換スイッチは温度検出回路10の出力電圧が冷却
不足判定レベルVref2より低くなった時には、トランジ
スタ29が不足分に比例した電流を駆動電流源9に供給
する。そして、駆動電流源9は不足分に比例した電流に
定電流Irを加えた電流をトランジスタ17、18のエ
ミッタ幅の比で増幅した電流(光出力不足分と定電流I
o)を出力する。また、冷却不足判定レベルVref2より
高い時には、トランジスタ29には電流が流れず、駆動
電流源9は定電流Ioを出力する。
The second set current generating circuit 24 includes transistors 28 and 29, a current source 30, and transistors 31 and 32.
And a current source 33 composed of a current source 33 and a current source 33. When the output voltage of the temperature detection circuit 10 becomes lower than the insufficient cooling judgment level Vref2, the current changeover switch composed of the transistors 28 and 29 and the current source 30 supplies the drive current source 9 with a current proportional to the shortage. Supply. The drive current source 9 amplifies a current obtained by adding a constant current Ir to a current proportional to the shortage by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18 (light output shortage and constant current I
o) is output. On the other hand, when it is higher than the insufficient cooling determination level Vref2, no current flows through the transistor 29, and the drive current source 9 outputs a constant current Io.

【0032】トランジスタ31、32と電流源33で構
成される電流切換スイッチは温度検出回路10の出力電
圧が加熱不足判定レベルVref3より高くなった時、トラ
ンジスタ31は不足分に比例した電流を駆動電流源9に
供給する。そして、駆動電流源9は不足分に比例した電
流に定電流Irを加えた電流をトランジスタ17、18
のエミッタ幅の比で増幅した電流(光出力不足分と定電
流Io)を出力する。また、加熱不足判定レベルVref3
より低くなった時にはトランジスタ31には電流が流れ
ず、駆動電流源9は定電流Ioを出力する。
When the output voltage of the temperature detecting circuit 10 becomes higher than the underheating judgment level Vref3, the transistor 31 outputs a current proportional to the shortage when the output voltage of the temperature detecting circuit 10 becomes higher than the heating undercurrent judgment level Vref3. Supply to source 9. Then, the drive current source 9 applies a current obtained by adding a constant current Ir to a current proportional to the shortage, to the transistors 17 and 18.
(A light output shortage and a constant current Io) amplified by the ratio of the emitter width. In addition, the heating insufficient judgment level Vref3
When the voltage becomes lower, no current flows through the transistor 31, and the drive current source 9 outputs a constant current Io.

【0033】ただし、トランジスタ26、29、31の
出力を接続し駆動電流源9に出力するので、電流源制御
回路15は光出力不足で、かつ冷却不足なら光出力不足
分の電流(トランジスタ26の出力電流)と冷却不足分
の電流(トランジスタ29の出力電流)の和に比例した
電流を駆動電流源9に供給する。そして、駆動電流源9
は不足分に比例した電流に定電流Irを加えた電流をト
ランジスタ17、18のエミッタ幅の比で増幅した電流
(光出力不足分と定電流Io)を出力する。光出力不足
で、かつ加熱不足なら光出力不足分の電流と加熱不足分
の電流(トランジスタ31の出力電流)の和に比例した
電流を駆動電流源9に供給する。そして、駆動電流源9
は不足分に比例した電流に定電流Irを加えた電流をト
ランジスタ17、18のエミッタ幅の比で増幅した電流
(光出力不足分と定電流Io)を出力する。
However, since the outputs of the transistors 26, 29, and 31 are connected and output to the drive current source 9, the current source control circuit 15 outputs the current corresponding to the shortage of the optical output (light of the transistor 26) if the optical output is insufficient and the cooling is insufficient. A current proportional to the sum of the output current) and the current for the insufficient cooling (the output current of the transistor 29) is supplied to the drive current source 9. And the driving current source 9
Outputs a current (light output shortage and constant current Io) obtained by amplifying a current obtained by adding a constant current Ir to a current proportional to the shortage by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18. If the light output is insufficient and the heating is insufficient, a current proportional to the sum of the insufficient light output current and the insufficient heating current (the output current of the transistor 31) is supplied to the drive current source 9. And the driving current source 9
Outputs a current (light output shortage and constant current Io) obtained by amplifying a current obtained by adding a constant current Ir to a current proportional to the shortage by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18.

【0034】以上のように電流源制御回路15が駆動電
流源9の出力電流を第1の設定電流発生回路と第2の設
定電流発生回路の出力電流の和に比例するよう制御する
ので、LD1の光出力、動作温度を規定値に保つことが
できる。
As described above, the current source control circuit 15 controls the output current of the drive current source 9 so as to be proportional to the sum of the output currents of the first set current generation circuit and the second set current generation circuit. Light output and operating temperature can be maintained at specified values.

【0035】実施の形態4.実施の形態3では光出力不
足で、かつ加熱不足または冷却不足なら光出力不足分の
電流と加熱または冷却不足分の電流の和に比例した電流
を出力するよう駆動電流源9を制御していたが、本実施
の形態では光出力不足分の電流と加熱または冷却不足分
の電流のいずれか大きい方に比例した電流を出力するよ
う駆動電流源9を制御するものである。図6は本実施の
形態による電流源制御回路15と駆動電流源9構成を示
す図であり、電流源制御回路15の34、35、41、
42は抵抗、36、37は比較器、38、39、43〜
46はトランジスタである。第1の設定電流発生回路2
3、第2の設定電流発生回路24の構成は実施の形態3
の図5と同一の構成である。駆動電流源9の構成は実施
の形態2の図3と同じである。
Embodiment 4 FIG. In the third embodiment, if the light output is insufficient and the heating or cooling is insufficient, the drive current source 9 is controlled so as to output a current proportional to the sum of the current for the optical output lack and the current for the heating or cooling insufficient. However, in the present embodiment, the drive current source 9 is controlled so as to output a current proportional to the larger of the light output shortage current and the heating or cooling shortage current. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the current source control circuit 15 and the drive current source 9 according to the present embodiment.
42 is a resistor, 36 and 37 are comparators, 38, 39, 43 to
46 is a transistor. First set current generation circuit 2
Third, the configuration of the second set current generating circuit 24 is described in the third embodiment.
5 is the same as that of FIG. The configuration of the drive current source 9 is the same as that of the second embodiment shown in FIG.

【0036】動作について説明する。比較器36、37
はそれぞれ第1の設定電流発生回路23、第2の設定電
流発生回路24の出力電流を抵抗34、35に発生する
電圧値から検出し、トランジスタ38、39の動作モー
ドを制御する。光出力不足分の電流、即ち第1の設定電
流発生回路23の出力電流が、加熱または冷却不足分の
電流、即ち第2の設定電流発生回路24の出力電流より
大きいときはトランジスタ38がオンとなって抵抗41
によりトランジスタ43のベース電圧がさがり、トラン
ジスタ44がオンすることにより第1の設定電流発生回
路23の出力電流が駆動電流源9へ出力される。駆動電
流源9は、光出力検出回路13の出力の光出力不足分の
電流に比例した電流に定電流Irを加えた電流をトラン
ジスタ17、18のエミッタ幅の比で増幅した電流(光
出力不足分と定電流Io)を出力する。
The operation will be described. Comparators 36 and 37
Detects the output current of the first setting current generation circuit 23 and the output current of the second setting current generation circuit 24 from the voltage values generated in the resistors 34 and 35, respectively, and controls the operation mode of the transistors 38 and 39. When the current for the light output shortage, that is, the output current of the first set current generation circuit 23 is larger than the current for the heating or cooling shortage, that is, the output current of the second set current generation circuit 24, the transistor 38 is turned on. Become a resistance 41
As a result, the base voltage of the transistor 43 decreases, and when the transistor 44 is turned on, the output current of the first set current generation circuit 23 is output to the drive current source 9. The drive current source 9 amplifies a current obtained by adding a constant current Ir to a current proportional to the light output shortage of the output of the light output detection circuit 13 by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18 (light output shortage). And a constant current Io).

【0037】逆に、加熱または冷却不足分の電流、即ち
第2の設定電流発生回路24の出力電流が、光出力不足
分の電流、即ち第1の設定電流発生回路23の出力電流
より大きいときは、トランジスタ39がオンとなって抵
抗42によりトランジスタ46のベース電圧がさがり、
トランジスタ45がオンすることにより第2の設定電流
発生回路24の出力電流が駆動電流源9へ出力される。
即ち、温度検出回路10の出力電圧に応じて加熱または
冷却不足分の電流に比例した電流を駆動電流源9に供給
する。そして、駆動電流源9は加熱または冷却不足分の
電流に比例した電流に定電流Irを加えた電流をトラン
ジスタ17、18のエミッタ幅の比で増幅した電流(光
出力不足分と定電流Io)を出力する。以上のように光
出力不足分の電流と加熱または冷却不足分の電流のいず
れか大きい方に比例した電流を出力するよう駆動電流源
9を制御するので、LD1の光出力、動作温度を規定値
に保つことができる。
Conversely, when the current for insufficient heating or cooling, ie, the output current of the second set current generating circuit 24, is larger than the current for insufficient light output, ie, the output current of the first set current generating circuit 23. Is that when the transistor 39 is turned on, the base voltage of the transistor 46 is reduced by the resistor 42,
When the transistor 45 is turned on, the output current of the second set current generation circuit 24 is output to the drive current source 9.
That is, a current proportional to the insufficient heating or cooling current is supplied to the drive current source 9 in accordance with the output voltage of the temperature detection circuit 10. The drive current source 9 amplifies a current obtained by adding a constant current Ir to a current proportional to the insufficient heating or cooling current by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18 (light output shortage and constant current Io). Is output. As described above, since the drive current source 9 is controlled so as to output a current proportional to the larger of the current for the light output shortage and the current for the heating or cooling shortage, the light output and the operating temperature of the LD 1 are set to the specified values. Can be kept.

【0038】実施の形態5.実施の形態2では、例えば
電源投入時等の過渡応答状態において、過大な電流がL
D1、熱電素子3に流れて破壊する可能性がある。本実
施の形態は駆動電流源9の供給電流をモニタし、過大電
流が流れないようにするものである。図7は本実施の形
態によるレーザダイオード駆動装置の構成を示す図であ
り、47は電流源モニタ回路、48は比較器である。他
は実施の形態2の図3と同じである。
Embodiment 5 In the second embodiment, for example, in a transient response state such as when power is turned on, an excessive current
D1 may flow to the thermoelectric element 3 and break it. In the present embodiment, the supply current of the drive current source 9 is monitored to prevent an excessive current from flowing. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the laser diode driving device according to the present embodiment, wherein 47 is a current source monitor circuit, and 48 is a comparator. The rest is the same as FIG. 3 of the second embodiment.

【0039】動作を説明する。駆動電流源9は、電流源
制御回路15からの電流と定電流源21の電流Irを、
トランジスタ17、18のエミッタ幅の比で増幅した電
流を出力する。従って駆動電流源9の最大出力電流値は
トランジスタ17、18のエミッタ幅の比の設計値から
のずれ、電流源制御回路15の出力電流の最大値の変動
の影響を受け、電源投入時等の過渡的状態においてLD
1、熱電素子3へ過大な電流を供給して破壊する恐れが
ある。
The operation will be described. The drive current source 9 calculates the current from the current source control circuit 15 and the current Ir from the constant current source 21 as follows:
A current amplified by the ratio of the emitter widths of the transistors 17 and 18 is output. Therefore, the maximum output current value of the drive current source 9 is affected by the deviation of the ratio of the emitter width of the transistors 17 and 18 from the design value, the fluctuation of the maximum value of the output current of the current source control circuit 15, and LD in transient state
1. There is a possibility that an excessive current is supplied to the thermoelectric element 3 to destroy it.

【0040】そこで、電流源モニタ回路47と比較器4
8を図7に示したように付加し、電流源モニタ回路47
が駆動電流源9の出力電流をモニタし、モニタ結果を比
較器48に出力し、比較器48が電流源モニタ回路47
の出力と電流源制御回路15の出力と比較して駆動電流
源9の出力電流が電流源制御回路15の出力に比例する
よう制御する。これにより、駆動電流源9が過大な電流
を流すことはなく、LD1、熱電素子3を破壊すること
もない。
Therefore, the current source monitor circuit 47 and the comparator 4
8 is added as shown in FIG.
Monitors the output current of the drive current source 9 and outputs the monitoring result to the comparator 48, which outputs the current source monitor circuit 47
Is compared with the output of the current source control circuit 15 to control the output current of the drive current source 9 to be proportional to the output of the current source control circuit 15. Thus, the drive current source 9 does not flow an excessive current, and the LD 1 and the thermoelectric element 3 are not broken.

【0041】[0041]

【発明の効果】第1の発明においては、レーザダイオー
ドの駆動電流と熱電素子の駆動電流を共通の電流源から
とるようにしたので消費電力を低減できる。
According to the first aspect of the present invention, the drive current of the laser diode and the drive current of the thermoelectric element are obtained from a common current source, so that the power consumption can be reduced.

【0042】第2の発明においては、レーザダイオード
の光出力不足または冷却・加熱不足となってもレーザダ
イオードの駆動電流または熱電素子の駆動電流を増やす
ので、広範囲にわたって光出力安定化・温度安定化が達
成できる。
According to the second aspect of the present invention, even if the laser diode has insufficient light output or insufficient cooling and heating, the drive current of the laser diode or the drive current of the thermoelectric element is increased, so that the light output stabilization and temperature stabilization are performed over a wide range. Can be achieved.

【0043】第3の発明においては、レーザダイオード
と熱電素子を駆動する電流源をモニタし、規定電流以上
なら駆動する電流を減らすようにしたので、駆動電流源
9が過大な電流を流すことはなく、LD1、熱電素子3
を破壊することもない。
In the third aspect of the present invention, the current source for driving the laser diode and the thermoelectric element is monitored, and if the current is equal to or more than the specified current, the driving current is reduced. No, LD1, thermoelectric element 3
Without destroying it.

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

【図1】 実施の形態1によるレーザダイオード駆動装
置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a laser diode driving device according to a first embodiment.

【図2】 実施の形態1によるレーザダイオード駆動装
置の動作説明図である。
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the laser diode driving device according to the first embodiment.

【図3】 実施の形態2によるレーザダイオード駆動装
置の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a laser diode driving device according to a second embodiment.

【図4】 実施の形態2によるレーザダイオード駆動装
置の動作説明図である。
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the laser diode driving device according to the second embodiment.

【図5】 実施の形態3による駆動電流源の構成を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a drive current source according to a third embodiment.

【図6】 実施の形態4による駆動電流源の他の構成を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing another configuration of the drive current source according to the fourth embodiment.

【図7】 実施の形態5によるレーザダイオード駆動装
置の構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a laser diode driving device according to a fifth embodiment.

【図8】 従来のレーザダイオード駆動装置の構成を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional laser diode driving device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LD(レーザダイオード) 2 PD(フォトダイオード) 3 熱電素子 5〜8 トランジスタ 9 駆動電流源 10 温度検出回路 11 第1の電流制御回路 12 第2の電流制御回路 13 光出力検出回路 14 側流回路 15 電流源制御回路 16 基準電流源 17、18 カレントミラー回路 20 比較器 21 定電流源 23 第1の設定電流発生回路 24 第2の設定電流発生回路 30 熱電素子駆動回路 34、35、41、42 抵抗 36、37 比較器 38、39、43〜46 トランジスタ 47 電流源モニタ回路 48 比較器 REFERENCE SIGNS LIST 1 LD (laser diode) 2 PD (photodiode) 3 thermoelectric element 5 to 8 transistor 9 drive current source 10 temperature detection circuit 11 first current control circuit 12 second current control circuit 13 optical output detection circuit 14 side current circuit Reference Signs List 15 current source control circuit 16 reference current source 17, 18 current mirror circuit 20 comparator 21 constant current source 23 first setting current generating circuit 24 second setting current generating circuit 30 thermoelectric element driving circuit 34, 35, 41, 42 Resistance 36, 37 Comparator 38, 39, 43 to 46 Transistor 47 Current source monitor circuit 48 Comparator

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記構成要素を有するレーザダイオード
駆動装置 a.レーザ光を出力するレーザダイオード、 b.前記レーザダイオードの光出力をモニタする受光素
子、 c.前記受光素子がモニタする前記レーザダイオードの
光出力と所定光出力の差を検出する光出力検出回路、 d.前記光出力検出回路の出力に基づいて、前記レーザ
ダイオードに供給される電流を側流する側流回路、 e.前記レーザダイオードの温度を検出する感温素子、 f.前記感温素子が検出する前記レーザダイオードの温
度と所定の温度との差を検出する温度検出回路、 g.加える電流と電流の方向により前記レーザダイオー
ドを加熱または冷却する熱電素子、 h.前記温度検出回路の出力に基づいて、前記熱電素子
に流す電流量を制御する第1の電流制御回路、 i.前記温度検出回路の出力に基づいて、前記熱電素子
に流す電流の方向を制御する第2の電流制御回路、 j.前記熱電素子に流す電流量と電流の方向に基づいて
前記熱電素子を駆動する熱電素子駆動回路、 k.前記レーザダイオードと前記側流回路および前記熱
電素子駆動回路に一定電流を供給する駆動電流源。
1. A laser diode driving device having the following components: a. A laser diode that outputs laser light, b. A light receiving element for monitoring the light output of the laser diode; c. An optical output detection circuit for detecting a difference between an optical output of the laser diode monitored by the light receiving element and a predetermined optical output; d. A side-current circuit for flowing a current supplied to the laser diode based on an output of the light output detection circuit; e. A temperature sensing element for detecting a temperature of the laser diode; f. A temperature detection circuit for detecting a difference between the temperature of the laser diode detected by the temperature sensing element and a predetermined temperature; g. A thermoelectric element for heating or cooling the laser diode depending on the applied current and the direction of the current; h. A first current control circuit that controls an amount of current flowing through the thermoelectric element based on an output of the temperature detection circuit; i. A second current control circuit that controls a direction of a current flowing through the thermoelectric element based on an output of the temperature detection circuit; j. A thermoelectric element driving circuit for driving the thermoelectric element based on the amount of current flowing through the thermoelectric element and the direction of the current; k. A drive current source for supplying a constant current to the laser diode, the side current circuit, and the thermoelectric element drive circuit.
【請求項2】 前記温度検出回路と前記光出力検出回路
の出力基づいて前記駆動電流源を制御する電流源制御回
路を有することを特徴とする請求項1に記載のレーザダ
イオード駆動装置。
2. The laser diode driving device according to claim 1, further comprising a current source control circuit that controls the driving current source based on outputs of the temperature detection circuit and the light output detection circuit.
【請求項3】 前記電流源制御回路は、前記光出力検出
回路の出力が所定レベル以下になった場合所定レベルと
の差に基づいて電流を出力する第1の設定電流発生回路
と、前記温度検出回路の出力が所定範囲を越えた場合所
定範囲との差に基づいて電流を出力する第2の設定電流
発生回路とを有すると共に、前記第1の設定電流発生回
路の出力電流と前記第2の設定電流発生回路の出力電流
の和を出力し、前記駆動電流源は電流源制御回路の出力
に基づいて出力電流を増加することを特徴とする請求項
2に記載のレーザダイオード駆動装置。
3. The current source control circuit includes: a first set current generation circuit that outputs a current based on a difference from a predetermined level when an output of the optical output detection circuit is lower than a predetermined level; A second set current generating circuit for outputting a current based on a difference from the predetermined range when an output of the detection circuit exceeds a predetermined range, and an output current of the first set current generating circuit and the second set current generating circuit; 3. The laser diode driving device according to claim 2, wherein a sum of output currents of the set current generation circuits is output, and the driving current source increases an output current based on an output of a current source control circuit.
【請求項4】 前記電流源制御回路は、前記光出力検出
回路の出力が所定レベル以下になった場合所定レベルと
の差に基づいて電流を出力する第1の設定電流発生回路
と、前記温度検出回路の出力が所定範囲を越えた場合所
定範囲との差に基づいて電流を出力する第2の設定電流
発生回路とを有すると共に、前記第1の設定電流発生回
路の出力と前記第2の設定電流発生回路の出力を比較し
大きい方の電流を出力するよう前記駆動電流源を制御す
ることを特徴とする請求項2に記載のレーザダイオード
駆動装置。
4. The current source control circuit includes: a first set current generation circuit that outputs a current based on a difference from a predetermined level when an output of the optical output detection circuit falls below a predetermined level; A second set current generating circuit for outputting a current based on a difference between the output of the detection circuit and the predetermined range when the output of the detection circuit exceeds the predetermined range; 3. The laser diode driving device according to claim 2, wherein the driving current source is controlled so as to compare an output of the set current generating circuit and output a larger current.
【請求項5】 前記駆動電流源の出力電流をモニタする
電流源モニタ回路と、前記電流源制御回路の出力と前記
電流モニタ回路の出力を比較する比較器とを有し、前記
駆動電流源の出力電流が前記電流源制御回路の出力電流
に比例するよう制御することを特徴とする請求項2、請
求項3または請求項4に記載のレーザダイオード駆動装
置。
5. A current source monitor circuit for monitoring an output current of the drive current source, and a comparator for comparing an output of the current source control circuit with an output of the current monitor circuit, 5. The laser diode driving device according to claim 2, wherein an output current is controlled so as to be proportional to an output current of the current source control circuit.
JP22381196A 1996-08-26 1996-08-26 Laser diode-driving device Abandoned JPH1070329A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22381196A JPH1070329A (en) 1996-08-26 1996-08-26 Laser diode-driving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22381196A JPH1070329A (en) 1996-08-26 1996-08-26 Laser diode-driving device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1070329A true JPH1070329A (en) 1998-03-10

Family

ID=16804099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22381196A Abandoned JPH1070329A (en) 1996-08-26 1996-08-26 Laser diode-driving device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1070329A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016060134A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 株式会社フジクラ Optical transmitter, active optical cable, onu, and optical transmission method
WO2016060133A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 株式会社フジクラ Optical transmitter, active optical cable, and optical transmission method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016060134A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 株式会社フジクラ Optical transmitter, active optical cable, onu, and optical transmission method
WO2016060133A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 株式会社フジクラ Optical transmitter, active optical cable, and optical transmission method
JPWO2016060133A1 (en) * 2014-10-15 2017-04-27 株式会社フジクラ Optical transmitter, active optical cable, and optical transmission method
JPWO2016060134A1 (en) * 2014-10-15 2017-04-27 株式会社フジクラ Optical transmitter, active optical cable, ONU, and optical transmission method
JP2017208838A (en) * 2014-10-15 2017-11-24 株式会社フジクラ Active optical cable
US10097278B2 (en) 2014-10-15 2018-10-09 Fujikura Ltd. Optical transmitter, active optical cable, and optical transmission method
US10122469B2 (en) 2014-10-15 2018-11-06 Fujikura Ltd. Optical transmitter, active optical cable, and optical transmission method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6977949B2 (en) Control circuit for constantly setting optical output of semiconductor laser
JP2002511658A (en) Laser diode temperature compensation
US20090195980A1 (en) Thermoelectric cooler controller
JP4433720B2 (en) Temperature control circuit for light emitting device
JPH0821747B2 (en) Optical transmission device
JP3636411B2 (en) Laser diode drive circuit and drive method
US20030033819A1 (en) Current-Mode control of Thermo-Electric cooler
JP3320900B2 (en) Automatic temperature control circuit for laser diode and electric / optical signal conversion unit using the same
US7269192B2 (en) Optical transmitting module and a method for controlling the same
JP3423115B2 (en) Optical signal transmission device
JPH01117385A (en) Control method for semiconductor laser bias current
US20030227694A1 (en) Laser diode module, laser diode device and optical transmitter incorporating the same
JPH11126939A (en) Method and device for controlling temperature of semiconductor laser module
JP4491184B2 (en) Temperature control circuit for light emitting module
US20070127530A1 (en) Laser control
JP2006269981A (en) Optical semiconductor light-emitting element driver circuit
JPH1070329A (en) Laser diode-driving device
JPH10270784A (en) Ld drive circuit
US7834602B2 (en) Feedback power control system for an electrical component
JP2000261090A (en) Laser drive circuit
JP3006822B2 (en) Laser wavelength controller
JP2830794B2 (en) Optical transmission circuit
KR100754391B1 (en) Light emitting device having thermal controller
JP3743399B2 (en) Laser diode control device and control method
JPH0445269Y2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Effective date: 20040716

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

A977 Report on retrieval

Effective date: 20040922

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20050202

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20050401