JPH11298075A

JPH11298075A - レーザーダイオード駆動回路

Info

Publication number: JPH11298075A
Application number: JP10076998A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yoshimoto; 強吉本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-04-13
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 1999-10-29
Anticipated expiration: 2018-04-13
Also published as: JP3651252B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザーダイオードの発光状態を安定に保っ
たままオン・オフの時間を短縮して接続確認の信号のや
りとりを可能とした光通信用レーザーダイオードのレー
ザーダイオード駆動回路を提供することを目的とする。【解決手段】フォトダイオード２の電流を電圧に変換
したのちフィルタ回路１３を通し、差動増幅器５を通し
た後、トランジスタ６にてレーザーダイオード１を駆動
する。フィルタ回路１３の出力を所定の電圧にホールド
することにより光出力をオフにし、ホールドを解除する
ことにより光出力をオンにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信において使
用されるレーザーダイオードを駆動するためのレーザー
ダイオード駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信においては、光送信器で電気信号
を光信号に変換し、光ファイバー等により光を伝達し、
光受信器によって光信号を電気信号へ変換することで長
距離の信号伝達が行われる。そして、このような光送信
の分野では、高速の電気光変換が可能なレーザーダイオ
ードが使用される。

【０００３】以下、従来の光送信器において使用されて
いたレーザーダイオード駆動回路について説明する。

【０００４】図５は従来のレーザーダイオード駆動回路
の構成を示す回路図である。図５において、１はレーザ
ーダイオード、２はフォトダイオード、３は電流電圧変
換器、４は基準電圧発生器、５は差動増幅器、６はトラ
ンジスタ、７は抵抗、８はインダクタ、９は高速差動バ
ッファ、１０はコンデンサ、３３はフィルタ回路であ
る。

【０００５】レーザーダイオード１及びフォトダイオー
ド２は、通常同一のケース内に封止され、レーザーダイ
オード１が発する光の一部をフォトダイオード２によっ
て受光して電流に変換することにより、レーザーダイオ
ード１の発光量を検出することができる。フォトダイオ
ード２から流れ出た電流ｉ１は電流電圧変換器３によっ
て電圧Ｖ１に変換される。電流電圧変換器３には基準電
圧発生器４より基準電圧ＶＲＥＦ３が供給されており、
電流電圧変換器３の出力Ｖ１は、電流と電圧の変換係数
をＺとして、Ｖ１＝ＶＲＥＦ３＋Ｚ・ｉ１で表される。

【０００６】電流電圧変換器３の出力Ｖ１は差動増幅器
５の正入力端子に入力される。差動増幅器５の負入力端
子には基準電圧発生器４より基準電圧としてＶＲＥＦ２
が供給される。差動増幅器５の出力Ｖ２は、増幅率をａ
として、Ｖ２＝ａ・（Ｖ１−ＶＲＥＦ２）で表される。

【０００７】差動増幅器５の出力は抵抗３１及びコンデ
ンサ３２により構成されたフィルタ回路３３に接続さ
れ、フィルタ回路３３の出力はトランジスタ６のベース
に接続される。トランジスタ６のエミッタは抵抗７を通
して電源電圧ＶＣＣに、トランジスタ６のコレクタはイ
ンダクタ８を通してレーザーダイオード１のアノードに
接続される。レーザーダイオード１に流れる電流ｉ２
は、トランジスタ６のベースに印可される電圧Ｖ２によ
って制御され、Ｖ２が上昇するとｉ２は減少し、Ｖ２が
下降するとｉ２は増加する。

【０００８】レーザーダイオード１の駆動電流において
は、発光開始に必要な電流値すなわちしきい値が温度変
化によって大きく変動する。しかしながら、レーザーダ
イオード１、フォトダイオード２、電流電圧変換器３、
差動増幅器５、フィルタ回路３３、トランジスタ６及び
インダクタ８は閉ループ回路を構成しているので、発光
量の変化を検出すると駆動電流を増減させ、レーザーダ
イオード１の発光量の変動を最小限に抑える。このよう
な閉ループ回路では、電流電圧変換器３及び差動増幅器
５の信号遅延によって発振する恐れがあるので、フィル
タ回路３３により閉ループ回路の応答周波数を低下させ
て動作を安定化させ、閉ループ回路の発振を防止してい
る。

【０００９】送信データは変調されて高速差動バッファ
９に入力される。高速差動バッファ９の出力信号はコン
デンサ１０を介してレーザーダイオード１とインダクタ
８の接続点に結線される。一般にデジタルの送信データ
の変調信号は、レーザーダイオード１の応答周波数の限
界から最高周波数が数百ＭＨｚから数ＧＨｚに制限さ
れ、クロック抽出の容易性や上記の閉ループ回路との干
渉を避ける目的で、最低周波数を数百ｋＨｚから数ＭＨ
ｚ付近に制限されており、交流のみであるためコンデン
サ１０を通過してレーザーダイオード１を変調すること
ができる。一方、上記の閉ループ回路は直流成分から比
較的低い周波数成分に限定してレーザーダイオード１を
駆動するので、送信データの変調信号の周波数帯域とは
重ならないことから相互に干渉せず、歪みの少ない信号
の送信が可能である。また、トランジスタ６のコレクタ
端子とレーザーダイオード１の間に挿入されたインダク
タ８は、高速差動バッファ９の出力からみてトランジス
タ６のインピーダンスがレーザーダイオード１のインピ
ーダンスに比して十分高くなるように働き、高速差動バ
ッファ９の出力波形が歪みなくレーザーダイオード１に
伝達されるようにする役割を持つ。

【００１０】ここで、光ファイバを用いた光通信におい
ては、２つの通信装置の間を光ファイバにて接続して相
互の通信を行う。接続の初期においては光ファイバが正
常に接続されているかどうかを本来の送受信データを用
いずに相互に確認できることが望ましい。そのために
は、所定のプロトコルに従い送信光をオン・オフさせて
相互に確認し、光ファイバがはずれているようであれば
発光を停止して一定時間の経過の後に再び確認のプロト
コルを実行する。正常な接続が確認された後に通信装置
は送信光を連続発光としてデータの送信を行う。このよ
うな目的のために、通信用に用いるレーザーダイオード
駆動回路においては発光をオン・オフさせる機能を持つ
べきである。

【００１１】これに対し、図５に示したレーザーダイオ
ード駆動回路においても、発光をオン・オフさせる機能
を実現することは可能である。その方法の一つとして、
基準電圧発生器４から差動増幅器５の負入力端子に供給
される電圧Ｖ６を、本来の電圧である基準電圧ＶＲＥＦ
２から急速に基準電圧ＶＲＥＦ３よりも低い電圧に引き
下げることが挙げられる。

【００１２】図５に示した従来のレーザーダイオード駆
動回路において、レーザーダイオード１の発光のオン・
オフ時の各部の時間的挙動を図６を用いて説明する。

【００１３】レーザーダイオード１をオフさせる場合で
は、差動増幅器５の負入力端子の電圧Ｖ６は正入力端子
の電圧よりも低くなり、差動増幅器５の出力電圧Ｖ２は
最高飽和出力電圧すなわち電源電圧ＶＣＣに近い電圧ま
で上昇する。一方、フィルタ回路３３の出力電圧Ｖ７は
所定の時定数をもって緩やかに上昇する。トランジスタ
６によってレーザーダイオード１に供給される電流ｉ２
は徐々に減少してゼロになり、電流値がしきい値よりも
下がった時点でレーザーダイオード１の発光は停止す
る。電流電圧変換器３の出力Ｖ１は基準電圧ＶＲＥＦ３
まで低下するが、Ｖ６はさらに低い電圧であるため、差
動増幅器５の出力電圧Ｖ２は最高電圧を保ったままであ
り、発光は停止したまま保持される。

【００１４】逆に、発光をオフ状態からオン状態に転じ
るには、基準電圧Ｖ６を元の基準電圧ＶＲＥＦ２に戻
す。これにより、差動増幅器５の出力電圧Ｖ２はほぼゼ
ロになり、フィルタ回路３３の出力電圧はＶＣＣ近傍か
らゼロ電位に向かって所定の時定数をもって緩やかに低
下する。また、レーザーダイオード１に流れる電流も緩
やかに増加し、定常状態の駆動電流値に達したところで
閉ループ回路の制御動作により各部の電圧は平衡状態に
向かい、若干の上下動の後安定に向かう。

【００１５】発光をオン・オフさせる他の方法として、
フィルタ回路３３の出力すなわちコンデンサ３２の両端
をショート・オープンさせる方法がある。通常の場合で
は、発光状態より発光をオフさせるには、コンデンサ３
２をショートさせる。このときトランジスタ６は即座に
電流を遮断し、レーザーダイオード１は発光を速やかに
停止させる。発光オフ状態において、電流電圧変換器３
の出力Ｖ１は基準電圧ＶＲＥＦ３にほぼ一致し、差動増
幅器５の出力Ｖ２は接地電位近傍にある。発光オフ状態
から発光オン状態にするには、ショートしていたコンデ
ンサ３２の両端を解放させる。差動増幅器５の出力Ｖ２
は始め接地電位近傍にあり、コンデンサ３２は抵抗３１
を通して固有の時定数をもって充電され、フィルタ回路
３３の出力電圧は下降していく。トランジスタ６はレー
ザーダイオード１に流す電流を徐々に増加させ、電流値
がしきい値を越えるとレーザーダイオード１は発光し始
める。発光量が目標値に達すると、電流電圧変換器３の
出力Ｖ１は基準電圧ＶＲＥＦ２にほぼ一致し、差動増幅
器５の出力Ｖ２は急速に上昇して、フィルタ回路３３の
出力電圧は下降を停止する。レーザーダイオード１に流
れる電流も上昇を停止し、発光量も一定値に安定する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のレーザーダイオード駆動回路においては、前記いず
れの方法によってもフィルタ回路３３の働きによってレ
ーザーダイオード１のオン・オフに要する時間が長くな
っていた。特に、オフ時間に比べてオン時間は非常に長
いために、光通信装置同士の接続確認の信号のやりとり
には長時間を要する可能性があり、そのため接続確認信
号は極めて簡単なものに制限する必要があった。

【００１７】オン・オフ時間を短縮するためには、フィ
ルタ回路３３の時定数を下げる必要があり、その結果閉
ループ回路の安定性を確保するために電流電圧変換器３
及び差動増幅器５には高価な高速品を使用しなければな
らなかった。さらには、閉ループ回路の応答周波数が高
くなることによって、送信データの周波数帯域との干渉
が発生して送信信号波形が劣化するという問題もある。

【００１８】本発明において解決すべき課題は、レーザ
ーダイオードの発光状態を安定に保ったままオン・オフ
の時間を短縮して接続確認の信号のやりとりを可能とし
た光通信用のレーザーダイオード駆動回路を提供するこ
とにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光量を検出
するフォトダイオードを備えたレーザーダイオードを駆
動するレーザーダイオード駆動回路であって、前記フォ
トダイオードの電流を電圧に変換する電流電圧変換器
と、前記電流電圧変換器の出力の高周波成分を除去する
フィルタ回路と、前記フィルタ回路の出力を第１の基準
電圧にホールドまたは解放する電圧ホールド回路と、前
記フィルタ回路の出力と第２の基準電圧との差を増幅す
る差動増幅器と、前記レーザーダイオードに電流を供給
するトランジスタとを備えたことを特徴とする。

【００２０】この構成により、オン・オフ時間の短いレ
ーザーダイオード駆動回路を提供することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、発光量
を検出するフォトダイオードを備えたレーザーダイオー
ドを駆動するレーザーダイオード駆動回路であって、前
記フォトダイオードの電流を電圧に変換する電流電圧変
換器と、前記電流電圧変換器の出力の高周波成分を除去
するフィルタ回路と、前記フィルタ回路の出力を第１の
基準電圧にホールドまたは解放する電圧ホールド回路
と、前記フィルタ回路の出力と第２の基準電圧との差を
増幅する差動増幅器と、前記レーザーダイオードに電流
を供給するトランジスタとを備えたものであり、レーザ
ーダイオードの駆動電流の変化速度を増加させることが
できるという作用を有する。

【００２２】請求項２に記載の発明は、発光量を検出す
るフォトダイオードを備えたレーザーダイオードを駆動
するレーザーダイオード駆動回路であって、前記フォト
ダイオードの出力端子に直列に接続した抵抗と、前記抵
抗に並列に接続したコンデンサと、前記フォトダイオー
ドの出力端子電圧を第１の基準電圧にホールドまたは解
放する電圧ホールド回路と、前記フォトダイオードの出
力端子電圧と第２の基準電圧との差を増幅する差動増幅
器と、前記レーザーダイオードに電流を供給するトラン
ジスタとを備えたことを特徴とするものであり、電流電
圧変換とフィルタの機能を集約させることができるとと
もに、レーザーダイオードの駆動電流の変化速度を増加
させることができるという作用を有する。

【００２３】請求項３に記載の発明は、前記差動増幅器
の出力端子及び入力端子の間にツェナーダイオードと抵
抗を直列に接続したことを特徴とする請求項１に記載の
レーザーダイオード駆動回路であり、レーザーダイオー
ドの発光のオン時にコンデンサの放電を加速することが
できるという作用を有する。

【００２４】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図４を用いて説明する。（実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
レーザーダイオード駆動回路の構成を示す回路ブロック
図である。

【００２５】図１において、１はレーザーダイオード、
２はフォトダイオード、１１は抵抗、１２はコンデン
サ、１３はフィルタ回路、１４は電圧ホールド回路であ
る。なお、符号３〜１０までの部材はいずれもフィルタ
回路１３の構成要素であり、従来例と同じであるので同
一の符号を付している。また、フォトダイオード２及び
電流電圧変換器３の働きは、従来の技術に示したものと
同一であり、説明を省略する。

【００２６】図１の回路構成においては、電流電圧変換
器３の出力Ｖ１はフィルタ回路１３に入力され、差動増
幅器５の正入力端子にはフィルタ回路１３の出力Ｖ３が
入力され、負入力端子には基準電圧発生器４より第二の
基準電圧としてＶＲＥＦ２が供給される。このとき、差
動増幅器５の出力Ｖ２は、増幅率をａとして、Ｖ２＝ａ・（Ｖ３−ＶＲＥＦ２）で表される。

【００２７】また、差動増幅器５の出力はトランジスタ
６のベースに接続される。なお、トランジスタ６及び抵
抗７の機能は従来の技術に示したものと同一であり、説
明を省略する。

【００２８】レーザーダイオード１の駆動電流において
は、従来技術の項でも説明したように、発光開始に必要
な電流値すなわちしきい値が温度変化によって大きく変
動する。しかしながら、レーザーダイオード１、フォト
ダイオード２、電流電圧変換器３、フィルタ回路１３、
差動増幅器５、トランジスタ６、及びインダクタ８は閉
ループ回路を構成しているので、発光量の変化を検出す
ると駆動電流を増減させてレーザーダイオード１の発光
量の変動を最小限に抑える。このような閉ループ回路は
電流電圧変換器３及び差動増幅器５の信号遅延によって
発振する恐れがあるために、フィルタ回路１３により閉
ループ回路の応答周波数を低下させて動作を安定化さ
せ、閉ループ回路の発振を防止している。フィルタ回路
１３の時定数は従来の技術に示したものと大きな差をも
つものではなく、従って閉ループ回路の発光量制御の特
性も従来の技術とさほど変わらない。

【００２９】送信データは変調されて高速差動バッファ
９に入力される。なお、高速差動バッファ９、コンデン
サ１０、インダクタ８の働きは従来の技術に示したもの
と同一である。

【００３０】レーザーダイオード１の発光のオン・オフ
は電圧ホールド回路１４に入力されるオン・オフ制御入
力により行う。電圧ホールド回路１４は基準電圧発生器
４から第一の基準電圧としてＶＲＥＦ１を入力とし、出
力をフィルタ回路１３の出力と接続している。

【００３１】レーザーダイオード１の発光のオン・オフ
時の各部の時間的挙動を図２を用いて説明する。図２は
図１における各部の電圧、レーザーダイオードの駆動電
流値及び発光量の時間的変化を示すグラフである。

【００３２】レーザーダイオード１が通常発光状態にあ
る場合、電流電圧変換器３の出力Ｖ１とフィルタ回路１
３の出力Ｖ３とは全く等しく、かつ基準電圧ＶＲＥＦ２
とはほぼ等しい。発光をオフにする場合、電圧ホールド
回路１４はフィルタ回路１３の出力電圧を強制的に基準
電圧ＶＲＥＦ１と等しくホールドする。基準電圧ＶＲＥ
Ｆ１は他方の基準電圧ＶＲＥＦ２よりもわずかに高い電
圧なので、差動増幅器５のゲインが十分高い場合、出力
Ｖ２は電源電圧ＶＣＣに近い最高出力電圧に達する。こ
れにより、トランジスタ６は即座に電流ｉ２を遮断し、
レーザーダイオード１は発光を速やかに停止する。オン
・オフ制御入力より発光がオフになるまでの時間は、電
圧ホールド回路１４、差動増幅器５、トランジスタ６及
びレーザーダイオード１のそれぞれの遅延時間を加算し
た時間にほぼ等しく、フィルタ回路１３の時定数に依存
しないために極めて短時間になる。

【００３３】発光オフ状態から再び発光オン状態に戻す
場合、電圧ホールド回路１４は出力をハイインピーダン
スにしてフィルタ回路１３の出力を解放する。発光オフ
状態ではフォトダイオード２に流れる電流ｉ１はゼロで
あり、電流電圧変換器３の出力Ｖ１は基準電圧ＶＲＥＦ
３に等しい。フィルタ回路１３の出力Ｖ３は基準電圧Ｖ
ＲＥＦ１から基準電圧ＶＲＥＦ３に向かって固有の時定
数ｔ１により徐々に低下していく。フィルタ回路１３の
出力Ｖ３が基準電圧ＶＲＥＦ２に近づくことにより、差
動増幅器５の出力Ｖ２を電源電圧ＶＣＣに近い最高電圧
から急激に電圧を低下させ、トランジスタ６は電流ｉ２
を流し始めて、レーザーダイオード１は発光し始める。
発光が目標値に達するまでフォトダイオード２の電流ｉ
１は急激に増加し、電流電圧変換器３の出力Ｖ１は基準
電圧ＶＲＥＦ２に近づく。電流電圧変換器３の出力Ｖ１
が基準ＶＲＥＦ２にほぼ等しいかわずかに高くなるとフ
ィルタ回路１３の出力Ｖ３は電圧低下を停止し、若干の
上下動の後、差動増幅器５の出力Ｖ２は一定値に安定す
る。同時にレーザーダイオード１の電流値、発光量とも
にオーバーシュートの後、一定値に安定する。

【００３４】ここで、発光オン動作を開始してから発光
量が目標値に達するまでの時間は、フィルタ出力Ｖ３が
基準電圧ＶＲＥＦ１から基準電圧ＶＲＥＦ２に低下する
までの時間ｔ２にほぼ等しく、ｔ２＝ｔ１・（ＶＲＥＦ１−ＶＲＥＦ２）／（ＶＲＥＦ
１−ＶＲＥＦ３）で表される。基準電圧ＶＲＥＦ１とＶＲＥＦ２の電位差
は、電源電圧ＶＣＣを差動増幅器５の増幅率ａで割った
値よりも大きければよい。そして、この電位差は基準電
圧ＶＲＥＦ１とＶＲＥＦ３の電位差に比べて圧倒的に小
さいため、ｔ２はｔ１に比べて一桁以上小さくすること
が可能であり、従来の技術に比べて短いオン時間を達成
することが可能である。

【００３５】なお、以上の説明では、フィルタ回路を単
一の抵抗とコンデンサにて構成して説明しているが、フ
ィルタの機能として低周波成分を通過させ、高周波成分
を除去する働きを持つものであれば他の構成も可能であ
る。ただし、位相遅れが大きくなるにつれて発光オン時
のオーバーシュートが大きくなる傾向があるため、シン
プルで位相遅れが少ないものが望ましい。

【００３６】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２におけるレーザーダイオード駆動回路の構成を示す
回路ブロック図である。図４は図３の駆動回路における
各部の電圧、レーザーダイオードの駆動電流値及び発光
量の時間的変化を示すグラフである。

【００３７】図３において、１はレーザーダイオード、
２はフォトダイオード、１１は抵抗、１２はコンデン
サ、１４は電圧ホールド回路、１５はツェナーダイオー
ド、１６は抵抗である。なお、符号４〜１０までの部材
は実施の形態１に示したものと同一であり、説明を省略
する。

【００３８】本実施の形態において実施の形態１と異な
るのは、抵抗１１とコンデンサ１２の組み合わせがフィ
ルタ回路の機能を有するとともに、フォトダイオード２
の電流ｉ１を電圧に変換する機能を併せ持っているこ
と、差動増幅器５の入力の極性が入れ替わっているこ
と、さらにツェナーダイオード１５と抵抗１６とが追加
されていることである。

【００３９】次に本実施の形態におけるレーザーダイオ
ード駆動回路の動作について説明する。

【００４０】基準電圧発生器４からは差動増幅器５に対
し第２の基準電圧ＶＲＥＦ２、抵抗１１とコンデンサ１
２の接続点に対し基準電圧ＶＲＥＦ４、電圧ホールド回
路１４の入力に対し第１の基準電圧ＶＲＥＦ５が供給さ
れている。フォトダイオード２の電流ｉ１は抵抗１１に
よって電圧に変換される。フォトダイオード２の出力端
子の電圧Ｖ５は、抵抗１１の値をＲ１１とすると静的に
はＶ５＝ＶＲＥＦ４−Ｒ１１・ｉ１で表される。しかし
ながら、実際には、コンデンサ１２がフィルタの働きを
するため、動的には抵抗１１とコンデンサ１２によって
決まる時定数をもってゆるやかに変化する。つまり、抵
抗１１とコンデンサ１２とは、フォトダイオード２の電
流ｉ１に対する電流電圧変換とフィルタの２つの機能を
兼ねている。

【００４１】通常発光時には、電圧ホールド回路１４は
オン命令入力により出力を解放している。差動増幅器５
の正入力端子には第２の基準電圧ＶＲＥＦ２が、負入力
端子にはフォトダイオード２の出力端子の電圧Ｖ５が直
接入り、両者の差分が増幅されて電圧値Ｖ２として出力
される。通常発光時の電圧値Ｖ２とフォトダイオード２
の出力端子の電圧Ｖ５の電位差はツェナーダイオード１
５の降伏電圧ＶＺよりも小さく、かつ電圧値Ｖ２がフォ
トダイオード２の出力端子の電圧Ｖ５よりも大きく低下
することのないように抵抗７の値を調整しているため
に、ツェナーダイオード１５と抵抗１６には電流が流れ
ない。

【００４２】なお、トランジスタ６、インダクタ８、高
速差動バッファ９及びコンデンサ１０の働きは実施の形
態１に示したものと同様の動作をし、レーザーダイオー
ド１は正常に発光が制御され、変調されたデータの送信
を行う。

【００４３】次いで、発光のオン・オフ時の動作を説明
する。通常発光時より発光をオフにする場合、電圧ホー
ルド回路１４に対し、オフ命令を入力する。電圧ホール
ド回路１４はフォトダイオード２の出力端子電圧Ｖ５を
強制的に第１の基準電圧ＶＲＥＦ５にホールドする。第
１の基準電圧ＶＲＥＦ５は第２の基準電圧ＶＲＥＦ２よ
りもわずかに低いために、差動増幅器５の出力Ｖ２は電
源電圧に近い最高電圧に達する。これにより、トランジ
スタ６は電流を遮断し、レーザーダイオード１は発光を
速やかに停止する。このときツェナーダイオード１５と
抵抗１６には、差動増幅器５の出力端子側から負入力端
子側に向かって電流ｉ３が流れており、抵抗１６の値を
Ｒ１６とすると、ｉ３＝（Ｖ２−Ｖ５−ＶＺ）／Ｒ１６
となるが、この電流は電圧ホールド回路１４に吸収さ
れ、レーザーダイオード駆動回路の発光オフ動作に影響
を与えない。

【００４４】一方、発光オフ状態から発光オン状態に変
える場合では、電圧ホールド回路１４に対してオン命令
を入力し、これにより電圧ホールド回路１４はフォトダ
イオード２の出力端子をホールド状態から解放する。一
方、フォトダイオード２には電流が流れていないため、
フォトダイオード２の出力端子電圧Ｖ５は第１の基準電
圧ＶＲＥＦ５から基準電圧ＶＲＥＦ４に向かって上昇し
ようとする。このとき、フォトダイオード２、抵抗１１
及びコンデンサ１２の接続点には、ツェナーダイオード
１５と抵抗１６を通して電流ｉ３が流れ込んでコンデン
サ１２を急速に放電するため、電圧Ｖ５の上昇速度は、
抵抗１１とコンデンサ１２で構成される時定数で定まる
速度よりも加速される。そして、フォトダイオード２の
出力端子電圧Ｖ５が第２の基準電圧ＶＲＥＦ２に近づく
と、電源電圧付近で飽和していた差動増幅器５の出力Ｖ
２が急速に降下する。差動増幅器５の出力Ｖ２とフォト
ダイオード２の出力端子電圧Ｖ５の電位差がツェナーダ
イオード１５の降伏電圧ＶＺよりも小さくなると、ツェ
ナーダイオード１５及び抵抗１６を流れていた電流ｉ３
は遮断され、電圧Ｖ５の上昇速度は緩やかになる。レー
ザーダイオード１に電流が流れ始めてしきい値を越え、
発光し始めるとフォトダイオード２にも電流が流れ始め
る。フォトダイオード２の電流ｉ１が上昇するにつれ
て、フォトダイオード２の出力端子電圧Ｖ５は上昇速度
を一層緩め、レーザーダイオード１の発光量が目標値に
達した時点で電圧Ｖ５は上昇を停止する。回路系のわず
かな時間遅延のために発光はわずかにオーバーシュート
するが、すぐに目標値に収束して安定に発光を持続す
る。

【００４５】以上のように、本実施の形態においては、
実施の形態１と同様の発光オフ速度と、実施の形態１以
上の発光オン速度を得ることができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明のレーザーダイオード駆動回路に
よれば、簡易な回路構成で短時間での発光のオン・オフ
が可能となり、その結果、比較的複雑な相互の接続確認
信号のやりとりが可能となる。したがって、ファイバ接
続の有無の確認だけでなく、相互のデータの変調レー
ト、プロトコル方式などもやりとりすることによって、
光通信装置の機能を大幅に向上させることができる。更
に、発光量制御の安定性を犠牲にすることなく、安価で
比較的低速な回路素子を使用することができ、コスト面
の改善も図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザーダイオ
ード駆動回路の構成を示す回路ブロック図

【図２】図１の駆動回路における各部の電圧、レーザー
ダイオードの駆動電流値及び発光量の時間的変化を示す
グラフ

【図３】本発明の実施の形態２におけるレーザーダイオ
ード駆動回路の構成を示す回路ブロック図

【図４】図３の駆動回路における各部の電圧、レーザー
ダイオードの駆動電流値及び発光量の時間的変化を示す
グラフ

【図５】従来のレーザーダイオード駆動回路の構成を示
す回路図

【図６】図５の駆動回路における各部の電圧、レーザー
ダイオードの駆動電流値及び発光量の時間的変化を示す
グラフ

【符号の説明】

１レーザーダイオード２フォトダイオード３電流電圧変換器４基準電圧発生器５差動増幅器６トランジスタ７抵抗８インダクタ９高速差動バッファ１０コンデンサ１１抵抗１２コンデンサ１３フィルタ回路１４電圧ホールド回路１５ツェナーダイオード１６抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光量を検出するフォトダイオードを備え
たレーザーダイオードを駆動するレーザーダイオード駆
動回路であって、前記フォトダイオードの電流を電圧に
変換する電流電圧変換器と、前記電流電圧変換器の出力
の高周波成分を除去するフィルタ回路と、前記フィルタ
回路の出力を第１の基準電圧にホールドまたは解放する
電圧ホールド回路と、前記フィルタ回路の出力と第２の
基準電圧との差を増幅する差動増幅器と、前記レーザー
ダイオードに電流を供給するトランジスタとを備えたこ
とを特徴とするレーザーダイオード駆動回路。
【請求項２】発光量を検出するフォトダイオードを備え
たレーザーダイオードを駆動するレーザーダイオード駆
動回路であって、前記フォトダイオードの出力端子に直
列に接続した抵抗と、前記抵抗に並列に接続したコンデ
ンサと、前記フォトダイオードの出力端子電圧を第１の
基準電圧にホールドまたは開放する電圧ホールド回路
と、前記フォトダイオードの出力端子電圧と第２の基準
電圧との差を増幅する差動増幅器と、前記レーザーダイ
オードに電流を供給するトランジスタとを備えたことを
特徴とするレーザーダイオード駆動回路。
【請求項３】前記差動増幅器の出力端子及び入力端子の
間にツェナーダイオードと抵抗を直列に接続したことを
特徴とする請求項２に記載のレーザーダイオード駆動回
路。