JPS5818988A - 半導体レ−ザ駆動装置 - Google Patents
半導体レ−ザ駆動装置Info
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- JPS5818988A JPS5818988A JP11705181A JP11705181A JPS5818988A JP S5818988 A JPS5818988 A JP S5818988A JP 11705181 A JP11705181 A JP 11705181A JP 11705181 A JP11705181 A JP 11705181A JP S5818988 A JPS5818988 A JP S5818988A
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- laser
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- driving device
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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
- H01S5/06825—Protecting the laser, e.g. during switch-on/off, detection of malfunctioning or degradation
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体レーザをサージ電流による砿扇から保
−する半導体レープ駆動装置に関する。
−する半導体レープ駆動装置に関する。
半導体レーザは小製、低廉、低消費電力であり、取扱い
が簡便である丸め、近年に至って光学装置に多く用いら
れている。特に、光ビームを用いて情報円盤上に凹凸で
記鎗され良信号を読み出す光学的情報再生装置で線、光
ピツクアップの小製化。
が簡便である丸め、近年に至って光学装置に多く用いら
れている。特に、光ビームを用いて情報円盤上に凹凸で
記鎗され良信号を読み出す光学的情報再生装置で線、光
ピツクアップの小製化。
低廉化、信頼性向上を図る丸め、半導体レーザを用いる
ことが行われて−る。この半導体レーザを用い走光ピッ
クアップでは、信号を忠実に再生する丸め、シーず光強
１度は當に安定していなければならない、とζろが、半
導体レーザにおいては、レーザ発振の閾値電流は、温度
上昇につれて増加する。そのため、半導体シーずを駆動
させる場合、供給する駆動電流を一定とする方法では、
温度が上昇するとレーダの光出力は減少し、忠実な再生
がて龜なくなる。
ことが行われて−る。この半導体レーザを用い走光ピッ
クアップでは、信号を忠実に再生する丸め、シーず光強
１度は當に安定していなければならない、とζろが、半
導体レーザにおいては、レーザ発振の閾値電流は、温度
上昇につれて増加する。そのため、半導体シーずを駆動
させる場合、供給する駆動電流を一定とする方法では、
温度が上昇するとレーダの光出力は減少し、忠実な再生
がて龜なくなる。
第１図は、上記の事柄を示す、集験データに基づく半導
体シーずＯ特性−纏の図である。実験に用いられた半導
体レーザは、Ｇａ １−ｘＡＪ Ｘ Ａｓ瀧込みへテロ
構造の半導体レーザである。この半導体シーずは、発散
光ビームの拡が）角の対称性が良く、光学的再生銀量に
用ｉられるものである。第１図には、し」ザの駆動電流
対光出力の関係が示されてお）、使用時における温度別
の特性−纏が示されている０図よ゛シ明らかな如く、閾
値電ｍｔｖｔｈ廐上昇による増加の割合は、約０．４ｍ
Ａ／’Ｑであり、一定の駆動電流のもとでは、温度上昇
にょシ、光出力が低下する様子が良くわかる。
体シーずＯ特性−纏の図である。実験に用いられた半導
体レーザは、Ｇａ １−ｘＡＪ Ｘ Ａｓ瀧込みへテロ
構造の半導体レーザである。この半導体シーずは、発散
光ビームの拡が）角の対称性が良く、光学的再生銀量に
用ｉられるものである。第１図には、し」ザの駆動電流
対光出力の関係が示されてお）、使用時における温度別
の特性−纏が示されている０図よ゛シ明らかな如く、閾
値電ｍｔｖｔｈ廐上昇による増加の割合は、約０．４ｍ
Ａ／’Ｑであり、一定の駆動電流のもとでは、温度上昇
にょシ、光出力が低下する様子が良くわかる。
この１ｆ変化による光出力の不安定化の問題は、半導体
レーザが前後に放射するふたつの光のうち、かけること
により、レーザ光強度を一定にすることで解決される。
レーザが前後に放射するふたつの光のうち、かけること
により、レーザ光強度を一定にすることで解決される。
上記の方法は、従来より行われているものであるが、こ
こで図面を用匹て簡単に説明する。第２図は、上記の方
法による、光学的再生装置の一例である。１１は半導体
レーザ、】２はビームスグリツタ、 １３はコリメーシ
璽ンレンズ、１４は鏡、Ｉｓは対物レンズ、１６は情報
が記鎌されている円盤、１７は再生用の光検出器、１８
は駆動制御用の光検出器、１９ハレ一ザ駆動回路である
。
こで図面を用匹て簡単に説明する。第２図は、上記の方
法による、光学的再生装置の一例である。１１は半導体
レーザ、】２はビームスグリツタ、 １３はコリメーシ
璽ンレンズ、１４は鏡、Ｉｓは対物レンズ、１６は情報
が記鎌されている円盤、１７は再生用の光検出器、１８
は駆動制御用の光検出器、１９ハレ一ザ駆動回路である
。
牛導体シーず１１からの光ビームはコリメー７冒ンレン
ズ１３で平行ビームに変換され、鐘１４で反射して対物
レンズ巧で集光される。円１１１６上の情報ビットで変
調され良民射光は、もとの光路を戻ハビームスプリッタ
１２で反射され光検出器１７で受光される。光検出器１
７は、検知し走光を電気信号に変換する。この変換され
え電気信号をもとに情報の再生が行われる。ζζで半導
体レーザ１１の後方光は、光検出器腸によ〕捕Ｓされる
。光検出＠１ｇは、後方光を電圧信号に変換し、レーザ
駆動囲路１９に供給する。シーず駆動回路１９は、光検
出ｌ１ｈＩＪｉよシ供給される電圧信号と、基準電源電
圧とを比較し、その電圧差に応じ光出力電圧を発生する
回路と、この出刃電圧によりて制御される半導体レーザ
用電源を備えてお夛、この半導体レーザ用電源により＃
Ｐ４体レーシー出力光が制御されるのである。
ズ１３で平行ビームに変換され、鐘１４で反射して対物
レンズ巧で集光される。円１１１６上の情報ビットで変
調され良民射光は、もとの光路を戻ハビームスプリッタ
１２で反射され光検出器１７で受光される。光検出器１
７は、検知し走光を電気信号に変換する。この変換され
え電気信号をもとに情報の再生が行われる。ζζで半導
体レーザ１１の後方光は、光検出器腸によ〕捕Ｓされる
。光検出＠１ｇは、後方光を電圧信号に変換し、レーザ
駆動囲路１９に供給する。シーず駆動回路１９は、光検
出ｌ１ｈＩＪｉよシ供給される電圧信号と、基準電源電
圧とを比較し、その電圧差に応じ光出力電圧を発生する
回路と、この出刃電圧によりて制御される半導体レーザ
用電源を備えてお夛、この半導体レーザ用電源により＃
Ｐ４体レーシー出力光が制御されるのである。
以上の如くして、光＊＊の安定化は釆ぜるが、別の新丸
な間層がある。それは、電源投入時等において、半導体
シーずに大きなパルス状のす−ジ電流が流れると、半導
体レーザが破壊してし壕うことである。再び、第１ｇを
見ると、鷹込皐構造の牛導体シーずでは、温ＪＥＴｌ！
５υにおいテ、見做閾値は約３０ｍＡと低く、駆動させ
る丸めに電源を投入した場合、パルス状のサージ電流に
よる破壊は、十分に起こり得るのである。
な間層がある。それは、電源投入時等において、半導体
シーずに大きなパルス状のす−ジ電流が流れると、半導
体レーザが破壊してし壕うことである。再び、第１ｇを
見ると、鷹込皐構造の牛導体シーずでは、温ＪＥＴｌ！
５υにおいテ、見做閾値は約３０ｍＡと低く、駆動させ
る丸めに電源を投入した場合、パルス状のサージ電流に
よる破壊は、十分に起こり得るのである。
サージ電流による破壊防止策が施された従来例を、ｍｓ
図を用いて説明する。第３図は模式的に簡略化された従
来の半導体レーザ駆動装置である。
図を用いて説明する。第３図は模式的に簡略化された従
来の半導体レーザ駆動装置である。
端子部は、半導体レーザｎを駆動させる丸めの電＃（図
示せず）と接続されておυ、この端子部より駆動電流の
供給が行われる。スイッチ２１は、半導体レーザ２２に
電源を投入する駆動用スイッチである。半導体レーザｎ
の前段に設けられている、図中破線で囲まれた部分が、
サージ電流による破壊を未然に防ぐ保護回路２３である
。保ｆ１回路ｎは、電流制限用の抵抗島と、サージ電流
を吸収するコわれ九とすると、大きなパルス状のサージ
電流が発生する。このサージ電流は、半導体レーザｎに
供給される以前に、保護回路囚によシ吸収されるのであ
るが、コンデンサＣによシ吸収が行われるのは、サージ
電流のうち比較的低周波のものだけである。したがって
、高周波パルスのサージ電流に関しては、第２図に示す
従来の保−囲路ｎでは吸収は行われず、半導体Ｖ−ずｎ
の破壊が以前として起とり得る屯のでｈり、十分なもの
をは言先なかつ九。
示せず）と接続されておυ、この端子部より駆動電流の
供給が行われる。スイッチ２１は、半導体レーザ２２に
電源を投入する駆動用スイッチである。半導体レーザｎ
の前段に設けられている、図中破線で囲まれた部分が、
サージ電流による破壊を未然に防ぐ保護回路２３である
。保ｆ１回路ｎは、電流制限用の抵抗島と、サージ電流
を吸収するコわれ九とすると、大きなパルス状のサージ
電流が発生する。このサージ電流は、半導体レーザｎに
供給される以前に、保護回路囚によシ吸収されるのであ
るが、コンデンサＣによシ吸収が行われるのは、サージ
電流のうち比較的低周波のものだけである。したがって
、高周波パルスのサージ電流に関しては、第２図に示す
従来の保−囲路ｎでは吸収は行われず、半導体Ｖ−ずｎ
の破壊が以前として起とり得る屯のでｈり、十分なもの
をは言先なかつ九。
本発明は、上記の点を鑑み、サージ電流による半導体レ
ーザの破壊を完全に防ぐことができる保護回路を備え死
生導体シーずの駆動装置を提供することを目的とする。
ーザの破壊を完全に防ぐことができる保護回路を備え死
生導体シーずの駆動装置を提供することを目的とする。
また、半導体レーザは、駆動電圧とは逆の極性の電圧が
印加され九場合、非常に破壊され易い丸め、本発明では
、この逆極性電圧による破壊からの保−をも併せて可能
とする半導体シーずの駆動装置を提供するものである。
印加され九場合、非常に破壊され易い丸め、本発明では
、この逆極性電圧による破壊からの保−をも併せて可能
とする半導体シーずの駆動装置を提供するものである。
なお、本発明による半導体レーザの駆動装置では、温度
変化による光出力の不安定化を解消する丸めに、先に第
２図を用−て説明しえ如き方法を採用し、光出力を一定
とする。
変化による光出力の不安定化を解消する丸めに、先に第
２図を用−て説明しえ如き方法を採用し、光出力を一定
とする。
以下、本発明をｍ４Ｅを用いて詳細に説明する。
藻４図は、本実＠によ為半導体レーザＯ駆動装置の一実
施例を回路構成図で示したものである。
施例を回路構成図で示したものである。
−ずの駆動電圧を決定するものである。図中の破線で囲
まれ九部分が高周波のサージ電流による破壊を防ぐ保護
回路瞥で１、コンデノナＣ１゜抵抗几１．ダイオードＤ
＋、）ランジスタＴｒ雪よシ構成されている。また、従
来と同様に、抵抗島は、電流制限用の抵抗であり、コン
デンサＣ鵞は、低周波のサージ電流を吸収するコンデン
サである。ｔた、逆極性電圧防止のために、ダイオード
Ｄ、が半導体レーザ１１と逆極性に並列に接続されてい
る。帰還以下、この駆動装置団の動作について説明する
。
まれ九部分が高周波のサージ電流による破壊を防ぐ保護
回路瞥で１、コンデノナＣ１゜抵抗几１．ダイオードＤ
＋、）ランジスタＴｒ雪よシ構成されている。また、従
来と同様に、抵抗島は、電流制限用の抵抗であり、コン
デンサＣ鵞は、低周波のサージ電流を吸収するコンデン
サである。ｔた、逆極性電圧防止のために、ダイオード
Ｄ、が半導体レーザ１１と逆極性に並列に接続されてい
る。帰還以下、この駆動装置団の動作について説明する
。
外部からの負の一定電圧−Ｖは、トランジスタＴｒ１ヲ
動作させ、トランジスタＴｒｌの工電ツタに電流を流す
、このエミッタ電流はトランジスタＴｒ１の。
動作させ、トランジスタＴｒｌの工電ツタに電流を流す
、このエミッタ電流はトランジスタＴｒ１の。
ペース電位の大きさによりて制御される。エミッタ電流
は抵抗島を通して、半導体レーザ１１に流れ、閾値電流
以上になるとシーず光が発振される。＋増幅されトラン
ジスタＴｒｌのベースに加えられる。
は抵抗島を通して、半導体レーザ１１に流れ、閾値電流
以上になるとシーず光が発振される。＋増幅されトラン
ジスタＴｒｌのベースに加えられる。
ドＺＤで決められる電圧を可変抵抗器ｖＲ１で分圧した
電圧を基準にして定められ、牛導体シーザＩＩＫ流れる
駆動電流を決める。
電圧を基準にして定められ、牛導体シーザＩＩＫ流れる
駆動電流を決める。
第５図は、第１図と同様に駆動電流工と光出力Ｐの関係
を抽い九ものであるが、これを用いて光出力の安定化が
行われる様子を以下に述べる。いま、温度Ｔｒにおいて
、可変抵抗ＶＲ，によりて決められるペース電位により
て駆動電流１１が半導体シーずｌｌＫ流れている時には
、光出力ＦｉＳＳとなる。
を抽い九ものであるが、これを用いて光出力の安定化が
行われる様子を以下に述べる。いま、温度Ｔｒにおいて
、可変抵抗ＶＲ，によりて決められるペース電位により
て駆動電流１１が半導体シーずｌｌＫ流れている時には
、光出力ＦｉＳＳとなる。
こζで温度がＴ、に上昇すると、光出力はＰ雪に減少こ
れに直流電圧の加わ２九トクンジスタＴｒｌのペース（
竿は負に増加する。このためエミッタ電位も員に増加し
、半導体レーザ１１に流れる電流は、光出力がＰＩ、即
ち電流Ｉ、になるまで増加する。逆に、温度がＴ、に下
降した場合には特性曲線は左に出力電圧は負で増加し、
トランジスタＴｒｌのペース電位は負で減少する。この
時エミッタ電位は負で減少する九め、半導体レーザ１１
に流れる電流は光出力がＰ１即ち電流Ｉｓになるまで減
少する。コンデンサＣ４はトランジスタＴｒ、の電位が
急激に変化するのを防ぐためにある。以上のようにして
定めよるパルス状のサージ電圧が加わった場合には、コ
ンデンサＣ１が高周波パルスに対してインピーダンスが
零になる。そのため、この高周波）（ルスが負パルスで
ある場合は、トランジスタＴｒ、は導通状態にな〕、コ
レクタ線はぼ零電位になる。を九、正パルスに対しては
、ダイオードＤＩが導通状態にな）、ヤはりコレタ！電
位は零となる。このようにして、高周波パルスＯナージ
電流は、保−回路Ｗによ１収される。ζこで用いるトｌ
）／ジスタする通常の駆動電流の低周波成分に対しては
動作せず影響はない。壕九、比較的低周波のナージパデ
ンｆＣ，によシ、サージ電流は為局波壕で広い周波数帯
域にわ九って吸収することができる。
れに直流電圧の加わ２九トクンジスタＴｒｌのペース（
竿は負に増加する。このためエミッタ電位も員に増加し
、半導体レーザ１１に流れる電流は、光出力がＰＩ、即
ち電流Ｉ、になるまで増加する。逆に、温度がＴ、に下
降した場合には特性曲線は左に出力電圧は負で増加し、
トランジスタＴｒｌのペース電位は負で減少する。この
時エミッタ電位は負で減少する九め、半導体レーザ１１
に流れる電流は光出力がＰ１即ち電流Ｉｓになるまで減
少する。コンデンサＣ４はトランジスタＴｒ、の電位が
急激に変化するのを防ぐためにある。以上のようにして
定めよるパルス状のサージ電圧が加わった場合には、コ
ンデンサＣ１が高周波パルスに対してインピーダンスが
零になる。そのため、この高周波）（ルスが負パルスで
ある場合は、トランジスタＴｒ、は導通状態にな〕、コ
レクタ線はぼ零電位になる。を九、正パルスに対しては
、ダイオードＤＩが導通状態にな）、ヤはりコレタ！電
位は零となる。このようにして、高周波パルスＯナージ
電流は、保−回路Ｗによ１収される。ζこで用いるトｌ
）／ジスタする通常の駆動電流の低周波成分に対しては
動作せず影響はない。壕九、比較的低周波のナージパデ
ンｆＣ，によシ、サージ電流は為局波壕で広い周波数帯
域にわ九って吸収することができる。
まえ、逆極性電流が、半導体レーザ１１に供給されるの
を未然に防ぐことは、逆電圧が印加されると、ダイオー
ドＤ、が導通することにより行われる。
を未然に防ぐことは、逆電圧が印加されると、ダイオー
ドＤ、が導通することにより行われる。
このダイオードＤ、は、８Ｍダイオードでも良いが、層
方向電圧の低い伽ダイオードを用いると、良好な結果が
得られる。
方向電圧の低い伽ダイオードを用いると、良好な結果が
得られる。
以上、本発明の半導体シーずの駆動装置によれば、屑５
Ｉｌ１１度が変化しても半導体レーザＯ光強度は富に一
定に保つことができ、信号再生が安定化される。まえ、
ナージ保−回路によって高周波で１１幅の大きいサージ
電圧はほとんど吸収され、半導体レーザの破産が防止で
無る。
Ｉｌ１１度が変化しても半導体レーザＯ光強度は富に一
定に保つことができ、信号再生が安定化される。まえ、
ナージ保−回路によって高周波で１１幅の大きいサージ
電圧はほとんど吸収され、半導体レーザの破産が防止で
無る。
またこの駆−回路は単一電源で動作させる。このため、
電源の故障がｂりた場合にも、半導体レーザには異常電
圧は加わらず、レーザを保−している。
電源の故障がｂりた場合にも、半導体レーザには異常電
圧は加わらず、レーザを保−している。
ここで述べ九実施例では、負電源動作でおるが、正電源
の場合には、トランジスタをｎｐｎにし、ダイオードと
共にｆｉ性を逆にすると同様な構成で同じ効果が得られ
る。
の場合には、トランジスタをｎｐｎにし、ダイオードと
共にｆｉ性を逆にすると同様な構成で同じ効果が得られ
る。
力の特性曲線を示す図、第２図は、本発明において採用
した光学的情報再生方式を説明する図、第３図は、従来
の半導体駆動装置の模式図、第４図は、本発明の半導体
シーｆ駆動装置の一実施例の回路構成図である。
した光学的情報再生方式を説明する図、第３図は、従来
の半導体駆動装置の模式図、第４図は、本発明の半導体
シーｆ駆動装置の一実施例の回路構成図である。
１１・・・・・・・牛導体シーず。
代理人 弁塩士 則 近 憲 佑
ほか１４
第１図
１晴中１丸（笥Ａ）
第２図
第８図
第４図
Claims (1)
- 光ビームを放射する半導体レーザと、半導体レーザ光の
一部を受光する光検出器と、この光検出器から得られる
光電流の変化によりて半導体シーｆＫ流れる電流を制御
するフィードバック（ロ）路とを有する半導体レーザ駆
動装置において、電源に鱒導される為周波サージ電流を
吸収する保１１回路を備え、前記保護回路の出力によυ
半導体レーザを駆動することを特徴とする半導体レーザ
駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11705181A JPS5818988A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 半導体レ−ザ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11705181A JPS5818988A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 半導体レ−ザ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818988A true JPS5818988A (ja) | 1983-02-03 |
Family
ID=14702204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11705181A Pending JPS5818988A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 半導体レ−ザ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818988A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60187075A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Fujitsu Ltd | レ−ザダイオ−ドの駆動回路 |
| JPS61107783A (ja) * | 1984-10-30 | 1986-05-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6223471U (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-13 | ||
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| US4924473A (en) * | 1989-03-28 | 1990-05-08 | Raynet Corporation | Laser diode protection circuit |
| FR3059439A1 (fr) * | 2016-11-30 | 2018-06-01 | Stmicroelectronics Sa | Generateur de signal d'horloge |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5381097A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-18 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser device |
-
1981
- 1981-07-28 JP JP11705181A patent/JPS5818988A/ja active Pending
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