JPS59124182A - 半導体レ−ザ駆動回路 - Google Patents

半導体レ−ザ駆動回路

Info

Publication number
JPS59124182A
JPS59124182A JP22924582A JP22924582A JPS59124182A JP S59124182 A JPS59124182 A JP S59124182A JP 22924582 A JP22924582 A JP 22924582A JP 22924582 A JP22924582 A JP 22924582A JP S59124182 A JPS59124182 A JP S59124182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
circuit
voltage
amplitude
bias current
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.)
Pending
Application number
JP22924582A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadao Ifukuro
貞雄 衣袋
Hiroshi Fukui
寛 福井
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP22924582A priority Critical patent/JPS59124182A/ja
Publication of JPS59124182A publication Critical patent/JPS59124182A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06804Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は半導体レーザを駆動して発光させるための半導
体レーザ駆動副路に関するものである。
従来技術と問題点 光通信用光源としてのレーザダイオード(以下LDと略
す)には、従来S A S (Self Aligne
dStructure )構造を有するSAS、−LD
が多く用いられていた。しかしながらSAS −LDは
発光に必要な動作電流が大きく、通常100mA程度流
す必要がある。これに対してV S B (V −gr
oovedSubstrate ’Barried−h
eterostructure ) °L Dは動作電
流が小さく、約40mA流せば十分であり、かつ高速性
能がよいという特徴があるため、1.3μ川程度の長波
長用レーザとして今後広く使用されるものと考えられて
いる。
しかしながらV S B −’L Dはその駆動電流特
性が従来のSAS −LDとかなり異なるため、従来の
SAS −LD用駆動回路を利用して駆動することはで
きず、異なった特性を有する駆動回路が必要となる。
第1図はSAS、−LDの各温度における駆動電流対光
パワー特性とこれに対応するバイアス電流マおよび振幅
電流を示したものである。同図において(a)は駆動電
流(横軸)対光パワー(縦軸)の特性を示し、発光の闇
値は約70mAであってかなり大きく、一方微分効率は
5°C〜50°Cの範囲でほぼ一定であることが示され
ている。また(b)は各温度におけるバイアス電流II
3と振幅電流Isとを示し、闇値電流が大きいため高温
になるに従って微分効率が多少低下しても、最高温50
°Cで消光比を満足するように振幅電流を選んでおけば
、低温になって振幅電流が小さくてすむ状態になっても
、振幅電流はそのままでバイアス電流を小さくすること
でカバーし得ることが示されている。従ってSAS −
LDを対象とする従来の駆動回路では振幅電流は50°
Cで消光比を満足するように調整し、バイアス電流のみ
を制御することによって駆動電流(−バイアス電流+振
幅電流)を定めるようにし、これによって光パワーのピ
ーク値を一定に保つようにしていた。
一方、第2図はVSB −LDの各温度における駆動電
流対光パワー特性とこれに対応するバイアス電流および
振幅電流を示したものである。同図において、(a)は
駆動電流(横軸)対光パワー(縦軸)の特性を示し、発
光の闇値は約10mAであって小さく、微分効率は5°
C〜25°Cの範囲ではほぼ一定であるが高温になるに
つれて低下し、50°Cではかなり低くなることが示さ
れている。また(b)は各温度におけるバイアス電流I
Bと振幅電流Isとを示し、闇値電流が小さいため最高
温50°Cて消光比を満足するように振幅電流を選んで
おくと、最低温5°Cではバイアス電流が負になってし
まうことが示されている。
しかしながらLDに対して負のバイアス電流を供給する
ことは困難であり、このため従来のLD駆動回路によっ
てVSB −LDを駆動することはできなかった。
これに対して発光ダイオード(LED)のような線形素
子の場合と同様に、バイアス電流を与えないで振幅電流
のみによってVSB−LDを駆動することが考えられる
が、高速変調の場合駆動電流パターンの違いによって出
力光波形の立ち6上り時間に差を生しる。
第3図は振幅電流のみによってVSB −LDを駆動し
た場合の駆動電流波形と出力光波形との関係を示したも
のである。同図において(a)は駆動電流パルスが連続
した場合を示し、駆動電流パルスに対して光出力パルス
の立ち上りに遅れを生じない。(b)は孤立した駆動電
流パルスか与えられた場合を示し、駆動電流パルスに対
して光出力パルスの乙ち上りに遅れτを生じたことが示
されている。
このような現象はLDの特性に基ついて生じるものであ
って、先にポンピングされた電子がレーザ準位に残って
いる量が、消光時間によって異なるためであり、これに
よって発振立ち上り時間に差が生じるものである。
従ってVSB −LDを駆動して所要の温度範囲で望ま
しい発光動作を行わせるためには、振幅電流を変化させ
るとともにバイアス電流も変化させなければならないが
、従来このような半導体レーザ駆動回路は全く知られて
いなかった。
発明の目的 本発明はこのような従来技術の問題点を解決しようとす
るものであって、その目的は、ハ′イアス電流と振幅電
流とをそれぞれ可変にすることによって、VSB −L
Dを駆動して入力に正しく対応した光出力を発生するこ
とができる駆動回路を提供することにある。
発明の実施例 VSB −LDに対する駆動電流における変動要因とし
ては、 (1)闇値電流1 thの変動に基つくもの(11)微
分効率の変動に基づくもの の二つか考えられる。(i)の変動要因に対しては従来
の駆動回路と同様にバイアス電流を制御するためのルー
プを構成すればよG゛。一方(ii)の変動要因に対し
ては、温度Tにおけるバイアス電流I e (T )と
振幅電流l5(T)との関係が次のように温度に対しで
ある関数A (T)をなすと考えれば、この関数に従っ
てバイアス電流と振幅電流を制御することによって、L
D特性に基づく温度変動を吸収して入力に正しく対応し
た光出力を得ることができる。
l5(T)/ IB(T)=A  (T)    −(
1)第4図はVSB −LDのバイアス電流と振幅電流
の温度に対する変化を示したものである。同図において
(a)はバイアス電流I を示し、温度Tに対し次の関
係によって定まることが示されている。
ここで10.αはそれぞれ定数である。また(b)は振
幅電流Isを示−し、温度5°C〜25°Cの範囲は一
定であるが、25°C以上では次第に増加することが示
されている。第4図に示されたバイアス電流1bと振幅
電流Isのデータから(1)式の関係によって、関数A
 (T)を求めることができる。
第5図はこのようにして求められた関数A (T)の−
例を示している。同図において横軸はバイアス電流■8
を、縦軸は振幅電流Isを示し、aは5°C〜25“C
で必要な振幅電流、bは25゜Cでのバイアス電流、C
は50°Cでのバイアス電流、dは50°Cでの振幅電
流である。0点およびd点は第2図に示されたVSE 
−LDの駆動電流対光パワーの特性から読み取ることに
よって求められる。関数A (T>は第5図に示すごと
く、温度5°C〜25°Cの範囲はバイアス電流IBに
対して振幅電流Isが一定であり、25°C〜50°C
の範囲は、バイアス電流I&の増加に対して振幅電流I
sが一定の傾きをもって増加する関数となる。傾きは第
5図における点(b、a)。
(c、d)から求めることができる。
第6図は本発明の半導体レーザ駆動回路の一実施例の構
成を示している。同図において、1は加え合せ点、2は
増幅器、3はレベルシフト回路、4は傾き発生回路、5
はクランプ回路、6はバイアス電流用の電圧−電流変換
回路、7は振幅電流用の電圧−電流変換回路、8は加算
回路、9はLD、10は光−電圧変換回路である。
第6図において加え合せ点1には入力パルスが基準電圧
として加えられる。加え合せ点1において、光−電圧変
換図iioの電圧出力と基準電圧との誤差を検出し、誤
差電圧は増幅器2において増幅されたのちレベルシフト
回路3とバイアス電流用の電圧−電流変換回路6に入力
される。レベルシフト回路3においては、第5図に示さ
れた関数における傾斜部の延長線と縦軸との切片Aに相
当する振幅電流値を増幅器2の出力に加算する。傾き発
生回路4はA点からバイアス電流の増加に応じて一定の
傾斜で増加する振幅電流を発生する。
クランプ回路5は第5図におけるa点以下の振幅型・流
を一定値aにクランプする。電圧−電流変換回路6は増
幅器2の出力に応じて電圧−電流変換を行ってバイアス
電流を発生する。電圧−電流変換回路7はクランプ回路
5の出力電圧を変換して振幅電流を発生する。加算回路
8は両型圧−電流変換回路の出力電流を加算してLD9
に対する駆動電流を発生する。LD9は駆動電流に応じ
て発光を行い、光パワーPは図示されない光ファイバ等
に出力される。光−電圧変換回路10はLD9の背光を
変換して、LD9の発生光レベルに応じた電圧を発生す
る。この電圧は前述のように加え合せ点1に帰還されて
誤差電圧の発生に用いられ、このような帰還制御が行わ
れることによって、基準電圧として加えられている入力
パルスを、第5図に示された関数に従って補正した駆動
電流がLD9に与えられる。従ってLD9において温度
変化に基づく闇値電流の変動および微分効率の変動があ
っても、出力光パワーPにおいてはこれらの変動の影響
は吸収されて現れず、常に入力パルスに正しく対応した
光出力を発生することができる。
第7図は第6図の実施例におけるレベルシフト回路、傾
き発生回路およびクランプ回路の具体的構成例を示した
ものである。同図において、11.12は演算増幅器、
13はダイオード、14〜19は抵抗である。
第7図において演算増幅器11は抵抗14〜16ととも
に周知の加算回路を構成し、抵抗14を経てレベルシフ
ト電圧を、抵抗15を経て第6図の回路における増幅器
2の出力を加えられることによって、増幅器2の出力に
レベルシフト電圧を加算する。
レベルシフト電圧は第5図の切片Aに相当する電圧値に
選ばれている。演算増幅器12は抵抗17.18ととも
に周知の乗算回路を構成しており、抵抗17を経て入力
された演算増幅器11を含む加算回路の出力を一定増幅
度によって増幅することによって、バイアス電流の増加
に伴って一定の傾斜をもって直線的に増加する出力を発
生する。ダイオード13は抵抗19を経て一定のクラン
プ電圧を与えられており、演算増幅器13を含む乗算回
路の出力における一定電圧以下を一定値にクランプする
発明の詳細 な説明したように本発明の半導体レーザ駆動回路によれ
ば、電気的入力とレーザダイオード出力光に応じた電気
的出力との誤差を検出し、誤差出力に対応するバイアス
電流を発生するとともに、バイアス電流の一定値以下で
は一定値を有しバイアス電流の一定値以上ではバイアス
電流の増加に伴って直線的に増加する振幅電流を発生し
、このバイアス電流と振幅電流とを加算してレーザダイ
オードを駆動するようにしたので、温度変動に伴って闇
値電流と微分効率との両者が変化するVSBレーザに対
しても入力パルスに正しく対応した光出力を発生するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】 第1図はSASレーザにおける駆動電流対光出力特性と
バイアス電流および振幅電流の関係を示す図、第2図は
VSBレーザにおける駆動電流対光出力特性とバイアス
電流および振幅電流の関係を示す図、第3図は振幅電流
のみによってVSBレーザを駆動した場合の駆動電流波
形と出力光波形の関係を示す図、第4図はVS’Bレー
ザのバイアス電流および振幅電流の温度に対する変化を
示す図、第5図はVSBレーザにおけるバイアス電流と
振幅電流の関係を表す関数A (T)を示す図、第6図
は本発明の半導体レーザ駆動回路の一実施例の構成を示
す図、第7図はレヘルシフト回路。 傾き発生回路およびクランプ回路の一構成例を示す図で
ある。 ■−加え合せ点、2−増幅器、3−レヘルシフト回路、
4−傾き発生回路、5−クランプ回路2&、6.7−−
電圧−電流変換回路、8−加算回路、9−レーザダイオ
ード、1〇−光一電圧発生回路特許出願人 富士通株式
会社 代理人  弁理士 工具久五部 (外3名)第1図 (α) 第2図 ((1) 第 3 (α) 第4 (α) T Cb) 圀 (b) 7

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザダイオードを駆動して電気的入力パルスに対応す
    る光出力を発生させる駆動回路において、該電気的入力
    とレーザダイオード出力光レベルに応じた電気的出力と
    の誤差を検出する手段と、該誤差出力に対応するバイア
    ス電流を発生する手段と、一定温度以下では該バイアス
    電流に一定値を加算した値を有するとともに該一定温度
    以上ではバイアス電流の増加に伴って直線的に増加する
    値を有する振幅電流を発生する手段と、前記バイアス電
    流と振幅電流とを加算して前記レーザダイオードを駆動
    する手段とを具えたことを特徴とする半導体レーザ駆動
    回路。
JP22924582A 1982-12-29 1982-12-29 半導体レ−ザ駆動回路 Pending JPS59124182A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22924582A JPS59124182A (ja) 1982-12-29 1982-12-29 半導体レ−ザ駆動回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22924582A JPS59124182A (ja) 1982-12-29 1982-12-29 半導体レ−ザ駆動回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59124182A true JPS59124182A (ja) 1984-07-18

Family

ID=16889087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22924582A Pending JPS59124182A (ja) 1982-12-29 1982-12-29 半導体レ−ザ駆動回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59124182A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0421674A2 (en) * 1989-10-06 1991-04-10 AT&T Corp. Laser driver with temperature compensation
CN108206449A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 上海航天科工电器研究院有限公司 激光器驱动电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0421674A2 (en) * 1989-10-06 1991-04-10 AT&T Corp. Laser driver with temperature compensation
CN108206449A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 上海航天科工电器研究院有限公司 激光器驱动电路
CN108206449B (zh) * 2016-12-16 2020-04-10 上海航天科工电器研究院有限公司 激光器驱动电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3130571B2 (ja) 半導体レーザアレイ装置
JP2932100B2 (ja) レーザダイオード制御回路
JP3740291B2 (ja) 光送信器
US4149071A (en) Light emitting element drive system
EP0215311A2 (en) Laser diode driving circuit
US6982689B2 (en) Light-emitting element drive apparatus
JPH03165085A (ja) レーザダイオード駆動装置
US5317581A (en) Electric field absorption light modulation driving apparatus and method having improved feature to eliminate noise from optical output
JPS59124182A (ja) 半導体レ−ザ駆動回路
US4483004A (en) Laser functional device
US20020093999A1 (en) Laser diode drive circuit and optical transmission system
JPS608640B2 (ja) 非直線閾値装置の駆動方法および装置
JPH01238084A (ja) 半導体発光素子駆動回路
JPH0454029A (ja) 光出力安定化方式
JPH06152026A (ja) 発光素子の駆動回路
JP2710974B2 (ja) 光送信装置
JPS6230433A (ja) レ−ザダイオ−ドバイアス電流制御方式
JP2000299498A (ja) 光送信器及び光通信システム
JPS59117336A (ja) レ−ザダイオ−ド駆動回路
JPH0453286A (ja) 断続通信用レーザ駆動回路
JPH10200179A (ja) 半導体レーザ装置
JP2000200941A (ja) 半導体レ―ザ駆動回路
JPH06125128A (ja) 光送信回路
JPH0445269Y2 (ja)
JPH07193306A (ja) 光ファイバ増幅器とその制御方法