JPS5994483A - 半導体レ−ザ駆動回路 - Google Patents
半導体レ−ザ駆動回路Info
- Publication number
- JPS5994483A JPS5994483A JP20307182A JP20307182A JPS5994483A JP S5994483 A JPS5994483 A JP S5994483A JP 20307182 A JP20307182 A JP 20307182A JP 20307182 A JP20307182 A JP 20307182A JP S5994483 A JPS5994483 A JP S5994483A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- signal
- bias current
- suppressing
- voltage
- 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
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Classifications
-
- 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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［ａｌ 発明の技術分野
不発明は半導体レーザ駆動回路の改良に関する。
ｔｂｌ 技術の背景
半導体レーザは通常ダブルへテロ構造による化合切半導
体の接合面に垂直な２つの平行面（１１０面）を研屋ま
たはへき開して元反射面とし、素子の順方向にバイアス
電流を流して得られる接合の活性層における電子正孔再
結合エネルギによ光子放射を増幅発振して該反射面より
レーザ元を出力せしめる電流−光変換素子である。エネ
ルギの大部分はｐｉ６よびｎ領域を通り、これ等の領域
ｌこ固有の吸収係数で減衰するモード損失の他両端面の
反射面からの透過損等が存在し、この損失そ上相るレー
ザ発振の開始争件即ちバイアス電流のしきい値条件が存
在する。レーザ半導体素子におけるしきい値電流密度は
１５ｏＡ、／ｉ以上に及ぶため、素子の冷却条件が厳し
く素子間におけるしきい値電流のバラツキおよび光出力
／電流特性の接合部温度に対する依存性も極めて大きい
。
体の接合面に垂直な２つの平行面（１１０面）を研屋ま
たはへき開して元反射面とし、素子の順方向にバイアス
電流を流して得られる接合の活性層における電子正孔再
結合エネルギによ光子放射を増幅発振して該反射面より
レーザ元を出力せしめる電流−光変換素子である。エネ
ルギの大部分はｐｉ６よびｎ領域を通り、これ等の領域
ｌこ固有の吸収係数で減衰するモード損失の他両端面の
反射面からの透過損等が存在し、この損失そ上相るレー
ザ発振の開始争件即ちバイアス電流のしきい値条件が存
在する。レーザ半導体素子におけるしきい値電流密度は
１５ｏＡ、／ｉ以上に及ぶため、素子の冷却条件が厳し
く素子間におけるしきい値電流のバラツキおよび光出力
／電流特性の接合部温度に対する依存性も極めて大きい
。
（Ｃ１従来技術と問題点
従来より半導体レーザ素子は上記のしきい値電流のバラ
ツキあるいは温度依存性が大きいため、素子のレーザ光
出力側とは逆側のレーザ光出力に比例する後方モニタ光
を受光する受光素子の検出電流を処理して得られる検出
電圧信号に従い直流バイアスを流を制御するオートパワ
コントロール（ＡＰｅ）回路ｌこより駆動して一定の出
力光を得ている。第１図に従来におけるＡＰＣによる半
導体レーザ駆動回路のブロック図を示す。図において１
は駆動部、２は変調部、３は検出部、４は比較部、５は
半導体レーザ素子である。駆動ｓ１は比較部４よりの制
御信号に従い直流バイアス電流を半導体レーザ素子５に
送出する。ｆｖ＠部２は変調入力信号に従い直流バイア
スミ電流に重畳する変調信号を送出Ｔる。検出部３は受
光素子により半導体レーザ素子の後方モニタ元を検出し
て得られた検出を流を増幅・処理して検出信号電圧を比
較部４に送ｔする。比較部４は例えば演算増幅器により
変調ｓ２より入力される変調信号電圧と検出部３より入
力される検出信号電圧とを一定の比率で比較し、その差
電圧を制御信号として駆＃部ｌに゛送出する。尚図示省
略したが比較部４はその入力または出力ζこおいて入力
信号または出力信号を適切な時定数を有する手段による
積分機能を有しているものとする。このように構５ｙ、
されているので比較部４は僅かの遅延を伴うが変調部２
よりの変調信号電圧を基率とし検出部３による検出信号
電圧を比較してその出力により半導体レーザ素子５にお
ける光出力を一定レベルに保持するように駆動する。し
かしＡ、ＰＣ回路は半導体レーザ素子５における大幅な
特性範囲や温度変化に対応するため婁々その駆動ｓ１に
おける電流送出能力が素子５を劣化もしくは破壊させる
値そ上廻り、電源投入時等各回路がその初期状態におい
て不安定な例えば検出部３がモニタ光を検出していなか
ったり、比較部４が未動作の状態で駆動部１に大電流送
出を示したのと同様の結果となり素子５を短時間例えば
１００μｓの間に破壊する致命的な場合が存在する。
ツキあるいは温度依存性が大きいため、素子のレーザ光
出力側とは逆側のレーザ光出力に比例する後方モニタ光
を受光する受光素子の検出電流を処理して得られる検出
電圧信号に従い直流バイアスを流を制御するオートパワ
コントロール（ＡＰｅ）回路ｌこより駆動して一定の出
力光を得ている。第１図に従来におけるＡＰＣによる半
導体レーザ駆動回路のブロック図を示す。図において１
は駆動部、２は変調部、３は検出部、４は比較部、５は
半導体レーザ素子である。駆動ｓ１は比較部４よりの制
御信号に従い直流バイアス電流を半導体レーザ素子５に
送出する。ｆｖ＠部２は変調入力信号に従い直流バイア
スミ電流に重畳する変調信号を送出Ｔる。検出部３は受
光素子により半導体レーザ素子の後方モニタ元を検出し
て得られた検出を流を増幅・処理して検出信号電圧を比
較部４に送ｔする。比較部４は例えば演算増幅器により
変調ｓ２より入力される変調信号電圧と検出部３より入
力される検出信号電圧とを一定の比率で比較し、その差
電圧を制御信号として駆＃部ｌに゛送出する。尚図示省
略したが比較部４はその入力または出力ζこおいて入力
信号または出力信号を適切な時定数を有する手段による
積分機能を有しているものとする。このように構５ｙ、
されているので比較部４は僅かの遅延を伴うが変調部２
よりの変調信号電圧を基率とし検出部３による検出信号
電圧を比較してその出力により半導体レーザ素子５にお
ける光出力を一定レベルに保持するように駆動する。し
かしＡ、ＰＣ回路は半導体レーザ素子５における大幅な
特性範囲や温度変化に対応するため婁々その駆動ｓ１に
おける電流送出能力が素子５を劣化もしくは破壊させる
値そ上廻り、電源投入時等各回路がその初期状態におい
て不安定な例えば検出部３がモニタ光を検出していなか
ったり、比較部４が未動作の状態で駆動部１に大電流送
出を示したのと同様の結果となり素子５を短時間例えば
１００μｓの間に破壊する致命的な場合が存在する。
（ｄｌ 発明の目的
不発明の目的は従来回路における上記の欠点を除去する
ため、電源投入時における当初の間、比較部−４の出力
に制御される駆動部１による直流バイアス電流が設定最
小値になるよう抑止しておき、予め設定した一定時間後
比較部４の制御機能抑止を解除して正常に復帰させるよ
うにして電源投入時ζこお１グる英入電流の発生を防止
する手段を提出しようとするものである。
ため、電源投入時における当初の間、比較部−４の出力
に制御される駆動部１による直流バイアス電流が設定最
小値になるよう抑止しておき、予め設定した一定時間後
比較部４の制御機能抑止を解除して正常に復帰させるよ
うにして電源投入時ζこお１グる英入電流の発生を防止
する手段を提出しようとするものである。
（ｅｌ 発明の構成
この目的は半導体レーザ素子に直流バイアス電流を送出
する駆動手段、半導体レーザの後方モニタ光を検出して
検出電圧を送出するモニタ光検出手段、変調入力信号に
従い直流バイアス電流に重畳する変調信号を送出する変
調手段、該検出手段による検出電圧と変調手段による変
調信号電圧を比較してその差出力電圧を制御１■号とし
て駆動手段に送出する比較手段および上記諸手段への電
源投入時にさいて変調信号および制御信号電圧を予め設
定した一定時間抑止する手段を有してなり、半導体レー
ザ素子を駆動開始する電源投入時において該抑止手段を
作動ぜしめて変調信号および制御信号を抑止し直流バイ
アス電流を最低設定値に抑止することを特徴とする半導
体レーザ駆動回路を提供することによって連取すること
が出来る。
する駆動手段、半導体レーザの後方モニタ光を検出して
検出電圧を送出するモニタ光検出手段、変調入力信号に
従い直流バイアス電流に重畳する変調信号を送出する変
調手段、該検出手段による検出電圧と変調手段による変
調信号電圧を比較してその差出力電圧を制御１■号とし
て駆動手段に送出する比較手段および上記諸手段への電
源投入時にさいて変調信号および制御信号電圧を予め設
定した一定時間抑止する手段を有してなり、半導体レー
ザ素子を駆動開始する電源投入時において該抑止手段を
作動ぜしめて変調信号および制御信号を抑止し直流バイ
アス電流を最低設定値に抑止することを特徴とする半導
体レーザ駆動回路を提供することによって連取すること
が出来る。
（ｆｌ 発明の爽施例
以下図面を参照しつ５本発明の一実施例について説明す
る。第２図は本発明の一実施例における半導体レーザ駆
動回路のブロック図、第３図＋ａｌ［ｂｌはその抑止部
における具体例回路図である。図において１は駆ｗＪ部
、２は変調部、３は検出部、４は比較部、５は半導体レ
ーザ素子および６，６′は抑止部である。尚Ｑ＋ ｒ
ＱｔはＮＰＮ）ランジスタ、Ｑ 、’、 ０２／はＰＮ
Ｐ ｌ−ランジスタ、Ｒ，、Ｒｆｆｉ、几ＩＲ４，＋’
１（Ｉ Ｈ、Ｒａは抵抗およびＣはコンデンサである
。
る。第２図は本発明の一実施例における半導体レーザ駆
動回路のブロック図、第３図＋ａｌ［ｂｌはその抑止部
における具体例回路図である。図において１は駆ｗＪ部
、２は変調部、３は検出部、４は比較部、５は半導体レ
ーザ素子および６，６′は抑止部である。尚Ｑ＋ ｒ
ＱｔはＮＰＮ）ランジスタ、Ｑ 、’、 ０２／はＰＮ
Ｐ ｌ−ランジスタ、Ｒ，、Ｒｆｆｉ、几ＩＲ４，＋’
１（Ｉ Ｈ、Ｒａは抵抗およびＣはコンデンサである
。
図中の符号で第１図と共通符号を有する抑止部６を除く
構成部材は従来のそれと共通の機能を有し同様の動作を
行う。しかし不発明の一実施例においては電源投入時に
おいて抑止部６がその出力接続部をＶＩＥにクランプし
て例えば比較部４から一駆動部１への制御信号の機能を
抑止し駆動部１の直流バイアス電流値は設定最小値に保
持される。抑かの差があって、−万が有意差となるタイ
ミングで早く投入されても、図示しないが通常回路の電
源供給回路に挿入される電源用バイパスコンデンサが必
ず挿入されているため、−万が投入、他方が非投入の僅
かな空白時に非投入側に接地と見なされＶＣＣ対接地ま
たは接地対ｖＥＢの状態により電圧が印加される。しか
しトランジスタＱｔ＋Ｑｔ’はその前段のトランジスタ
Ｑ Ｉ＊ Ｑ ｔ’が非通電状態とその後に続＜ｃｘＲ
ｚまたはＣＸＲ，の時定数による該空白時間そ上弓る予
め設定した一定時間だけはベース・エミッタ間が短絡さ
れオフ状態を保持しているように設定されているので、
ＶＣＣ，■Ｅが何れが先行して投入されてもトランジス
タＱｚ＋Ｑ２′は導通状態であり、駆Ｔａｍ１の電源で
ある■Ｅの立上りに従ってその出力のトランジスタＱ、
においてはコレクタ、トランジスタＱ、／にあってはエ
ミッタにＶＢＥを導通してその出力に接続される制御信
号をクランプする。ＶｃｃおよびＶＥＲにょってＣのチ
ャージが終了し、トランジスタＱｔ＋Ｑ１′のベースに
電圧が得られた上記の一定時間トランジスタＱ、、Ｑ、
’を導通状態とし制御信号の抑止を行った後、トランジ
スタＱ＋、Ｑ＋’は導通状態に転移してトランジスタＱ
２． Ｑ、／を非導通状態と′ 、 して比較部４から駆動ｓ１の制御信号を解放復帰して正
常の制御状態に移行する。変調部２から送出する変調信
号電圧に対しても抑止部６は同様に作用して一定時間抑
止することはいう迄もない。
構成部材は従来のそれと共通の機能を有し同様の動作を
行う。しかし不発明の一実施例においては電源投入時に
おいて抑止部６がその出力接続部をＶＩＥにクランプし
て例えば比較部４から一駆動部１への制御信号の機能を
抑止し駆動部１の直流バイアス電流値は設定最小値に保
持される。抑かの差があって、−万が有意差となるタイ
ミングで早く投入されても、図示しないが通常回路の電
源供給回路に挿入される電源用バイパスコンデンサが必
ず挿入されているため、−万が投入、他方が非投入の僅
かな空白時に非投入側に接地と見なされＶＣＣ対接地ま
たは接地対ｖＥＢの状態により電圧が印加される。しか
しトランジスタＱｔ＋Ｑｔ’はその前段のトランジスタ
Ｑ Ｉ＊ Ｑ ｔ’が非通電状態とその後に続＜ｃｘＲ
ｚまたはＣＸＲ，の時定数による該空白時間そ上弓る予
め設定した一定時間だけはベース・エミッタ間が短絡さ
れオフ状態を保持しているように設定されているので、
ＶＣＣ，■Ｅが何れが先行して投入されてもトランジス
タＱｚ＋Ｑ２′は導通状態であり、駆Ｔａｍ１の電源で
ある■Ｅの立上りに従ってその出力のトランジスタＱ、
においてはコレクタ、トランジスタＱ、／にあってはエ
ミッタにＶＢＥを導通してその出力に接続される制御信
号をクランプする。ＶｃｃおよびＶＥＲにょってＣのチ
ャージが終了し、トランジスタＱｔ＋Ｑ１′のベースに
電圧が得られた上記の一定時間トランジスタＱ、、Ｑ、
’を導通状態とし制御信号の抑止を行った後、トランジ
スタＱ＋、Ｑ＋’は導通状態に転移してトランジスタＱ
２． Ｑ、／を非導通状態と′ 、 して比較部４から駆動ｓ１の制御信号を解放復帰して正
常の制御状態に移行する。変調部２から送出する変調信
号電圧に対しても抑止部６は同様に作用して一定時間抑
止することはいう迄もない。
（ｇｌ 発明の詳細
な説明したように不発明によれば予め設定した一定時間
電源投入時におけるＡＰＣ回路構成部の不安定さに伴っ
て万一発生ずる駆動部１による直流バイアス電流の異常
突入動作を未然に抑止して半導体レーザ素子の劣化才た
は破損を容易に防ぐことが出来る。
電源投入時におけるＡＰＣ回路構成部の不安定さに伴っ
て万一発生ずる駆動部１による直流バイアス電流の異常
突入動作を未然に抑止して半導体レーザ素子の劣化才た
は破損を容易に防ぐことが出来る。
第１図は従来における半導体レーザ駆動回路のブロック
図、第２囚は不発明の一実施例における半導体レーザ駆
動回路のブロック図および第３図（ａｔ 、 （ｂｌは
その抑止部の具体例回路図である。 １は駆動部、２は変調部、３は検出部、４は比較部、５
は半導体レーザ素子および６は抑止部である。 第 １ 図 第 ２ 区 ＄３０ ＥＥ ＥＥ
図、第２囚は不発明の一実施例における半導体レーザ駆
動回路のブロック図および第３図（ａｔ 、 （ｂｌは
その抑止部の具体例回路図である。 １は駆動部、２は変調部、３は検出部、４は比較部、５
は半導体レーザ素子および６は抑止部である。 第 １ 図 第 ２ 区 ＄３０ ＥＥ ＥＥ
Claims (1)
- 半導体レーザ素子に直流バイアス！扼を送出する駆動手
段、半導体レーザの後方モニタ元を検出して検出電圧を
送出するモニタ元検出手段、変調入力信号に従い直流バ
イアス電流に重畳する変調信号を送出する変調手段、該
検出手段による検出電圧と変調手段による変調信号電圧
を比較してその差出力電圧を制御信号として駆動手段に
送出する比較手段および上記諸手段への電源投入時にお
いて液力信号および制御信号電圧を予め設定した一定時
間抑止する手段を有してなり、半導体レーザ素子７ｉ−
ｙｗＪｖ！４始する電源投入時において該抑止手段を作
動せしめて変調信号および制御信号を抑止し直流バイア
ス電流を最低設定値に抑止することを特徴とする半導体
レーザ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20307182A JPS5994483A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20307182A JPS5994483A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994483A true JPS5994483A (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=16467861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20307182A Pending JPS5994483A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994483A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365690A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-24 | Fujitsu Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
| JPH01290275A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ駆動回路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343487A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Fujitsu Ltd | Semiconductor laser output control circuit |
| JPS54113291A (en) * | 1978-01-20 | 1979-09-04 | Thomson Csf | Power supply for semiconductor light source |
-
1982
- 1982-11-19 JP JP20307182A patent/JPS5994483A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343487A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Fujitsu Ltd | Semiconductor laser output control circuit |
| JPS54113291A (en) * | 1978-01-20 | 1979-09-04 | Thomson Csf | Power supply for semiconductor light source |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365690A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-24 | Fujitsu Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
| JPH0459795B2 (ja) * | 1986-09-05 | 1992-09-24 | Fujitsu Ltd | |
| JPH01290275A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ駆動回路 |
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