JPS6068683A - レ−ザ保護回路 - Google Patents
レ−ザ保護回路Info
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- JPS6068683A JPS6068683A JP59178165A JP17816584A JPS6068683A JP S6068683 A JPS6068683 A JP S6068683A JP 59178165 A JP59178165 A JP 59178165A JP 17816584 A JP17816584 A JP 17816584A JP S6068683 A JPS6068683 A JP S6068683A
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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
-
- 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
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明はレーザ保護回路に関し、特に半導体レーザから
出力される光を検出することにより、その強度が所定値
を超えない様に励起電流を分流するレーザ保護回路に関
する。
出力される光を検出することにより、その強度が所定値
を超えない様に励起電流を分流するレーザ保護回路に関
する。
レーザ保護回路は、２つのレーザ・ミラー付近における
過大な電磁界強度、つまり、過大な光の放射、によって
引起こされる半導体レーザ（レーザ・ダイオード）の寿
命の短縮や極端な場合に起こり得る半導体レーザの破壊
を防止するために使用される。過大な光の放射は過大な
励起′電流によって引き起こされる。
過大な電磁界強度、つまり、過大な光の放射、によって
引起こされる半導体レーザ（レーザ・ダイオード）の寿
命の短縮や極端な場合に起こり得る半導体レーザの破壊
を防止するために使用される。過大な光の放射は過大な
励起′電流によって引き起こされる。
半導体レーザ用のこの種の公知の保護回路においては（
ＤＢ−ＰＳ ２９ １１８５８）、レーザ光の一部は照
射光エネルギに比例する光電流に変換され。
ＤＢ−ＰＳ ２９ １１８５８）、レーザ光の一部は照
射光エネルギに比例する光電流に変換され。
この光電流は半導体レーザを制御するために使用される
。この光電流は非反転制御増幅器の加算点で実際値とし
て、定格随に相当する電流から差し引かれる。その結果
、この制御増幅器の後段の駆動回路は、定格呟が実際値
より高いとき半導体レーザを流れる励起電流を増加し、
反対に定格庫が実際１直より低いときは励起電流を減少
させる。誤まった定格随が発生しても半導体レーザが保
護されるようにするため、抵抗器上で光電流によって引
き起こされる電圧降下が最大許容光エネルギに等しい所
定の最大直を越えると、トランジスタが加算点から更に
別の電流を差し引く。この更に別の′電流を差し引く動
作は光エネルギの増加を反映するため、半導体レーザの
励起電流−は制限され、また必要な場合には、励起電流
は制御増幅器と駆動回路を介して減少させられる。
。この光電流は非反転制御増幅器の加算点で実際値とし
て、定格随に相当する電流から差し引かれる。その結果
、この制御増幅器の後段の駆動回路は、定格呟が実際値
より高いとき半導体レーザを流れる励起電流を増加し、
反対に定格庫が実際１直より低いときは励起電流を減少
させる。誤まった定格随が発生しても半導体レーザが保
護されるようにするため、抵抗器上で光電流によって引
き起こされる電圧降下が最大許容光エネルギに等しい所
定の最大直を越えると、トランジスタが加算点から更に
別の電流を差し引く。この更に別の′電流を差し引く動
作は光エネルギの増加を反映するため、半導体レーザの
励起電流−は制限され、また必要な場合には、励起電流
は制御増幅器と駆動回路を介して減少させられる。
しかし、この公知の保護回路においては、制御増幅器の
故障によって半導体レーザが過負荷状態におかれること
があり得る。また、装置電源の投入・切断時の過渡状態
においては、各電源電圧は互いに異なる速度で最終端ま
で上昇することにより、制御増幅器に過渡振動を引き起
こすことがある。これによって制御されない過大な励起
電流が流れる。すでに述べた半導体レーザの破壊メカニ
ズムは熱によるものではなく電気的性質によるものであ
り、またレーザーダイオードはＧ Ｈｚ帯のバンド幅を
有するため、わずか数ナノ秒の期間の過大電流によって
レーザが損傷を受けることは十分にあり得る。
故障によって半導体レーザが過負荷状態におかれること
があり得る。また、装置電源の投入・切断時の過渡状態
においては、各電源電圧は互いに異なる速度で最終端ま
で上昇することにより、制御増幅器に過渡振動を引き起
こすことがある。これによって制御されない過大な励起
電流が流れる。すでに述べた半導体レーザの破壊メカニ
ズムは熱によるものではなく電気的性質によるものであ
り、またレーザーダイオードはＧ Ｈｚ帯のバンド幅を
有するため、わずか数ナノ秒の期間の過大電流によって
レーザが損傷を受けることは十分にあり得る。
本発明は上記の様な従来技術の問題点を解消し、電流駆
動回路の故障や欠陥によって生ずる過大電流等から半導
体レーザな保護することを目的とする。
動回路の故障や欠陥によって生ずる過大電流等から半導
体レーザな保護することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のレーザ保護回路にお
いては半導体レーザからの放射光を検知し、この検知結
果に基いて、半導体レーザの励起電流を分流させる。こ
の分流を行うため、たとえば、エミッタ・フォロワ接続
されたトランジスタを設けて良い。このトランジスタは
、そのベースにゼロボルトでない制御信号が与えられて
いない場合は常に導通し、従って全励起電流を分流させ
る。たとえ受光部の変換器とアースの間で短絡が起って
も、この回路は半導体レーザを過負荷から保護する。本
レーザ保護回路は簡単な構成であるため、電力増幅器と
制御増幅器と駆動トランジスタの全部が正しく機能する
場合にのみ保順機能が保証される公知の回路より確実に
根本的に信頼性が高い。
いては半導体レーザからの放射光を検知し、この検知結
果に基いて、半導体レーザの励起電流を分流させる。こ
の分流を行うため、たとえば、エミッタ・フォロワ接続
されたトランジスタを設けて良い。このトランジスタは
、そのベースにゼロボルトでない制御信号が与えられて
いない場合は常に導通し、従って全励起電流を分流させ
る。たとえ受光部の変換器とアースの間で短絡が起って
も、この回路は半導体レーザを過負荷から保護する。本
レーザ保護回路は簡単な構成であるため、電力増幅器と
制御増幅器と駆動トランジスタの全部が正しく機能する
場合にのみ保順機能が保証される公知の回路より確実に
根本的に信頼性が高い。
また、電流制限回路もエミッタ・フォロワとして設設計
されて良い。この場合、保護回路の応答時間を２０ナノ
秒以内にすることができるので、半導体レーザは短期間
の、すなわち高い周波数の、過負荷電流からも保護され
る。相補的なトランジスタの組合わせによって、保護回
路の応答しきい１直の温度による変動が補償される。
されて良い。この場合、保護回路の応答時間を２０ナノ
秒以内にすることができるので、半導体レーザは短期間
の、すなわち高い周波数の、過負荷電流からも保護され
る。相補的なトランジスタの組合わせによって、保護回
路の応答しきい１直の温度による変動が補償される。
また、電源の投入・切断時の保護も以下の実施例中で与
えられる。
えられる。
更に本発明のレーザ保護回路においては、電源電圧の不
足の検出にあたって、回路をほんの少し複雑にするだけ
で良い。従ってレーザ保護回路全体を非常に限られたス
ペースに設げることができ、しかも簡単に暎積化するこ
とができる。また、場合によっては本レーザ保護回路を
半導体レーザのハウジングの内部に直接配置することが
できる。
足の検出にあたって、回路をほんの少し複雑にするだけ
で良い。従ってレーザ保護回路全体を非常に限られたス
ペースに設げることができ、しかも簡単に暎積化するこ
とができる。また、場合によっては本レーザ保護回路を
半導体レーザのハウジングの内部に直接配置することが
できる。
これによってケーブル及び場合によってはプラグ結線も
不安となるので、さらに信頼性の高い保護が実現される
。
不安となるので、さらに信頼性の高い保護が実現される
。
以下、図面に基いて本発明の詳細な説明する。
第１図において、半導体レーザ１は光信号を伝送する光
ファイバ８に光学的に結合されていると共に、放射光エ
ネルギを測定する変換器３にも光学的に結合されている
。電圧源６より給電されている駆動回路９を有する電流
発生回路２は、レーザ光の発生に必決な励起電流を半導
体レーザ１に供給する。この励起電流の大きさは、例え
ば電流発生回路２に含まれている制御回路７によって決
定される。制御回路７は例えば、半導体レーザ１から放
射されるビームの一部をビーム分割器（Ｓ ｔｒａｈｌ
ｔｅｉ ｌｅｒ ） １０により分割Ｌ で４人−ｆ
’ル、： トにより駆動される。制御回路７は連続光発
振するように設計することもできるし、またパルス発振
するように設計することもできる。
ファイバ８に光学的に結合されていると共に、放射光エ
ネルギを測定する変換器３にも光学的に結合されている
。電圧源６より給電されている駆動回路９を有する電流
発生回路２は、レーザ光の発生に必決な励起電流を半導
体レーザ１に供給する。この励起電流の大きさは、例え
ば電流発生回路２に含まれている制御回路７によって決
定される。制御回路７は例えば、半導体レーザ１から放
射されるビームの一部をビーム分割器（Ｓ ｔｒａｈｌ
ｔｅｉ ｌｅｒ ） １０により分割Ｌ で４人−ｆ
’ル、： トにより駆動される。制御回路７は連続光発
振するように設計することもできるし、またパルス発振
するように設計することもできる。
半導体レーザ１と並列に設けられる制御可能な分流回路
５は半導体レーザ１と駆動回路９の接続点に接続されて
いる。分流回路５は制限回路４ｈ・ら与えられる連続的
に変化する制御信号１２ａに対して応答する。制限回路
４は変換器３と電圧源６に接続されている。
５は半導体レーザ１と駆動回路９の接続点に接続されて
いる。分流回路５は制限回路４ｈ・ら与えられる連続的
に変化する制御信号１２ａに対して応答する。制限回路
４は変換器３と電圧源６に接続されている。
励起電流と共に増大する半導体レーザ１の光エネルギは
変換器３によってそれに比例する信号に変換される。こ
の信号は制限回路４によって、可能な最大放射光エネル
ギに対応する最大値と比較さ７する。この最大値に到達
すると、分流回路５は制御信号１２ａ によって活性化
され、その結果、励起電流の増加分は分流回路５を通し
て流れる。
変換器３によってそれに比例する信号に変換される。こ
の信号は制限回路４によって、可能な最大放射光エネル
ギに対応する最大値と比較さ７する。この最大値に到達
すると、分流回路５は制御信号１２ａ によって活性化
され、その結果、励起電流の増加分は分流回路５を通し
て流れる。
これによって半導体レーザ１から放出される光エネルギ
はそれ以上増加しない。この様にして、半導体レーザ１
が放射する光エネルギの絶対直を電流発生回路２から独
立して制限することにより、電流発生回路２の不調によ
る母大励起心流からの半導体レーザ１の保護がなされる
。
はそれ以上増加しない。この様にして、半導体レーザ１
が放射する光エネルギの絶対直を電流発生回路２から独
立して制限することにより、電流発生回路２の不調によ
る母大励起心流からの半導体レーザ１の保護がなされる
。
本発明に従５１Ｍ護回路の一具体例を第２図に示す。こ
の回路の構造は簡単であり、２個のトランジスタ］、
ｉ 、 １２ 、２個の抵抗１３．１４および１個のフ
ォトダイオードＰＤより成る。レーザ・ダイオードＬＤ
と並列なエミッタ・フォロワとして動作する分流用のト
ランジスタ１１は導通することによりレーザ・ダイオー
ドＬＤの電流を分流することができる。トランジスタ１
１のベースは抵抗１３を介してアースに接続され、コレ
クタは直接アースに接続され、更にエミッタはレーザ・
ダイオードＬＤと駆動回路９の接続点に接続されでいる
。
の回路の構造は簡単であり、２個のトランジスタ］、
ｉ 、 １２ 、２個の抵抗１３．１４および１個のフ
ォトダイオードＰＤより成る。レーザ・ダイオードＬＤ
と並列なエミッタ・フォロワとして動作する分流用のト
ランジスタ１１は導通することによりレーザ・ダイオー
ドＬＤの電流を分流することができる。トランジスタ１
１のベースは抵抗１３を介してアースに接続され、コレ
クタは直接アースに接続され、更にエミッタはレーザ・
ダイオードＬＤと駆動回路９の接続点に接続されでいる
。
分流用のトランジスタ１１に対して相補的なセンス用の
トランジスタ１２のコレクタは、図示の如く駆動回路９
用の負の電源電圧−ＶＢに接続さまたトランジスタ１２
のエミッタが分流用のトランジスタ１１０ベースに接続
されているので、センス用のトランジスタ１２もエミッ
タ・フォロワ構成で動作する。
トランジスタ１２のコレクタは、図示の如く駆動回路９
用の負の電源電圧−ＶＢに接続さまたトランジスタ１２
のエミッタが分流用のトランジスタ１１０ベースに接続
されているので、センス用のトランジスタ１２もエミッ
タ・フォロワ構成で動作する。
レーザ・ダイオードＬＤの後ろ側から放射される光ビー
ムは、通常レーザ・ダイオードＬＤと同じハウジング内
に取付けられているフォトダイオードＰＤに入射する。
ムは、通常レーザ・ダイオードＬＤと同じハウジング内
に取付けられているフォトダイオードＰＤに入射する。
フォトダイオードＰＤはセンス用のトランジスタ１２の
ベースとコレクタの間に接続されたセンス用の抵抗１４
に接続されている。フォトダイオードＰＤは光が入射し
たとき光電流ｉＰＨがセンス抵抗器１４を通して流れる
ように逆バイアスを掛けられている。
ベースとコレクタの間に接続されたセンス用の抵抗１４
に接続されている。フォトダイオードＰＤは光が入射し
たとき光電流ｉＰＨがセンス抵抗器１４を通して流れる
ように逆バイアスを掛けられている。
最大許容放射光エネルギが発生すると、ある電圧降下Ｖ
Ｌがレーザ・ダイオードＬＤと分流用のトランジスタ１
１のエミッタに生じ、フォトダイオードＰＤは最太光屯
流ｉＰＨｍａｘを発生する。
Ｌがレーザ・ダイオードＬＤと分流用のトランジスタ１
１のエミッタに生じ、フォトダイオードＰＤは最太光屯
流ｉＰＨｍａｘを発生する。
前記の光エネルギの制限を実現するため、センス用の抵
抗１４の抵抗器ＲＪ）を下式の様に定める。
抗１４の抵抗器ＲＪ）を下式の様に定める。
ＲＤ＝叉叶違−（１）
＋ＰＨｍａｘ
レーザ・ダイオードＬＤが放射する光エネルギが低い間
は、光１流ｉＰＨは最大光電流ｉＰＨｍａｘより小さく
、センス用のトランジスタ１２のベース′屯圧Ｖｒはレ
ーザ・ダイオードＬ、Ｄの電圧降下ＶＬよりさらに負に
なる。このベース電圧ｖ１はエミッタ・フォロワとして
動作するセンス用のトランジスタ１２を介して分流用の
トランジスタ１１のベースに伝達される。この際ベース
・エミッタ間順方向電圧１段分に相当するオフセット電
圧が加えられる。しかし、トランジスタ１２のベース電
圧ｖ１がレーザーダイオードＬｌ）の電圧降下Ｖｌ。
は、光１流ｉＰＨは最大光電流ｉＰＨｍａｘより小さく
、センス用のトランジスタ１２のベース′屯圧Ｖｒはレ
ーザ・ダイオードＬ、Ｄの電圧降下ＶＬよりさらに負に
なる。このベース電圧ｖ１はエミッタ・フォロワとして
動作するセンス用のトランジスタ１２を介して分流用の
トランジスタ１１のベースに伝達される。この際ベース
・エミッタ間順方向電圧１段分に相当するオフセット電
圧が加えられる。しかし、トランジスタ１２のベース電
圧ｖ１がレーザーダイオードＬｌ）の電圧降下Ｖｌ。
（すなわち分流用のトランジスタ１１のエミッタ電圧）
よりさらに負であるため、分流用のトランジスタ１１の
ベース・エミッタ間電圧はトランジスタ１１を導通させ
るのに心安なベース拳エミッタ間順方向電圧より小さい
。従って分流用のトランジスタ１１を流れる電流値はこ
の場合事実上ゼロであるため、分流用のトランジスタ１
１は分流回路としては動作しない。光電流ｉＰＨが最大
許容騰である最大光電流ｉＰＨｍａｘ を越えると、ト
ランジスタ１２０ベース電圧■ｌはセンス用の抵抗１４
の直を式（１１に従って定めたことにより、レーザ・ダ
イオードＬＤの電圧降下ＶＬより太き（なる。これによ
って分流用のトランジスタ１１は導通し、励起電流ＩＥ
の一部である電流ＩＳをレーザ・ダイオードＬＤにかわ
って引き受けるので、レーザ拳ダイオードＬＤを流れる
電流１Ｌ＝ｉＥ−ｉＳは最大許容筺に制限される。
よりさらに負であるため、分流用のトランジスタ１１の
ベース・エミッタ間電圧はトランジスタ１１を導通させ
るのに心安なベース拳エミッタ間順方向電圧より小さい
。従って分流用のトランジスタ１１を流れる電流値はこ
の場合事実上ゼロであるため、分流用のトランジスタ１
１は分流回路としては動作しない。光電流ｉＰＨが最大
許容騰である最大光電流ｉＰＨｍａｘ を越えると、ト
ランジスタ１２０ベース電圧■ｌはセンス用の抵抗１４
の直を式（１１に従って定めたことにより、レーザ・ダ
イオードＬＤの電圧降下ＶＬより太き（なる。これによ
って分流用のトランジスタ１１は導通し、励起電流ＩＥ
の一部である電流ＩＳをレーザ・ダイオードＬＤにかわ
って引き受けるので、レーザ拳ダイオードＬＤを流れる
電流１Ｌ＝ｉＥ−ｉＳは最大許容筺に制限される。
第２図に示したレーザ保護回路は典型的には高いカット
オフ周波数を有する２個のエミッタ・フォロワとして動
作するトランジスタ１１．１２を有するので、非常に応
答が速い。回路の挙動に関連する唯一の支配的な時定数
ｔＤＯＭは第２図に示されているセンス用の抵抗Ｉ４及
び寄生容量ＣＰによって決定さｉする。寄生容量ＣＰは
センス用のトランジスタ１２０入力で相互接続されてい
る個々の回路素子の寄生容量より成る。支配的な時定数
がただ１つしか存在しないので、この回路は不安定には
傾かない。支配的な時定数ｔＤＯＭの典型的な１直は ｔＤＯＭ＝１−ＬＤｘＣＰ＝ｌｋΩＸ５１）Ｆ＝５ｎｓ
程度であろう。上式において、ＲＤはセンス用抵抗１４
の直である。これによってレーザ保護回路全体の典型的
な応答時間は１１ナノ秒となる。この１直はフォトダイ
オードＰＤのバイアス電圧を大きくすることによって、
あるいは抵抗１ｉｉＲＤを小さくすることによっＣさら
に改善することができる。
オフ周波数を有する２個のエミッタ・フォロワとして動
作するトランジスタ１１．１２を有するので、非常に応
答が速い。回路の挙動に関連する唯一の支配的な時定数
ｔＤＯＭは第２図に示されているセンス用の抵抗Ｉ４及
び寄生容量ＣＰによって決定さｉする。寄生容量ＣＰは
センス用のトランジスタ１２０入力で相互接続されてい
る個々の回路素子の寄生容量より成る。支配的な時定数
がただ１つしか存在しないので、この回路は不安定には
傾かない。支配的な時定数ｔＤＯＭの典型的な１直は ｔＤＯＭ＝１−ＬＤｘＣＰ＝ｌｋΩＸ５１）Ｆ＝５ｎｓ
程度であろう。上式において、ＲＤはセンス用抵抗１４
の直である。これによってレーザ保護回路全体の典型的
な応答時間は１１ナノ秒となる。この１直はフォトダイ
オードＰＤのバイアス電圧を大きくすることによって、
あるいは抵抗１ｉｉＲＤを小さくすることによっＣさら
に改善することができる。
互いに相補的なトランジスタ１１，１２の対称的な接続
によって、温度依存特性を有する両トランジスタのベー
ス・エミッタ電圧の変動分は相殺される。レーザ・ダイ
オードＬＤとフォトダイオードＰＤを例えば周知の安定
化されたベルチェ素子によって一定温度に保った場合、
式（１）中のすべての直が第１次近似において温度に依
存しな（なる。
によって、温度依存特性を有する両トランジスタのベー
ス・エミッタ電圧の変動分は相殺される。レーザ・ダイ
オードＬＤとフォトダイオードＰＤを例えば周知の安定
化されたベルチェ素子によって一定温度に保った場合、
式（１）中のすべての直が第１次近似において温度に依
存しな（なる。
また、一定温度に保つ等の温度制御がレーザ・ダイオー
ドＬＤやフォトダイオードＰＤに加えられない場合は、
周知の様に、センス用抵抗１４にこれらの温度変化を相
殺する様な温度依存特性を持たせることによって、回路
全体の温度依存特性を調整することができる。
ドＬＤやフォトダイオードＰＤに加えられない場合は、
周知の様に、センス用抵抗１４にこれらの温度変化を相
殺する様な温度依存特性を持たせることによって、回路
全体の温度依存特性を調整することができる。
第２図に示したレーザ保護回路は電圧源６の投入・切断
時の過渡状態期間にレーザ・ダイオードＬＩ）を過負荷
から保護する機能をも有する。なんとなれば本回路が最
小の動作電圧時でずでに動作状態にあるからである。典
型的なレーザ・ダイオードのパラメータによれば、レー
ザ・ダイオードに充分な電流を流すためには最低的２Ｖ
の順電圧なレーザ・ダイオードにかけることが必要であ
ム更に駆動回路側の必要条件としては、充分な電流を流
す前に少なくとも１ｖの電位差が駆動回路にかかる必要
がある。従って電源スィッチを入れてから電源６０′亀
圧が約３ｖになるまでは半導体レーザは危険な状態にな
らない。しかし一方この電圧はレーザ保護回路を動作さ
せるのにはすでに充分である。電源投入の過渡状態期間
の残りの部分及び電源切断のＩＭ渡状態期間の対応する
部分の間、レーザ保護回路が機能するので、これらの期
間中に発生ずる電流発生器２の不調や過渡振動が半導体
レーザｌを破壊することはない。
時の過渡状態期間にレーザ・ダイオードＬＩ）を過負荷
から保護する機能をも有する。なんとなれば本回路が最
小の動作電圧時でずでに動作状態にあるからである。典
型的なレーザ・ダイオードのパラメータによれば、レー
ザ・ダイオードに充分な電流を流すためには最低的２Ｖ
の順電圧なレーザ・ダイオードにかけることが必要であ
ム更に駆動回路側の必要条件としては、充分な電流を流
す前に少なくとも１ｖの電位差が駆動回路にかかる必要
がある。従って電源スィッチを入れてから電源６０′亀
圧が約３ｖになるまでは半導体レーザは危険な状態にな
らない。しかし一方この電圧はレーザ保護回路を動作さ
せるのにはすでに充分である。電源投入の過渡状態期間
の残りの部分及び電源切断のＩＭ渡状態期間の対応する
部分の間、レーザ保護回路が機能するので、これらの期
間中に発生ずる電流発生器２の不調や過渡振動が半導体
レーザｌを破壊することはない。
式（１）は光電流に関して次のように変形することがで
きる。
きる。
ｉ ＰＩ−１ｍａｘ −ＶＢ−ＶＬ
ｌａＤ（２）
この式によれば、電源電圧−ＶＢの絶対直を小さくする
と、シー１１Ｍｍ回路はより小さい最大光電流ｉＰＨｍ
ａｘで（従って１００％の電源電圧の場合よりかなり低
い光エネルギ句分流動作が開始される。従って本レーザ
保護回路は、定常電源電圧に完全に到達するまでは半導
体レーザｌが完全な励起状態にならないようにする。
と、シー１１Ｍｍ回路はより小さい最大光電流ｉＰＨｍ
ａｘで（従って１００％の電源電圧の場合よりかなり低
い光エネルギ句分流動作が開始される。従って本レーザ
保護回路は、定常電源電圧に完全に到達するまでは半導
体レーザｌが完全な励起状態にならないようにする。
第３図は本発明のレーザ保護回路の他の具体的構成例で
ある。ここにおいては、レーザ１呆護回路の［圧−ＶＢ
の絶対呟ＶＢがツェナー・ダイオード１６のツェナー電
圧ｖＺより低い限り、センス用のトランジスタ１２のコ
レクタは抵抗１５を介して接地される。従って、センス
用のトランジスタ１２がカットオフ状態にされ、それに
よって分流用のトランジスタ１１に必要なベース電流が
抵抗１３を流れることができる。従って、分流用のトラ
ンジスタ１１は完全に導通する。従って電源投入・切断
時の過渡状態期間内の前述の対応する部分の間はレーザ
・ダイオードＬｌ）は完全に遮断されるので破壊される
ことはあり得ない。電源電圧の絶対喧■Ｂがツェナー電
圧ｖＺより高いとき、センス用の抵抗１４の抵抗（ｌｔ
Ｅ’ＬＤがＲＤ−ＶＨｖｔ ｉ Ｐ Ｈｍａｘ （３） であれば、第３図のレーザ保護回路は第２図と同様に動
作する。なお、上式においてＶＨ−ＶＢ−ＶＺはそのと
きセンス用のトランジスタ１２のコレクタにかかる電圧
の絶対直である。
ある。ここにおいては、レーザ１呆護回路の［圧−ＶＢ
の絶対呟ＶＢがツェナー・ダイオード１６のツェナー電
圧ｖＺより低い限り、センス用のトランジスタ１２のコ
レクタは抵抗１５を介して接地される。従って、センス
用のトランジスタ１２がカットオフ状態にされ、それに
よって分流用のトランジスタ１１に必要なベース電流が
抵抗１３を流れることができる。従って、分流用のトラ
ンジスタ１１は完全に導通する。従って電源投入・切断
時の過渡状態期間内の前述の対応する部分の間はレーザ
・ダイオードＬｌ）は完全に遮断されるので破壊される
ことはあり得ない。電源電圧の絶対喧■Ｂがツェナー電
圧ｖＺより高いとき、センス用の抵抗１４の抵抗（ｌｔ
Ｅ’ＬＤがＲＤ−ＶＨｖｔ ｉ Ｐ Ｈｍａｘ （３） であれば、第３図のレーザ保護回路は第２図と同様に動
作する。なお、上式においてＶＨ−ＶＢ−ＶＺはそのと
きセンス用のトランジスタ１２のコレクタにかかる電圧
の絶対直である。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明によれば広範な故障に対して
半導体レーザを破壊からａ’ｔＦｔすることができるレ
ーザ保護回路が与えられる。更にとのレーザ保護回路に
より、極め′Ｃ短時間の過負荷や電源の投入・切断時の
過渡状態に対する保護も可能となる。
半導体レーザを破壊からａ’ｔＦｔすることができるレ
ーザ保護回路が与えられる。更にとのレーザ保護回路に
より、極め′Ｃ短時間の過負荷や電源の投入・切断時の
過渡状態に対する保護も可能となる。
第１図は本発明にがかるレーザ保護回路のブロック図、
第２図及び第３図は本発明のレーザ保護回路を更に具体
的に示す回路図である。 ｌ二手導体レーザ ２：電流発生回路 ３：変換器 ４：制限回路 ５：分流回路 ６：電圧源 ７二制御回路 ８：光ファイバ ９：駆動回路 １０：ビーム分割器 １２ａ： 制御信号。 出願人 横河・ヒエ−レット・パッカード株式会社代理
人 弁理士 長 谷 川 次 男 ニｈ２ 二ｈ３
第２図及び第３図は本発明のレーザ保護回路を更に具体
的に示す回路図である。 ｌ二手導体レーザ ２：電流発生回路 ３：変換器 ４：制限回路 ５：分流回路 ６：電圧源 ７二制御回路 ８：光ファイバ ９：駆動回路 １０：ビーム分割器 １２ａ： 制御信号。 出願人 横河・ヒエ−レット・パッカード株式会社代理
人 弁理士 長 谷 川 次 男 ニｈ２ 二ｈ３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 励起電流を供給する電源に接続された半導体レーザを保
護するレーザ保護回路において、前記半導体レーザから
放出される光を検出する検出手段と、 前記検出手段の出力に応答して前記励起電流を分流する
分流手段 とを設けたことを特徴とするレーザ保護回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3331132A DE3331132C1 (de) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | Schutzschaltung fuer einen Halbleiterlaser |
| DE3331132.3 | 1983-08-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6068683A true JPS6068683A (ja) | 1985-04-19 |
| JPH0348674B2 JPH0348674B2 (ja) | 1991-07-25 |
Family
ID=6207726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59178165A Granted JPS6068683A (ja) | 1983-08-30 | 1984-08-27 | レ−ザ保護回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4872080A (ja) |
| JP (1) | JPS6068683A (ja) |
| DE (1) | DE3331132C1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS62285482A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-11 | Konica Corp | 半導体レ−ザ駆動回路 |
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1983
- 1983-08-30 DE DE3331132A patent/DE3331132C1/de not_active Expired
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1984
- 1984-08-06 US US06/638,095 patent/US4872080A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-08-27 JP JP59178165A patent/JPS6068683A/ja active Granted
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