JPS622580A - レ−ザダイオ−ド駆動回路 - Google Patents

レ−ザダイオ−ド駆動回路

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JPS622580A
JPS622580A JP14130885A JP14130885A JPS622580A JP S622580 A JPS622580 A JP S622580A JP 14130885 A JP14130885 A JP 14130885A JP 14130885 A JP14130885 A JP 14130885A JP S622580 A JPS622580 A JP S622580A
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laser diode
fet
clamp
diode
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JP14130885A
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JPH0149026B2 (ja
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Takemi Endo
遠藤 竹美
Yuji Miyaki
裕司 宮木
Masanori Arai
荒井 雅典
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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    • 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
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electronic Switches (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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第6図) 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段(第1図)作用 実施例 (1)実施例の構成(第2図) (2)実施例の動作(第3図) (3)第2実施例(第4図、第5図) 発明の効果 〔概要〕 レーザダイオードを電界効果トランジスタ(FET)−
で駆動するとともに、FF、Tのゲートバイアスとして
クランプ回路を設け、個々のFETにより異なるピンチ
オフ電圧に対しクランプ電圧を調整することによりピン
チオフ電圧のバラツキに対処するものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザダイオード駆動回路に係り、特に高速で
大出力の光出力パワーを得る場合に、高速駆動回路とし
てFETを使用することが考えられるが、個々のFET
によりピンチオフ電圧の異なるという問題点を簡単な手
段により解決しようとするものである。
レーザダイオードをパルス電圧で駆動制御する場合、従
来では最終段をバイポーラ形のトランジスタで構成した
カレント・スイッチを使用していた0例えばこのバイポ
ーラ形のトランジスタにR2パルスを印加してPCM信
号を得ていた。ところでバイポーラ形のトランジスタは
、低速度であれば大電流をオン・オフ制御することが可
能であるが、例えば400Mビット/秒のような高速に
なり、しかもレーザダイオードの光パワーを高出力にす
るとき、電流を大きくしなければならないので、このよ
うなバイポーラ形のトランジスタを使用することはでき
ない、このために高速動作が可能でしかも高出力が可能
なFETの使用が必要となる。
〔従来の技術〕
レーザダイオードを高速、大電流で駆動するとき、例え
ばGaAs−FETの使用が考えられる。
そしてこの場合の回路としては、第6図(11)に示す
如く、レーザダイオードlに2個のFET2及びFET
3を接続し、FET2のゲートにツェナーダイオード4
を接続する。FET3は、レーザダイオードlの発光の
閾値IIlをバイアス電流として流すものであり、FE
T3のゲートにはバイアス電圧vc富が印加される。レ
ーザダイオードは微小電流を流してもそれがある大きさ
になるまで発光せず、ある値を越えたとき発光するが、
この値が閾値10である。FET3によりこの閾値K。
を流しておき、FET2により、第6図中)の入力I、
を付与することによりこの人力I、に応じた発光パワー
Poutを出力することができる。
ところがFETは同一の型格であってもそのピンチオフ
電圧が異なるので、このような回路では、入力電圧Vi
nの印加される入力側のFET2のゲートにツェナーダ
イオードZDを接続し、これに抵抗R6を経由してバイ
アス電流■z+を流すことにより、その電圧降下を調整
し、これによりピンチオフ電圧の不完全さを調整し、同
一人力に対し同一出力が得られるように調整する。すな
わち、第6図(8)に示す如く、ツェナーダイオードZ
Dに逆バイアス電流121を流しておく、この電流があ
る大きさ以上になればその電圧降下v2はいわゆるツェ
ナー電圧v2゜となるが、これにならない間はその電流
を変えることにより電圧降下値が変化する。例えば逆バ
イアス電流を■211〜1211に調整することにより
第6図tc+に示す如く、その電圧降下をv21.〜V
2,8に変化できる。従って、入力電圧Vinを印加し
ても、FET2の入力電圧はvinとなり、第6図(d
lに示す如く、Vinの最小のときvinがピンチオフ
電圧になるように調整することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところでFETの特性上のバラツキはかなり大きいが、
同一のツェナーダイオードで調整できる範囲はあまり広
くない。従ってバラツキ量の大きなものがあれば、それ
に対応できるツェナーダイオードにこれを取替えて使用
しなければならない。
そのため同一のツェナーダイオードだけではFETのバ
ラツキを調整しきれないため、製造性が悪いという問題
点が存在する。
本発明の目的は、このような問題点を改善するため、バ
ラツキの大きなFETに一対しても充分対処できる調整
手段を備えたレーザダイオード駆動回路を提供すること
である。
〔問題点を解決するための手段〕
前記目的を達成するため、本発明では、第1図に示す如
く、レーザダイオード1を駆動するFET2にクランプ
回路4を接続する。
〔作用〕
第1図のクランプ回路4におけるクランプ電圧を変える
ことによりFET2のゲート電圧を調整することができ
るので、FET2にバラツキがあっても、クランプ電圧
はかなり広い範囲で調整することができるため、ピンチ
オフ電圧を基準とした正確に動作させることができるレ
ーザダイオード駆動回路を得る。
〔実施例〕 本発明の一実施例を第2図及び第3図にもとづき説明す
る。
第2図は本発明の一実施例構成図、第3図はその動作説
明図である。
(11実施例の構成 第2図において、1はレーザダイオード、2.3はそれ
ぞれFET、4はクランプ回路である。
そしてFET2.3は、他図と同様に、スイッチング及
びバイアス用の動作を行う。
クランプ回路4は、クランプダイオードDとコンデンサ
CI、Czを有し、ダイオードDにクランプ電圧vIが
印加される。クランプダイオードDは、第3図1cIに
示す如く順方向に電流■を流すときその電圧降下Voは
電流がある大きさ以上では一定の値となるものである。
(2)実施例の動作 まず本発明の特徴的なりランプ回路4の動作について、
第3図(bl、(C1により詳述する。クランプダイオ
ードDは、第3図(C)に示す如く、ある一定の電流■
。以上の直流を流したとき、その電圧降下は、電流が■
、より大きくなっても一定の値V。である、従って、第
2図に示す如く、クランプダイオードDにクランプ電圧
V、を印加すると、FETIのゲート電圧はこのクラン
プ電圧■1からクランプダイオードDにおける電圧降下
VDを引いたものとなる。それ故、第3図中)に示す如
く、ピンチオフ電圧がVPIのFETに対してはクラン
プ電圧V□を印加し、ピンチオフ電圧がVPtのFET
に対してはクランプ電圧v、8を印加すればよい、これ
らのクランプ電圧は、周知の電圧可変手段(例えば可変
抵抗を使用したもの)で適宜印加することができるので
、とンチオフ電圧にバラツキがあっても容易に調整する
ことができる。
従って、入力端子Vanが印加されると、FET2は、
第3図(tlに示す如く、ソースドレイン電流■7が流
れ、これによりレーザダイオードlが発光することにな
る。
(3)第2実施例 本発明の第2実施例を第4図及び第5図により説、明す
る。
第2実施例は、第2図に示す実施例を自動パワー調整制
御(APC)する場合の回路である。
レーザダイオードは、温度が変化するとその出力特性も
変化する0例えば、第5図に示す如く、温度がT + 
−T t (T + < T t )に変化するとその
電流(1)−光パワー(P)特性も第5図のT8、T2
に示す如く、閾値も!、→■8と変わるのみならずその
P−1特性曲線の傾斜も変化する。
従って、例えば温度変化等により所定の出力が得られな
い場合には、閾値つまりバイアス電流と、FETのゲー
トに対する入力電圧の大きさを変えることが必要となる
0例えば、第5図に示す如く、動作特性がT1→Ttの
如く変化する場合には、闇値を■1→Itに制御し、ま
た入力電圧もIPr−IPzに調整することにより、同
一の出力P。を得ることができる。
このようなことを行うために、第4図に示す如く、レー
ザダイオード部1oにはレーザダイオード11の他に受
光素子としてアバランシェ・フォトダイオード(APD
)12を設け、このAPD12によりレーザダイオード
11の発光強度に応じた電流を出力させる。
またクランプ回路I5の入力側に振幅可変回路1Bを設
け、入力信号(DATA)の振幅をこれにより調整する
そして比較回路として動作するオペ・アンプ19と、入
力信号の大きさに応じた直流出力を発生するローパス・
フィルタ16と、レーザダイオード11の出力光の大き
さに応じた直流出力を発生するローパス・フィルタ17
を設け、これらの出力をオペ・アンプ19で比較する。
次に第4図の動作について説明する。このときクランプ
回路15は、勿論、FET13の特性により、入力電圧
が0のときゲート電圧がピンチオフ電圧になるようにク
ランプ電圧V、により調整されている。
いま入力信号が印加されると、この入力信号の強度に応
じた直流電圧がローパス・フィルタ16に出力される。
またこの入力信号は、振幅可変回路18、クランプ回路
15を経由してFET13に印加され、これによりFE
T13ににの入力信号に応じた電流が流れ、レーザダイ
オード11が発光する。このレーザダイオード11の発
光は、APD12に受光されてAPD12よりレーザダ
イオード11の発光強度に応じた出力が発生し、これが
ローパス・フィルタ17に出力され、ローパス・フィル
タ17からレーザダイオード11の発光パワーに応じた
直流出力が発生する。
このときローパス・フィルタ17の出力が小すければオ
ペ・アンプ19は高出力を生じ、これによりオペ・アン
プ20の出力をさらに大きくしてFET14に流れる閾
値電流を大きくする。また前記オペ・アンプ19の出力
はオペ・アンプ21にも印加され、これによりオペ・ア
ンプ21は振幅可変回路18の増幅率を大きく制御し、
FET13に対する入力信号の大きさを強くし、レーザ
ダイオード11の出力を強くする。
逆にローパス・フィルタ17の出力がローパス・フィル
タ16より大きければ、オペ・アンプ19の出力は小さ
くなり、今度は逆の制御が生じレーザダイオード11の
出力パワーは小さくなる。
このようにしてレーザダイオード11の出力パワーを自
動調整することができる。
〔発明の効果〕
本発明によればFETの特性に大きなバラツキがあって
もクランプ電圧を変えることによりそのゲート電圧v、
sをピンチオフ電圧に設定することが可能になるので、
その製造性を高めることができる。
しかも振幅可変回路や比較手段を使用することにより、
そのレーザダイオードの出力パワーを自動制御すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、 第2図は本発明の一実施例、 第3図は本発明の動作説明図、 第4図は実施例の自動パワー制御方式、第5図は温度変
化時の動作説明図、 第6図は従来例を示す。 l・・・−レーザダイオード 2.3・・・・−FET     4・−・クランプ回
路10・・・・・レーザダイオード部 11・・・−レーザダイオード 12・−・−・アバランシェ・フォト・ダイオード13
.14・−・・・FET   15・−クランプ回路1
6.17−・・−ローパス・フィルタ18−一一一一振
幅可変回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 レーザダイオードを電界効果トランジスタでスイッチン
    グ駆動するレーザダイオード駆動回路において、 前記電界効果トランジスタの制御信号入力側にクランプ
    回路(4)を設けたことを特徴とするレーザダイオード
    駆動回路。
JP14130885A 1985-06-27 1985-06-27 レ−ザダイオ−ド駆動回路 Granted JPS622580A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14130885A JPS622580A (ja) 1985-06-27 1985-06-27 レ−ザダイオ−ド駆動回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14130885A JPS622580A (ja) 1985-06-27 1985-06-27 レ−ザダイオ−ド駆動回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS622580A true JPS622580A (ja) 1987-01-08
JPH0149026B2 JPH0149026B2 (ja) 1989-10-23

Family

ID=15288870

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JP14130885A Granted JPS622580A (ja) 1985-06-27 1985-06-27 レ−ザダイオ−ド駆動回路

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63200118A (ja) * 1987-02-17 1988-08-18 Nec Corp 光制御回路
JPH01243487A (ja) * 1988-03-25 1989-09-28 Hitachi Ltd 半導体レーザ駆動回路
JPH04111774U (ja) * 1991-03-14 1992-09-29 日本電気株式会社 レーザダイオード自動パワー制御回路
EP3993185A4 (en) * 2019-08-09 2023-08-23 OMRON Corporation DRIVER CIRCUIT

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JPS63200118A (ja) * 1987-02-17 1988-08-18 Nec Corp 光制御回路
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JPH04111774U (ja) * 1991-03-14 1992-09-29 日本電気株式会社 レーザダイオード自動パワー制御回路
EP3993185A4 (en) * 2019-08-09 2023-08-23 OMRON Corporation DRIVER CIRCUIT

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JPH0149026B2 (ja) 1989-10-23

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