JPS62260382A - 発光素子駆動装置 - Google Patents
発光素子駆動装置Info
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- JPS62260382A JPS62260382A JP10320786A JP10320786A JPS62260382A JP S62260382 A JPS62260382 A JP S62260382A JP 10320786 A JP10320786 A JP 10320786A JP 10320786 A JP10320786 A JP 10320786A JP S62260382 A JPS62260382 A JP S62260382A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 22
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
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- Junction Field-Effect Transistors (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、光通信の光送信機やレーザプリンタの半導体
レーザ駆動装置に用いることのできる発光素子駆動装置
に関するものである。
レーザ駆動装置に用いることのできる発光素子駆動装置
に関するものである。
（従来の技術）
半導体レーザは、光通信やコンパクトディスクの光源と
してだけでなく、レーザプリンタの光源として用いるこ
とも注目されている。半導体レーザをレーザプリンタの
光源として用いる場合には、寿命や消光比の問題から、
直流バイアス電流を流さずに数ＫＨｚから３０ＭＨｚの
周波数まで安定に発光させることが要求され、しかもレ
ーザプリンタの解像度を上げるためにはｉｎｓ以下の立
ち上がりおよび立ち下がり時間も要求されている。前記
要求を実現するためには、５０ｍ Ａないし７０ｍ Ａ
のパルス電流をｉｎｓ以下の立ち上がりおよび立ち下が
り時間で半導体レーザに流すことができる駆動装置が必
要である。ＳＬトランジスタを半導体レーザの駆動素子
として用いる駆動装置では、前記のような大電流を１１
１ｓ以下の立ち上がりおよび立ち下がり時間でスイッチ
ングができる限界にきているので、最近ではＧａＡｓ−
ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔを半導体レーザの駆動素子として
用いる駆動装置が考えられている。
してだけでなく、レーザプリンタの光源として用いるこ
とも注目されている。半導体レーザをレーザプリンタの
光源として用いる場合には、寿命や消光比の問題から、
直流バイアス電流を流さずに数ＫＨｚから３０ＭＨｚの
周波数まで安定に発光させることが要求され、しかもレ
ーザプリンタの解像度を上げるためにはｉｎｓ以下の立
ち上がりおよび立ち下がり時間も要求されている。前記
要求を実現するためには、５０ｍ Ａないし７０ｍ Ａ
のパルス電流をｉｎｓ以下の立ち上がりおよび立ち下が
り時間で半導体レーザに流すことができる駆動装置が必
要である。ＳＬトランジスタを半導体レーザの駆動素子
として用いる駆動装置では、前記のような大電流を１１
１ｓ以下の立ち上がりおよび立ち下がり時間でスイッチ
ングができる限界にきているので、最近ではＧａＡｓ−
ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔを半導体レーザの駆動素子として
用いる駆動装置が考えられている。
ＧａＡｓ−ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔが流し得る最大電流は
、チャネルのイオン濃度、ゲート幅、ゲート長で決まる
ので、目標とする電流に対してチャネルのイオン濃度、
ゲート幅、ゲート長を設計している。レーザプリンタに
用いられる半導体レーザは、波長８００ｎｍ′Ｗｒでし
きい値電流が３５ｍＡないし４５ｍＡ、光出力が３ｍＷ
となる動作電流が４５ｍ Ａないし５５ａ＋ Ａのもの
であり、最大電流６（１ｍ Ａを流せるチャネルのイオ
ン濃度２ Ｘ １０” ａｍ−”、チャネルの深さ１０
００人、ゲート幅４００ｐｒｒｒ、ゲート長１μｍのＧ
ａＡｓ −Ｍ ＥＳＦＥＴを駆動素子として用いている
。
、チャネルのイオン濃度、ゲート幅、ゲート長で決まる
ので、目標とする電流に対してチャネルのイオン濃度、
ゲート幅、ゲート長を設計している。レーザプリンタに
用いられる半導体レーザは、波長８００ｎｍ′Ｗｒでし
きい値電流が３５ｍＡないし４５ｍＡ、光出力が３ｍＷ
となる動作電流が４５ｍ Ａないし５５ａ＋ Ａのもの
であり、最大電流６（１ｍ Ａを流せるチャネルのイオ
ン濃度２ Ｘ １０” ａｍ−”、チャネルの深さ１０
００人、ゲート幅４００ｐｒｒｒ、ゲート長１μｍのＧ
ａＡｓ −Ｍ ＥＳＦＥＴを駆動素子として用いている
。
従来のＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴを半導体レーザの駆動素
子とする発光素子駆動装置を、第３図を参照して説明す
る。第３図は、従来のＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ ＦＥＴ
の駆動装置で半導体レーザを駆動したときの光出力波形
図を示す、従来のＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴを半導体レー
ザの駆動素子とする発光素子駆動装置は、６０ｍ Ａの
パルス電流をｉｎｓ以下の立ち上がりおよび立ち下がり
時間でスイッチングすることができて、第３図に示すよ
うに５ Ｍ Ｈｚないし３０ＭＨｚの周波数では良好な
光出力波形を得ることができる。しかし、ＧａＡｓ−Ｍ
Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔは出力インピーダンスが高いため、
ｃｓｐレーザ、ＢＴＲＳレーザ、ＴＲＳレーザなどの接
合容量の大きいレーザを駆動する場合は、信号の遷移時
間内に放電しきれず、ＩＭＨｚ以下の周波数では第３図
に示すように光出力波形に劣化（サグ）が生じるので、
周波数を１０ＫＨｚから３０ＭＨｚまで変化させたとき
に。
子とする発光素子駆動装置を、第３図を参照して説明す
る。第３図は、従来のＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ ＦＥＴ
の駆動装置で半導体レーザを駆動したときの光出力波形
図を示す、従来のＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴを半導体レー
ザの駆動素子とする発光素子駆動装置は、６０ｍ Ａの
パルス電流をｉｎｓ以下の立ち上がりおよび立ち下がり
時間でスイッチングすることができて、第３図に示すよ
うに５ Ｍ Ｈｚないし３０ＭＨｚの周波数では良好な
光出力波形を得ることができる。しかし、ＧａＡｓ−Ｍ
Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔは出力インピーダンスが高いため、
ｃｓｐレーザ、ＢＴＲＳレーザ、ＴＲＳレーザなどの接
合容量の大きいレーザを駆動する場合は、信号の遷移時
間内に放電しきれず、ＩＭＨｚ以下の周波数では第３図
に示すように光出力波形に劣化（サグ）が生じるので、
周波数を１０ＫＨｚから３０ＭＨｚまで変化させたとき
に。
光出力値が１０％以上変化する。
（発明が解決しようとする問題点）
前記のように従来のＧａＡｓ−ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔを
半導体レーザの駆動装置とする発光素子駆動装置は、６
０ＩＩＩＡのパルス電流をＩｎｓ以下の立ち上がりおよ
び立ち下がり時間でスイッチングしたとき、５ＭＨｚな
いし３０ＭＨｚの周波数では良好な光出力波形を得るこ
とができるが、Ｃ８Ｐレーザ、ＢＴＲＳレーザ、ＴＲＳ
レーザなどの接合容量の大きいレーザを駆動する場合に
は信号の遷移時間に放電しきれず、ＩＭＨｚ以下の周波
数では光出力波形に劣化（サグ）が生じて、周波数を１
０ＫＨｚから３０ＭＨｚまで変化させたときに、光出力
値が１０％以上変化するという問題点があった。
半導体レーザの駆動装置とする発光素子駆動装置は、６
０ＩＩＩＡのパルス電流をＩｎｓ以下の立ち上がりおよ
び立ち下がり時間でスイッチングしたとき、５ＭＨｚな
いし３０ＭＨｚの周波数では良好な光出力波形を得るこ
とができるが、Ｃ８Ｐレーザ、ＢＴＲＳレーザ、ＴＲＳ
レーザなどの接合容量の大きいレーザを駆動する場合に
は信号の遷移時間に放電しきれず、ＩＭＨｚ以下の周波
数では光出力波形に劣化（サグ）が生じて、周波数を１
０ＫＨｚから３０ＭＨｚまで変化させたときに、光出力
値が１０％以上変化するという問題点があった。
（問題点を解決するための手段）
前記問題点を解決するために本発明は、チャネルのイオ
ン濃度が２Ｘ１０”ａｍ−”以下、チャネルの深さが１
０００Å以上、ゲート幅／ゲート長が８００以上、ゲー
ト長が１μ−以下のＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴを発光素子
駆動用素子として使用する発光素子駆動装置を提供する
ものである。
ン濃度が２Ｘ１０”ａｍ−”以下、チャネルの深さが１
０００Å以上、ゲート幅／ゲート長が８００以上、ゲー
ト長が１μ−以下のＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴを発光素子
駆動用素子として使用する発光素子駆動装置を提供する
ものである。
（作 用）
前記構成によれば１発光素子駆動装置の６０ｍ Ａ以上
のパルス電流をｉｎｓ以下の立ち上がりおよび立ち下が
り時間でスイッチングすることができるとともに、Ｇａ
Ａｓ−ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔの出力インピーダンスを下
げて、接合容量の大きいレーザを駆動する場合のＩＭＨ
ｚ以下の周波数における光出力波形の劣化を改善し、周
波数を１０ＫＨｚから３０ＭＨｚまで変化させたときの
光出力のピーク値の変化を抑制することができる。
のパルス電流をｉｎｓ以下の立ち上がりおよび立ち下が
り時間でスイッチングすることができるとともに、Ｇａ
Ａｓ−ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔの出力インピーダンスを下
げて、接合容量の大きいレーザを駆動する場合のＩＭＨ
ｚ以下の周波数における光出力波形の劣化を改善し、周
波数を１０ＫＨｚから３０ＭＨｚまで変化させたときの
光出力のピーク値の変化を抑制することができる。
（実施例）
本発明の一実施例の発光素子駆動装置を、第１図および
第２図を参照して説明する。第１図は本発明の発光素子
駆動装置の回路図、第２図は前記駆動装置で半導体レー
ザを駆動したときの光出力波形図を示す。
第２図を参照して説明する。第１図は本発明の発光素子
駆動装置の回路図、第２図は前記駆動装置で半導体レー
ザを駆動したときの光出力波形図を示す。
第１図において、チャネルのイオン濃度が２Ｘ１０”ａ
＋＋″２、チャネルの深さ１０００人、ゲート幅８００
７７＋１１、ゲート長１ｐ１１．シきい値電圧−２ｖで
最大電流１００＋ｓＡまで電流が流せるＧａＡｓ −Ｍ
Ｅ Ｓ Ｆ ＥＴｌのソースは接地されており、ゲー
トに信号が入力される。 ＧａＡｓ−ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ
Ｔ １のドレインは、可変抵抗器からなる電流調整回
路２を介して半導体レーザ３のアノードはＶｃｃ電圧値
＋５ｖの電源４に接続されている。なお、本実施例では
半導体レーザ３としてＢＴＲＳレーザを用いている。前
記構成において、ＧａＡｓ−ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ １
のしきい値電圧は一２ｖなので、ゲートにハイレベルＯ
ｖ、ローレヘル−３ｖの信号を入力することでＧａＡｓ
−ＦＥＳＦＥＴＩをスイッチングすることができる。
＋＋″２、チャネルの深さ１０００人、ゲート幅８００
７７＋１１、ゲート長１ｐ１１．シきい値電圧−２ｖで
最大電流１００＋ｓＡまで電流が流せるＧａＡｓ −Ｍ
Ｅ Ｓ Ｆ ＥＴｌのソースは接地されており、ゲー
トに信号が入力される。 ＧａＡｓ−ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ
Ｔ １のドレインは、可変抵抗器からなる電流調整回
路２を介して半導体レーザ３のアノードはＶｃｃ電圧値
＋５ｖの電源４に接続されている。なお、本実施例では
半導体レーザ３としてＢＴＲＳレーザを用いている。前
記構成において、ＧａＡｓ−ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ １
のしきい値電圧は一２ｖなので、ゲートにハイレベルＯ
ｖ、ローレヘル−３ｖの信号を入力することでＧａＡｓ
−ＦＥＳＦＥＴＩをスイッチングすることができる。
また、半導体レーザ３に流す電流は、電流調整回路２の
可変抵抗器で調整する。前記構成によれば、ＧａＡｓ−
ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ １のチャネルのイオン濃度を２
Ｘ１０”ロー２、チャネルの深さを１０００人、ゲート
幅を８００μｍ、ゲート長を１μｍとすることでＧａＡ
ｓ −ＭＥＳＦＥＴＩの出力インピーダンスを下げ、光
出力波形の立ち上がりおよび立ち下がり時間を１μｓと
しても、ＩＭＨｚ以下の周波数における光出力波形が第
２図に示すように従来に対して改善され、周波数を１０
に＆から３０Ｍ＆まで変化させたときの光出力のピーク
値変化も従来の１０％以上に対して５％以下と従来の２
分の１以下に改善することができる。
可変抵抗器で調整する。前記構成によれば、ＧａＡｓ−
ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ １のチャネルのイオン濃度を２
Ｘ１０”ロー２、チャネルの深さを１０００人、ゲート
幅を８００μｍ、ゲート長を１μｍとすることでＧａＡ
ｓ −ＭＥＳＦＥＴＩの出力インピーダンスを下げ、光
出力波形の立ち上がりおよび立ち下がり時間を１μｓと
しても、ＩＭＨｚ以下の周波数における光出力波形が第
２図に示すように従来に対して改善され、周波数を１０
に＆から３０Ｍ＆まで変化させたときの光出力のピーク
値変化も従来の１０％以上に対して５％以下と従来の２
分の１以下に改善することができる。
前記のように本発明によれば、チャネルのイオン濃度が
２Ｘ１０”ａｌｌ−”、チャネルの深さが１０００人、
ゲート幅が８００μｍ、ゲート長が１μｍで、ソースを
接地し、ゲートに信号を入力するＧａＡｓ −Ｍ Ｅ
Ｓ ＦＥＴＩと、アノードを電源４にカソードを電流調
整回路２を介してＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ
１のドレインに接続した半導体レーザ３とで発光素子
駆動装置を構成することで、６０ｍ Ａ以上のパルス電
流をｉｎｓ以下の立ち上がりおよび立ち下がり時間でス
イッチングすることができるだけでなく、ＧａＡｓ −
ＭＥＳＦＥＴＩの出力インピーダンスを下げてＩＭＨｚ
以下の周波数における光出力波形の劣化を大幅に改善し
１周波数を１０に＆から３０Ｍ＆まで変化させたときの
光出力のピーク値の変化を従来の２分の１に改善するこ
とができる。
２Ｘ１０”ａｌｌ−”、チャネルの深さが１０００人、
ゲート幅が８００μｍ、ゲート長が１μｍで、ソースを
接地し、ゲートに信号を入力するＧａＡｓ −Ｍ Ｅ
Ｓ ＦＥＴＩと、アノードを電源４にカソードを電流調
整回路２を介してＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ
１のドレインに接続した半導体レーザ３とで発光素子
駆動装置を構成することで、６０ｍ Ａ以上のパルス電
流をｉｎｓ以下の立ち上がりおよび立ち下がり時間でス
イッチングすることができるだけでなく、ＧａＡｓ −
ＭＥＳＦＥＴＩの出力インピーダンスを下げてＩＭＨｚ
以下の周波数における光出力波形の劣化を大幅に改善し
１周波数を１０に＆から３０Ｍ＆まで変化させたときの
光出力のピーク値の変化を従来の２分の１に改善するこ
とができる。
なお１本実施例ではチャネルのイオン濃度が２Ｘ１０１
７■″′、チャネルの深さが１０００人、ゲート幅が８
００ｐｍ、ゲート長が１ｐｍのＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ
Ｆ ＥＴｌを用いたが、チャネルの濃度が２Ｘ１０１
７ａｍ−”以上、チャネルの深さが１０００人、ゲート
幅／ゲート長が８００以上、ゲート長が１μｍ以下のＧ
ａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴＩまたは、チャネルの抵抗値が本
実施例のＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ １より
も低いＧａＡｓ −Ｍ ＥＳＦＥＴＩを用いれば、本実
施例と同等以上の効果が得られる。
７■″′、チャネルの深さが１０００人、ゲート幅が８
００ｐｍ、ゲート長が１ｐｍのＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ
Ｆ ＥＴｌを用いたが、チャネルの濃度が２Ｘ１０１
７ａｍ−”以上、チャネルの深さが１０００人、ゲート
幅／ゲート長が８００以上、ゲート長が１μｍ以下のＧ
ａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴＩまたは、チャネルの抵抗値が本
実施例のＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ １より
も低いＧａＡｓ −Ｍ ＥＳＦＥＴＩを用いれば、本実
施例と同等以上の効果が得られる。
さらに、１対のＧａＡｓ−ＭＥ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔで、電
流切り換え形光光素子駆動回路の電流切り換えスイッチ
を構成することも可能である。
流切り換え形光光素子駆動回路の電流切り換えスイッチ
を構成することも可能である。
（発明の効果）
前記のように本発明の発光素子駆動装置は、チャネルの
イオン濃度が２Ｘ１０”Ｑｌ−”以上、チャネルの深さ
が１０００Å以上、ゲート幅／ゲート長が８００以上、
ゲート長が１ｐ１１以下のＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ
ＥＴを発光素子駆動用素子として用いることで、６０ｍ
Ａ以上のパルス電流をｉｎｓ以下の立ち上がりおよび
立ち下がり時間でスイッチングすることができるだけで
なく、前記ＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴの出力インピーダン
スを下げることで、ＩＭＨｚ以下の周波数における光出
力波形の劣化を大幅に改善することができるとともに、
周波数を１０ＫＨｚがら３゜ＭＨｚまで変化させたとき
の光出力のピーク値の変化を従来の２分の１以下に抑制
することができるので、その実用的効果は大なるものが
ある。
イオン濃度が２Ｘ１０”Ｑｌ−”以上、チャネルの深さ
が１０００Å以上、ゲート幅／ゲート長が８００以上、
ゲート長が１ｐ１１以下のＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ
ＥＴを発光素子駆動用素子として用いることで、６０ｍ
Ａ以上のパルス電流をｉｎｓ以下の立ち上がりおよび
立ち下がり時間でスイッチングすることができるだけで
なく、前記ＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴの出力インピーダン
スを下げることで、ＩＭＨｚ以下の周波数における光出
力波形の劣化を大幅に改善することができるとともに、
周波数を１０ＫＨｚがら３゜ＭＨｚまで変化させたとき
の光出力のピーク値の変化を従来の２分の１以下に抑制
することができるので、その実用的効果は大なるものが
ある。
第１図は本発明の発光素子駆動装置の回路図、第２図は
前記駆動装置で半導体レーザを駆動したときの光出力波
形図、第３図は従来のＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴの駆動装
置で半導体レーザを駆動したときの光出力波形図を示す
。 １−ＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ、 ２・・・
電流調整回路、 ３・・・半導体レーザ、 ４・・・電
源。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 ４−７−電Ｘ（Ｖｃｃ−＋５Ｖ） 第２図
前記駆動装置で半導体レーザを駆動したときの光出力波
形図、第３図は従来のＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴの駆動装
置で半導体レーザを駆動したときの光出力波形図を示す
。 １−ＧａＡｓ −Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ、 ２・・・
電流調整回路、 ３・・・半導体レーザ、 ４・・・電
源。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 ４−７−電Ｘ（Ｖｃｃ−＋５Ｖ） 第２図
Claims (3)
- （１）チャネルのイオン濃度が２×１０＾１＾７ｃｍ＾
−＾２以上、チャネルの深さが１０００Å以上、ゲート
幅／ゲード長が８００以上、ゲート長が１μｍ以下のＧ
ａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴを発光素子駆動用素子とすること
を特徴とする発光素子駆動装置。 - （２）ＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴは、ソースが第１の電源
に接続され、ゲートに信号が入力されるとともに、ドレ
インが電流調整回路を介して、アノードを第２の電源に
接続した半導体レーザの発光素子のカソードに接続され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の発光素子駆動装置。 - （３）１対のＧａＡｓ−ＭＥＳＦＥＴで、電流切り換え
形発光素子駆動回路の電流切り換えスイッチを構成する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の発光
素子駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10320786A JPS62260382A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 発光素子駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10320786A JPS62260382A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 発光素子駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62260382A true JPS62260382A (ja) | 1987-11-12 |
Family
ID=14348066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10320786A Pending JPS62260382A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 発光素子駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62260382A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006066654A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Matsushita Electric Works Ltd | レーザダイオード駆動回路 |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP10320786A patent/JPS62260382A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006066654A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Matsushita Electric Works Ltd | レーザダイオード駆動回路 |
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