JPS63110781A - 半導体レ−ザの光出力補償回路 - Google Patents

半導体レ−ザの光出力補償回路

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JPS63110781A
JPS63110781A JP25785486A JP25785486A JPS63110781A JP S63110781 A JPS63110781 A JP S63110781A JP 25785486 A JP25785486 A JP 25785486A JP 25785486 A JP25785486 A JP 25785486A JP S63110781 A JPS63110781 A JP S63110781A
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JP
Japan
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semiconductor laser
signal
output
counter
circuit
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JP25785486A
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English (en)
Inventor
Keiichi Imamura
圭一 今村
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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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
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters

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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は半導体レーザの光出力補償回路に関し、さら
に詳細にいえば、差動回路を構成する1対のスイッチン
グ素子の一方と直列に半導体レーザを接続し、スイッチ
ング素子の導通、遮断を制御することにより半導体レー
ザの発光、非発光状態を選択するようにした半導体レー
ザ駆動回路に適用される光出力補償回路に関する。
〈従来の技術〉 従来から伝送チャネル数の増加等の利点に着目して、光
データ伝送が採用されている。
このような光データ伝送に当っては、光信号に対する変
調を容易に行なうことができること、および安定した光
信号が供給できることが、データ伝送の信頼性、システ
ム全体としての構成の簡素化の面から強く要求されてい
る。
このような点を考慮して従来から発光源として半導体レ
ーザが使用されているとともに、半導体レーザに対する
通電状態、通電遮断状態を制御するために1対のトラン
ジスタからなる差動回路が使用されており、さらに、出
力光強度の変動を防止するためにAPCが使用されてい
る。
第3図は上記従来例の構成を示す電気回路図であり、差
動回路を構成する1対のトランジスタ(21)(22)
のうち、一方のコレクタ端子と直列に半導体レーザ(2
3)を接続しているとともに、差動入力信号を入力とす
るコンパレータ(24)の正相出力信号、および逆相出
力信号をそれぞれ上記トランジスタ(21)(22)の
ベース端子に供給している。そして、上記トランジスタ
(21)(22)のエミッタ端子に対して定電流駆動ト
ランジスタ(25)、および信号振幅電流規制用の抵抗
(2B)をこの順に直列接続している。また、上記半導
体レーザ(23)からの出力光を受光するフォトダイオ
ード(27)の出力電流を入力として上記トランジスタ
(21)のベース−コレクタ間バイアスを変化させるA
 P C(28)を接続している。
したがって、トランジスタ(21)が導通状態の場合に
半導体レーザ(23)に定電流が流れて発光し、逆にト
ランジスタ(22)が導通状態の場合に発光が停止させ
られる。この結果、トランジスタ(21)の導通状態、
遮断状態に対応して0N−OFFされる光信号が出力さ
れる。
そして、上記光信号はフォトダイオード(27)により
受光され、光強度に対応する電流信号が出力されるので
、半導体レーザ(23)からの出力光強度の変化に対応
させてトランジスタ(21)のベース−コレクタバイア
スを変化させ、半導体レーザ(23)からの出力光強度
の変動を抑制することができる。
〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の構成の半導体レーザ駆動回路においては、フォト
ダイオード(27)の出力電流を入力とするA P C
(28)によってトランジスタ(21)のベース−コレ
クタバイアスを変化させることにより、半導体レーザ(
23)への通電継続時間が長くなった場合における出力
光強度の低下を補償することができるのであるが、上記
A P C(28)はオペアンプを複数個含む構成であ
るため、オペアンプの周波数特性の性能限界の影響を受
け、応答速度を余り高速化することができないことにな
る。この結果、半導体レーザ(23)を連続的に発光さ
せた場合における出力光強度の低下を検出してから実際
に補償が行なわれるまでの時間が長くかかり、充分な光
出力補償性能を発揮させることができないという問題が
ある。
〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
半導体レーザの光出力の補償を速やかに行なうことがで
きる光出力補償回路を提供することを目的としている。
く悶悲、!、、 を所吹ずい猪の手没フ上記の目的を達
成するための、この発明の光出力補償回路は、差動回路
を構成するスイッチング素子に供給される制御信号に基
いて半導体レーザが所定時間以上継続的に発光状態に保
持されていることを検出する発光継続検出手段と、半導
体レーザが所定時間以上継続的に発光状態に保持されて
いることを示す発光継続検出手段からの検出信号を入力
として半導体レーザの信号振幅電流を増加させる電流増
加手段とを具備するものである。
但し、上記発光継続検出手段としては、所定数のカウン
トを行なった時点で検出信号を出力するカウンタである
ことが好ましい。
また、上記電流増加手段としては、発光継続検出手段か
らの検出信号により駆動されるスイッチング素子と抵抗
との直列接続回路を、差動回路に対して接続された抵抗
と並列接続してなるものであってもよい。
く作用〉 以上の構成の光出力補償回路であれば、差動回路を構成
する1対のスイッチング素子の一方と直列に半導体レー
ザを接続し、スイッチング素子の導通、遮断を制御する
ことにより半導体レーザの発光、非発光状態を選択して
光データを送出する場合において、半導体レーザが所定
時間以上継続的に発光状態に保持されている状態であれ
ば、スイッチング素子に供給される制御信号に基いて発
光継続検出手段により上記状態を検出し、電流増加手段
を駆動することにより半導体レーザの信号振幅電流を増
加させ、出力光強度の低下を補償することができる。
また、上記発光継続検出手段が、所定数のカウントを行
なった時点で検出信号を出力するカウンタである場合で
あっても、或は、上記電流増加手段が、発光継続検出手
段からの検出信号により駆動されるスイッチング素子と
抵抗との直列接続回路を、差動回路に対して接続された
抵抗と並列接続してなるものであっても、上記と同様の
作用を行なわせることができる。
〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。
第1図はこの発明の光出力補償回路の一実施例を示す電
気回路図であり、差動回路を構成する1対のトランジス
タ[1] (2)のうち、一方のコレクタ端子と直列に
半導体レーザ〔3)を接続しているとともに、差動入力
信号を入力とするコンパレータ(4)の正相出力信号、
および逆相出力信号をそれぞれ上記トランジスタ[11
[21のベース端子に供給している。
そして、上記トランジスタ(1) (2)のエミッタ端
子に対して定電流駆動トランジスタ(Slおよび信号振
幅電流規制用の抵抗(6)をこの順に直列接続し、スイ
ッチングトランジスタ(刀と抵抗(8)との直列回路を
上記抵抗(6)と並列接続している。また、上記トラン
ジスタ(1)のベース端子に供給されるデータ信号を入
力とするカウンタ(9)の出力信号を上記スイッチング
トランジスタロのベース端子に供給している。尚、上記
半導体レーザ(3)からの出力光を受光するフォトダイ
オ−トロの出力電流を入力として上記トランジスタ(1
)のベース−コレクタ間バイアスを変化させるA P 
C(11)を接続している。そして、抵抗(12)(1
3)により得られる分圧電圧を上記定電流駆動トランジ
スタ(5)のベース端子に供給している。
上記の構成の光出力補償回路の動作は次のとおりである
伝送すべきディジタルデータに対応する差動入力信号が
コンパレータ(4)に供給されることにより、第2図C
参照に示すように、ディジタルデータに対応する正相出
力信号、逆相出力信号が生成され、トランジスタ(1)
 [2)のベース端子に供給される。
したがって、トランジスタ(1)の導通期間に対応して
半導体レーザ(3)に通電され、上記ディジタルデータ
に対応する光信号を出力することができる。
この場合において、正相出力信号のハイレベル期間にの
みカウンタ(9)がカウント動作を行ない(例えば、正
相出力信号がハイレベルの状態において図示しない、!
!準シクロツク信号カウントすることにより、ハイレベ
ル信号のビット数のカウントを行ない)、ローレベル期
間においてカウンタ(9)をリセットする。そして、カ
ウンタ(9)のカウント値が所定値に達した場合には、
その後リセットされるまでの間ハイレベルのカウント信
号(第2図C参照)をスイッチングトランジスタ(7)
のベース端子に供給して導通状態とし、抵抗(6) (
8)を並列接続状態とする。したがって、抵抗[6] 
(8)が並列接続状態であるか否か、即ち、スイッチン
グトランジスタ(7)が導通状態であるか否かに対応し
て半導体レーザ(3)の信号振幅電流を大小2段階に変
化させることができる。
以上要約すれば、コンパレータ(4)から出力される正
相出力信号が、比較的短い期間のハイレベル信号を反復
する状、態であれば、半導体レーザ(3)の連続発光期
間が余り長くないのであり、出力光強度の低下は発生し
ないから、信号振幅電流を抵抗(6]のみを流れる所定
電流とすることにより、所期の強度の光信号を出力する
ことができる。
逆に、コンパレータ(4)から出力される正相出力信号
がかなり長い期間ハイレベル信号状態が継続する場合で
あれば、半導体レーザ(3)の発光継続時間が長くなり
、出力光強度が低下することになるのであるが、カウン
タ(9]からハイレベル信号が出力されてスイッチング
トランジスタ(7)が導通状態となるので、抵抗(6)
 [8]が並列接続状態になり、全体としての抵抗値が
減少することにより信号振幅電流が増加し、この結果、
半導体レーザ(3)の出力光強度の低下を補償すること
ができる。そして、この場合における補償応答速度は、
単にカウンタ(9)により正相出力信号のハイレベルビ
ット数をカウントする時間とほぼ等しくなるのであるか
ら、従来のAPCのみによる出力先補償応答速度と比較
して著しく高速化することができる。
具体的には、15ビット以上ハイレベルの正相出力信号
が継続した状態においてハイレベル信号を出力するカウ
ンタ(9]を使用し、コンパレータ[4]の差動入力端
子のうち、正相入力端子に16ビツト以上論理“1”の
状態(ハイレベルの状態)が継続する信号を供給した場
合には、半導体レーザ(3)による出力光強度が、上記
15ビツト目までは徐々に低下するが、15ビツト目に
おいてカウンタ(9)がハイレベル信号を出力し、信号
振幅電流を増加させるので、出力光強度の低下を補償す
ることができる。
上記の具体例においては、15ビツト目に出力光強度の
低下を補償することができるようにしているが、半導体
レーザの出力光強度低下特性に合わせて最適のビット数
を選定することができる。
そして、上記の実施例においては、A P C(11)
を併用しているので、上記出力光強度の補償効果と相俟
って優れた出力光強度補償効果を発揮させることができ
る。
尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えばスイッチングトランジスタ(7)により抵抗(
6) [8]の並列接続状態の選択を行なう代わりに、
抵抗(6)を互に直列接続された1対の抵抗で構成する
とともに、一方の抵抗をスイッチングトランジスタによ
り短絡させるようにすることが可能である他、A P 
C(11)を省略することが可能であり、その他、この
発明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計変更
を施すことが可能である。
〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、半導体レーザへの通電を制御
するトランジスタに対して供給される信号に基いて、出
力光強度が低下するタイミングを検出し、信号振幅電流
を増加させるようにしているので、半導体レーザの光出
力の補償を速やかに行なうことができるという特有の効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の光出力補償回路の一実施例を示す電
気回路図、 第2図は各部の信号波形図、 第3図は従来例を示す電気回路図。 (1) (2)・・・差動回路を構成するトランジスタ
、(3)・・・半導体レーザ、(6] [8]・・・抵
抗、(7)・・・スイッチングトランジスタ、(9)・
・・カウンタ 第3図 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、差動回路を構成する1対のスイッチン グ素子の一方と直列に半導体レーザを接 続し、スイッチング素子の導通、遮断を 制御することにより半導体レーザの発光、 非発光状態を選択するようにした半導体 レーザ駆動回路において、スイッチング 素子に供給される制御信号に基いて半導 体レーザが所定時間以上継続的に発光状 態に保持されていることを検出する発光 継続検出手段と、半導体レーザが所定時 間以上継続的に発光状態に保持されてい ることを示す発光継続検出手段からの検 出信号を入力として半導体レーザの信号 振幅電流を増加させる電流増加手段とを 具備することを特徴とする半導体レーザ の光出力補償回路。 2、発光継続検出手段が、所定数のカウン トを行なった時点で検出信号を出力する カウンタである上記特許請求の範囲第1 項記載の半導体レーザの光出力補償回路。 3、電流増加手段が、発光継続検出手段か らの検出信号により駆動されるスイッチ ング素子と抵抗との直列接続回路を、差 動回路に対して接続された抵抗と並列接 続してなるものである上記特許請求の範 囲第1項記載の半導体レーザの光出力補 償回路。
JP25785486A 1986-10-29 1986-10-29 半導体レ−ザの光出力補償回路 Pending JPS63110781A (ja)

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