JPH02211683A - 半導体レーザ駆動回路 - Google Patents
半導体レーザ駆動回路Info
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- JPH02211683A JPH02211683A JP1032168A JP3216889A JPH02211683A JP H02211683 A JPH02211683 A JP H02211683A JP 1032168 A JP1032168 A JP 1032168A JP 3216889 A JP3216889 A JP 3216889A JP H02211683 A JPH02211683 A JP H02211683A
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- 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
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
-
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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、光走査記録装置や光通信装置等に用いられる
半導体レーザを駆動する駆動回路、特に詳細には、光出
力の変化の応答性の向上が図られた半導体レーザ駆動回
路に関するものである。
半導体レーザを駆動する駆動回路、特に詳細には、光出
力の変化の応答性の向上が図られた半導体レーザ駆動回
路に関するものである。
（従来の技術）
従来より、光ビームを光偏向器により偏向して感光性記
録材料上を走査させ、該記録材料に記録を行なう光走査
記録装置が広く実用に供されている。また、光信号を光
ファイバーによって伝送する光通信装置も実用化されて
いる。このような光走査記録装置や光通信装置において
光ビームを発生する光源の１つとして、半導体レーザか
従来から用いられている。この半導体レーザは、小型、
安価で消費電力も少なく、また駆動電流を変えることに
よって直接変調が可能である等、数々の長所を有してい
る。
録材料上を走査させ、該記録材料に記録を行なう光走査
記録装置が広く実用に供されている。また、光信号を光
ファイバーによって伝送する光通信装置も実用化されて
いる。このような光走査記録装置や光通信装置において
光ビームを発生する光源の１つとして、半導体レーザか
従来から用いられている。この半導体レーザは、小型、
安価で消費電力も少なく、また駆動電流を変えることに
よって直接変調が可能である等、数々の長所を有してい
る。
上述のような半導体レーザを駆動する駆動回路において
は、通常、光量指令信号が示す通りの光量が正確に得ら
れるように、いわゆるＡＰＣ（Ａｕｔｏｎ＋ａｔｊｃ
Ｐ ｏｖｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路を設けて光出
力安定化制御を行なうことが多い。従来のこの種のＡＰ
Ｃ回路は、半導体レーザの後方出射光（画像記録等に供
される前方出射光とは反対の方向に出射する光ビーム）
や、あるいは上記前方出射光の一部をハーフミラ−等で
分岐させた光の光量を検出し、その検出光量と光量指令
信号が示す目標光量との差を解消する方向に半導体レー
ザの駆動電流を制御するように形成されている。
は、通常、光量指令信号が示す通りの光量が正確に得ら
れるように、いわゆるＡＰＣ（Ａｕｔｏｎ＋ａｔｊｃ
Ｐ ｏｖｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路を設けて光出
力安定化制御を行なうことが多い。従来のこの種のＡＰ
Ｃ回路は、半導体レーザの後方出射光（画像記録等に供
される前方出射光とは反対の方向に出射する光ビーム）
や、あるいは上記前方出射光の一部をハーフミラ−等で
分岐させた光の光量を検出し、その検出光量と光量指令
信号が示す目標光量との差を解消する方向に半導体レー
ザの駆動電流を制御するように形成されている。
（発明が解決しようとする課題）
ところが上記後方出射光や、分岐された光の光量は、半
導体レーザが発する全光量に比べればかなり低いので、
光出力安定化制御のためのフィードバック信号のレベル
が低くなりがちである。したがってこのフィードバック
信号を電気的にかなり増幅する必要かあるが、そうする
と増幅器の段数が増大する等により制御系における位相
遅れが大きくなり、そのためフィードバックループの帯
域を広くとることが難しくなって制御の応答性が悪くな
る、という問題が従来より認められていた。
導体レーザが発する全光量に比べればかなり低いので、
光出力安定化制御のためのフィードバック信号のレベル
が低くなりがちである。したがってこのフィードバック
信号を電気的にかなり増幅する必要かあるが、そうする
と増幅器の段数が増大する等により制御系における位相
遅れが大きくなり、そのためフィードバックループの帯
域を広くとることが難しくなって制御の応答性が悪くな
る、という問題が従来より認められていた。
また、半導体レーザにおいて光出力の広いダイナミック
レンジを得るためには、応答性の悪い、光出力の小さい
領域も使用する必要があり、光出力の大小による応答性
の変動も問題となっていた。
レンジを得るためには、応答性の悪い、光出力の小さい
領域も使用する必要があり、光出力の大小による応答性
の変動も問題となっていた。
制御の応答性が悪くなると、たとえば光量指令信号の値
がステップ的に変化した場合等において、半導体レーザ
の発光光量が光量指令信号の値の変化に追随して変化す
るまでに時間遅れが生じ、光走査記録装置や光通信装置
等の高速化への障害となる、という問題点があった。
がステップ的に変化した場合等において、半導体レーザ
の発光光量が光量指令信号の値の変化に追随して変化す
るまでに時間遅れが生じ、光走査記録装置や光通信装置
等の高速化への障害となる、という問題点があった。
この応答性が悪いという問題を解決する手段が種々提案
されており、本出願人も、たとえば特開昭［１３−１６
７５５８号公報（以下、従来例１と呼ぶ。）に記載され
た、リードラグフィルタを通過した後の光量指令信号を
用いて制御する方式や、特開昭０３−１７５５７３号公
報（以下、従来例２と呼ぶ。）に記載された、半導体レ
ーザにバイアス電流を供給する方式等を提案している。
されており、本出願人も、たとえば特開昭［１３−１６
７５５８号公報（以下、従来例１と呼ぶ。）に記載され
た、リードラグフィルタを通過した後の光量指令信号を
用いて制御する方式や、特開昭０３−１７５５７３号公
報（以下、従来例２と呼ぶ。）に記載された、半導体レ
ーザにバイアス電流を供給する方式等を提案している。
しかし、たとえば、上記従来例１に記載された方式では
、光出力に広いダイナミックレンジが要求される場合に
は、光出力レベルが高い時に光出力にリンギングが生じ
たり波形が歪むという問題点があった。また上記従来例
２に記載された方式では半導体レーザの応答性は向上す
るが、バイアス電流の分だけダイナミックレンジが減っ
てしまい、広いダイナミックレンジを必要とする場合に
はわずかじかバイアス電流を供給することができず、広
いダイナミックレンジを必要とする場合には高速化に対
してあまり効果がない、という問題点があった。
、光出力に広いダイナミックレンジが要求される場合に
は、光出力レベルが高い時に光出力にリンギングが生じ
たり波形が歪むという問題点があった。また上記従来例
２に記載された方式では半導体レーザの応答性は向上す
るが、バイアス電流の分だけダイナミックレンジが減っ
てしまい、広いダイナミックレンジを必要とする場合に
はわずかじかバイアス電流を供給することができず、広
いダイナミックレンジを必要とする場合には高速化に対
してあまり効果がない、という問題点があった。
本発明は、上記各問題点に鑑み、広いダイナミックレン
ジを維持しかつオーバーシュートやリンギング等の波形
歪を発生させずに、光量指令信号の変化に追随して半導
体レーザの発光光量が変化する際の応答速度を向上させ
た半導体レーザ駆動回路を提供することを目的とするも
のである。
ジを維持しかつオーバーシュートやリンギング等の波形
歪を発生させずに、光量指令信号の変化に追随して半導
体レーザの発光光量が変化する際の応答速度を向上させ
た半導体レーザ駆動回路を提供することを目的とするも
のである。
（課題を解決するための手段）
本発明の半導体レーザ駆動回路は、光量指令信号を入力
して半導体レーザを駆動し該半導体レーザから発せられ
るレーザ光の光量を制御する半導体レーザ駆動回路にお
いて、 前記光量指令信号を入力して所定値以上の信号を押える
、たとえばクリップ回路等の信号制限回路と、該信号制
限回路の出力の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ
と、前記レーザ光の光量をモニタするモニタ回路と、前
記光量指令信号と前記ハイパスフィルタの出力とを加算
するとともに該加算値と前記モニタ回路によりモニタさ
れた光量値との偏差を求める加減算回路とを備え、該加
減算回路の出力により前記半導体レーザを駆動すること
を特徴とするものである。
して半導体レーザを駆動し該半導体レーザから発せられ
るレーザ光の光量を制御する半導体レーザ駆動回路にお
いて、 前記光量指令信号を入力して所定値以上の信号を押える
、たとえばクリップ回路等の信号制限回路と、該信号制
限回路の出力の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ
と、前記レーザ光の光量をモニタするモニタ回路と、前
記光量指令信号と前記ハイパスフィルタの出力とを加算
するとともに該加算値と前記モニタ回路によりモニタさ
れた光量値との偏差を求める加減算回路とを備え、該加
減算回路の出力により前記半導体レーザを駆動すること
を特徴とするものである。
（作 用）
本発明の半導体レーザ駆動回路は、光量指令信号がステ
ップ的に変化したとき、その変化量を強調するようにハ
イパスフィルタが配されているため、半導体レーザの光
出力の応答か速くなる。ただし、前述したように、半導
体レーザは光出力の高い領域（光量指令信号の大きい領
域）と比べ光出力の低い領域（光量指令信号の小さい領
域）においてその応答性が悪いという特性を有する。そ
こでその応答性の改善を光量指令信号の大きな領域まで
光量指令信号の小さな領域と同じような方式で行なうと
、光量指令信号の大きな領域においてステップ的な変化
があった場合にオーバーシュートやリンギングを生じて
光出力波形が歪むため、ハイパスフィルタの前段に、光
量指令信号の所定値以上の信号を押える信号制限回路を
設け、オーバーシュートやリンギングの発生による光出
力波形の歪みを防止したものである。これにより特に光
出力の低い領域における高速応答性の改善と特に光出力
の高い領域における波形歪を発生させないこととの両立
を果たし、しかも光出力のダイナミックレンジを低下さ
せることもない。また、光量指令信号が変化しない定常
状態においては上記モニタ回路により安定した光出力が
得られる。
ップ的に変化したとき、その変化量を強調するようにハ
イパスフィルタが配されているため、半導体レーザの光
出力の応答か速くなる。ただし、前述したように、半導
体レーザは光出力の高い領域（光量指令信号の大きい領
域）と比べ光出力の低い領域（光量指令信号の小さい領
域）においてその応答性が悪いという特性を有する。そ
こでその応答性の改善を光量指令信号の大きな領域まで
光量指令信号の小さな領域と同じような方式で行なうと
、光量指令信号の大きな領域においてステップ的な変化
があった場合にオーバーシュートやリンギングを生じて
光出力波形が歪むため、ハイパスフィルタの前段に、光
量指令信号の所定値以上の信号を押える信号制限回路を
設け、オーバーシュートやリンギングの発生による光出
力波形の歪みを防止したものである。これにより特に光
出力の低い領域における高速応答性の改善と特に光出力
の高い領域における波形歪を発生させないこととの両立
を果たし、しかも光出力のダイナミックレンジを低下さ
せることもない。また、光量指令信号が変化しない定常
状態においては上記モニタ回路により安定した光出力が
得られる。
（実 施 例）
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。
。
第１図は、本発明の半導体レーザ駆動回路の一実施例を
示した回路ブロック図、第２図は第１図に示すクリップ
回路の入出力特性を表わした図である。第２図の横軸は
光量指令信号Ｓｏ （クリップ回路の入力信号）、縦
軸は該クリップ回路の出力信号Ｓ１である。
示した回路ブロック図、第２図は第１図に示すクリップ
回路の入出力特性を表わした図である。第２図の横軸は
光量指令信号Ｓｏ （クリップ回路の入力信号）、縦
軸は該クリップ回路の出力信号Ｓ１である。
第１図の左端の入力端子１１は図示しない制御用コンピ
ュータに接続され、該制御用コンピュータから光量指令
信号Ｓｏが入力される。光量指令信号Ｓｏは、加減算器
１４に入力されるとともに本発明の信号制限回路の一例
であるクリップ回路１２に人力される。該クリップ回路
１２は、第２図に示すように、その出力信号Ｓ１の大き
さがＳ、。以下の範囲においては入出力は比例関係にあ
るが、入力Ｓｏがそれ以上の場合出力はＳＩＣに固定さ
れるという特性を有する。クリップ回路１２の出力信号
Ｓ！は第１図に示すハイパスフィルタ１３に入力され、
該ハイパスフィルタ１３から微分信号Ｓ２が出力され、
加減算回路１４に入力される。加減算回路１４の出力は
電圧／電流変換器Ｉ５を経由して電流信号（駆動電流）
に変換され、該駆動電流が半導体し一部１６に人力され
、この半導体レーザ１Ｂから該駆動電流の大きさに応じ
たレーザ光りが発せられる。
ュータに接続され、該制御用コンピュータから光量指令
信号Ｓｏが入力される。光量指令信号Ｓｏは、加減算器
１４に入力されるとともに本発明の信号制限回路の一例
であるクリップ回路１２に人力される。該クリップ回路
１２は、第２図に示すように、その出力信号Ｓ１の大き
さがＳ、。以下の範囲においては入出力は比例関係にあ
るが、入力Ｓｏがそれ以上の場合出力はＳＩＣに固定さ
れるという特性を有する。クリップ回路１２の出力信号
Ｓ！は第１図に示すハイパスフィルタ１３に入力され、
該ハイパスフィルタ１３から微分信号Ｓ２が出力され、
加減算回路１４に入力される。加減算回路１４の出力は
電圧／電流変換器Ｉ５を経由して電流信号（駆動電流）
に変換され、該駆動電流が半導体し一部１６に人力され
、この半導体レーザ１Ｂから該駆動電流の大きさに応じ
たレーザ光りが発せられる。
該レーザ光の一部が、本発明のモニタ回路の一例を構成
するフォトダイオード１７によりモニタされ、電流／電
圧変換器１８で電圧信号（モニタ信号Ｓ３）に変換され
た後、モニタ信号Ｓ３が加減算回路１４に入力される。
するフォトダイオード１７によりモニタされ、電流／電
圧変換器１８で電圧信号（モニタ信号Ｓ３）に変換され
た後、モニタ信号Ｓ３が加減算回路１４に入力される。
加減算回路Ｉ４では、光量指令信号Ｓｏと微分信号Ｓ２
とを加算するとともにモニタ信号Ｓ３を減算し、この演
算結果が該加減算回路１４から出力される。尚、第１図
の回路ブロック図には信号の大きさを調整する増幅器等
は示されていないが、必要に応じて各回路内において適
宜増幅等が行なわれる。
とを加算するとともにモニタ信号Ｓ３を減算し、この演
算結果が該加減算回路１４から出力される。尚、第１図
の回路ブロック図には信号の大きさを調整する増幅器等
は示されていないが、必要に応じて各回路内において適
宜増幅等が行なわれる。
第３Ａ図〜第３Ｄ図は第１図の回路ブロック図の各部の
信号波形の一例を示した図である。
信号波形の一例を示した図である。
第３Ａ図は制御用コンピュータ（図示せず）から入力さ
れる光量指令信号Ｓ。の信号波形図である。時刻ｔｏに
おいて、それまで零であった光量指令信号Ｓ。がＳ。２
にステップ的に立ち上がっている。
れる光量指令信号Ｓ。の信号波形図である。時刻ｔｏに
おいて、それまで零であった光量指令信号Ｓ。がＳ。２
にステップ的に立ち上がっている。
第３Ｂ図は、クリップ回路１２の出力信号Ｓ１の信号波
形図である。図の一点鎖線は入力信号Ｓ。
形図である。図の一点鎖線は入力信号Ｓ。
がクリップされないと仮定した場合の信号波形である。
時刻ｔｏ以前は光量指令信号Ｓｏか零であるためこれと
対応して出力Ｓ１も零である。時刻ｔ。
対応して出力Ｓ１も零である。時刻ｔ。
においてクリップ電圧ＳＩＣまで立ち上がってでいる。
これは、光量指令信号の立ち上がり（立ち下がり）の幅
が大きいか、または光出力の大きな範囲内（光量指令信
号Ｓｏ値の大きな範囲内）で立ち上がり（立ち下がり）
があった場合にハイパスフィルタ１３の微分出力Ｓ３の
大きさを制限するために、出力をＳＩＣをクリップする
ものである。
が大きいか、または光出力の大きな範囲内（光量指令信
号Ｓｏ値の大きな範囲内）で立ち上がり（立ち下がり）
があった場合にハイパスフィルタ１３の微分出力Ｓ３の
大きさを制限するために、出力をＳＩＣをクリップする
ものである。
第３Ｃ図は微分信号Ｓ２の信号波形図である。
時刻ｔｏにおいて立ち上がった、パルス状の波形となっ
ている。
ている。
第３Ｄ図はレーザ光りの光量波形図である。第３Ｄ図の
破線は、ハイパスフィルタ１３から微分信号Ｓ２が出力
されないように該ハイパスフィルタ１３の出力端子を接
地したときの応答が遅れた光量波形を示している。クリ
ップ回路１２とハイパスフィルタ１３とを設けたことに
より、実線で示すように、その応答性が改善される。
破線は、ハイパスフィルタ１３から微分信号Ｓ２が出力
されないように該ハイパスフィルタ１３の出力端子を接
地したときの応答が遅れた光量波形を示している。クリ
ップ回路１２とハイパスフィルタ１３とを設けたことに
より、実線で示すように、その応答性が改善される。
このように、クリップ回路１２のクリップ電圧ＳＩＣお
よびハイパスフィルタ１３の周波数特性（微分の時定数
）を適切に定めることにより、光量指令信号Ｓ。がステ
ップ的に変化した際に、オーバシュートやリンギング等
の波形歪を生じさせず、しかも応答特性を改善すること
ができる。またこの方式では光出力のダイナミックレン
ジを制限することもない。
よびハイパスフィルタ１３の周波数特性（微分の時定数
）を適切に定めることにより、光量指令信号Ｓ。がステ
ップ的に変化した際に、オーバシュートやリンギング等
の波形歪を生じさせず、しかも応答特性を改善すること
ができる。またこの方式では光出力のダイナミックレン
ジを制限することもない。
第４図は、第１図に示したクリップ回路１２とハイパス
フィルタ１３の具体的な回路構成の一例を示した回路図
である。
フィルタ１３の具体的な回路構成の一例を示した回路図
である。
入力端子２０は、第１図に示す入力端子１１と接続され
、該入力端子２０から光量指令信号Ｓｏが入力される。
、該入力端子２０から光量指令信号Ｓｏが入力される。
該入力端子２０は演算増幅器（オペアンプ）２１の十入
力端子２１ａと接続されている。オペアンプ２１の一入
力端子２１ｂは抵抗２２を介して接地されている。また
該−入力端子２１ｂとオペアンプ２１の出力端子２１ｃ
は抵抗２３を介して接続されている。
力端子２１ａと接続されている。オペアンプ２１の一入
力端子２１ｂは抵抗２２を介して接地されている。また
該−入力端子２１ｂとオペアンプ２１の出力端子２１ｃ
は抵抗２３を介して接続されている。
このオペアンプ２１は入力された光量指令信号Ｓ。
のボルテージフォロワとしての役割と、該光量指令信号
Ｓｏを適切に増幅する役割を担っている。
Ｓｏを適切に増幅する役割を担っている。
オペアンプ２１の出力端子２１ｃには抵抗２４の一端か
接続され、該抵抗２４の他端には抵抗２５の一端および
ダイオード２６のアノードが接続されている。該ダイオ
ード２６のカソードは接地されている。抵抗２５の他端
にはダイオード２７のアノードが接続され、該ダイオー
ド２７のカソードは接地されている。これらの抵抗２４
．２５とダイオード２［ｉ、 ２７によりオペアンプ２
１から出力された信号か一定電圧を越えたとき、その信
号を該一定電圧、つまりダイオード２０、２７の順方向
降下電圧にクリップする。本回路例ではオペアンプ２１
とその周辺、各抵抗２２．２３および、狭義のクリップ
回路（抵抗２４．２５、ダイオド２６．２７）により、
本発明のクリップ回路の一例が構成されている。
接続され、該抵抗２４の他端には抵抗２５の一端および
ダイオード２６のアノードが接続されている。該ダイオ
ード２６のカソードは接地されている。抵抗２５の他端
にはダイオード２７のアノードが接続され、該ダイオー
ド２７のカソードは接地されている。これらの抵抗２４
．２５とダイオード２［ｉ、 ２７によりオペアンプ２
１から出力された信号か一定電圧を越えたとき、その信
号を該一定電圧、つまりダイオード２０、２７の順方向
降下電圧にクリップする。本回路例ではオペアンプ２１
とその周辺、各抵抗２２．２３および、狭義のクリップ
回路（抵抗２４．２５、ダイオド２６．２７）により、
本発明のクリップ回路の一例が構成されている。
抵抗２５の上記他端部とダイオード２７のアノードとの
接続点にはコンデンサ２８の一端が接続され、該コンデ
ンサ２８の他端がこの回路の出力端子３ｏと接続されて
いる。またこの出力端子３ｏは抵抗２９を介して接地さ
れている。このコンデンサ２８と抵抗２９によりハイパ
スフィルタ１３（微分回路）が構成され、出力端子３０
から微分信号Ｓ２が出力される。
接続点にはコンデンサ２８の一端が接続され、該コンデ
ンサ２８の他端がこの回路の出力端子３ｏと接続されて
いる。またこの出力端子３ｏは抵抗２９を介して接地さ
れている。このコンデンサ２８と抵抗２９によりハイパ
スフィルタ１３（微分回路）が構成され、出力端子３０
から微分信号Ｓ２が出力される。
このような回路構成により、クリップ回路１２トバイパ
スフイルタ１３を実現することができる。尚、第１図に
ブロック図で示した各回路１４〜１７については、公知
の種々の技術を用いることができるため、ここでは言及
しない。
スフイルタ１３を実現することができる。尚、第１図に
ブロック図で示した各回路１４〜１７については、公知
の種々の技術を用いることができるため、ここでは言及
しない。
第５図は、本発明の信号制限回路の他の一例の入出力特
性を表わした図である。
性を表わした図である。
この信号制限回路は、第２図に示した単純なりリップ回
路１２と異なり、第５図に示すように入力信号Ｓ。３（
出力信号ＳＩＭ）以下では増幅率が大きく、入力信号Ｓ
。３以上入力信号Ｓ。４以下では増幅率が小さく、入力
信号Ｓ。４以上では出力信号ＳＩＣにクリップされる特
性を有している。このような特性を有する信号制限回路
を用いると、半導体レザ１６の光出力が小さく、応答遅
れの大きな領域はど、光量指令信号Ｓ。の変化量に比し
て大きな微分信号Ｓ２を得ることができ、これにより半
導体レーザ１６の応答遅れのきめ細かな改善か図られる
。またこの信号制限回路もクリップ電圧ＳＩＣを有して
おり、光出力の大きな領域におけるステップ的な変化に
対しオーバーシュートやリンギング等の波形歪を生じる
こともない。
路１２と異なり、第５図に示すように入力信号Ｓ。３（
出力信号ＳＩＭ）以下では増幅率が大きく、入力信号Ｓ
。３以上入力信号Ｓ。４以下では増幅率が小さく、入力
信号Ｓ。４以上では出力信号ＳＩＣにクリップされる特
性を有している。このような特性を有する信号制限回路
を用いると、半導体レザ１６の光出力が小さく、応答遅
れの大きな領域はど、光量指令信号Ｓ。の変化量に比し
て大きな微分信号Ｓ２を得ることができ、これにより半
導体レーザ１６の応答遅れのきめ細かな改善か図られる
。またこの信号制限回路もクリップ電圧ＳＩＣを有して
おり、光出力の大きな領域におけるステップ的な変化に
対しオーバーシュートやリンギング等の波形歪を生じる
こともない。
第６図は、第５図に示した入出力特性を有する信号制限
回路の一構成例を示す回路図である。
回路の一構成例を示す回路図である。
この信号制限回路は、第１図、第２図に示したクリップ
回路１２に代えて用い得るものである。
回路１２に代えて用い得るものである。
入力端子４０は、第１図に示す入力端子１１と接続され
、該入力端子４０から光量指令信号Ｓ。が入力される。
、該入力端子４０から光量指令信号Ｓ。が入力される。
該入力端子４０は、それぞれ抵抗４１．４２を介して各
オペアンプ４３．４４の一入力端子４３ｂ、 ４４ｂと
接続されている。各オペアンプ４３．４４の十入力端子
４３ａ、 ４４ａは接地されている。また各オペアンプ
４３．４４の一入力端子４３ｂ、 ４４ｂと出力端子４
３ｃ、 ４４ｃは、それぞれ抵抗４５．４Ｇを介して接
続されている。またオペアンプ４４の一入力端子４４ｂ
には抵抗４７の一端が接続されており、該抵抗４７を介
してオペアンプ４４の一入力端子４４ｂにバイアス５Ｏ
３（第５図参照）が人力されている。
オペアンプ４３．４４の一入力端子４３ｂ、 ４４ｂと
接続されている。各オペアンプ４３．４４の十入力端子
４３ａ、 ４４ａは接地されている。また各オペアンプ
４３．４４の一入力端子４３ｂ、 ４４ｂと出力端子４
３ｃ、 ４４ｃは、それぞれ抵抗４５．４Ｇを介して接
続されている。またオペアンプ４４の一入力端子４４ｂ
には抵抗４７の一端が接続されており、該抵抗４７を介
してオペアンプ４４の一入力端子４４ｂにバイアス５Ｏ
３（第５図参照）が人力されている。
各オペアンプ４３．４４の出力端子４３ｃ、４４ｃには
各抵抗４８．４９の一端が接続され、該各抵抗４８．４
９の他端には各抵抗５０．５１の一端および各ダイオー
ド５２．５３のカソードが接続されている。該各ダイオ
ード５２．５３のアノードは接地されている。各抵抗５
１．５２の他端には各ダイオード５４．５５のカッドが
接続され、該各ダイオード５４．５５のアノードは接地
されている。ダイオード５４．５５の各カソードとオペ
アンプ５Ｇの一入力端子５６ｂとの間には、各抵抗５７
．５８が接続されている。オペアンプ５６の＋入力端子
５Ｇａは接地されている。オペアンプ５６の一入力端子
５６ｂと出力端子５６ｃとの間には抵抗５９か接続され
ている。オペアンプ５６の出力端子５６Ｃは、この信号
制限回路の出力端子６０と接続されている。
各抵抗４８．４９の一端が接続され、該各抵抗４８．４
９の他端には各抵抗５０．５１の一端および各ダイオー
ド５２．５３のカソードが接続されている。該各ダイオ
ード５２．５３のアノードは接地されている。各抵抗５
１．５２の他端には各ダイオード５４．５５のカッドが
接続され、該各ダイオード５４．５５のアノードは接地
されている。ダイオード５４．５５の各カソードとオペ
アンプ５Ｇの一入力端子５６ｂとの間には、各抵抗５７
．５８が接続されている。オペアンプ５６の＋入力端子
５Ｇａは接地されている。オペアンプ５６の一入力端子
５６ｂと出力端子５６ｃとの間には抵抗５９か接続され
ている。オペアンプ５６の出力端子５６Ｃは、この信号
制限回路の出力端子６０と接続されている。
上記のように構成された回路に入力端子４０から光量指
令（５号Ｓ。が入力すると、該光量指令信号Ｓｏはオペ
アンプ４３により増幅されるとともに、オペアンプ４４
によりバイアスＳ。、と加算されて増幅される。各オペ
アンプ４３． 、４４からの出力はクリップされた後オ
ペアンプ５６により加算される。尚、オペアンプ５６の
出力信号８１′は、第５図に示す出力信号Ｓ１と異なり
直流成分か重畳されるが、この直後のハイパスフィルタ
１３（ｍ１図、第４図参照）により該直流成分はカット
されるため問題はない。このような信号制限回路を用い
ることにより、前述したように、半導体レーザ１６の応
答遅れの程度（光出力の程度）に応じた応答遅れのきめ
細かな改善が図られる。
令（５号Ｓ。が入力すると、該光量指令信号Ｓｏはオペ
アンプ４３により増幅されるとともに、オペアンプ４４
によりバイアスＳ。、と加算されて増幅される。各オペ
アンプ４３． 、４４からの出力はクリップされた後オ
ペアンプ５６により加算される。尚、オペアンプ５６の
出力信号８１′は、第５図に示す出力信号Ｓ１と異なり
直流成分か重畳されるが、この直後のハイパスフィルタ
１３（ｍ１図、第４図参照）により該直流成分はカット
されるため問題はない。このような信号制限回路を用い
ることにより、前述したように、半導体レーザ１６の応
答遅れの程度（光出力の程度）に応じた応答遅れのきめ
細かな改善が図られる。
尚、本発明の信号制限回路は、第２図または第６図に示
した回路に限定されるものではない。
した回路に限定されるものではない。
第７Ａ図、第７Ｂ図は本発明の信号制限回路の入出力特
性の他の例を示した図である。
性の他の例を示した図である。
第７Ａ図は、クリップ電圧ＳＩＣに至るまでに増幅率を
３段に変化させた例である。このように段数を増やすこ
とにより、半導体レーザの応答性のいっそうきめ細かな
改善を図ることができる。
３段に変化させた例である。このように段数を増やすこ
とにより、半導体レーザの応答性のいっそうきめ細かな
改善を図ることができる。
第７Ｂ図は、特定のクリップ電圧を有しない例である。
入力信号（光量指令信号）が大きくなるにつれ出力信号
Ｓ１も漸増しているが、その傾きは入力信号Ｓ。が大き
くなるにつれて徐々に低下している。このように、入力
信号の大きな領域はと出力信号が徐々に制限されている
ため、実質的にクリップ電圧を有することと同様の効果
を有する。これらの例に示すように信号制限回路として
種々の入出力特性を有するものを採用することができる
。
Ｓ１も漸増しているが、その傾きは入力信号Ｓ。が大き
くなるにつれて徐々に低下している。このように、入力
信号の大きな領域はと出力信号が徐々に制限されている
ため、実質的にクリップ電圧を有することと同様の効果
を有する。これらの例に示すように信号制限回路として
種々の入出力特性を有するものを採用することができる
。
またハイパスフィルタも第２図に示した回路例に限定さ
れるものではなく、公知の種々のフィルタを用いること
ができる。
れるものではなく、公知の種々のフィルタを用いること
ができる。
第８図は本発明の半導体レーザ駆動回路の他の実施例を
示した回路ブロック図である。第２図と同一の作用を有
するブロックには第２図と同一の番号をイ・ｊし説明は
省略する。
示した回路ブロック図である。第２図と同一の作用を有
するブロックには第２図と同一の番号をイ・ｊし説明は
省略する。
この実施例では、光量指令信号Ｓ。とモニタ信号Ｓ３と
の差を求める減算回路１４ａと、この減算回路１４ａの
出力を電流信号に変換した後の信号と、微分信号Ｓ２を
電圧／電流変換器１９で電流信号に変換した後の信号を
加算する加算器１４ｂとが備えられている。この場合、
減算器１４ａと加算器１４ｂ、および電圧／電流変換器
１５．１９を含めて本発明の加減算回路と観念される。
の差を求める減算回路１４ａと、この減算回路１４ａの
出力を電流信号に変換した後の信号と、微分信号Ｓ２を
電圧／電流変換器１９で電流信号に変換した後の信号を
加算する加算器１４ｂとが備えられている。この場合、
減算器１４ａと加算器１４ｂ、および電圧／電流変換器
１５．１９を含めて本発明の加減算回路と観念される。
（発明の効果）
本発明の半導体レーザ駆動回路は、光量指令信号を入力
して所定値以上の信号を抑える信号制限回路と、該信号
制限回路の出力の高周波成分を抽出するハイパスフィル
タと、レーザ光の光量をモニタするモニタ回路と、光量
指令信号とハイパスフィルタの出力とを加算するととも
に該加算値とモニタ回路によりモニタされた光量値との
偏差を求める加減算回路とを備え、該加減算回路の出力
により半導体レーザを駆動するようにしたため、半導体
レーザの発光光量を変化させる際の応答性が、オーバー
シュートやリンギング等の波形歪を生じさせることなく
改善される。またこれにより光出力のダイナミックレン
ジが制限されることもない。
して所定値以上の信号を抑える信号制限回路と、該信号
制限回路の出力の高周波成分を抽出するハイパスフィル
タと、レーザ光の光量をモニタするモニタ回路と、光量
指令信号とハイパスフィルタの出力とを加算するととも
に該加算値とモニタ回路によりモニタされた光量値との
偏差を求める加減算回路とを備え、該加減算回路の出力
により半導体レーザを駆動するようにしたため、半導体
レーザの発光光量を変化させる際の応答性が、オーバー
シュートやリンギング等の波形歪を生じさせることなく
改善される。またこれにより光出力のダイナミックレン
ジが制限されることもない。
第１図は、本発明の半導体レーザ駆動回路の一実施例を
示した回路ブロック図、 第２図は第１図に示すクリップ回路の入出力特性を表わ
した図、 第３Ａ図〜第３Ｄ図は第１図に示す回路ブロック図の各
部の信号波形の一例を示した図、第４図は、第１図に示
したクリップ回路１２とハイパスフィルタの具体的な回
路構成の一例を示した回路図、 第５図は、本発明の信号制限回路の他の一例の入出力特
性を表わした図、 第６図は、第５図に示した入出力特性を有する信号制限
回路の一構成例を示す回路図、第７Ａ図、第７Ｂ図は本
発明の信号制限回路の入出力特性の他の例を示した図、 第８図は本発明の半導体レーザ駆動回路の他の実施例を
示した回路ブロック図である。 １２・・・クリップ回路 １３・・・ハイパスフィ
ルタ１４・・・加減算回路 １５・・・電圧／電
流変換器１６・・・半導体レーザ １８・・・電流／電圧変換器 １７・・・フォトダイオード Ｕ） 区 瀧 ｏく の のか
示した回路ブロック図、 第２図は第１図に示すクリップ回路の入出力特性を表わ
した図、 第３Ａ図〜第３Ｄ図は第１図に示す回路ブロック図の各
部の信号波形の一例を示した図、第４図は、第１図に示
したクリップ回路１２とハイパスフィルタの具体的な回
路構成の一例を示した回路図、 第５図は、本発明の信号制限回路の他の一例の入出力特
性を表わした図、 第６図は、第５図に示した入出力特性を有する信号制限
回路の一構成例を示す回路図、第７Ａ図、第７Ｂ図は本
発明の信号制限回路の入出力特性の他の例を示した図、 第８図は本発明の半導体レーザ駆動回路の他の実施例を
示した回路ブロック図である。 １２・・・クリップ回路 １３・・・ハイパスフィ
ルタ１４・・・加減算回路 １５・・・電圧／電
流変換器１６・・・半導体レーザ １８・・・電流／電圧変換器 １７・・・フォトダイオード Ｕ） 区 瀧 ｏく の のか
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光量指令信号を入力して半導体レーザを駆動し該半導体
レーザから発せられるレーザ光の光量を制御する半導体
レーザ駆動回路において、 前記光量指令信号を入力して所定値以上の信号を押える
信号制限回路と、該信号制限回路の出力の高周波成分を
抽出するハイパスフィルタと、前記レーザ光の光量をモ
ニタするモニタ回路と、前記光量指令信号と前記ハイパ
スフィルタの出力とを加算するとともに該加算値と前記
モニタ回路によりモニタされた光量値との偏差を求める
加減算回路とを備え、該加減算回路の出力により前記半
導体レーザを駆動することを特徴とする半導体レーザ駆
動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032168A JP2546714B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 半導体レーザ駆動回路 |
| US07/475,546 US4982407A (en) | 1989-02-10 | 1990-02-06 | Semiconductor laser operating circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032168A JP2546714B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 半導体レーザ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02211683A true JPH02211683A (ja) | 1990-08-22 |
| JP2546714B2 JP2546714B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=12351410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1032168A Expired - Lifetime JP2546714B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 半導体レーザ駆動回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4982407A (ja) |
| JP (1) | JP2546714B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5187353A (en) * | 1990-04-18 | 1993-02-16 | Symbol Technologies, Inc. | Bar code symbol scanner utilizing monitor photodiode of laser diode package as a photoreceiver |
| DE4031066A1 (de) * | 1990-10-02 | 1992-04-09 | Bosch Gmbh Robert | Schutzschaltung fuer laserdioden |
| CN1037123C (zh) * | 1993-09-07 | 1998-01-21 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 用半导体激光产生强照明的方法和系统 |
| US7711272B2 (en) * | 2005-11-23 | 2010-05-04 | Hoya Corporation Usa | Laser source for a passive optical network |
| US8346097B1 (en) | 2009-03-27 | 2013-01-01 | Hoya Corporation Usa | Light source for a passive optical network |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4733398A (en) * | 1985-09-30 | 1988-03-22 | Kabushiki Kaisha Tohsiba | Apparatus for stabilizing the optical output power of a semiconductor laser |
| US4796267A (en) * | 1986-04-11 | 1989-01-03 | Nakamichi Corporation | Laser control circuit |
| GB8800740D0 (en) * | 1988-01-13 | 1988-02-10 | Ncr Co | Data modem receiver |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP1032168A patent/JP2546714B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-02-06 US US07/475,546 patent/US4982407A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4982407A (en) | 1991-01-01 |
| JP2546714B2 (ja) | 1996-10-23 |
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