JPH02228084A - 半導体レーザの駆動回路 - Google Patents
半導体レーザの駆動回路Info
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- JPH02228084A JPH02228084A JP1049070A JP4907089A JPH02228084A JP H02228084 A JPH02228084 A JP H02228084A JP 1049070 A JP1049070 A JP 1049070A JP 4907089 A JP4907089 A JP 4907089A JP H02228084 A JPH02228084 A JP H02228084A
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- transistors
- transistor
- parallel
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- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
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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】
〔概 要〕
複数個のトランジスタを並列接続した出力回路と電流源
で構成された半導体レーザの駆動回路に関し、 半導体レーザの駆動パルス電流が変動しても高速応答特
性が劣化しないようにすることを目的とし、 電流源により使用する半導体レーザに流れる許容最大電
流を分流したときにそれぞれ均等に特性が最適となるコ
レクタ電流が流れるように複数個のトランジスタ並列回
路を設け、該トランジスタ並列回路のうちの所定数のト
ランジスタを該半導体レーザに並列接続することによっ
て該半導体レーザには必要な光出力を発生するための電
流を流し該所定数のトランジスタの各々には該コレクタ
電流を流すように構成する。
で構成された半導体レーザの駆動回路に関し、 半導体レーザの駆動パルス電流が変動しても高速応答特
性が劣化しないようにすることを目的とし、 電流源により使用する半導体レーザに流れる許容最大電
流を分流したときにそれぞれ均等に特性が最適となるコ
レクタ電流が流れるように複数個のトランジスタ並列回
路を設け、該トランジスタ並列回路のうちの所定数のト
ランジスタを該半導体レーザに並列接続することによっ
て該半導体レーザには必要な光出力を発生するための電
流を流し該所定数のトランジスタの各々には該コレクタ
電流を流すように構成する。
本発明は、半導体レーザの駆動回路に関し、特に複数個
のトランジスタを並列接続した出力回路と電流源で構成
された半導体レーザの駆動回路に関するものである。
のトランジスタを並列接続した出力回路と電流源で構成
された半導体レーザの駆動回路に関するものである。
今日の光通信の光出力回路に用いられる半導体レーザは
、その光出力に影響を与える素子のバラツキや温度変動
に対応した駆動回路が必要となっている。
、その光出力に影響を与える素子のバラツキや温度変動
に対応した駆動回路が必要となっている。
第４図は、従来から用いられている半導体レーザの駆動
回路例を示したもので、この回路はｎ（ｎ＞１）個のト
ランジスタＴｒ、〜Ｔｒ１から成る並列回路２の共通ベ
ース人力ｖ１と、差動対を構成する別のｎ個のトランジ
スタＴｒ、、〜Ｔ「ｔ７から成る並列回路２０の共通ベ
ース人力■２とに互いに反転したパルス信号が入力され
ることにより、共通ベース人力Ｖ、がオンのときに並列
回路２の各トランジスタＴｒ＋＋〜ＴｒＩＩＩがオンと
なり、半導体レーザ１をｉ流源３により駆動して所望の
光出力パルスを発生するものである。尚、通常は第４図
に点線で示す差動対部分はＩＣ化された形で用いられる
。
回路例を示したもので、この回路はｎ（ｎ＞１）個のト
ランジスタＴｒ、〜Ｔｒ１から成る並列回路２の共通ベ
ース人力ｖ１と、差動対を構成する別のｎ個のトランジ
スタＴｒ、、〜Ｔ「ｔ７から成る並列回路２０の共通ベ
ース人力■２とに互いに反転したパルス信号が入力され
ることにより、共通ベース人力Ｖ、がオンのときに並列
回路２の各トランジスタＴｒ＋＋〜ＴｒＩＩＩがオンと
なり、半導体レーザ１をｉ流源３により駆動して所望の
光出力パルスを発生するものである。尚、通常は第４図
に点線で示す差動対部分はＩＣ化された形で用いられる
。
この場合、並列回路２を構成するトランジスタの個数ｎ
は、半導体レーザ１に流れる許容最大電流を均等に分流
したときに、各トランジスタの特性を最適にする、即ち
第５図に示すように電流増幅率り、を最大にする（定格
の）コレクタ電流が流れるように選択される。
は、半導体レーザ１に流れる許容最大電流を均等に分流
したときに、各トランジスタの特性を最適にする、即ち
第５図に示すように電流増幅率り、を最大にする（定格
の）コレクタ電流が流れるように選択される。
そして、素子のバラツキや温度変動により半導体レーザ
１を流れる電流■、が変わったときには、第６図に示す
ように各半導体レーザｌにおいて所望の光出力Ｐ、を発
生するために必要な駆動パルス電流Ｉ、を流すため、電
流源３を可変して得ている。
１を流れる電流■、が変わったときには、第６図に示す
ように各半導体レーザｌにおいて所望の光出力Ｐ、を発
生するために必要な駆動パルス電流Ｉ、を流すため、電
流源３を可変して得ている。
しかしながら、このような半導体レーザの駆動回路では
、半導体レーザｌの素子のバラツキや温度変動により駆
動パルス電流Ｅｐが小さくて済む場合七人きくしなけれ
ばならない場合とがあり、それによって第５図に示すよ
うに各トランジスタに流れるコレクタ電流が例えばＩＣ
Ｉの場合とＩＣ２の場合とが生じ、このＩＣＩの場合と
Ｌｘの場合とでは第７図に示すように動作周波数特性が
異なってしまう。
、半導体レーザｌの素子のバラツキや温度変動により駆
動パルス電流Ｅｐが小さくて済む場合七人きくしなけれ
ばならない場合とがあり、それによって第５図に示すよ
うに各トランジスタに流れるコレクタ電流が例えばＩＣ
Ｉの場合とＩＣ２の場合とが生じ、このＩＣＩの場合と
Ｌｘの場合とでは第７図に示すように動作周波数特性が
異なってしまう。
その結果、各トランジスタの高速応答特性、特に波形の
立上り及び立下り特性が、第８図に実線で示すＩＣＩの
場合に比べて、点線で示すｌｅｇの場合の方が劣化して
しまい、これと同様に半導体レーザｌの光出力波形も劣
化してしまうという問題点があった。
立上り及び立下り特性が、第８図に実線で示すＩＣＩの
場合に比べて、点線で示すｌｅｇの場合の方が劣化して
しまい、これと同様に半導体レーザｌの光出力波形も劣
化してしまうという問題点があった。
従って、本発明は、半導体レーザの駆動パルスミ電流が
変動しても高速応答特性が劣化しないようにすることを
目的とする。
変動しても高速応答特性が劣化しないようにすることを
目的とする。
ときにそれぞれ均等にトランジスタの特性が最適となる
コレクタ電流が流れる複数個のトランジスタ並列回路２
を用意する。
コレクタ電流が流れる複数個のトランジスタ並列回路２
を用意する。
そして、このトランジスタ並列回路２のうちの所定数の
トランジスタ４だけを半導体レーザｌに並列接続する。
トランジスタ４だけを半導体レーザｌに並列接続する。
この場合のトランジスタ４の個数は、半導体レーザ１に
必要な光出力を発生するための電流が流れ、且つ各トラ
ンジスタにも上記の最適なコレクタ電流が流れるように
選択される。
必要な光出力を発生するための電流が流れ、且つ各トラ
ンジスタにも上記の最適なコレクタ電流が流れるように
選択される。
また、本発明では、トランジスタ並列回路２における該
所定数のトランジスタ４以外のトランジスタ５にも該電
流源３から均等に該コレクタ電流を流すように接続する
ことができる。
所定数のトランジスタ４以外のトランジスタ５にも該電
流源３から均等に該コレクタ電流を流すように接続する
ことができる。
上記の課題を解決するため、本発明に係る半導体レーザ
の駆動回路では第１図に原理的に示す如く、まず従来例
と同様に電流源３により使用する半導体レーザｌに流れ
る許容最大電流を分流した〔作 用〕 第１図に示す本発明では、使用する半導体レーザ１が必
要とする光出力Ｐ０を与える駆動パルス電流■、が半導
体レーザ１に流れる（第６図参照）と共に、この半導体
レーザｌに並列接続された所定数のトランジスタの各々
には常に同じ分流値の最適なコレクタ電流が流れること
となるため、駆動パルス電流ＩＦが使用する半導体レー
ザ毎に異なっても各トランジスタのコレクタ電流は第５
図に示すような最適な一定値になり、高速応答特性（立
上り／立下り特性）の劣化を無くすことができる。
の駆動回路では第１図に原理的に示す如く、まず従来例
と同様に電流源３により使用する半導体レーザｌに流れ
る許容最大電流を分流した〔作 用〕 第１図に示す本発明では、使用する半導体レーザ１が必
要とする光出力Ｐ０を与える駆動パルス電流■、が半導
体レーザ１に流れる（第６図参照）と共に、この半導体
レーザｌに並列接続された所定数のトランジスタの各々
には常に同じ分流値の最適なコレクタ電流が流れること
となるため、駆動パルス電流ＩＦが使用する半導体レー
ザ毎に異なっても各トランジスタのコレクタ電流は第５
図に示すような最適な一定値になり、高速応答特性（立
上り／立下り特性）の劣化を無くすことができる。
また、トランジスタ並列回路２におけるその所定数のト
ランジスタ４以外のトランジスタ５にも電流源３から均
等に該コレクタ電流を流すように接続すると、トランジ
スタ５自体の浮遊容量を排除することができると共にこ
の駆動回路を差動対の片方として使用することができ、
より高速応答特性に優れた半導体レーザの駆動を行うこ
とができる。
ランジスタ４以外のトランジスタ５にも電流源３から均
等に該コレクタ電流を流すように接続すると、トランジ
スタ５自体の浮遊容量を排除することができると共にこ
の駆動回路を差動対の片方として使用することができ、
より高速応答特性に優れた半導体レーザの駆動を行うこ
とができる。
第２図及び第３図は、本発明に係る半導体レーザの駆動
回路を、第５図に示した従来例と同様のトランジスタ並
列回路２と２０の差動対で構成した実施例であり、これ
らの実施例においては、まず、電流源３の電流ＩＦは、
上述したように、使用する半導体レーザｌの駆動パルス
電流のバラツキの最大値に対応できるように選択される
。
回路を、第５図に示した従来例と同様のトランジスタ並
列回路２と２０の差動対で構成した実施例であり、これ
らの実施例においては、まず、電流源３の電流ＩＦは、
上述したように、使用する半導体レーザｌの駆動パルス
電流のバラツキの最大値に対応できるように選択される
。
また、並列回路２において差動対を構成する全トランジ
スタの数ｎは１個当たりのトランジスタに流す最適なコ
レクタ電流を■。。としたとき、電流源３が供給できる
電流Ｉ２との関係では、ｎ＝Ｌ／ｌｃｏとなるように選
択される。従って、トランジスタ１個当たりの半導体レ
ーザ１に供給可能なコレクタ１を流はＩ、／ｎとなる。
スタの数ｎは１個当たりのトランジスタに流す最適なコ
レクタ電流を■。。としたとき、電流源３が供給できる
電流Ｉ２との関係では、ｎ＝Ｌ／ｌｃｏとなるように選
択される。従って、トランジスタ１個当たりの半導体レ
ーザ１に供給可能なコレクタ１を流はＩ、／ｎとなる。
そして、第２図の実施例では、使用する半導体レーザｌ
の最適な駆動パルス電流（第６図参照）が２・ｌ ｐ
／ ｎ必要な場合を示しており、半導体レーザ１に並列
接続されたトランジスタはＴｒｌｌとＴ「１．の２個で
あり、他のトランジスタＴｒＩ３〜Ｔｒ＋ａのコレクタ
はＧＮＤに接続されている。
の最適な駆動パルス電流（第６図参照）が２・ｌ ｐ
／ ｎ必要な場合を示しており、半導体レーザ１に並列
接続されたトランジスタはＴｒｌｌとＴ「１．の２個で
あり、他のトランジスタＴｒＩ３〜Ｔｒ＋ａのコレクタ
はＧＮＤに接続されている。
また、第３図の実施例では、ｎ・Ｉ、／ｎ必要な場合を
示しており、半導体レーザ１に並列接続されたトランジ
スタは全トランジスタである。
示しており、半導体レーザ１に並列接続されたトランジ
スタは全トランジスタである。
第２図の場合と第３図の場合とでは、半導体レーザ１の
駆動パルス電流は異なっているが、各々のトランジスタ
に流れる電流は常に１．／ｎとなり、一定である。
駆動パルス電流は異なっているが、各々のトランジスタ
に流れる電流は常に１．／ｎとなり、一定である。
このため、使用する半導体レーザ１の特性が異なっても
駆動回路のトランジスタ全体のスイッチング電流は差動
対を構成するトランジスタ並列回路２０と同じく常に■
、となり、回路の高速応答特性の差は最小限度に留める
ことができる。
駆動回路のトランジスタ全体のスイッチング電流は差動
対を構成するトランジスタ並列回路２０と同じく常に■
、となり、回路の高速応答特性の差は最小限度に留める
ことができる。
尚、上記の実施例では、差動対を用いた場合を示したが
、半導体レーザの駆動回路としてはバイポーラトランジ
スタを用いる場合には特に差動対でなくともよく、また
、半導体レーザ１に並列接続されたトランジスタ以外の
トランジスタをＧＮＤに接続したが、これは、差動対と
して同じ電流を流すためと、高速応答時の浮遊容量を排
除するためであり、特に電流を流さない場合でも波形自
体の劣化は防ぐことができる。
、半導体レーザの駆動回路としてはバイポーラトランジ
スタを用いる場合には特に差動対でなくともよく、また
、半導体レーザ１に並列接続されたトランジスタ以外の
トランジスタをＧＮＤに接続したが、これは、差動対と
して同じ電流を流すためと、高速応答時の浮遊容量を排
除するためであり、特に電流を流さない場合でも波形自
体の劣化は防ぐことができる。
また、半導体レーザ１に並列接続するトランジスタの選
択はボンディングで行うことが望ましいが、スインチを
用いて切り替えることも可能である。
択はボンディングで行うことが望ましいが、スインチを
用いて切り替えることも可能である。
このように、本発明に係る半導体レーザの駆動回路によ
れば、トランジスタ並列回路のうちの所定数のトランジ
スタを該半導体レーザに並列接続することによって該半
導体レーザには必要な光出力を発生するための電流を流
し該所定数のトランジスタの各々には最適なコレクタ電
流を流すように構成したので、各トランジスタのコレク
タ電流は常に一定の最適値になり、最適な動作を行うこ
とによって最適な高速応答特性を実現することができる
。
れば、トランジスタ並列回路のうちの所定数のトランジ
スタを該半導体レーザに並列接続することによって該半
導体レーザには必要な光出力を発生するための電流を流
し該所定数のトランジスタの各々には最適なコレクタ電
流を流すように構成したので、各トランジスタのコレク
タ電流は常に一定の最適値になり、最適な動作を行うこ
とによって最適な高速応答特性を実現することができる
。
また、この場合、半導体レーザに接続したトランジスタ
以外のトランジスタにも均等に該コレクタ電流を流すよ
うにすれば、差動対構成の駆動回路として用いることが
でき、且つ浮遊容量を排除することができるので、より
高速応答特性に優れた半導体レーザの駆動回路を実現す
ることができ
以外のトランジスタにも均等に該コレクタ電流を流すよ
うにすれば、差動対構成の駆動回路として用いることが
でき、且つ浮遊容量を排除することができるので、より
高速応答特性に優れた半導体レーザの駆動回路を実現す
ることができ
第１図は本発明に係る半導体レーザの駆動回路の原理的
な回路図、 第２図及び第３図は本発明に係る半導体レーザの駆動回
路の実施例を示す図、 第４図は従来例を示す回路図、 第５図は最適なトランジスタ特性におけるコレクタ電流
を説明するためのグラフ図、 第６図は所望の光出力を得るための駆動パルス電流を示
すためのグラフ図、 第７図はトランジスタのコレクタ電流と動作周波数との
関係を示すグラフ図、 第８図は駆動回路におけるトランジスタ及び半導体レー
ザの高速応答特性を示す波形図、である。 第１図において、 １・・・半導体レーザ、 ２・・・トランジスタ並列回路、 ３・・・電流源、 ４・・・半導体レーザに並列接続されたトランジスタ、 ５・・・半導体レーザに並列接続されないトランジスタ
。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
な回路図、 第２図及び第３図は本発明に係る半導体レーザの駆動回
路の実施例を示す図、 第４図は従来例を示す回路図、 第５図は最適なトランジスタ特性におけるコレクタ電流
を説明するためのグラフ図、 第６図は所望の光出力を得るための駆動パルス電流を示
すためのグラフ図、 第７図はトランジスタのコレクタ電流と動作周波数との
関係を示すグラフ図、 第８図は駆動回路におけるトランジスタ及び半導体レー
ザの高速応答特性を示す波形図、である。 第１図において、 １・・・半導体レーザ、 ２・・・トランジスタ並列回路、 ３・・・電流源、 ４・・・半導体レーザに並列接続されたトランジスタ、 ５・・・半導体レーザに並列接続されないトランジスタ
。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）電流源（３）により使用する半導体レーザ（１）
に流れる許容最大電流を分流したときにそれぞれ均等に
特性が最適となるコレクタ電流が流れるように複数個の
トランジスタ並列回路（２）を設け、該トランジスタ並
列回路（２）のうちの所定数のトランジスタ（４）を該
半導体レーザ（１）に並列接続することによって該半導
体レーザ（１）には必要な光出力を発生するための電流
を流し該所定数のトランジスタ（４）の各々には該コレ
クタ電流を流すようにしたことを特徴とする半導体レー
ザの駆動回路。 - （２）該トランジスタ並列回路（２）における該所定数
のトランジスタ（４）以外のトランジスタ（５）にも該
電流源（３）から均等に該コレクタ電流を流すようにし
たことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザの駆動
回路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1049070A JPH02228084A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 半導体レーザの駆動回路 |
| US07/484,777 US5038189A (en) | 1989-03-01 | 1990-02-26 | Semiconductor laser driving circuit |
| CA002011168A CA2011168C (en) | 1989-03-01 | 1990-02-28 | Semiconductor laser driving circuit |
| EP90104011A EP0385470B1 (en) | 1989-03-01 | 1990-03-01 | Semiconductor laser driving circuit |
| DE90104011T DE69003128T2 (de) | 1989-03-01 | 1990-03-01 | Ansteuerschaltung für Halbleiterlaser. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1049070A JPH02228084A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 半導体レーザの駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02228084A true JPH02228084A (ja) | 1990-09-11 |
Family
ID=12820820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1049070A Pending JPH02228084A (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 半導体レーザの駆動回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5038189A (ja) |
| EP (1) | EP0385470B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02228084A (ja) |
| CA (1) | CA2011168C (ja) |
| DE (1) | DE69003128T2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394419A (en) * | 1991-07-24 | 1995-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit arrangement for limiting the power of the optical signal emitted by a laser diode |
| DE4210022A1 (de) * | 1992-03-27 | 1993-09-30 | Sel Alcatel Ag | Ansteuerschaltung für einen Laser |
| US5398008A (en) * | 1992-08-17 | 1995-03-14 | Alcatel N.V. | Circuit arrangement for amplitude-modulating the drive signal of a laser |
| DE19518929A1 (de) * | 1995-05-23 | 1996-11-28 | Siemens Ag | Lasertreiberschaltung |
| JP2001127366A (ja) | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Toshiba Corp | 固体レーザ装置の出力制御方法、固体レーザ用電源装置及び固体レーザ装置 |
| US6696887B2 (en) * | 2001-09-27 | 2004-02-24 | Matthew S. Taubman | Transistor-based interface circuitry |
| DE102008021588B4 (de) * | 2008-04-30 | 2011-05-19 | Esw Gmbh | Laser und Verfahren zur Erzeugung gepulster Laserstrahlung |
| DE102009060873B4 (de) * | 2009-12-30 | 2023-03-30 | Ic-Haus Gmbh | Integrierte Schaltung zum schnellen Schalten von hohen Strömen |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710279A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Hitachi Ltd | Driving current for light emitting diode and semiconductor laser |
| US4803384A (en) * | 1985-10-22 | 1989-02-07 | Fujitsu Limited | Pulse amplifier suitable for use in the semiconductor laser driving device |
| US4807239A (en) * | 1986-04-03 | 1989-02-21 | Copal Electronics Co., Ltd. | Drive and control circuit for laser diode |
| DE3614691A1 (de) * | 1986-04-30 | 1987-11-05 | Siemens Ag | Integrierbarer impulsverstaerker |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP1049070A patent/JPH02228084A/ja active Pending
-
1990
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