JPH02237184A - レーザダイオード駆動装置 - Google Patents

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、光ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）
、光通信および光センサ等に用いられるレーザダイオー
ド駆動装置に係わり、特にレーザダイオードの発光出力
の平均値を一定に保つ才一トパワーコントロール（以下
、ＡＰＣという）機能付きのレーザダイオード駆動装置
に関する。

「従来技術」 第３図は従来のＡＰＣ機能付きレーザダイオード駆動装
置の電気的構成を示す回路図である。

この図において、１はレーザダイオードであり、そのア
ノードＡか抵抗２を介して電源端子に接続されており、
カソードＫｈｔｎｐｎ型トランジスタ３，４各々のコレ
クタに接続されている。トランジスタ３．４のエミッタ
が低抗５，６を介して接地されている。トランジスタ３
のベースは、可変抵抗７、抵抗８を順次介してバッファ
素７−９の出力端に接続されている。バッファ素子９の
入力端が入カ端子ｆＴｉに接続されている。ここで、バ
ッファ素子９には外郎より信号Ｓｉが供給されるように
なっている。ＩＯはレーザダイオード■の発光出力を検
出するためのフォトダイオードであり、そのカソードＫ
が増幅器Ｉ１の反転入力端に接続され、アノ一ドＡが同
増幅器ＩＩの非反転入力端に接続されている。この増幅
器１１の反転入力端と出力端との間にはコンデンサｌ２
が介挿されるとともに、直列接続された可変抵抗ｌ３と
低抗ｌ４が介挿されている。上述１，た増幅器１１，コ
ンデンサｌ２、可変抵抗ｌ３および抵抗１４は電流／電
圧変換回踏１５を構成する。この場合、電流／Ｍ圧変換
回路！５によってフォトダイオードＩＯに発生する電流
が電圧に変換される。１６は増幅器からなるバッファ回
路であり、その非反転入力端か前記増幅器ｌ１の出力端
に接続され、出力端が反転入力端に接続されるとともに
、抵抗Ｉ７を介して増幅器ｌ８の反転入力端に接続され
ている。増幅４１　８の反転入力端と出力端との間には
、コンデンサ！９と抵抗２０とが並列に介挿されている
。

増幅器Ｉ８の非反転入力端が抵抗２ｌを介して接地され
るとともに、抵抗２２を介して増幅器からなるバヅファ
２３の出力端に接続されている。また、増幅器１８の出
力端が抵抗２４を介してコンデンサ２５にて接地される
ととらに、上述したトランジスタ４のベースに接続され
ている。上述した抵抗１　７，２０，２　１，２２．２
４およびコンデンサｌ９は差動増幅回路２６を構成する
。次に、上述したバッファ２３は、その反転入力端が自
身の出力端と接続されており、非反転入力端が可変抵抗
２７の摺動端子に接続されて・いる。可変抵抗２７は、
その固定端子の一方が接地され、他方かコンデンサ２８
にて接地されるとともに、基準電圧発生素子２９の出力
端に接続されている。上述した可変抵抗２７、コンデン
サ２８および基準電圧発生素子２９は基準電圧発生回路
３０を構成する。

このように構成されたレーザダイオード駆動装置におい
て、人力端子ＩＴｉを介して信号Ｓｉが供給されると、
同信号Ｓｉが可変低抗７によってその振幅が制限されて
トランジスタ３のベースに供給される。これによりトラ
ンジスタ３が動作し、レーザダイ才一ド！が駆動される
。ここで、第４図は信号Ｓｉ（同図（イ））に対するレ
ーザダイオード１の発光出力（同図（口））を示す波形
図である。

この場合、同図（口）に示すように、レーザダイオード
夏の発光出力の最大値をｐｈ、最小値をＰＩ２とした場
合、中心値Ｐｃは次式より決定される。

Ｐｃ　＝　　Ｉ　　Ｏ（ｏｇ（（　１　０　　−　　１
　　０　　　）／　　２）　　［ｄＢ　　−コさて、レ
ーザダイオードｌが一定の発光出力で発光している状態
から信号Ｓｉの出力が一時的に低下してその発光出力が
低下すると、それに応じてフォトダイオードＩＯの発生
する電流が減少し、電流／電圧変換回路ｌ５の出力電圧
Ｖ　ａｓｐが低下して基準雇圧発生回路３０の基準電圧
Ｖｒｅｒとの差が大きくなる。これに上り差動増幅回路
２６の出力電圧Ｖ　ｃｏｎｔが大きくなり、トランジス
タ４のベース電流が増加する。これによりレーザダイオ
ード１に流れる電流Ｎｏｄが増加し、同ダイオード１の
発光出力が増加する。同ダイオードｌの発光出力が増加
すると、フォトダイオード１０の発生する電流が増加し
て、電流／電圧変換回路１５の出力電圧Ｖ　ａ＠ｐが増
加し、差動増幅回路２Ｇの出力電圧Ｖ　ｃｏｎｔが適切
な値に設定され、レーザダイオードＩの発光出力が元の
出力に戻る。このようにしてレーザダイオード１の発光
出力がＡＰＣ機能によって一定になるように制御される
。この場合、フォトダイオードＩＯが受けた光の変化に
対して差動増幅回路２６の出力電圧Ｖ　ｃｏｎｔが適切
な値に設定されるまでに要する時間がＡＰＣ応答時間と
なる。

ここで、ＡＰＣ応答時間は、通常次のように決定される
。すなわち、第５図（イ）に示すように、信号入力開始
時（信号Ｓｉが信号無しの状態から（１１号有りの状態
になるとき）におけるレーザグイ才−ド！の発光出力波
形（同図（口）参照）の中心レベルが同ダイオード！の
中心値（平均値）Ｐｃに等しくなるまでに要する期間Ｔ
ａが略ＡＰＣ応答時間となる。また同様に、信号入力終
了時（信号Ｓｉが信号有りの状態から無しの状態になる
とき）におけるレーザダイオード！の発光出力波形の中
心レベルが中心値Ｐｃに等しくなるまでの期間Ｔｂ（第
５図）も約ＡＰＣ応答時間に等しくなる。この場合、Ａ
ＰＣ応答時間は、電流／電圧変換回路ｌ５のコンデンサ
Ｉ２と、差動増幅回路２６のコンデンサＩ９と、トラン
ジスタ４のベースと接地との間に介挿されたコンデンサ
２５によって決定される。

［発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した従来のレーザダイオード駆動装置に
あっーζは、信号人力開始時におけるレーザダイオード
ｌの発光出力波形の中心レベルが同ダイオード■の発光
出力の中心値Ｐｃに等しくなるまでに要する時間（以下
、安定時間という）を充分に短くすることができないと
いう問題がある。

すなわち、ＡＰＣ応答時間を短くすると、レーザダイオ
ードＩの発光出力波形の中心レベルが中心値Ｐｃに等し
くなる期間Ｔｃ（第５図（口）参照）における同ダイオ
ード１の発光出力波形が第６図（イ）に示すようになっ
てしまい、レーザダイオードｌの発光出力が不安定とな
る。そこで、ＡＰＣ応答時間を長くすると、レーザダイ
オード！の発光出力波形の中心レベルが中心値Ｐｃに等
しくなる期間Ｔｅにおける同ダイオードｌの出力波形が
第６図（口）に示すようになって、同ダイオード１の発
光出力が安定する。しかしながら、上述したようにＡＰ
Ｃ応答時間を長くすると、レーザダイオード１の信号入
力開始時における安定時間を短くすることができなくな
ってしまう。

このように、レーザダイオード１の発光出力を安定させ
るためには、ＡＰＣ応答時間を信号Ｓｉの伝送速度（ま
たは、同じレベルが続く長さ）に対して充分に長くしな
ければならないが、この反面、レーザダイオード１の信
号入力Ｍ袷時における安定時間を短くすることができな
くなってしまう。

この発明は上述した事情に鑑みてなされた乙ので、ＡＰ
Ｃ応答時間を供給される信号の伝送速度（または、同じ
レベルが続く長さ）に対して充分長く、かつ、レーザダ
イオードの信号入力開始時における安定時間を短くする
ことができるレーザダイオード駆動装置を提供すること
を目的としている。

「課題を解決するための手段」 この発明は、レーザダイオードと、供給される信号に基
づいて前記レーザダイオードを駆動する駆動手段と、前
記レーザダイオードの発光出力を検出する検出手段とを
具備するレーザダイオード駆動装置において、前記信号
の入力開始時に、前記検出手段の検出結果に基づいて前
記レーザダイオードの発光出力が該信号の伝送速度に対
して短時間で一定値になるように前記駆動手段を制御し
、−Ｌた、前記レーザダイオードの発光出力が前記一定
値になったときからは、前記入力開始時におけるレーザ
ダイオードの発光出力の制御時間よりも長い時間で該発
光出力が前記一定値になるようにｊ１［５記駆動１段を
制御ずろ応答時間制御手段を具備することを特徴とする
。

「作用」 」一記構成によれば、信号人力開始時には、レーぜダイ
オードの発光出力が該信号の伝送速度に対ｊ，て短時間
で一定値になるように制御される。そして、前記発光出
力が一定値になったときからは、レーザダイ才一ドの発
光出力が前記信号の伝送速度に対して充分長い時間で一
定値になるように制御される。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例であるレーザダイオード駆
動装置の電気的構成を示す回路図である。

なお、この図において前述した第３図と対応する部分に
は同一の符号を付してその説明を省略ずろ。

また、この実施例は従来の装置に点線内に示す回路を付
加したものである。

この図において、３！は供給される信号Ｓｉを時間的に
送らせて出力する遅延回路である。この場合、遅延時間
はレーザダイオードＩの信号入力開始時における安定時
間にー・致させている。３２は信号Ｓ＋の有無を検出す
るフレーム検出回路であり、信号Ｓｒを検出した時点で
゜Ｈ゜レベルの信号を出力する。この場合、フレーム検
出回路３２から出力される信号が抵抗３３を介してｎｐ
ｎ型トランジスタ３４のベースに供給される。トランジ
スタ３４は、そのコレクタが１・ランジスタ４のベース
に接続されており、エミッタがコンデンザ２５ａを介し
て接地されている。ここで、コンデンサ２５ａはＡＰＣ
応答時間を変えるためのものである。すなわち、コンデ
ンサ２５ａを回路に介挿することによってＡＰＣ応答時
間が長くなり、外すことによってＡＰＣ応答時間か短く
なる。この場合、ＡＰＣ応答時間を短くすることによっ
て、信号人力開始時におけるレーザダイオードＩの安定
時間が短くなる９、上述した遅延回路３１，フレーム検
出回路３２．抵抗３３およびトランジスタ３４は応答時
間制御回路ＲＣを構成する。

このように構成された応答時間制御回路ＩＣにおいて、
第２図（イ）に示すように、時刻ｔｉにて信号Ｓｉがバ
ッファ素子９を介してトランジスタ３および遅延回路３
Ｉに供給されると、時刻ｔ１から時刻【，までの期間す
なわちレーザダイオード■の信号入力開始時における安
定時間Ｔ　ａａ（第２図（口）参照）内では、遅延回路
３Ｉから信号Ｓｉが出力されず、フレーム検出回路３２
の出力が“Ｌ′レベルを維持する。そしてこのフレーム
検出回路３２の出力が“Ｌ“レベルとなっている期間、
トランジスタ３４がオフ状態となっているので、コンデ
ンザ２５ａかトランジスタ４のベースと接地との間に介
挿されていない。すなわち、電流／電圧変換回路１５の
コンデンザ１２ａと、差動増幅回路２６のコンデンサ１
９ａとで決定されるＡＰＣ応答時間で、レーザダイオー
ド！の発光出力波形の中心レベルが同ダイオード１の発
光出力の中心値Ｉ’ｃに等しくなる。

次いで、時刻（，において遅延回路３Ｉから信号Ｓ　ｉ
ｄ（第２図（ハ）参照）が出力されると、フレーム検出
回路３２の出力が“Ｈ″レベルとなる（第２図（二）参
照）。この場合、フレーム検出回路３２の出力が“Ｉ１
”レベルになると、トランジスタ３４がオン状態になり
、コンデンサ２５ａがトランジスタ４と接地との間に介
挿される。これによって−１二述したコンデンサ１２ａ
と、コンデンサ１９ａおよびコンデンサ２５ａとで決定
されるＡＰＣ応答時間で、レーザダイオードｌの発光出
力波形の中心レベルが同ダイオードｌの中心値Ｐｃに等
しくなる。この場合、コンデンサ２５ａが回路に介挿さ
れるので、Ａ　Ｐ　Ｃ応答時間が上述しノＪ場合に比べ
て長くなる。

このように、信号人力開始時においては、コンデンサ２
５ａが回路に介挿されないので、ＡＰＣ応答時間が短く
なってレーザダイオード■の安定時間が短くなる。そし
で、レーザダイオード１の安定時間が過ぎた直後には、
コンデンサ２５ａが回路に介挿されるので、八ＰＣ応答
時間が長くなってレーザダイオード１か安定して発光ず
る。

１発明の効果−１ 以」〕説明したようにこの発明によれば、信号入力開始
時においては信号の伝送速度に対してΔ１）Ｃ応答時間
を短くし、その後においては該伝送咄度に対してＡＰＣ
応答時間を長くするようにしたので、信号人力開始時に
おいてはレーザダイオードの安定時間が短くなる。また
、該安定時間が紅過した直後からはレーザダイオードが
安定して発光する。

【図面の簡単な説明】

第夏図はこの発明の−実施例を示す回路図、第２図は同
実施例の動作を説明するための波形図、第３図は従来の
レーザダイオード駆動装置の電気的構成を示す回路図、
第４図および第５図は各々従来のレーザダイオード駆動
装置にお１ｔるＡ　Ｐ　Ｃ応答時間を説明するための波
形図、第６図は従来のレーザダイオー・ド駆動装置の問
題点を説明４るための波形図である。 ■・・・・・・レーザダイオード、 ３・・・・・・トランジスタ（駆動手段）、４・・・・
・・トランジスタ、 ＩＯ・・・・・・フォ１・ダイオード（検出手段）１　
２ａ，Ｉ　９ａ，２　５ａ・−コ二／デンサ、Ｉ５・・
・・電流／電圧変換回路、 １６．２３・・・・・・バッファ、２６・・・・・差動
増幅回路、３０・・・・・・基準電圧発生回路、３ｌ・
・・遅延回ｉ′．１、フレーム検出回路、 ３　３　・ ・・抵坑、 ・・・・・トランジスタ（３ １．３ ２，３３および３ ４は応答時間制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　レーザダイオードと、供給される信号に基づいて前記
   レーザダイオードを駆動する駆動手段と、前記レーザダ
   イオードの発光出力を検出する検出手段とを具備するレ
   ーザダイオード駆動装置において、前記信号の入力開始
   時に、前記検出手段の検出結果に基づいて前記レーザダ
   イオードの発光出力が該信号の伝送速度に対して短時間
   で一定値になるように前記駆動手段を制御し、また、前
   記レーザダイオードの発光出力が前記一定値になったと
   きからは、前記入力開始時におけるレーザダイオードの
   発光出力の制御時間よりも長い時間で該発光出力が前記
   一定値になるように前記駆動手段を制御する応答時間制
   御手段を具備することを特徴とするレーザダイオード駆
   動装置。