JPH03244174A - 半導体レーザの温度補償回路 - Google Patents
半導体レーザの温度補償回路Info
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- JPH03244174A JPH03244174A JP3980890A JP3980890A JPH03244174A JP H03244174 A JPH03244174 A JP H03244174A JP 3980890 A JP3980890 A JP 3980890A JP 3980890 A JP3980890 A JP 3980890A JP H03244174 A JPH03244174 A JP H03244174A
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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】
（発明の属する技術分野）
本発明は半導体レーザ（レーザダイオード）の温度補償
回路に関するものである。
回路に関するものである。
（従来技術）
半導体レーザは周囲温度によって発光出力が大幅に変化
するという欠点がある。すなわち、駆動電流を一定とし
た時の発光出力の温度特性例は第３図に示すようになる
。図に示されるように、例えば、−２０°Ｃのときの発
光出力に対して＋４０°Ｃでは発光出力が１７２以下に
なる。
するという欠点がある。すなわち、駆動電流を一定とし
た時の発光出力の温度特性例は第３図に示すようになる
。図に示されるように、例えば、−２０°Ｃのときの発
光出力に対して＋４０°Ｃでは発光出力が１７２以下に
なる。
第４図は半導体レーザをパルス的に発光させる従来の回
路であり、周囲温度の変化にかかわらず発光出力を一定
にする温度補償を兼ねた出力補償回路である。図におい
て、１は半導体レーザの駆動電圧発生回路、２は半導体
レーザをパルス的に発光させるため駆動電圧発生回路１
の出力を制御人力によってオンオフするスイッチ回路、
３は半導体レーザでスイッチ回路２からのパルス化され
た駆動電圧によって発光する。４〜８は発光出力の補償
回路である。すなわち、４は発光出力の一部を受光する
フォトダイオードで、抵抗器５を介して接地され、フォ
トダイオード４には直流電圧が与えられている。これに
よって抵抗器５には半導体レーザ３の発光出力に比例し
たパルス波形の電圧が検出される。抵抗器６とコンデン
サ７は平滑回路で、パルス波形の検出電圧が直流に変換
される。８は制御用増幅器で平滑回路からの直流入力が
増幅され、駆動電圧発生回路１に制御信号として加えら
れる。この制御増幅器８の出力制御信号は、抵抗器５に
よる検出電圧が低いとき駆動電圧発生回路１の発生電圧
を上げ、検出電圧が高いとき発生電圧を下げるように制
御する。このようなフィードハックループの動作によっ
て周囲温度等による発光出力の変化が補償され、発光出
力が一定に保たれる。
路であり、周囲温度の変化にかかわらず発光出力を一定
にする温度補償を兼ねた出力補償回路である。図におい
て、１は半導体レーザの駆動電圧発生回路、２は半導体
レーザをパルス的に発光させるため駆動電圧発生回路１
の出力を制御人力によってオンオフするスイッチ回路、
３は半導体レーザでスイッチ回路２からのパルス化され
た駆動電圧によって発光する。４〜８は発光出力の補償
回路である。すなわち、４は発光出力の一部を受光する
フォトダイオードで、抵抗器５を介して接地され、フォ
トダイオード４には直流電圧が与えられている。これに
よって抵抗器５には半導体レーザ３の発光出力に比例し
たパルス波形の電圧が検出される。抵抗器６とコンデン
サ７は平滑回路で、パルス波形の検出電圧が直流に変換
される。８は制御用増幅器で平滑回路からの直流入力が
増幅され、駆動電圧発生回路１に制御信号として加えら
れる。この制御増幅器８の出力制御信号は、抵抗器５に
よる検出電圧が低いとき駆動電圧発生回路１の発生電圧
を上げ、検出電圧が高いとき発生電圧を下げるように制
御する。このようなフィードハックループの動作によっ
て周囲温度等による発光出力の変化が補償され、発光出
力が一定に保たれる。
しかし、上記の従来方法は、発光出力パルスのパルス幅
が広く、かつ、デユーティサイクルが一定の場合には十
分実用できるが、次のような欠点がある。
が広く、かつ、デユーティサイクルが一定の場合には十
分実用できるが、次のような欠点がある。
（１）回路の動作原理から明らかなように、発光出力パ
ルスのデユーティサイクルが変動する（パルス幅が変化
又は休止時間が変化する）ような用途には使用できない
。
ルスのデユーティサイクルが変動する（パルス幅が変化
又は休止時間が変化する）ような用途には使用できない
。
（２）発光出力パルスのパルス幅が小さくデユーティサ
イクルが非常に小さい（発光時間の割合いが小さい）よ
うな用途では、検出電圧の平滑後の電圧が小さくなるた
め、雑音や電磁干渉の影響を受は易く、動作が不安定に
なり易い。
イクルが非常に小さい（発光時間の割合いが小さい）よ
うな用途では、検出電圧の平滑後の電圧が小さくなるた
め、雑音や電磁干渉の影響を受は易く、動作が不安定に
なり易い。
（発明の目的）
本発明の目的は、前記のような発光出力パルスのパルス
幅が小さい場合やデユーティサイクルが変動するような
用途にも、上述のような欠点がなく安定な動作をする半
導体レーザの温度補償回路を提供することにある。
幅が小さい場合やデユーティサイクルが変動するような
用途にも、上述のような欠点がなく安定な動作をする半
導体レーザの温度補償回路を提供することにある。
（発明の構成および作用）
本発明は、温度によって抵抗値が変化する素子例えば、
シリコンダイオードやサーミスタ等を使って温度を検出
し、使用温度範囲を複数区分に分割し、階段状に半導体
レーザの駆動電圧を変えるように構成した制御回路によ
って発光出力の温度補償を行うものである。
シリコンダイオードやサーミスタ等を使って温度を検出
し、使用温度範囲を複数区分に分割し、階段状に半導体
レーザの駆動電圧を変えるように構成した制御回路によ
って発光出力の温度補償を行うものである。
すなわち、本発明による半導体レーザの温度補償回路は
、半導体レーザを直流電圧により駆動する電源と、周囲
の温度変化に対応し−ご変化する出力電圧が得られる温
度検出回路と、 該温度検出回路の出力が予め設定された複数の温度区分
毎に前記温度変化の方向に従って順に値が異なるように
定められた複数のスレッショルド電圧を超えたときそれ
ぞれ独立した複数の出力端子にディジタル出力を出力す
るＡ／Ｄ変換回路と、前記複数の出力端子にそれぞれ接
続され前記ディジクル出力の有無により○Ｎ１０ Ｆ
Ｆされる複数のスイッチからなるアナログスイッチ回路
と、該複数のスイッチの○Ｎ１０ Ｆ Ｆによりそれぞ
れ短絡／開放される複数の抵抗器が直列に接続されその
片端と接地との間及び他端と前記電源との間にそれぞれ
可変抵抗器が接続された抵抗器群とを備え、 前記電源の直流電圧により発生ずる前記接地側の可変抵
抗器の両端の電圧を前記半導体レーザの駆動電圧とし、 前記複数の抵抗器のそれぞれの抵抗値が前記半導体レー
ザの発光出力が前記温度変化に対してほぼ一定になるよ
うな前記駆動電圧になるように設定されたことを特徴と
するものである。
、半導体レーザを直流電圧により駆動する電源と、周囲
の温度変化に対応し−ご変化する出力電圧が得られる温
度検出回路と、 該温度検出回路の出力が予め設定された複数の温度区分
毎に前記温度変化の方向に従って順に値が異なるように
定められた複数のスレッショルド電圧を超えたときそれ
ぞれ独立した複数の出力端子にディジタル出力を出力す
るＡ／Ｄ変換回路と、前記複数の出力端子にそれぞれ接
続され前記ディジクル出力の有無により○Ｎ１０ Ｆ
Ｆされる複数のスイッチからなるアナログスイッチ回路
と、該複数のスイッチの○Ｎ１０ Ｆ Ｆによりそれぞ
れ短絡／開放される複数の抵抗器が直列に接続されその
片端と接地との間及び他端と前記電源との間にそれぞれ
可変抵抗器が接続された抵抗器群とを備え、 前記電源の直流電圧により発生ずる前記接地側の可変抵
抗器の両端の電圧を前記半導体レーザの駆動電圧とし、 前記複数の抵抗器のそれぞれの抵抗値が前記半導体レー
ザの発光出力が前記温度変化に対してほぼ一定になるよ
うな前記駆動電圧になるように設定されたことを特徴と
するものである。
以下図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例を示す回路ブロック図であり、
第２図はその各部の電圧の温度特性例である。第１図の
実施例は、周囲温度の検出にダイオードを使った例で、
抵抗器９を通してダイオード１０に直流電圧が加えられ
ている。よく知られているように、ダイオード１０の端
子電圧は第２図ａのような温度に対する変化を示す。増
幅器１１はこれを増幅してＡ／Ｄ変換回路１２に入力す
る。このＡ／Ｄ変換回路１２では、半導体レーザの使用
温度範囲を複数の温度区分に分け、その温度区分毎に温
度変化の方向に従って順に値が異なるようなスレッショ
ルド電圧が定められており、Ａ／Ｄ変換回路１２の人力
が、定められたスレッショルド電圧を超えたときそれぞ
れ独立した複数の出力端子にディジタル符号を出力する
。具体的には、定められたスレッショルド電圧を超えた
とき出力がＯから１に変化する電圧比較器を並列に接続
する等によって実現できる。本実施例では、温度区分を
５つに分けた場合を示してあり、第２図のｂ１〜ｂ４は
そのＡ／Ｄ変換回路１２の各出力端子のディジタル出力
である。アナログスイッチ回路１３ば、Ａ／Ｄ変換回路
１２の複数の出力に対応した複数のアナログスイッチか
ら構成され、各スイッチはＡ／Ｄ変換回路１２の出力ｂ
ｌ” ｂ ４によってそれぞれ開閉制御される。
第２図はその各部の電圧の温度特性例である。第１図の
実施例は、周囲温度の検出にダイオードを使った例で、
抵抗器９を通してダイオード１０に直流電圧が加えられ
ている。よく知られているように、ダイオード１０の端
子電圧は第２図ａのような温度に対する変化を示す。増
幅器１１はこれを増幅してＡ／Ｄ変換回路１２に入力す
る。このＡ／Ｄ変換回路１２では、半導体レーザの使用
温度範囲を複数の温度区分に分け、その温度区分毎に温
度変化の方向に従って順に値が異なるようなスレッショ
ルド電圧が定められており、Ａ／Ｄ変換回路１２の人力
が、定められたスレッショルド電圧を超えたときそれぞ
れ独立した複数の出力端子にディジタル符号を出力する
。具体的には、定められたスレッショルド電圧を超えた
とき出力がＯから１に変化する電圧比較器を並列に接続
する等によって実現できる。本実施例では、温度区分を
５つに分けた場合を示してあり、第２図のｂ１〜ｂ４は
そのＡ／Ｄ変換回路１２の各出力端子のディジタル出力
である。アナログスイッチ回路１３ば、Ａ／Ｄ変換回路
１２の複数の出力に対応した複数のアナログスイッチか
ら構成され、各スイッチはＡ／Ｄ変換回路１２の出力ｂ
ｌ” ｂ ４によってそれぞれ開閉制御される。
１４、１５．１．６は直列抵抗回路で、半導体レーザを
駆動する直流電源２０と接地との間に直列に接続されて
いる。１４及び１６は可変抵抗器である。１５は複数の
抵抗器が直列に接続され、その各抵抗器はアナログスイ
ッチ回路１３の出力端子にそれぞれ接続されており、ア
ナログスイッチ回路１３の各スイッチの０Ｎ１０ＦＦに
よって各抵抗器の両端がそれぞれ短絡又は開放されるよ
うに構成されている。
駆動する直流電源２０と接地との間に直列に接続されて
いる。１４及び１６は可変抵抗器である。１５は複数の
抵抗器が直列に接続され、その各抵抗器はアナログスイ
ッチ回路１３の出力端子にそれぞれ接続されており、ア
ナログスイッチ回路１３の各スイッチの０Ｎ１０ＦＦに
よって各抵抗器の両端がそれぞれ短絡又は開放されるよ
うに構成されている。
可変抵抗器１６の端子電圧Ｃは増幅器１７で増幅され、
スイッチ回路１８を介して半導体レーザ１９の駆動電圧
となる。スイッチ回路１８及び半導体レーザ１９は第４
図の２．３と同しであり、スイッチ回路１８をパルス制
御する制御入力によって半導体レーザ１９がパルス発光
する。
スイッチ回路１８を介して半導体レーザ１９の駆動電圧
となる。スイッチ回路１８及び半導体レーザ１９は第４
図の２．３と同しであり、スイッチ回路１８をパルス制
御する制御入力によって半導体レーザ１９がパルス発光
する。
複数の抵抗器１５の数と抵抗値は次のようにして設定さ
れる。まず、その数は使用温度範囲の区分の数からｌを
減した数に設定され、本実施例では５−１＝４である。
れる。まず、その数は使用温度範囲の区分の数からｌを
減した数に設定され、本実施例では５−１＝４である。
そしてその各抵抗値は、それを順次短絡することによっ
て可変抵抗器１６の両端の電圧Ｃが第３図に示す半導体
レーザの温度に対して変わる発光出力を補償してほぼ一
定の発光出力になるように設定される。従って、アナロ
グスイッチ回路１３及び直列抵抗回路１４．１５．１６
からなる制御回路によって直情型Ｒ２０からの直流電圧
は第２図のＣのような特性に従った駆動電圧となり、半
導体レーザ１９の発光出力の温度特性は第２図ｄのよう
になる。第３図と比べてわかるように、温度による発光
出力の変化は小さな変化に抑えられほぼ一定となる。可
変抵抗器１４．１６は半導体レーザ１９の特性のばらつ
きを補正するための調整抵抗器である。
て可変抵抗器１６の両端の電圧Ｃが第３図に示す半導体
レーザの温度に対して変わる発光出力を補償してほぼ一
定の発光出力になるように設定される。従って、アナロ
グスイッチ回路１３及び直列抵抗回路１４．１５．１６
からなる制御回路によって直情型Ｒ２０からの直流電圧
は第２図のＣのような特性に従った駆動電圧となり、半
導体レーザ１９の発光出力の温度特性は第２図ｄのよう
になる。第３図と比べてわかるように、温度による発光
出力の変化は小さな変化に抑えられほぼ一定となる。可
変抵抗器１４．１６は半導体レーザ１９の特性のばらつ
きを補正するための調整抵抗器である。
上記の例では、使用温度範囲を５つの区分に分けて補償
する場合を示したが、発光出力の温度による変動がどれ
だけ許容されるかに対応させて使用温度範囲の区分の数
と、半導体レーザを駆動する直流電圧を制御する制御回
路のアナログスイッチ回路１３のスイッチの数と分割す
る抵抗器１５の数と値を設定すれば、任意の精度で温度
変化に対して発光出力がほぼ一定になるように制御する
ことができる。
する場合を示したが、発光出力の温度による変動がどれ
だけ許容されるかに対応させて使用温度範囲の区分の数
と、半導体レーザを駆動する直流電圧を制御する制御回
路のアナログスイッチ回路１３のスイッチの数と分割す
る抵抗器１５の数と値を設定すれば、任意の精度で温度
変化に対して発光出力がほぼ一定になるように制御する
ことができる。
本発明は、発光出力パルスのデユーティサイクルの値に
よって影響を受ける部分はないから、従来方法のような
欠点がない。
よって影響を受ける部分はないから、従来方法のような
欠点がない。
（発明の効果）
本発明によって、使用上の制約を受けない温度補償回路
が実現することができ、デユーティサイクルが一定でな
いようなパルス発光が必要な用途、例えば、バースト通
信のような用途で、特に温度変化の大きい屋外での半導
体レーザの利用に著しい効果がある。
が実現することができ、デユーティサイクルが一定でな
いようなパルス発光が必要な用途、例えば、バースト通
信のような用途で、特に温度変化の大きい屋外での半導
体レーザの利用に著しい効果がある。
第１図は本発明の温度補償回路の実施例図、第２図は第
１図の各都電圧の温度特性図、第３図は半導体レーザの
発光出力の温度特性側図、第４図は従来の温度補償回路
の構成側図である。 １・・・駆動電圧発生回路、 ２．１８・・・スイッチ
回路、 ３，１９・・・半導体レーザ、 ４・・・フ
ォトダイオード、 ５．６．９．１５・・・抵抗器、
７・・・コンデンサ、 ８・・・制御増幅器、 １０・
・・ダイオード、 １１．、１７・・・増幅器、 １２
・・・Ａ／Ｄ変換回路、１３・・・アナログスイッチ回
路、 １４．１６・・・可変抵抗器、 ２０・・・直流
電源。
１図の各都電圧の温度特性図、第３図は半導体レーザの
発光出力の温度特性側図、第４図は従来の温度補償回路
の構成側図である。 １・・・駆動電圧発生回路、 ２．１８・・・スイッチ
回路、 ３，１９・・・半導体レーザ、 ４・・・フ
ォトダイオード、 ５．６．９．１５・・・抵抗器、
７・・・コンデンサ、 ８・・・制御増幅器、 １０・
・・ダイオード、 １１．、１７・・・増幅器、 １２
・・・Ａ／Ｄ変換回路、１３・・・アナログスイッチ回
路、 １４．１６・・・可変抵抗器、 ２０・・・直流
電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体レーザを直流電圧により駆動する電源と、周囲の
温度変化に対応して変化する出力電圧が得られる温度検
出回路と、 該温度検出回路の出力が予め設定された複数の温度区分
毎に前記温度変化の方向に従って順に値が異なるように
定められた複数のスレッショルド電圧を超えたときそれ
ぞれ独立した複数のディジタル出力を出力するＡ／Ｄ変
換回路と、 該Ａ／Ｄ変換回路のディジタル出力により前記半導体レ
ーザの発光出力が前記温度変化に対してほぼ一定になる
ように前記電源の直流電圧を制御する制御回路とを備え
た半導体レーザの温度補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039808A JPH06103773B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 半導体レーザの温度補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039808A JPH06103773B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 半導体レーザの温度補償回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03244174A true JPH03244174A (ja) | 1991-10-30 |
| JPH06103773B2 JPH06103773B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=12563265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2039808A Expired - Lifetime JPH06103773B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 半導体レーザの温度補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103773B2 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551147A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-07 | Nec Corp | Stabilized luminous source |
| JPS56137467U (ja) * | 1980-03-18 | 1981-10-17 | ||
| JPS61110002A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 光学濃度／網点面積率測定装置における自動レンジ制御方法 |
| JPS6315512A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Nec Corp | Ｒｃアクテイブフイルタ回路 |
| JPS6448566A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-23 | Matsushita Graphic Communic | Picture processor |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP2039808A patent/JPH06103773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551147A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-07 | Nec Corp | Stabilized luminous source |
| JPS56137467U (ja) * | 1980-03-18 | 1981-10-17 | ||
| JPS61110002A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 光学濃度／網点面積率測定装置における自動レンジ制御方法 |
| JPS6315512A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Nec Corp | Ｒｃアクテイブフイルタ回路 |
| JPS6448566A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-23 | Matsushita Graphic Communic | Picture processor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06103773B2 (ja) | 1994-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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