JPH04142786A - Laser diode drive device - Google Patents
Laser diode drive deviceInfo
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- JPH04142786A JPH04142786A JP26676690A JP26676690A JPH04142786A JP H04142786 A JPH04142786 A JP H04142786A JP 26676690 A JP26676690 A JP 26676690A JP 26676690 A JP26676690 A JP 26676690A JP H04142786 A JPH04142786 A JP H04142786A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザーダイオード駆動装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a laser diode driving device.
従来のレーザーダイオード駆動装置は、第6図に示され
るように、入力端子1は、レーザーダイオード駆動回路
3及び入力信号のマーク率を検出して平均DCレベルに
変換するマーク率検出回路17に接続している。レーザ
ーダイオード駆動回路は電圧/電流変換によりレーザー
ダイオード2に電流を供給してレーザーダイオード2を
発光させる。レーザーダイオード2からの出力光のうち
前方光は光出力6へ、後方光はフォトディテクター20
に照射される。このフォトディテクター20の出力は、
P、Dバ、ファ回路19に入力され、ここで電流/電圧
変換されて、光パワーに応じたDCレベルに変換される
。バッファ回路19からの出力は、前述のマーク率検出
回路17の出力とともに比較増幅回路18へ入力されて
、ここでDC電圧の差分が増幅さhてレーザーダイオー
ドバイアス回路4へ入力される。比較増幅回路から出力
された信号は、このバイアス回路にて電圧/電流変換さ
れ、レーザーダイオード駆動回路の出力に重畳してレー
ザーダイオードに供給され、レーザーダイオード2のバ
イアス電流駆動をする。In the conventional laser diode driving device, as shown in FIG. 6, an input terminal 1 is connected to a laser diode driving circuit 3 and a mark rate detection circuit 17 that detects the mark rate of the input signal and converts it into an average DC level. are doing. The laser diode drive circuit supplies current to the laser diode 2 through voltage/current conversion, causing the laser diode 2 to emit light. Of the output light from the laser diode 2, the forward light goes to the optical output 6, and the backward light goes to the photodetector 20.
is irradiated. The output of this photodetector 20 is
The signal is input to the P, D, F circuit 19, where it undergoes current/voltage conversion and is converted to a DC level corresponding to the optical power. The output from the buffer circuit 19 is input to the comparison amplifier circuit 18 together with the output from the mark rate detection circuit 17 described above, where the difference in DC voltage is amplified and input to the laser diode bias circuit 4. The signal output from the comparison amplifier circuit is voltage-to-current converted in this bias circuit, superimposed on the output of the laser diode drive circuit, and supplied to the laser diode to drive the laser diode 2 with a bias current.
この構成において光出力パワーは入力されるデータ信号
のマーク率により変化する。従ってデータ信号に応じた
光出力パワーを一定に保つためデータ信号のマーク率を
マーク率検出回路17にて検出し、P、Dバラフッ回路
19にて検出される光パワー変動を比較増幅回路18に
て補正する手法をとっている。In this configuration, the optical output power changes depending on the mark rate of the input data signal. Therefore, in order to keep the optical output power according to the data signal constant, the mark rate of the data signal is detected by the mark rate detection circuit 17, and the optical power fluctuation detected by the P and D balance circuit 19 is sent to the comparison amplifier circuit 18. We are using a method to correct this.
この従来のレーザーダイオード駆動装置では、回路構成
が複雑な上に複数の高精度なアナログデータ処理を必要
とするため、調整工数が多大という欠点を有している。This conventional laser diode driving device has a drawback that it requires a large number of adjustment steps because it has a complicated circuit configuration and requires multiple highly accurate analog data processes.
また光パワー制御のために電圧→電流→光→光→電流→
電圧と電気及び光信号の切替があるため不確定要素(光
変換効率等)が多く、高精度なバイアス制御が困難であ
った。Also, for optical power control, voltage → current → light → light → current →
Since voltage, electrical, and optical signals are switched, there are many uncertainties (such as optical conversion efficiency), making highly accurate bias control difficult.
本発明のレーザーダイオード駆動装置は、レーザーダイ
オードを駆動するレーザーダイオード駆動回路及びレー
ザーダイオードバイアス回路と、前述の駆動回路の信号
入力部を分岐し入力部とする第1の分周回路及び駆動回
路出力部を増幅器を介して入力部とする第2の分周回路
と、前述の第1と第2の分周回路出力を入力とする排他
論理回路と、該論理回路出力をDCレベルに変換する平
均値検圧回路と、該検出回路出力が前述のバイアス回路
入力へと帰還されている構成をとっている。The laser diode drive device of the present invention includes a laser diode drive circuit and a laser diode bias circuit that drive a laser diode, a first frequency divider circuit that branches the signal input section of the above-mentioned drive circuit, and uses the signal input section as an input section, and a drive circuit output. a second frequency divider circuit whose input section is the frequency divider circuit via an amplifier, an exclusive logic circuit whose inputs are the outputs of the first and second frequency divider circuits, and an average circuit which converts the output of the logic circuit to a DC level. It has a configuration in which a value detection circuit and the output of the detection circuit are fed back to the input of the bias circuit described above.
また、もう1つの発明は、信号入力端子に接続し、この
入力端子からの信号を遅延素子を介して2分周する第1
の分周回路と、信号入力端子に接したパルス幅制御回路
と、パルス幅制御回路からの信号を電圧/電流変換して
レーザーダイオードに供給するレーザーダイオード駆動
回路と、増幅器を介してレーザーダイオードのカソード
側と接続された第2の2分周回路と、前記第1及び第2
の分周回路の出力を入力とする排他論理回路と、該排他
論理回路の出力を入力とし、平均DCレベルを前記パル
ス幅制御回路に出力する平均値検出回路と、レーザーダ
イオードのカソード側と接続されているレーザーダイオ
ードバイアス回路とを少くとも備えていることを特徴と
する構成になっている。In addition, another invention provides a first device connected to a signal input terminal and frequency-dividing the signal from this input terminal by two via a delay element.
a frequency dividing circuit, a pulse width control circuit connected to the signal input terminal, a laser diode drive circuit that converts the signal from the pulse width control circuit into voltage/current and supplies it to the laser diode, and a laser diode drive circuit connected to the signal input terminal. a second frequency divider circuit connected to the cathode side; and a second frequency divider circuit connected to the cathode side;
an exclusive logic circuit that receives the output of the frequency dividing circuit as an input; an average value detection circuit that receives the output of the exclusive logic circuit as an input and outputs an average DC level to the pulse width control circuit; and is connected to the cathode side of the laser diode. The structure is characterized in that it includes at least a laser diode bias circuit.
次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例のレーザーダイオード駆動装
置のブロック図である。入力端子1の信号はレーザーダ
イオード駆動回路3と、第1の分周回路9aに入力され
る。レーザー駆動回路3は、レーザーダイオード2を発
光させるために電圧/電流変換機能を有している。レー
ザーダイオード2は、レーザーダイオードのオフセット
バイアスを制御するレーザーダイオードバイアス回路4
と接続され且つこのバイアス回路40制御ループにある
増幅器8へ信号伝達され、又、レーザーダイオードから
の出力光信号は光出力6と接続されている。増幅器8に
て増幅された信号は、第2の分周回路9bへ入力されそ
の出力は、前述の第1の分周回路出力とともに排他論理
回路10へ入力され、その出力の平均レベルを平均値検
出回路7で検出し、そのDCレベルをレーザーダイオー
ドバイアス回路4にてv7.調整端子5のDCレベルと
比較することでレーザーダイオード2のオフセットバイ
アス電流を制御する。FIG. 1 is a block diagram of a laser diode driving device according to an embodiment of the present invention. The signal at the input terminal 1 is input to the laser diode drive circuit 3 and the first frequency dividing circuit 9a. The laser drive circuit 3 has a voltage/current conversion function to cause the laser diode 2 to emit light. The laser diode 2 has a laser diode bias circuit 4 that controls the offset bias of the laser diode.
The bias circuit 40 is connected to the amplifier 8 in the control loop, and the output optical signal from the laser diode is connected to the optical output 6. The signal amplified by the amplifier 8 is input to the second frequency divider circuit 9b, and its output is input to the exclusive logic circuit 10 together with the output of the first frequency divider circuit described above, and the average level of the output is determined as an average value. The detection circuit 7 detects the DC level, and the laser diode bias circuit 4 converts the DC level to v7. The offset bias current of the laser diode 2 is controlled by comparing it with the DC level of the adjustment terminal 5.
次に第1図における動作タイミングに関し第2図を用い
て説明する。入力信号とそれによって駆動された信号a
は時間軸上にてパルス幅に若干の差が発生し且つ微小信
号となる。この現象については後述する。信号aは、第
1図増幅回路8にて一定レベルまで増幅されて信号すに
変換された後、分周回路9bに伝達され、信号Cに変換
されて排他論理回路lOに入力される。又入力信号を直
接分周した信号dも排他論理回路10に入力される。Next, the operation timing in FIG. 1 will be explained using FIG. 2. Input signal and signal a driven by it
A slight difference occurs in the pulse width on the time axis and becomes a minute signal. This phenomenon will be discussed later. The signal a is amplified to a certain level in the amplifier circuit 8 of FIG. 1 and converted into a signal S, then transmitted to the frequency divider circuit 9b, converted into a signal C, and inputted into the exclusive logic circuit IO. A signal d obtained by directly frequency-dividing the input signal is also input to the exclusive logic circuit 10.
これら信号C及びdの排他論理をとることで波形立上り
の時間遅延分だけのパルス幅をもつ信号eが発生する。By applying exclusive logic to these signals C and d, a signal e having a pulse width equal to the time delay of the rise of the waveform is generated.
一般に、レーザーダイオードは、第3図に見る様に、成
るバイアスI thを越えた電流が流れて始めて発光す
る。この時第4図に見る様に、発光にともなって、レー
ザーダイオードのインピーダンス(Zo)が急激に変化
する。この現象により第2図に示すような信号aが生成
されることになる。Generally, a laser diode emits light only when a current exceeding a bias I th flows therethrough, as shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 4, the impedance (Zo) of the laser diode changes rapidly as the light is emitted. This phenomenon results in the generation of a signal a as shown in FIG.
又、レーザーダイオードの発光までの遅延時間■、:レ
ーザーダイオード駆動パルス電流Ib: ”
バイアス電流τ。:バンド間遷移時間
で表わされるため、バイアス電流が閾電流に近いほど小
さくなる性質がある。従って、排他論理回路IOから出
力される信号eのパルス幅は、バイアス電流と閾電流と
の差になり、この信号eの平均値を検出することによっ
て信号fを生成し、信号fが小さくなるようにV、h調
整端子5の電圧を調整することにより、バイアス電流を
閾電流近傍に制御することができる。Also, the delay time until the laser diode emits light ■: Laser diode drive pulse current Ib: ”
Bias current τ. : Since it is expressed by the interband transition time, it has the property that the closer the bias current is to the threshold current, the smaller it becomes. Therefore, the pulse width of the signal e output from the exclusive logic circuit IO is the difference between the bias current and the threshold current, and by detecting the average value of this signal e, the signal f is generated, and the signal f becomes smaller. By adjusting the voltages of the V and h adjustment terminals 5 as shown, the bias current can be controlled to be close to the threshold current.
尚、このバイアス電流を閾電流近傍に制御するのは、レ
ーザーダイオード発光時の波長シフトによる伝送路上で
のチャーピングを防ぐ目的による。The reason why this bias current is controlled to be near the threshold current is to prevent chirping on the transmission path due to a wavelength shift when the laser diode emits light.
第5図は、第2の実施例のブロック図で、レーザーダイ
オード駆動パルス幅を制御する方式の例である。前述の
実施例との相違は、入力端子1とレーザーダイオード駆
動回路3の間にパルス幅制御回路15を挿入してこのパ
ルス幅制御回路15の制御部に平均値検出回路7の出力
を接続している点と、レーザーダイオードパルス幅と駆
動波形のパルス幅のオフセットを決定する遅延素子16
が入力端子1と第1の分周回路9aとの間に挿入された
点である。この他は先の実施例と同じ構成である。FIG. 5 is a block diagram of the second embodiment, which is an example of a method for controlling the laser diode driving pulse width. The difference from the previous embodiment is that a pulse width control circuit 15 is inserted between the input terminal 1 and the laser diode drive circuit 3, and the output of the average value detection circuit 7 is connected to the control section of this pulse width control circuit 15. a delay element 16 that determines the offset between the laser diode pulse width and the driving waveform pulse width.
is the point inserted between the input terminal 1 and the first frequency dividing circuit 9a. Other than this, the configuration is the same as that of the previous embodiment.
本実施例では、第1の実施例にて説明したよう駆動波形
とレーザーダイオード発光波形のパルス幅の相違を利用
し、このパルス幅の相違を遅延素子16にてオフセット
を与える事で、レーザーダイオード駆動パルス幅を直接
を制御し、入力端子1の駆動パルスと同一パルス幅を得
るものである。In this embodiment, as explained in the first embodiment, the difference in pulse width between the drive waveform and the laser diode light emitting waveform is utilized, and this difference in pulse width is offset by the delay element 16, so that the laser diode The drive pulse width is directly controlled to obtain the same pulse width as the drive pulse at the input terminal 1.
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、光信号情報を分周回路に
より直接デジタル信号処理及び入力信号の分周回路によ
るデジタル信号処理することで、この2種のデジタル信
号の比較によりアナログ情報変換したので回路調整が簡
単になるという効果を有する。又、光信号情報に電気→
光→電気の変換が必要ないためレーザーモジュールにお
いても、レーザーダイオードのみでよい(モニター用フ
ォトダイオードは不要)ので構成要素の簡素化が出来、
高精度な制御が可能となる。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention performs direct digital signal processing on optical signal information using a frequency dividing circuit and digital signal processing on an input signal using a frequency dividing circuit. Since analog information is converted, circuit adjustment is simplified. In addition, electricity is used for optical signal information →
Since there is no need for conversion from light to electricity, only a laser diode is required for the laser module (no monitor photodiode is required), simplifying the components.
Highly accurate control becomes possible.
第1図は本発明の一実施例のレーザーダイオード駆動装
置の回路図、第2図はタイミングチャート、第3図はレ
ーザーダイオード特性の光出力と駆動電流の関係を示す
図、第4図はレーザーダイオード特性のインピーダンス
と電流の関係を示す図、第5図は第2の実施例の図、第
6図は従来例であるレーザーダイオードバイアス制御回
路を示す図である。
1・・・・・・入力端子、2・・・・・・レーザーダイ
オード、3・・・・・・レーザーダイオード駆動回路、
4・・・・・・レーザーダイオードバイアス回路、5・
・・・・・vlゎ調整端子、6・・・・・・光出力、7
・・・・・・平均値検出回路、8・・・・・・増幅器、
9a、9b・・・・・・分周回路、10・・・・・・排
他論理回路、15・・・・・・パルス幅制御回路、16
・・・・・・遅延素子、17・・・・・・マーク率検出
回路、18・・・・・比較増幅回路、19・・・・・・
P、Dバラフッ回路、20・・・・・・フォトディテク
ター
代理人 弁理士 内 原 晋
羽i灰
羽2図
和肋
インピーダンス
躬4−図Fig. 1 is a circuit diagram of a laser diode drive device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a timing chart, Fig. 3 is a diagram showing the relationship between optical output and drive current of laser diode characteristics, and Fig. 4 is a laser diode drive device. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between impedance and current of diode characteristics, FIG. 5 is a diagram of the second embodiment, and FIG. 6 is a diagram showing a conventional laser diode bias control circuit. 1...Input terminal, 2...Laser diode, 3...Laser diode drive circuit,
4... Laser diode bias circuit, 5.
...vlゎ adjustment terminal, 6 ... light output, 7
...Average value detection circuit, 8...Amplifier,
9a, 9b... Frequency dividing circuit, 10... Exclusive logic circuit, 15... Pulse width control circuit, 16
... Delay element, 17 ... Mark rate detection circuit, 18 ... Comparison amplifier circuit, 19 ...
P, D balance circuit, 20...Photodetector agent Patent attorney
Claims (1)
2分周する第1の分周回路と、信号入力端子よりの信号
を電圧/電流変換してレーザーダイオードに供給するレ
ーザーダイオード駆動回路と、増幅器を介してレーザー
ダイオードのカソード側と接続された第2の2分周回路
と、前述の第1及び第2の分周回路の出力を入力とする
排他論理回路と、前記排他論理回路の出力を入力とし平
均DCレベルを出力とする平均値検出回路と、該DCレ
ベルを入力とし電圧/電流変換して前記レーザーダイオ
ードのカソードに出力するレーザーダイオードバイアス
回路とを具備していることを特徴とするレーザーダイオ
ード駆動装置。 2、信号入力端子に接続し、この入力端子からの信号を
遅延素子を介して2分周する第1の分周回路と、信号入
力端子に接したパルス幅制御回路と、パルス幅制御回路
からの信号を電圧/電流変換してレーザーダイオードに
供給するレーザーダイオード駆動回路と、増幅器を介し
てレーザーダイオードのカソード側と接続された第2の
2分周回路と、前記第1及び第2の分周回路の出力を入
力とする排他論理回路と、該排他論理回路の出力を入力
とし、平均DCレベルを前記パルス幅制御回路に出力す
る平均値検出回路と、レーザーダイオードのカソード側
と接続されているレーザーダイオードバイアス回路とを
少くとも備えていることを特徴とするレーザーダイオー
ド駆動装置。[Claims] 1. A first frequency dividing circuit that is connected to a signal input terminal and divides the frequency of the signal from this input terminal by two; and a first frequency dividing circuit that converts the signal from the signal input terminal into voltage/current and supplies it to a laser diode. a laser diode drive circuit to supply, a second frequency divider circuit connected to the cathode side of the laser diode via an amplifier, and an exclusive logic circuit whose inputs are the outputs of the first and second frequency divider circuits. an average value detection circuit that receives the output of the exclusive logic circuit as an input and outputs an average DC level; and a laser diode bias circuit that receives the DC level as an input, performs voltage/current conversion, and outputs the voltage/current to the cathode of the laser diode. A laser diode drive device comprising: 2. A first frequency divider circuit that is connected to the signal input terminal and divides the signal from this input terminal into two via a delay element, a pulse width control circuit that is in contact with the signal input terminal, and a pulse width control circuit that a laser diode drive circuit that converts the signal into voltage/current and supplies the signal to the laser diode; a second frequency divider circuit connected to the cathode side of the laser diode via an amplifier; an exclusive logic circuit that receives the output of the circuit, an average value detection circuit that receives the output of the exclusive logic circuit and outputs an average DC level to the pulse width control circuit, and is connected to the cathode side of the laser diode. A laser diode drive device comprising at least a laser diode bias circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2266766A JP2995840B2 (en) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | Laser diode drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2266766A JP2995840B2 (en) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | Laser diode drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04142786A true JPH04142786A (en) | 1992-05-15 |
| JP2995840B2 JP2995840B2 (en) | 1999-12-27 |
Family
ID=17435408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2266766A Expired - Lifetime JP2995840B2 (en) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | Laser diode drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2995840B2 (en) |
-
1990
- 1990-10-04 JP JP2266766A patent/JP2995840B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2995840B2 (en) | 1999-12-27 |
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