JPH04279075A - レーザーダイオード駆動回路 - Google Patents
レーザーダイオード駆動回路Info
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- JPH04279075A JPH04279075A JP3042016A JP4201691A JPH04279075A JP H04279075 A JPH04279075 A JP H04279075A JP 3042016 A JP3042016 A JP 3042016A JP 4201691 A JP4201691 A JP 4201691A JP H04279075 A JPH04279075 A JP H04279075A
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- JP
- Japan
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- laser diode
- winding
- amplifier circuit
- drive circuit
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 44
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気信号を光信号に変換
するレーザーダイオード駆動回路に関する。
するレーザーダイオード駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザーダイオードの電流を変化
させて電気信号を光信号に光変調する場合、図6に示す
駆動回路が一般に用いられている。すなわち、レーザー
ダイオード608の直流バイアス電流は、端子604か
らチョークコイル606及び抵抗607を介して供給さ
れる。また、光信号に変調する高周波信号は、外部電源
より端子601に加えられ、増幅回路602で規定のレ
ベルに増幅した後、直流成分を阻止するコンデンサ60
3を通してチョークコイル606と抵抗607との接続
点に加えられる。
させて電気信号を光信号に光変調する場合、図6に示す
駆動回路が一般に用いられている。すなわち、レーザー
ダイオード608の直流バイアス電流は、端子604か
らチョークコイル606及び抵抗607を介して供給さ
れる。また、光信号に変調する高周波信号は、外部電源
より端子601に加えられ、増幅回路602で規定のレ
ベルに増幅した後、直流成分を阻止するコンデンサ60
3を通してチョークコイル606と抵抗607との接続
点に加えられる。
【0003】この様な回路構成で、前記レーザーダイオ
ード608の直流バイアス電流に高周波信号が重畳され
ることとなり、レーザーダイオード608の発光強度、
すなわち輝度が変化することで光変調を行なう構成とな
っている。
ード608の直流バイアス電流に高周波信号が重畳され
ることとなり、レーザーダイオード608の発光強度、
すなわち輝度が変化することで光変調を行なう構成とな
っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記増幅回路602の
出力インピーダンスの値は、一般に50Ωや75Ωであ
り、高周波信号に対するレーザーダイオード608の入
力インピーダンスの値は約4〜10Ωとなっているので
、抵抗607を挿入して増幅回路602の出力インピー
ダンスの値に近くなるように抵抗値を選び整合させてい
る。しかし、抵抗607の抵抗値はレーザーダイオード
608の高周波信号に対する入力インピーダンスの値と
比較して大きいために抵抗607による高周波信号の減
衰が大きく、その減衰量を補うために増幅回路602の
出力レベルを上げなければならなかった。このため増幅
回路602の回路構成部品が多くなり消費電力も増大す
ると共に、増幅回路602での高周波信号の歪みが増大
するという欠点があった。
出力インピーダンスの値は、一般に50Ωや75Ωであ
り、高周波信号に対するレーザーダイオード608の入
力インピーダンスの値は約4〜10Ωとなっているので
、抵抗607を挿入して増幅回路602の出力インピー
ダンスの値に近くなるように抵抗値を選び整合させてい
る。しかし、抵抗607の抵抗値はレーザーダイオード
608の高周波信号に対する入力インピーダンスの値と
比較して大きいために抵抗607による高周波信号の減
衰が大きく、その減衰量を補うために増幅回路602の
出力レベルを上げなければならなかった。このため増幅
回路602の回路構成部品が多くなり消費電力も増大す
ると共に、増幅回路602での高周波信号の歪みが増大
するという欠点があった。
【0005】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
、レーザーダイオードからの光信号を高周波信号で輝度
変調する場合、レーザーダイオードと増幅回路の間にイ
ンピーダンス整合用として挿入される直列抵抗による高
周波信号の損失を少なくし、低出力レベルの増幅回路で
駆動可能とし、さらに増幅回路で発生する歪みの低減を
図ったレーザーダイオード駆動回路を提供することを目
的とする。
、レーザーダイオードからの光信号を高周波信号で輝度
変調する場合、レーザーダイオードと増幅回路の間にイ
ンピーダンス整合用として挿入される直列抵抗による高
周波信号の損失を少なくし、低出力レベルの増幅回路で
駆動可能とし、さらに増幅回路で発生する歪みの低減を
図ったレーザーダイオード駆動回路を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、高周波信号を
レーザーダイオードで輝度変調し光信号に変換するレー
ザーダイオード駆動回路において、高周波信号を増幅す
る増幅回路の出力とレーザーダイオードとの間にインピ
ーダンス整合用トランスを介して接続するように構成し
たことをした特徴とする。
レーザーダイオードで輝度変調し光信号に変換するレー
ザーダイオード駆動回路において、高周波信号を増幅す
る増幅回路の出力とレーザーダイオードとの間にインピ
ーダンス整合用トランスを介して接続するように構成し
たことをした特徴とする。
【0007】
【作用】レーザーダイオードからの光信号を高周波信号
で輝度変調する場合、駆動用増幅回路とレーザーダイオ
ードとの間にインピーダンス整合用のトランスを介在す
ることにより、トランスの変成比が巻き線比の2乗に関
係することを利用して、インピーダンス整合用抵抗の値
を小さく設定できる。従って、高周波信号の損失を少な
くできると共に、増幅回路の出力レベルを小さくして高
周波信号の歪みを低減できる。
で輝度変調する場合、駆動用増幅回路とレーザーダイオ
ードとの間にインピーダンス整合用のトランスを介在す
ることにより、トランスの変成比が巻き線比の2乗に関
係することを利用して、インピーダンス整合用抵抗の値
を小さく設定できる。従って、高周波信号の損失を少な
くできると共に、増幅回路の出力レベルを小さくして高
周波信号の歪みを低減できる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【0009】図1は、本発明によるレーザーダイオード
駆動回路の第1実施例を示す構成図である。光信号に変
調するテレビ放送信号等の高周波信号は、端子101よ
り入力される。この高周波信号は、増幅回路102より
レーザーダイオード107を駆動するのに必要な出力レ
ベルに増幅され、コンデンサ103を介してトランス回
路106に加えられる。上記コンデンサ103は、増幅
回路102の出力側に現れる直流バイアスを阻止し、高
周波信号を通過させるためのものである。
駆動回路の第1実施例を示す構成図である。光信号に変
調するテレビ放送信号等の高周波信号は、端子101よ
り入力される。この高周波信号は、増幅回路102より
レーザーダイオード107を駆動するのに必要な出力レ
ベルに増幅され、コンデンサ103を介してトランス回
路106に加えられる。上記コンデンサ103は、増幅
回路102の出力側に現れる直流バイアスを阻止し、高
周波信号を通過させるためのものである。
【0010】トランス回路106は、高周波信号のイン
ピーダンスを変える整合用のトランスT1 と抵抗R1
とで構成される。この抵抗R1 は、トランスT1
でのインピーダンス変換の不完全分の補正とレーザーダ
イオード107の電流を制限する作用を有する。
ピーダンスを変える整合用のトランスT1 と抵抗R1
とで構成される。この抵抗R1 は、トランスT1
でのインピーダンス変換の不完全分の補正とレーザーダ
イオード107の電流を制限する作用を有する。
【0011】レーザーダイオード107の直流バイアス
電流は、外部電源より端子104に加えられ、トランス
T1 の2次巻き線、抵抗R1 を介してレーザーダイ
オード107に流れる。ここでコンデンサ105は、ト
ランスT1 の1次巻き線により結合される高周波信号
を接地するバイアス用のコンデンサである。次にトラン
ス回路106の設定例について説明する。
電流は、外部電源より端子104に加えられ、トランス
T1 の2次巻き線、抵抗R1 を介してレーザーダイ
オード107に流れる。ここでコンデンサ105は、ト
ランスT1 の1次巻き線により結合される高周波信号
を接地するバイアス用のコンデンサである。次にトラン
ス回路106の設定例について説明する。
【0012】増幅回路102に出力インピーダンスをZ
1 =75Ωとし、トランスT1 の1次巻き線と2次
巻き線の巻き線比をN=1/2とした場合、トランスT
1 の2次巻き線側のインピーダンスZ2 は、Z2
=Z1 ×N2 =18.75Ω
…(1)
1 =75Ωとし、トランスT1 の1次巻き線と2次
巻き線の巻き線比をN=1/2とした場合、トランスT
1 の2次巻き線側のインピーダンスZ2 は、Z2
=Z1 ×N2 =18.75Ω
…(1)
【0013】となる。レ
ーザーダイオード107の高周波信号に対するインピー
ダンスをZd=5Ωとした場合、抵抗R1 との直列イ
ンピーダンスはトランスT1 の2次巻き線側のインピ
ーダンスZ2 と等しい場合に整合するので、Z2 =
R1 +Zd
…(2)
ーザーダイオード107の高周波信号に対するインピー
ダンスをZd=5Ωとした場合、抵抗R1 との直列イ
ンピーダンスはトランスT1 の2次巻き線側のインピ
ーダンスZ2 と等しい場合に整合するので、Z2 =
R1 +Zd
…(2)
【0014】で表される。したがって、(2)式より抵
抗R1 は13.5Ωの抵抗を接続すれば、増幅回路1
02の出力インピーダンスZ1 =75Ωとレーザーダ
イオード107の高周波信号に対するインピーダンスZ
d=5Ωとは整合させることが出来る。この場合の高周
波信号の損失は、トランスT1の損失と、抵抗R1 で
消費される損失とであり、トランスT1 の損失は小さ
いので抵抗R1 で消費される損失が支配的となる。し
たがって、従来のトランスT1 が接続されない図6の
回路構成の場合、インピーダンス整合用の抵抗606の
値をR0 すると、R0 =Z1 −Zd=75−5=
70Ω
抗R1 は13.5Ωの抵抗を接続すれば、増幅回路1
02の出力インピーダンスZ1 =75Ωとレーザーダ
イオード107の高周波信号に対するインピーダンスZ
d=5Ωとは整合させることが出来る。この場合の高周
波信号の損失は、トランスT1の損失と、抵抗R1 で
消費される損失とであり、トランスT1 の損失は小さ
いので抵抗R1 で消費される損失が支配的となる。し
たがって、従来のトランスT1 が接続されない図6の
回路構成の場合、インピーダンス整合用の抵抗606の
値をR0 すると、R0 =Z1 −Zd=75−5=
70Ω
【0015】の時にインピーダンス整合はとれる
が、実際は高周波信号の抵抗による損失が大きいので、
抵抗606の値をR0 =33〜48Ωとして不整合で
使用することが多い。あるいは増幅回路102の出力イ
ンピーダンスZ1をZ1 =50Ωと低くして整合させ
て構成していた。
が、実際は高周波信号の抵抗による損失が大きいので、
抵抗606の値をR0 =33〜48Ωとして不整合で
使用することが多い。あるいは増幅回路102の出力イ
ンピーダンスZ1をZ1 =50Ωと低くして整合させ
て構成していた。
【0016】しかし、その損失は多いので、本発明のト
ランス回路106を使用した場合のほうが損失が少ない
。したがって、増幅回路102の出力レベルも損失が少
ない分だけ小さくでき、増幅回路102の増幅段数の低
減、使用するトランジスタのコレクタ損失の低減などが
可能である。
ランス回路106を使用した場合のほうが損失が少ない
。したがって、増幅回路102の出力レベルも損失が少
ない分だけ小さくでき、増幅回路102の増幅段数の低
減、使用するトランジスタのコレクタ損失の低減などが
可能である。
【0017】図2は、トランス回路106をオートトラ
ンスT2 で構成した場合の第2実施例を示す。レーザ
ーダイオード107の直流バイアスは外部電源より端子
104を介しオートトランスT2 に巻き線の片端より
、巻き線のタップC、抵抗R2 を経てレーザーダイオ
ード107に流される。また、高周波信号はオートトラ
ンスT2 の巻き線比で分割され抵抗R2 を介してレ
ーザーダイオード107に加えられる。しかし、オート
トランスT2 でのインピーダンスの変成比は巻き線比
の2乗に関係するので、レーザーダイオード107と直
列に接続する抵抗R2 は小さい値となるので、従来の
図6の回路構成より損失の低減が図られる。
ンスT2 で構成した場合の第2実施例を示す。レーザ
ーダイオード107の直流バイアスは外部電源より端子
104を介しオートトランスT2 に巻き線の片端より
、巻き線のタップC、抵抗R2 を経てレーザーダイオ
ード107に流される。また、高周波信号はオートトラ
ンスT2 の巻き線比で分割され抵抗R2 を介してレ
ーザーダイオード107に加えられる。しかし、オート
トランスT2 でのインピーダンスの変成比は巻き線比
の2乗に関係するので、レーザーダイオード107と直
列に接続する抵抗R2 は小さい値となるので、従来の
図6の回路構成より損失の低減が図られる。
【0018】図3は、トランス回路106の構成を2巻
き線型のオートトランスT3 とした場合の第3の実施
例を示す。レーザーダイオード107の直流バイアスは
、外部電源より端子104を介して第1の巻き線W1
の一端に加えられ、直列接続した第2の巻き線W2 の
接続点から抵抗R3 を介してレーザーダイオード10
7に供給される。また、高周波信号はオートトランスT
3 を構成する2つの巻き線W1,W2 の比で分割さ
れ、抵抗R3 を介してレーザーダイオード107に加
えられる。この場合もオートトランスT3 でのインピ
ーダンス変成比は、巻き線比の2乗に関係するので、2
つの巻き線比を等しくした場合は、増幅回路102と接
続したコンデンサ103側に対し、レーザーダイオード
107と接続する抵抗R3側の巻き線比は1/2となる
。従って、インピーダンスは1/4の値となるので、レ
ーザーダイオード107と直列に接続する抵抗R3 は
小さい値となり、従来の図6の回路構成より高周波信号
の損失の低減が図られる。
き線型のオートトランスT3 とした場合の第3の実施
例を示す。レーザーダイオード107の直流バイアスは
、外部電源より端子104を介して第1の巻き線W1
の一端に加えられ、直列接続した第2の巻き線W2 の
接続点から抵抗R3 を介してレーザーダイオード10
7に供給される。また、高周波信号はオートトランスT
3 を構成する2つの巻き線W1,W2 の比で分割さ
れ、抵抗R3 を介してレーザーダイオード107に加
えられる。この場合もオートトランスT3 でのインピ
ーダンス変成比は、巻き線比の2乗に関係するので、2
つの巻き線比を等しくした場合は、増幅回路102と接
続したコンデンサ103側に対し、レーザーダイオード
107と接続する抵抗R3側の巻き線比は1/2となる
。従って、インピーダンスは1/4の値となるので、レ
ーザーダイオード107と直列に接続する抵抗R3 は
小さい値となり、従来の図6の回路構成より高周波信号
の損失の低減が図られる。
【0019】図4は、トランス回路106の構成を3巻
き線型のオートトランスT4 とした場合の第4の実施
例を示す。レーザーダイオード107の直流バイアスは
、外部電源より端子104を介して巻き線の一端、すな
わち、直列接続した3つの巻き線W1 ,巻き線W2
,巻き線W3 の内の1つの巻き線W3 の一端に加え
られ、直列接続した巻き線W2 ,巻き線W3 の接続
点から抵抗R4 を介してレーザーダイオード107に
供給される。また、高周波信号は、オートトランスT4
の3つの巻き線の比で分割され、レーザーダイオード
107に抵抗R4 を介して加えられる。この場合もオ
ートトランスT3 でのインピーダンス変換比は巻き線
比の2乗に関係するので、例えば3つの巻き線比をそれ
ぞれ等しくした場合、インピーダンスの変成比は1/3
2 、すなわち1/9となり、抵抗R4 は更に小さい
値となるので、従来の図6の回路構成より高周波信号の
損失の低減が図られる。
き線型のオートトランスT4 とした場合の第4の実施
例を示す。レーザーダイオード107の直流バイアスは
、外部電源より端子104を介して巻き線の一端、すな
わち、直列接続した3つの巻き線W1 ,巻き線W2
,巻き線W3 の内の1つの巻き線W3 の一端に加え
られ、直列接続した巻き線W2 ,巻き線W3 の接続
点から抵抗R4 を介してレーザーダイオード107に
供給される。また、高周波信号は、オートトランスT4
の3つの巻き線の比で分割され、レーザーダイオード
107に抵抗R4 を介して加えられる。この場合もオ
ートトランスT3 でのインピーダンス変換比は巻き線
比の2乗に関係するので、例えば3つの巻き線比をそれ
ぞれ等しくした場合、インピーダンスの変成比は1/3
2 、すなわち1/9となり、抵抗R4 は更に小さい
値となるので、従来の図6の回路構成より高周波信号の
損失の低減が図られる。
【0020】図5は、トランス回路106の構成を直並
列接続の巻き線で構成したシリパラ(シリアル/パラレ
ル)トランスとした場合の第5の実施例を示す。トラン
スT5 ,トランスT6 ,トランスT7 はそれぞれ
2つの巻き線で成り、コンデンサ103側はそれぞれの
巻き線が直列に接続され、抵抗R5 側は並列に接続さ
れて構成される。いま、トランスT5 ,トランスT6
,トランスT7 の全ての巻き線数を同じとした場合
、インピーダンスの変成比は1/9となるので、抵抗R
5 の抵抗値を小さくできる。従って、前記図1〜図4
で示した構成例と同様に従来の図6の回路構成より高周
波信号の損失の低減が図られる。
列接続の巻き線で構成したシリパラ(シリアル/パラレ
ル)トランスとした場合の第5の実施例を示す。トラン
スT5 ,トランスT6 ,トランスT7 はそれぞれ
2つの巻き線で成り、コンデンサ103側はそれぞれの
巻き線が直列に接続され、抵抗R5 側は並列に接続さ
れて構成される。いま、トランスT5 ,トランスT6
,トランスT7 の全ての巻き線数を同じとした場合
、インピーダンスの変成比は1/9となるので、抵抗R
5 の抵抗値を小さくできる。従って、前記図1〜図4
で示した構成例と同様に従来の図6の回路構成より高周
波信号の損失の低減が図られる。
【0021】
【発明の効果】以上、詳記したように本発明によれば、
駆動用の増幅回路とレーザーダイオードとの間にインピ
ーダンスを変成するトランスを接続することで、トラン
スの変成比が巻き線比の2乗に関係することを利用でき
、従来のようにレーザーダイオードに直列接続した抵抗
のみでインピーダンスの整合を行う場合と比較して抵抗
での損失を少なくできる。従って、増幅回路の出力レベ
ルを小さくできると共に、増幅回路に使用するトランジ
スタ等の半導体素子の価格を低減できる。更に増幅回路
の出力レベルが小さく、高周波信号の歪みを少なくでき
るので、光変調するテレビ信号の伝送チャンネル数を増
加することが可能となる。
駆動用の増幅回路とレーザーダイオードとの間にインピ
ーダンスを変成するトランスを接続することで、トラン
スの変成比が巻き線比の2乗に関係することを利用でき
、従来のようにレーザーダイオードに直列接続した抵抗
のみでインピーダンスの整合を行う場合と比較して抵抗
での損失を少なくできる。従って、増幅回路の出力レベ
ルを小さくできると共に、増幅回路に使用するトランジ
スタ等の半導体素子の価格を低減できる。更に増幅回路
の出力レベルが小さく、高周波信号の歪みを少なくでき
るので、光変調するテレビ信号の伝送チャンネル数を増
加することが可能となる。
【図1】本発明に係るレーザーダイオード駆動回路の第
1実施例を示す図。
1実施例を示す図。
【図2】本発明の第2実施例における整合回路を示す図
。
。
【図3】本発明の第3実施例における整合回路を示す図
。
。
【図4】本発明の第4実施例における整合回路を示す図
。
。
【図5】本発明の第5実施例における整合回路を示す図
。
。
【図6】従来のレーザーダイオード駆動回路を示す図。
101…入力端子、102…増幅回路、103…コンデ
ンサ、104…バイアス入力端子、105…バイパスコ
ンデンサ、106…整合回路、107…レーザーダイオ
ード。
ンサ、104…バイアス入力端子、105…バイパスコ
ンデンサ、106…整合回路、107…レーザーダイオ
ード。
Claims (6)
- 【請求項1】 高周波の電気信号をレーザーダイオー
ドで輝度変調し光信号に変換するレーザーダイオード駆
動回路において、高周波信号を増幅する増幅回路の出力
とレーザーダイオードとの間にインピーダンス整合用ト
ランスを介して接続したことを特徴とするレーザーダイ
オード駆動回路。 - 【請求項2】 請求項1において、インピーダンス整
合用トランスは、1次巻き線に増幅回路の出力を接続し
、2次巻き線の一端をバイアス電源に接続し、2次巻き
線の他端をレーザーダイオードに接続する構成としたこ
とを特徴とするレーザーダイオード駆動回路。 - 【請求項3】 請求項1において、インピーダンス整
合用トランスは、巻き線の途中に中間タップを設けたオ
ートトランスを使用し、巻き初めに増幅回路の出力を接
続し、上記中間タップをレーザーダイオードに接続し、
巻き終わりにバイアス電源を接続する構成としたことを
特徴とするレーザーダイオード駆動回路。 - 【請求項4】 請求項1において、インピーダンス整
合用トランスは、複数本の巻き線を直列に接続したオー
トトランスを使用し、巻き初めに増幅回路の出力を接続
し、巻き線の接続点をレーザーダイオードに接続し、巻
き終わりにバイアス電源を接続する構成としたことを特
徴とするレーザーダイオード駆動回路。 - 【請求項5】 請求項1において、インピーダンス整
合用トランスは、2本の巻き線を持つトランスを複数設
け、巻き線の接続を増幅回路の出力側を直列接続し、レ
ーザーダイオードを接続する側を並列接続し、直列接続
した一端に増幅回路の出力を、他端にバイアス電源を接
続する構成としたことを特徴とするレーザーダイオード
駆動回路。 - 【請求項6】 請求項2において、インピーダンス整
合用トランスとレーザーダイオードとの接続は、不整合
分補正用の抵抗を介して接続する構成としたことを特徴
とするレーザーダイオード駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3042016A JPH04279075A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | レーザーダイオード駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3042016A JPH04279075A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | レーザーダイオード駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04279075A true JPH04279075A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=12624378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3042016A Pending JPH04279075A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | レーザーダイオード駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04279075A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216839A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光モジュール |
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