JPH0563273A - 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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- JPH0563273A JPH0563273A JP3221642A JP22164291A JPH0563273A JP H0563273 A JPH0563273 A JP H0563273A JP 3221642 A JP3221642 A JP 3221642A JP 22164291 A JP22164291 A JP 22164291A JP H0563273 A JPH0563273 A JP H0563273A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フォトダイオードに直列接続される抵抗をな
くし、しかも精度の高い直流増幅器を不要とする回路構
成を採用して；低い電流電圧で動作し集積回路化にも適
したレーザーダイオード駆動回路を提供する。 【構成】 レーザーダイオード（ＬＤ）の光信号の一部
を入力しその強度に応じた電流を出力するフォトダイオ
ード（ＰＤ）と、このフォトダイオードからの出力電流
を入力側に流すカレントミラー回路（９）と、カレント
ミラー回路の出力側に接続された抵抗器（１２）と、カ
レントミラー回路の出力側電流によってこの抵抗器の両
端に発生する電圧と所定の基準電圧とを比較しその差電
圧を増幅して出力する増幅回路（１０）と、この増幅回
路の出力によって駆動されレーザーダイオードにバイア
ス電流を供給するバイアス供給回路（１１）とを設け
た。
くし、しかも精度の高い直流増幅器を不要とする回路構
成を採用して；低い電流電圧で動作し集積回路化にも適
したレーザーダイオード駆動回路を提供する。 【構成】 レーザーダイオード（ＬＤ）の光信号の一部
を入力しその強度に応じた電流を出力するフォトダイオ
ード（ＰＤ）と、このフォトダイオードからの出力電流
を入力側に流すカレントミラー回路（９）と、カレント
ミラー回路の出力側に接続された抵抗器（１２）と、カ
レントミラー回路の出力側電流によってこの抵抗器の両
端に発生する電圧と所定の基準電圧とを比較しその差電
圧を増幅して出力する増幅回路（１０）と、この増幅回
路の出力によって駆動されレーザーダイオードにバイア
ス電流を供給するバイアス供給回路（１１）とを設け
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は通信装置や記録装置に使
用されるレーザーダイオードの駆動を制御するレーザー
ダイオード駆動回路に関する。
用されるレーザーダイオードの駆動を制御するレーザー
ダイオード駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の技術は末松安晴、伊賀健
一著「光ファイバ通信入門（改訂２版）」（オーム
社）、昭和５１年１１月３０日第１版発行、昭和６３年
１１月１０日第２版発行第７８頁に記載される回路が知
られている。
一著「光ファイバ通信入門（改訂２版）」（オーム
社）、昭和５１年１１月３０日第１版発行、昭和６３年
１１月１０日第２版発行第７８頁に記載される回路が知
られている。
【０００３】図２は上記した文献に記載されている従来
のレーザーダイオード駆動回路の一構成例を示した回路
図である。レーザーダイオードＬＤには信号電流ＩＳと
バイアス電流ＩＢとが流れるような構成となっている。
信号電流ＩＳはトランジスタ５から供給されバイアス電
流ＩＢはトランジスタ６から供給される。レーザーダイ
オードＬＤから出力される光出力ＰＯの一部は近接して
設けられたフォトダイオードＰＤに入力され、このフォ
トダイオードＰＤに直列接続された抵抗４との接続端か
ら取り出される。
のレーザーダイオード駆動回路の一構成例を示した回路
図である。レーザーダイオードＬＤには信号電流ＩＳと
バイアス電流ＩＢとが流れるような構成となっている。
信号電流ＩＳはトランジスタ５から供給されバイアス電
流ＩＢはトランジスタ６から供給される。レーザーダイ
オードＬＤから出力される光出力ＰＯの一部は近接して
設けられたフォトダイオードＰＤに入力され、このフォ
トダイオードＰＤに直列接続された抵抗４との接続端か
ら取り出される。
【０００４】フォトダイオードＰＤによって検出された
光出力ＰＯは抵抗４の電圧出力として取り出され、直流
増幅器３を介して比較器２の一端に入力される。一方入
力端子１から入力される信号入力は比較器２の他端に入
力され、その出力はバイアス電流ＩＢを供給するトラン
ジスタ６の制御端子に出力される。
光出力ＰＯは抵抗４の電圧出力として取り出され、直流
増幅器３を介して比較器２の一端に入力される。一方入
力端子１から入力される信号入力は比較器２の他端に入
力され、その出力はバイアス電流ＩＢを供給するトラン
ジスタ６の制御端子に出力される。
【０００５】一方、入力端子１から供給される信号入力
は信号電流ＩＳを供給するトランジスタ５の制御端子に
入力される。
は信号電流ＩＳを供給するトランジスタ５の制御端子に
入力される。
【０００６】このようなレーザーダイオード駆動回路は
レーザーダイオードＬＤから出力される光出力の強度を
信号入力端子１に入力される入力電気信号に比例して変
化させるために、レーザーダイオードＬＤに入力電気信
号に比例した信号電流ＩＳとレーザーダイオードＬＤが
発光するのに必要なバイアス電流ＩＢを流す機能を有し
ている。
レーザーダイオードＬＤから出力される光出力の強度を
信号入力端子１に入力される入力電気信号に比例して変
化させるために、レーザーダイオードＬＤに入力電気信
号に比例した信号電流ＩＳとレーザーダイオードＬＤが
発光するのに必要なバイアス電流ＩＢを流す機能を有し
ている。
【０００７】入力端子１に印加された入力電気信号はト
ランジスタ５のベース端子に印加され、トランジスタ５
のコレクター端子には入力電気信号に比例した信号電流
ＩＳが流れる。フォトダイオードＰＤにはレーザーダイ
オードＬＤの光出力ＰＯの一部が入力されるため、レー
ザーダイオードＬＤの出力光強度に比例した電流が流
れ、この電流はフォトダイオードＰＤに直列接続された
抵抗４に流れる。
ランジスタ５のベース端子に印加され、トランジスタ５
のコレクター端子には入力電気信号に比例した信号電流
ＩＳが流れる。フォトダイオードＰＤにはレーザーダイ
オードＬＤの光出力ＰＯの一部が入力されるため、レー
ザーダイオードＬＤの出力光強度に比例した電流が流
れ、この電流はフォトダイオードＰＤに直列接続された
抵抗４に流れる。
【０００８】従って抵抗４の両端には出力光強度に比例
した電圧が発生する。この電圧は直流増幅器３によって
増幅され、比較器２によって入力電気信号と比較され、
その差電圧は出力端子からトランジスタ６のベース端子
に入力される。これらによってその差電圧に比例するバ
イアス電流ＩＢがレーザーダイオードＬＤに供給され
る。従ってレーザーダイオードＬＤには信号電流ＩＳと
バイアス電流ＩＢとの和の電流が流れることになる。
した電圧が発生する。この電圧は直流増幅器３によって
増幅され、比較器２によって入力電気信号と比較され、
その差電圧は出力端子からトランジスタ６のベース端子
に入力される。これらによってその差電圧に比例するバ
イアス電流ＩＢがレーザーダイオードＬＤに供給され
る。従ってレーザーダイオードＬＤには信号電流ＩＳと
バイアス電流ＩＢとの和の電流が流れることになる。
【０００９】なお、比較器は信号入力端子１に印加され
る入力電気信号の直流分が一定でない場合にのみ必要で
あり、入力電気信号の直流分が一定である場合にはこの
比較器２は不要となる。この場合には直流増幅器３の出
力が直接トランジスタ６のベース端子に接続されること
になる。
る入力電気信号の直流分が一定でない場合にのみ必要で
あり、入力電気信号の直流分が一定である場合にはこの
比較器２は不要となる。この場合には直流増幅器３の出
力が直接トランジスタ６のベース端子に接続されること
になる。
【００１０】ここで温度変化等の原因でレーザーダイオ
ードＬＤの光出力強度が増大するとフォトダイオードＰ
Ｄの出力電流が増大し、この結果抵抗４の両端の電圧が
増大する。この電圧はその変化分が直流増幅器３により
増幅され比較器２で補正されてトランジスタ６のベース
端子の電位を低下させる。このためトランジスタ６のコ
レクタに流れるバイアス電流ＩＢが減少し、レーザーダ
イオードＬＤに流れるバイアス電流ＩＢが減少して光出
力強度を減少させる。
ードＬＤの光出力強度が増大するとフォトダイオードＰ
Ｄの出力電流が増大し、この結果抵抗４の両端の電圧が
増大する。この電圧はその変化分が直流増幅器３により
増幅され比較器２で補正されてトランジスタ６のベース
端子の電位を低下させる。このためトランジスタ６のコ
レクタに流れるバイアス電流ＩＢが減少し、レーザーダ
イオードＬＤに流れるバイアス電流ＩＢが減少して光出
力強度を減少させる。
【００１１】逆にレーザーダイオードＬＤの光出力が温
度変化などの原因で減少した場合には上述した場合とは
逆の過程を経て、レーザーダイオードＬＤに流れるバイ
アス電流ＩＢが増大して光出力強度を増大させる。この
ようにバイアス電流ＩＢの負帰還系が構成されているた
めレーザーダイオードＬＤから出力される出力光強度は
安定に制御される。
度変化などの原因で減少した場合には上述した場合とは
逆の過程を経て、レーザーダイオードＬＤに流れるバイ
アス電流ＩＢが増大して光出力強度を増大させる。この
ようにバイアス電流ＩＢの負帰還系が構成されているた
めレーザーダイオードＬＤから出力される出力光強度は
安定に制御される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述した従来の
レーザーダイオード駆動回路ではレーザーダイオードの
光出力を受光するフォトダイオードに直列に抵抗が接続
されているためフォトダイオードが動作するのに必要な
逆方向電圧を確保するために必要な電源電圧が大きくな
ってしまう。
レーザーダイオード駆動回路ではレーザーダイオードの
光出力を受光するフォトダイオードに直列に抵抗が接続
されているためフォトダイオードが動作するのに必要な
逆方向電圧を確保するために必要な電源電圧が大きくな
ってしまう。
【００１３】またレーザーダイオードの出力光強度は負
帰還系を増幅する直流増幅器の特性に依存するため、安
定動作を確保するためには精度の高い直流増幅器が必要
となる。従って個別部品で構成しようとする場合には高
価な部品が必要となる。
帰還系を増幅する直流増幅器の特性に依存するため、安
定動作を確保するためには精度の高い直流増幅器が必要
となる。従って個別部品で構成しようとする場合には高
価な部品が必要となる。
【００１４】また駆動回路全体を集積回路化しようとし
た場合集積回路上の素子に精度が要求されるため集積回
路化が困難であるという問題点を有していた。
た場合集積回路上の素子に精度が要求されるため集積回
路化が困難であるという問題点を有していた。
【００１５】本発明は上述した問題点を解消するために
なされたもので、フォトダイオードに直列接続される抵
抗をなくし、しかも精度の高い直流増幅器を不要とする
回路構成を採用して、低い電源電圧で動作し集積回路化
にも適し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。
なされたもので、フォトダイオードに直列接続される抵
抗をなくし、しかも精度の高い直流増幅器を不要とする
回路構成を採用して、低い電源電圧で動作し集積回路化
にも適し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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザーダイオ
ード駆動回路は、レーザーダイオードの光信号の一部を
入力しその強度に応じた電流を出力するフォトダイオー
ドと、このフォトダイオードからの出力電流を入力側に
流すカレントミラー回路と、カレントミラー回路の出力
側に接続された抵抗器と、カレントミラー回路の出力側
電流によってこの抵抗器の両端に発生する電圧と所定の
基準電圧とを比較しその差電圧を増幅して出力する増幅
回路と、この増幅回路の出力によって駆動されレーザー
ダイオードにバイアス電流を供給するバイアス供給回路
とを設けたものである。
ード駆動回路は、レーザーダイオードの光信号の一部を
入力しその強度に応じた電流を出力するフォトダイオー
ドと、このフォトダイオードからの出力電流を入力側に
流すカレントミラー回路と、カレントミラー回路の出力
側に接続された抵抗器と、カレントミラー回路の出力側
電流によってこの抵抗器の両端に発生する電圧と所定の
基準電圧とを比較しその差電圧を増幅して出力する増幅
回路と、この増幅回路の出力によって駆動されレーザー
ダイオードにバイアス電流を供給するバイアス供給回路
とを設けたものである。
【００１７】
【作用】本発明ではレーザーダイオードの光出力を検出
するためにフォトダイオードには抵抗器の代わりにカレ
ントミラー回路を接続している。このカレントミラー回
路の入力側はフォトダイオードに直列接続される。従っ
てフォトダイオードにはほぼ電源電圧がそのまま印加さ
れるため、低い電源電圧でもフォトダイオードに充分な
電圧を与えることができる。
するためにフォトダイオードには抵抗器の代わりにカレ
ントミラー回路を接続している。このカレントミラー回
路の入力側はフォトダイオードに直列接続される。従っ
てフォトダイオードにはほぼ電源電圧がそのまま印加さ
れるため、低い電源電圧でもフォトダイオードに充分な
電圧を与えることができる。
【００１８】またフォトダイオードで検出される光出力
信号の強度はカレントミラー回路の出力側から抵抗器を
介して取り出される。従って従来のように光出力の検出
を高精度の直流増幅器を用いて行なう必要がなくなる。
信号の強度はカレントミラー回路の出力側から抵抗器を
介して取り出される。従って従来のように光出力の検出
を高精度の直流増幅器を用いて行なう必要がなくなる。
【００１９】すなわち本発明の駆動回路では光出力がカ
レントミラー回路の出力から取り出され、これが基準電
圧と比較されてその差電圧によってバイアス電流供給回
路が駆動される。このため低い電源電圧でもフォトダイ
オードが充分に駆動され、しかも高精度の直流増幅器を
不要として上述した問題点を解消できるのである。
レントミラー回路の出力から取り出され、これが基準電
圧と比較されてその差電圧によってバイアス電流供給回
路が駆動される。このため低い電源電圧でもフォトダイ
オードが充分に駆動され、しかも高精度の直流増幅器を
不要として上述した問題点を解消できるのである。
【００２０】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すレーザーダイ
オード駆動回路の回路図を示したものである。
オード駆動回路の回路図を示したものである。
【００２１】レーザーダイオードＬＤの光出力の一部が
入力されるフォトダイオードＰＤの出力はカレントミラ
ー回路９の入力に接続される。カレントミラー回路９の
出力側は抵抗器１２を介して電源に接続される。
入力されるフォトダイオードＰＤの出力はカレントミラ
ー回路９の入力に接続される。カレントミラー回路９の
出力側は抵抗器１２を介して電源に接続される。
【００２２】カレントミラー回路９と抵抗器１２の接続
点は増幅器１０の非反転入力端子に接続される。増幅器
１０の反転入力端子には基準電圧回路８から所定の基準
電圧が供給される。増幅器１０の出力端子はバイアス電
流ＩＢを供給するトランジスタ１１のベース端子に接続
される。
点は増幅器１０の非反転入力端子に接続される。増幅器
１０の反転入力端子には基準電圧回路８から所定の基準
電圧が供給される。増幅器１０の出力端子はバイアス電
流ＩＢを供給するトランジスタ１１のベース端子に接続
される。
【００２３】トランジスタ１１のコレクタ端子はレーザ
ーダイオードＬＤに接続される。一方入力端子１に印加
される入力信号は変調回路７に入力され、変調回路７の
出力はレーザーダイオードＬＤに接続される。これによ
りレーザーダイオードＬＤにはトランジスタ１１を介し
てバイアス電流ＩＢが、変調回路７を介して信号電流Ｉ
Ｓが流れる。
ーダイオードＬＤに接続される。一方入力端子１に印加
される入力信号は変調回路７に入力され、変調回路７の
出力はレーザーダイオードＬＤに接続される。これによ
りレーザーダイオードＬＤにはトランジスタ１１を介し
てバイアス電流ＩＢが、変調回路７を介して信号電流Ｉ
Ｓが流れる。
【００２４】図３はレーザーダイオードＬＤの出力特性
を示した図で、入力電流に対する光出力の関係を示して
いる。入力信号に依存しない一定のバイアス電流ＩＢと
入力信号に比例した入力（変調）電流ＩＳとの合計の電
流を流すことにより、図に示すＰ１からＰ２の範囲の光
出力が入力信号に比例した光強度で得られる。
を示した図で、入力電流に対する光出力の関係を示して
いる。入力信号に依存しない一定のバイアス電流ＩＢと
入力信号に比例した入力（変調）電流ＩＳとの合計の電
流を流すことにより、図に示すＰ１からＰ２の範囲の光
出力が入力信号に比例した光強度で得られる。
【００２５】図３に示す特性はレーザーダイオードＬＤ
の温度や経年変化によって大きく変化するので、バイア
ス電流ＩＢを調節することが安定動作に必須である。こ
のため図１に示すレーザーダイオードＬＤの出力光ＰＯ
の強度をフォトダイオードＰＤで測定してバイアス電流
ＩＢを制御する必要がある。
の温度や経年変化によって大きく変化するので、バイア
ス電流ＩＢを調節することが安定動作に必須である。こ
のため図１に示すレーザーダイオードＬＤの出力光ＰＯ
の強度をフォトダイオードＰＤで測定してバイアス電流
ＩＢを制御する必要がある。
【００２６】図４は図１に示すカレントミラー回路９の
一例を示す回路図及びその記号を示したものである。入
力電流Ｉｉの流れる入力側トランジスタ９１と出力電流
Ｉｏの流れる出力側トランジスタ９２とが図に示すよう
にベース及びエミッタを共通接続されて構成される。
一例を示す回路図及びその記号を示したものである。入
力電流Ｉｉの流れる入力側トランジスタ９１と出力電流
Ｉｏの流れる出力側トランジスタ９２とが図に示すよう
にベース及びエミッタを共通接続されて構成される。
【００２７】入力側トランジスタ９１のベースとコレク
タとは共通接続され、それぞれのエミッタは基準端子Ｆ
に接続される。このような回路構成では入力側に入力さ
れる入力電流Ｉｉと等しい出力電流Ｉｏが出力側に流
れ、カレントミラー回路９の出力側に接続された抵抗器
１２からフォトダイオードＰＤの電流に比例した電圧を
取り出すことができる。
タとは共通接続され、それぞれのエミッタは基準端子Ｆ
に接続される。このような回路構成では入力側に入力さ
れる入力電流Ｉｉと等しい出力電流Ｉｏが出力側に流
れ、カレントミラー回路９の出力側に接続された抵抗器
１２からフォトダイオードＰＤの電流に比例した電圧を
取り出すことができる。
【００２８】増幅器１０は抵抗器１２の一方の端子の電
圧と基準電圧回路８の出力とを入力として両者の差に比
例した出力をトランジスタ１１のベースに供給する。
圧と基準電圧回路８の出力とを入力として両者の差に比
例した出力をトランジスタ１１のベースに供給する。
【００２９】図５は増幅器１０の一例を示す回路図であ
る。図１の回路で、フォトダイオードＰＤに入力される
光出力の強度が増大すると、カレントミラー回路９に入
力される電流が増大し、カレントミラー回路９の出力電
流が増大する。従って抵抗器１２に流れる電流が増大し
て抵抗器１２の両端の電圧は増大し、この結果抵抗器１
２の下側の電位が低下する。
る。図１の回路で、フォトダイオードＰＤに入力される
光出力の強度が増大すると、カレントミラー回路９に入
力される電流が増大し、カレントミラー回路９の出力電
流が増大する。従って抵抗器１２に流れる電流が増大し
て抵抗器１２の両端の電圧は増大し、この結果抵抗器１
２の下側の電位が低下する。
【００３０】増幅器１０は抵抗器１２の下側の電位と基
準電圧回路８の出力電位の差を増幅し出力電圧を発生さ
せる。このため増幅器１０の出力電圧は低下し、トラン
ジスタ１１のベース電圧が低下するためトランジスタ１
１のコレクタ電流が減少して、レーザーダイオードＬＤ
に供給されるバイアス電流ＩＢが減少する。
準電圧回路８の出力電位の差を増幅し出力電圧を発生さ
せる。このため増幅器１０の出力電圧は低下し、トラン
ジスタ１１のベース電圧が低下するためトランジスタ１
１のコレクタ電流が減少して、レーザーダイオードＬＤ
に供給されるバイアス電流ＩＢが減少する。
【００３１】このためレーザーダイオードＬＤの光出力
強度が減少する。同様にフォトダイオードＰＤに入力さ
れる光強度が減少するとレーザーダイオードＬＤの光出
力強度が増大する。レーザーダイオードＬＤの光出力の
一部はフォトダイオードＰＤに入力されるためレーザー
ダイオードＬＤの光出力強度について負帰還制御が行わ
れ、この結果光出力ＰＯは一定に保たれる。
強度が減少する。同様にフォトダイオードＰＤに入力さ
れる光強度が減少するとレーザーダイオードＬＤの光出
力強度が増大する。レーザーダイオードＬＤの光出力の
一部はフォトダイオードＰＤに入力されるためレーザー
ダイオードＬＤの光出力強度について負帰還制御が行わ
れ、この結果光出力ＰＯは一定に保たれる。
【００３２】増幅器１０の動作周波数帯域を変調回路７
の変調周波数帯域よりも低く制御することにより、変調
回路７による光出力の変化には上記した動作がおこら
ず、光出力の平均値に対して負帰還制御を行うようにす
ることができる。
の変調周波数帯域よりも低く制御することにより、変調
回路７による光出力の変化には上記した動作がおこら
ず、光出力の平均値に対して負帰還制御を行うようにす
ることができる。
【００３３】なおこのような周波数帯域の制限にあたっ
ては図５に示す増幅器１０において、出力側に接続され
るコンデンサＣの値を変化させることにより任意に増幅
器１０の周波数帯域を設定することができる。
ては図５に示す増幅器１０において、出力側に接続され
るコンデンサＣの値を変化させることにより任意に増幅
器１０の周波数帯域を設定することができる。
【００３４】光出力ＰＯを変調するための変調電流ＩＳ
は変調回路７によって与えられる。図６は変調回路７の
一例を示す回路図である。定電流源７３にエミッタが共
通接続されたトランジスタ７１，７２で構成され、入力
信号がトランジスタ７１のベースに、閾値電圧がトラン
ジスタ７２のベースに供給される。
は変調回路７によって与えられる。図６は変調回路７の
一例を示す回路図である。定電流源７３にエミッタが共
通接続されたトランジスタ７１，７２で構成され、入力
信号がトランジスタ７１のベースに、閾値電圧がトラン
ジスタ７２のベースに供給される。
【００３５】定電流源７３の他端子と閾値電圧が供給さ
れるトランジスタ７２のコレクタはそれぞれ負電源及び
正電源に接続され入力信号はトランジスタ７１のベース
に入力される。これによりトランジスタ７１のコレクタ
から変調出力が得られる。
れるトランジスタ７２のコレクタはそれぞれ負電源及び
正電源に接続され入力信号はトランジスタ７１のベース
に入力される。これによりトランジスタ７１のコレクタ
から変調出力が得られる。
【００３６】図１においてフォトダイオードＰＤの電流
をＩＰＤ、基準電圧回路８の出力をＶＳ、抵抗器１２の
抵抗値をＸ、増幅器１０の電圧利得をＡ、トランジスタ
１１の電圧電流変換係数（相互コンダクタンス）をＧ、
レーザーダイオードＬＤのバイアス電流をＩＢ、光出力
ＰＯとし、光出力ＰＯのうちフォトダイオードＰＤに入
力される光の割合をＫ、フォトダイオードＰＤの光強度
電流変換係数をＹとし、レーザーダイオードＬＤの電流
光強度変換係数をＺとして変調電流ＩＳがゼロの場合、 ＩＰＤ＝Ｋ×Ｙ×ＰＯ ＩＢ＝Ａ×Ｇ×（ＶＳ−Ｘ×ＩＰＤ） −−− （１） ＰＯ＝Ｚ×ＩＢ したがって以下の関係が成立する。
をＩＰＤ、基準電圧回路８の出力をＶＳ、抵抗器１２の
抵抗値をＸ、増幅器１０の電圧利得をＡ、トランジスタ
１１の電圧電流変換係数（相互コンダクタンス）をＧ、
レーザーダイオードＬＤのバイアス電流をＩＢ、光出力
ＰＯとし、光出力ＰＯのうちフォトダイオードＰＤに入
力される光の割合をＫ、フォトダイオードＰＤの光強度
電流変換係数をＹとし、レーザーダイオードＬＤの電流
光強度変換係数をＺとして変調電流ＩＳがゼロの場合、 ＩＰＤ＝Ｋ×Ｙ×ＰＯ ＩＢ＝Ａ×Ｇ×（ＶＳ−Ｘ×ＩＰＤ） −−− （１） ＰＯ＝Ｚ×ＩＢ したがって以下の関係が成立する。
【００３７】 ＰＯ＝Ｚ×Ａ×Ｇ×（ＶＳ−Ｘ×Ｋ×Ｙ×ＰＯ） −−− （２） したがって以下の関係が成立する。
【００３８】
【数１】
【００３９】Ｚ×Ａ×Ｇが十分大きい場合には１／（Ｚ
×Ａ×Ｇ）がゼロとみなせるため、 が成立する。
×Ａ×Ｇ）がゼロとみなせるため、 が成立する。
【００４０】この式から光出力強度は抵抗基準の抵抗値
ＸとレーザーダイオードＬＤの出力のうちフォトダイオ
ードＰＤに入力される光の割合ＫとフォトダイオードＰ
Ｄの光強度電流変換係数Ｙと、基準電圧ＶＳとで決まる
強度によって制御され、増幅器１０の電圧利得Ａ、トラ
ンジスタ１０の電圧電流変換係数（相互コンダクタン
ス）Ｇ、レーザーダイオードＬＤの電流光強度変換係数
Ｚなどが変化しても光強度が一定になることが分かる。
ＸとレーザーダイオードＬＤの出力のうちフォトダイオ
ードＰＤに入力される光の割合ＫとフォトダイオードＰ
Ｄの光強度電流変換係数Ｙと、基準電圧ＶＳとで決まる
強度によって制御され、増幅器１０の電圧利得Ａ、トラ
ンジスタ１０の電圧電流変換係数（相互コンダクタン
ス）Ｇ、レーザーダイオードＬＤの電流光強度変換係数
Ｚなどが変化しても光強度が一定になることが分かる。
【００４１】抵抗器１２の抵抗値Ｘと、レーザーダイオ
ードＬＤ出力のうちフォトダイオードＰＤに入力される
光の割合ＫとフォトダイオードＰＤの光強度電流変換係
数Ｙと、基準電圧ＶＳは比較的容易に安定な一定値に制
御できるため、この構成で容易に出力光ＰＯの強度を安
定に制御することができる。
ードＬＤ出力のうちフォトダイオードＰＤに入力される
光の割合ＫとフォトダイオードＰＤの光強度電流変換係
数Ｙと、基準電圧ＶＳは比較的容易に安定な一定値に制
御できるため、この構成で容易に出力光ＰＯの強度を安
定に制御することができる。
【００４２】図７は本発明の他の実施例を示す回路図
で、図１に示す基準電圧回路８、増幅器１０及び変調回
路７をモノリシック集積回路２０として構成したもので
ある。なおカレントミラー回路９の出力側に接続される
抵抗器１２はモノリシック集積回路２０の外部に配置さ
れる。
で、図１に示す基準電圧回路８、増幅器１０及び変調回
路７をモノリシック集積回路２０として構成したもので
ある。なおカレントミラー回路９の出力側に接続される
抵抗器１２はモノリシック集積回路２０の外部に配置さ
れる。
【００４３】この回路の動作は図１に示す実施例の場合
とほぼ同一であるが、既に数式で示したように光出力強
度は抵抗器１２の抵抗値、レーザーダイオードＬＤの出
力のうちフォトダイオードＰＤに入力される光の割合、
フォトダイオードＰＤの光強度電流変換係数、基準電圧
によって決定される。
とほぼ同一であるが、既に数式で示したように光出力強
度は抵抗器１２の抵抗値、レーザーダイオードＬＤの出
力のうちフォトダイオードＰＤに入力される光の割合、
フォトダイオードＰＤの光強度電流変換係数、基準電圧
によって決定される。
【００４４】図７の回路ではモノリシック集積回路上に
安定な基準電圧回路８を構成すれば、安定な光出力を得
ることができる。
安定な基準電圧回路８を構成すれば、安定な光出力を得
ることができる。
【００４５】なおモノリシック集積回路上の基準電圧回
路としては例えば公知のバンドギャップ回路などを用い
れば比較的容易に安定な基準電圧を得ることができるた
め、図７の回路によればモノリシック集積回路を用いつ
つ安定な光出力強度を得ることのできるレーザーダイオ
ード駆動回路を構成することができる。
路としては例えば公知のバンドギャップ回路などを用い
れば比較的容易に安定な基準電圧を得ることができるた
め、図７の回路によればモノリシック集積回路を用いつ
つ安定な光出力強度を得ることのできるレーザーダイオ
ード駆動回路を構成することができる。
【００４６】
【発明の効果】以上実施例に基づいて詳細に説明したよ
うに、本発明ではフォトダイオードの電流を入力とする
カレントミラー回路と、その出力を電圧に変換する抵抗
器と、その電圧と基準電圧との差を増幅する増幅器とを
設け、増幅器の出力に接続されたバイアス供給回路を用
いてレーザーダイオードのバイアス電流を供給するよう
にしたためフォトダイオードには直列に抵抗は接続され
ず、カレントミラー回路の入力に直列接続されるためフ
ォトダイオードにはほぼ電源電圧がそのまま印加され
る。
うに、本発明ではフォトダイオードの電流を入力とする
カレントミラー回路と、その出力を電圧に変換する抵抗
器と、その電圧と基準電圧との差を増幅する増幅器とを
設け、増幅器の出力に接続されたバイアス供給回路を用
いてレーザーダイオードのバイアス電流を供給するよう
にしたためフォトダイオードには直列に抵抗は接続され
ず、カレントミラー回路の入力に直列接続されるためフ
ォトダイオードにはほぼ電源電圧がそのまま印加され
る。
【００４７】従って低い電源電圧でもフォトダイオード
に十分な電圧を与えることができる。また光出力強度を
決定する電気回路構成要素は抵抗器１個と基準電圧のみ
であり高精度の直流増幅器を必要としないため装置を小
形かつ安価に構成することができる。
に十分な電圧を与えることができる。また光出力強度を
決定する電気回路構成要素は抵抗器１個と基準電圧のみ
であり高精度の直流増幅器を必要としないため装置を小
形かつ安価に構成することができる。
【００４８】またモノリシック集積回路として実施する
ことが容易であるため更に小形化・経済化を図ることが
できる。なおモノリシック集積回路として構成した場合
にはモノリシック集積回路の外に配置した抵抗器によっ
て光出力強度を設定できるため、レーザーダイオードの
製造上のばらつきなどの補正や調整が容易となる。
ことが容易であるため更に小形化・経済化を図ることが
できる。なおモノリシック集積回路として構成した場合
にはモノリシック集積回路の外に配置した抵抗器によっ
て光出力強度を設定できるため、レーザーダイオードの
製造上のばらつきなどの補正や調整が容易となる。
【００４９】更に本発明の回路は通信装置に用いられる
レーザーダイオードの駆動回路のみならず、コンパクト
ディスクなどの記憶装置用のレーザーダイオードの駆動
回路にも適用できる。
レーザーダイオードの駆動回路のみならず、コンパクト
ディスクなどの記憶装置用のレーザーダイオードの駆動
回路にも適用できる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】従来のレーザーダイオード駆動回路の一例を示
す回路図。
す回路図。
【図３】レーザーダイオードの入出力特性を示す特性
図。
図。
【図４】図１に示すカレントミラー回路の一例を示す回
路図及びその記号を示す図。
路図及びその記号を示す図。
【図５】増幅器の一例を示す回路図。
【図６】本発明に用いられる変調回路の一例を示す回路
図。
図。
【図７】本発明の他の実施例を示す回路図。
ＬＤ レーザーダイオード ＰＤ フォトダイオード ７ 変調回路 ８ 基準電圧回路 ９ カレントミラー回路 １０ 増幅器 １１ トランジスタ １２ 抵抗器
Claims (3)
- 【請求項１】 入力信号に応答してレーザーダイオード
から出力される光信号の強度を変化させるレーザーダイ
オード駆動回路において、 前記レーザーダイオードの光信号の一部を入力し、その
強度に応じた電流を出力するフォトダイオードと、 前記フォトダイオードからの出力電流を入力側に流すカ
レントミラー回路と、 前記カレントミラー回路の出力側に接続された抵抗器
と、 前記カレントミラー回路の出力側電流によって前記抵抗
器の両端に発生する電圧と所定の基準電圧とを比較し、
その差電圧を増巾して出力する増幅回路と、 前記増幅回路の出力によって駆動され前記レーザーダイ
オードにバイアス電流を供給するバイアス供給回路とを
設けた事を特徴とするレーザーダイオード駆動回路。 - 【請求項２】 前記カレントミラー回路、前記増幅回路
及び前記バイアス供給回路をモノリシック集積回路化し
た事を特徴とする請求項１記載のレーザーダイオード駆
動回路。 - 【請求項３】 前記増幅回路の動作周波数帯域を前記入
力信号が供給される変調回路の動作周波数帯域よりも低
く設定した事を特徴とする請求項１記載のレーザーダイ
オード駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3221642A JPH0563273A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | レーザーダイオード駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3221642A JPH0563273A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | レーザーダイオード駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0563273A true JPH0563273A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16769980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3221642A Pending JPH0563273A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | レーザーダイオード駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0563273A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6496525B1 (en) | 1998-09-21 | 2002-12-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laser driver and optical transceiver |
| JP2005064001A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 光量制御装置及びこれを用いた画像形成装置 |
| JP2007096488A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光送信器 |
| CN113056658A (zh) * | 2018-08-29 | 2021-06-29 | ams国际有限公司 | 温度传感器装置、光传感器装置、包括所述装置的移动计算设备以及使用所述装置的方法 |
| CN115575367A (zh) * | 2022-10-08 | 2023-01-06 | 华东师范大学 | 一种辅助于生物医疗的多通道生物荧光的采集与处理方法 |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP3221642A patent/JPH0563273A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6496525B1 (en) | 1998-09-21 | 2002-12-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laser driver and optical transceiver |
| JP2005064001A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 光量制御装置及びこれを用いた画像形成装置 |
| JP2007096488A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光送信器 |
| CN113056658A (zh) * | 2018-08-29 | 2021-06-29 | ams国际有限公司 | 温度传感器装置、光传感器装置、包括所述装置的移动计算设备以及使用所述装置的方法 |
| US12039902B2 (en) | 2018-08-29 | 2024-07-16 | Ams International Ag | Temperature sensor arrangement, light sensor arrangement, mobile computing device including the same and methods using the same |
| CN115575367A (zh) * | 2022-10-08 | 2023-01-06 | 华东师范大学 | 一种辅助于生物医疗的多通道生物荧光的采集与处理方法 |
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