JPH0638532B2 - レーザダイオード駆動回路 - Google Patents

レーザダイオード駆動回路

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JPH0638532B2
JPH0638532B2 JP28634288A JP28634288A JPH0638532B2 JP H0638532 B2 JPH0638532 B2 JP H0638532B2 JP 28634288 A JP28634288 A JP 28634288A JP 28634288 A JP28634288 A JP 28634288A JP H0638532 B2 JPH0638532 B2 JP H0638532B2
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JP
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laser diode
pulse
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泰宣 井鍋
忠勝 木村
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06209Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
    • H01S5/06216Pulse modulation or generation

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  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、レーザダイオードを、光パルスが出射される
ように、パルス信号に基ずきパルス駆動させるレーザダ
イオード駆動回路に関する。
【従来の技術】
従来、第4図を伴って次に述べるレーザダイオード駆動
回路が提案されている。 すなわち、レーザダイオード1の一端(アノード)が、
一端(負極性端)を接地に接続している直流電源2の他
端(正極性端)に接続され、他端(カソード)が制御端
を有する直流バイアス電流供給回路3を通じて接地に接
続されていることによって、直流バイアス電流供給回路
3が、直流電源2からの電流を、レーザダイオード1
に、直流バイアス電流Iとして供給するように構成さ
れている。 また、レーザダイオード1の他端(カソード)が、パル
ス信号源4からのパルス信号PSによってオン・オフ制
御されるスイッチ回路5とパルス電流供給回路6とを通
じて接地に接続されていることによって、パルス電流供
給回路6が、直流電源2からの電流を、、レーザダイオ
ード1に、スイッチ回路5を通じて、パルス電流I
して供給するように構成されている。 さらに、レーザダイオード1から出射される光パルスL
Pを受光するフォトダイオードのような光電変換素子7
の一端が、上述した直流電源2の他端(正極性端)に接
続され、他端が光パルス電力検出回路8を通じて接地に
接続され、一方、光パルス電力検出回路8から出力端が
導出され、その出力端が上述した直流バイアス電流供給
回路3の制御端に接続されていることによって、光電変
換素子7と光パルス電力検出回路8とで制御信号発生回
路9が構成され、そして、その制御信号発生回路9が、
上述した直流バイアス電流供給回路3からレーザダイオ
ード1に供給される上述した直流バイアス電流Iが、
レーザダイオード1から出射される光パルスLPの電力
を一定値になさしめる値で得られるように、直流バイア
ス電流供給回路2を制御させる制御信号Dを発生させる
ように構成されている。 以上が、従来提案されているレーザダイオード駆動回路
の構成である。 このような構成を有するレーザダイオード駆動回路によ
れば、レーザダイオード1に、直流バイアス電流供給回
路3によって、直流電源2からの電流が、直流バイアス
電流Iとして供給されるとともに、パルス電流供給回
路6によって、スイッチ回路5を介して、直流電源2か
らの電源が、パルス電流Iとして、直流バイアス電流
に重畳して供給されるので、レーザダイオード1か
ら、光パルスLPが出射して得られる。 この場合、レーザダイオード1から出射される光パルス
LPが、制御信号発生回路9を構成している受光素子7
に入射するので、光パルスLPの電力に応じた電流が、
直流電源2から、受光素子7を通じて、制御信号発生回
路9を構成している光パルス電力検出回路8に流れ、そ
れが、光パルス電力検出回路8で検出され、その検出出
力にもとずく制御信号Dが、制御信号発生回路9から、
直流バイアス電流供給回路3の制御端に供給される。 このため、一般に、レーザダイオード1が、それに供給
される電流を一般にIとし、また、レーザダイオード1
から出射される光の電力を一般にPとし、さらに、レー
ザダイオード1に対する絶対温度を一般に低い温度T
と高い温度Tとするとき、第5図に示すような、温度
及びTをパラメータとした電流I対電力P特性を
有するので、レーザダイオード1に、パルス電流供給回
路6によって、スイッチ回路5を介して供給されるレー
ザダイオード1に対する温度Tが低い温度T及び高い
温度Tのときのパルス電流I(それらをそれぞれI
P1及びIP2とする)が、第5図に示すように、ともに同
じ時点tで立上り、次の同じ時点tで立下り、次の
同じ時点tで立上り、次の同じ時点tで立下り……
…、且つ同じ振幅を有するというパルス電流であるとし
た場合、レーザダイオード1に対する温度Tが低い温度
及び高い温度Tのときの光パルスLP(それらを
それぞれLP及びLPとする)が、第5図に示すよ
うに、レーザダイオード1に対する温度Tが低い温度T
である場合でも、また高い温度Tである場合でも、
直流バイアス電流Iの値が、レーザダイオード1に対
する温度Tが高い温度Tである場合にレーザダイオー
ド1の閾値電流It2とほぼ等しい値IB2で得られると
き、レーザダイオード1に対する温度Tが低い温度T
である場合にレーザダイオード1の閾値電流It1より十
分低い値IB1で得られるので、一定電力値Pで出射し
て得られる。 従って、レーザダイオード1から出射される光パルスL
Pが、レーザダイオード1に対する温度Tが変化して
も、一定電力値Pで得られる、という特徴を有する。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第4図に示す従来のレーザダイオード駆
動回路の場合、レーザダイオード1に、パルス電流供給
回路6によって、スイッチ回路5を通じて供給されるレ
ーザダイオード1に対する温度Tが変化する場合でも、
パルス電流Iが、一定の振幅を有していることから、
レーザダイオード1に対する温度Tが高い温度Tであ
る場合に得られる光パルスLPが、パルス電流IP2
立上る時点t、t………で立上って得られるとき、
レーザダイオード1に対する温度Tが低い温度Tであ
る場合に得られる光パルスLPが、パルス電流IP1
立上る時点t、t………よりも遅れた時点t′
t′………で立上って得られる。 その理由は、レーザダイオード1の発光効率ηが、 η=η・exp(−T/T)………(1) (だだし、ηは定数、Tはレーザダイオードの絶対温
度、Tは100゜K〜500゜Kの値を有する特性温度)
で与えられ、従って、発光効率ηが、レーザダイオード
1に対する温度Tが高い場合大であるという温度依存性
を有しているにもかかわらず、レーザダイオード1に対
する温度Tが変化しても、直流バイアス電流Iの値
が、光パルスLPが一定電力値Pで出射するように制
御されるので、レーザダイオード1に対する温度Tが高
い温度Tである場合において、直流バイアス電流I
の値IB1が、このときの閾値電流It2と等しいとき、レ
ーザダイオード1に対する温度Tが低い温度Tである
場合において、直流バイアス電流Iの値IB2が、この
ときの閾値電流It1よりも低い値になり、レーザダイオ
ード1に発振遅延効果と緩和振動効果とが生ずるからで
ある。 よって、本発明は、上述した点のない、新規なレーザダ
イオード駆動回路を提案せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
本発明によるレーザダイオード駆動回路は、第4図で上
述した従来のレーザダイオード駆動回路の場合と同様
に、 (イ)レーザダイオードに、直流電源からの電流を直
流バイアス電流として供給させる直流バイアス電流供給
回路と、上記レーザダイオードに上記直流電源からの
電流を、スイッチ回路を通じて、パルス電流として供給
させるパルス電流供給回路と、上記レーザダイオード
から出射される光パルスの電力を検出し、その検出出力
にもとずき、上記直流バイアス電流供給回路から上記レ
ーザダイオードに供給させる上記直流バイアス電流が、
上記レーザダイオードから出射される光パルスの電力を
一定値になさしめる値で得られるように、上記直流バイ
アス電流供給回路を制御させる制御信号を発生する制御
信号発生回路とを有する。 しかしながら、本発明によるレーザダイオード駆動回路
は、このような構成を有するレーザダイオード駆動回路
において、 (ロ)上記パルス電流供給回路が、エミッタを定電流
源を通じて当該パルス電流供給回路の一端に接続し、コ
レクタを当該パルス電流供給回路の他端に接続し、ベー
スを第1のベース電圧を発生する第1のベース電圧発生
手段に接続している第1のトランジスタと、エミッタ
を上記定電流源を通じて当該パルス電流供給回路の一端
に接続し、コレクタを定電圧源に接続し、ベースを上記
第1のベース電圧との間の差電圧でみて正の温度依存性
を有する電圧を生ぜしめる第2のベース電圧を発生する
第2のベース電圧発生手段に接続している第2のトラン
ジスタとを有する。
【作用・効果】
本発明によるレーザダイオード駆動回路によれば、上述
した事項を除いて、第4図で上述した従来のレーザダイ
オード駆動回路と同様の構成を有するので、レーザダイ
オードに、直流バイアス電流供給回路によって、直流電
源からの電流が、直流バイアス電流として供給されると
ともに、パルス電流供給回路によって、スイッチ回路を
介して、直流電源からの電流が、パルス電流として、直
流バイアス電流に重畳して供給されるので、レーザダイ
オードから、光パルスが出射して得られる。 また、この場合、直流バイアス電流供給回路が第4図で
上述した従来のレーザダイオード駆動回路の場合と同様
に、制御信号発生回路からの制御信号によって、直流バ
イアス電流供給回路からレーザダイオードに供給される
直流バイアス電流が、レーザダイオードから出射される
光パルスの電力を一定値になさしめる値で得られるよう
に制御されるので、第4図で上述した従来のレーザダイ
オード駆動回路の場合と同様に、レーザダイオードから
出射される光パルスが、レーザダイオードに対する温度
が変化しても一定電力値で得られる。 しかしながら、本発明によるレーザダイオード駆動回路
によれば、パルス電流供給回路が上述した(ロ)の構成
を有するので、第1及び第2のトランジスタのベースに
与える第1及び第2のベース電圧の差の電圧に、レーザ
ダイオードに対する温度の変化に応じた値をとらせるこ
とができ、よって、第1のトランジスタを通じて流れる
電流、従ってレーザダイオードに流れるパルス電流に、
振幅値の温度依存性を有せしめることができる。 このため、レーザダイオードに対する温度が変化して
も、レーザダイオードから出射される光パルスのパルス
電流に対する立上り時点が変化しない。
【実施例】
次に、第1図に伴って、本発明によるレーザダイオード
駆動回路の実施例を述べよう。 第1図において、第4図との対応部分には同一符号を付
し、詳細説明を省略する。 第1図に示す本発明によるレーザダイオード駆動回路
は、パルス電流供給回路6が、次に述べる構成ヲ有する
ことを除いて、第4図で上述した従来のレーザダイオー
ド駆動回路と同様の構成を有する。 すなわち、パルス電流供給回路6が、エミッタを定電流
源11を通じて、パルス電流供給回路6の一端である接
地に接続し、コレクタをパルス電流供給回路6の他端で
あるスイッチ回路5側に接続し、ベースをベース電圧発
生回路12に接続しているnpn型のトランジスタ13
を有する。 また、エミッタを、上述した定電流源11を通じて、パ
ルス電流供給回路6の一端である接地に接続し、コレク
タを一端(負極性端)を接地に接続している定電圧源1
4の他端(正極性端)に接続し、ベースを他のベース電
圧発生回路12′に接続しているnpn型のトランジス
タ13′とを有する。 この場合、ベース電圧発生回路12は、定電圧源14の
両端に抵抗15とnpn型のトランジスタ16と他の抵
抗17との直列回路が接続され、また定電圧源14の両
端に、ベースをトランジスタ16及び抵抗15の接続中
点に接続しているレベルシフト用トランジスタ18とレ
ベルシフト用ダイオード19と定電流源20との直列回
路が接続されている構成を有する。 また、ベース電圧発生回路12′は、定電圧源14の両
端に抵抗15′とnpn型のトランジスタ16′と他の
抵抗17′との直列回路が接続され、また定電圧源14
の両端に、ベースをトランジスタ16′及び抵抗15′
の接続中点に接続しているレベルシフト用トランジスタ
18′とレベルシフト用ダイオード19′と定電流源2
0′との直列回路が接続されている構成を有する。 さらに、定電圧源14の両端に、定電流源21とベース
をコレクタに接続しているトランジスタ22と、同様に
ベースをコレクタに接続しているトランジスタ23との
直列回路が接続され、そして定電流源21とトランジス
タ22との接続中点が、ベース電圧発生回路12のトラ
ンジスタのベースに接続され、また、トランジスタ22
及び23の接続中点が、ベース電圧発生回路12′のト
ランジスタ16′のベースに接続されている。 以上が、本発明によるレーザダイオード駆動回路の実施
例の構成である。 このような構成によれば、ベース電圧発生回路12から
トランジスタ13のベースに与えられる電圧と、ベース
電圧発生回路12′からトランジスタ13′のベースに
与えられる電圧との差の電圧が、トランジスタ22及び
23、ベース電圧発生回路12及び12′において用い
ているトランジスタのベース・エミッタ間電圧、ダイオ
ード19及び19′の両端電圧などが負の温度係数を有
することから、ベース電圧発生回路12′におけるトラ
ンジスタ16′のエミッタ面積とトランジスタ23に比
し十分大にし、そして、トランジスタ16′に定電流源
21に流れる電流に近い値の電流を流すようにするとか
によって、正の温度依存性を有するものとして得ること
ができる。 このため、パルス電流供給回路6からスイッチ回路5を
通ってレーザダイオード1に供給されるパルス電流I
を、正の温度依存性を有するものとして得ることができ
る。 このため、パルス電流Iの値を、第2図及び第3図に
示すようにレーザダイオード1に対する温度に応じて変
化させることができる。 よって、第3図に示すように、レーザダイオード1に対
する温度が変化しても、レーザダイオードから、一定振
幅を有し且つパルス電流Iに対して立上り時点の変化
のない光パルスを出射させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるレーザダイオード駆動回路の実
施例を示す接続図である。 第2図A及びBは、その説明に供するレーザダイオード
に対する温度(℃)に対するレーザダイオードに供給す
るパルス電流の値Iの(mA)の関係を示す図である。 第3図は、第1図に示す本発明によるレーザダイオード
駆動回路の動作の説明に供する、レーザダイオードに対
する温度をパラメータとしたレーザダイオードに供給す
る電流Iに対するレーザダイオードから出射される光の
電力Pとの関係、レーザダイオードに供給するパルス電
流に対するレーザダイオードから出射される光パルスの
電力との関係を示す図である。 第4図は、従来のレーザダイオード駆動回路を示す系統
的接続図である。 第5図は、第4図に示すレーザダイオード駆動回路、の
第3図の場合と同様の図である。 1……レーザダイオード 2……直流電源 3……直流バイアス電流供給回路 4……パルス信号源 5……スイッチ回路 6……パルス電流供給回路 7……光電変換素子 8……光パルス電力検出回路 9……制御信号発生回路 11……定電流源 12、12′……ベース電圧発生回路 13、13′……トランジスタ 14……定電圧源 15、15′……抵抗 16、16′……トランジスタ 17、17′……抵抗 18、18′……レベルシフト用トランジスタ 19、19′……レベルシフト用ダイオード 20……定電流源 21……定電流源 22……トランジスタ 23……トランジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザダイオードに、直流電源からの電流
    を直流バイアス電流として供給させる直流バイアス電流
    供給回路と、 上記レーザダイオードに上記直流電源からの電流を、ス
    イッチ回路を通じて、パルス電流として供給させるパル
    ス電流供給回路と、 上記レーザダイオードから出射される光パルスの電力を
    検出し、その検出出力にもとずき、上記直流バイアス電
    流供給回路から上記レーザダイオードに供給させる上記
    直流バイアス電流が、上記レーザダイオードから出射さ
    れる光パルスの電力を一定値になさしめる値で得られる
    ように、上記直流バイアス電流供給回路を制御させる制
    御信号を発生する制御信号発生回路とを有するレーザダ
    イオード駆動回路において、 上記パルス電流供給回路が、エミッタを定電流源を通じ
    て当該パルス電流供給回路の一端に接続し、コレクタを
    当該パルス電流供給回路の他端に接続し、ベースを第1
    のベース電圧を発生する第1のベース電圧発生手段に接
    続している第1のトランジスタと、エミッタを上記定電
    流源を通じて当該パルス電流供給回路の一端に接続し、
    コレクタを定電圧源に接続し、ベースを上記第1のベー
    ス電圧との間の差電圧でみて正の温度依存性を有する電
    圧を生ぜしめる第2のベース電圧を発生する第2のベー
    ス電圧発生手段に接続している第2のトランジスタとを
    有することを特徴とするレーザダイオード駆動回路。
JP28634288A 1988-11-12 1988-11-12 レーザダイオード駆動回路 Expired - Lifetime JPH0638532B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06189655A (ja) * 1992-12-24 1994-07-12 Daiwa Seiko Inc 両軸受型リール

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06189655A (ja) * 1992-12-24 1994-07-12 Daiwa Seiko Inc 両軸受型リール

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