JPH0983051A - レーザダイオード劣化検出回路 - Google Patents
レーザダイオード劣化検出回路Info
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- JPH0983051A JPH0983051A JP23991295A JP23991295A JPH0983051A JP H0983051 A JPH0983051 A JP H0983051A JP 23991295 A JP23991295 A JP 23991295A JP 23991295 A JP23991295 A JP 23991295A JP H0983051 A JPH0983051 A JP H0983051A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 LD出力一定制御でない場合でもLD劣化の
検出ができるレーザダイオード劣化検出回路を提供す
る。 【解決手段】 LD電流検出回路13によりLD電流I
LD相当の電圧値を検出し、PD電流検出回路14により
PD電流IPD相当の電圧値を検出する。ここで、初期状
態において、LD電流検出値に対してPD電流検出値の
増加率が等しくなるように設定する。この状態で、差動
増幅器15でLD電流ILDと相対的な差をとれば、PD
出力は閾値電流Ithの相対値となってLD電流ILDが増
減しても変わらない。この設定のもとで、LDが劣化し
た場合は、閾値電流Ithが増加するので、差動増幅器1
5の出力が増加する。そこで、コンパレータ16により
差動増幅器15の出力が基準値を越えたことを検出する
ことで、LDの劣化と判定し、アラームを発出するよう
にした。
検出ができるレーザダイオード劣化検出回路を提供す
る。 【解決手段】 LD電流検出回路13によりLD電流I
LD相当の電圧値を検出し、PD電流検出回路14により
PD電流IPD相当の電圧値を検出する。ここで、初期状
態において、LD電流検出値に対してPD電流検出値の
増加率が等しくなるように設定する。この状態で、差動
増幅器15でLD電流ILDと相対的な差をとれば、PD
出力は閾値電流Ithの相対値となってLD電流ILDが増
減しても変わらない。この設定のもとで、LDが劣化し
た場合は、閾値電流Ithが増加するので、差動増幅器1
5の出力が増加する。そこで、コンパレータ16により
差動増幅器15の出力が基準値を越えたことを検出する
ことで、LDの劣化と判定し、アラームを発出するよう
にした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
の経時劣化を検出するレーザダイオード劣化検出回路に
関する。
の経時劣化を検出するレーザダイオード劣化検出回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、レーザダイオード(以
下、LDと記す)は、光通信用の光源として多く用いら
れているが、他の部品と比較して寿命が短いため、経時
劣化を検出してアラームを出し、故障前に交換する方法
をとることが一般的に行われている。
下、LDと記す)は、光通信用の光源として多く用いら
れているが、他の部品と比較して寿命が短いため、経時
劣化を検出してアラームを出し、故障前に交換する方法
をとることが一般的に行われている。
【0003】LDは、通常、その出力をモニタするPD
と一緒にパッケージ化したモジュールの形態で使用さ
れ、出力を一定に制御して使用されるが、このときLD
の経時劣化の検出方法としては、LDを駆動する電流を
検出し、その電流が初期設定値よりも一定量増加したと
きに劣化と判定する劣化検出方法がとられてきた。
と一緒にパッケージ化したモジュールの形態で使用さ
れ、出力を一定に制御して使用されるが、このときLD
の経時劣化の検出方法としては、LDを駆動する電流を
検出し、その電流が初期設定値よりも一定量増加したと
きに劣化と判定する劣化検出方法がとられてきた。
【0004】ところで、昨今、エルビウム添加ファイバ
増幅器(EDFA)のように、信号光より短い波長の光
源で励起することによって信号光を増幅する光アンプが
実用化されてきている。図6にその光アンプの一例を示
す。
増幅器(EDFA)のように、信号光より短い波長の光
源で励起することによって信号光を増幅する光アンプが
実用化されてきている。図6にその光アンプの一例を示
す。
【0005】図6において、光入力端子21に入力され
た信号光は増幅用光ファイバ22でLD励起光源23か
ら信号光より短い波長の励起光によって増幅されて光出
力端子24に導かれる。増幅用光ファイバ22の出力光
は光分岐カプラ25によって一部分岐され、出力光検出
PD26によって光電変換される。このPD26の出力
は出力モニタ信号として出力検出回路27に供給され
る。
た信号光は増幅用光ファイバ22でLD励起光源23か
ら信号光より短い波長の励起光によって増幅されて光出
力端子24に導かれる。増幅用光ファイバ22の出力光
は光分岐カプラ25によって一部分岐され、出力光検出
PD26によって光電変換される。このPD26の出力
は出力モニタ信号として出力検出回路27に供給され
る。
【0006】この出力検出回路27はPD26からの出
力モニタ信号のモニタレベルから出力レベルを監視し、
そのレベル変動に応じてLD駆動回路28を制御する。
このLD駆動回路28は、LD励起光源23のLD電流
を増減することで、LD出力を増減する。
力モニタ信号のモニタレベルから出力レベルを監視し、
そのレベル変動に応じてLD駆動回路28を制御する。
このLD駆動回路28は、LD励起光源23のLD電流
を増減することで、LD出力を増減する。
【0007】このようなEDFAの励起光源としてもL
Dモジュールが使用されているが、この場合のLDの駆
動方法としては、LD出力を一定にするのではなく、光
アンプの信号光出力を所定レベルにするようにLD出力
を制御する方法をとる。
Dモジュールが使用されているが、この場合のLDの駆
動方法としては、LD出力を一定にするのではなく、光
アンプの信号光出力を所定レベルにするようにLD出力
を制御する方法をとる。
【0008】例えば、光アンプへの信号光入力が減少す
るときは励起LD電流を増やし、光アンプの利得を増大
させて信号光出力を一定に保つよう動作する。したがっ
て、励起LD電流の増加は、必ずしも励起LDの劣化に
よるものではなく、他の要因、例えば光アンプ入力の減
少、光アンプの損失の増大によっても引き起こされる。
よって、LD電流の増加を検出しても、それをもってL
D劣化と判定することはできない。
るときは励起LD電流を増やし、光アンプの利得を増大
させて信号光出力を一定に保つよう動作する。したがっ
て、励起LD電流の増加は、必ずしも励起LDの劣化に
よるものではなく、他の要因、例えば光アンプ入力の減
少、光アンプの損失の増大によっても引き起こされる。
よって、LD電流の増加を検出しても、それをもってL
D劣化と判定することはできない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、LDの劣
化検出にLD電流の増加を用いる従来のLD劣化検出回
路では、LD電流の制御をLD出力一定としない、光ア
ンプの励起LD駆動回路などの場合に、LDの劣化の判
定ができないという問題があった。本発明の課題は、上
記の問題を解決し、LD出力一定制御でない場合でもL
D劣化の検出ができるレーザダイオード劣化検出回路を
提供することにある。
化検出にLD電流の増加を用いる従来のLD劣化検出回
路では、LD電流の制御をLD出力一定としない、光ア
ンプの励起LD駆動回路などの場合に、LDの劣化の判
定ができないという問題があった。本発明の課題は、上
記の問題を解決し、LD出力一定制御でない場合でもL
D劣化の検出ができるレーザダイオード劣化検出回路を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明に係るLD劣化検出回路は、レーザダイオードの駆動
電流を検出するLD電流検出回路と、前記レーザダイオ
ードの光出力をモニタするフォトダイオードのモニタ電
流を定数倍して検出するPD電流検出回路と、前記LD
電流検出回路の出力電圧と前記PD電流検出回路の出力
電圧との差電圧を検出する差動増幅器と、この差動増幅
器で得られる両者の差電圧が基準値を越えたときにアラ
ームを発出するコンパレータと具備して構成される。
明に係るLD劣化検出回路は、レーザダイオードの駆動
電流を検出するLD電流検出回路と、前記レーザダイオ
ードの光出力をモニタするフォトダイオードのモニタ電
流を定数倍して検出するPD電流検出回路と、前記LD
電流検出回路の出力電圧と前記PD電流検出回路の出力
電圧との差電圧を検出する差動増幅器と、この差動増幅
器で得られる両者の差電圧が基準値を越えたときにアラ
ームを発出するコンパレータと具備して構成される。
【0011】すなわち、この構成によるLD劣化検出回
路では、LDに流れている電流と、LDモジュール内で
LD出力をモニタしているPD出力をそれぞれ検出し、
LD電流に対応する電圧とPD出力×定数倍の電圧との
差を求め、その差が一定の基準値を越えたときにアラー
ムを発出するようにしている。
路では、LDに流れている電流と、LDモジュール内で
LD出力をモニタしているPD出力をそれぞれ検出し、
LD電流に対応する電圧とPD出力×定数倍の電圧との
差を求め、その差が一定の基準値を越えたときにアラー
ムを発出するようにしている。
【0012】この場合、LDに流れている電流とLD出
力をモニタしているモニタPD出力をそれぞれ検出して
いるが、LD電流とLD出力の間には、LD電流が閾値
を越えると、LD出力はLD電流に概そ比例して増加す
るという特性がある。モニタPD出力はLD出力に比例
するので、(LD電流値)−(モニタPD出力)×定数
は、定数の値を適当に選ぶことによって、LD電流が変
化しても一定となる。ここで、LDには、劣化すると閾
値電流が増加して効率が下がるという特性がある。この
ため、同一のLD電流に対するモニタPD出力はLD劣
化に伴って小さくなり、(LD電流相当の電圧値)−
(モニタPD出力電圧)×定数の値は増加する。よっ
て、その値を基準値と比較し、基準値を越えた場合にア
ラームを発生することができるようになる。
力をモニタしているモニタPD出力をそれぞれ検出して
いるが、LD電流とLD出力の間には、LD電流が閾値
を越えると、LD出力はLD電流に概そ比例して増加す
るという特性がある。モニタPD出力はLD出力に比例
するので、(LD電流値)−(モニタPD出力)×定数
は、定数の値を適当に選ぶことによって、LD電流が変
化しても一定となる。ここで、LDには、劣化すると閾
値電流が増加して効率が下がるという特性がある。この
ため、同一のLD電流に対するモニタPD出力はLD劣
化に伴って小さくなり、(LD電流相当の電圧値)−
(モニタPD出力電圧)×定数の値は増加する。よっ
て、その値を基準値と比較し、基準値を越えた場合にア
ラームを発生することができるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は本発明に係るLD劣
化検出回路の構成を示すもので、11はレーザダイオー
ドLD及びモニタフォトダイオードPDをパッケージン
グしたLDモジュールである。レーザダイオードLDの
駆動電流はトランジスタTrによるLD駆動回路12に
よって制御される。この駆動電流はLD電流検出回路1
3の抵抗R1によって電圧に変換され、オペアンプOP
1及び抵抗R2〜R5による増幅回路によって平均化さ
れ増幅出力される。
施の形態を詳細に説明する。図1は本発明に係るLD劣
化検出回路の構成を示すもので、11はレーザダイオー
ドLD及びモニタフォトダイオードPDをパッケージン
グしたLDモジュールである。レーザダイオードLDの
駆動電流はトランジスタTrによるLD駆動回路12に
よって制御される。この駆動電流はLD電流検出回路1
3の抵抗R1によって電圧に変換され、オペアンプOP
1及び抵抗R2〜R5による増幅回路によって平均化さ
れ増幅出力される。
【0014】一方、LDから発せられた光はPDによっ
てモニタ電流に変換される。このモニタ電流はPD電流
検出回路14に供給される。このPD電流検出回路14
は、オペアンプOP2を用いてモニタPDに流れる電流
を電圧に変換するトランスインピーダンス・アンプで、
その増幅率は可変抵抗VRの値によって決まる。
てモニタ電流に変換される。このモニタ電流はPD電流
検出回路14に供給される。このPD電流検出回路14
は、オペアンプOP2を用いてモニタPDに流れる電流
を電圧に変換するトランスインピーダンス・アンプで、
その増幅率は可変抵抗VRの値によって決まる。
【0015】上記LD電流検出回路13の検出出力及び
PD電流検出回路14の検出出力は共に差動増幅器15
に供給される。この差動増幅器15は、オペアンプOP
3及び抵抗R6〜R9によって構成され、両入力の差電
圧を検出出力する。この差電圧はコンパレータ16に供
給される。このコンパレータ16はオペアンプOP4に
よって構成され、差動増幅器15からの差電圧を基準値
Vref と比較し、差電圧が基準値Vref を越えるとき、
アラーム信号ALMを発生する。このアラーム信号AL
Mは出力端子17から出力される。
PD電流検出回路14の検出出力は共に差動増幅器15
に供給される。この差動増幅器15は、オペアンプOP
3及び抵抗R6〜R9によって構成され、両入力の差電
圧を検出出力する。この差電圧はコンパレータ16に供
給される。このコンパレータ16はオペアンプOP4に
よって構成され、差動増幅器15からの差電圧を基準値
Vref と比較し、差電圧が基準値Vref を越えるとき、
アラーム信号ALMを発生する。このアラーム信号AL
Mは出力端子17から出力される。
【0016】すなわち、本実施形態によるLD劣化検出
回路は、LDに流れている電流と、LDモジュール11
内でLD出力をモニタしているPD出力をそれぞれ検出
し、LD電流とPD出力×定数倍の差を出力させ、その
差が一定の基準値Vref を越えたときに、アラーム信号
ALMを発出するように構成したものである。
回路は、LDに流れている電流と、LDモジュール11
内でLD出力をモニタしているPD出力をそれぞれ検出
し、LD電流とPD出力×定数倍の差を出力させ、その
差が一定の基準値Vref を越えたときに、アラーム信号
ALMを発出するように構成したものである。
【0017】この構成では、LDに流れている電流とL
D出力をモニタしているモニタPDの出力電流をそれぞ
れ検出している。ここで、LD電流とLD出力の間には
図2に示すような関係があり、LD電流が閾値Ithを越
えると、LD出力はLD電流に概ね比例して増加する。
LDの劣化が劣化すると、閾値Ithが増大し、かつ比例
定数が小さくなり、LD電流に対するLD出力の増加率
が小さくなる。
D出力をモニタしているモニタPDの出力電流をそれぞ
れ検出している。ここで、LD電流とLD出力の間には
図2に示すような関係があり、LD電流が閾値Ithを越
えると、LD出力はLD電流に概ね比例して増加する。
LDの劣化が劣化すると、閾値Ithが増大し、かつ比例
定数が小さくなり、LD電流に対するLD出力の増加率
が小さくなる。
【0018】一方、モニタPD出力はLD出力に比例す
るので、(LD電流値)−(モニタPD出力)×定数
は、図3に示すように、定数の値を適当に選ぶことによ
って、LD電流が変化しても一定にすることができる。
LDが劣化すると、閾値電流Ithが増加し、効率が下が
るために、同一のLD電流に対するモニタPD出力は小
さくなり、(LD電流値)−(モニタPD出力)×定数
の値は増加する。
るので、(LD電流値)−(モニタPD出力)×定数
は、図3に示すように、定数の値を適当に選ぶことによ
って、LD電流が変化しても一定にすることができる。
LDが劣化すると、閾値電流Ithが増加し、効率が下が
るために、同一のLD電流に対するモニタPD出力は小
さくなり、(LD電流値)−(モニタPD出力)×定数
の値は増加する。
【0019】図1に示す構成に沿って説明する。まず、
LD電流検出回路13では、LDモジュール11のLD
に電流ILDを流すと、その電流ILDはトランジスタTr
のエミッタから抵抗R1を通ってVEEに流れるので、抵
抗R1での電圧降下をオペアンプOP1によって増幅す
ることにより、LD電流ILDに比例した電圧値を得るこ
とができる。
LD電流検出回路13では、LDモジュール11のLD
に電流ILDを流すと、その電流ILDはトランジスタTr
のエミッタから抵抗R1を通ってVEEに流れるので、抵
抗R1での電圧降下をオペアンプOP1によって増幅す
ることにより、LD電流ILDに比例した電圧値を得るこ
とができる。
【0020】また、PD電流検出回路14では、モニタ
PDに流れる電流IPDをオペアンプOP2によって電圧
に変換する。ここで、初期状態において、可変抵抗R2
によってその増幅率を調整し、LD電流検出値に対して
PD電流検出値の増加率が等しくなるように設定してお
く。
PDに流れる電流IPDをオペアンプOP2によって電圧
に変換する。ここで、初期状態において、可変抵抗R2
によってその増幅率を調整し、LD電流検出値に対して
PD電流検出値の増加率が等しくなるように設定してお
く。
【0021】この状態で、可変抵抗VRの抵抗値を変え
たときのオペアンプOP2の出力(PD電流検出回路1
4の出力)は、図4に示すように可変抵抗VRの抵抗値
が大きいと傾きが大きく、小さいと傾きが小さくなる。
したがって、可変抵抗VRの抵抗値を調整することによ
り、PD電流検出回路14の出力は(ILD−Ith)の電
圧変換値とすることができる。そこで、差動増幅器15
でLD電流ILDと相対的な差をとれば、PD出力は閾値
電流Ithの相対値となって、LD電流ILDが増減しても
変わらない。
たときのオペアンプOP2の出力(PD電流検出回路1
4の出力)は、図4に示すように可変抵抗VRの抵抗値
が大きいと傾きが大きく、小さいと傾きが小さくなる。
したがって、可変抵抗VRの抵抗値を調整することによ
り、PD電流検出回路14の出力は(ILD−Ith)の電
圧変換値とすることができる。そこで、差動増幅器15
でLD電流ILDと相対的な差をとれば、PD出力は閾値
電流Ithの相対値となって、LD電流ILDが増減しても
変わらない。
【0022】上記設定のもとで、LDが劣化した場合
は、閾値電流Ithが増加するので、差動増幅器15の出
力が増加する。したがって、差動増幅器15の出力から
LD閾値電流Ithの増加を検出することができる。そこ
で、コンパレータ16により差動増幅器15の出力が基
準値を越えたことを検出すれば、LDの劣化と判定し、
アラームを発出することができる。
は、閾値電流Ithが増加するので、差動増幅器15の出
力が増加する。したがって、差動増幅器15の出力から
LD閾値電流Ithの増加を検出することができる。そこ
で、コンパレータ16により差動増幅器15の出力が基
準値を越えたことを検出すれば、LDの劣化と判定し、
アラームを発出することができる。
【0023】またLDの劣化により効率が下がる場合、
図5のように、同一のLD出力を出すためのLD電流が
増加しているので、差動増幅器15の出力は初期レベル
Δ1からΔ2のレベルに増加する。よって、この場合も
コンパレータ16により差動増幅器15の出力が基準値
を越えたことを検出すれば、LDの劣化と判定し、アラ
ームを発出することができる。
図5のように、同一のLD出力を出すためのLD電流が
増加しているので、差動増幅器15の出力は初期レベル
Δ1からΔ2のレベルに増加する。よって、この場合も
コンパレータ16により差動増幅器15の出力が基準値
を越えたことを検出すれば、LDの劣化と判定し、アラ
ームを発出することができる。
【0024】したがって、上記構成によるLD劣化検出
回路では、LDから同一出力を出すためのLD電流の増
加を監視し、それが基準値を超えたときに劣化アラーム
を出力するようにしているので、LDの電流−出力特性
が変わらなけらば、他の要因によって、LD電流が変化
してもアラームを判定する出力は変わらず、LDが劣化
して電流−出力特性が変化すると、そのときのLD電流
によらずアラームを判定する出力が増加して、劣化を検
出することができる。
回路では、LDから同一出力を出すためのLD電流の増
加を監視し、それが基準値を超えたときに劣化アラーム
を出力するようにしているので、LDの電流−出力特性
が変わらなけらば、他の要因によって、LD電流が変化
してもアラームを判定する出力は変わらず、LDが劣化
して電流−出力特性が変化すると、そのときのLD電流
によらずアラームを判定する出力が増加して、劣化を検
出することができる。
【0025】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、LD
出力一定制御でない場合でもLD劣化の検出ができるレ
ーザダイオード劣化検出回路を提供することができる。
出力一定制御でない場合でもLD劣化の検出ができるレ
ーザダイオード劣化検出回路を提供することができる。
【図1】本発明に係るLD劣化検出回路の一実施形態の
構成を示す回路図。
構成を示す回路図。
【図2】同実施形態のLD電流−出力特性を示す特性
図。
図。
【図3】同実施形態のLDモジュールのモニタPD出力
特性を示す特性図。
特性を示す特性図。
【図4】同実施形態のモニタ出力検出アンプの出力特性
を示す特性図。
を示す特性図。
【図5】同実施形態のLDが劣化した時のモニタ出力変
化を示す特性図。
化を示す特性図。
【図6】本発明が適用される光アンプの構成を示す回路
図。
図。
11…LDモジュール LD…レーザダイオード PD…モニタフォトダイオード 12…LD駆動回路 Tr…トランジスタ 13…LD電流検出回路 OP1…オペアンプ R1〜R5…抵抗 14…PD電流検出回路 OP2…オペアンプ VR…可変抵抗 15…差動増幅器 OP3…オペアンプ R6〜R9…抵抗 16…コンパレータ OP4…オペアンプ 17…アラーム信号出力端子 ALM…アラーム信号 21…光入力端子 22…増幅用光ファイバ 23…LD励起光源 24…光出力端子 25…光分岐カプラ 26…出力光検出PD 27…出力検出回路 28…LD駆動回路
Claims (3)
- 【請求項1】レーザダイオードの駆動電流を検出するL
D(レーザダイオード)電流検出回路と、 前記レーザダイオードの光出力をモニタするフォトダイ
オードのモニタ電流を定数倍して検出するPD(フォト
ダイオード)電流検出回路と、 前記LD電流検出回路の出力電圧と前記PD電流検出回
路の出力電圧との差電圧を検出する差動増幅器と、 この差動増幅器で得られる両者の差電圧が基準値を越え
たときにアラームを発出するコンパレータと具備する特
徴とするレーザダイオード劣化検出回路。 - 【請求項2】 前記PD電流検出回路は、その倍率がP
D出力検出回路の検出効率と前記LD電流検出回路の検
出効率とが等しくなるよう設定することを特徴とする請
求項1記載のレーザダイオード劣化検出回路。 - 【請求項3】 前記LD電流検出回路は電流の平均値検
出であることを特徴とする請求項2記載のレーザダイオ
ード劣化検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23991295A JPH0983051A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | レーザダイオード劣化検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23991295A JPH0983051A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | レーザダイオード劣化検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0983051A true JPH0983051A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17051704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23991295A Pending JPH0983051A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | レーザダイオード劣化検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0983051A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027322A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| US8483250B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-07-09 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor laser driving device and image forming apparatus having the same |
| CN108037390A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-15 | 武汉电信器件有限公司 | 一种筛选光模块退化的检测方法和装置 |
| CN120891260A (zh) * | 2025-09-30 | 2025-11-04 | 成都观岩科技有限公司 | 应用于激光驱动器芯片的光电二极管电流检测电路及方法 |
-
1995
- 1995-09-19 JP JP23991295A patent/JPH0983051A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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