JPS5936985A - レ−ザダイオ−ドの駆動回路 - Google Patents

レ−ザダイオ−ドの駆動回路

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JPS5936985A
JPS5936985A JP14733482A JP14733482A JPS5936985A JP S5936985 A JPS5936985 A JP S5936985A JP 14733482 A JP14733482 A JP 14733482A JP 14733482 A JP14733482 A JP 14733482A JP S5936985 A JPS5936985 A JP S5936985A
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JP
Japan
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cut
laser diode
diode
power source
time
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JP14733482A
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JPS646551B2 (ja
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Eiji Hayashi
栄二 林
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Hokushin Electric Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06825—Protecting the laser, e.g. during switch-on/off, detection of malfunctioning or degradation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザダイオードに所定の電流を供給し、レ
ーザ発振を持続させる駆動回路に関するものである。
一般にレーザダイオードは過電流等により破壊されやす
く、その駆動にあたっては細心の注意を必要とする。レ
ーザダイオードはその駆動電流が。
小さいうちは通常の発光ダイオードと同様に動作し、駆
動電流が一定の大きさに達した後にレーザ発振を開始す
るものであるが、駆動型MLをあまり大ぎくすると破壊
を起こしてしまう。また、レーザダイオードにおいてレ
ーザ発振を開始する電流の大きさをレーザ電流というが
、このレーザ電流および+111記した破壊電流の大ぎ
さはダイオード自身の温度により変化し、ン晶度が変化
した場合には同じ電流値でも破壊電流に達し、破壊して
しまうことがある。さらに、レーザダイオードは応答性
が良いために、電源の断続等によるスパイクノイズなど
にも応答してしまい、その時に流れる過電流により破壊
してしまう。従来、このような特性を有するレーザダイ
オードの駆動回路には、レーザダイオードの輝度をモニ
タしてその駆動電流の大きさを制御する制御回路と電源
投入時の過電流を防ぐためのスロースタータとの組合せ
が主に使用されている。しかしながら、このような駆動
回路では、電源投入時におけるレーザダイオードの保護
は行なえるか、id源の閾断に関しての対策は施されて
おらず、レーザダイオードが破壊されてしまう危険を有
している。また、特に′t4i源遮断時における保工6
については、1ltl記したようにレーデタイオードの
1,68が非常に甲いために、例えば、flln秒程度
の時間内に駆動電流を遮断しなければならず、通常のト
ランジスタロジック回路による遮断回路を便用していた
のでは、この時間内に駆動電流を遮断することができず
、レーザダイオードが破壊されてしまうことがある。
本発明は、上記のような従来装置の欠点をなくし、電源
の瞬断等にも強く、レーザダイオードを確実に保護する
ことのできる駆動回路を簡?11な構成により実現する
ことを目的としたものである。
本発明のレーザダイオードの駆動回路は、レーザダイオ
ードのか11度をモニタしてその駆動電流の大きさを制
御する積分形の制御回路と、電源投入時および電源遮断
時にそれぞれ一定の時間だけ制御回路の出力を制限する
遅延回路、および電源遮断時に川118に駆動電流を遮
断する電源遮断検出回路を組み合わせ、電源にlIn断
等が発生した場合にも駆動電流を確実に遮断し、電源復
帰後には常に駆動電流が零の状態から駆動を開始するよ
うにしたものである。
以下、図面を用いて本発明のレーザダイオードの駆動回
路を説明する。
第1図は本発明のレーザダイオードの駆動回路の−・実
地例を示す構成図である。図において、LDはレーザダ
イオード、PDはレーザダイオードLDの輝度をモニタ
するための受光ダイオードで、これらは同一のペレット
上に一体に形成されている。
DZはゼナーダイオード、D1〜D3は通常のダイオー
ド、 Tl〜T4はトランジスタ、Ll、 L2はイン
ダクタンス、01〜C7はコンデンサ、R1−RIOは
抵抗、ICは演算増幅器である。この演算増幅器ICは
受光ダイオードPD、ゼナーダイオードDz、トランジ
スタT4、インダクタンスL2、コンデンサC4〜C6
および抵抗R5〜RIOを伴って、レーザダイオードL
Dの輝度をモニタしその駆動電流ILの大きさを制御す
る積分形のtli制御回路CNTを構成している。ここ
で、ゼナーダイオードDZは基1kM圧Vsを発生する
ためのものである。また、トランジスタT3、ダイオー
ドD2、D3、インダクタンスL1.コンデンサC2、
C3および(バ抗R3、R4は電源投入時および電酋遮
断時にそれぞれ・定の114間だけ111u御−1路C
NTの出力を制限する遅延回路LTCを(10成してい
る。さらに、トランジスタT1、T2、ダイオードD1
、コンデンサC1およびJバ抗R1,R2はv4i源遮
断時にM時に駆動奄lA口りを遮断する’fJi il
l 遮断検出回路DETを構成している。なお、コンデ
ンサC7は駆動電流ILに変調(8号を重畳するための
ものである。
−1:記のように構成されたレーザダイオードの駆動回
路において、その動作は次の通りである。まず、制御回
路CNTの動作について説明すると、演算増幅器ICは
その帰還回路にコンデンサC5と抵抗R8が接続され、
加算積分器を構成するとともに、一方の入力にはゼナー
ダイオードDZにより発生された基準電圧Vsが印加さ
れ、他方の入力には受光ダイオードPDに流れる電流j
1に比例した電圧Viが印加されている。また、その出
力VojまレーザダイオードLDと直列にPA続された
出力トランジスタT4に加えられ、レーザダイオードL
Dに駆動電流ILをf供給している。インダクタンスL
2およびコンデンサC6はスパイク防1に川のものであ
る。このような制御回路CNTにおいては、レーザダイ
オードLDの輝度に応じて受光ダイオードPDに電流1
1が流れ、これに比例した電圧Viと基準電J’fVs
とが等しくなるようにレーザダイオードLDの駆動電流
ILの大きさを制御する。ここで、基準電rFVsの大
きさはゼナーダイオードDZにより一定の岨に保たれて
いるので、駆動電流ILの大きさは抵抗R7により設定
される。
さて、全体回路における動作を第2図の波形図を参照し
て説明する。第2図は各部の波形を示すもので、(a)
は電源電圧十■、(b)は電源遮断検出回路DETにお
けるトランジスタT1のコレクタ電圧Vcl、(c)は
遅延回路[、TCにおけるトランジスタT3のコレクタ
電圧Vc3、(d)は演算増幅器ICの出力電圧Vo、
(e)はレーザダイオードLDの駆動電流ILである。
図中、時刻toにおいて屯ィbλ十■が1凭人されたど
すると、トランジスタT3か′オンどなり、そのコレク
タ電圧Vc3がほぼ+■となる。この時、コレクタ電圧
Vc3における立上りの遅れはコンデンサC2の充電時
間のためである。
このコレクタ電圧Vc3は演算増幅器ICの一方の入力
に印加されており、u、L it! m圧Vsに比べて
充分に犬ぎいので、演算増幅器ICの出力型IFVoを
0に制限する。したがって、トランジスタT4はカット
オフとなり、1(へ動電流ILは流れない。この状態は
コンデンサC3と抵抗R3どの時定数に従って持続され
、コンデンサC3の充電が終了した時点でトランジスタ
T3がオフとなる。いま、時刻t1においてトランジス
タT3が飽和状態から脱し、コレクタ電圧Vc3がM 
争@圧Vsより小さくなったとすると、演算増幅器IC
の出力Voは増加を始め、トランジスタT4を駆動して
レーザタイオードLDに駆動電流ILを(Jti給し介
白める。この時、トランジスタT3はすぐにカットオフ
となるので、コレクタ電圧Vc3が入力電圧Viに影響
を与えることはなくなる。したがって、駆動1田路CN
Tは遅延時間(tL)が経°過した後に、レーザダイオ
ードLDへの1(へ動電流ILの供給を開始し、その呻
度なモニタしながら序々に大きさを増して行く。また、
この期間にコンデンサc1はダイオードD1を介して充
電されるとともに、トランジスタT1、T2はカットオ
フの状態に保たれている。
次に、時刻t3において電源の1閑断が発生したどする
と、電源i!!断検出回路DETにおけるトランジスタ
T1.T2がオンどなり、制御回路CNTにおけるトラ
ンジスタT4のベースをアース電位にクランプするので
、トランジスタT4はカットオフとなり、11へ動電流
ILは閾時に遮断される。ここで、電?I’;l遮断を
検出するトランジスタT1から駆動電iAt+t、を遮
断するトランジスタT4のベースまでの間には1つのト
ランジスタしか介在していないので、駆動電流ILを非
常に短い応答時間で遮断することができる。また、遅延
回路LTCにおいては、コンデンサC3の充電電荷がダ
イオードD3を介して放電されるので、コンデンサC2
の充電電荷にバックアップされてトランジスタT3が再
度オンとなり、演算増幅器ICの入力に+■の電圧を印
加する。このため、演算増幅WHCの出力は0となり、
コンデンサc5に充電された積分電圧はリセットされる
。なお、電源の遮断が長引いた場合には、コンデンサc
1の1F伺が全て放電してしまい、トランジスタT4の
ベースをクランプしておくことができなくなってしまう
が、その時にはすでに積う) ’di LEがリセット
されており、演算増幅WHCの出力Voは0となって(
)るので、駆動電流ILが流れてしまうことはない。
したがって、11j7刻t4で電源が復帰すると、遅延
回路LTCおよび制御回路CNTは111ノ記した電源
投入時と同様に動作なl「め、遅延時間を経てレーザダ
イオードLDの駆動を再開する。
このように、遅延回路LTCと電源遮断検出回路DET
とを組み合わせることにより、電源の哨断にりJしても
駆動電流11.を確実に遮断するとどもに、′r4L源
復帰後は内置遅延時間を介して駆動を再開し、レーザタ
イオードLDを確実に保護することができる。
以上説明したように、本発明のレーザダイオードの駆動
回路では、レーザタイオードの1111度をモニタして
その駆動′tFLIIII[の大きさを制j31する積
分形の制御回路と、電源投入時および電源遮断時にそれ
ぞれ一定の時間だけ制御回路の出力を制限する遅延回路
、および電源遮断+19に開時に駆動電流を遮断する電
源遮断検出回路を絹み合わせ、電源に11碍断等が発生
した場合にも駆動電流を確実に遮断し、屯淘復帰後には
常に駆動電IA[が零の状態り目))駆動を開始するよ
うに414成しているので、電源の11旧析等にも強く
、レーザダイオードを確実に保6IAすることのできる
駆動回路を簡単な414成により実現することができる
。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明のレーザダイオードの駆動
回路の一実施例を示す構成図およびその動作を説明する
ための波形図である。 CIl’T  ・・・制御回路、 LTC・・・遅延回
路、DET  ・・・電源遮断検出回路、 LD・・・レーザダイオード、PD・・・受光ダイオー
ド、DZ・・・ゼナーダイオード、D1〜D3・・・ダ
イオード、■1〜T4・・・トランジスタ、01〜c7
・・・コンデンサ、R1〜RIO・・・抵抗、Ll、 
L2・・・インダクタンス、IC・・・演算増幅器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザダイオニドの輝度をモニタしてその駆動’di 
    fAIの大ぎさを制御する積分形の制御回路と、電源投
    入時および電源遮断時に1111記制御回路における積
    分電圧をリセットすることによりそれぞれ−・定の11
    5間だけ制御回路の出力を零に制限する遅延回路と、電
    6;!遮断時に011記制御回路における出力トランジ
    スタのベースをアース電位にクランプしてレーザダイオ
    ードに供給されていた駆動電流を遮断する電源遮断検出
    回路とを具備してなるレーザダイオードの駆動回路。
JP14733482A 1982-08-25 1982-08-25 レ−ザダイオ−ドの駆動回路 Granted JPS5936985A (ja)

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JPS6365690A (ja) * 1986-09-05 1988-03-24 Fujitsu Ltd レ−ザダイオ−ド駆動回路

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JPH03205552A (ja) * 1989-10-13 1991-09-09 Fuji Electric Co Ltd 飛行機翼の自動超音波探傷装置
JPH06194349A (ja) * 1992-05-15 1994-07-15 Nippon Kurauto Kureemaa Fuerusutaa Kk 超音波探傷方法及びその装置

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