JPS6010794A - 半導体レ−ザ駆動回路 - Google Patents
半導体レ−ザ駆動回路Info
- Publication number
- JPS6010794A JPS6010794A JP12000883A JP12000883A JPS6010794A JP S6010794 A JPS6010794 A JP S6010794A JP 12000883 A JP12000883 A JP 12000883A JP 12000883 A JP12000883 A JP 12000883A JP S6010794 A JPS6010794 A JP S6010794A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- output
- emission power
- phase comparator
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は半導体レーザの駆動回路に関する。
〈従来技術〉
近時、半導体レーザの駆動回路には、発光パワーの制御
を可能にすべく、第1図に示すように、同一のパッケー
ジ3の中に半導体レーザ1と、この半導体レーザ1から
の発光パワーの一部を受光して、発光パワーに応じた電
流を外部に出方するフォトダイオード2等を組み込んだ
構造のものが多く用いられている。ところが、この半導
体レーザ1には、発光パワーの最大定格付近で動作させ
た場合、回路中の振幅性ノイズやサージ等の影響を受け
ることによって、最大定格を一瞬でも超過すると、破壊
する性質を有している。また、長時間使用していると次
第如劣化し、定電流駆動を行っていても、発光パワーが
減少するという欠点がある。
を可能にすべく、第1図に示すように、同一のパッケー
ジ3の中に半導体レーザ1と、この半導体レーザ1から
の発光パワーの一部を受光して、発光パワーに応じた電
流を外部に出方するフォトダイオード2等を組み込んだ
構造のものが多く用いられている。ところが、この半導
体レーザ1には、発光パワーの最大定格付近で動作させ
た場合、回路中の振幅性ノイズやサージ等の影響を受け
ることによって、最大定格を一瞬でも超過すると、破壊
する性質を有している。また、長時間使用していると次
第如劣化し、定電流駆動を行っていても、発光パワーが
減少するという欠点がある。
〈発明の目的〉
本発明は、上記欠点に鑑みてなされたもので、回路・中
の振幅性ノイズやサージによる影響が回避され、かつ、
長時間使用による発光パワーの減少を自動的に補正し得
る半導体レーザの駆動回路を提供することを目的として
いる。
の振幅性ノイズやサージによる影響が回避され、かつ、
長時間使用による発光パワーの減少を自動的に補正し得
る半導体レーザの駆動回路を提供することを目的として
いる。
〈発明の構成〉 。
杏発嬰の特徴とするところは、半導体レーザ及びフォト
ダイオー−をフェーズロックループ(以下PI、’Lと
記す)内の一一素として回路構成する ′ものである。
ダイオー−をフェーズロックループ(以下PI、’Lと
記す)内の一一素として回路構成する ′ものである。
本発明は、可変周波数発振器の基準周波数信号と電圧制
御発振器の周波数信号を比較する位相比較器と、この位
相比較器の出力に応じて電流を供給する定電流回路と、
この定電流回路の出力電流によって駆動される半導体レ
ーザと、この半導体レーザと同一のパッケージ内に組み
込まれ、上記半導体レーザの発光パワーを検知する光電
変換素子と、との光電変換素子の検知出力に応じて所定
の周波数信号を出力する電圧制御発振器とを具備し、こ
の電圧制御発振器の出力周波数信号を上記位相比較器に
導入することを特徴としている。
御発振器の周波数信号を比較する位相比較器と、この位
相比較器の出力に応じて電流を供給する定電流回路と、
この定電流回路の出力電流によって駆動される半導体レ
ーザと、この半導体レーザと同一のパッケージ内に組み
込まれ、上記半導体レーザの発光パワーを検知する光電
変換素子と、との光電変換素子の検知出力に応じて所定
の周波数信号を出力する電圧制御発振器とを具備し、こ
の電圧制御発振器の出力周波数信号を上記位相比較器に
導入することを特徴としている。
〈実施例〉
以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第2図は、本発明の半導体レーザ駆動回路を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
可変周波数発振器4からの出力周波数と、電圧制御発振
器(以下VCOと記す)6からの出力周波数とが位相比
較器5に入力され、両売振器4゜6からの周波数による
位相差に比例した電圧が増幅器7に加えられて、増幅さ
れた出力が低域通過フィルタ8に通される。この低域通
過フィルタ8の出力は、定電流回路9に入力されるが、
定電流回路9は、上記位相比較器5の出力に比例した電
流を出力し、半導体レーザ10はこの定電流回路9から
の電流の供給を受けて発光する。
器(以下VCOと記す)6からの出力周波数とが位相比
較器5に入力され、両売振器4゜6からの周波数による
位相差に比例した電圧が増幅器7に加えられて、増幅さ
れた出力が低域通過フィルタ8に通される。この低域通
過フィルタ8の出力は、定電流回路9に入力されるが、
定電流回路9は、上記位相比較器5の出力に比例した電
流を出力し、半導体レーザ10はこの定電流回路9から
の電流の供給を受けて発光する。
そして、上記半導体レーザ10と同一パッケージに組み
込まれた光電変換素子11、例えばフォトダイオードは
、この半導体レーザ10の発光の一部を受けて、発光パ
ワーに比例した電流を電圧に変換し、この出力は、所定
のレベルまで増幅する増幅器12に入力される。この増
幅器12の出力は、VCO6に入力されることによって
出力周波数信号となり、上記位相比較器5に帰還される
。 1次に、動作について説明する。
込まれた光電変換素子11、例えばフォトダイオードは
、この半導体レーザ10の発光の一部を受けて、発光パ
ワーに比例した電流を電圧に変換し、この出力は、所定
のレベルまで増幅する増幅器12に入力される。この増
幅器12の出力は、VCO6に入力されることによって
出力周波数信号となり、上記位相比較器5に帰還される
。 1次に、動作について説明する。
上記位相比較器5は、入力される可変周波数発振器4の
位相が進んだ時、す外わち、VCO(iの位相が遅れた
時には、出力される電圧が増加する方向に変動し、逆忙
、位相が遅れた時、すなわち、VCO6の位相が進んだ
時には、出力電圧が減少する方向に変・動する動作を示
す。いま、可変周波数発振器4が所定の周波数で発振し
、第2図□に示す位相比較器5とVCO6とを中心とし
た半導体ンーザ駆動回路が、PIJTJとしてロックイ
ン゛状態になった場合、VCO6は入力信号に同期して
いるので、上記位相比較器5からは一定の電圧が発生す
る。そして、この定電圧は定電流回路9を経て半導体レ
ーザ10に供給されるから、この半導体レーザ10は一
定の発光パワーを維持できる。
位相が進んだ時、す外わち、VCO(iの位相が遅れた
時には、出力される電圧が増加する方向に変動し、逆忙
、位相が遅れた時、すなわち、VCO6の位相が進んだ
時には、出力電圧が減少する方向に変・動する動作を示
す。いま、可変周波数発振器4が所定の周波数で発振し
、第2図□に示す位相比較器5とVCO6とを中心とし
た半導体ンーザ駆動回路が、PIJTJとしてロックイ
ン゛状態になった場合、VCO6は入力信号に同期して
いるので、上記位相比較器5からは一定の電圧が発生す
る。そして、この定電圧は定電流回路9を経て半導体レ
ーザ10に供給されるから、この半導体レーザ10は一
定の発光パワーを維持できる。
次に1この状態において、可変周波数発振器4の出力周
波数を高くした場合は、VCO6からの出力周波数の位
相が遅れ、位相比較器5の出力電圧は増加する。従って
、定電流回路9から半導体レーザ10に供給される電流
は増加し、発光パワーは増大する。そして、半導体レー
ザ10の発光パワーの一部を受光する光電変換素子11
の出力電流が増加し、増幅器7の出力電圧も上昇して、
VCO6への入力電圧は増加する。
波数を高くした場合は、VCO6からの出力周波数の位
相が遅れ、位相比較器5の出力電圧は増加する。従って
、定電流回路9から半導体レーザ10に供給される電流
は増加し、発光パワーは増大する。そして、半導体レー
ザ10の発光パワーの一部を受光する光電変換素子11
の出力電流が増加し、増幅器7の出力電圧も上昇して、
VCO6への入力電圧は増加する。
ところで、上記VCO6は入力電圧に比例して出力周波
数を変化させるので、入力電圧が高くなれば、出力周波
数も必然的に高くなり、結局、上記可変周波数発振器4
の出力周波数信号と位相において一致することになる。
数を変化させるので、入力電圧が高くなれば、出力周波
数も必然的に高くなり、結局、上記可変周波数発振器4
の出力周波数信号と位相において一致することになる。
すなわち、この作用は可変周波数発振器4の周波数を高
くすれば、半導体レーザ10の発光パワーが増加し、逆
に、上記可変周波数発振器40周波数を低くすれば、半
導体レーザ1Gの発光パワーが減少することを示してい
る。従って、半導体レーザ10の発光パワーは、可変周
波数発振器4の周波数を増減することによって制御可能
なことが判る。
くすれば、半導体レーザ10の発光パワーが増加し、逆
に、上記可変周波数発振器40周波数を低くすれば、半
導体レーザ1Gの発光パワーが減少することを示してい
る。従って、半導体レーザ10の発光パワーは、可変周
波数発振器4の周波数を増減することによって制御可能
なことが判る。
以上、可変周波数発振器40周波数を変化させた場合に
ついて説明したが、次に、上記可変周波数発振器4の発
振周波数を所定値に設定して、上記半導体レーザ10の
発光パワーが一定値になるよう釦連続動作させた場合を
示す。この状態においては、可変周波数発振器4の周波
数を変化させない限り、位相比較器5の出力は一定であ
り、定電流回路9への入力電圧も一定となるので、半導
体レーザ10への供給電流も一定に保たれる。従って、
半導体レーザ10からの発光パワーは一定値に制御され
る。
ついて説明したが、次に、上記可変周波数発振器4の発
振周波数を所定値に設定して、上記半導体レーザ10の
発光パワーが一定値になるよう釦連続動作させた場合を
示す。この状態においては、可変周波数発振器4の周波
数を変化させない限り、位相比較器5の出力は一定であ
り、定電流回路9への入力電圧も一定となるので、半導
体レーザ10への供給電流も一定に保たれる。従って、
半導体レーザ10からの発光パワーは一定値に制御され
る。
ところで、上記半導体レーザ10への供給電流が一定に
保たれているにも拘らず、半導体レーザ10自身が劣化
して発光パワーが減少した場合、この発光パワーを受け
る光電変換素子11の出力は、劣化に比例して減少する
ので、VCO6への入力電圧も必然的に減少し、このV
COBからの出力位相は遅れてくる。すなわち、vco
6の出力周波数が下がってくることになる。そして、こ
のVCO(3の位相が遅れると、位相比較器5の出力は
反比例して増加し、結果として、半導体レーザ10に供
給する電流が増加する。従って、半導体レーザ10から
の発光パワーは増大し、最初の設定値、すなわち、半導
体レーザ10の劣化前の値になるよう釦制御されてゆく
。以上の作用から、半導体レーザ10が劣化して発光パ
ワーが減少しても、半導体レーザ10への供給電流が増
加し、発光パワーは劣化前と同値に保たれることが判る
。
保たれているにも拘らず、半導体レーザ10自身が劣化
して発光パワーが減少した場合、この発光パワーを受け
る光電変換素子11の出力は、劣化に比例して減少する
ので、VCO6への入力電圧も必然的に減少し、このV
COBからの出力位相は遅れてくる。すなわち、vco
6の出力周波数が下がってくることになる。そして、こ
のVCO(3の位相が遅れると、位相比較器5の出力は
反比例して増加し、結果として、半導体レーザ10に供
給する電流が増加する。従って、半導体レーザ10から
の発光パワーは増大し、最初の設定値、すなわち、半導
体レーザ10の劣化前の値になるよう釦制御されてゆく
。以上の作用から、半導体レーザ10が劣化して発光パ
ワーが減少しても、半導体レーザ10への供給電流が増
加し、発光パワーは劣化前と同値に保たれることが判る
。
次に、本発明による半導体レーザ駆動回路の具体的な実
施例を示す。
施例を示す。
第3図において、可変抵抗器13はVCO8i4への入
力電圧を設定する抵抗であり、上記V C0114の出
力が位相比較器15及び低域通過フィルタ16に入力さ
れる。PNP型トランジスタ17゜18によって、定電
流回路が構成されてなる。レーザ19は、第1図に示す
パッケージ3内に、半導体レーザ1とフォトダイオード
2すなわち、光電変換素子が組み込まれた構造となって
いる。上記フォトダイオード2には、第3図に示す通り
、出力電流を電圧に変換するための負荷抵抗20が接続
されている。この負荷抵抗20の出力電圧は、反転型増
幅器21によって増幅される。上記反転型増幅器21の
出力電圧を受けて、vC0222が動作する構成となっ
ている。 1 以下、動作について説明する。
力電圧を設定する抵抗であり、上記V C0114の出
力が位相比較器15及び低域通過フィルタ16に入力さ
れる。PNP型トランジスタ17゜18によって、定電
流回路が構成されてなる。レーザ19は、第1図に示す
パッケージ3内に、半導体レーザ1とフォトダイオード
2すなわち、光電変換素子が組み込まれた構造となって
いる。上記フォトダイオード2には、第3図に示す通り
、出力電流を電圧に変換するための負荷抵抗20が接続
されている。この負荷抵抗20の出力電圧は、反転型増
幅器21によって増幅される。上記反転型増幅器21の
出力電圧を受けて、vC0222が動作する構成となっ
ている。 1 以下、動作について説明する。
いま、可変抵抗器13で設定された値により、レーザ1
9が一定のパワーで発光している場合、この可変抵抗器
13を可変して出力電圧を下げてゆくと、vco、14
の入力電圧は減少し、出力周波数が減少してゆく。この
時、上記vco、14の位相は、vco222の位相に
対して遅れるので、この信号を受ける位相比較器15及
び低域通過フィルタ16の出力電圧は減少する。そして
、2つのPNP型トランジスタ17.18で構成される
定電流回路の出力電流は増加し、負荷抵抗20から発生
する電圧は増加して、反転型増幅器21の出力電圧は逆
に減少してゆく。そして、この出力電圧はVCO222
への入力電圧を下げることになるから、vco、22の
出力周波数は必然的に減少し、結果的に、VCO114
の・出力周波数と位相において一致して、レーザ19の
発光パワーが増加したところで回路全体が安定すること
になる。同様に、上記可変抵抗器13を可変して出力電
圧を上げると、レーザ19の発光パワーが減少したとこ
ろで回路全体が安定する。
9が一定のパワーで発光している場合、この可変抵抗器
13を可変して出力電圧を下げてゆくと、vco、14
の入力電圧は減少し、出力周波数が減少してゆく。この
時、上記vco、14の位相は、vco222の位相に
対して遅れるので、この信号を受ける位相比較器15及
び低域通過フィルタ16の出力電圧は減少する。そして
、2つのPNP型トランジスタ17.18で構成される
定電流回路の出力電流は増加し、負荷抵抗20から発生
する電圧は増加して、反転型増幅器21の出力電圧は逆
に減少してゆく。そして、この出力電圧はVCO222
への入力電圧を下げることになるから、vco、22の
出力周波数は必然的に減少し、結果的に、VCO114
の・出力周波数と位相において一致して、レーザ19の
発光パワーが増加したところで回路全体が安定すること
になる。同様に、上記可変抵抗器13を可変して出力電
圧を上げると、レーザ19の発光パワーが減少したとこ
ろで回路全体が安定する。
なお、この実施例は、定電流回路にPNP型トー 9
− ランジスタ17.18を用いているので、第2図に示す
ブロック図で説明した動作とは逆になっている。すなわ
ち、第2図に示した回路では、可変周波数発振器4の出
力周波数を上昇させると、半導体レーザ10の発光パワ
ーが増加したが、第3図に示す回路では、vco、14
の周波数を高くした時に、レーザ19の発光パワーが減
少する構成となっている。しかし、動作原理は同一であ
り、従って、同様の作用を生じ、回路全体の制御特性も
全く変るところはない。
− ランジスタ17.18を用いているので、第2図に示す
ブロック図で説明した動作とは逆になっている。すなわ
ち、第2図に示した回路では、可変周波数発振器4の出
力周波数を上昇させると、半導体レーザ10の発光パワ
ーが増加したが、第3図に示す回路では、vco、14
の周波数を高くした時に、レーザ19の発光パワーが減
少する構成となっている。しかし、動作原理は同一であ
り、従って、同様の作用を生じ、回路全体の制御特性も
全く変るところはない。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、半導体レーザの
駆動回路に発生する振幅性のインパルス的なノイズ等が
半導体レーザに入力され女いので半導体レーザの破壊が
回避される。また、半導体レーザを最大定格出力付近で
使用する場合、特に1半導体レーザの破壊に対して効力
を発揮する。さらに、長時間使用によって半導体レーザ
が劣化し、発光パワーが減少しても、容易に補正される
から、安定した発光パワーを得ることができるという多
−10− 大な効果がある。
駆動回路に発生する振幅性のインパルス的なノイズ等が
半導体レーザに入力され女いので半導体レーザの破壊が
回避される。また、半導体レーザを最大定格出力付近で
使用する場合、特に1半導体レーザの破壊に対して効力
を発揮する。さらに、長時間使用によって半導体レーザ
が劣化し、発光パワーが減少しても、容易に補正される
から、安定した発光パワーを得ることができるという多
−10− 大な効果がある。
第1図は半導体レーザとフォトダイオードが同一のパッ
ケージに組み込まれた構成を示す回路図、第2図は本発
明の一実施例を示す半導体レーザ駆動回路のブロック図
、第3図は本発明の具体的実施例を示す回路図である。 4・・可変周波数発振器、 5・・位相比較器、 6・・電圧制御発振器、 7・・増幅器、 8・・低域通過フィルタ、 12・・増幅器、 9・・定電流回路、 10・・半導体レーザ、 11・・光電変換素子。 特許出願人 シャープ株式会社 代 理 人 弁理士西1) 新 −11−
ケージに組み込まれた構成を示す回路図、第2図は本発
明の一実施例を示す半導体レーザ駆動回路のブロック図
、第3図は本発明の具体的実施例を示す回路図である。 4・・可変周波数発振器、 5・・位相比較器、 6・・電圧制御発振器、 7・・増幅器、 8・・低域通過フィルタ、 12・・増幅器、 9・・定電流回路、 10・・半導体レーザ、 11・・光電変換素子。 特許出願人 シャープ株式会社 代 理 人 弁理士西1) 新 −11−
Claims (1)
- 可変周波数発振器の基準周波数信号と電圧制御発振器の
周波数信号を比較する位相比較器と、この位相比較器の
出力に応じて電流を供給する定電流回路さ、この定電流
回路の出力電流によって駆動される半導体レーザと、こ
の半導体レーザと同一パッケージ内に組み込まれ1.−
起生導体レーザの発光パワーを検知する光電変換素子と
、この光電変換素子の検知出力に応じて所定の周波数信
号を出力する電圧制御発振器とを具備し、この電圧制御
発振器の出力周波数信号を上記位相比較器に導入するこ
とを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12000883A JPS6010794A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12000883A JPS6010794A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6010794A true JPS6010794A (ja) | 1985-01-19 |
Family
ID=14775617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12000883A Pending JPS6010794A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010794A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62180233U (ja) * | 1986-05-07 | 1987-11-16 | ||
| JPS636317A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-12 | Maruei Sangyo Kk | 煙道内面の防▲蝕▼法 |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP12000883A patent/JPS6010794A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62180233U (ja) * | 1986-05-07 | 1987-11-16 | ||
| JPS636317A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-12 | Maruei Sangyo Kk | 煙道内面の防▲蝕▼法 |
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