JPS61199344A - 半導体レ−ザ装置の駆動方法 - Google Patents
半導体レ−ザ装置の駆動方法Info
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- JPS61199344A JPS61199344A JP60040411A JP4041185A JPS61199344A JP S61199344 A JPS61199344 A JP S61199344A JP 60040411 A JP60040411 A JP 60040411A JP 4041185 A JP4041185 A JP 4041185A JP S61199344 A JPS61199344 A JP S61199344A
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- Japan
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- current
- semiconductor laser
- high frequency
- circuit
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
-
- 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
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0427—Electrical excitation ; Circuits therefor for applying modulation to the laser
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (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】
産業上の利用分野
本発明は光フアイバ伝送用光源に用いることができる半
導体レーザ装置の駆動方法に関するものである。
導体レーザ装置の駆動方法に関するものである。
従来の技術
光フアイバ伝送は、アナログ、ディジタル信号の大容量
な多重化が可能で、さらに電磁誘導等の外部からの影響
を受けにくいという大きな特徴を有している。このため
近年ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ ）、光ＣＡ
ＴＶ、工場内光データ伝送、高度情報通信システム（Ｉ
ＮＳ）や付加価値通信網（ＶＡＮ）の通信手段として光
フアイバ伝送が採用されつつある。また従来の電話回線
の光フアイバ伝送化も進められている。
な多重化が可能で、さらに電磁誘導等の外部からの影響
を受けにくいという大きな特徴を有している。このため
近年ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ ）、光ＣＡ
ＴＶ、工場内光データ伝送、高度情報通信システム（Ｉ
ＮＳ）や付加価値通信網（ＶＡＮ）の通信手段として光
フアイバ伝送が採用されつつある。また従来の電話回線
の光フアイバ伝送化も進められている。
この光フアイバ伝送用の光源として、最近では光の変調
が容易で、取扱いが簡単な半導体レーザが利用されてい
る。
が容易で、取扱いが簡単な半導体レーザが利用されてい
る。
しかし、半導体レーザを光源とし、光ファイバに多モー
ドファイバを用いて光信号を伝送すると、モーダル雑音
が問題となシ、光伝送系により発生する雑音によりディ
ジタル又はアナログの伝送データ品質の著しい劣化がお
こる場合がある。（たとえば昭和５９年度電子通学会総
合全国大会２６１６ ｒ高品位ＴＶ光伝送系の検討」）
このモーダル雑音を低減するために、伝送する信号の周
波数より十分高い周波数の高周波の重畳をおこない、半
導体レーザの可干渉性を電気的に低下させる方法が利用
されている。
ドファイバを用いて光信号を伝送すると、モーダル雑音
が問題となシ、光伝送系により発生する雑音によりディ
ジタル又はアナログの伝送データ品質の著しい劣化がお
こる場合がある。（たとえば昭和５９年度電子通学会総
合全国大会２６１６ ｒ高品位ＴＶ光伝送系の検討」）
このモーダル雑音を低減するために、伝送する信号の周
波数より十分高い周波数の高周波の重畳をおこない、半
導体レーザの可干渉性を電気的に低下させる方法が利用
されている。
以下、図面を参照しながら高周波重畳をおこなうだめの
従来の半導体レーザの駆動方法について説明する。以下
の説明においては伝送データとしてディジタル信号を用
いる場合について述べる。
従来の半導体レーザの駆動方法について説明する。以下
の説明においては伝送データとしてディジタル信号を用
いる場合について述べる。
第４図は従来の半導体レーザの駆動回路を示すものであ
る。第４図において１１はディジタルデータ入力波形の
整形をおこない、さらにディジタル入力波形と同相の信
号１３と逆相の信号１４を発生する波形整形回路である
。１２は信号１３゜１４を用いて半導体レーザ１６を駆
動する駆動回路である。１６は半導体レーザ１５の光出
力をモニタするだめのフォトダイオードである。１７は
フォトダイオード１６の信号を用いて半導体レーザ１５
の出力パワーを安定化するだめの自動電力制御回路（以
下ＡＰＣ回路と略す）である。また、ディジタルデータ
入力波形の変化に対して半導体レーザ１５の出力パワー
が不安定にならないように、波形整形回路１１の出力の
一部をＡＰＣ回路１７に導き、ＡＰＣ動作の安定化を図
っている。
る。第４図において１１はディジタルデータ入力波形の
整形をおこない、さらにディジタル入力波形と同相の信
号１３と逆相の信号１４を発生する波形整形回路である
。１２は信号１３゜１４を用いて半導体レーザ１６を駆
動する駆動回路である。１６は半導体レーザ１５の光出
力をモニタするだめのフォトダイオードである。１７は
フォトダイオード１６の信号を用いて半導体レーザ１５
の出力パワーを安定化するだめの自動電力制御回路（以
下ＡＰＣ回路と略す）である。また、ディジタルデータ
入力波形の変化に対して半導体レーザ１５の出力パワー
が不安定にならないように、波形整形回路１１の出力の
一部をＡＰＣ回路１７に導き、ＡＰＣ動作の安定化を図
っている。
１８は高周波発振回路で、整合回路１９を通して半導体
レーザ１５に高周波を重畳する。２ｏは定電流源である
。ＲＬは擬似負荷である。
レーザ１５に高周波を重畳する。２ｏは定電流源である
。ＲＬは擬似負荷である。
以上のように構成された半導体レーザの駆動回路につい
て、以下その動作を説明する。
て、以下その動作を説明する。
第５図は第４図に示した半導体レーザ駆動回路の各部に
おける信号波形である。また第６図は半導体レーザの電
流−光出力特性曲線の一例である。
おける信号波形である。また第６図は半導体レーザの電
流−光出力特性曲線の一例である。
２１は半導体レーザに流れる電流と光出力の関係を示す
曲線である。２２に示す電流が半導体レーザに流れると
、２３に示す光出力が得られる。
曲線である。２２に示す電流が半導体レーザに流れると
、２３に示す光出力が得られる。
第５図（ａ）に示す電圧ａなるディジタルデータ入力信
号は、第４図の波形整形回路１１で第５図（ｂ）。
号は、第４図の波形整形回路１１で第５図（ｂ）。
（Ｃ）に示す電圧すなる同相及び逆相の信号１３．１４
に変換される。（ｂ）、 （Ｃ）の信号は第４図に示す
共通エミッタ構成の半導体レーザ駆動回路１２のトラン
ジスタＴｒ１ 、Ｔｒ２のベースにそれぞれ入力される
。この結果、トランジスタＴｒ１ 、Ｔｒ２のコレクタ
には、それぞれのベースに入力される信号の状態により
交互に電流が流れる。すなわち、第６図に示すＬ期間に
は擬似負荷ＲＬ に、Ｈ期間には半導体レーザ１５に電
流が流れる。Ｔｒｌ、Ｔｒ２のコレクタに流れる電流は
、共通エミッタ側に接続されている電流源２０による電
流ｉとほぼ同じである（第５図（ｅ））。また高周波発
振回路１８においては第５図（ｄ）に示す信号が出力さ
れ、整合回路１９を通じレーザ駆動電流を変調する。こ
の結果、半導体レーザ１６には第５図（ｆ）に示す電流
が流れる。
に変換される。（ｂ）、 （Ｃ）の信号は第４図に示す
共通エミッタ構成の半導体レーザ駆動回路１２のトラン
ジスタＴｒ１ 、Ｔｒ２のベースにそれぞれ入力される
。この結果、トランジスタＴｒ１ 、Ｔｒ２のコレクタ
には、それぞれのベースに入力される信号の状態により
交互に電流が流れる。すなわち、第６図に示すＬ期間に
は擬似負荷ＲＬ に、Ｈ期間には半導体レーザ１５に電
流が流れる。Ｔｒｌ、Ｔｒ２のコレクタに流れる電流は
、共通エミッタ側に接続されている電流源２０による電
流ｉとほぼ同じである（第５図（ｅ））。また高周波発
振回路１８においては第５図（ｄ）に示す信号が出力さ
れ、整合回路１９を通じレーザ駆動電流を変調する。こ
の結果、半導体レーザ１６には第５図（ｆ）に示す電流
が流れる。
なお、モーダル雑音を効果的に除去するために、第６図
のＩｔｈで示す半導体レーザのｌ−きい値を高周波信号
が切るようにバイアス電流ｄをＡＰＣ回路１了から与え
る。この結果、第６図（ｆ）のレーザ電流 は第５図（
ｑ）のレーザ光出力ｑとなって半導体レーザ１５の外部
へ放射される。
のＩｔｈで示す半導体レーザのｌ−きい値を高周波信号
が切るようにバイアス電流ｄをＡＰＣ回路１了から与え
る。この結果、第６図（ｆ）のレーザ電流 は第５図（
ｑ）のレーザ光出力ｑとなって半導体レーザ１５の外部
へ放射される。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、第５図（ｑ）に示
すようにディジタルデータ入力がＬ期間においても半導
体レーザが発光しているため、レーザ光をフォトダイオ
ード等で受光し、高周波成分を除去した受信信号は第５
図（′ｈ）に示すようにＬ期間において電圧ｅの出力が
ある。その結果パルス波高値としては（ｆ−ｅ）の電圧
しか得ることができず、波光値が小さい。
すようにディジタルデータ入力がＬ期間においても半導
体レーザが発光しているため、レーザ光をフォトダイオ
ード等で受光し、高周波成分を除去した受信信号は第５
図（′ｈ）に示すようにＬ期間において電圧ｅの出力が
ある。その結果パルス波高値としては（ｆ−ｅ）の電圧
しか得ることができず、波光値が小さい。
本発明は上記欠点に鑑み、ディジタルデータ入力信号が
Ｌ期間には半導体レーザの発光を抑圧し、レーザ光受光
時におけるパルス波高値を大きくとり、消光比を大きく
し、光伝送距離の拡大、伝送信号品質の向上を望むこと
のできる半導体レーザの駆動方法を提供するものである
。
Ｌ期間には半導体レーザの発光を抑圧し、レーザ光受光
時におけるパルス波高値を大きくとり、消光比を大きく
し、光伝送距離の拡大、伝送信号品質の向上を望むこと
のできる半導体レーザの駆動方法を提供するものである
。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明の半導体レーザ装
置の駆動方法は、２つのトランジスタのランジスタのベ
ースにそれぞれ逆相のディジタルデータ信号を入力し、
共通接続した第１．第２のトランジスタのエミッタに電
流源を接続し、この電流源を高周波で変調するという構
成となってぃる。
置の駆動方法は、２つのトランジスタのランジスタのベ
ースにそれぞれ逆相のディジタルデータ信号を入力し、
共通接続した第１．第２のトランジスタのエミッタに電
流源を接続し、この電流源を高周波で変調するという構
成となってぃる。
作 用
この構成によって、ディジタルデータ入力信号がＬ期間
においては第１のトランジスタのコレクタに接続した半
導体レーザに高周波変調された電流が流れ半導体レーザ
が発光するが、Ｌ期間においては、高周波変調された電
流は半導体レーザに流れず、第２のトランジスタのコレ
クタに接続した擬似負荷に流れるだめ、半導体レーザは
発光しない。この結果、レーザ光受光時におけるパルス
波高値を大きくとり、消光比を大きくとることができる
。
においては第１のトランジスタのコレクタに接続した半
導体レーザに高周波変調された電流が流れ半導体レーザ
が発光するが、Ｌ期間においては、高周波変調された電
流は半導体レーザに流れず、第２のトランジスタのコレ
クタに接続した擬似負荷に流れるだめ、半導体レーザは
発光しない。この結果、レーザ光受光時におけるパルス
波高値を大きくとり、消光比を大きくとることができる
。
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明による半導体レーザ装置駆動方法を説明
するための図である。
するための図である。
第１図において１１〜１７は第４図における同一の番号
、記号のものと同じ機能のものである。
、記号のものと同じ機能のものである。
２９は整合回路で、高周波発振回路１８からの高周波信
号を電流源３０に効率よく導くと同時に電流源３０にバ
イアス電位を与える。本実施例においてはディジタルデ
ータ入力信号の最大周波数をｅ４ＭＨｚとし、高周波発
振周波数を７５０ＭＨｚに設定した。
号を電流源３０に効率よく導くと同時に電流源３０にバ
イアス電位を与える。本実施例においてはディジタルデ
ータ入力信号の最大周波数をｅ４ＭＨｚとし、高周波発
振周波数を７５０ＭＨｚに設定した。
以上のように構成された半導体レーザ駆動回路について
以下その動作を説明する。
以下その動作を説明する。
第２図は第１図に示した半導体レーザの駆動回路の各部
における信号波形である。第３図は半導体レーザの電流
−光出力特性曲線の一例である。
における信号波形である。第３図は半導体レーザの電流
−光出力特性曲線の一例である。
２１は半導体レーザ１５に流れる電流と光出力の関係を
示す曲線である。電流３２が半導体レーザ１５に流れる
と光出力３３が得られる。
示す曲線である。電流３２が半導体レーザ１５に流れる
と光出力３３が得られる。
第２図（ａ）に示す電圧ａなるディジタルデータ入力信
号は、第１図の波形整形回路１１で第２図（ｂ）。
号は、第１図の波形整形回路１１で第２図（ｂ）。
（Ｃ）に示す電圧すなる同相および逆相の信号に変換さ
れる。第２図（ｂ）、 （ｃ）の信号は第１図に示す共
通エミッタ構成の半導体レーザ駆動回路１２のトランジ
スタＴｒｊ 、Ｔｒ２のベースにそれぞれ入力される。
れる。第２図（ｂ）、 （ｃ）の信号は第１図に示す共
通エミッタ構成の半導体レーザ駆動回路１２のトランジ
スタＴｒｊ 、Ｔｒ２のベースにそれぞれ入力される。
この結果トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２のコレクタにはそ
れぞれのベースに入力される信号の状態により交互に電
流が流れる。すなわち第２図に示すＬ期間においてはＴ
ｒ２に、Ｌ期間にはＴｒｌに電流が流れる。Ｔｒｌ、Ｔ
ｒ２のコレクタに流れる電流は、共通エミッタ側に接続
されている電流源３０による電流ｊとほぼ同一である。
れぞれのベースに入力される信号の状態により交互に電
流が流れる。すなわち第２図に示すＬ期間においてはＴ
ｒ２に、Ｌ期間にはＴｒｌに電流が流れる。Ｔｒｌ、Ｔ
ｒ２のコレクタに流れる電流は、共通エミッタ側に接続
されている電流源３０による電流ｊとほぼ同一である。
電流源３ｏの電流ｉは、高周波発振回路で発生した信号
ｄによりみ高周波変調のある電流となる。なお、モーダ
ル雑音を効果的に除去するために、第３図の工ｔｈで示
す半導体レーザのしきい値を高周波信号が切るようにバ
イアス電流ｄをＡＰＣ回路１７から与える。この結果、
レーザ電流ｆはレーザ光出力ｑとなって半導体レーザ外
部へ放射される。
ｄによりみ高周波変調のある電流となる。なお、モーダ
ル雑音を効果的に除去するために、第３図の工ｔｈで示
す半導体レーザのしきい値を高周波信号が切るようにバ
イアス電流ｄをＡＰＣ回路１７から与える。この結果、
レーザ電流ｆはレーザ光出力ｑとなって半導体レーザ外
部へ放射される。
なお、第１図の電流源３０は、図に示したバイポーラト
ランジスタで構成することに限定されるものではなく、
高周波により電流を変調できるものであれば何でもよい
。たとえばＦＥＴを用いることもできる。ディジタルデ
ータ入力信号周波数が低い場合には、第１図のトランジ
スタＴｒ１ 。
ランジスタで構成することに限定されるものではなく、
高周波により電流を変調できるものであれば何でもよい
。たとえばＦＥＴを用いることもできる。ディジタルデ
ータ入力信号周波数が低い場合には、第１図のトランジ
スタＴｒ１ 。
Ｔｒ２のベースへ入力されるディジタルデータ１３゜１
４のいずれか一方を省略し、そのベースへ直流バイアス
を与えるだけでも特性に大きな影響はない。また擬似負
荷ＲＬに半導体レーザを用いてもさしつかえない。さら
に擬似負荷ＲＬを省略してもさしつかえない。
４のいずれか一方を省略し、そのベースへ直流バイアス
を与えるだけでも特性に大きな影響はない。また擬似負
荷ＲＬに半導体レーザを用いてもさしつかえない。さら
に擬似負荷ＲＬを省略してもさしつかえない。
発明の効果
以上のように本発明においてはディジタルデータ入力が
Ｌ期間においては半導体レーザが発光していないため、
レーザ光をフォトダイオード等で受光し、高周波成分を
除去した受信信号はＬ期間においてはほとんど出力は零
に近く、したがって高いパルス波高値が得られ従来の半
導体レーザの駆動方法に比べＣハを高くすることができ
る。この結果伝送距離の拡大、伝送データの品質の向上
が図れ、さらに高周波重畳により多モードファイバを用
いて光伝送をおこなった場合のモーダル雑音の低減を効
果的に実現でき、その効果は非常に犬なるものである。
Ｌ期間においては半導体レーザが発光していないため、
レーザ光をフォトダイオード等で受光し、高周波成分を
除去した受信信号はＬ期間においてはほとんど出力は零
に近く、したがって高いパルス波高値が得られ従来の半
導体レーザの駆動方法に比べＣハを高くすることができ
る。この結果伝送距離の拡大、伝送データの品質の向上
が図れ、さらに高周波重畳により多モードファイバを用
いて光伝送をおこなった場合のモーダル雑音の低減を効
果的に実現でき、その効果は非常に犬なるものである。
第１図は本発明の実施例における半導体レーザ駆動回路
を説明するだめの図、第２図は第１図に示す半導体レー
ザ駆動回路における各部の信号波形を示す図、第３図は
半導体レーザの電流猟出力特性曲線の一例を示す図、第
４図は従来の半導体レーザ駆動回路を説明するための図
、第５図は第４図に示す従来の半導体レーザ駆動回路に
おける各部の信号波形を示す図、第６図は半導体レーザ
の電流−光出力特性曲線の一例を示す図である。 ＲＬ・・・・・・擬似負荷、■ｔｈ・・・・・・レーザ
しきい値、Ｔｒｌ、Ｔｒ２・・・・・・トランジスタ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／２
−・騒動回路＼ ｆ３− 河柿＋ｙ夛 ｆ６−−−７７戸タイ、Ｔ−）” ｘ−寛上医 第２図 （ｂ） ちとにサン距弊ンｊ１μｉｎ怜レト ＊、
ｖ 、ｂ−−−’二］１−−−−−−−−−−Ｉ−−
−−−−一一一−第３図
を説明するだめの図、第２図は第１図に示す半導体レー
ザ駆動回路における各部の信号波形を示す図、第３図は
半導体レーザの電流猟出力特性曲線の一例を示す図、第
４図は従来の半導体レーザ駆動回路を説明するための図
、第５図は第４図に示す従来の半導体レーザ駆動回路に
おける各部の信号波形を示す図、第６図は半導体レーザ
の電流−光出力特性曲線の一例を示す図である。 ＲＬ・・・・・・擬似負荷、■ｔｈ・・・・・・レーザ
しきい値、Ｔｒｌ、Ｔｒ２・・・・・・トランジスタ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／２
−・騒動回路＼ ｆ３− 河柿＋ｙ夛 ｆ６−−−７７戸タイ、Ｔ−）” ｘ−寛上医 第２図 （ｂ） ちとにサン距弊ンｊ１μｉｎ怜レト ＊、
ｖ 、ｂ−−−’二］１−−−−−−−−−−Ｉ−−
−−−−一一一−第３図
Claims (1)
- 第１および第２の２つのトランジスタのエミッタを共通
に接続し、前記第１のトランジスタのコレクタ側に半導
体レーザ装置を接続し、前記第１および第２のトランジ
スタの少くとも一方のベースにディジタルデータ信号を
入力し、前記第１および第２の共通エミッタに電流源を
接続し、前記電流源を前記ディジタルデータ信号周波数
より高い周波数の高周波を用いて変調することにより、
半導体レーザ出力光に高周波重畳をおこなうことを特徴
とする半導体レーザ装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60040411A JPS61199344A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 半導体レ−ザ装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60040411A JPS61199344A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 半導体レ−ザ装置の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61199344A true JPS61199344A (ja) | 1986-09-03 |
Family
ID=12579919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60040411A Pending JPS61199344A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 半導体レ−ザ装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61199344A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004235417A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光半導体装置および光伝送装置 |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP60040411A patent/JPS61199344A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004235417A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光半導体装置および光伝送装置 |
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