JPS6281084A - レ−ザダイオ−ド駆動回路 - Google Patents
レ−ザダイオ−ド駆動回路Info
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- JPS6281084A JPS6281084A JP22120585A JP22120585A JPS6281084A JP S6281084 A JPS6281084 A JP S6281084A JP 22120585 A JP22120585 A JP 22120585A JP 22120585 A JP22120585 A JP 22120585A JP S6281084 A JPS6281084 A JP S6281084A
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- fet
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- laser diode
- voltage
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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
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
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- Optics & Photonics (AREA)
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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】
〔概要〕
ＦＥＴを使用するレーザダイオード駆動回路において、
振幅制限用の差動増幅器を設けることによりＦＥＴの入
力信号振幅を制御し、ＦＥＴの特性バラツキを補償する
ものである。
振幅制限用の差動増幅器を設けることによりＦＥＴの入
力信号振幅を制御し、ＦＥＴの特性バラツキを補償する
ものである。
本発明はレーザダイオード駆動回路の改良に関する。
レーザダイオードを断続発光させるタメ、パルス電流が
レーザダイオードに供給される。この場合高速且つ高出
力の光パルスを得るのには、大電流を高速に開閉出来る
ＦＥＴ回路を駆動回路として使用するのが有利である。
レーザダイオードに供給される。この場合高速且つ高出
力の光パルスを得るのには、大電流を高速に開閉出来る
ＦＥＴ回路を駆動回路として使用するのが有利である。
しかし、ＦＥＴは電気特性にバラツキがあり、レーザダ
イオードの発光動作に影響を与えるので、その改善が望
ましい。
イオードの発光動作に影響を与えるので、その改善が望
ましい。
従来レーザダイオードを駆動する為、第４図に示すＰＥ
Ｔ使用のレーザダイオード駆動回路が用いられている。
Ｔ使用のレーザダイオード駆動回路が用いられている。
これは、２個のＰＵＴ ２．３を使用し、その１個のＰ
ＥＴ ２はゲイト電極のバイアス電圧設定によって、常
時レーザダイオードへ発光闇値直下の電流を供給する電
流バイアス用として使用し、他方のＦＥＴ ３はそのゲ
イト入力電圧によって、レーザダイオードの電流を発光
闇値の上下に切替るレーザ発光のオンオフ用として使用
する。しかし、レーザダイオードの駆動に使用するＦＥ
Ｔは、特性にバラツキがあり、ピンチオフ電圧がＦＥＴ
毎に異なり、相互コンダクタンスもそれぞれ相違する。
ＥＴ ２はゲイト電極のバイアス電圧設定によって、常
時レーザダイオードへ発光闇値直下の電流を供給する電
流バイアス用として使用し、他方のＦＥＴ ３はそのゲ
イト入力電圧によって、レーザダイオードの電流を発光
闇値の上下に切替るレーザ発光のオンオフ用として使用
する。しかし、レーザダイオードの駆動に使用するＦＥ
Ｔは、特性にバラツキがあり、ピンチオフ電圧がＦＥＴ
毎に異なり、相互コンダクタンスもそれぞれ相違する。
従って、同一入力端子を与えた場合においても、必ずし
も常に同一の発光出力が得られるとは限らない。
も常に同一の発光出力が得られるとは限らない。
第５図はＦＥＴのゲート入力電圧ＶＧｓと出力電流１０
ｓの関係を示す。
ｓの関係を示す。
図においてＶｐはピンチオフ電圧で、出力電流がＯとな
るゲート電圧ＶＧｓを意味する。しかし、ＦＥＴの特性
のバラツキにより、ＶｐＯ値はＦＥＴ毎に異なる値をと
る。その結果、板金入力パルス電圧Ｖｉｎが一定振幅、
一定基準電圧値で供給されたとしても、入力パルス電圧
の０値は特性図上のピンチオフ電圧Ｖｐの位置に対し左
右へ相対的にずれることになる。ピンチオフ電圧Ｖｐが
右側へ相対的にずれる■の場合は出力パルス電流の振幅
は減少する。
るゲート電圧ＶＧｓを意味する。しかし、ＦＥＴの特性
のバラツキにより、ＶｐＯ値はＦＥＴ毎に異なる値をと
る。その結果、板金入力パルス電圧Ｖｉｎが一定振幅、
一定基準電圧値で供給されたとしても、入力パルス電圧
の０値は特性図上のピンチオフ電圧Ｖｐの位置に対し左
右へ相対的にずれることになる。ピンチオフ電圧Ｖｐが
右側へ相対的にずれる■の場合は出力パルス電流の振幅
は減少する。
また逆にピンチオフ電圧Ｖｐが相対的に左側にずれる■
の場合は出力パルス電流の振幅は増大する。
の場合は出力パルス電流の振幅は増大する。
しかもこの際、出力パルス電流は完全にはオフとならず
人力パルス電圧０においても出力電流１ｐが流れること
になりレーザダイオードを発光させ、所謂０発光現象を
起こす。
人力パルス電圧０においても出力電流１ｐが流れること
になりレーザダイオードを発光させ、所謂０発光現象を
起こす。
また、入力電圧がピンチオフ電圧Ｖｐ以下の部分で切ら
れた場合、出力パルス波形の半値幅が変化する。
れた場合、出力パルス波形の半値幅が変化する。
そこで、この問題を解決する為に、スイッチング用のＦ
ＥＴのゲート入力部にツェナーダイオードを接続し、こ
れに抵抗を介してバイアス電流を流し、最小値入力電圧
値をＦＥＴのピンチオフ電圧値となるように調整する方
法が考えられる。
ＥＴのゲート入力部にツェナーダイオードを接続し、こ
れに抵抗を介してバイアス電流を流し、最小値入力電圧
値をＦＥＴのピンチオフ電圧値となるように調整する方
法が考えられる。
また、ＦＥＴの特性バラツキが大きい時は、−個のツェ
ナーダイオードだけでは調整範囲が不充分となるので、
スイッチング用のＰＥＴのゲート人力部にクランプ回路
を設ける方式も考えられる。これは、クラ、ンプ電圧の
印加されるクランプダイオード、即ち順方向電流が成る
値以上になるとき、その電圧降下を一定値に固定するダ
イオードとコンデンサからなる回路を使用し、ＦＥＴの
ピンチオフ電圧Ｖｐのバラツキに対応し、クランプ電圧
の設定値を変えるものである。
ナーダイオードだけでは調整範囲が不充分となるので、
スイッチング用のＰＥＴのゲート人力部にクランプ回路
を設ける方式も考えられる。これは、クラ、ンプ電圧の
印加されるクランプダイオード、即ち順方向電流が成る
値以上になるとき、その電圧降下を一定値に固定するダ
イオードとコンデンサからなる回路を使用し、ＦＥＴの
ピンチオフ電圧Ｖｐのバラツキに対応し、クランプ電圧
の設定値を変えるものである。
上記の様に、レーザダイオード駆動回路のＦＥＴのピン
チオフ電圧のバラツキにて生じる、入力電圧カットによ
る出力半値幅の変動、オフ信号時の残留電流による０発
光の問題はある程度解決されるが、相互コンダクタンス
のバラツキも解決する必要がある。
チオフ電圧のバラツキにて生じる、入力電圧カットによ
る出力半値幅の変動、オフ信号時の残留電流による０発
光の問題はある程度解決されるが、相互コンダクタンス
のバラツキも解決する必要がある。
即ち、ゲイト・ソース電圧対ドレイン・ソース電流特性
曲線のバラツキは曲線の（ＩＪｉ斜に緩急を生じまたピ
ンチオフ点近傍の曲線の湾曲にも相違を与える。その結
果同一人力に対しても、各ＦＥＴによる出力電流値に大
小の相違が生じ、半値幅の変動や０発光の問題が依然と
して存在し、完全にこれが解決されないので問題である
。
曲線のバラツキは曲線の（ＩＪｉ斜に緩急を生じまたピ
ンチオフ点近傍の曲線の湾曲にも相違を与える。その結
果同一人力に対しても、各ＦＥＴによる出力電流値に大
小の相違が生じ、半値幅の変動や０発光の問題が依然と
して存在し、完全にこれが解決されないので問題である
。
上記の問題点は、
パルス電流をレーザダイオード（１１）に供給するＦＥ
Ｔ回路（１３）の前段に振幅可変増幅回路（１５）を備
えてなる 本発明によるレーザダイオード駆動回路によって解決さ
れる。
Ｔ回路（１３）の前段に振幅可変増幅回路（１５）を備
えてなる 本発明によるレーザダイオード駆動回路によって解決さ
れる。
本発明によれば、第１図の原理図に示すように、入力信
号の最小値はクランプ回路１４等にてＦＥＴのピンチオ
フ電圧Ｖｐに固定され、ＦＥＴ駆動回路１３への入力信
号は振幅可変回路１５にて予め所望の振幅に変えてから
オンオフ用のＦＥＴのゲイト電極に供給する。この様に
すれば、第３図に示す特性曲線の傾斜が緩く出力電流が
小さくなる場合入力信号を増幅してＮＥＴ回路１３に供
給して出力電流１ｐを大■に、また傾斜が急で出力電流
ｒｐが大となる時は増幅度を下げて出力電流を抑える■
ことができる。
号の最小値はクランプ回路１４等にてＦＥＴのピンチオ
フ電圧Ｖｐに固定され、ＦＥＴ駆動回路１３への入力信
号は振幅可変回路１５にて予め所望の振幅に変えてから
オンオフ用のＦＥＴのゲイト電極に供給する。この様に
すれば、第３図に示す特性曲線の傾斜が緩く出力電流が
小さくなる場合入力信号を増幅してＮＥＴ回路１３に供
給して出力電流１ｐを大■に、また傾斜が急で出力電流
ｒｐが大となる時は増幅度を下げて出力電流を抑える■
ことができる。
更に、入力信号を増幅することにより、ＦＥＴのピンチ
オフ点に近い特性曲線の湾曲部分を避けて駆動電流を発
生することにより、レーザダイオ−ド発光のオンオフを
確実正確に行う回路が得られる。
オフ点に近い特性曲線の湾曲部分を避けて駆動電流を発
生することにより、レーザダイオ−ド発光のオンオフを
確実正確に行う回路が得られる。
本発明の詳細を図示実施例に従い説明する。
第２図は本発明のレーザダイオード駆動回路の概略的構
成図、また第３図は本発明におけるレーザダイオード駆
動回路ＦＥＴのゲート入力電圧−出力電流特性図ある。
成図、また第３図は本発明におけるレーザダイオード駆
動回路ＦＥＴのゲート入力電圧−出力電流特性図ある。
図において、１１はレーザダイオード回路、２．３はレ
ーザダイオード駆動用ＦＥＴ、４はアバランシェフォト
ダイオード、１４はクランプ回路、１５は本発明により
設けた振幅可変増幅回路、１７．１日は低域フィルター
、１９〜２２はオペＬ／ ’Ｊヨ７ア７プ、ＶＬＤＢ
、 ＶＬＤＰ 、 ＶＦＩ３はオペレーションアンプ
の基準電圧である。
ーザダイオード駆動用ＦＥＴ、４はアバランシェフォト
ダイオード、１４はクランプ回路、１５は本発明により
設けた振幅可変増幅回路、１７．１日は低域フィルター
、１９〜２２はオペＬ／ ’Ｊヨ７ア７プ、ＶＬＤＢ
、 ＶＬＤＰ 、 ＶＦＩ３はオペレーションアンプ
の基準電圧である。
データ入力信号は振幅可変増幅回路１５の入力部から、
レーザダイオード駆動回路へ供給される。
レーザダイオード駆動回路へ供給される。
レーザダイオード１は駆動回路のＦＥＴ ３に与えるデ
ータ入力信号により発光し、その出力光は、アバランシ
ェフォトダイオード４により電気信号に再変換された後
、低域フィルター１８を介し直流信号としてオペレーシ
ョンアンプ１９へ入力する。
ータ入力信号により発光し、その出力光は、アバランシ
ェフォトダイオード４により電気信号に再変換された後
、低域フィルター１８を介し直流信号としてオペレーシ
ョンアンプ１９へ入力する。
アンプ１９は比較回路として作用する。
レーザダイオード駆動回路の入力信号は通常一定である
の′で、フィルター１７の出力直流電圧は一定である。
の′で、フィルター１７の出力直流電圧は一定である。
しかしフィルター１８から与えられる直流電圧は駆動回
路に用いるＦＩＥＴの特性のバラツキにより一定値とな
らない。
路に用いるＦＩＥＴの特性のバラツキにより一定値とな
らない。
本発明の実施例においては比較回路１９の出力信号は制
御用のオペレーションアンプ２１を介し振幅可変増幅回
路１５へ接続する。
御用のオペレーションアンプ２１を介し振幅可変増幅回
路１５へ接続する。
今、１８の出力電圧が小になるとオペレーションアンプ
１９の出力電圧は高くなり、制御用オペレーションアン
プ２１を介し、振幅可変増幅回路１５の増幅率を高めＦ
ＥＴ ３に対する入力信号を大きくし■、レーザダイオ
ード１の光出力を大とする。
１９の出力電圧は高くなり、制御用オペレーションアン
プ２１を介し、振幅可変増幅回路１５の増幅率を高めＦ
ＥＴ ３に対する入力信号を大きくし■、レーザダイオ
ード１の光出力を大とする。
これとは逆に、フィルター１８の出力が大きくなるとオ
ペレーションアンプ１９の出力電圧は小となり、今度は
レーザダイオードｌの光出力を小にする。
ペレーションアンプ１９の出力電圧は小となり、今度は
レーザダイオードｌの光出力を小にする。
このような、ＦＥＴの特性上のバラツキによる駆動電流
の変化にもとすく先出力の変化はＶ ＬＢＰ電圧の調整
設定によって補正される。
の変化にもとすく先出力の変化はＶ ＬＢＰ電圧の調整
設定によって補正される。
なお、比較回路１９の出力信号はレーザダイオード１の
バイアス電流制御用のオペレーションアンプ２０を介し
、ＦＥＴ ２のゲート電極へ与えられ、レーザダイオー
ド１の光出力に応じてバイアス電流を制御する。
バイアス電流制御用のオペレーションアンプ２０を介し
、ＦＥＴ ２のゲート電極へ与えられ、レーザダイオー
ド１の光出力に応じてバイアス電流を制御する。
更に、バイアス電流制御用オペレーションアンプ２０の
出力信号はクランプレベル制御用のオペレーションアン
プ２２にも供給される。
出力信号はクランプレベル制御用のオペレーションアン
プ２２にも供給される。
オペレーションアンプ２２の出力信号はクランプ回路１
４ヘクランプ電圧を供給する。クランプ電圧は、ＦＥＴ
３の特性に応じてＶＦＢの値を定めることにより、入
力電圧がＯであるとき、ゲート電圧がピンチオフ電圧に
なる様に調整される。
４ヘクランプ電圧を供給する。クランプ電圧は、ＦＥＴ
３の特性に応じてＶＦＢの値を定めることにより、入
力電圧がＯであるとき、ゲート電圧がピンチオフ電圧に
なる様に調整される。
本発明によれば、ピンチオフ電圧あるいは相互コンダク
タンス等ＦＥＴ特性のばらつきによる出力変化を防ぎ、
高速高出力の安定な光出力を発生するレーザダイオード
駆動回路を提供するものでありその作用効果は極めて大
きい。
タンス等ＦＥＴ特性のばらつきによる出力変化を防ぎ、
高速高出力の安定な光出力を発生するレーザダイオード
駆動回路を提供するものでありその作用効果は極めて大
きい。
第１図は本発明のレーザダイオード駆動回路の原理図、
第２図は本発明のレーザダイオード駆動回路の一実施例
における概略的構成図、 第３図は本発明に於けるレーザダイオード駆動回路ＦＥ
Ｔのゲート入力電圧−出力電 流特性図、 第４図は従来のＰＵＴ使用のレーザダイオード駆動回路
、 第５図はＦＥＴのゲート入力電圧−出力電流特性図であ
る。 図において、 １はレーザダイオード、 ２．３はＦＥＴ 。 ４はアバランシェフォトダイオード、 １１はレーザダイオード回路、 ｌ２は制御回路、 １３はＦＥＴ回路、 １４はクランプ回路、 １５は振幅可変増幅回路、 １７．１８は低域フィルター、 １９〜２２はオペレーションアンプである。
における概略的構成図、 第３図は本発明に於けるレーザダイオード駆動回路ＦＥ
Ｔのゲート入力電圧−出力電 流特性図、 第４図は従来のＰＵＴ使用のレーザダイオード駆動回路
、 第５図はＦＥＴのゲート入力電圧−出力電流特性図であ
る。 図において、 １はレーザダイオード、 ２．３はＦＥＴ 。 ４はアバランシェフォトダイオード、 １１はレーザダイオード回路、 ｌ２は制御回路、 １３はＦＥＴ回路、 １４はクランプ回路、 １５は振幅可変増幅回路、 １７．１８は低域フィルター、 １９〜２２はオペレーションアンプである。
Claims (1)
- パルス電流をレーザダイオード（１１）に供給するＦＥ
Ｔ回路（１３）の前段に、振幅可変増幅回路（１５）を
備えてなることを特徴とするレーザダイオード駆動回路
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22120585A JPS6281084A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22120585A JPS6281084A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281084A true JPS6281084A (ja) | 1987-04-14 |
Family
ID=16763110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22120585A Pending JPS6281084A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281084A (ja) |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22120585A patent/JPS6281084A/ja active Pending
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