JPS6190487A - 半導体レ−ザ駆動回路 - Google Patents
半導体レ−ザ駆動回路Info
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- JPS6190487A JPS6190487A JP21305184A JP21305184A JPS6190487A JP S6190487 A JPS6190487 A JP S6190487A JP 21305184 A JP21305184 A JP 21305184A JP 21305184 A JP21305184 A JP 21305184A JP S6190487 A JPS6190487 A JP S6190487A
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Classifications
-
- 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
- H01S5/06832—Stabilising during amplitude modulation
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光伝送の光源として用いられる半導体レーザ
素子の駆動回路に関する。特に、半導体レーザ素子の光
出力の安定化に関する。
素子の駆動回路に関する。特に、半導体レーザ素子の光
出力の安定化に関する。
半導体レーザ素子の出力は、周囲温度の変動により、そ
の発振しきい値電流や外部微分量子効率が変化する。
の発振しきい値電流や外部微分量子効率が変化する。
第３図は、周囲温度Ｔの変化をパラメタとする半導体レ
ーザ素子の電流対光信号出力特性を示す図である。周囲
温度ＴがＴ１、Ｔｚ 、Ｔｚと上昇することにより、発
振しきい値電流Ｉ７が１？１、ＩＴ２、ＩＴ３と増加し
、さらに、量子効率ηがη３、η２、η３と変化する。
ーザ素子の電流対光信号出力特性を示す図である。周囲
温度ＴがＴ１、Ｔｚ 、Ｔｚと上昇することにより、発
振しきい値電流Ｉ７が１？１、ＩＴ２、ＩＴ３と増加し
、さらに、量子効率ηがη３、η２、η３と変化する。
したがって、光信号出力の平均値を所定の光強度Ｐとす
るためには、バイアス電流■、をＩ、い ｘｂｚ、ｒｂ
ｚと変化させる必要がある。また、所定の光出力ピーク
値を得るためには、変調電流■２をＩ、い ｒｐｚ、ｒ
ｐ３と変化させる必要がある。
るためには、バイアス電流■、をＩ、い ｘｂｚ、ｒｂ
ｚと変化させる必要がある。また、所定の光出力ピーク
値を得るためには、変調電流■２をＩ、い ｒｐｚ、ｒ
ｐ３と変化させる必要がある。
半導体レーザ素子を周囲温度の変動が小さい条件で使用
する場合には、外部微分量子効率ｌの変動が少ないので
、バイアス電流の制御だけで光出力ピーク値を一定の値
に保つことができる。しがし、周囲温度が大きく変動す
る使用条件で半導体レーザ素子を使用する場合には、外
部微分量子効率ηの変動が大きく、平均光出力を一定に
保つことはできるが、消光比が劣化してしまう。
する場合には、外部微分量子効率ｌの変動が少ないので
、バイアス電流の制御だけで光出力ピーク値を一定の値
に保つことができる。しがし、周囲温度が大きく変動す
る使用条件で半導体レーザ素子を使用する場合には、外
部微分量子効率ηの変動が大きく、平均光出力を一定に
保つことはできるが、消光比が劣化してしまう。
第４図は、従来例半導体レーザ駆動回路のブロック構成
図である。この半導体レーザ駆動回路は、特公昭５８−
２４０２８号公報に開示されている。
図である。この半導体レーザ駆動回路は、特公昭５８−
２４０２８号公報に開示されている。
半導体レーザ素子１の光信号出力は光ファイバ２に入射
されて伝送される。さらに、この光信号出力の一部は受
光素子３に入力される。半導体レーザ素子１のバイアス
電流は、直流電流増幅回路４４により供給される。半導
体レーザ素子１の変調電流は可変変調電流回路４１によ
り供給される。
されて伝送される。さらに、この光信号出力の一部は受
光素子３に入力される。半導体レーザ素子１のバイアス
電流は、直流電流増幅回路４４により供給される。半導
体レーザ素子１の変調電流は可変変調電流回路４１によ
り供給される。
信号入力端子４は可変変調電流回路１２に接続される。
受光素子３の出力はピーク値検出回路４２に接続される
。ピーク値検出回路４２の出力は分岐され、比較回路４
３の一方の入力端子および比較回路４５の一方の入力端
子に接続される。比較回路４３の他方の入力端子は基準
電流入力端子５に接続される。比較回路４３の出力端子
は、直流電流増幅回路４４の入力端子に接続される。比
較回路４５の他方の入力端子は基準電流入力端子６に接
続される。比較回路４５の出力端子は比較回路４６の一
方の入力端子に接続される。比較回路４６の他方の入力
端子はパイロット信号発生回路４８に接続される。比較
回路４６の出力端子は比較回路４７を介して可変変調電
流回路４１に接続される。パイロット信号発生回路４８
はコンデンサを介して半導体素子１に接続される。基準
電流入力端子５には、半導体レーザ素子１のバイアス電
流を制御するための基準電流が入力される。基準電流入
力端子６には、半導体レーザ素子１の変調電流を制御す
るための基準電流が入力される。
。ピーク値検出回路４２の出力は分岐され、比較回路４
３の一方の入力端子および比較回路４５の一方の入力端
子に接続される。比較回路４３の他方の入力端子は基準
電流入力端子５に接続される。比較回路４３の出力端子
は、直流電流増幅回路４４の入力端子に接続される。比
較回路４５の他方の入力端子は基準電流入力端子６に接
続される。比較回路４５の出力端子は比較回路４６の一
方の入力端子に接続される。比較回路４６の他方の入力
端子はパイロット信号発生回路４８に接続される。比較
回路４６の出力端子は比較回路４７を介して可変変調電
流回路４１に接続される。パイロット信号発生回路４８
はコンデンサを介して半導体素子１に接続される。基準
電流入力端子５には、半導体レーザ素子１のバイアス電
流を制御するための基準電流が入力される。基準電流入
力端子６には、半導体レーザ素子１の変調電流を制御す
るための基準電流が入力される。
この半導体レーザ駆動回路は、パイロット信号発生回路
４８の出力信号の振幅レヘルを制御情報として、周囲温
度変動によるバイアス電流および変調電流の変動を修正
する。すなわち、比較回路４３および直流電流増幅回路
４４がバイアス電流を制御し、比較回路４５、比較回路
４６、直流電流増幅回路４７および可変変調電流回路が
変調電流を制御する。
４８の出力信号の振幅レヘルを制御情報として、周囲温
度変動によるバイアス電流および変調電流の変動を修正
する。すなわち、比較回路４３および直流電流増幅回路
４４がバイアス電流を制御し、比較回路４５、比較回路
４６、直流電流増幅回路４７および可変変調電流回路が
変調電流を制御する。
しかし、従来例半導体レーザ駆動回路では、周囲温度に
対してパイロット信号の振幅レベルが変動し、このため
、バイアス電流および変調電流が正しく調整されない欠
点があった。
対してパイロット信号の振幅レベルが変動し、このため
、バイアス電流および変調電流が正しく調整されない欠
点があった。
また、変調信号のマーク率が変動した場合には、周囲温
度が変動しなくてもバイアス電流が変動したものとして
誤動作をする欠点があった。すなわち、マーク率が低く
なると、バイアス電流が減少したものとして、バイアス
電流を増加させ、マーク率が高くなると、バイアス電流
を減少させてしまう。したがって、マーク率の変動が大
きい伝送路符号を用いる場合には、このような半導体レ
ーザ駆動回路を使用できない。
度が変動しなくてもバイアス電流が変動したものとして
誤動作をする欠点があった。すなわち、マーク率が低く
なると、バイアス電流が減少したものとして、バイアス
電流を増加させ、マーク率が高くなると、バイアス電流
を減少させてしまう。したがって、マーク率の変動が大
きい伝送路符号を用いる場合には、このような半導体レ
ーザ駆動回路を使用できない。
本発明は、以上の問題点を解決し、周囲温度の変化に対
して安定に半導体レーザ素子を動作させ、また変調信号
のマーク率に対しても安定に半導体レーザ素子を動作さ
せることができる半導体レーザ駆動回路を提供すること
を目的とする。
して安定に半導体レーザ素子を動作させ、また変調信号
のマーク率に対しても安定に半導体レーザ素子を動作さ
せることができる半導体レーザ駆動回路を提供すること
を目的とする。
本発明半導体レーザ駆動回路は、半導体レーザ素子と、
この半導体レーザ素子に光信号を発生するバイアス電流
を供給する手段と、この半導体レーザ素子に上記光信号
を変調する変調電流を供給する手段と、この半導体レー
ザ素子から送出された光出力の一部を検出して光電気変
換する受光素子とを備え、上記バイアス電流を供給する
手段には、この受光素子の出力電気信号に基づいて、上
記半導体レーザ素子の光信号出力の平均値を一定に保つ
ように上記バイアス電流を制御するバイアス電流制御手
段を含み、上記変調電流を供給する手段には、上記受光
素子の出力電気信号に基づいて、上記半導体レーザ素子
の光信号出力のピーク値を一定に保つように上記変調電
流を制御する変調電流制御手段を含む半導体レーザ駆動
回路において、上記バイアス電流制御手段は、上記受光
素子の出力電気信号の直流成分と上記半導体レーザ素子
に供給する変調電流の直流成分とを比較してこの両成分
の差を一定になるように制御する手段を含み、上記変調
電流制御手段は、上記受光素子の出力電気信号のピーク
値と上記半導体レーザ素子に供給する変調電流のピーク
値とを比較してこの両ピーク値の差が一定になるように
制御する手段を含むことを特徴とする 本発明の半導体レーザ駆動回路は、二重ループ自動光強
度制御回路と呼ぶことができる。
この半導体レーザ素子に光信号を発生するバイアス電流
を供給する手段と、この半導体レーザ素子に上記光信号
を変調する変調電流を供給する手段と、この半導体レー
ザ素子から送出された光出力の一部を検出して光電気変
換する受光素子とを備え、上記バイアス電流を供給する
手段には、この受光素子の出力電気信号に基づいて、上
記半導体レーザ素子の光信号出力の平均値を一定に保つ
ように上記バイアス電流を制御するバイアス電流制御手
段を含み、上記変調電流を供給する手段には、上記受光
素子の出力電気信号に基づいて、上記半導体レーザ素子
の光信号出力のピーク値を一定に保つように上記変調電
流を制御する変調電流制御手段を含む半導体レーザ駆動
回路において、上記バイアス電流制御手段は、上記受光
素子の出力電気信号の直流成分と上記半導体レーザ素子
に供給する変調電流の直流成分とを比較してこの両成分
の差を一定になるように制御する手段を含み、上記変調
電流制御手段は、上記受光素子の出力電気信号のピーク
値と上記半導体レーザ素子に供給する変調電流のピーク
値とを比較してこの両ピーク値の差が一定になるように
制御する手段を含むことを特徴とする 本発明の半導体レーザ駆動回路は、二重ループ自動光強
度制御回路と呼ぶことができる。
本発明半導体レーザ駆動回路は、変調電流のピーク値と
光出力のピーク値とを比較することにより変調電流を制
御し、変調電流の直流成分と光信号出力の直流成分とを
比較することによりバイアス電流を制御する。これによ
り、周囲温度の変動およびマーク率の変動に対しても動
作を安定化することができる。
光出力のピーク値とを比較することにより変調電流を制
御し、変調電流の直流成分と光信号出力の直流成分とを
比較することによりバイアス電流を制御する。これによ
り、周囲温度の変動およびマーク率の変動に対しても動
作を安定化することができる。
第１図は本発明実施例半導体レーザ駆動回路のブロック
構成図である。
構成図である。
半導体レーザ素子１の光信号出力は光フプ゛イバ２に入
射されて伝送される。さらに、この光信号
Ｉ出力の一部は受光素子３に入力される。半４体
レーザ素子ｌのバイアス電流は、直流電流増幅回路１８
により供給される。半導体レーザ素子１の変調電流は可
変変調電流回路１２により供給される。
射されて伝送される。さらに、この光信号
Ｉ出力の一部は受光素子３に入力される。半４体
レーザ素子ｌのバイアス電流は、直流電流増幅回路１８
により供給される。半導体レーザ素子１の変調電流は可
変変調電流回路１２により供給される。
信号入力端子４は分岐回路１１に接続される。分岐回路
１１は可変変調電流回路１２、直流成分検出回路１３お
よびピーク値検出図！１４に接続される。
１１は可変変調電流回路１２、直流成分検出回路１３お
よびピーク値検出図！１４に接続される。
受光素子３の出力は分岐され、その一方は直流成分検出
回路１５に入力される。直流成分検出回路１５は比較回
路１６の一方の入力端子に接続される。
回路１５に入力される。直流成分検出回路１５は比較回
路１６の一方の入力端子に接続される。
比較回路１６の他方の入力端子には直流成分検出回路１
５が接続される。比較回路１６の出力端子は比較回路１
７の一方の入力端子に接続される。比較回路１７の他方
の入力端子には基準電流入力端子５が接続される。比較
回路１７の出力端子は直流電流増幅回路１８の入力端子
に接続される。
５が接続される。比較回路１６の出力端子は比較回路１
７の一方の入力端子に接続される。比較回路１７の他方
の入力端子には基準電流入力端子５が接続される。比較
回路１７の出力端子は直流電流増幅回路１８の入力端子
に接続される。
受光素子３の分岐された出力の他方は、ピーク値検出回
路１９に入力される。ピーク値検出回路１９は比較回路
２０の一方の入力端子に接続される。比較回路２０の他
方の入力端子にはピーク値検出回路１４が接続される。
路１９に入力される。ピーク値検出回路１９は比較回路
２０の一方の入力端子に接続される。比較回路２０の他
方の入力端子にはピーク値検出回路１４が接続される。
比較回路２０の出力端子は比較回路２１の一方の入力端
子に接続される。比較回路２１の他方の入力端子には基
準電流入力端子に接続される。比較回路２１の出力端子
は直流電流増幅回路２２に接続される。直流電流増幅回
路２２の出力は可変変調電流回路Ｉ２に接続される。
子に接続される。比較回路２１の他方の入力端子には基
準電流入力端子に接続される。比較回路２１の出力端子
は直流電流増幅回路２２に接続される。直流電流増幅回
路２２の出力は可変変調電流回路Ｉ２に接続される。
第２図は、直流電流増幅回路１８．２２の一例を示す回
路図である。
路図である。
トランジスタＴ、のベース端子は抵抗Ｒ＋を介して接地
される。トランジスタＴ、のコレクタ端子は接地され、
エミッタ端子はトランジスタＴ２のベース端子に接続さ
れる。トランジスタＴ２のコレクタ端子は抵抗Ｒ０に接
続される。トランジスタＴ２のエミッタ端子には抵抗Ｒ
Ｅを介して電源電圧Ｖ１が供給される。トランジスタＴ
、のベース端子に入力された信号電流は、この直流電流
増幅回路により増幅され、トランジスタＴ２のエミッタ
電流として出力される。この直流電流増幅回路の電流増
幅率は抵抗比ＲＩ／ＲＥにより定まる。
される。トランジスタＴ、のコレクタ端子は接地され、
エミッタ端子はトランジスタＴ２のベース端子に接続さ
れる。トランジスタＴ２のコレクタ端子は抵抗Ｒ０に接
続される。トランジスタＴ２のエミッタ端子には抵抗Ｒ
Ｅを介して電源電圧Ｖ１が供給される。トランジスタＴ
、のベース端子に入力された信号電流は、この直流電流
増幅回路により増幅され、トランジスタＴ２のエミッタ
電流として出力される。この直流電流増幅回路の電流増
幅率は抵抗比ＲＩ／ＲＥにより定まる。
本実施例半導体レーザ駆動回路によるバイアス電流の制
御について説明すると、半導体レーザ素子１の光信号出
力は受光素子３により光電気変換され、その直流成分が
直流成分検出回路１５により検出される。これに対して
、信号入力端子４から入力された変調信号の直流成分は
、直流成分検出回路１３により検出される。二つの直流
成分検出回路１３．１５の特性は同じであり、これらの
出力を比較器１６で比較することにより、変調信号のマ
ーク率等に影響されずに平均光信号出力を検出すること
ができる。さらに、比較回路１７が、比較器１６の出力
と基準電流入力端子５に入力された電流とを比較し、平
均光信号出力の変動を検出する。比較器１７の出力は、
直流電流増幅回路１８により増幅され、半導体レーザ素
子１の光信号出力の平均値を一定に保つようなバイアス
電流を供給する。
御について説明すると、半導体レーザ素子１の光信号出
力は受光素子３により光電気変換され、その直流成分が
直流成分検出回路１５により検出される。これに対して
、信号入力端子４から入力された変調信号の直流成分は
、直流成分検出回路１３により検出される。二つの直流
成分検出回路１３．１５の特性は同じであり、これらの
出力を比較器１６で比較することにより、変調信号のマ
ーク率等に影響されずに平均光信号出力を検出すること
ができる。さらに、比較回路１７が、比較器１６の出力
と基準電流入力端子５に入力された電流とを比較し、平
均光信号出力の変動を検出する。比較器１７の出力は、
直流電流増幅回路１８により増幅され、半導体レーザ素
子１の光信号出力の平均値を一定に保つようなバイアス
電流を供給する。
次に、変調電流の制御について説明すると、受光素子３
の出力した電気信号のピーク値は、ピーク値検出回路１
９により検出される。これに対して、信号入力端子４か
ら入力された変調信号のピーク値は、ピーク値検出回路
１４により検出される。二つのピーク値検出回路１４．
１９の特性は同一であり、これらの出力を比較回路２０
で比較することにより、入力信号のピーク値の変動に対
応する光信号出力のピーク値を検出することができる。
の出力した電気信号のピーク値は、ピーク値検出回路１
９により検出される。これに対して、信号入力端子４か
ら入力された変調信号のピーク値は、ピーク値検出回路
１４により検出される。二つのピーク値検出回路１４．
１９の特性は同一であり、これらの出力を比較回路２０
で比較することにより、入力信号のピーク値の変動に対
応する光信号出力のピーク値を検出することができる。
さらに比較器２１が、比較器２０の出力を基準電流入力
端子５に入力された電流と比較し、光信号出力のピーク
値の変動を検出する。比較器２１の出力は、直流電流増
幅回路２２により増幅され、可変変ｍ電流回路１２に供
給され、半導体レーザ素子ｌの光信号出力のピーク値を
一定に保つことができる。
端子５に入力された電流と比較し、光信号出力のピーク
値の変動を検出する。比較器２１の出力は、直流電流増
幅回路２２により増幅され、可変変ｍ電流回路１２に供
給され、半導体レーザ素子ｌの光信号出力のピーク値を
一定に保つことができる。
このように、半導体レーザ素子１に供給するバイアス電
流と変調電流とを、入力された変調信号と比較しながら
別々に制御しているため、変調信号のピーク値の変化に
よりバイアス電流を変化させるような誤動作を行うこと
がない。
流と変調電流とを、入力された変調信号と比較しながら
別々に制御しているため、変調信号のピーク値の変化に
よりバイアス電流を変化させるような誤動作を行うこと
がない。
以上の動作をさらに定量的に説明する。
直流成分検出回路１５の出力電流をＩｋｌｌとし、直流
成分検出回路１３の出力電流を！、とじ、基準電流入力
端子５に入力される基準電流を１．、、とすると、比較
器１７の出力電流Ｉ４は、 Ｉａ ＃Ａｃ＋ （Ｉｈｏ−１ｈａ Ｌｍ）
−１ｌ）で与えられる。ここで、比較回路１６の電流増
幅率は１であり、比較回路１７の電流増幅率はＡＣｌで
ある。また、電流１ ｈＤ％ ’Ｉ １ｕｌｌおよびｌ
Ｐｍは負である。
成分検出回路１３の出力電流を！、とじ、基準電流入力
端子５に入力される基準電流を１．、、とすると、比較
器１７の出力電流Ｉ４は、 Ｉａ ＃Ａｃ＋ （Ｉｈｏ−１ｈａ Ｌｍ）
−１ｌ）で与えられる。ここで、比較回路１６の電流増
幅率は１であり、比較回路１７の電流増幅率はＡＣｌで
ある。また、電流１ ｈＤ％ ’Ｉ １ｕｌｌおよびｌ
Ｐｍは負である。
また、ピーク値検出回路１９の出力電流を！、。とじ、
ピーク値検出回路１４の出力電流をＩｆｌｌとし、基準
電流入力端子５に入力される基準電流をＩｒｅとすると
、比較器１７の出力電流Ｉ０は、■。” Ａｃｔ （Ｉ
ｔＩＩＩ ｔ＊−１ｒｐ） −・−＋２）で与
えられる。ここで、比較回路２０の電流増幅率は１であ
り、比較回路２１の電流増幅率はＡｃｔである。また、
電流Ｉ０、Ｉｆｌｌおよびｘｒｐは負である。
ピーク値検出回路１４の出力電流をＩｆｌｌとし、基準
電流入力端子５に入力される基準電流をＩｒｅとすると
、比較器１７の出力電流Ｉ０は、■。” Ａｃｔ （Ｉ
ｔＩＩＩ ｔ＊−１ｒｐ） −・−＋２）で与
えられる。ここで、比較回路２０の電流増幅率は１であ
り、比較回路２１の電流増幅率はＡｃｔである。また、
電流Ｉ０、Ｉｆｌｌおよびｘｒｐは負である。
半導体レーザ素子ｌの周囲温度が高くなった場合には、
発振しきい値が上昇し、外部微分量子効率が減少する。
発振しきい値が上昇し、外部微分量子効率が減少する。
このため、半導体レーザ素子ｌの光出力が弱くなり、電
流１０．１１０が減少するため、第（１）式および第（
２）式により電流１ａ、Ｉ−が減少する。したがって、
周囲温度が増加した場合には、バイアス電流と駆動電流
とを増加させることにより、一定のピーク値光出力を得
ることができる。周囲温度が低下した場合にはこの逆と
なり、バイアス電流と駆動電流とを減少させることが必
要である。このようにバイアス電流および駆動電流を制
御するためには、直流電流増幅回路１８．２２を、入力
信号が減少したときに出力信号が増加するように構成す
る。
流１０．１１０が減少するため、第（１）式および第（
２）式により電流１ａ、Ｉ−が減少する。したがって、
周囲温度が増加した場合には、バイアス電流と駆動電流
とを増加させることにより、一定のピーク値光出力を得
ることができる。周囲温度が低下した場合にはこの逆と
なり、バイアス電流と駆動電流とを減少させることが必
要である。このようにバイアス電流および駆動電流を制
御するためには、直流電流増幅回路１８．２２を、入力
信号が減少したときに出力信号が増加するように構成す
る。
第２図に示した直流電流増幅回路１８．２２のそれぞれ
の出力電流１ｔ’、Ｉｂは、 １．１ 嬌−Ａ、Ｉ。＋Ａ ｏ −（４１
１ｂ ＃−Ａｔ Ｉａ ＋Ａｏ ’−
・（５）と表すことができる。ここで、Ａ＋ 、Ａｔは
抵抗比Ｒ＋ ／ Ｒｔにより定まる電流増幅率であり、
Ａ。
の出力電流１ｔ’、Ｉｂは、 １．１ 嬌−Ａ、Ｉ。＋Ａ ｏ −（４１
１ｂ ＃−Ａｔ Ｉａ ＋Ａｏ ’−
・（５）と表すことができる。ここで、Ａ＋ 、Ａｔは
抵抗比Ｒ＋ ／ Ｒｔにより定まる電流増幅率であり、
Ａ。
は直流電流増幅回路１８．２２の電源電圧ｖ１、端子間
電圧およびエミッタ抵抗値により定まる定数である。ま
た可変変調電流回路１２の制御電流Ｉ、′ど出力電流■
、とは比例関係を満たす。
電圧およびエミッタ抵抗値により定まる定数である。ま
た可変変調電流回路１２の制御電流Ｉ、′ど出力電流■
、とは比例関係を満たす。
さらに、半導体レーザ素子１に電流Ｉ （バイアス電流
！、と変調電流■イとの和）が供給されたときの光強度
Ｐ （Ｔ）は、 Ｐ（Ｔ）＃η（Ｔ）（１−Ｉい（Ｔ））Ｐ（Ｔ）＝０ （１＜Ｉい（Ｔ）） で与えられる。ここで、ｖ （Ｔ）は温度Ｔに対する外
部微分量子効率であり、■い（Ｔ）は温度Ｔに対する発
振しきい値電流である。
！、と変調電流■イとの和）が供給されたときの光強度
Ｐ （Ｔ）は、 Ｐ（Ｔ）＃η（Ｔ）（１−Ｉい（Ｔ））Ｐ（Ｔ）＝０ （１＜Ｉい（Ｔ）） で与えられる。ここで、ｖ （Ｔ）は温度Ｔに対する外
部微分量子効率であり、■い（Ｔ）は温度Ｔに対する発
振しきい値電流である。
また第（１１式および第（２）式における電流１ｈＤお
よびＩｆｌｌは、 Ｉ ｒｅ＝ｋ Ｐ （Ｔ） で表される。ここで、ｋは受光素子の光電気変換効率で
あり、ｈは変調電流の占有率、すなわちマーク率に依存
する係数である。
よびＩｆｌｌは、 Ｉ ｒｅ＝ｋ Ｐ （Ｔ） で表される。ここで、ｋは受光素子の光電気変換効率で
あり、ｈは変調電流の占有率、すなわちマーク率に依存
する係数である。
半導体レーザ素子１の光信号出力のピーク値変動の抑圧
度ξは、 と表すことができる。ここで第（１１式ないし第（７）
式から、 μｍ ：半導体レーザ素子ｌ、受光素子３および直流成
分検出図Ｎ１５による増幅率、すなわち、 μ、＝ｈ−ｋ。
度ξは、 と表すことができる。ここで第（１１式ないし第（７）
式から、 μｍ ：半導体レーザ素子ｌ、受光素子３および直流成
分検出図Ｎ１５による増幅率、すなわち、 μ、＝ｈ−ｋ。
βＩ ：直流成分の帰還増幅率、すなわち、β１”Ａ（
１・Ａ１、 β２ ：半導体レーザ素子１、受光素子３およびピーク
値検出回路１５による変調成分の増幅率、すなわち、 μｚ＝に−７１（Ｔ） β２ ：変調成分の帰還増幅率、すなわち、βｚ＝Ａｃ
ｚ・Ａｔ である、したがって、 が得られる。第（９）式から、比較回路１７．２１の電
流増幅率Ａ ｃ ｉ ％ Ａ ｃ ｔおよび直流電流増
幅回路１５．１８の電流増幅率Ａ ｔ 、 Ａ ２を増
すにつれて抑圧度ξが大きくなり、周囲温度の変化等に
よる半導体レーザ素子ｌの発振しきい値電流および外部
微分量子効率の変化に対して、光信号出力のピーク値を
一定に保持することができる。
１・Ａ１、 β２ ：半導体レーザ素子１、受光素子３およびピーク
値検出回路１５による変調成分の増幅率、すなわち、 μｚ＝に−７１（Ｔ） β２ ：変調成分の帰還増幅率、すなわち、βｚ＝Ａｃ
ｚ・Ａｔ である、したがって、 が得られる。第（９）式から、比較回路１７．２１の電
流増幅率Ａ ｃ ｉ ％ Ａ ｃ ｔおよび直流電流増
幅回路１５．１８の電流増幅率Ａ ｔ 、 Ａ ２を増
すにつれて抑圧度ξが大きくなり、周囲温度の変化等に
よる半導体レーザ素子ｌの発振しきい値電流および外部
微分量子効率の変化に対して、光信号出力のピーク値を
一定に保持することができる。
以上説明したように、本発明半導体レーザ駆動回路は、
周囲温度による発振しきい値電流の変動および外部微分
量子効率の変化に対して、バイアス電流および変調電流
を適切に調整できる。また、入力された変調信号のマー
ク率や信号強度の変動に影響されずに光信号出力の平均
値およびピーク値を一定に保つことができ、消光比劣化
が生じない効果がある。
周囲温度による発振しきい値電流の変動および外部微分
量子効率の変化に対して、バイアス電流および変調電流
を適切に調整できる。また、入力された変調信号のマー
ク率や信号強度の変動に影響されずに光信号出力の平均
値およびピーク値を一定に保つことができ、消光比劣化
が生じない効果がある。
したがって、本発明半導体レーザ駆動回路は、周囲温度
の変動および信号のマーク率の変化が大きい場合の光デ
イジタル通信に効果がある。
の変動および信号のマーク率の変化が大きい場合の光デ
イジタル通信に効果がある。
第１図は本発明実施例半導体レーザ駆動回路のブロック
構成図。 第２図は直流電流駆動回路の回路図。 第３図は半導体レーザ素子の電流対光信号出力を示す図
。 第４図は従来例半導体レーザ駆動回路のブロック構成図
。 １・・・半導体レーザ素子、２川光フアイバ、３・・・
受光素子、４・・・信号入力端子、５．６・・・基準電
流入力端子、１１・・・分岐回路、１２・・・可変変調
電流回路、１３・・・直流成分検出回路、１４・・・ピ
ーク値検出回路、１５・・・直流成分検出回路、１６・
・・比較回路、１７・・・比較回路、１８・・・直流電
流増幅回路、１９・・・ピーク値検出回路、２０・・・
比較回路、２１・・・比較回路、２２・・・直流電流増
幅回路、４１・・・可変変調電流回路、４２・・・ピー
ク値検出回路、４３・・・比較回路、４４・・・直流電
流増幅回路、４５．４６・・・比較回路、４７・・・直
流電流増幅回路、４８・・・パイロット信号発生回路。
構成図。 第２図は直流電流駆動回路の回路図。 第３図は半導体レーザ素子の電流対光信号出力を示す図
。 第４図は従来例半導体レーザ駆動回路のブロック構成図
。 １・・・半導体レーザ素子、２川光フアイバ、３・・・
受光素子、４・・・信号入力端子、５．６・・・基準電
流入力端子、１１・・・分岐回路、１２・・・可変変調
電流回路、１３・・・直流成分検出回路、１４・・・ピ
ーク値検出回路、１５・・・直流成分検出回路、１６・
・・比較回路、１７・・・比較回路、１８・・・直流電
流増幅回路、１９・・・ピーク値検出回路、２０・・・
比較回路、２１・・・比較回路、２２・・・直流電流増
幅回路、４１・・・可変変調電流回路、４２・・・ピー
ク値検出回路、４３・・・比較回路、４４・・・直流電
流増幅回路、４５．４６・・・比較回路、４７・・・直
流電流増幅回路、４８・・・パイロット信号発生回路。
Claims (1)
- （１）半導体レーザ素子と、 この半導体レーザ素子に光信号を発生するバイアス電流
を供給する手段と、 この半導体レーザ素子に上記光信号を変調する変調電流
を供給する手段と、 この半導体レーザ素子から送出された光出力の一部を検
出して光電気変換する受光素子と を備え、 上記バイアス電流を供給する手段には、この受光素子の
出力電気信号に基づいて、上記半導体レーザ素子の光信
号出力の平均値を一定に保つように上記バイアス電流を
制御するバイアス電流制御手段を含み、 上記変調電流を供給する手段には、上記受光素子の出力
電気信号に基づいて、上記半導体レーザ素子の光信号出
力のピーク値を一定に保つように上記変調電流を制御す
る変調電流制御手段を含む半導体レーザ駆動回路におい
て、 上記バイアス電流制御手段は、上記受光素子の出力電気
信号の直流成分と上記半導体レーザ素子に供給する変調
電流の直流成分とを比較してこの両成分の差を一定にな
るように制御する手段を含み、 上記変調電流制御手段は、上記受光素子の出力電気信号
のピーク値と上記半導体レーザ素子に供給する変調電流
のピーク値とを比較してこの両ピーク値の差が一定にな
るように制御する手段を含む 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 |
|---|---|---|---|
| JP21305184A JPS6190487A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21305184A JPS6190487A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190487A true JPS6190487A (ja) | 1986-05-08 |
Family
ID=16632711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21305184A Pending JPS6190487A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6190487A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0191484A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Fujitsu Ltd | 発光素子駆動回路 |
| JPH028074U (ja) * | 1988-06-23 | 1990-01-18 | ||
| US4903273A (en) * | 1987-02-28 | 1990-02-20 | U.S. Philips Corp. | Laser diode control method and circuit |
| WO1992017007A1 (en) * | 1991-03-21 | 1992-10-01 | Telenokia Oy | Method and control circuit for controlling a laser diode transmitter |
| EP0507213A2 (en) * | 1991-04-04 | 1992-10-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Light transmitter |
| JPH0983055A (ja) * | 1995-09-19 | 1997-03-28 | Nec Corp | 光送信回路 |
| US5953690A (en) * | 1996-07-01 | 1999-09-14 | Pacific Fiberoptics, Inc. | Intelligent fiberoptic receivers and method of operating and manufacturing the same |
| JP2007103668A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光素子駆動回路及び光送信器 |
| JP2008277868A (ja) * | 2008-08-20 | 2008-11-13 | Panasonic Corp | 消光比補償レーザ駆動回路及び光通信装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583280A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-23 | Fujitsu Ltd | Output stabilizing system for semiconductor laser |
| JPS58151730A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Fujitsu Ltd | レ−ザ−ダイオ−ドの出力制御回路 |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP21305184A patent/JPS6190487A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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