JP3222217B2 - Semiconductor laser system - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ装置を用い
て電子写真の露光等を行う半導体レーザシステムに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser system for performing electrophotographic exposure using a semiconductor laser device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の半導体レーザシステムに用いられ
る半導体レーザ装置のチップ上には、レーザ光の照射は
目的とせず単に電力を消費するだけの加熱素子は設けら
れていなかった。2. Description of the Related Art On a chip of a semiconductor laser device used in a conventional semiconductor laser system, a heating element which merely consumes power without irradiating a laser beam is not provided.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の半導
体レーザ装置を用いる半導体レーザシステムにおいて
は、半導体レーザ装置のレーザ素子がレーザ光を出射す
るレーザ点灯時には、チップの加熱のため、レーザ光出
力が低下し、レーザビームプリンタ等の電子写真装置に
おける露光手段として使用した場合に、画像濃度むらの
原因となっていた。本発明は上記問題点に鑑み、レーザ
素子が非点灯状態から点灯状態に切り替えられても、チ
ップで消費される電力を一定にし、したがって点灯時に
レーザ光出力を低下させない半導体レーザ装置を用い、
かつ、それを合目的的に制御できる半導体レーザシステ
ムを提供することを目的とする。In a semiconductor laser system using such a conventional semiconductor laser device, a laser element of the semiconductor laser device emits laser light when the laser is turned on, so that a laser beam output is required to heat the chip. And when used as an exposure means in an electrophotographic apparatus such as a laser beam printer, it causes image density unevenness. In view of the above problems, the present invention uses a semiconductor laser device that keeps the power consumed by the chip constant even when the laser element is switched from the non-lighting state to the lighting state, and thus does not reduce the laser light output during lighting,
It is another object of the present invention to provide a semiconductor laser system capable of controlling the operation of the semiconductor laser.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザシ
ステムは、一つのチップ上に、レーザ素子およびチップ
を加熱する加熱素子からなる素子ユニットが形成されて
いる半導体レーザ装置と、定電流源と、前記定電流源か
らの電流を、レーザ点灯時には前記レーザ素子に供給
し、レーザ非点灯時には前記加熱素子に供給するように
切替駆動を行なう差動スイッチとからなる半導体レーザ
システムにおいて、 前記加熱素子に並列に接続され、加
熱素子に流れる電流の一部をバイパスさせる抵抗器、ま
たは、前記レーザ素子に並列に接続され、レーザ素子に
流れる電流の一部をバイパスさせる抵抗器を設けたこと
を特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A semiconductor laser system according to the present invention comprises a semiconductor laser device in which an element unit including a laser element and a heating element for heating the chip is formed on one chip, a constant current source, , The constant current source
These currents are supplied to the laser element when the laser is turned on.
When the laser is not lit, supply to the heating element
Semiconductor laser consisting of differential switch for switching drive
In the system, a heating element is connected in parallel with the heating element.
A resistor that bypasses part of the current flowing through the thermal element, or
Or connected in parallel with the laser element,
Provision of a resistor to bypass a part of the flowing current
It is characterized by .
【0005】好ましくは、前記素子ユニットは、前記チ
ップ上に複数個形成され、前記加熱素子は、前記レーザ
素子とは別体に、レーザ光を正規レーザ光出射方向には
出射しないように形成された加熱用レーザ素子かあるい
はダイオード素子であり、前記抵抗器は、外部より調整
可能な可変抵抗器である。 Preferably, a plurality of the element units are formed on the chip, and the heating element is formed separately from the laser element so as not to emit laser light in a normal laser light emission direction. A heating laser element or a diode element, and the resistor is externally adjusted.
A possible variable resistor.
【0006】[0006]
【作用】制御装置が、レーザ点灯時には、レーザ素子を
駆動し、レーザ非点灯時には、加熱素子を切替駆動する
ので、レーザ素子および加熱素子がともに形成されたチ
ップは一定の温度に保たれる。したがって、非点灯時に
あるレーザ素子が点灯されても、点灯時にレーザ光出力
を低下させることはない。The control device drives the laser element when the laser is turned on, and switches the heating element when the laser is not turned on, so that the chip on which both the laser element and the heating element are formed is kept at a constant temperature. Therefore, even if a certain laser element is turned on when not lit, the laser light output is not reduced when lit.
【0007】[0007]
【実施例】次に、本発明の参考例および実施例について
図面を参照して説明する。図1は本発明の半導体レーザ
システムの第1の参考例に用いられた半導体レーザ装置
の素子ユニットを示す構成図、図2は本発明の半導体レ
ーザシステムの第1の参考例を示すブロック図、図3は
図2の半導体レーザドライバを詳細に示すブロック図で
ある。Next, reference examples and embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an element unit of a semiconductor laser device used in a first reference example of the semiconductor laser system of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a first reference example of the semiconductor laser system of the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing the semiconductor laser driver of FIG. 2 in detail.
【0008】図1の半導体レーザ装置の素子ユニット
は、p型基板上にn型の電流阻止層を堆積してV字溝を
エッチング加工した内部ストライブ構造半導体素子(A
ppl.Phys.Lett.vol.40,1 Ma
rch 1982,P.312)を基本とするレーザチ
ップである。図1において、1はP型GaAs基板、2
はn−GaAs電流阻止層、3,4はは周知のホトリソ
グラフィ技術により形成したストライブ溝であり、スト
ライブ溝3,4の内方は電流阻止層2が除去され、この
部分が電流通路となる。5はp−Ga1-Y AlY AS ク
ラッド層、6はGa1-Y AlX AS 活性層(0<X<Y
<1)、7はn−Ga1-Y AlY AS クラッド層、8は
n−GaAsギャップ層でありダブルヘテロ接合型のレ
ーザ動作用多層結晶層を形成する。9のAu−Znのp
側電極、10はAu−Ge−Niのn側電極、11はエ
ッチング加工によりn側電極10からGaAs基板まで
ストライブ溝3と平行に作られた分離溝、12はレーザ
光がチップ外に照射されないようにシールドするための
プラスチックであり、このシールドが設けられた方がダ
ミーレーザ素子となる。The element unit of the semiconductor laser device shown in FIG. 1 has an internal stripe structure semiconductor element (A) in which an n-type current blocking layer is deposited on a p-type substrate and a V-shaped groove is etched.
ppl. Phys. Lett. vol. 40,1 Ma
rch 1982, p. 312). In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a P-type GaAs substrate;
Is an n-GaAs current blocking layer, and 3 and 4 are stripe grooves formed by a well-known photolithography technique. Inside the stripe grooves 3 and 4, the current blocking layer 2 is removed. Becomes 5 p-Ga 1-Y Al Y A S cladding layer, 6 Ga 1-Y Al X A S active layer (0 <X <Y
<1), 7 n-Ga 1-Y Al Y A S cladding layer, 8 forms a laser operation for multi-crystal layer of a double heterojunction is n-GaAs gap layer. P of Au-Zn of 9
A side electrode, 10 is an Au-Ge-Ni n-side electrode, 11 is a separation groove formed in parallel from the n-side electrode 10 to the GaAs substrate by etching, and 12 is a laser beam irradiated outside the chip. This is a plastic for shielding so as not to be shielded, and the one provided with this shield becomes a dummy laser element.
【0009】次に、本発明の半導体レーザシステムの第
1の参考例について図2,図3を参照して説明する。半
導体レーザ装置100は、レーザ素子102およびダミ
ーレーザ素子103とを含むレーザチップである素子ユ
ニット101(図1参照)と、レーザ素子102のレー
ザ出力量を検出するピンフォトダイオード104とで構
成されている。106はレーザ電流設定用の負荷抵抗、
107はピンフォトダイオード104の電流を電圧に変
換するための負荷抵抗である。また、108はレーザ光
量を制御する手段であるCPUであり、その内部にはア
ナログ・ディジタル変換入力ポート109(以降、A/
D入力ポート109と記す)、ディジタル・アナログ変
換出力ポート110(以降、D/A出力ポート110と
記す)、演算装置111(以下ALU111と記す)、
ならびに記憶手段たるROM112、RAM113等々
が配設されている。[0009] Next, a first reference example of the semiconductor laser system of the present invention FIG. 2 will be described with reference to FIG. The semiconductor laser device 100 includes an element unit 101 (see FIG. 1), which is a laser chip including a laser element 102 and a dummy laser element 103, and a pin photodiode 104 for detecting a laser output amount of the laser element 102. I have. 106 is a load resistance for setting the laser current,
107 is a load resistance for converting the current of the pin photodiode 104 into a voltage. Reference numeral 108 denotes a CPU which is a means for controlling the amount of laser light, and includes an analog / digital conversion input port 109 (hereinafter referred to as A / D converter).
D input port 109), digital / analog conversion output port 110 (hereinafter referred to as D / A output port 110), arithmetic unit 111 (hereinafter referred to as ALU 111),
Further, a ROM 112, a RAM 113, and the like as storage means are provided.
【0010】CPU108のD/A出力ポート110と
半導体レーザドライバ105のレーザ電流設定用電圧端
子VL1,VL2が接続されており、それぞれの端子VL1,
VL2に印加される出力電圧V1 ,V2 (V1 は粗調用、
V2 は微調用)を上昇させることによってレーザ電流が
増加しレーザ光量が増す。このレーザ光量をピンフォト
ダイオード104によって光量・電流変換し、さらに負
荷抵抗107によって電流・電圧変換された後CPU1
08のA/D入力ポートに入力電圧(信号名MO)とし
てフィードバックされる。CPUによって前記入力電圧
MOを設定目標値と等しくなるようにD/A出力ポート
110の出力電圧を変えることによってレーザ光量を一
定にする。[0010] CPU108 of the D / A output port 110 and the semiconductor laser current setting voltage terminal V L1, V L2 of the laser driver 105 are connected, each terminal V L1,
Output voltages V 1 and V 2 applied to V L2 (V 1 is for coarse adjustment,
V 2 is the amount of laser light laser current is increased by increasing the fine for adjustment) is increased. The laser light amount is converted into a light amount and a current by the pin photodiode 104, and the current and the voltage are further converted by the load resistor 107.
08 is fed back to the A / D input port as an input voltage (signal name MO). The CPU changes the output voltage of the D / A output port 110 so that the input voltage MO becomes equal to the set target value, thereby making the laser light amount constant.
【0011】次にレーザのオン・オフ手段であるが、図
3に示すように半導体レーザドライバ105のスイッチ
ングデータ入力端子DATALをロウレベル(以降、L
レベルと記す)にすると内蔵されている差動電流スイッ
チ114によって、レーザ接続端子LDに接続されたレ
ーザ素子102側に電流ILDが流れレーザ素子102が
発光し、DATALをハイレベル(以降、Hレベルと記
す)にすると、レーザ電流用負荷抵抗接続端子ROに接
続されたダミーレーザ素子103に電流が流れる。Next, as means for turning on / off the laser, as shown in FIG. 3, the switching data input terminal DATAL of the semiconductor laser driver 105 is set to a low level (hereinafter, L level).
In this case, the current I LD flows through the built-in differential current switch 114 toward the laser element 102 connected to the laser connection terminal LD, causing the laser element 102 to emit light, and setting DATAL to a high level (hereinafter, H level). In this case, a current flows through the dummy laser element 103 connected to the laser current load resistance connection terminal RO.
【0012】図4は素子ユニット101のスイッチング
のタイミングチャートであり、レーザ素子102に流れ
る電流ILDとダミーレーザ素子103に流れる電流IRO
の総計の電流IL は常に一定となる。FIG. 4 is a timing chart of switching of the element unit 101. The current I LD flowing through the laser element 102 and the current I RO flowing through the dummy laser element 103 are shown.
It is always a constant current I L of the total.
【0013】このように、一つのチップ上に複数有する
レーザ素子102,103のうち少なくとも一つはレー
ザ素子外にレーザ光が出射されないダミーレーザ素子1
03とし、レーザ素子102の非点灯時(非通電時)に
は電力消費を目的とした前記ダミーレーザ素子103へ
通電することによってレーザ素子の点灯時と非点灯時で
チップ単位で熱として消費される消費電力を一定にし、
レーザ素子の点灯時と非点灯時でのチップ上の温度差を
極力軽減する。このことにより、レーザ素子102の非
点灯時から点灯時にかけて熱として消費される電力の変
化が少なくなり、レーザ素子102の点灯時にレーザ出
力が低下することを防止できる。本参考例に用いられた
半導体レーザ装置100においては、素子ユニット10
1のチップ上のレーザ素子102およびダミーレーザ素
子103はそれぞれ1個だけとして示されているが、非
点灯時から点灯時にかけてレーザチップ101の温度を
変化させないという考えが実現されている限り、レーザ
素子102およびダミーレーザ素子103は複数であっ
てもよい。As described above, at least one of the plurality of laser elements 102 and 103 provided on one chip is a dummy laser element 1 from which laser light is not emitted outside the laser element.
03, when the laser element 102 is not lit (non-energized), power is supplied to the dummy laser element 103 for power consumption, so that heat is consumed as a chip unit when the laser element is lit and when the laser element is not illuminated. Constant power consumption,
The temperature difference on the chip between when the laser element is turned on and when it is not turned on is reduced as much as possible. Thus, a change in power consumed as heat from when the laser element 102 is not lit to when it is lit is reduced, and a decrease in laser output when the laser element 102 is lit can be prevented. In the semiconductor laser device 100 used in the present embodiment , the element unit 10
Although only one laser element 102 and one dummy laser element 103 on one chip are shown, as long as the idea of not changing the temperature of the laser chip 101 from non-lighting to lighting is realized, the laser The element 102 and the dummy laser element 103 may be plural.
【0014】次に本発明の第2の参考例について図5な
いし図7を参照して説明する。本参考例の半導体レーザ
システムに用いられる半導体レーザ装置は図5(a)に
示されるように基板21上に複数形成された素子ユニッ
ト201とピンフォトダイオードとから構成される。図
5(b)は図5(a)において記号Pで指示された素子
ユニット201を示す拡大断面図である。素子ユニット
201は、p型基板上にn型の電流阻止層を堆積してV
字溝をエッチング加工した内部ストライブ構造半導体素
子(Appl.Phys.Lett.vol.40,1
March1982,P.312)を基本とする。図5
(b)において、21はP型GaAs基板、22はn−
GaAs電流阻止層、23は周知のホトリソグラフィ技
術により形成したストライブ溝であり、ストライブ溝2
3の内方は電流阻止層22が除去され、この部分が電流
通路となる。25はp−Ga1-Y AlY Asクラッド
層、26はGa1-Y AlX As活性層(0<X<Y<
1)、27はn−Ga1-Y AlY Asクラッド層、28
はn−GaAsギャップ層でありダブルヘテロ接合型の
レーザ動作用多層結晶層を形成し、29のAu−Znの
p側電極と30のAu−Ge−Niのレーザ側n側電極
間でレーザを形成している。[0014] Next, a second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5A, the semiconductor laser device used in the semiconductor laser system of this embodiment includes a plurality of element units 201 formed on a substrate 21 and a pin photodiode. FIG. 5B is an enlarged sectional view showing the element unit 201 indicated by the symbol P in FIG. The element unit 201 is formed by depositing an n-type current blocking layer on a p-type
Semiconductor device having an internal stripe structure in which a groove is etched (Appl. Phys. Lett. Vol. 40, 1)
March 1982, p. 312). FIG.
In (b), 21 is a P-type GaAs substrate and 22 is n-type.
The GaAs current blocking layer 23 is a stripe groove formed by a known photolithography technique.
The current blocking layer 22 is removed from the inside of 3 and this portion becomes a current path. 25 is a p-Ga 1 -Y Al Y As clad layer, 26 is a Ga 1 -Y Al X As active layer (0 <X <Y <
1), 27 n-Ga 1-Y Al Y As cladding layer, 28
Is an n-GaAs gap layer, which forms a double-heterojunction type multi-layer crystal layer for laser operation, and applies a laser between the Au-Zn p-side electrode 29 and the Au-Ge-Ni laser-side n-side electrode 30. Has formed.
【0015】一方、31はn+ 型半導体層であり32の
部分にダイオードPN接合を形成している。33はレー
ザ層とダイオード層を電気的に分離するための電流阻止
層、34はAuのダイオード側n側電極である。On the other hand, reference numeral 31 denotes an n + type semiconductor layer which forms a diode PN junction at a portion 32. 33 is a current blocking layer for electrically separating the laser layer and the diode layer, and 34 is an n-side electrode on the diode side of Au.
【0016】また、一個の素子ユニット201に対する
制御回路は図6で示されているように構成されている。
半導体レーザ装置200の各素子ユニット201は、レ
ーザ素子202およびダイオード素子203を含み、ピ
ンフォトダイオード104がレーザ素子202の発光量
を検出する。他の回路部分の構成および動作は図2で示
されるものと同様であるから図2のダミーレーザ素子1
03をダイオード203に置き換えて考えれば、その動
作は容易に理解できよう。したがって、本参考例におい
ては、レーザ素子202の非点灯時(非通電時)にはダ
イオード素子203へ通電することによってレーザ素子
202の点灯時と非点灯時でチップ単位での消費電力を
一定にし、レーザ素子の点灯時と非点灯時でのチップ上
の温度差を極力軽減し、レーザ点灯時に発生する熱によ
る光出力の変化を少なくすることができる。A control circuit for one element unit 201 is configured as shown in FIG.
Each element unit 201 of the semiconductor laser device 200 includes a laser element 202 and a diode element 203, and the pin photodiode 104 detects the amount of light emitted from the laser element 202. The configuration and operation of the other circuit portions are the same as those shown in FIG.
The operation can be easily understood if 03 is replaced with a diode 203. Therefore, in this reference example , when the laser element 202 is not lit (non-energized), the diode element 203 is energized to turn on and off the laser element 202 in chip units. The power consumption is kept constant, the temperature difference on the chip between when the laser element is lit and when it is not lit is reduced as much as possible, and the change in the optical output due to the heat generated when the laser is lit can be reduced.
【0017】本発明の第1の実施例について図8を参照
して説明する。図8の実施例は図6の参考例のダイオー
ド素子203に可変抵抗器215を並列に接続したもの
である。したがって、ダイオード素子203に流れる電
流は可変抵抗器215の抵抗値に依存して変化する。も
ちろん抵抗値が所定のものでよいことが分かれば、可変
抵抗器215の代わりに固定抵抗器を用いてもよいこと
は明らかである。この可変抵抗器215は、同じ量の電
流をレーザ素子202とダイオード素子203とに通電
するとレーザ素子202側で消費される電力に対してダ
イオード素子203で消費される電力の方が大きく、レ
ーザ素子102の非点灯時にチップを加熱し過ぎる場合
に、可変抵抗器215の抵抗値を小さくすることによ
り、ダイオード素子203に流れる電流を減少させ各々
の消費電力を一致させることができる。この場合におけ
る可変抵抗器215の抵抗値は、以下に示す式によって
求められる。A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment of FIG. 8, a variable resistor 215 is connected in parallel to the diode element 203 of the reference example of FIG. Therefore, the current flowing through the diode element 203 changes depending on the resistance value of the variable resistor 215. Of course, if it is known that the resistance value may be a predetermined value, it is obvious that a fixed resistor may be used instead of the variable resistor 215. When the same amount of current flows through the laser element 202 and the diode element 203, the power consumed by the diode element 203 is larger than the power consumed by the laser element 202. If the chip is overheated when the lamp 102 is not lit, by reducing the resistance value of the variable resistor 215, the current flowing through the diode element 203 can be reduced and the respective power consumptions can be matched. In this case, the resistance value of the variable resistor 215 is obtained by the following equation.
【0018】 WL=VL×IL WL:レーザ素子202で消費される電力 WD=VD×ID WD:ダイオード素子203で消費される電力 IL=ID×IR VL:レーザ素子202の順方向電圧 VD=IR×R VD:ダイオード素子203の順方向電圧 IL:目標光量を得る為に必要なレーザ電流 ID:レーザオフ時にダイオード素子203に流れる電流 IR:レーザオフ時に抵抗器216に流れる電流 R :抵抗器216の抵抗値 WD=WL より R=VD 2/(VD−VL)/IL [但し VD>VL の場合] 次に本発明の第2の実施例について図9を参照して説明
する。本実施例においては、図8の実施例と異なり、可
変抵抗器216がダイオード素子203でなくレーザ素
子202にパラレルに接続されている。したがって、可
変抵抗器215は、同じ量の電流をレーザ素子202と
ダイオード素子203とに通電するとレーザ素子202
側で消費される電力に対してダイオード素子203で消
費される電力の方が小さく、レーザ素子102の非点灯
時にチップを加熱しきれない場合に、可変抵抗器215
の抵抗値を小さくすることにより、レーザ素子202に
流れる電流を減少させ各々の消費電力を一致させること
ができる。この場合における可変抵抗器215の抵抗値
は、以下に示す式によって求められる。 WL=VL×IL WL:レーザ素子202で消費される電力 WD=VD×ID WD:ダイオード素子203で消費される電力 ID=IL×IR VL:レーザ素子202の順方向電圧 VL=IR×R VD:ダイオード素子203の順方向電圧 IL:目標光量を得る為に必要なレーザ電流 ID:レーザオフ時にダイオード素子203に流れる電流 IR:レーザオフ時に抵抗器216に流れる電流 R :抵抗器216の抵抗値 WD=WL より R=VD×VL/(VL−VD)/IL [但しVL>VD の場合] また、図8,図9の実施例の内容は、図2で示された参
考例に応用できることも明らかである。すなわち、加熱
素子であるダミーレーザ素子103またはレーザ素子1
02に可変抵抗器または固定抵抗器をパラレルに接続す
ればよい。W L = V L × I L W L : Power consumed by the laser element 202 W D = V D × I D W D : Power consumed by the diode element 203 I L = I D × I R V L : forward voltage of laser element 202 V D = I R × RV D : forward voltage of diode element 203 I L : laser current required to obtain target light quantity I D : current flowing through diode element 203 when laser is off R : Current flowing through resistor 216 when laser is off R : Resistance value of resistor 216 From W D = W L R = V D 2 / (V D −V L ) / I L [where V D > V L ] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, unlike the embodiment of FIG. 8, the variable resistor 216 is connected in parallel to the laser element 202 instead of the diode element 203. Therefore, when the same amount of current is applied to the laser element 202 and the diode element 203, the variable resistor 215
If the power consumed by the diode element 203 is smaller than the power consumed by the laser element 102 and the chip cannot be heated when the laser element 102 is not lit, the variable resistor 215
, The current flowing through the laser element 202 can be reduced, and the power consumption of each can be made equal. In this case, the resistance value of the variable resistor 215 is obtained by the following equation. W L = V L × I L W L : Power consumed by the laser element 202 W D = V D × I D W D : Power consumed by the diode element 203 I D = I L × I R V L : Laser Forward voltage V L = I R × RV D of element 202: Forward voltage I L of diode element 203: Laser current required to obtain target light intensity I D : Current flowing through diode element 203 when laser is off I R : Laser off Current flowing through the resistor 216 at the time R: From the resistance value of the resistor 216, W D = W L , R = V D × V L / (V L −V D ) / I L [where V L > V D ] , the contents of the embodiment of FIG. 8, 9, ginseng shown in FIG. 2
It is clear that it can be applied to the example . That is, the dummy laser element 103 or the laser element 1
02 may be connected in parallel with a variable resistor or a fixed resistor.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、一つのチ
ップ上にレーザ光を出射させるためのレーザ素子と、チ
ップを加熱するための加熱素子とを設けた半導体レーザ
装置を用いる半導体レーザシステムであって、レーザ素
子の非点灯時(非通電時)には半導体レーザシステムの
制御装置が、レーザ素子から電力消費を目的とした加熱
素子へ切り替え通電する。このことによってレーザ素子
の点灯時と非点灯時においてチップ単位での消費電力の
変化を少なくさせることにより、レーザ素子の点灯時と
非点灯時でのチップ上の温度差を軽減し、レーザ素子の
点灯時に余分の電力消費が発生しないようにして、点灯
時のレーザ光出力の低下を少なくできるという効果があ
る。また、制御装置が加熱素子またはレーザ素子に供給
される電流をバイパスする抵抗器を具備すれば、加熱素
子またはレーザ素子が発生する熱量を自在に調整するこ
とができ、点灯時のレーザ光出力の低下を少なくするこ
ともできる。As described above, the present invention relates to a semiconductor laser system using a semiconductor laser device provided with a laser element for emitting laser light on one chip and a heating element for heating the chip. When the laser element is not lit (non-energized), the control device of the semiconductor laser system switches from the laser element to the heating element for power consumption and energizes. This reduces the change in power consumption for each chip between when the laser element is turned on and when it is not turned on, thereby reducing the temperature difference on the chip between when the laser element is turned on and when it is not turned on. There is an effect that a reduction in laser light output during lighting can be reduced by preventing extra power consumption during lighting. In addition, if the control device includes a resistor that bypasses the current supplied to the heating element or the laser element, the amount of heat generated by the heating element or the laser element can be freely adjusted, and the laser light output at the time of lighting can be adjusted. The decrease can be reduced.
【図1】本発明の半導体レーザシステムの第1の参考例
に用いられる半導体レーザ装置の1個の素子ユニットを
構成するレーザチップを示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a laser chip constituting one element unit of a semiconductor laser device used in a first reference example of a semiconductor laser system of the present invention.
【図2】本発明の半導体レーザシステムの第1の参考例
を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a first reference example of the semiconductor laser system of the present invention.
【図3】図2の半導体レーザドライバを詳細に示すブロ
ック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the semiconductor laser driver of FIG. 2 in detail.
【図4】図3の差動電流スイッチの動作を示すタイミン
グチャートである。FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the differential current switch of FIG.
【図5】(a)は本発明の第2の参考例に用いられる半
導体レーザ装置であって、素子ユニットが複数個形成さ
れているところを示す図である。 (b)は(a)の1個を詳細に示す構成図である。FIG. 5A is a diagram showing a semiconductor laser device used in a second reference example of the present invention, in which a plurality of element units are formed. (B) is a block diagram showing one of (a) in detail.
【図6】本発明の第2の参考例を示すブロック図であっ
て、図5の1個の素子ユニットを駆動する場合を示すブ
ロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a second reference example of the present invention, and is a block diagram showing a case where one element unit of FIG. 5 is driven.
【図7】図6の半導体レーザドライバを詳細に示すブロ
ック図である。7 is a block diagram showing the semiconductor laser driver of FIG. 6 in detail.
【図8】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 8 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
1,21 基板 2,22 電流阻止層 3,23 ストライブ溝 5,25 クラッド層 6,26 活性層 8,28 ギャップ層 9,29 p側電極 10,30 n側電極 12,32 ダイオードPN接合部 13,33 電流阻止層 100,200 半導体レーザ装置 101,201 素子ユニット 102,202 レーザ素子 103 ダミーレーザ素子 203 ダイオード素子 104,204 ピンフォトダイオード 105 半導体レーザドライバ 108 CPU 1,21 substrate 2,22 current blocking layer 3,23 stripe groove 5,25 cladding layer 6,26 active layer 8,28 gap layer 9,29 p-side electrode 10,30 n-side electrode 12,32 diode PN junction 13, 33 Current blocking layer 100, 200 Semiconductor laser device 101, 201 Element unit 102, 202 Laser element 103 Dummy laser element 203 Diode element 104, 204 Pin photodiode 105 Semiconductor laser driver 108 CPU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石津 雅則 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 町野 斉 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−115585(JP,A) 特開 昭62−257184(JP,A) 特開 平4−177884(JP,A) 特開 平4−54029(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 B41J 2/44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masanori Ishizu 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Hitoshi Machino 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (56) References JP-A-4-115585 (JP, A) JP-A-62-257184 (JP, A) JP-A-4-17784 (JP, A) JP-A-4-54029 (JP, A) A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50 B41J 2/44
Claims (6)
ップを加熱する加熱素子からなる素子ユニットが形成さ
れている半導体レーザ装置と、定電流源と、前記定電流
源からの電流を、レーザ点灯時には前記レーザ素子に供
給し、レーザ非点灯時には前記加熱素子に供給するよう
に切替駆動を行なう差動スイッチとからなる半導体レー
ザシステムにおいて、 前記加熱素子に並列に接続され、加熱素子に流れる電流
の一部をバイパスさせる抵抗器を設けたことを特徴とす
る 半導体レーザシステム。1. A semiconductor laser device in which an element unit including a laser element and a heating element for heating the chip is formed on one chip, a constant current source, and the constant current source.
The current from the source is supplied to the laser element when the laser is turned on.
Supply to the heating element when the laser is off.
Semiconductor laser consisting of differential switches
A current flowing through the heating element connected in parallel with the heating element.
A resistor that bypasses part of the
Semiconductor laser system that.
ップを加熱する加熱素子からなる素子ユニットが形成さ
れている半導体レーザ装置と、定電流源と、前記定電流
源からの電流を、レーザ点灯時には前記レーザ素子に供
給し、レーザ非点灯時には前記加熱素子に供給するよう
に切替駆動を行なう差動スイッチとからなる半導体レー
ザシステムにおいて、 前記レーザ素子に並列に接続され、レーザ素子に流れる
電流の一部をバイパスさせる抵抗器を設けたことを特徴
とする 半導体レーザシステム。2. A laser device and a chip on one chip.
An element unit consisting of a heating element for heating the
Semiconductor laser device, a constant current source, and the constant current
The current from the source is supplied to the laser element when the laser is turned on.
Supply to the heating element when the laser is off.
Semiconductor laser consisting of differential switches
The system is connected in parallel with the laser element and flows to the laser element.
Features a resistor that bypasses part of the current
Semiconductor laser system that.
抵抗器である請求項1または2記載の半導体レーザシス
テム。3. The variable resistor externally adjustable.
3. The semiconductor laser system according to claim 1, wherein the semiconductor laser system is a resistor .
数個形成されている請求項1乃至3のいずれか一項に記
載の半導体レーザシステム。 4. The device according to claim 1, wherein the device unit is provided on the chip.
4. The recording device according to claim 1, wherein a plurality of the light emitting elements are formed.
Mounting semiconductor laser system.
体に、レーザ光を正規レーザ光射出方向には射出しない
ように形成された加熱用レーザ素子である請求項1乃至
4のいずれか一項に記載の半導体レーザシステム。 5. The heating element is separate from the laser element.
Do not emit laser light to the body in the normal laser light emission direction
4. A heating laser element formed as described above.
5. The semiconductor laser system according to claim 4.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体レーザシ
ステム。 6. The heating element is a diode element.
The semiconductor laser system according to claim 1 .
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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US08/131,677 US5488625A (en) | 1992-10-07 | 1993-10-05 | Semiconductor laser device having chip-mounted heating element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26886492A JP3222217B2 (en) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | Semiconductor laser system |
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JPH06120621A JPH06120621A (en) | 1994-04-28 |
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ID=17464328
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3222217B2 (en) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
JP5899146B2 (en) * | 2013-03-26 | 2016-04-06 | 日本電信電話株式会社 | Multi-wavelength semiconductor laser light source |
JP6038059B2 (en) * | 2014-03-04 | 2016-12-07 | 三菱電機株式会社 | Wavelength variable light source and wavelength variable light source module |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP26886492A patent/JP3222217B2/en not_active Expired - Fee Related
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