JPH07240554A

JPH07240554A - 半導体レーザ駆動装置

Info

Publication number: JPH07240554A
Application number: JP6029356A
Authority: JP
Inventors: Akira Ikeuchi; 公池内; Hisako Watabe; 弥子渡部; Kazuyuki Mori; 和行森
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12
Also published as: US5563898A

Abstract

(57)【要約】【目的】安定した光出力波形及び光出力パワーを発生
する。【構成】リファレンス電圧発生部１６は温度に応じて
リファレンス電圧Ｖrefのレベルを制御し、駆動電流供
給部１２は入力データ信号ＤＴの電圧がリファレンス電
圧より大きいとき（あるいは小さいとき）、半導体レー
ザ１１に駆動電流Ｉ_Pを流す。このため、周囲温度の上
昇により半導体レーザのしきい値電流Ｉthが大きくなっ
て光出力波形の遅延時間ｔdが大きくなっても、温度上
昇に応じてリファレンス電圧が低下して半導体レーザ１
１に駆動電流が流れ始める時間が早まり、遅延時間を相
殺して安定な光出力波形及び光出力パワーを発生でき
る。又、駆動電流制御部１４は温度の上昇に応じて駆動
電流Ｉ_Pの値を増加する。これにより、温度上昇に応じ
て半導体レーザ１１を流れる駆動電流が増加するから、
安定した光出力パワーを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ駆動装置に
係わり、特に光通信用に使われる光送信機の半導体レー
ザ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信機器やコンピュータの高速化
に伴い、光による装置間通信が要求されている。このた
め、光通信装置には、小型、低消費電力で調整個所の少
ない装置が必要とされている。図２０は従来の光送信装
置における半導体レーザ駆動装置のブロック図であり、
１はしきい値以上の電流が流れると発光する半導体レー
ザ、２はデータの"1","0"に応じてレベルが交番する入
力データ信号ＤＴがリファレンス電圧Ｖrefより小さい
とき（大きいときでもよい）、半導体レーザ１に駆動電
流Ｉ_Pを流す駆動電流供給部、３は半導体レーザに所定
のバイアス電流Ｉ_Bを流すバイアス電流供給部、４は駆
動電流Ｉ_Pの大きさを制御する駆動電流制御部、５はバ
イアス電流Ｉ_Bの大きさを制御するバイアス電流制御部
である。駆動電流制御部４やバイアス電流制御部５は、
それぞれ駆動電流Ｉ_P、バイアス電流Ｉ_Bを調整する可変
抵抗器を備えている。

【０００３】半導体レーザ１の光出力と電流値の関係は
図２１に示すようになっており、しきい値電流Ｉthまで
光は出力せず、しきい値電流Ｉth以上になれば以後電流
の増加に応じて光出力が増加する特性を有している。従
って、バイアス電流制御部５でＩ_B≒Ｉthとなるように
バイアス電流を制御し、駆動電流制御部４で所定の光出
力Ｐ₀が得られるように駆動電流Ｉ_Pを制御する。又、半
導体レーザの特性が素子のバラツキによって図２１の点
線のように変化すると、光出力はＰ₀′に低下する。こ
のため、Ｉ_B≒Ｉth′となるようにバイアス電流を制御
し、駆動電流制御部４で所定の光出力Ｐ₀が得られるよ
うに駆動電流Ｉ_Pを制御する。

【０００４】図２２は従来の半導体レーザ駆動装置の回
路構成図であり、図２０と同一部分には同一符号を付し
ている。駆動電流供給部２は、データの”１”，”０”
に応じてレベルが交番する入力データ信号ＤＴと基準電
圧Ｖrefが入力される電界効果トランジスタ（ＦＥＴと
いう）Ｑ１，Ｑ２構成の差動回路ＤＦＡＩ、差動出力の
レベルを調整するためのＦＥＴＱ３，Ｑ４構成のソース
フォロワー回路ＳＦＬ、ＦＥＴＱ５，Ｑ６構成の出力側
差動回路ＤＦＡＯを備えている。入力側の差動回路ＤＦ
ＡＩを構成する第１のＦＥＴＱ１のゲート端子にはデー
タ信号ＤＴが入力され、第２のＦＥＴＱ２のゲート端子
には一定のリファレンス電圧（固定）Ｖrefが入力さ
れ、又、各ＦＥＴＱ１，Ｑ２のソース端子は定電流源Ｉ
₀を介して電源電圧Ｖ_SS（負極性）に接続され、ドレイ
ン端子は抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を介して電源電圧Ｖ
_DD（グランド）に接続されている。入力データ信号ＤＴ
がリファレンス電圧Ｖrefより大きいとき、ＦＥＴＱ１
がオンし、ＦＥＴＱ２がオフする。又、入力データ信号
がリファレンス電圧Ｖrefより小さいとき、ＦＥＴＱ１
がオフし、ＦＥＴＱ２がオンする。

【０００５】ソースフォロワー回路ＳＦＬを構成する各
ＦＥＴＱ３，Ｑ４のソース端子にはレベルを調整するた
めにいくつかのダイオードＤ１〜Ｄ４が挿入されてい
る。各ＦＥＴＱ３，Ｑ４のゲート端子には入力側差動回
路ＤＦＡＩを構成するＦＥＴＱ１，Ｑ２のドレイン端子
が接続され、ドレイン端子は電源電圧Ｖ_DD（グランド）
に接続され、ソース端子はレベル調整用ダイオード及び
定電流源Ｉ₁，Ｉ₂を介して電源電圧Ｖ_SS（負極性）に接
続されている。出力側差動回路ＤＦＡＯを構成する第１
のＦＥＴＱ５のドレイン端子は電源電圧Ｖ_DD（グラン
ド）に接続され、第２のＦＥＴＱ６のドレイン端子は半
導体レーザ１に接続されている。各ＦＥＴＱ５，Ｑ６の
ゲート端子にはソースフォロワー回路ＳＦＬの各ＦＥＴ
Ｑ３，Ｑ４のソース端子が接続され、ソース端子は第３
のＦＥＴＱ７、ダイオードＤ５を介して電源電圧Ｖ_SSに
接続されている。第３のＦＥＴＱ７のゲート端子は駆動
電流制御部４に接続され、ゲート・ソース間電圧Ｖgsに
より駆動電流Ｉ_Pを制御するようになっている。

【０００６】バイアス電流供給部３はＦＥＴＱ８とダイ
オードＤ６を備え、ＦＥＴＱ８のドレイン端子は半導体
レーザ１に接続され、ゲート端子はバイアス電流制御部
５に接続され、ゲート・ソース間電圧Ｖgsによりバイア
ス電流Ｉ_Bを制御するようになっている。駆動電流制御
部４はグランドと電源電圧Ｖ_SS間に接続された可変抵抗
ＶＲ１を備え、駆動電流供給部２のＦＥＴＱ７のゲート
・ソース間電圧を調整して駆動電流Ｉ_Pを制御するよう
になっている。バイアス電流制御部５はグランドと電源
電圧Ｖ_SS間に接続された可変抵抗ＶＲ２を備え、バイア
ス電流供給部３のＦＥＴＱ８のゲート・ソース間電圧を
調整してバイアス電流Ｉ_Bを制御するようになってい
る。

【０００７】入力データ信号ＤＴのレベルがリファレン
ス電圧Ｖrefより大きいとき（データ＝”１”）、差動
回路ＤＦＡＩのＦＥＴＱ１がオン、ＦＥＴＱ２がオフす
る。この結果、出力側差動回路のＦＥＴＱ５がオン、Ｆ
ＥＴＱ６がオフし、半導体レーザ１に駆動電流Ｉ_Pは流
れず、光は出力されない。一方、データ信号ＤＴのレベ
ルがリファレンス電圧Ｖrefより小さいとき（データ
＝”０”）、差動回路ＤＦＡＩのＦＥＴＱ１がオフ、Ｆ
ＥＴＱ２がオンする。この結果、出力側差動回路のＦＥ
ＴＱ５がオフ、ＦＥＴＱ６がオンし、半導体レーザ１に
駆動電流Ｉ_Pが流れて光が出力される。この場合、駆動
電流制御部４の可変抵抗ＶＲ１及びバイアス電流制御部
５の可変抵抗ＶＲ２を調整しておくことにより、所望の
光出力Ｐ₀が得られる。

【０００８】ところで、光パワー・電流特性は図２３に
示すように温度によって変化する。このため、温度に関
係なく一定の光出力Ｐ₀を発生するためには、温度変動
に応じてバイアス電流、駆動電流の少なくと一方を制御
する必要がある。すなわち、常温でバイアス電流が
Ｉ_B、駆動電流がＩ_Pで光出力Ｐ₀が得られている場合に
おいて、高温において同一の光出力Ｐ₀を発生するため
には、例えば、バイアス電流をＩ_B´、駆動電流をＩ_P´
にする必要がある。このため、従来の半導体レーザ駆動
装置では、駆動電流供給部２のＦＥＴＱ７に温度に対し
て負の特性を有するダイオードＤ５が直列に接続され、
バイアス電流供給部３のＦＥＴＱ８に温度に対して負の
特性を有するダイオードＤ６が直列に接続されている。
温度に対して負の特性とは、温度上昇によりダイオード
の端子間電圧が減少する特性である。温度が上昇すると
ダイオードＤ５，Ｄ６の電圧降下が減少するから、ＦＥ
ＴＱ７，Ｑ８のゲート・ソース電圧Ｖgsが大きくなり、
各ＦＥＴのドレイン電流、すなわち、駆動電流Ｉ_B，バ
イアス電流Ｉ_Pが増加し、半導体レーザ１に流れる電流
が増大する。この結果、温度上昇に伴う光パワーの減少
が補償され、光パワーが略一定になる。逆に、温度が減
少するとダイオードＤ５，Ｄ６の電圧降下が増大するか
ら、ＦＥＴＱ７，Ｑ８のゲート・ソース電圧Ｖgsが小さ
くなり、駆動電流Ｉ_B，バイアス電流Ｉ_Pが減少し、半導
体レーザ１に流れる電流が減少する。この結果、温度減
少に伴う光パワーの増加が補償され、光パワーが略一定
になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
半導体レーザ駆動装置では、駆動電流制御部４やバイア
ス電流制御部５において半導体レーザの特性のバラツキ
を補正し、かつ、駆動電流やバイアス電流に温度補償特
性を持たせることによって光出力の安定化を図ってい
る。ところで、良好な伝送特性を得るためには、消光比
（”１”と”０”の光出力の比）が大きく、良好なアイ
開口特性を有する光出力波形が要求される。このため、
従来の半導体レーザ駆動方式ではＩ_B≒Ｉthになるよう
にバイアス電流を制御する。しかし、各半導体レーザの
しきい値電流Ｉthや温度特性の違い、バイアス電流の調
整等によっては、バイアス電流Ｉ_B≒しきい値電流Ｉth
とできず、光出力の消光比が劣化し、又、光出力波形の
位相方向がつぶれてしまい安定な光出力が得られない問
題が生じている。すなわち、半導体レーザはバイアス電
流Ｉ_B＜しきい値電流Ｉthの時、光出力の発振遅れ時間
ｔdが存在し、一般に次式で表される。ｔd＝τs・log（Ｉ_P／(Ｉ_P＋Ｉ_B−Ｉth)）・・・(1) τs：キャリア寿命、Ｉ_P：駆動電流バイアス電流の調整や温度補償がうまくいっていない
と、Ｉth＞Ｉ_Bとなり、図２４に示すように光出力の発
振遅れ時間ｔdが発生し、ＩthとＩ_Bの差が大きくなる程
発振遅れ時間ｔdが大きくなり、光出力波形の位相方向
がつぶれてしまい安定な光出力が得られなくなる。

【００１０】又、従来の半導体レーザ駆動装置では、調
整箇所としてバイアス電流、駆動電流、リファレンス電
圧の３箇所が必要であり、しかも、素子のバラツキや温
度特性の両方を考慮した調整が必要であり、調整が非常
に複雑となる問題が生じている。更に、従来の駆動電流
制御、バイアス電流制御及び温度特性制御は図２５に示
す定電流回路によって行っている。図２５において、Ｑ
はＦＥＴ、Ｄは温度補償用のダイオード、ＶＲは可変抵
抗である。この定電流回路によれば、前述のように可変
抵抗ＶＲを調整することにより、ドレイン電流Ｉ_D（駆
動電流Ｉ_Pあるいはバイアス電流Ｉ_Bとなる）を調整し、
かつ、ダイオードにより温度変化に伴う光パワーの変動
を補償している。しかし、この定電流回路では電源変動
によりＦＥＴのゲート・ソース間電圧Ｖgsが変化し、ド
レイン電流Ｉ_D（駆動電流Ｉ_Pあるいはバイアス電流Ｉ_B
となる）が変化する。図２６は電源電圧Ｖssの変動（０
〜±１０％）に対するドレイン電流Ｉ_Dの変化の様子を
示す図であり、電源電圧変動＝０のときにドレイン電流
を２０mA、１０mA、５mAとした場合である。このように、
電源電圧変動によりドレイン電流、すなわち駆動電流Ｉ
_Pが変化すると光出力パワーが変化する問題が生じ、
又、バイアス電流Ｉ_Bが変化すると光出力波形が変化す
る問題が生じる。

【００１１】以上から本発明の目的は、リファレンス電
圧に温度特性を持たせることにより、バイアス電流の調
整の簡単化を可能にし、又、バイアス電流の無調整化、
あるいは、バイアス電流供給回路の削減を可能にできる
半導体レーザ駆動装置を提供することである。本発明の
別の目的は、小型で調整箇所の少ない半導体レーザ駆動
装置を提供することである。本発明の更に別の目的は、
温度が変動しても、あるいは素子にバラツキがあって
も、安定した光出力パワー及び光出力波形が得られる半
導体レーザ駆動装置を提供することである。本発明の他
の目的は、電源電圧が変動しても駆動電流Ｉ_Pやバイア
ス電流Ｉ_Bを略一定にでき、安定した光出力パワー及び
光出力波形が得られる半導体レーザ駆動装置を提供する
ことである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１図は本発明の半導体
レーザ駆動装置の原理説明図である。１０は半導体レー
ザ駆動部、１１は半導体レーザ、１２は入力データ信号
ＤＴ（データの”１”，”０”に応じてレベルが交番す
る信号）がリファレンス電圧Ｖrefより大きいとき、あ
るいは小さいとき、半導体レーザ１１に駆動電流Ｉ_Pを
流す駆動電流供給部、１３は半導体レーザ１１に所定の
バイアス電流Ｉ_Bを流すバイアス電流供給部、１４は駆
動電流Ｉ_Pの大きさを制御する駆動電流制御部、１５は
バイアス電流Ｉ_Bの大きさを制御するバイアス電流制御
部、１６は温度上昇に応じてリファレンス電圧Ｖrefの
レベルを低下すると共に、該リファレンス電圧を発生す
るリファレンス電圧発生部である。

【００１３】

【作用】リファレンス電圧発生部１６は温度上昇に応じ
てリファレンス電圧Ｖrefのレベルを低下し、駆動電流
供給部１２は入力データ信号ＤＴの電圧がリファレンス
電圧より大きいとき（あるいは小さいとき）、半導体レ
ーザ１１に駆動電流Ｉ_Pを流す。このようにすれば、温
度の上昇により半導体レーザのしきい値電流Ｉthが大き
くなって遅延時間ｔdが大きくなっても、その分、リフ
ァレンス電圧Ｖrefが低下して駆動電流出力のデューテ
ィを増加でき、また、半導体レーザ１１に電流が流れ始
める時間を早めることができる。この結果、安定した光
出力パワーが得られ、しかも、早目に駆動電流が流れる
ことにより遅延時間を相殺でき安定した光出力波形が得
られる。又、温度の上昇に応じて駆動電流Ｉ_Pが増加す
るように駆動電流制御部１４を構成すれば、温度上昇に
応じて半導体レーザ１１を流れる電流値を増加でき、ま
すます安定した光出力パワーを得ることができる。更
に、リファレンス電圧Ｖrefあるいは駆動電流Ｉ_Pを温度
変動により制御するため、必ずしもバイアス電流を調整
する必要がなくなりバイアス電流制御部１５を削減で
き、あるいはバイアス電流供給部１３を削減することが
でき、調整を容易に、あるいは、調整箇所を少なくする
ことができる。

【００１４】又、半導体レーザ駆動部１０が複数設けら
れている場合において、各半導体レーザ駆動部に対して
共通に、リファレンス電圧発生部１６と、駆動電流制御
部１４と、バイアス電流制御部１５を設けるようにすれ
ば、調整箇所を大幅に少なくできる。更に、電源電圧が
変動しても一定の電流が流れるようにした定電流回路を
バイアス電流供給部１３や駆動電流供給部１２に使用す
る。このようにすれば、電源電圧が変動しても、駆動電
流Ｉ_Pやバイアス電流Ｉ_Bを略一定にでき、安定した光出
力パワー及び光出力波形を得ることができる。

【００１５】

【実施例】

(a) 本発明の第１の実施例 (a-1) 構成図２は本発明の第１の実施例である半導体レーザ駆動装
置の構成図であり、１１は半導体レーザ、１２は入力デ
ータ信号ＤＴ（データの”１”，”０”に応じてレベル
が交番する信号）がリファレンス電圧Ｖrefより小さい
とき（大きくてもよい）、半導体レーザ１１に駆動電流
Ｉ_Pを流す駆動電流供給部、１３は半導体レーザ１１に
所定のバイアス電流Ｉ_Bを流すバイアス電流供給部、１
４は駆動電流Ｉ_Pの大きさを制御する駆動電流制御部、
１５はバイアス電流Ｉ_Bの大きさを制御するバイアス電
流制御部、１６は温度に応じてリファレンス電圧Ｖref
のレベルを制御すると共に、該リファレンス電圧を発生
するリファレンス電圧発生部である。駆動電流供給部１
２、バイアス電流供給部１３、駆動電流制御部１４、バ
イアス電流制御部１５は図２２に示すものと同一構成を
備えている。リファレンス電圧発生部１６は、抵抗１６
ａ，１６ｂと感温可変抵抗素子（サーミスタ）１６ｃと
の分圧回路で構成されている。すなわち、抵抗１６ｂと
サーミスタ１６ｃを並列接続し、該並列回路に抵抗１６
ａを直列に接続し、全体を電源電圧Ｖ_DD（グランド）と
Ｖss(負極性）間に挿入した構成を備えている。サーミ
ス１６ｃは温度が上昇すると抵抗値が減少する特性を備
えているから、温度が上昇するとリファレンス電圧Ｖre
fのレベルが低下する。

【００１６】(a-2) 動作低温時（＝Ｔ₀）に半導体レーザ１１の特性に基づいて
駆動電流制御部１４及びバイアス電流制御部１５の可変
抵抗ＶＲ１，ＶＲ２を調整し、所望の光出力パワーＰ₀
が得られるように、かつ、バイアス電流Ｉ_Bがしきい値
電流値と等しくなるように調整する。かかる状態で、温
度が上昇すると半導体レーザ１１のしきい値電流Ｉthが
大きくなって(1)式より遅延時間ｔdが大きくなる。しか
し、図３に示すようにリファレンス電圧Ｖrefのレベル
が温度上昇に応じて低下するため、駆動電流のデューテ
ィが点線で示すように増加し、半導体レーザ１１に駆動
電流が流れ始める時間が早まる。この駆動電流の立上り
が早まったことにより前記遅延時間ｔdを相殺でき安定
した光出力波形が得られる。又、温度が上昇すると駆動
電流Ｉ_Pの振幅が減少するが、その分駆動電流出力のデ
ューティが増大し、半導体レーザ１１に駆動電流が流れ
ている時間が長くなり、安定した光出力パワーが得られ
る。

【００１７】(a-3) リファレンス電圧発生部の別の構成図４はリファレンス電圧発生部１６の別の構成図であ
り、抵抗１６ｄ，１６ｅで分圧回路を構成し、抵抗１６
ｅに温度に対して負の特性を備えたダイオード１６ｆを
直列に接続した構成を備えている。リファレンス電圧発
生部１６は、電源電圧Ｖ_DD（グランド）とＶss(負極
性）間に挿入されており、温度が上昇すると、ダイオー
ド１６ｆの端子間電圧が小さくなり、リファレンス電圧
Ｖrefのレベルが下がり、温度が低下するとレベルが上
昇するようになっている。尚、半導体レーザ駆動装置の
前段に論理回路を設ける必要のある構成において、該論
理回路から出力されるデータ信号ＤＴの波形（位相）が
温度により変動する場合には、該位相変動も補償するよ
うにリファレンス電圧Ｖrefを発生して光出力波形の安
定化を図るようにする。

【００１８】(b) 本発明の第２の実施例 (b-1) バイアス電流の無調整化低温での調整時に、リファレンス電圧Ｖrefをデューテ
ィ５０％の電圧Ｖ₅₀以下にずらして調整することによっ
て（図５参照）、バイアス電流の無調整化、バイアス電
流の削除が可能となる。この原理について説明する。良
好な伝送特性を得るために、光送信波形には、消光
比（”１”と”０”の光出力の比）が大きく、良好なア
イ開口特性を持つ光出力波形が要求される。通常の半導
体レーザ駆動方式では、消光比とアイ開口の劣化を防ぐ
ためにＩ_B≒Ｉthになるようにバイアス電流Ｉ_Bを制御す
る。そのため、半導体レーザのバラツキに応じてバイア
ス電流Ｉ_Bの初期設定を行う必要がある。ところで、リ
ファレンス電圧Ｖrefを所定電圧（デューティ５０％の
電圧Ｖ₅₀以下の電圧）に初期調整すれば、Ｉth(T₀)＞Ｉ
_B（調整温度：Ｔ₀)であってもそのときに生じる発振遅
延によるアイ開口劣化を補正することができる。換言す
れば、Ｉth(T₀)＞Ｉ_Bの場合、リファレンス電圧Ｖrefを
Ｖ₅₀以下の電圧に初期調整することにより、バイアス電
流の調整を不要にできる。又、リファレンス電圧に温度
特性を持たせれば、全温度で良好な光出力特性を得るこ
とができる。

【００１９】以上より、しきい値電流Ｉthの素子特性バ
ラツキまで考慮してＩth(T₀)＞Ｉ_B（≧０mA）になるよ
うに回路を設計し、かつ、リファレンス電圧ＶrefをＶ
₅₀以下の電圧に初期調整し、更に、リファレンス電圧に
温度特性を持たせることにより、素子のバラツキに関係
なくバイアス電流の無調整化ができ、しかも全温度で良
好な光出力が得られる。特にＩ_B＝０の場合には、バイ
アス電流供給部を削除することもできる。図５(a)はＩt
h(T₀)＞Ｉ_Bのときに、Ｖref＝Ｖ₅₀となるように初期設
定した場合の駆動電流、光出力の説明図、図５(b)はＩt
h(T₀)＞Ｉ_BのときにＶref＜Ｖ₅₀となるように初期設定
した場合の駆動電流、光出力の説明図である。図５(a)
の場合には、光出力波形は位相方向に潰れてしまい消光
比が小さくなり安定な光出力が得られない。しかし、図
５(b)の場合には光出力波形のデューティは５０％とな
り、消光比が大きく安定な光出力が得られる。

【００２０】(b-2) 第２実施例の構成図６はバイアス電流を無調整化する場合の本発明の実施
例構成図であり、図２の第１実施例と同一部分には同一
符号を付している。第１実施例と異なる点は、バイア
ス電流制御部１５を除去した点、バイアス電流Ｉ_Bを
一定値に固定するゲートバイアス回路１５´を設けた
点、リファレンス電圧ＶrefをＶref＜Ｖ ₅₀となるよう
に初期設定する点である。ゲートバイアス回路１５´は
抵抗１５ａ，１５ｂにより分圧した一定の電圧をバイア
ス電流供給部１３のＦＥＴＱ８のゲート端子に入力する
構成になっている。かかる半導体レーザ駆動装置によれ
ば、素子のバラツキまで考慮してＩth(T₀)＞Ｉ_B（≧０m
A）になるようにゲートバイアス回路１５´の抵抗１５
ａ，１５ｂを決定し、かつ、リファレンス電圧Ｖrefを
Ｖ₅₀以下の所定電圧に初期調整し、更に、リファレンス
電圧Ｖrefに温度特性を持たせることにより、素子のバ
ラツキに関係なく光出力波形のデューティを略５０％に
でき、しかも、消光比を大きく、安定な光出力を得るこ
とができる。又、バイアス電流の調整は不要のため、調
整を容易に行うことができる。

【００２１】(c) 本発明の第３の実施例図７は本発明の第３の実施例構成図であり、図２の第１
実施例と同一部分には同一符号を付している。第１実施
例と異なる点は、温度の上昇に応じて駆動電流Ｉ_Pの値
が増加するように駆動電流制御部１４を構成した点であ
る。駆動電流制御部１４は、抵抗１４ａ，１４ｂと感温
可変抵抗素子（サーミスタ）１４ｃとの分圧回路で構成
されている。すなわち、抵抗１４ａとサーミスタ１４ｃ
を並列接続し、該並列回路に抵抗１４ｂを直列に接続
し、全体を電源電圧Ｖ_DD（グランド）とＶss(負極性）
間に挿入した構成を備えている。サーミス１４ｃは温度
が上昇すると抵抗値が減少する特性を備えているから、
温度が上昇すると駆動電流供給部１２のＦＥＴＱ７のゲ
ート電圧（制御電圧Ｖcp）が上昇し、該ＦＥＴのゲート
・ソース間電圧Ｖgsが大きくなり、駆動電流Ｉ_Pが増加
する。逆に、温度が下降するとＦＥＴＱ７のゲート・ソ
ース間電圧Ｖgsが小さくなり、駆動電流Ｉ_Pが減少す
る。

【００２２】この第３の実施例によれば、温度上昇によ
る半導体レーザ１１の光出力の減少を駆動電流Ｉ_Pを増
加することにより補償することができ、光出力を略一定
にでき、安定した光出力が得られる。この第３実施例に
おいても、しきい値電流Ｉthの素子特性バラツキまで考
慮してＩth(T₀)＞Ｉ_B（≧０mA）になるようにバイアス
電流Ｉ_Bを設定し、かつ、リファレンス電圧ＶrefをＶ₅₀
以下の電圧に初期調整し、更に、リファレンス電圧Ｖre
f及び駆動電流Ｉ_Pに温度特性を持たせれば、素子のバラ
ツキに関係なくバイアス電流の無調整化ができ、しかも
全温度で良好な光出力が得られる。この場合、第２実施
例と同様にバイアス電流制御部１５を削除し、代わり
に、ゲートバイアス回路１５´を設ける。又、特にＩ_B
＝０の場合には、バイアス電流供給部を削除することが
できる。

【００２３】(d) 本発明の第４の実施例図８は本発明の第４の実施例構成図であり、複数の半導
体レーザ駆動部に共通にリファレンス電圧発生部と、駆
動電流制御部と、バイアス電流制御部を設けた例であ
る。１０₁，１０₂，・・・１０nは半導体レーザを駆動
する半導体レーザ駆動部、１１₁，１１₂，・・・１１n
は半導体レーザ、１４は温度の上昇に応じて駆動電流Ｉ
_Pを増加する駆動電流制御部、１５はバイアス電流Ｉ_Bを
制御するバイアス電流制御部、１６は温度に応じてレベ
ルが変化するリファレンス電圧Ｖrefを発生するリファ
レンス電圧発生部である。各半導体レーザ駆動部１
０₁，１０₂，・・・１０nは駆動電流供給部１２₁，１２
₂，・・・１２nとバイアス電流供給部１３ ₁，１３₂，・
・・１３nを有し、それぞれ入力データ信号ＤＴ１，Ｄ
Ｔ２，・・・ＤＴｎが入力されている。各駆動電流供給
部１２ｉ（ｉ＝１〜ｎ）、バイアス電流供給部１３ｉ、
駆動電流制御部１４、バイアス電流制御部１５、リファ
レンス電圧発生部１６は、それぞれ図７に示す駆動電流
供給部、バイアス電流供給部、駆動電流制御部、バイア
ス電流制御部、リファレンス電圧発生部と同一の構成を
備えている。

【００２４】駆動電流制御部１４、バイアス電流制御部
１５、リファレンス電圧発生部１６は各半導体レーザ駆
動部１０₁，１０₂，・・・１０nに対して共通に１つ設
けられ、それぞれの出力は半導体レーザ駆動部１０₁，
１０₂，・・・１０nの所要の部分（ＦＥＴＱ７，Ｑ８，
Ｑ２のゲート端子）に並列的に接続されている。低温Ｔ
₀における調整時、バイアス電流Ｉ_Bがすべての半導体レ
ーザ１１₁〜１１nのしきい値電流Ｉth(T₀)より小さくな
るように調整し、又、リファレンス電圧Ｖrefがデュー
ティ５０％の電圧Ｖ₅₀より小さな所定の値になるように
調整し、更に、所望の光出力Ｐ₀に応じた駆動電流Ｉ_Pが
流れるように調整する。このように構成すれば、各半導
体レーザ１１₁，１１₂，・・・１１nより安定した光出
力を得ることができ、しかも、複数個の半導体レーザを
使用した多チャンネルの光送信機に対して、全部のチャ
ンネルで一括して駆動電流、バイアス電流、リファレン
ス電圧の調整ができる。

【００２５】(e) 本発明の第５の実施例図９は本発明の第５の実施例構成図であり、共通の感温
可変抵抗素子（サーミスタ）を用いて、温度に応じたリ
ファレンス電圧Ｖref及び駆動電流制御電圧Ｖcpを発生
する例である。図７の第３実施例では、駆動電流制御部
１４及びリファレンス電圧発生部１６はそれぞれ独自に
サーミスタ１４ｃ，１６ｃを用いて温度に応じた駆動電
流制御電圧Ｖcp、リファレンス電圧Ｖrefを出力してい
る。しかし、サーミスタの数は少ない方が好ましい。そ
こで、第５実施例では、温度に応じた電圧Ｖtを発生す
る電圧発生部１７を設け、該電圧Ｖtに基づいて駆動電
流制御部１４より温度上昇に応じて増加する駆動電流制
御電圧Ｖcpを発生し、又、電圧Ｖtに基づいてリファレ
ンス電圧発生部１６より温度上昇に応じて低下するリフ
ァレンス電圧Ｖrefを発生する。電圧発生部１７はサー
ミスタ１７ａと抵抗１７ｂを直列に接続した分圧回路で
構成され、サーミスタ１７ａと抵抗１７ｂの接続点の電
圧がＶｔとして駆動電流制御部１４とリファレンス電圧
発生部１６に入力される。駆動電流供給部１２とバイア
ス電流供給部１３は図７の第３実施例と同一構成を備え
ている。

【００２６】(f) 本発明の第６実施例以上では、リファレンス電圧発生部１６は感温可変抵抗
素子（サーミスタ）を用いて温度に応じたリファレンス
電圧Ｖrefを発生したが、光出力を検出し、該光出力に
基づいてリファレンス電圧を発生するように構成するこ
ともできる。図１０はかかる本発明の第６実施例構成図
であり、図７の第３の実施例と同一部分には同一符号を
付している。第３の実施例と異なる点は、半導体レー
ザ１１の光出力の一部を光出力平均パワーとして検出す
る受光素子２１を設けた点、受光素子２１から出力さ
れる信号を比較増幅器２２で設定レベルと比較し、その
差に応じたリファレンス電圧制御信号Ｖrcを出力する
点、リファレンス電圧発生部１６はリファレンス電圧
制御信号Ｖrcに基づいて所定のレベルを有するリファレ
ンス電圧Ｖrefを出力する点である。予め比較増幅器２
２の一方に所望の光出力に応じた設定電圧Ｖsを入力し
ておく。そして、比較増幅器２２は実際の光出力平均信
号Ｖaと設定電圧Ｖsを比較し、その差に応じたリファレ
ンス電圧制御信号Ｖrcを出力する。リファレンス電圧発
生部１６は、実際の値の方が大きい場合、その差に応じ
てリファレンス電圧Ｖrefが大きくなるように制御し、
実際の値の方が小さい場合、その差に応じてリファレン
ス電圧Ｖrefが小さくなるように制御する。これによ
り、安定した光出力が得られる。

【００２７】(g) 定電流回路の第１の実施例以上の半導体レーザ駆動装置においてバイアス電流供給
部１３とバイアス電流制御部１５は全体で定電流回路を
構成する。換言すれば、半導体レーザにバイアス電流を
供給するバイアス電流供給部１２及びバイアス電流制御
部１４を定電流回路で置き換えることができる。図１１
は電源電圧変動に対してドレイン電流を一定にする定電
流回路の構成図であり、半導体レーザ駆動装置のバイア
ス電流供給部１３とバイアス電流制御部１５に適用した
例である。図中、３１は定電流回路、１１は半導体レー
ザ、１３はバイアス電流供給部、１５はバイアス電流制
御部である。バイアス電流供給部１３はＦＥＴＱ８とダ
イオードＤ６の直列回路で構成され、ＦＥＴＱ８のドレ
イン端子には半導体レーザ１１が接続されている。

【００２８】バイアス電流制御部１５は第１、第２の電
界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ₁₁，Ｑ₁₂及び抵抗
Ｒ₁₁，Ｒ₁₂，Ｒ₁₃，Ｒ₂₁，可変抵抗ＶＲ₁₁を備えてい
る。第１のＦＥＴＱ₁₁のドレイン端子は第１の抵抗Ｒ₁₁
を介してが第１の電源Ｖ_DD（グランド）に接続され、ソ
ース端子は第２の電源Ｖss（負極性）に接続されてい
る。抵抗Ｒ₁₂，Ｒ₁₃で構成された分圧回路は第１、第２
の電源間の電圧を分圧し、分圧した電圧を第１のＦＥＴ
Ｑ₁₁のゲート端子に入力する。第２のＦＥＴＱ₁₂のドレ
イン端子は第１の電源Ｖ_DDに接続され、ゲート端子が第
１のＦＥＴＱ₁₁のドレインに接続され、ソース端子が第
２の抵抗Ｒ₂₁と可変抵抗ＶＲ₁₁の直列回路を介して第２
の電源Ｖssに接続されている。第２の抵抗Ｒ₂₁と可変抵
抗Ｖ₁₁の接続点はバイアス電流供給部１３のＦＥＴＱ８
のゲート端子と接続され、ＦＥＴＱ８７にゲート電圧を
供給するようになっている。

【００２９】この定電流回路３１は電源電圧が変動して
もバイアス電流Ｉ_Bを略一定にできるようになってい
る。一般にＦＥＴのドレイン電流Ｉ_Dは次式Ｉ_D∝β（Ｖgs−Ｖth)²(2) で表される。従って、図１１の定電流回路において、Ｆ
ＥＴＱ８のドレイン電流であるバイアス電流Ｉ_Bを電源
変動に対して変化しないようにするためには、該ＦＥＴ
Ｑ８のゲート・ソース間電圧Ｖgsを一定、すなわち、可
変抵抗ＲＶ₁₁に流れる電流Ｉ₂を一定にする必要があ
る。今、電源電圧（Ｖ_DD−Ｖss)が大きくなったとする
と、第１のＦＥＴＱ₁₁のゲート・ソース間電圧Ｖgsが大
きくなり、電流Ｉ₁が増大する。この時、（Ｖ₁−Ｖss)
がほぼ一定となるように第１の抵抗Ｒ₁₁を選べば、第２
のＦＥＴＱ₁₂のゲートソース間電圧Ｖgsは変化せず、
(2)式より一定の電流Ｉ₂が得られる。この結果、バイア
ス電流Ｉ_Bを電源電圧が変動しても一定にできる。

【００３０】又、バイアス電流Ｉ_Bを調整したい時に
は、可変抵抗ＶＲ₁₁の値を調整することにより行う。可
変抵抗ＶＲ₁₁の抵抗値を変化すれば、ＦＥＴＱ８のゲー
ト・ソース間電圧Ｖgsが変化し、バイアス電流Ｉ_Bが変
化する。従って、可変抵抗ＶＲ₁ ₁により半導体レーザ１
１の特性に合わせたバイアス電流Ｉ_Bの初期設定ができ
る。この時、電位Ｖ₁はＦＥＴＱ₁₁、抵抗Ｒ₁₁〜Ｒ₁₃の
設定で決まるため、バイアス電流が可変抵抗ＶＲ₁₁の調
整で変化しても変わらない。従って、バイアス電流値を
変更した時も、該バイアス電流は電源変動に対して一定
に制御される。図１２は電源変動（±１０％）に対する
バイアス電流Ｉ_Bの変動を示す測定図であり、電源変動
０％においてバイアス電流Ｉ_Bが２０ｍＡ，１０ｍＡ，
５ｍＡの場合であり、実線が図１１の定電流回路の特
性、点線が図２５の定電流回路の特性である。これよ
り、本発明の定電流回路によれば、いかなるバイアス電
流であっても電源変動に対する電流変化が少ないことが
理解される。

【００３１】(h) 定電流回路の第２の実施例半導体レーザ駆動装置において駆動電流供給部１２（図
２参照）の一部回路ととバイアス電流制御部１５は全体
で定電流回路を構成する。換言すれば、半導体レーザに
駆動電流を供給する駆動電流供給部１２の一部及び駆動
電流制御部１４を定電流回路で置き換えることができ
る。図１３は電源電圧変動に対してドレイン電流を一定
にする定電流回路の構成図であり、半導体レーザ駆動装
置の駆動電流供給部１２の一部と駆動電流制御部１４に
適用した例である。図中、３２は定電流回路、１１は半
導体レーザ、１２は駆動電流供給部（一部分のみ示
す）、１４は駆動電流制御部である。駆動電流供給部１
２は図２に示す構成を備えており、図１３では駆動電流
Ｉ_Pの電流パスに関連する部分のみ示している。駆動電
流制御部１４は図１１のバイアス電流制御部１５と同一
の構成を備え、電圧変動が生じても駆動電流Ｉ_Pが一定
となるように制御する。

【００３２】(i) 定電流回路の第３の実施例半導体レーザ１１は図２３に示す温度特性を有している
から、劣化のない光出力波形を得るためには、バイアス
電流Ｉ_Bをしきい値電流Ｉthに等しく設定するのが望ま
しい。そのためには、バイアス電流は正の温度特性をも
つ必要がある。又、安定した光出力パワーを得るために
も、駆動電流Ｉ_Pも正の温度特性をもつ必要がある。図
１４及び図１５はバイアス電流Ｉ_Bに正の温度特性を付
与する本発明の定電流回路の構成図であり、図１１の定
電流回路と同一部分には同一符号を付している。尚、駆
動電流Ｉ_Pに正の温度特性を付与する場合にも同一構成
を取ることができる。図１４の定電流回路が図１１の定
電流回路と異なる点は、第２の抵抗Ｒ₂₁に温度に対して
負の特性を備えたダイオードＤ₂₁を挿入した点である。
温度が上昇すると、ダイオードＤ₂₁の端子電圧が減少す
るからＦＥＴＱ８のゲート電圧が上昇し、ゲート・ソー
ス間電圧Ｖgsが大きくなり、バイアス電流Ｉ_Bが大きく
なる。この結果、温度上昇により、半導体レーザ１１の
しきい値電流Ｉthが大きくなってもバイアス電流Ｉ_Bも
大きくなり、Ｉ_B≒Ｉthとなる。図１５の定電流回路が
図１１の定電流回路と異なる点は、第２の抵抗Ｒ₂₁をサ
ーミスタＴＨ₂₁で置き換えた点である。温度が上昇する
と、サーミスタＴＨ₂₁の抵抗が減少するから、ＦＥＴＱ
８のゲート電圧が上昇し、ゲート・ソース間電圧Ｖgsが
大きくなり、バイアス電流Ｉ_Bが大きくなる。この結
果、温度上昇により、半導体レーザ１１のしきい値電流
Ｉthが大きくなってもバイアス電流Ｉ_Bも大きくなり、
Ｉ_B≒Ｉthとなる。

【００３３】(j) 定電流回路の第４の実施例図１６及び図１７はバイアス電流Ｉ_Bに正の温度特性を
付与する本発明の定電流回路の構成図であり、図１１の
定電流回路と同一部分には同一符号を付している。尚、
駆動電流Ｉ_Pに正の温度特性を付与する場合にも同一構
成を取ることができる。図１６の定電流回路が図１１の
定電流回路と異なる点は、第１の抵抗Ｒ₁₁に温度に対し
て負の特性を備えたダイオードＤ₁₁を挿入した点であ
る。温度が上昇すると、ダイオードＤ₂₁の端子電圧が減
少するからＦＥＴＱ₁₂のゲート電圧が上昇し、電流Ｉ₂
が増える。この結果、ＦＥＴＱ８のゲート電圧が上昇
し、ゲート・ソース間電圧Ｖgsが大きくなり、バイアス
電流Ｉ_Bが大きくなる。従って、温度上昇により、半導
体レーザ１１のしきい値電流Ｉthが大きくなってもバイ
アス電流Ｉ_Bも大きくなり、Ｉ_B≒Ｉthとなる。図１７の
定電流回路が図１１の定電流回路と異なる点は、第１の
抵抗Ｒ₁₁をサーミスタＴＨ₁₁で置き換えた点である。温
度が上昇すると、サーミスタＴＨ₁₁の抵抗が減少するか
ら、ＦＥＴＱ₁₂のゲート電圧が上昇し、電流Ｉ₂が増え
る。この結果、ＦＥＴＱ８のゲート電圧が上昇し、ゲー
ト・ソース間電圧Ｖgsが大きくなり、バイアス電流Ｉ_B
が大きくなる。従って、温度上昇により、半導体レーザ
１１のしきい値電流Ｉthが大きくなってもバイアス電流
Ｉ_Bも大きくなり、Ｉ_B≒Ｉthとなる。

【００３４】(k) 複数チャンネルのデータを伝送する光
送信モジュールへの応用図１８は複数チャンネルのデータを伝送する光送信モジ
ュールの構成図である。１０₁，１０₂，・・・１０nは
複数の半導体レーザ駆動部、１１₁，１１₂，・・・１１
nは半導体レーザ、１２₁，１２₂，・・・１２nは図１７
に示す定電流回路で構成された駆動電流供給部、１
３₁，１３₂，・・・１３nは図１７に示す定電流回路で
構成されたバイアス電流供給部、ＶＲ₁₁は各半導体レー
ザ駆動部に共通に設けられたバイアス電流調整用の可変
抵抗、ＶＲ₁₁′は各半導体レーザ駆動部に共通に設けら
れた駆動電流調整用の可変抵抗、ＴＨ₁₁は各半導体レー
ザ駆動部に共通に設けられたバイアス電流温度補償用の
サーミスタ、ＴＨ₁₁′は半導体レーザ駆動部に共通に設
けられた駆動電流温度補償用のサーミスタである。

【００３５】各可変抵抗ＶＲ₁₁，ＶＲ₁₁′及びサーミス
タＴＨ₁₁、ＴＨ₁₁′は各半導体レーザ駆動部１０₁，１
０₂，・・・１０nに共通に設けられ、これら半導体レー
ザ駆動部に外付けされる構成になっている。この図１８
の構成によれば、外付け部品（可変抵抗ＶＲ₁₁，Ｖ
Ｒ₁₁′及びサーミスタＴＨ₁₁、ＴＨ₁₁′）を全チャンネ
ル共通とすることができ、回路規模の小さい、調整箇所
の少ない、複数チャンネルのデータを同時に伝送できる
並列伝送用光送信モジュールを提供できる。図１９は複
数チャンネルのデータを伝送する光送信モジュールの構
成図であり、バイアス電流を各半導体レーザ駆動部１０
₁，１０₂，・・・１０nで個別に調整できるようにした
もので、それぞれに対応してバイアス電流調整用の可変
抵抗ＶＲ₁₁，ＶＲ₁₂，・・・ＶＲ₁nが設けられている。
半導体レーザの特性のうち温度特性は揃っているが、各
チャンネル毎のしきい値電流値が異なる場合には、サー
ミスタＴＨ₁₁，ＴＨ₁₁′及び駆動電流調整用の可変抵抗
ＶＲ₁₁′を共通に設け、バイアス電流調整用の可変抵抗
ＶＲ₁₁，ＶＲ₁₂，・・・ＶＲ₁nを各半導体レーザ駆動部
毎に設ける。そして、可変抵抗ＶＲ₁₁，ＶＲ₁₂，・・・
ＶＲ₁nを個別に調整してバイアス電流をしきい値電流に
等しくなるように調整する。以上、本発明を実施例によ
り説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の
主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを
排除するものではない。

【００３６】

【発明の効果】以上本発明によれば、入力電圧がリファ
レンス電圧より大きいとき、あるいは小さいとき、半導
体レーザに駆動電流を流す駆動電流供給部と、駆動電流
値を制御する駆動電流制御部と、リファレンス電圧を出
力すると共に周囲温度に応じて該リファレンス電圧のレ
ベルを制御するリファレンス電圧発生部を設けたから、
温度の上昇により半導体レーザのしきい値電流Ｉthが大
きくなって遅延時間ｔdが大きくなっても、その分、リ
ファレンス電圧Ｖrefが低下して駆動電流出力のデュー
ティを増加でき、また、半導体レーザ１１に駆動電流が
流れ始める時間を早めることができる。この結果、安定
した光出力パワーが得られ、しかも、早目に駆動電流が
流れることにより遅延時間を相殺でき安定した光出力波
形が得られる。又、本発明によれば、温度上昇に応じて
駆動電流Ｉ_Pの値が増加するように駆動電流制御部１４
を構成したから、温度上昇に応じて半導体レーザ１１を
流れる電流値を増加でき、ますます安定した光出力パワ
ーを得ることができる。

【００３７】更に、本発明によれば、リファレンス電圧
Ｖrefあるいは駆動電流Ｉ_Pを温度変動により制御するた
め、Ｉth(T₀)＞Ｉ_Bと設定することにより必ずしもバイ
アス電流を調整する必要がなくなり、あるいはバイアス
電流供給部を削減することができ、調整を容易に、ある
いは、調整箇所を少なくできる。又、本発明によれば、
半導体レーザ駆動部が複数設けられている場合におい
て、各半導体レーザ駆動部に対して共通に、リファレン
ス電圧発生部と、駆動電流制御部と、バイアス電流制御
部を設けるように構成したから、調整箇所を大幅に少な
くすることができる。更に、本発明によれば、電源電圧
が変動しても一定のバイアス電流及び駆動電流が流れる
ように構成したから、安定した光出力パワー及び光出力
波形を得ることができる。又、半導体レーザ駆動部が複
数設けられている場合において、それぞれに対して共通
に、バイアス電流調整部、駆動電流調整部、バイアス電
流温度補償部、駆動電流温度補償部を設けるように構成
したから、回路規模を小さく、しかも、調整箇所を少な
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の第１の実施例構成図である。

【図３】第１実施例の動作説明用波形図である。

【図４】リファレンス電圧発生部の別の構成図である。

【図５】リファレンス電圧の初期設定値に応じた駆動電
流・光出力波形説明図である。

【図６】本発明の第２実施例の構成図（バイアス電流無
調整化）である。

【図７】本発明の第３実施例の構成図である。

【図８】本発明の第４実施例の構成図である。

【図９】本発明の第５実施例の構成図である。

【図１０】本発明の第６実施例の構成図である。

【図１１】定電流回路の第１実施例構成図（バイアス電
流）である。

【図１２】本発明の電源変動・バイアス電流特性図であ
る。

【図１３】定電流回路の第２実施例構成図（駆動電流）
である。

【図１４】定電流回路の第３実施例構成図（ダイオード
使用）である。

【図１５】定電流回路の第３実施例構成図（サーミスタ
使用）である。

【図１６】定電流回路の第４実施例構成図（ダイオード
使用）である。

【図１７】定電流回路の第４実施例構成図（サーミスタ
使用）である。

【図１８】複数チャンネルのデータを送信する光送信モ
ジュールの構成図である。

【図１９】複数チャンネルのデータを送信する光送信モ
ジュールの構成図（バイアス電流個別調整）である。

【図２０】従来の半導体レーザ駆動装置のブロック図で
ある。

【図２１】半導体レーザの光パワー・電流特性図であ
る。

【図２２】従来の半導体レーザ駆動装置の回路構成図で
ある。

【図２３】光パワー・電流の温度特性図である。

【図２４】光出力の発振遅れ説明図である。

【図２５】従来の定電流回路の構成図である。

【図２６】従来の定電流回路における電源電圧変動・ド
レイン電流特性図である。

【符号の説明】

１１・・半導体レーザ１２・・駆動電流供給部１３・・バイアス電流供給部１４・・駆動電流制御部１５・・バイアス電流制御部１６・・リファレンス電圧発生部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザと、入力電圧がリファレンス電圧より大きいとき、あるいは
小さいとき、前記半導体レーザに駆動電流を流す駆動電
流供給部と、駆動電流値を制御する駆動電流制御部と、リファレンス電圧を出力すると共に、温度上昇に応じて
該リファレンス電圧のレベルを小さくするリファレンス
電圧発生部を備えた半導体レーザ駆動装置。
【請求項２】半導体レーザに所定のバイアス電流を流
すバイアス電流供給部を備えた請求項１記載の半導体レ
ーザ駆動装置。
【請求項３】バイアス電流値を制御するバイアス電流
制御部を備えた請求項２記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項４】前記リファレンス電圧発生部を抵抗と感
温可変抵抗素子との分圧回路で構成した請求項１記載の
半導体レーザ駆動装置。
【請求項５】前記リファレンス電圧発生部を抵抗によ
る分圧回路にダイオードを直列に接続して構成した請求
項１記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項６】前記駆動電流制御部は、温度の上昇に応
じて駆動電流値を増加する請求項１または請求項２また
は請求項３記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項７】前記駆動電流供給部は駆動電流の通路に
電界効果トランジスタを備え、前記駆動電流制御部は抵抗と感温可変抵抗素子との分圧
回路を備え、該分圧回路により電源電圧を分圧し、温度
上昇に応じて大きくなる電圧を前記電界効果トランジス
タのゲート端子に入力する請求項６記載の半導体レーザ
駆動装置。
【請求項８】半導体レーザと、入力電圧がリファレンス電圧より大きいとき、あるいは
小さいとき、前記半導体レーザに駆動電流を流す駆動電
流供給部と、温度の上昇に応じて駆動電流値を増加する駆動電流制御
部と、半導体レーザの光出力を検出するモニタ用受光素子と、光出力が大きい時、リファレンス電圧を上昇し、光出力
が小さい場合にはリファレンス電圧を減少するようにリ
ファレンス電圧を発生するリファレンス電圧発生部とを
備えた半導体レーザ駆動装置。
【請求項９】半導体レーザと、入力電圧がリファレン
ス電圧より大きいとき、あるいは小さいとき、半導体レ
ーザに駆動電流を流す駆動電流供給部と、半導体レーザ
に所定のバイアス電流を流すバイアス電流供給部とを備
えた半導体レーザ駆動部を複数設け、各半導体レーザ駆動部に共通に、温度上昇に応じてレベルが小さくなるリファレンス電圧
を発生するリファレンス電圧発生部と、温度上昇に応じ
て駆動電流値を増加する駆動電流制御部と、バイアス電
流値を制御するバイアス電流制御部を設けた半導体レー
ザ駆動装置。
【請求項１０】半導体レーザと、入力データがハイレ
ベルあるいはローレベルのとき前記半導体レーザに駆動
電流を流す駆動電流供給部と、半導体レーザに所定のバ
イアス電流を流すバイアス電流供給部を備えた半導体レ
ーザ駆動装置において、バイアス電流供給部は、第１の抵抗を介してドレイン端子が第１の電源に接続さ
れ、ソース端子が第２の電源に接続された第１の電界効
果トランジスタと、第１、第２の電源間の電圧を分圧し、分圧した電圧を第
１の電界効果トランジスタのゲート端子に入力する分圧
回路と、ドレイン端子が第１の電源に接続され、ゲート端子が第
１の電界効果トランジスタのドレインに接続され、ソー
ス端子が第２の抵抗と可変抵抗の直列回路を介して第２
の電源に接続された第２の電界効果トランジスタと、ドレイン端子がレーザダイオードに接続され、ゲート端
子が第２の抵抗と可変抵抗の接続点に接続され、ソース
端子がダイオードを介して第２の電源に接続された第３
の電界効果トランジスタを備えた半導体レーザ駆動装
置。
【請求項１１】前記第１の抵抗を、ダイオードと抵抗
の直列回路又は感温可変抵抗素子で置換した請求項１０
記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項１２】前記ダイオードと抵抗の直列回路又は
感温可変抵抗素子、前記可変抵抗器をそれぞれ外付けす
る構成の半導体レーザ駆動ユニットを複数設け、外付け部品をそれぞれ各半導体レーザ駆動ユニットに共
通に１つ設け、それぞれの外付け部品を各半導体レーザ
駆動装置に接続して成る請求項１１記載の半導体レーザ
駆動装置。
【請求項１３】前記第２の抵抗を、ダイオードと抵抗
の直列回路又は感温可変抵抗素子で置換した請求項１０
記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項１４】半導体レーザと、入力データがハイレ
ベルあるいはローレベルのとき前記半導体レーザに駆動
電流を流す駆動電流供給部と、半導体レーザに所定のバ
イアス電流を流すバイアス電流供給部を備えた半導体レ
ーザ駆動装置において、駆動電流供給部は、入力データにより差動的にオン・オフする一対の電界効
果トランジスタの一方の電界効果トランジスタのドレイ
ンに半導体レーザが接続される差動回路と、第１の抵抗を介してドレイン端子が第１の電源に接続さ
れ、ソース端子が第２の電源に接続された第１の電界効
果トランジスタと、第１、第２の電源間の電圧を分圧し、分圧した電圧を第
１の電界効果トランジスタのゲート端子に入力する分圧
回路と、ドレイン端子が第１の電源に接続され、ゲート端子が第
１の電界効果トランジスタのドレインに接続され、ソー
ス端子が第２の抵抗と可変抵抗の直列回路を介して第２
の電源に接続された第２の電界効果トランジスタと、ドレイン端子が差動回路を構成する電界効果トランジス
タのソースに接続され、ゲート端子が第２の抵抗と可変
抵抗の接続点に接続され、ソース端子がダイオードを介
して第２の電源に接続された第３の電界効果トランジス
タを、備えた半導体レーザ駆動装置。
【請求項１５】前記第１の抵抗を、ダイオードと抵抗
の直列回路又は感温可変抵抗素子で置換した請求項１３
記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項１６】前記ダイオードと抵抗の直列回路又は
感温可変抵抗素子、及び前記可変抵抗器をそれぞれ外付
けする構成の半導体レーザ駆動ユニットを複数設け、外付け部品をそれぞれ各半導体レーザ駆動ユニットに共
通に１つ設け、それぞれの外付け部品を各半導体レーザ
駆動ユニットに接続して成る請求項１５記載の半導体レ
ーザ駆動装置。
【請求項１７】前記第２の抵抗を、ダイオードと抵抗
の直列回路又は感温可変抵抗素子で置換した請求項１４
記載の半導体レーザ駆動装置。