(57)【要約】【課題】レーザダイオード（ＬＤ）の閾値電流及び変換効率に変動が生じた場合でも最大光出力、消光比及びデューティ比を常に一定に制御できるレーザ駆動回路を提供する。【解決手段】ＬＤからなる発光回路２１ａと、該発光回路を駆動するためのＬＤ駆動回路２２と、該ＬＤ駆動回路から出力されるパルス電流にバイアス電流を付加するためのバイアス回路２３と、発光回路の出力するモニタ光を受光するための受光回路２１ｂと、該受光回路の出力を電流−電圧変換するためのＩ／Ｖ変換回路２４と、該Ｉ／Ｖ変換回路の出力電圧の最大値及び平均値をそれぞれ検出するための最大値検出回路２５及び平均値検出回路２６と、検出した最大値と第１の基準値とを比較して結果をＬＤ駆動回路へ帰還するための第１の比較回路２７と、検出した平均値と第２の基準値とを比較して結果をバイアス回路へ帰還するための第２の比較回路２９とを設ける。【選択図】図５
2008277868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光回路の出力光を受光する受光回路を用いて前記発光回路を制御するレーザ駆動回路であって、
前記発光回路を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路から出力されるパルス電流にバイアス電流を付加するバイアス回路と、
前記受光回路の出力を電流−電圧変換するＩ／Ｖ変換回路と、
前記Ｉ／Ｖ変換回路の出力電圧の最大値を検出する第１の最大値検出回路と、
前記Ｉ／Ｖ変換回路の出力電圧の平均値を検出する第１の平均値検出回路と、
前記最大値と第１の基準値とを比較し、結果を前記駆動回路へ帰還する第１の比較回路と、
前記平均値と第２の基準値とを比較し、結果を前記バイアス回路へ帰還する第２の比較回路と、
前記発光回路の駆動電流の最大値を検出する第２の最大値検出回路と、
前記発光回路の駆動電流の平均値を検出する第２の平均値検出回路と、
前記Ｉ／Ｖ変換回路の出力電圧の最大値が前記第１の基準値より大きい場合には前記第１の比較回路から信号を受け、前記２つの最大値と前記２つの平均値より閾値電流を求める演算を行い、前記バイアス回路へ帰還を行う閾値電流検出回路とを備えたことを特徴とするレーザ駆動回路。
【請求項２】
請求項１記載のレーザ駆動回路において、
前記閾値電流検出回路における検出精度を向上させるように、前記受光回路の出力電流を増幅する増幅回路を更に備えたことを特徴とするレーザ駆動回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレーザ駆動回路と、
前記レーザ駆動回路によって駆動される発光回路と、
前記発光回路の出力光を受光する受光回路とを備えたことを特徴とする光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消光比補償機能を備えたＡＰＣ（Automatic Power Control）方式レーザ駆動回路と、これを用いた光通信装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信分野において、レーザダイオード（ＬＤ）からなる発光回路と、フォトダイオード（ＰＤ）からなる受光回路とを備えたレーザモジュールが知られている。発光回路のＬＤは、入力データに応じたパルス電流にバイアス電流が加えられて所定の光出力を行う一方、ＡＰＣ用のモニタ光を出力する。受光回路のＰＤは、ＬＤの出力したモニタ光を受光し、光−電流変換を行う。この変換により得られた電流に基づいて、一定の光出力及び消光比が得られるようにＰＤのバイアス電流及びパルス電流の大きさが制御される。
【０００３】
周知のように、温度変動、プロセス変動、長期間使用による劣化等に起因して、ＬＤの閾値電流及び変換効率に変動が生じる。また、ＬＤ特性はメーカー、種類によって、閾値電流、変換効率、それらの温度による変動量等が全く異なる。ＬＤ−ＰＤの結合効率も様々である。そこで、常に一定の光出力及び消光比を得るためには、バイアス電流及びパルス電流の大きさを適切に初期化し、かつ使用状態に応じて常に最適化する必要がある。
【０００４】
ここで、温度変動に起因したＬＤの閾値電流及び変換効率の変動について、図１〜図３を用いて説明する。
【０００５】
図１は、低温（Ｔ１）、常温（Ｔ２）及び高温（Ｔ３）のうち、常温（Ｔ２）時における従来のＬＤ駆動例を実線の電流−光変換特性（Ｉ−Ｐ特性）１２で示したものである。ここに、ＩはＬＤへの注入電流（駆動電流）であり、Ｐは当該ＬＤの光出力であり、Ｉ−Ｐ特性の傾きが変換効率を表している。常温時の当該ＬＤの閾値電流はＩth2であり、バイアス電流Ｉｂが閾値電流Ｉth2と等しくなるように設定され（Ｉｂ＝Ｉth2）、入力データに従ったパルス電流Ｉｐがバイアス電流Ｉｂに重畳される。ここで、１：１のデューティ比（Ｈｉｇｈ期間：Ｌｏｗ期間）を持つパルス電流Ｉｐが当該ＬＤに与えられると、図示のような所望の高い消光比（Ｐmax／Ｐmin）を示し、かつ１：１のデューティ比を示す最大光出力Ｐmax及び最小光出力Ｐminが得られる。
【０００６】
図２は、高温（Ｔ３）時における従来のＬＤ駆動例を実線のＩ−Ｐ特性１３で示したものである。高温時において、ＬＤの閾値電流はＩth3（＞Ｉth2）へと変化し、かつ変換効率は常温時に比べて低くなる。ところが、依然として常温（Ｔ２）時と同じバイアス電流Ｉｂ（＝Ｉth2）及びパルス電流Ｉｐが当該ＬＤに与えられる場合には、図示の最大光出力Ｐmax3及び最小光出力Ｐmin3のように、光出力Ｐの最大値が小さくなってしまい、消光比が劣化する。しかも、光出力Ｐのデューティ比が大幅に劣化してしまう。
【０００７】
図３は、低温（Ｔ１）時における従来のＬＤ駆動例を実線のＩ−Ｐ特性１１で示したものである。低温時において、ＬＤの閾値電流はＩth1（＞Ｉth2）へと変化し、かつ変換効率は常温時に比べて高くなる。ところが、依然として常温（Ｔ２）時と同じバイアス電流Ｉｂ（＝Ｉth2）及びパルス電流Ｉｐが当該ＬＤに与えられる場合には、図示の最大光出力Ｐmax1及び最小光出力Ｐmin1のように、光出力Ｐの最大値、最小値ともに大きくなってしまい、やはり消光比が劣化する。
【０００８】
以上のとおり、図２のようにバイアス電流Ｉｂが閾値電流Ｉth3を下回った場合には最大光出力、消光比及びデューティ比が急激に劣化し、また図３のようにバイアス電流Ｉｂが閾値電流Ｉth1を上回った場合には消光比が大幅に劣化し、いずれも通信に支障をきたすといった問題が生じる。
【０００９】
図４は、周囲温度によらず一定の最大光出力、消光比及びデューティ比が得られる理想的なＬＤ駆動例を示している。すなわち、高温（Ｔ３）時には、閾値電流のＩth2からＩth3への増大に対応してバイアス電流をＩb3（＝Ｉth3）へと増大させ、かつ変換効率の減少に対応してパルス電流をＩp3へと増大させる。また、低温（Ｔ１）時には、閾値電流のＩth2からＩth1への減少に対応してバイアス電流をＩb1（＝Ｉth1）へと減少させ、かつ変換効率の増大に対応してパルス電流をＩp1へと減少させるのである。これにより、周囲温度によらず、常温（Ｔ２）時と同じ最大光出力Ｐmax及び最小光出力Ｐminが常に得られることとなる。
【００１０】
このような理想的なＬＤ駆動を実現するため、様々な試みがなされてきた。そのうちの１つの従来技術は、ＬＤが出力するモニタ光をＰＤが光−電気変換して出力する電気信号を平均値検出回路及び尖頭値検出回路に入力し、両検出回路が出力した平均値出力電圧及び尖頭値出力電圧を演算回路に印加し、該演算回路にて平均値出力電圧の２倍の電圧と尖頭値出力電圧との差に比例する電圧を生成し、該生成した電圧をレーザ駆動回路の参照電圧設定端子又はバイアス電流制御端子へ帰還するとともに、平均値出力電圧をパルス電流制御端子へ帰還する構成をとることによって、光出力波形の振幅、上下対称性及び消光比を安定化するものである（特許文献１）。
【特許文献１】特開平６−１６４０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記従来技術では、平均光出力は一定になるものの、最小光出力が０に等しいものと仮定して平均値出力電圧の２倍の電圧と尖頭値出力電圧との差が０になるように制御を行っているため、実際には存在する最小光出力（≠０）の大きさ分のオフセットの影響が出るという問題がある。
【００１２】
また、上記従来技術では、バイアス電流が閾値電流を上回る場合に、平均光出力が基準値と等しいものの、光出力のデューティ比が１：１でなく、かつ平均値出力電圧の２倍の電圧と尖頭値出力電圧との差が０の状態で平衡状態となってしまう可能性があり、所望の最大光出力、消光比及びデューティ比が得られない場合が生じる。
【００１３】
本発明の目的は、温度変動、プロセス変動、長期間使用による劣化等に起因してＬＤの閾値電流及び変換効率に変動が生じた場合にも、当該ＬＤに与えるバイアス電流及びパルス電流を最適化することで、最大光出力、消光比及びデューティ比を常に一定に制御できるレーザ駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１の消光比補償レーザ駆動回路は、発光回路の出力光を受光する受光回路を用いて前記発光回路を制御するレーザ駆動回路において、前記発光回路を駆動する駆動回路と、該駆動回路から出力されるパルス電流にバイアス電流を付加するバイアス回路と、前記受光回路の出力を電流−電圧変換するＩ／Ｖ変換回路と、該Ｉ／Ｖ変換回路の出力電圧の最大値を検出する第１の最大値検出回路と、前記Ｉ／Ｖ変換回路の出力電圧の平均値を検出する第１の平均値検出回路と、前記最大値と第１の基準値とを比較して結果を前記駆動回路へ帰還する第１の比較回路と、前記平均値と第２の基準値とを比較して結果を前記バイアス回路へ帰還する第２の比較回路と、前記発光回路の駆動電流の最大値を検出する第２の最大値検出回路と、前記発光回路の駆動電流の平均値を検出する第２の平均値検出回路と、前記Ｉ／Ｖ変換回路の出力電圧の最大値が前記第１の基準値より大きい場合には前記第１の比較回路から信号を受け、前記２つの最大値と前記２つの平均値より閾値電流を求める演算を行い、前記バイアス回路へ帰還を行う閾値電流検出回路とを備えた構成を採用したものである。
【００１５】
また、本発明に係る第２の消光比補償レーザ駆動回路は、本発明に係る上記第１の消光比補償レーザ駆動回路において、前記閾値電流検出回路における検出精度を向上させるように、前記受光回路の出力電流を増幅する増幅回路を更に備えた構成を採用したものである。
【００１６】
また、本発明に係る光通信装置は、本発明に係る上記第１又は第２の消光比補償レーザ駆動回路と、該レーザ駆動回路によって駆動される発光回路と、該発光回路の出力光を受光する受光回路とを備えた構成を採用したものである。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明してきたように、本発明によれば、温度変動、プロセス変動、長期間使用による劣化等に起因してＬＤの閾値電流及び変換効率に変動が生じた場合にも、当該ＬＤに与えるバイアス電流及びパルス電流を最適化することで、最大光出力、消光比及びデューティ比を常に一定に制御できるレーザ駆動回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る消光比補償レーザ駆動回路のブロック図である。図５において、２１はレーザモジュールであって、所定の光出力を行う一方、ＡＰＣ用のモニタ光を出力するように電流−光変換を行うレーザダイオード（ＬＤ）からなる発光回路２１ａと、この発光回路２１ａの出力するモニタ光を受光するためのフォトダイオード（ＰＤ）からなる受光回路２１ｂとで構成されている。２２はＬＤ駆動回路、２３はバイアス回路、２４はＩ／Ｖ変換回路、２５は最大値検出回路、２６は平均値検出回路、２７は第１の比較回路、２８は基準値作成回路、２９は第２の比較回路である。
【００１９】
ＬＤ駆動回路２２は、入力データ（ＤＡＴＡ）に応じて発光回路２１ａを駆動するようにパルス電流Ｉｐを供給する。バイアス回路２３は、ＬＤ駆動回路２２から出力されるパルス電流Ｉｐにバイアス電流Ｉｂを付加する。つまり、発光回路２１ａへの注入電流（駆動電流）ＩはＩｂ＋Ｉｐに等しい。Ｉ／Ｖ変換回路２４は、受光回路２１ｂの出力を電流−電圧変換する。最大値検出回路２５は、Ｉ／Ｖ変換回路２４の出力電圧の最大値Ｖmaxを検出する。平均値検出回路２６は、Ｉ／Ｖ変換回路２４の出力電圧の平均値Ｖaveを検出する。第１の比較回路２７は、最大値検出回路２５の出力した最大値Ｖmaxと予め設定した第１の基準値（第１の基準電圧）Ｖref1とを比較し、その差が０になるように比較結果をＬＤ駆動回路２２へ帰還することで、パルス電流Ｉｐをチャージ、ディスチャージする。基準値作成回路２８は、第１の基準値Ｖref1から第２の基準値（第２の基準電圧）Ｖref2を生成する。第２の比較回路２９は、平均値検出回路２６の出力した平均値Ｖaveと第２の基準値Ｖref2とを比較し、その差が０になるように比較結果をバイアス回路２３へ帰還することで、バイアス電流Ｉｂをチャージ、ディスチャージする。
【００２０】
図５の構成によれば、最大値Ｖmaxを基準値Ｖref1と一致させることによって、ＬＤの閾値電流や変換効率が大きくなった場合にも、小さくなった場合にも、図４に示したように最大光出力Ｐmaxを一定に保ち、かつ２つの帰還ループで最大値Ｖmax、平均値Ｖaveをそれぞれ基準値Ｖref1，Ｖref2と一致させることによって、図４に示したように、消光比及びデューティ比を常に一定に保つことができる。また、図５の構成では入力データ（ＤＡＴＡ）のデューティ比は変更しないので、ＬＤの変換効率が大幅に変動した場合でも光出力のデューティ比が劣化しにくい。
【００２１】
図６は、図５中の基準値作成回路２８の構成例を示している。つまり、第２の基準値Ｖref2の具体的な生成手法を示す。消光比を常に一定に保つためには、Ｉ／Ｖ変換回路２４の出力電圧の最大値をＶmax、最小値をＶminとした場合に、ＶmaxとＶminとの比を一定に保てばよい。そのため、上記のようにＶmaxをＶref1に一致させる場合には、ＶminはＶmaxから決定され、ＶaveはＶmax及びＶminの中間値に決定される。ゆえに、「Ｖmax：Ｖmin＝Ｒ＋ｒ：ｒ＝一定」と定義でき、平均値Ｖaveの基準値、すなわち第２の基準値Ｖref2はＶmax×｛（Ｒ／２）＋ｒ｝／（Ｒ＋ｒ）と抵抗分割することによって設定できる。なお、基準値生成ができる方法であれば、抵抗分割以外のどのような方法でも構わない。
【００２２】
第２の基準値Ｖref2は、図５において基準値作成回路２８に入る第１の基準値Ｖref1の実線矢印で示したように第１の基準値Ｖref1を基準に作成してもよいし、図５において最大値検出回路２５から基準値作成回路２８に至る破線矢印で示したように、検出した最大値Ｖmaxを基準に作成してもよい。ただし、最大値Ｖmaxの帰還と平均値Ｖaveの帰還とを同時に行った場合には平衡状態になるまでに長い収束時間がかかってしまうため、予め設定した第１の基準値Ｖref1から第２の基準値Ｖref2を作成した方がよい。最大値Ｖmax、平均値Ｖaveともに固定された第１の基準値Ｖref1に対しての最適化となり、収束時間の高速化が見込まれる。
【００２３】
図７は、図５の構成の第１の変形例を示している。図７のレーザ駆動回路は、初期バイアス決定回路３１を図５の構成に付加したものである。初期バイアス決定回路３１は、初期状態に応じたバイアス回路２３の最適な初期バイアス値を自動設定する。具体的には、発光回路２１ａに任意の３点の電流Ｉｂ−α、Ｉｂ、Ｉｂ＋αを入力し、各々の場合の受光回路２１ｂの出力電流を初期バイアス決定回路３１がモニタする。Ｉ−Ｐ特性（例えば図１中の特性１２）には折れ曲がり点があるので、バイアス電流値を連続的に変化させ、Ｉｂ−αの場合の出力電流とＩｂの場合の出力電流との変化量（第１の変化量）と、Ｉｂの場合の出力電流とＩｂ＋αの場合の出力電流との変化量（第２の変化量）とを検出し、第１の変化量と第２の変化量とが異なった場合には、このときの電流をＬＤの閾値電流Ｉthとほぼ等しい電流と認識し、これを初期のバイアス電流Ｉｂとして設定する。これにより、初期のバイアス電流Ｉｂを閾値電流Ｉthとほぼ等しくすることができる。したがって、各々のＬＤにあった初期バイアス電流設定が自動でできるようになり、検査工程の簡易化、製品の低コスト化を実現できる。
【００２４】
なお、αは小さい値にすればするほど、精度の良い初期バイアス電流Ｉｂの設定が可能となる。また、入力点は３点でも、それ以上でも構わないし、２点以上の入力点から演算で求めても構わない。閾値電流Ｉthが求まる手法であればどのような方法でも構わない。また、発光回路２１ａに任意の３点の電流Ｉｂ−α、Ｉｂ、Ｉｂ＋αを入力し、受光回路２１ｂの出力をモニタするのだが、モニタする信号は受光回路２１ｂの出力電流でも、Ｉ／Ｖ変換回路２４の出力電圧でも構わない。
【００２５】
図８は、図５の構成の第２の変形例を示している。図８のレーザ駆動回路は、アダプティブ駆動回路３２と、アダプティブバイアス回路３３とを図５の構成に付加したものである。初期設定時や、周辺温度が急激に変化した場合や、ＬＤ及び各構成素子の劣化が進んだ場合には、ＬＤの閾値電流や変換効率が急激に変化することがある。このような場合に、図５の構成でも最適化を行うことは可能であるが最適値に収束するまでに時間がかかってしまう。そこで、ある一定量以上の変化が起こった場合には、第１の比較回路２７から急激な変化が起こったという信号を出力し、それを受けたアダプティブ駆動回路３２は、パルス電流Ｉｐを急激にチャージ、ディスチャージするようＬＤ駆動回路２２に働きかける。また、第２の比較回路２９から急激な変化が起こったという信号を出力し、それを受けたアダプティブバイアス回路３３は、バイアス電流Ｉｂを急激にチャージ、ディスチャージするようバイアス回路２３に働きかけるのである。以上のように、図８の構成を採用することによって、ＬＤ特性の急激な変化時にも高精度でかつ高速な最適化が可能となる。なお、アダプティブ回路３２，３３は両方同時に使ってもよいし、片方のみ使っても構わない。
【００２６】
図９は、図５の構成の第３の変形例を示している。図９のレーザ駆動回路は、ＬＤ駆動電流の最大値Ｉmaxを検出するための最大値検出回路４１と、ＬＤ駆動電流の平均値Ｉaveを検出するための平均値検出回路４２とに加えて、閾値電流検出回路４３と、増幅回路４４とを図５の構成に付加したものである。閾値電流検出回路４３は、Ｉ／Ｖ変換回路２４の出力電圧の最大値Ｖmaxが第１の基準値Ｖref1より大きい場合には第１の比較回路２７から信号を受け、２つの最大値Ｖmax，Ｉmaxと２つの平均値Ｖave，Ｉaveより閾値電流Ｉthを求める演算を行い、バイアス回路２３へ帰還を行う。この閾値電流検出回路４３における検出精度を向上させるために、受光回路２１ｂの出力電流が小さい場合には、増幅回路４４は当該出力電流を増幅する。
【００２７】
周辺温度が低温になった場合等、閾値電流Ｉthが小さく、かつ変換効率が大きくなった場合には、受光回路２１ｂの出力電流のデューティ比は１：１のままで最大光出力Ｐmax及び最小光出力Ｐminがともに大きくなる結果、消光比が劣化する（図３参照）。このような場合、最大値検出回路２５でＶmaxを第１の基準値Ｖref1に合わせるとともに、ＶmaxとＩmaxとの関係と、ＶaveとＩaveとの関係との２点から閾値電流検出回路４３で閾値電流Ｉthを演算し、その閾値電流Ｉthをバイアス回路２３のバイアス電流Ｉｂへ帰還することによって、より高速に最適値に収束させることができる。ＬＤへの注入電流（駆動電流）Ｉが閾値電流Ｉth以上の場合にはＩ−Ｐ特性が一次式で近似できるので、Ｉ−Ｐ特性上の２点から閾値電流Ｉthを求めるものとする。図９の構成を採用することによって、図５の構成に比べてより高速にバイアス電流Ｉｂを最適化することが可能となる。なお、閾値電流Ｉthの演算方法では上記のように一次式で近似してもよいし、二次以上の多次式で近似しても構わないし、その他のどのような演算方法をとっても構わない。
【００２８】
図１０は、図５の構成の第４の変形例を示している。図１０のレーザ駆動回路は、Ｉ／Ｖ変換回路２４の出力電圧の立ち上がりを検出するための立ち上がり検出回路５１と、Ｉ／Ｖ変換回路２４の出力電圧の立ち下がりを検出するための立ち下がり検出回路５２と、これら出力電圧の立ち上がりと立ち下がりとの時間差を演算するための第１の演算回路５３と、ＬＤ駆動電流Ｉの立ち上がりを検出するための立ち上がり検出回路５４と、ＬＤ駆動電流Ｉの立ち下がりを検出するための立ち下がり検出回路５５と、これらＬＤ駆動電流Ｉの立ち上がりと立ち下がりとの時間差を演算するための第２の演算回路５６と、第１の演算回路５３の出力と第２の演算回路５６の出力とを比較してその結果をバイアス回路２３へ帰還することで、デューティ比の一定な光出力が得られるようにバイアス回路２３を制御するための第３の比較回路５７とを図５の構成に付加したものである。
【００２９】
図１０の構成では、発光回路２１ａの入力電流及び受光回路２１ｂの出力電流の各々の立ち上がりと立ち下がりとを検出し、立ち上がりから立ち下がりまでの時間を演算する。これらの演算で得られた時間をバイアス回路２３へ帰還することによって、デューティ比の一定な光出力を得ることが可能となる。また、図１０の構成を用いることによって、デューティ比の劣化が生じた場合には２重の帰還がかかることになり、図５の構成に比べてより高速に最適値に収束させることが可能となる。なお、立ち上がりと立ち下がりの検出は高精度なラッチ回路を用いても構わないし、ソフト等で処理しても構わないし、時間を検出できる構成であればどのような構成でも構わない。
【００３０】
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る消光比補償レーザ駆動回路のブロック図である。図１１において、２１はレーザモジュールであって、所定の光出力を行う一方、ＡＰＣ用のモニタ光を出力するように電流−光変換を行うレーザダイオード（ＬＤ）からなる発光回路２１ａと、この発光回路２１ａの出力するモニタ光を受光するためのフォトダイオード（ＰＤ）からなる受光回路２１ｂとで構成されている。２２はＬＤ駆動回路、２３はバイアス回路、２４はＩ／Ｖ変換回路、２５は最大値検出回路、２７は比較回路、６１はデューティ検出回路である。デューティ検出回路６１は、基準値作成回路６２と、チャージポンプ回路６３とで構成される。
【００３１】
ＬＤ駆動回路２２は、入力データ（ＤＡＴＡ）に応じて発光回路２１ａを駆動するようにパルス電流Ｉｐを供給する。バイアス回路２３は、ＬＤ駆動回路２２から出力されるパルス電流Ｉｐにバイアス電流Ｉｂを付加する。つまり、発光回路２１ａへの注入電流（駆動電流）ＩはＩｂ＋Ｉｐに等しい。Ｉ／Ｖ変換回路２４は、受光回路２１ｂの出力を電流−電圧変換する。最大値検出回路２５は、Ｉ／Ｖ変換回路２４の出力電圧の最大値Ｖmaxを検出する。比較回路２７は、最大値検出回路２５の出力した最大値Ｖmaxと予め設定した第１の基準値（第１の基準電圧）Ｖref1とを比較し、その差が０になるように比較結果をＬＤ駆動回路２２へ帰還することで、パルス電流Ｉｐをチャージ、ディスチャージする。
【００３２】
デューティ検出回路６１は、Ｉ／Ｖ変換回路２４の出力電圧のデューティ比を検出し、バイアス回路２３へ帰還する。図１１の構成では、Ｉ／Ｖ変換回路２４の出力電圧のＨｉｇｈ期間、Ｌｏｗ期間に応じてチャージポンプ回路６３の入力電圧値が上下し、その電圧変動をバイアス回路２３へ帰還することによって、最終的には光出力のデューティ比が一定値に収束する特性を利用している。Ｈｉｇｈ期間、Ｌｏｗ期間の閾値には、基準値作成回路６２でＶref1から基準値（基準電圧）Ｖref3を作成して用いる。
【００３３】
本実施形態では、デューティ検出回路６１において検出したデューティ比が１：１でなければ、その比に応じてバイアス回路２３へ帰還を行う。つまり、図２に示したように高温時にはＬｏｗ期間の比率が高くなるので、高温時にはバイアス電流Ｉｂを増加させることで、光出力のデューティ比が１：１になるように制御する。
【００３４】
以上のように、図１１の構成を採用することによって、図５の場合に比べて簡易な構成で、最大光出力、消光比及びデューティ比を常に一定にすることが可能となる。なお、デューティ比の検出はＡ／Ｄ変換回路を用いても構わないし、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）回路を用いても構わないし、デューティ比の検出ができる構成であればどのような回路構成を用いても構わない。
【００３５】
図１２は、図１１の構成の１つの変形例を示している。図１２のレーザ駆動回路では、デューティ検出回路６１が２つの平均値検出回路６４，６６と、反転回路６５と、比較回路６７とで構成される。一方の平均値検出回路６４はＩ／Ｖ変換回路２４の正相の出力電圧の平均値を、他方の平均値検出回路６６はＩ／Ｖ変換回路２４の逆相の出力電圧の平均値をそれぞれ検出する。比較回路６７は、両平均値検出回路６４，６６の出力を比較し、結果をバイアス回路２３へ帰還する。この構成では、デューティ比が１：１であれば、正相の出力電圧の平均値と逆相の出力電圧の平均値とが等しくなることを利用している。両平均値検出回路６４，６６はＬＰＦ回路を用いることによって容易に構成することができる。なお、平均値を検出できる構成であればどのような回路構成を用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】常温時における従来のレーザダイオード駆動例を示す特性図である。
【図２】高温時における従来のレーザダイオード駆動例を示す特性図である。
【図３】低温時における従来のレーザダイオード駆動例を示す特性図である。
【図４】周囲温度によらず一定の最大光出力、消光比及びデューティ比が得られる理想的なレーザダイオード駆動例を示す特性図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るレーザ駆動回路のブロック図である。
【図６】図５中の基準値作成回路の構成例を示す回路図である。
【図７】図５の構成の第１の変形例を示すブロック図である。
【図８】図５の構成の第２の変形例を示すブロック図である。
【図９】図５の構成の第３の変形例を示すブロック図である。
【図１０】図５の構成の第４の変形例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るレーザ駆動回路のブロック図である。
【図１２】図１１の構成の１つの変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１１，１２，１３  電流−光変換特性
２１  レーザモジュール
２１ａ  発光回路（レーザダイオード：ＬＤ）
２１ｂ  受光回路（フォトダイオード：ＰＤ）
２２  ＬＤ駆動回路
２３  バイアス回路
２４  Ｉ／Ｖ変換回路
２５  最大値検出回路
２６  平均値検出回路
２７，２９  比較回路
２８  基準値作成回路
３１  初期バイアス決定回路
３２  アダプティブ駆動回路
３３  アダプティブバイアス回路
４１  最大値検出回路
４２  平均値検出回路
４３  閾値電流検出回路
４４  増幅回路
５１，５４  立ち上がり検出回路
５２，５５  立ち下がり検出回路
５３，５６  演算回路
５７  比較回路
６１  デューティ検出回路
６２  基準値作成回路
６３  チャージポンプ回路
６４，６６  平均値検出回路
６５  反転回路
６７  比較回路
ＤＡＴＡ  入力データ
Ｉ  注入電流（駆動電流）
Ｉave  平均値（平均電流）
Ｉｂ，Ｉb1，Ｉb3  バイアス電流
Ｉmax  最大値（最大電流）
Ｉｐ，Ｉp1，Ｉp3  パルス電流
Ｉth1，Ｉth2，Ｉth3  閾値電流
Ｐ  光出力
Ｐmax，Ｐmax1，Ｐmax3  最大光出力
Ｐmin，Ｐmin1，Ｐmin3  最小光出力
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３  温度
Ｖave  平均値（平均電圧）
Ｖmax  最大値（最大電圧）
Ｖref1，Ｖref2，Ｖref3  基準値（基準電圧）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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