(57)【要約】【課題】ワイヤのインダクタ成分による発振を低減したレーザ装置を提供する。【解決手段】本発明に係るレーザ装置１は、レーザダイオード１０とレーザダイオード１０を駆動するレーザダイオード駆動回路２０とがワイヤ１１によって接続され、レーザダイオード駆動回路２０は、レーザダイオード１０を駆動させるための第１の入力信号を受けるベース、第１のノードＮ１に接続されるコレクタ、及びエミッタを有する第１のトランジスタ２３と、第１のノードＮ１に接続された第１のＲＣ回路２６と、第１のノードＮ１に接続された第１の出力Ｏｕｔ１と、第１の入力信号に対する相補信号である第２の入力信号を受けるベース、第２のノードＮ２に接続されるコレクタ、及びエミッタを有する第２のトランジスタ２４と、第２のノードＮ２に接続された第２のＲＣ回路２７と、第２のノードＮ２に接続された第２の出力Ｏｕｔ２と、を備える。【選択図】　図２
2004111740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードと前記レーザダイオードを駆動するレーザダイオード駆動回路とがワイヤによって接続されたレーザ装置であって、
前記レーザダイオード駆動回路は、
レーザダイオードを駆動させるための第１の入力信号を受ける第１の端子、第１のノードに接続される第２の端子、及び第３の端子を有する第１のトランジスタと、
前記第１のノードに接続された第１のＲＣ回路と、
前記第１のノードに接続された第１の出力と、
前記第１の入力信号に対する相補信号である第２の入力信号を受ける第１の端子、第２のノードに接続される第２の端子、及び第３の端子を有する第２のトランジスタと、
前記第２のノードに接続された第２のＲＣ回路と、
前記第２のノードに接続された第２の出力と、
前記第１のトランジスタの第３の端子及び前記第２のトランジスタの第３の端子に接続された電流源と、
を備えることを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
一端が前記第２のノードに接続されると共に他端が前記第２の出力に接続された負荷素子をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザダイオードとレーザダイオードを駆動するレーザダイオード駆動回路とがワイヤによって接続されたレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、従来のレーザ装置５の一例を示す。レーザ装置５は、レーザダイオード１０とレーザダイオード駆動回路２０とがワイヤ１１によって接続されて構成されている。レーザダイオード駆動回路２０は、一対のトランジスタ２３，２４によって構成される差動回路を有し、それぞれのトランジスタ２３，２４のエミッタ（第３の端子）が定電流源２５に接続されている。第１のトランジスタ２３のコレクタ（第２の端子）が第１の出力Ｏｕｔ１に接続され、第１の出力Ｏｕｔ１にレーザダイオード１０のカソードが接続される。このレーザ装置５は、レーザダイオード駆動回路２０が有するトランジスタ２３，２４のそれぞれのベース（第１の端子）に相補信号である第１の信号と第２の信号とを入力することによって、第１のトランジスタ２３及び第２のトランジスタ２４に流れる電流を制御し、これによりレーザダイオード１０を駆動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記レーザ装置１は、レーザダイオード１０とレーザダイオード駆動回路２０とをワイヤ１１によって接続しているので、ワイヤ１１のインダクタ成分とトランジスタ２３のコレクタ−ベース間の容量とによって共振を起こし、レーザダイオード１０を流れる電流が発振するという問題があった。特に、トランジスタ２３の電流増幅率が大きく、帯域が広い場合には一旦発振が起きると減衰しにくい。なお、図４に示す例では、レーザダイオード駆動回路２０の中でバイポーラトランジスタを用いて説明したが、他のトランジスタでも同様の問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は上記課題を解決し、ワイヤのインダクタ成分による発振を低減したレーザ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るレーザ装置は、レーザダイオードとレーザダイオードを駆動するレーザダイオード駆動回路とがワイヤによって接続されたレーザ装置であって、レーザダイオード駆動回路は、レーザダイオードを駆動させるための第１の入力信号を受ける第１の端子、第１のノードに接続される第２の端子、及び第３の端子を有する第１のトランジスタと、第１のノードに接続された第１のＲＣ回路と、第１のノードに接続された第１の出力と、第１の入力信号に対する相補信号である第２の入力信号を受ける第１の端子、第２のノードに接続される第２の端子、及び第３の端子を有する第２のトランジスタと、第２のノードに接続された第２のＲＣ回路と、第２のノードに接続された第２の出力と、第１のトランジスタの第３の端子及び第２のトランジスタの第３の端子に接続された電流源と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
このように第１のノードに第１のＲＣ回路が接続されていることにより、レーザダイオードを流れる電流に生じる発振成分を第１のＲＣ回路に逃がし、発振を低減させることができる。同様に第２のノードに第２のＲＣ回路が接続されていることにより、第２の出力を流れる電流に生じる発振成分を第２のＲＣ回路に逃がし、発振を低減させることができる。ここで、第１のＲＣ回路と第２のＲＣ回路は、第１のトランジスタに接続された第１のノード及び第２のトランジスタに接続された第２のノードにそれぞれ接続される構成であるので、回路の対称性を保つ観点から、第１のＲＣ回路と第２のＲＣ回路は同じ構成であることが好ましい。
【０００７】
上記レーザ装置は、一端が第２のノードに接続されると共に他端が第２の出力に接続された負荷素子をさらに備えることを特徴としても良い。
【０００８】
第１の出力に接続されるレーザダイオードに対応する負荷素子を、第２のノードと第２の出力との間に配置することにより、第１のトランジスタ側の回路と第２のトランジスタ側の回路を対称にすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明に係るレーザ装置１の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
図１は、実施形態に係るレーザ装置１の構成を示す図である。レーザ装置１は、レーザダイオード１０と、レーザダイオード１０を載置したヒートシンク１５と、レーザダイオード１０を駆動するためのレーザダイオード駆動回路２０が集積されたＩＣ１４と、を有する。ＩＣ１４及びヒートシンク１５は、キャリア１６上に載置されている。レーザダイオード１０とＩＣ１４とはワイヤ１１によって接続されており、また、レーザダイオード１０は定電圧源Ｖｃｃにワイヤ１１によって接続されている。
【００１１】
図２は、図１に示すレーザ装置１の回路構成を示す図である。図２に示されるように、レーザダイオード駆動回路２０は、増幅回路２２と、第１のトランジスタ２３及び第２のトランジスタ２４からなる一対のトランジスタと、第１のＲＣ回路２６と、第２のＲＣ回路２７と、を備えており、入力信号生成回路４０に外部接続されている。なお、本実施形態では、一対のトランジスタとしてバイポーラトランジスタを用いた例について説明するが、ＦＥＴ等の他のトランジスタを用いて本発明に係るレーザ装置を構成することともできる。
【００１２】
入力信号生成回路４０は、第１の信号を出力する第１の出力端子４０１と、第１の信号の相補信号である第２の信号を出力する第２の出力端子４０２とを有する。そして、入力信号生成回路４０は、レーザダイオード１０を変調動作させるための第１の信号及び第２の信号を生成し、第１の出力端子４０１及び第２の出力端子４０２のそれぞれから出力する機能を有する。
【００１３】
増幅回路２２は、第１の入力端子２２１、第２の入力端子２２２、第１の出力端子２２３、第２の出力端子２２４を有し、第１の入力端子２２１は、入力信号生成回路４０の第１の出力端子４０１と接続され、第２の入力端子２２２は、入力信号生成回路４０の第２の出力端子４０２と接続されている。増幅回路２２は、第１の入力端子２２１及び第２の入力端子２２２に入力された信号を増幅し、それぞれ第１の出力端子２２３及び第２の出力端子２２４から出力する機能を有する。
【００１４】
第１のトランジスタ２３は、ベースが増幅回路２２の第１の出力端子２２３に接続され、コレクタが第１のノードＮ１に接続され、エミッタが定電流源２５に接続されている。第１のノードＮ１には抵抗器２８の一端が接続され、その抵抗器２８の他端がレーザダイオード駆動回路２０の第１の出力Ｏｕｔ１とされている。また、第１のノードＮ１には抵抗器２８と並列に第１のＲＣ回路２６が接続されている。第１のＲＣ回路２６は、抵抗器２６ａとコンデンサ２６ｂとが直列に接続されて構成されており、抵抗器２６ａの一端が第１のノードＮ１に接続され、コンデンサ２６ｂの一端が定電圧源Ｖｃｃに接続されている。
【００１５】
第２のトランジスタ２４は、ベースが増幅回路２２の第２の出力端子２２４に接続され、コレクタが第２のノードＮ２に接続され、エミッタが定電流源２５に接続されている。第２のノードＮ２には抵抗器２９の一端が接続され、その抵抗器２９の他端にはダイオード３０の一端（カソード）が接続されている。そして、そのダイオード３０の他端（アノード）はレーザダイオード駆動回路２０の第２の出力Ｏｕｔ２とされている。また、第２のノードＮ２には、抵抗器２９及びダイオード３０からなる上述の回路と並列に第２のＲＣ回路２７が接続されている。第２のＲＣ回路２７は、抵抗器２７ａとコンデンサ２７ｂとが直列に接続されて構成されており、抵抗器２７ａの一端が第２のノードＮ２に接続され、コンデンサ２７ｂの一端が定電圧源Ｖｃｃに接続されている。なお、図２では、レーザダイオード駆動回路２０は一対のトランジスタ２３，２４を有しているが、複数対のトランジスタを並列に配置して増幅回路２２に接続する構成としてもよい。複数のトランジスタ対を並列に配置することで、トランジスタのベースに流入するベース電流の大きさを調節することもできる。
【００１６】
レーザダイオード１０は、カソードがレーザダイオード駆動回路２０の第１の出力Ｏｕｔ１に接続され、アノードが定電圧源Ｖｃｃに接続される。構造的には、図１に示されるように、レーザダイオード１０とレーザダイオード駆動回路２０、及びレーザダイオード１０と定電圧源Ｖｃｃはそれぞれ、ワイヤ１１によって接続される。また、レーザダイオード駆動回路２０の第２の出力Ｏｕｔ２は、ワイヤ１１によって定電圧源Ｖｃｃに接続される。
【００１７】
次に、実施形態に係るレーザダイオード駆動回路２０の効果について説明する。
【００１８】
レーザダイオード１０が第１の出力Ｏｕｔ１にワイヤ１１によって接続されているので、レーザダイオード１０を駆動したときに、ワイヤ１１のインダクタ成分と第１のトランジスタ２３のコレクタ−ベース間の容量によってレーザダイオード１０に流れる電流が発振するが、本実施形態によれば、第１のトランジスタ２３のコレクタに接続された第１のノードＮ１に、第１の出力Ｏｕｔ１へ接続する回路と並列に第１のＲＣ回路２６を接続した構成を採用しているので、発振成分を第１のＲＣ回路２６に逃がしてレーザダイオード１０に流れる電流の発振を低減させることができる。同様に、第２のトランジスタ２４のコレクタに接続された第２のノードＮ２にも、第２の出力Ｏｕｔ２へ接続する回路に並列に第２のＲＣ回路２７が接続されているので、第２の出力Ｏｕｔ２を流れる電流の発振を低減させることができる。
【００１９】
図３は、本実施形態のレーザ装置１と、従来のレーザ装置５によるレーザ電流をシミュレーションした結果を示す図である。なお、レーザ電流とは、レーザダイオードを流れる電流である。図３（ａ）は入力信号生成回路４０によって生成された信号の波形を示す図、図３（ｂ）は従来のレーザ装置５によるレーザ電流の変化を示す図、図３（ｃ）は本実施形態に係るレーザ装置１によるレーザ電流の変化を示す図である。なお、このシミュレーションは、抵抗値５０Ωの抵抗器と１０００ｆＦのコンデンサによって構成された第１及び第２のＲＣ回路２６，２７を用いて行った。図３（ｂ）と図３（ｃ）とを比較すると、時刻ｔ１〜ｔ２におけるレーザ電流の過度応答波形が大幅に改善されたことが分かる。
【００２０】
以上、本発明のレーザ装置について実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明のレーザ装置は上記実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
例えば、バイポーラトランジスタに代えてＦＥＴ等の構成のトランジスタを用いてレーザ駆動回路２０を構成することとしても、上記実施形態と同様に、ワイヤのインダクタ成分による発振を低減させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、第１のノードに第１のＲＣ回路が接続されていることにより、レーザダイオードを流れる電流に生じる発振成分を第１のＲＣ回路に逃がして発振を低減させることができる。同様に第２のノードに第２のＲＣ回路が接続されていることにより、第２の出力を流れる電流に生じる発振成分を第２のＲＣ回路に逃がして発振を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るレーザ装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るレーザ装置の回路構成を示す図である。
【図３】レーザ電流のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】従来のレーザ装置の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
１…レーザ装置、１０…レーザダイオード、１１…ワイヤ、１４…ＩＣ、１５…ヒートシンク、１６…キャリア、２０…レーザダイオード駆動回路、２２…増幅回路、２３…第１のトランジスタ、２４…第２のトランジスタ、２５…定電流源、２６…第１のＲＣ回路、２７…第２のＲＣ回路、２８、２９…抵抗器、３０…ダイオード、４０…入力信号生成回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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