(57)【要約】【課題】  比較的小さな変調信号によって半導体レーザ素子を変調することが可能なシャント型のレーザ駆動回路を提供する。【解決手段】  レーザ駆動回路１は、一端が半導体レーザ素子７のアノード７ａに接続されるインダクタ９と、一端がカソード７ｂに接続されるインダクタ１１と、インダクタ９またはインダクタ１１の他端に接続されており、半導体レーザ素子７にバイアス電流Ｉ１を供給するバイアス電流源１３と、インダクタ９及びインダクタ１１の一端にそれぞれ接続された出力３ａ及び３ｂを有し、半導体レーザ素子７のアノード７ａ及びカソード７ｂのそれぞれに変調信号Ｓ２１及び変調信号Ｓ２１の相補信号である変調信号Ｓ２２を提供する変調部３と、を備える。【選択図】  図１
2005223152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子を駆動するレーザ駆動回路であって、
一端が前記半導体レーザ素子のアノードに接続される第１のインダクタと、
一端が前記半導体レーザ素子のカソードに接続される第２のインダクタと、
前記第１のインダクタの他端と前記第２のインダクタの他端との間に接続され、前記半導体レーザ素子にバイアス電流を供給するバイアス電流源と、
前記第１のインダクタの前記一端、及び前記第２のインダクタの前記一端にそれぞれ接続された第１の出力及び第２の出力を有し、前記第１の出力及び前記第２の出力のそれぞれから第１の変調信号及び前記第１の変調信号の相補信号である第２の変調信号を提供する変調部と、
を備える、レーザ駆動回路。
【請求項２】
前記第１のインダクタの前記一端と前記変調部の前記第１の出力との間に設けられた第１の容量素子と、
前記第２のインダクタの前記一端と前記変調部の前記第２の出力との間に設けられた第２の容量素子と、
をさらに備える、請求項１に記載のレーザ駆動回路。
【請求項３】
前記変調部が、前記第１の変調信号及び前記第２の変調信号を生成する差動回路を含む、請求項１または２に記載のレーザ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体レーザ素子を駆動するための回路として、シリーズ型及びシャント型（分流型）と呼ばれている二種類の回路がある。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ従来のシリーズ型回路及びシャント型回路の一例を示す回路図である。図３（ａ）に示すように、シリーズ型回路は、半導体レーザ素子１０１に直列にスイッチング素子１０２及び変調電流源１０３が設けられ、スイッチング素子１０２及び変調電流源１０３と並列にバイアス電流源１０４が設けられる。変調電流源１０３は変調された電流ＩMを発生し、バイアス電流源１０４はバイアス電流ＩBを発生する。そして、スイッチング素子１０２がオン状態のときには、半導体レーザ素子１０１に電流ＩM及びバイアス電流ＩBの双方が流れ、スイッチング素子１０２がオフ状態のときには、半導体レーザ素子１０１にバイアス電流ＩBのみが流れる。このようにして、半導体レーザ１０１を流れる電流が変調される。
【０００３】
一方、図３（ｂ）に示すように、従来のシャント型回路では、バイアス電流ＩBを発生する電流源１０５と半導体レーザ素子１０６とが直列に設けられている。また、電流源１０５と半導体レーザ素子１０６との間に、図示しない変調信号源が容量素子１０７を介して接続されている。そして、変調された電流ＩMが変調信号源から半導体レーザ素子１０６へ容量素子１０７を介して供給される。半導体レーザ素子１０６に対して電流ＩMが流れる瞬間はバイアス電流ＩB及び電流ＩMの双方が半導体レーザ素子１０６を流れ、電流ＩMが流れない瞬間はバイアス電流ＩBのみが半導体レーザ素子１０６を流れる。このようにして、半導体レーザ１０６を流れる電流が変調される。
【０００４】
図３（ｂ）に示したようなシャント型回路の構成は、例えば特許文献１に開示されている。また、半導体レーザ素子を駆動する回路構成は、例えば特許文献２及び３に開示されている。
【特許文献１】特許第２６１３６７０号公報
【特許文献２】特開昭５９−１１２６７０号公報
【特許文献３】特開平１０−１４４９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３（ａ）に示したシリーズ型回路においては、半導体レーザ素子１０１とスイッチング素子１０２とが直列に配置されている。また、スイッチング素子１０２としては一般的に差動対トランジスタが用いられるので、このシリーズ型回路は、半導体レーザ素子１０１及びスイッチング素子１０２の双方の電圧降下分に相当する電源電圧を必要とする。従って、このシリーズ型回路では、比較的大きな電源電圧が必要となり、消費電力を低減することが難しい。
【０００６】
これに対し、図３（ｂ）に示した従来のシャント型回路においては、スイッチング素子が半導体レーザ素子１０６と直列に設けられていないので、半導体レーザ素子１０６への電源電圧を小さくすることが可能となり、シリーズ型回路と比較して消費電力を低減することが可能になる。しかしながら、従来のシャント型回路においては、電流ＩMが半導体レーザ素子１０６を流れる際に、電流ＩMの一部が電流源１０５の方向へも流れる。そして、電流源１０５の方向へ流れた電流ＩMがバイアス電流ＩBと相殺してしまう。また、従来のシャント型回路は、変調信号として、半導体レーザ素子１０６の駆動／非駆動を実現するだけの充分な大きさの信号を必要とする。従って、半導体レーザ素子１０６を流れる電流を確実に変調するためには比較的大きな変調信号を必要とするので、消費電力の低減が妨げられることとなる。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、比較的小さな変調信号によって半導体レーザ素子を変調することが可能なシャント型のレーザ駆動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明によるレーザ駆動回路は、半導体レーザ素子を駆動するレーザ駆動回路であって、一端が半導体レーザ素子のアノードに接続される第１のインダクタと、一端が半導体レーザ素子のカソードに接続される第２のインダクタと、第１のインダクタの他端と第２のインダクタの他端との間に接続され、半導体レーザ素子にバイアス電流を供給するバイアス電流源と、第１のインダクタの一端、及び第２のインダクタの一端にそれぞれ接続された第１の出力及び第２の出力を有し、第１の出力及び第２の出力のそれぞれから第１の変調信号及び第１の変調信号の相補信号である第２の変調信号を提供する変調部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記したレーザ駆動回路では、変調部の第１及び第２の出力が、それぞれ第１及び第２のインダクタの一端に接続されている。従って、変調部からの第１及び第２の変調電流が半導体レーザ素子以外へ分岐することを防止できる。また、上記したレーザ駆動回路では、変調部の第１の出力と第２の出力との間に半導体レーザ素子が接続されており、半導体レーザ素子のアノード−カソード間に第１の変調信号及び第１の変調信号の相補信号である第２の変調信号が提供される。従って、図３（ｂ）に示した従来のシャント型回路と比較して、変調信号の大きさを約半分にできる。以上より、上記したレーザ駆動回路によれば、比較的小さな変調信号によって半導体レーザ素子を変調することが可能となる。
【００１０】
また、レーザ駆動回路は、（６）第１のインダクタの一端と変調部の第１の出力との間に設けられた第１の容量素子と、（７）第２のインダクタの一端と変調部の第２の出力との間に設けられた第２の容量素子と、をさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、変調部へのバイアス電流の流入を阻止できるので、変調部の第１及び第２の出力を半導体レーザ素子のアノード及びカソードにそれぞれ好適に接続することができる。
【００１１】
また、レーザ駆動回路は、変調部が、第１の変調信号及び第２の変調信号を生成する差動回路を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によるレーザ駆動回路によれば、比較的小さな変調信号によって半導体レーザ素子を変調することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明によるレーザ駆動回路の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明によるレーザ駆動回路の第１実施形態を示す回路図である。図１を参照すると、本実施形態によるレーザ駆動回路１は、半導体レーザ素子７を駆動するための回路であって、変調部３、インダクタ９及び１１、バイアス電流源１３、容量素子１５及び１７、出力端１９ａ及び１９ｂ、抵抗素子２１、入力端２３及び電源端２５を備えている。
【００１５】
変調部３は、半導体レーザ素子７のアノード７ａに変調信号Ｓ２１（第１の変調信号）を、カソード７ｂに変調信号Ｓ２１の相補信号である変調信号Ｓ２２（第２の変調信号）を、それぞれ提供するための手段である。変調部３は、出力３ａ（第１の出力）、出力３ｂ（第２の出力）、及び入力３ｃを有している。入力３ｃは、レーザ駆動回路１の外部から変調信号Ｓ１を受ける入力端２３と電気的に接続されている。なお、変調信号Ｓ１は、直接に半導体レーザ素子７を変調できないような微小な信号でよい。出力３ａ及び３ｂは、それぞれ容量素子１５（第１の容量素子）及び容量素子１７（第２の容量素子）の一方の電極に電気的に接続されている。変調部３は、入力３ｃに受けた変調信号Ｓ１に基づいて変調信号Ｓ２１及びＳ２２を生成し、該変調信号Ｓ２１及びＳ２２をそれぞれ出力３ａ及び３ｂから出力する機能を備えている。
【００１６】
また、変調部３は、変調信号Ｓ２１及びＳ２２を生成する差動回路５を有している。差動回路５は、変調部３の出力３ａ、３ｂ、及び入力３ｃにそれぞれ電気的に接続された出力５ａ、反転出力５ｂ、及び入力５ｃを有している。差動回路５は、入力５ｃに変調信号Ｓ１を受けて変調信号Ｓ１を増幅し、出力５ａからは変調信号Ｓ１と同相の変調信号Ｓ２１を、反転出力５ｂからは変調信号Ｓ１とは逆相の変調信号Ｓ２２を、それぞれ出力する。
【００１７】
インダクタ９の一端及び他端は、それぞれ出力端１９ａ及び電源端２５に電気的に接続されている。出力端１９ａは、レーザ駆動回路１の外部に設けられる半導体レーザ素子７のアノード７ａに電気的に接続される端子である。また、電源端２５は、レーザ駆動回路１の外部に設けられる図示しない電源に電気的に接続される端子である。この電源から供給された電源電圧Ｖｃｃは、電源端２５、インダクタ９、及び出力端１９ａを介して半導体レーザ素子７に印加される。
【００１８】
インダクタ１１の一端は、抵抗素子２１を介して出力端１９ｂに電気的に接続されている。また、インダクタ１１の他端は、バイアス電流源１３を介して基準電位線１４に電気的に接続されている。バイアス電流源１３は、半導体レーザ素子７にバイアス電流Ｉ１を供給するための電流源である。なお、バイアス電流源１３は、本実施形態のようにインダクタ１１の他端と基準電位線１４との間に設けられる以外にも、電源端２５とインダクタ９の他端との間に設けられてもよい。
【００１９】
また、インダクタ９の一端は、容量素子１５の他方の電極に電気的に接続されており、インダクタ１１の一端は、容量素子１７の他方の電極に電気的に接続されている。容量素子１５及び１７は、インダクタ９及び１１、バイアス電流源１３、抵抗素子２１、並びに半導体レーザ素子７からなる直列回路と、変調部３とを交流的に結合する機能を有する。すなわち、容量素子１５及び１７は、変調部３の出力３ａ及び３ｂから出力される変調信号Ｓ２１及びＳ２２を通過させるとともに、電源端２５から半導体レーザ素子７などを介して基準電位線１４へ流れるバイアス電流Ｉ１の変調部３への流入を阻止する。
【００２０】
以上の構成を有するレーザ駆動回路１の動作は、以下のとおりである。電源端２５に所定の電源電圧Ｖｃｃが印加されると、バイアス電流源１３によってその大きさが規定されたバイアス電流Ｉ１が半導体レーザ素子７に流れる。このとき、バイアス電流Ｉ１はインダクタ９及び１１を通過するが、バイアス電流Ｉ１の電流値は動作開始時及び動作終了時を除き一定であるため、インダクタ９及び１１はバイアス電流Ｉ１に対してほとんど影響を及ぼさない。
【００２１】
続いて、入力端２３に変調信号Ｓ１が入力されると、変調信号Ｓ１は変調部３内の差動回路５に取り込まれる。そして、差動回路５において、変調信号Ｓ１と同相の変調信号Ｓ２１、及び変調信号Ｓ１とは逆相の変調信号Ｓ２２が生成される。変調信号Ｓ２１及びＳ２２は、それぞれ容量素子１５及び１７を通過してインダクタ９及び１１の一端（すなわち、出力端１９ａ及び１９ｂ）に達する。変調信号Ｓ２１及びＳ２２は、それぞれ出力端１９ａ及び１９ｂから半導体レーザ素子７のアノード７ａ及びカソード７ｂに提供される。
【００２２】
このとき、変調信号Ｓ２２は変調信号Ｓ２１の相補信号であるので、変調信号Ｓ２１の電圧値が変調信号Ｓ２２の電圧値よりも大きい場合には、変調信号Ｓ２１及びＳ２２による変調電流がバイアス電流Ｉ１に加わった駆動電流Ｉ２が半導体レーザ素子７を流れる。逆に、変調信号Ｓ２１の電圧値が変調信号Ｓ２２の電圧値よりも小さい場合には、駆動電流Ｉ２としてバイアス電流Ｉ１のみが半導体レーザ素子７を流れる。こうして、変調信号Ｓ２１及びＳ２２によって駆動電流Ｉ２が変調される。なお、変調信号Ｓ２１及びＳ２２による変調電流は、インダクタ９及び１１に阻止されて電源端２５及びバイアス電流源１３へは流れない。
【００２３】
上記した本実施形態のレーザ駆動回路１は、次の効果を有する。すなわち、レーザ駆動回路１では、変調部３の出力３ａ及び３ｂが、それぞれインダクタ９及び１１の一端に電気的に接続されている。従って、変調部３からの変調信号Ｓ２１及びＳ２２による変調電流が半導体レーザ素子７以外へ分岐することを防止できる。また、レーザ駆動回路１では、変調部３の出力３ａと出力３ｂとの間に半導体レーザ素子７が接続されており、半導体レーザ素子７のアノード７ａ及びカソード７ｂのそれぞれに変調信号Ｓ２１及び変調信号Ｓ２１の相補信号である変調信号Ｓ２２が提供される。従って、従来のシャント型回路と比較して、変調信号Ｓ２１及びＳ２２の大きさを約半分にできる。以上より、本実施形態のレーザ駆動回路１によれば、比較的小さな変調信号Ｓ２１及びＳ２２によって半導体レーザ素子７を変調することが可能となる。
【００２４】
また、本実施形態のように、レーザ駆動回路１は、インダクタ９及び１１の一端と変調部３の出力３ａ及び３ｂとの間に容量素子１５及び１７が設けられていることが好ましい。これによって、変調部３へのバイアス電流Ｉ１の流入を阻止できるので、変調部３の出力３ａ及び３ｂを半導体レーザ素子７のアノード７ａ及びカソード７ｂにそれぞれ好適に接続することができる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明によるレーザ駆動回路の第２実施形態を示す回路図である。図２を参照すると、本実施形態によるレーザ駆動回路２は、第１実施形態のレーザ駆動回路１と同様に、半導体レーザ素子７を駆動するための回路である。また、レーザ駆動回路２は、インダクタ９及び１１、バイアス電流源１３、容量素子１５及び１７、出力端１９ａ及び１９ｂ、抵抗素子２１、及び電源端２５を備えており、これらの相互接続関係は第１実施形態のレーザ駆動回路１と同様である。また、レーザ駆動回路２は、第１実施形態の変調部３に代えて、変調部２７を備えている。
【００２６】
変調部２７は、半導体レーザ素子７のアノード７ａに変調信号Ｓ６を、カソード７ｂに変調信号Ｓ６の相補信号である変調信号Ｓ７を、それぞれ提供するための手段である。変調部２７は、出力２７ａ（第１の出力）及び出力２７ｂ（第２の出力）、並びに入力２７ｃ及び２７ｄを有している。入力２７ｃ及び２７ｄは、それぞれ入力端７１及び７３と電気的に接続されている。入力端７１及び７３のそれぞれには、レーザ駆動回路２の外部から変調信号Ｓ８及びＳ９が提供される。
【００２７】
また、変調部２７の出力２７ａ及び２７ｂは、それぞれ伝送路３９及び４１を介して容量素子１５及び１７の一方の電極に電気的に接続されている。変調部２７は、入力２７ｃ及び２７ｄに受けた変調信号Ｓ８及びＳ９に基づいて変調信号Ｓ６及びＳ７を生成し、該変調信号Ｓ６及びＳ７をそれぞれ出力２７ａ及び２７ｂから出力する機能を備えている。
【００２８】
また、変調部２７は、変調信号Ｓ６及びＳ７を生成するための、以下に説明する差動回路を有している。すなわち、変調部２７は、ＮＰＮ型のトランジスタ２９及び３１、抵抗素子３５及び３７、並びに電流源３３を備えている。トランジスタ２９のコレクタ端子２９ａは、抵抗素子３５の一端に電気的に接続されている。抵抗素子３５の他端は、電源端６７に電気的に接続されている。電源端６７には、変調部２７の外部から電源電圧Ｖｃｃが供給される。また、コレクタ端子２９ａ及び抵抗素子３５の一端は、変調部２７の出力２７ａに電気的に接続されている。なお、抵抗素子３５は、伝送路３９に対するインピーダンス整合のために設けられている。トランジスタ２９のベース端子２９ｂは、変調部２７の入力２７ｃを介して入力端７１に電気的に接続されている。トランジスタ２９のエミッタ端子２９ｃは、電流源３３を介して基準電位線３４に電気的に接続されている。
【００２９】
また、トランジスタ３１のコレクタ端子３１ａは、抵抗素子３７の一端に電気的に接続されている。抵抗素子３７の他端は、電源端６９に電気的に接続されている。電源端６９には、変調部２７の外部から電源電圧Ｖｃｃが供給される。また、コレクタ端子３１ａ及び抵抗素子３７の一端は、変調部２７の出力２７ｂに電気的に接続されている。なお、抵抗素子３７は、伝送路４１に対するインピーダンス整合のために設けられている。トランジスタ３１のベース端子３１ｂは、変調部２７の入力２７ｄを介して入力端７３に電気的に接続されている。トランジスタ３１のエミッタ端子３１ｃは、トランジスタ２９のエミッタ端子２９ｃに電気的に接続されており、電流源３３を介して基準電位線３４に電気的に接続されている。
【００３０】
上記したトランジスタ２９及び３１は、差動回路を構成している。すなわち、互いに逆位相の変調信号Ｓ８及びＳ９がそれぞれトランジスタ２９及び３１のベース端子２９ｂ及び３１ｂに入力されると、トランジスタ２９及び３１が交互に動作することとなる。トランジスタ２９が動作した場合、電流源３３によって電流値が規定された電流Ｉ４が、電源端６７から抵抗素子３５及びトランジスタ２９を介して基準電位線３４へ流れる。このとき、抵抗素子３５によって電圧降下が生じるので、変調部２７の出力２７ａの電位（すなわち変調信号Ｓ６）はＬｏレベルとなる。一方、このときトランジスタ３１は動作していないので、変調部２７の出力２７ｂの電位（すなわち変調信号Ｓ７）はＨｉレベルとなる。トランジスタ３１が動作した場合には、差動回路は上記した動作と逆の動作となるので、変調信号Ｓ６がＨｉレベルとなり、変調信号Ｓ７がＬｏレベルとなる。こうして、変調部２７は、変調信号Ｓ６及び変調信号Ｓ６の相補信号である変調信号Ｓ７を出力することができる。
【００３１】
インダクタ９の一端及び他端は、それぞれノード２６及び電源端２５に電気的に接続されている。ノード２６は、出力端１９ａに電気的に接続されている。また、ノード２６は、抵抗素子４３を介して容量素子１５の他方の電極に電気的に接続されている。また、ノード２６は、抵抗素子５５及び容量素子５７を介して基準電位線に電気的に接続されている。また、ノード２６は、抵抗素子４７及び容量素子４９を介してノード２８に電気的に接続されている。
【００３２】
インダクタ１１の一端は、ノード２８に電気的に接続されている。ノード２８は、抵抗素子２１を介して出力端１９ａに電気的に接続されている。また、ノード２８は、抵抗素子４５を介して容量素子１７の他方の電極に電気的に接続されている。また、ノード２８は、抵抗素子５１及び容量素子５３を介して基準電位線に電気的に接続されている。また、インダクタ１１の他端は、バイアス電流源１３を介して基準電位線に電気的に接続されている。バイアス電流源１３は、半導体レーザ素子７にバイアス電流Ｉ５を供給するための電流源である。なお、バイアス電流源１３は、インダクタ１１の他端と基準電位線との間に設けられる以外にも、電源端２５とインダクタ９の他端との間に設けられてもよい。
【００３３】
また、レーザ駆動回路２は、バイアス電流制御部６１、変調電流制御部６３、及びフォトダイオード６５をさらに備えている。フォトダイオード６５は、その受光面が半導体レーザ素子７と光学的に結合されており、半導体レーザ素子７から出力されるレーザ光Ｌの光強度をモニタする。フォトダイオード６５は、半導体レーザ素子７から出力されるレーザ光Ｌの光強度を示す光強度信号Ｓ３を、バイアス電流制御部６１及び変調電流制御部６３へ提供する。なお、フォトダイオード６５は、半導体レーザ素子７の反射端面からレーザ光Ｌを受けるのではなく、出射端面からレーザ光Ｌを受けることが好ましい。これによって、レーザ光Ｌの光強度をより正確に検出できる。
【００３４】
バイアス電流制御部６１は、フォトダイオード６５からの光強度信号Ｓ３に基づいて、バイアス電流源１３によって生成されるバイアス電流Ｉ５の電流値を制御する。すなわち、バイアス電流制御部６１は、バイアス電流Ｉ５の電流量を指示する指示信号Ｓ４を生成するための手段であり、光強度信号Ｓ３の平均値を算出する平均値算出回路と、平均値算出回路からの平均値が第１の目標値に近づくように指示信号Ｓ４を生成する指示信号生成回路とを備える。そして、バイアス電流制御部６１は、生成した指示信号Ｓ４をバイアス電流源１３に提供する。バイアス電流源１３は、バイアス電流制御部６１からの指示信号Ｓ４に応じた電流量のバイアス電流Ｉ５を発生する。
【００３５】
変調電流制御部６３は、フォトダイオード６５からの光強度信号Ｓ３に基づいて、電流源３３によって生成される電流Ｉ４の電流値を制御することにより、半導体レーザ素子７に流れる変調電流量を制御する。すなわち、変調電流制御部６３は、電流Ｉ４の電流量を指示する指示信号Ｓ５を生成するための手段であり、光強度信号Ｓ３の最小値を検出する検出回路と、検出回路において検出された光強度信号Ｓ３の最小値が第２の目標値に近づくように指示信号Ｓ５を生成する指示信号生成回路とを備える。そして、変調電流制御部６３は、生成した指示信号Ｓ５を電流源３３に提供する。電流源３３は、変調電流制御部６３からの指示信号Ｓ５に応じた電流量の電流Ｉ４を発生する。変調部３では電流Ｉ４の電流量に応じた変調信号Ｓ６及びＳ７が生成されるので、電流Ｉ４の電流量に応じた変調電流が半導体発光素子７を流れることとなる。
【００３６】
なお、以上の構成に含まれる各抵抗素子、各容量素子、及び各インダクタの数値を例示すると以下の通りである。
抵抗素子３５、３７：５０Ω〜数百Ω
抵抗素子４３、４５：１０Ω
抵抗素子５１、５５：３０Ω
容量素子１５、１７：０．１μＦ
容量素子５３、５７：１０ｐＦ
伝送路３９、４１：５０Ω
インダクタ９、１１：数μＨ〜数十μＨ
【００３７】
以上の構成を有するレーザ駆動回路２の動作は、以下のとおりである。電源端２５に所定の電源電圧Ｖｃｃが印加されると、バイアス電流源１３によってバイアス電流Ｉ５が半導体レーザ素子７に流れる。続いて、互いに逆位相の変調信号Ｓ８及びＳ９が入力端７１及び７３に入力されると、トランジスタ２９及び３１は交互に動作する。そして、変調部２７の出力２７ａ及び２７ｂから、変調信号Ｓ６及び変調信号Ｓ６の相補信号である変調信号Ｓ７が出力される。変調信号Ｓ６及びＳ７は、それぞれ容量素子１５及び１７を通過してノード２６及び２８に達する。変調信号Ｓ６及びＳ７は、それぞれ出力端１９ａ及び１９ｂから半導体レーザ素子７のアノード７ａ及びカソード７ｂに提供される。
【００３８】
このとき、変調信号Ｓ７が変調信号Ｓ６の相補信号であるので、変調信号Ｓ６の電圧値が変調信号Ｓ７の電圧値よりも大きい場合（すなわち、トランジスタ３１が動作し、トランジスタ２９が非動作の場合）には、変調信号Ｓ６及びＳ７による変調電流とバイアス電流Ｉ５とが半導体レーザ素子７を流れる。逆に、変調信号Ｓ６の電圧値が変調信号Ｓ７の電圧値よりも小さい場合（すなわち、トランジスタ２９が動作し、トランジスタ３１が非動作の場合）には、半導体レーザ素子７にはバイアス電流Ｉ５のみが流れる。こうして、変調信号Ｓ６及びＳ７によって半導体レーザ素子７を流れる電流が変調され、変調されたレーザ光Ｌが半導体レーザ素子７から出力される。なお、変調信号Ｓ６及びＳ７による電流は、インダクタ９及び１１に阻止されて電源端２５及びバイアス電流源１３へは流れない。また、抵抗素子４７、５１、及び５５、並びに容量素子４９、５３、及び５７からなる回路部分は、レーザ光Ｌの周波数応答を補正するために設けられている。
【００３９】
半導体レーザ素子７から出力されたレーザ光Ｌの一部は、フォトダイオード６５に入射する。そして、フォトダイオード６５においてレーザ光Ｌの光強度に応じた光強度信号Ｓ３が生成され、バイアス電流制御部６１及び変調電流制御部６３へ提供される。バイアス電流制御部６１は、光強度信号Ｓ３の平均値が第１の目標値に近づくように、指示信号Ｓ４によってバイアス電流Ｉ５を制御する。変調電流制御部６３は、光強度信号Ｓ３の最小値が第２の目標値に近づくように、指示信号Ｓ５によって電流Ｉ４を制御する。電流Ｉ４が変化すると、変調信号Ｓ６及びＳ７が変化するので、半導体レーザ素子７を流れる変調電流が変化することとなる。こうして、バイアス電流制御部６１及び変調電流制御部６３によってバイアス電流Ｉ５及び変調電流が制御され、半導体レーザ素子７の消光比が一定に制御される。
【００４０】
上記した本実施形態のレーザ駆動回路２は、第１実施形態のレーザ駆動回路１と同様の効果を有する。すなわち、レーザ駆動回路２では、インダクタ９及び１１によって、変調部２７からの変調信号Ｓ６及びＳ７による変調電流が半導体レーザ素子７以外へ分岐することを防止できる。また、レーザ駆動回路２では、半導体レーザ素子７のアノード７ａ及びカソード７ｂのそれぞれに変調信号Ｓ６及び変調信号Ｓ６の相補信号である変調信号Ｓ７が提供されるので、従来のシャント型回路と比較して、変調信号Ｓ６及びＳ７の大きさを約半分にできる。従って、本実施形態のレーザ駆動回路２によれば、比較的小さな変調信号Ｓ６及びＳ７によって半導体レーザ素子７を変調することが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、容量素子１５及び１７が設けられていることによって、変調部２７の出力２７ａ及び２７ｂを半導体レーザ素子７のアノード７ａ及びカソード７ｂにそれぞれ好適に接続することができる。
【００４２】
また、本実施形態のレーザ駆動回路２では、バイアス電流制御部６１が、光強度信号Ｓ３の平均値が第１の目標値に近づくようにバイアス電流Ｉ５を制御している。また、変調電流制御部６３が、光強度信号Ｓ３の最小値が第２の目標値に近づくように電流Ｉ４を制御している。レーザ光Ｌの光強度は、半導体レーザ素子７の温度や固体のばらつき、経年劣化等によって変化するが、レーザ光Ｌの光強度の平均値及び最小値の変化の度合いは比較的小さい。従って、レーザ駆動回路２が上記した構成を備えることによって、レーザ光Ｌの光強度が変化しても半導体レーザ素子７の消光比を高い精度で一定に制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明によるレーザ駆動回路の第１実施形態を示す回路図である。
【図２】図２は、本発明によるレーザ駆動回路の第２実施形態を示す回路図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ従来のシリーズ型回路及びシャント型回路の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、２…レーザ駆動回路、３、２７…変調部、５…差動回路、７…半導体レーザ素子、１３…バイアス電流源、２３、７１、７３…入力端、２５、６７、６９…電源端、３３…電流源、３９、４１…伝送路、６１…バイアス電流制御部、６３…変調電流制御部、６５…フォトダイオード、Ｉ１、Ｉ５…バイアス電流、Ｉ２…駆動電流、Ｉ４…電流、Ｓ１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ６〜Ｓ９…変調信号、Ｓ３…光強度信号、Ｓ４、Ｓ５…指示信号。
【図１】
2005223152.tif 000003
【図２】
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【図３】
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