JPH0127309Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、発光素子の光出力を受光素子でモニ
タし、一定の光出力を得る発光素子のAPC回路
に関するものである。

〈従来技術〉 従来知られている発光素子のAPC回路の構成
を第１図に示す。

第１図において、１は入力信号Ｄを受けて駆動
電流I_dを出力してレーザーダイオード発光素子２
を発光させる駆動回路、３は発光素子２の光出力
をモニタするフオトダイオード受光素子、４は受
光素子３のモニタ出力が一方の入力に供給され、
他方の入力端子には基準信号e_rが供給される比較
増幅器、５は発光素子２と直列に接続され比較増
幅器４の出力によつて制御されるバイアス電流I_b
を生じるバイアス電流源である。尚、駆動回路１
の駆動電流I_dがRZ信号等のように、平均値がマ
ーク率によつて変化する場合は、第１図の点線に
示すように基準信号e_rの値をマーク率情報によつ
て修正するようにしている。

このようなAPC回路において、駆動回路１に
入力信号Ｄが与えられると、発光素子２に駆動電
流I_dが供給され、発光素子２は発光する。

ところで、一般に、レーザーダイオードのよう
な発光素子は第２図に示すように、発光を始める
閾値電流I_thが周囲温度の上昇（高温側）に伴い
増大する特性を持つているため、温度上昇により
閾値電流I_thが増大した分だけ余計に電流を供給
しなければならない。

このため、発光素子２の近傍に発光素子２の光
出力をモニタする受光素子３を設け、このモニタ
出力と基準信号e_rとを比較増幅器４で比較し、こ
の比較増幅器４の出力によりバイアス電流源５を
制御して閾値電流I_thが増大した分だけ余計にバ
イアス電流I_bを供給して、温度変化による発光素
子の光出力の変化を補償していた。

以上が、従来知られている発光素子のAPC回
路であるが、このような回路は、次に述べる欠点
を持つていた。

即ち、発光素子の経時変化による寿命（劣
化）を検出が困難比較増幅器の動作範囲が広く
なるという点である。

発光素子は、第２図に示すように、その経時変
化（劣化）によつても閾値電流I_thは上昇し、発
光素子の寿命は、通常、閾値電流I_thが初期値の
約1.5倍になつたことで判断するが、上記説明の
ように、発光素子の閾値電流I_thは、周囲温度の
上昇によつても増大するため、経時変化による閾
値電流I_thの増大分と温度変化による閾値電流I_th
の増大分の和に対応した比較器出力によりバイア
ス電流が制御される。このため、比較器出力を監
視しても、発光素子の経時変化による劣化を検出
することができず、また、比較増幅器が、温度変
化及び経時変化による閾値電流の増大分の和に対
応して動作するため、その動作範囲が広くなると
いう欠点を持つていた。

〈考案の目的〉 本考案は、上述した欠点を改良したもので、発
光素子の経時変化による劣化の検出を可能にし、
バイアス電流を制御する比較増幅器の動作範囲が
小さい発光素子のAPC回路を提供することを目
的とする。

〈考案の構成〉 本考案は、発光素子と、この発光素子を駆動す
る駆動回路と、前記発光素子に接続されバイアス
電流を供給する可変出力のバイアス電流源と、前
記発光素子の出力光を受光する受光素子と、この
受光素子の出力と基準信号とを比較して前記バイ
アス電流源を制御するための比較増幅器とを有す
る発光素子のAPC回路において、前記比較増幅
器の出力と劣化判定値とを比較して劣化検出信号
を出力する劣化検出回路を設けるとともに、前記
比較増幅器と前記バイアス電流源との間に、前記
比較増幅器の出力に前記発光素子の閾値電流の温
度係数に相当する可変係数を乗じ前記バイアス電
流源に出力制御信号として与える可変係数回路を
設けたことを特徴とするものである。

〈実施例〉 第３図に本考案の実施例を示す。

本図において、第１図と符号が同じものはその
機能は同じであるので説明を省略する。

本考案の特徴は、比較増幅器４の出力側に温度
係数を持つ可変係数回路６及び発光素子の劣化を
検出する劣化検出回路７を設けたことにある。

この可変係数回路６は、比較増幅器の出力信号
に可変係数Ｋを掛けて、バイアス電流源５に制御
信号として与えるもので、可変係数Ｋは発光素子
２の閾値電流I_thの温度係数に相当する正の温度
係数を持つ。

また、劣化検出回路７は比較増幅器で構成さ
れ、その一方の端子には比較増幅器４の出力が供
給され、他方の入力端子には劣化判定値e_sが供給
され、この２つの入力信号を比較して劣化検出信
号Ｓを出力する。

この回路において、その動作は第１図に示す従
来の回路と同様に、発光素子２の周囲温度が上昇
すると、発光素子２の閾値電流I_thも増大し、発
光素子２の光出力が弱まると、受光素子３はこの
状態を検出し、比較増幅器４からはこれに対応し
た信号が出力される。一方、可変係数回路６は温
度特性を持ち、周囲温度の上昇によりその可変係
数Ｋが閾値電流I_thの温度特性と同じ特性で増加
する。バイアス電流源５の制御信号は、比較増幅
器４の出力に可変係数回路６の可変係数Ｋを掛け
たものであるから、バイアス電流源５の制御信号
も閾値電流I_thの温度特性と同じ特性で増加する。
これによつて、閾値電流I_thの温度変化を補償し
たバイアス電流源５の制御信号が得られ、比較増
幅器４の出力信号は閾値電流I_thの温度変化に影
響されなくなる。この可変係数回路６は、例え
ば、第４図に示すように、温度係数が負である感
温素子（サーミスタ）R_tを含む抵抗回路で構成
できる。

発光素子２が経時変化により劣化した場合、発
光素子２の閾値電流I_thは増大し、その光出力は
弱まり、比較増幅器４の入力側において、入力信
号が設定基準信号e_rよりも小さくなり、このた
め、比較増幅器４の出力信号が増加する。劣化検
出回路７の一方の入力端子には、劣化判定値e_sと
して、例えば、発光素子の閾値電流I_thの約1.5倍
に対応する電圧が接続されており、劣化検出回路
７は、比較増幅器４の出力と劣化判定値e_sとを比
較し、比較増幅器４の出力が劣化判定値e_sを上回
つたとき、劣化検出信号Ｓを発生する。

また、何らかの理由で発光素子２が故障した場
合でも、この故障を劣化検出回路７の同様の動作
により検出することができる。

尚、バイアス電流源５として第５図に示すよう
に、トランジスタT_rと可変抵抗R_xの直列回路を
用いれば、可変抵抗R_xの調整により発光素子２
の固体差による閾値電流I_thのばらつきを吸収す
ることができ、劣化判定値e_sを固定することがで
きる。

〈考案の効果〉 以上述べたように、本考案によれば、比較増幅
器の出力側に温度特性を持つ可変係数回路と劣化
検出回路を設けているので、発光素子の温度変化
による閾値電流の増大の補償と、経時変化による
発光素子の劣化の検出とを容易に行なうことがで
き、また、比較増幅器の必要な動作範囲を従来の
ものと比べて小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発光素子のAPC回路、第２図
は発光素子の光出力と閾値電流の関係図、第３図
は本考案の実施例による発光素子のAPC回路、
第４図は本考案の実施例によるAPC回路の可変
係数回路、第５図は本考案の実施例によるAPC
回路のバイアス電流源である。 １……駆動回路、２……発光素子、３……受光
素子、４……比較増幅器、５……バイアス電流
源、６……可変係数回路、R_t……感温素子、T_r
……トランジスタ、R_x……可変抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発光素子と、この発光素子を駆動する駆動回路
   と、前記発光素子に接続されバイアス電流を供給
   する可変出力のバイアス電流源と、前記発光素子
   の出力光を受光する受光素子と、この受光素子の
   出力と基準信号とを比較して前記バイアス電流源
   を制御するための比較増幅器とを有する発光素子
   のAPC回路において、前記比較増幅器の出力と
   劣化判定値とを比較して劣化検出信号を出力する
   劣化検出回路を設けるとともに、前記比較増幅器
   と前記バイアス電流源との間に、前記比較増幅器
   の出力に前記発光素子の閾値電流の温度係数に相
   当する可変係数を乗じ前記バイアス電流源に出力
   制御信号として与える可変係数回路を設けたこと
   を特徴とする発光素子のAPC回路。