JPH0336778A - 発光素子アレイ駆動回路用制御装置 - Google Patents

発光素子アレイ駆動回路用制御装置

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JPH0336778A
JPH0336778A JP17227789A JP17227789A JPH0336778A JP H0336778 A JPH0336778 A JP H0336778A JP 17227789 A JP17227789 A JP 17227789A JP 17227789 A JP17227789 A JP 17227789A JP H0336778 A JPH0336778 A JP H0336778A
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Haruo Yamashita
治雄 山下
Mitsuki Taniguchi
谷口 充己
Tomohiro Ishihara
智宏 石原
Takaaki Wakizaka
脇坂 孝明
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [概 要] 複数の発光素子を配置してなる発光素子アレイ用の駆動
回路を制御する発光素子アレイ駆動回路用制御装置に携
し。
発光素子アレイを構成する発光素子の一部について、そ
の光出力をモニターし、このモニター結果を用いて、全
ての発光素子の光出力を制御できるようにして1回路全
体の簡易化をはかれるようにすることを目的とし、 複数の発光素子からなる発光素子アレイと、該発光素子
アレイを構成する各発光素子を駆動するための発光素子
駆動回路とをそなえ、発光素子アレイにおける一部の発
光素子の光出力対駆動電流特性を検出して、該先出力対
駆動電流特性から該発光素子の閾値電流および外部微分
量子効率を検出する検出7部と、該検出部で検出された
該発光素子の閾値電流および外部微分量子効率に基づい
て、該発光素子駆動回路を制御する制御部とを設けるよ
うに構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は、複数の発光素子を配置してなる発光素子アレ
イ用の駆動回路を制御する発光素子アレイ駆動回路用制
御装置に関する。
[従来の技術] 第8図は従来の発光素子駆動回路用制御装置を示すブロ
ック図であるが、この第8図において、101はレーザ
ダイオード(LD)のごとき発光素子で、この発光素子
101は、発光素子駆動回路102によって駆動される
ようになっている。
ここで、発光素子駆動回路102は、符号化されたパル
ス信号(送信信号)に応じた駆動電流■を発光素子10
1へ供給して、発光素子101を駆動するものである。
また、発光素子101の光出力をそのバック光からモニ
ターして電気信号に変換する光−電気変換部としての受
光素子103と、この受光素子↓03からの光出力を増
幅する増幅部104とが設けられており、更にこの受光
素子103から増幅部104を経由してきた発光素子モ
ニター結果に基づき、発光素子101の光出力を一定に
するよう、バイアス電流とパルス電流とを制御するため
の信号を発光素子駆動回路102へ供給する先出カ一定
化フィードバック回路105が設けられている。なお、
この先出カ一定化フィードバック回路↓05には、マー
ク率変動補償回路が包含されている。
このような構成により、発光素子上での光出力は、受光
素子103でモニターされ、このモニター結果に基づき
、先出カ一定化フィードバック回路105から、バイア
ス電流とパルス電流とを制御するための信号が発光素子
駆動回路102へ供給されることにより、光出力が一定
化されるようになっている。
また、上記の発光素子が複数組存在するときは、上記の
第8図に示す構成のものを発光素子の数だけ用意して、
それぞれ独立に制御することが行なわれる。
ところで、発光素子を複数そなえたものとして、発光素
子アレイがあるが、かかる発光素子アレイについて、こ
れを構成する各発光素子の光出力を一定にするためには
、上記のごとく、各発光素子について、上記の第8図に
示す構成のものを発光素子の数だけ用意し、それぞれ独
立に制御することが行なわれる。
[発明が解決しようとする課題] しかし、これでは、素子の数が多くなるほど、回路構成
が複雑化するという問題点がある。
ところで、近年においては、製造技術の進歩により、発
光素子アレイを構成する発光素子は相互に同等の特性を
有することがわかっている。
本発明は、このような状況下において創案されたもので
、発光素子アレイを構成する発光素子の一部について、
その光出力をモニターし、このモニター結果を用いて、
全ての発光素子の光出力を制御できるようにして1回路
全体の簡易化をはかれるようにした、発光素子アレイ駆
動回路用制御装置を提供することを目的としている。
[l1題を解決するための手段] 第工図は本発明の原理ブロック図である。
この第1図において、lは発光素子アレイで、この発光
素子アレイ1はn+1(複数)個の発光素子1−1〜1
−n、1−Mを有している。
ここで、発光素子1−1〜1−nはn本の送信信号ライ
ンからの送信信号情報を光信号に変換して送信するもの
で、発光素子1−Mはモニター用発光素子である。
2−1〜2−nは発光素子1−1〜1−nを駆動するた
めの発光素子駆動回路である。
3はモニター用発光素子1−Mからの光出力を受けて電
気信号に変換する受光素子である。
4は検出部で、この検出部4は、モニター用発光素子1
−Mへの駆動電流情報と、受光素子3で得られるモニタ
ー用発光素子1−Mの光出力とからモニター用発光素子
1−Mの光出力対駆動電流特性を検出し、該先出力対駆
動電流特性からこのモニター用発光素子1−Mの閾値電
流および外部微分量子効率を検出するものである。
5は制御部で、この制御部5は、検出部4で検出された
モニター用発光素子1−Mの閾値電流および外部微分量
子効率に基づいて、各発光素子駆動回路2−1〜2−n
を制御するものである。
[作 用] 上述の構成により、検出部4で得られるモニター用発光
素子1−Mの光出力対駆動電流特性から、この検出部4
で、このモニター用発光素子1−Mの閾値電流および外
部微分量子効率を検出し、更に制御部5において、検出
部4で検出されたモニター用発光素子1−Mの閾値電流
および外部微分量子効率に基づいて、各発光素子駆動回
路2−1〜2−nを制御することが行なわれる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明の一実施例を示すブロック図で、この第
2図において、1は発光素子アレイで、この発光素子ア
レイ1は、製造過程で一体に作られる一群の発光素子1
 1〜1  n y i  Mをn+1(複数)個有し
ている。なお、発光素子1−1〜1−n、1−Mとして
は、レーザダイオードが用いられる。
ここで、発光素子L−1〜1−nはn本の送信信号ライ
ンからの送信信号情報を光信号に変換して送信するもの
で、発光素子1−Mはモニター用発光素子である。なお
、発光素子1−i(i=1〜n)、LMの光出力対駆動
電流特性(I−L特性)は、第7図のようになっている
。この第7図から、発光素子1−i、1−Mは、バイア
ス電流IBを越えると、発光を開始し、その光出力Pは
外部微分量子効率η(ΔP/Δ■)に依存する。
即ち、発光素子1−i、1.−Mに、バイアス電流IB
を与えておき、パルス電流IPの信号を入力すると、発
光素子1−iは、この入力信号に応じて発光するのであ
る。従って、発光素子の光出力を一定にするためには、
IB+IPが一定となるように制御すればよい。
2−1〜2−nは発光素子1−1〜1−nを駆動するた
め発光素子駆動回路であるが、この発光素子駆動回路2
− iの回路構成は従来のものとほぼ同様で、例えば第
3図に示すような回路構成となっている6即ち、発光素
子反動回路2−iは、差動接続されたトランジスタTr
土、Tr2.パルス電流設定用トランジスタTr3.バ
イアス電流設定用トランジスタTr4をそなえており、
I・ランジスタTriには、送信信号が入力されるよう
になっていて、トランジスタTr2には、参照電圧V 
refが入力されるとともに、出力端に発光素子1−i
が接続されている。
また、トランジスタTr3には、パルス電流設定用制御
電圧Vpが後述の制御回路5のパルス電流制御部51か
ら供給されるされるとともに、トランジスタTr4には
、バイアス電流設定用制御電圧Vaが同じく後述の制御
回路5のバイアス電流制御部52から供給されるように
なっており、これによりトランジスタTr3.Tr4付
きの抵抗R1,R217)値をR1,R2とすると、(
Vp−V。
−VEE)/R1で近似されるパルス電流IPが設定さ
れるとともに、(VB−VD−VEE)/R2で近似さ
れるパイアスミ流IBが設定される。なお、VOはトラ
ンジスタのベース・エミッタ間のドロップ電圧である。
さらに、第2図において、3はモニター用発光素子1−
Mからの光出力を受けてこれを電気信号に変換する光−
電気変換部としての受光素子で、この受光素子3からの
出力は、増幅部31で増幅されるようになっている。な
お、増幅部31としては、例えば、第4図に示すごとく
、OPアンプを使用したものが用いられる。
また、4は検出部で、この検出部4は、モニター用発光
素子1−Mへの駆動電流情報と、受光素子3で得られる
モニター用発光素子1−Mの光出力とからモニター用発
光素子1−Mの光出力対駆動電流特性(1−L特性)と
しての光出力モニター電圧対駆動電流モニタ電圧特性を
検出し、この光出力モニター電圧対駆動電流モニタ電圧
特性からこのモニター用発光素子1−Mの閾値電流およ
び外部微分量子効率を検出するものであり、このために
、この検出部4は、I−L特性測定用電流駆動回路41
および閾値電流・外部微分量子効率観測回路42をそな
えている。
ここで、I−L特性測定用電流駆動回路41は、モニタ
ー用発光素子1−Mを駆動するとともに、その駆動電流
INをモニターできるようにしたもので、このために、
このI−L特性測定用電流駆動回路41は、第5図に示
すごとく、少なくとも0〜(In+Ip)の範囲をカバ
ーしうるノコギリ波電圧VN (このノコギリ波電圧V
Nの周期は送信信号周期に比べると、非常に大きい)を
発生するノコギリ波電圧発生回路411と、OPアンプ
や抵抗を組合わせてなる駆動電流モニター回路412と
をそなえている。ここで、トランジスタTr5のエミッ
タ側に接続される抵抗R3の抵抗値をR3とすると、駆
動電流INは(Va−Vo−VEE)/R3’t’近似
されるので、駆動電流モニター回路412の出力には、
上式で表わされる近似駆動電流(モニター駆動電流)I
N’を取り出すことができるようになっている。そして
、このモニター駆動電流IN’は、少なくとも0〜(I
B+IP)の範囲を変動する。
閾値電流・外部微分量子効率観測回路42は、受光素子
3からの増幅部31を経由した光出力モニター電圧Vz
と、I−L特性測定用電流駆動回路41からのモニター
駆動電流IN’とを受けて、第6図に示す光出力モニタ
ー電圧対駆動電流モニタ電圧特性を検出し、この特性か
ら、バイアス電流IBに相当する閾値電流設定用電圧v
Tと、(■B+IP)に相当し光出力VZoを設定する
場合の駆動パルス電流設定用電圧Vに(この電圧vKは
外部微分量子効率情報を有する)とを常時監視検出して
、これらの情報を制御部5へ供給するものである。なお
、この閾値電流・外部微分量子効率観測回路42での観
測繰り返し周期は、コノギリ波電圧vNの周期と同じで
、送信信号周期に比べ非常に大きい。また、第6図の駆
動電流モニター電圧はノコギリ波電圧vNで代用可能で
ある。
制御部5は、検出部4で検出されたモニター用発光素子
1−Mの閾値電流情報vTおよび外部微分量子効率情報
vKに基づいて、そのパルス電流制御部51から各発光
素子駆動回路2−1〜2−nヘパルス電流設定用制御電
圧Vpを供給するとともに、そのバイアス電流制御部5
2から各発光素子駆動回路2−iへバイアス電流設定用
制御電圧VBを供給することにより、各発光素子駆動回
路2−iを制御するものである。
上述の構成により、検出部4で得られるモニター用発光
素子1−Mの光出力モニター電圧対駆動電流モニタ電圧
特性(第6図参照)から、このモニター用発光素子1−
Mの閾値電流設定用電圧vTおよび外部微分量子効率情
報を有する駆動パルス電流設定用電圧■にを検出し、更
に制御部5において、検出部4で検出されたモニター用
発光素子1−Mの閾値電流情報vTおよび外部微分量子
効率情報VKに基づいて、各発光素子駆動回路2−1〜
2−nを制御することが行なわれる。
このように1発光素子アレイ1を構成するモニター用発
光素子1−Mの光出力だけを常時モニターして、このモ
ニター用発光素子1−Mの閾値(必要バイアス電流)と
外部微分量子効率(必要駆動パルス電流振幅)を検出し
、この検出結果に基づいて、全ての発光素子1−iの光
出力を制御することが行なわれるので、次のような効果
ないし利点が得られる。
(1)発光素子アレイ1が高速な光信号の送信用に使用
される場合でも、各発光素子1−iのバイアス電流およ
びパルス電流は、モニター用発光素子1−Mを低周波で
駆動することにより得られるI−L特性によって提供す
ることができる。
(2)発光素子アレイ1のモニター用発光素子上−Mに
ついて、その光出力をモニターし、このモニター結果を
用いて、全ての発光素子の光出力を制御できるようにし
ているので、回路全体の簡易化をはかることができる。
なお、上記の実施例のように、発光素子アレイ1の一部
をモニター専用にせずに、全てを送信用にして、この送
信用発光素子の一部(1つでも複数でもよい)をモニタ
ー用としてもよい。
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明の発光素子アレイ駆動回路
用制御装置によれば、発光素子アレイを構成する発光素
子の一部について、その光出力をモニターし、このモニ
ター結果を用いて、全ての発光素子の光出力を制御でき
るので、回路全体の簡易化をはかれる利点がある。
また、発光素子アレイが高速な光信号の送信用に使用さ
れる場合でも、各発光素子のバイアス電流およびパルス
電流は、モニター用発光素子を低周波で駆動することに
より得られるI−L特性によって提供できる利点がある
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理ブロック図、 第2図は本発明の一実施例を示すブロック図。 第3図は発光素子駆動回路のブロック図、第4図はモニ
ター用発光素子の受光系を示すブロック図、 第5図はI−L特性測定用電流駆動回路のブロック図、 第6図は検出部で得られる光出力モニター電圧−駆動電
流モニター電圧特性図、 第7図は発光素子のI−L特性図、 第8図は従来例を示すブロック図である。 図において、 lは発光素子アレイ、 1−iは発光素子、 1−Mはモニター用発光素子、 2−iは発光素子駆動回路、 3は受光素子、 4は検出部、 5は制御部、 31は増幅部、 41はI−L特性測定用電流駆動回路。 42は閾値電流・外部微分量子効率aS回路、51はパ
ルス電流制御部、 52はバイアス電流制御部、 411はノコギリ波電圧発生回路。 412は駆動電流モニター回路である。 j芒光索壬焉区重力国#^フ゛ロツク口第3図 L【イ志イ占!+11 彩(イ畠イ占号棒2 主しイ吉イ占号伸n +−=lf:′L素羊了1イ トi−−−発九素千 j−M−−−七ニター用発党索千 3−一一+兇を手 第 ■ 図 3−一受九素手 31− 増暢粁 七二外用肩した素手の受り爪1示すフ゛ロッグ圀第4図 +−M 第6図 溌デヒ素にのl−L  1鍵を中生反]第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の発光素子(1−i、1−M)からなる発光
    素子アレイ(1)と、 該発光素子アレイ(1)を構成する各発光素子(1−i
    )を駆動するための発光素子駆動回路(2−i)とをそ
    なえ、 該発光素子アレイ(1)における一部の発光素子(1−
    M)の光出力対駆動電流特性を検出して、該光出力対駆
    動電流特性から該発光素子(1−M)の閾値電流および
    外部微分量子効率を検出する検出部(4)と、 該検出部(4)で検出された該発光素子(1−M)の閾
    値電流および外部微分量子効率に基づいて、該発光素子
    駆動回路(2−i)を制御する制御部(5)とが設けら
    れたことを 特徴とする、発光素子アレイ駆動回路用制御装置。
  2. (2)該発光素子アレイ(1)を構成する各発光素子(
    1−1、1−M)の1つをモニター用発光素子(1−M
    )とし、該モニター用発光素子(1−M)を、他の発光
    素子(1−i)への入力信号周期よりも大きな周期の駆
    動信号で駆動するように構成するとともに、該検出部(
    4)が、該モニター用発光素子(1−M)への駆動電流
    情報と該モニター用発光素子(1−M)の光出力とから
    該モニター用発光素子(1−M)の光出力対駆動電流特
    性を検出し、該光出力対駆動電流特性から該モニター用
    発光素子(1−M)の閾値電流および外部微分量子効率
    を検出するように構成されたことを特徴とする、請求項
    1記載の発光素子アレイ駆動回路用制御装置。
JP17227789A 1989-07-04 1989-07-04 発光素子アレイ駆動回路用制御装置 Pending JPH0336778A (ja)

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