JPH0590691A - レーザ光出力制御装置 - Google Patents

レーザ光出力制御装置

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JPH0590691A
JPH0590691A JP3277200A JP27720091A JPH0590691A JP H0590691 A JPH0590691 A JP H0590691A JP 3277200 A JP3277200 A JP 3277200A JP 27720091 A JP27720091 A JP 27720091A JP H0590691 A JPH0590691 A JP H0590691A
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JP
Japan
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laser
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microcomputer
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JP3277200A
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English (en)
Inventor
Kenji Ogawa
健治 小河
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06832Stabilising during amplitude modulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0617Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium using memorised or pre-programmed laser characteristics

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Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体レーザの光出力の設定を行なう際、設定
に要する時間を短縮できるレーザ光出力制御装置を提供
する。 【構成】所定の光出力P1 とP2 の範囲内のPX を設定
するために、モニタ回路15及びコンパレータ11で帰還を
かけて、光出力をP1 に設定したときの駆動電流IF1を
供給するためのマイコン20からD/A変換器12への出力
値、及びP2 に設定したときの駆動電流IF2を供給する
ためのマイコン20からD/A変換器12への出力値を、マ
イコン20内のメモリーに格納する。前記2つの出力値か
ら、PX を得るためのD/A変換器12への出力値をマイ
コン20が算出する。PX に相当する出力値をD/A変換
器に出力することで、レーザ14に駆動電流IFXが供給さ
れ、レーザの光出力はPX となる。このように、IFXが
マイコン20で算出できるため、設定毎にカウンタ動作を
行なう必要がなくなり、設定時間の短縮が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザのレーザ
光出力制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体レーザは、ある種のPN接合に順
方向の駆動電流IF を流すことによりレーザ光を得るも
のである。図5に示すように、IF と光出力PO との関
係はリニアでなく、IF を増加していくと、ある電流値
Ithでレーザ発振が始まり、以後はIF の増加ととも
に、レーザ光出力PO も増加する。ところが、Ithや、
IF の変化に対するPO の変化の割合(微分効率η)は
一定ではなく、周辺温度やレーザ発振を行なう個体によ
って異なる。
【0003】図6に、上述のような半導体レーザを一定
の光出力で駆動するために従来から用いられているレー
ザ光出力制御装置のブロック図を示す。10はアップ/ダ
ウン・カウンタで、コンパレータ11の出力が「H」レベ
ルでアップ/ダウン・カウンタ10のUP/DOWN 信号が
「H」レベルの場合、出力値がカウントアップされ、逆
に「L」レベルの場合、カウントダウンされる。アップ
/ダウン・カウンタ10の出力値は、D/A変換器12でレ
ーザ駆動電流IF 値に変換され、電流源13を介して半導
体レーザ14に供給されて、半導体レーザ14が駆動され
る。レーザ14の光出力PO は、モニタ回路15で電圧に変
換され、その電圧がコンパレータ11によって設定電圧V
M と比較される。このように、従来のレーザ光出力制御
装置は、全体として負帰還ループを構成しており、制御
を開始すると、まず、アップ/ダウン・カウンタ10がカ
ウントアップし、D/A変換器12の出力値及びレーザ駆
動電流が増え続け、レーザ光出力が徐々に増えるが、レ
ーザ光をモニタしたモニタ電圧が設定電圧VM を越える
のを境に、カウンタ10がアップ・ダウンを繰り返し、光
出力PO は、設定電圧VMで規定された値でほぼ一定に
なる。
【0004】図7に、図6に示したようなレーザ光出力
制御装置を用いた場合のタイミングチャートを示す。同
図(a)のクロックの立ち上がりで、アップ/ダウン・
カウンタ10からD/A変換器12にカウントアップされた
値が出力され、それに伴ない、(b)の駆動電流値IF
が図のように変化する。IF がIthを越えると、レーザ
14はレーザ発振を開始し、(c)のように光出力PO が
増加していく。PO が目標レベル前後を行ったり来たり
して出力が安定すると、カウンタ10もそのレベルでアッ
プ・ダウンを繰り返し、従って、IF もある値を中心に
アップ・ダウンを繰り返す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のような装置にお
いて光出力を別の値に設定するときは、設定電圧VM を
変えて、再度カウンタ動作を行なわなければならない。
しかしながら、レーザ光をモニタ回路15及びコンパレー
タ11で帰還させて、カウンタ動作を行なっているため、
このレーザ光出力の設定に要する時間が、常に長くなっ
てしまうという問題が生じていた。本発明は、このよう
な問題を解決し、レーザ光出力の設定に要する時間を短
縮できるレーザ光出力制御装置を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のレーザ光出力制御装置は、第1及び第2の
D/A変換器と、レーザに電流を供給する電流源と、レ
ーザ光をモニタするモニタ回路と、前記第2のD/A変
換器の出力と、前記モニタ回路の出力を比較するコンパ
レータと、前記第1及び第2のD/A変換器にそれぞれ
値を設定するマイクロコンピュータ(以下「マイコン」
と云う)とを有し、前記モニタ回路と前記コンパレータ
により帰還をかけることによって求められた、レーザの
光出力を所定の値P1 にするための前記第1のD/A変
換器の値と、レーザの光出力を他の所定の値P2 にする
ための前記第1のD/A変換器の値とを前記マイコンに
格納しておき、前記所定の値P1 とP2 の間の光出力に
対しては、前記マイコンにて、前記第1のD/A変換器
の値を計算することで、レーザ光を前記所定の値P1 と
P2 の間の任意の出力値に設定するようにしている。
【0007】
【作用】このようにすると、駆動当初にカウンタ動作に
よって、所定の2点の光出力の設定を行なっておけば、
それ以後は、2点の間の光出力については、カウンタ動
作を行なわず、マイコンで計算することで所望のレーザ
光出力を得ることができる。カウンタ動作を伴なわない
ため、光出力の設定時間の短縮化が図れる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ、
説明する。図1は、本発明を実施したレーザ光出力制御
装置のブロック図である。同図においては、図6で示し
た従来の装置に比べ、アップ/ダウン・カウンタの代わ
りに、アップ/ダウン・カウンタの機能と計算の機能及
びメモリーを有するマイコン20が設けられている。ま
た、D/A変換器21は、設定電圧をコンパレータ11に入
力するためのものである。本発明は、図5に示すよう
に、レーザの駆動電流−光出力特性が駆動電流がIthを
越えた後ほぼ直線である点に着目して、以下のような方
法で、レーザ光出力の制御を行なっている。即ち、図2
のP1 とP2 の範囲内のPX を設定するために、まず、
従来と同様に、モニタ回路15及びコンパレータ11で帰還
をかけて、光出力をP1 に設定したときの駆動電流IF1
を供給するための、マイコン20からD/A変換器12への
出力値、及びP2 に設定したときの駆動電流IF2を供給
するための、マイコン20からD/A変換器12への出力値
を、マイコン20内のメモリーに格納する。その後、光出
力を所望のPX にするには、前記2つの出力値から、P
X を得るためのD/A変換器12への出力値をマイコン20
が算出する。PX に相当する出力値をD/A変換器に出
力することで、レーザ14に駆動電流IFXが供給され、レ
ーザの光出力はPX となる。さらに、光出力を別の値に
設定するときも、マイコン20で計算を行ない、D/A変
換器12に計算した値を出力するようにすればよい。
【0009】図3及び図4に、本発明によりレーザ光出
力を制御するときの、フローチャートを示す。ステップ
#100で制御が開始されると、まず、ステップ#105で光出
力P1 時のデータ設定サブルーチンを実行する。これ
は、図4で説明するように、光出力をP1 に設定するた
めのD/A変換器12への出力値を求め、マイコン20内の
メモリーに格納するためのルーチンである。次に、ステ
ップ#110で光出力P2 時のデータ設定サブルーチンを実
行する。前記2つのステップで、光出力P1 及びP2 を
設定するためのD/A変換器12への出力値が決定され、
マイコン20のメモリーに格納されることになる。その
後、ステップ#115では、所望の光出力PX に対するD/
A変換器12への出力値を算出する。PX に相当するレー
ザ駆動電流IFXは、P1 に相当する電流をIF1、P2 に
相当する電流をIF2とすると、ほぼ次式のようになる。 IFX=IF1+(IF2−IF1)×((PX−P1)/(P2−P1)) D/A変換器12への出力値とレーザ駆動電流は、通常、
比例の関係にあるので、駆動電流の部分を出力値に置き
換えて、先に記憶させたP1 、P2 時の出力値からPX
に相当する出力値を算出することができる。ステップ#1
20で、算出した値をD/A変換器12に出力する。このよ
うにして、レーザ光出力はPX に設定される。ステップ
#125では、終了するかどうかを判定する。終了する場合
は、ステップ#130で制御を終了とする。終了しない場合
は、ステップ#135でPX の変更を行ない、その変更した
PX について、ステップ#115に戻って再びD/A変換器
12への出力値の算出を行なう。
【0010】図4に、図3のメインルーチンのステップ
#105で呼び出された光出力P1 時のデータ設定サブルー
チンのフローチャートを示す。ここでは、説明のため、
ステップ#105の処理をサブルーチン化したが、特にサブ
ルーチンにしなければならないということはない。ステ
ップ#200で本ルーチンが起動されると、ステップ#205で
光出力P1 に相当する設定データ(電圧)をD/A変換
器21に出力する。これは、例えば、(0001)とす
る。ステップ#210では、コンパレータ11の出力、即ちマ
イコン20のUP/DOWN 信号によって、D/A変換器12への
出力値を変更する。ステップ#215では、D/A変換器12
に変更した値を出力する。ステップ#210とステップ#215
を、UP/DOWN 信号が「H」レベルと「L」レベルを繰り
返すようになるまで(判定はステップ#220で行なう)、
繰り返し行なう。ステップ#220で、UP/DOWN 信号が
「H」レベルと「L」レベルを繰り返すことを確認でき
れば、そのときのD/A変換器12への出力値が光出力P
1 設定のための値であるので、ステップ#225でこの値を
メモリーに格納し、ステップ#230で呼び出し元に戻る。
図3のメインルーチンのステップ#110で実行される光出
力P2 時のデータ設定サブルーチンは、図4においてス
テップ#205の設定データがP2 用に変わるだけなので
(例えば(1111))、フローチャート及び説明は省
略する。このステップ#110の処理についても、ステップ
#105と同様、特にサブルーチンにする必要はない。
【0011】本実施例においては、D/A変換器12を8
ビット、D/A変換器21を4ビットとして説明したが、
それぞれのD/A変換器のビット数は、これに限るわけ
ではない。
【0012】尚、レーザの特性は、経時変化や周囲の温
度変化による変動があるので、本発明を実用する場合
は、光出力をP1 及びP2 に設定したときのマイコン20
からD/A変換器12への出力値のメモリーへの設定は、
ある一定期間毎に行なうことが望ましい。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザの光出力の設定を変更する場合に、従来のよう
に、帰還をかけたカウント動作によって行なう必要がな
いので、レーザの光出力を任意に、かつ高速に設定する
ことができる。これにより、光磁気ディスクやレーザプ
リンタのようなレーザを利用したシステムの性能の向上
が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を実施したレーザ光出力制御装置のブ
ロック図。
【図2】 レーザの駆動電流−光出力特性で本発明の方
法を説明するための図。
【図3】 レーザ光出力制御のフローチャートを示す
図。
【図4】 レーザ光出力制御のサブルーチンのフローチ
ャートを示す図。
【図5】 レーザの駆動電流−光出力特性を示す図。
【図6】 従来のレーザ光出力制御装置のブロック図。
【図7】 従来のレーザ光出力制御装置を用いたタイミ
ングチャートを示す図。
【符号の説明】
10 アップ/ダウン・カウンタ 11 コンパレータ 12 D/A変換器 13 電流源 14 半導体レーザ 15 モニタ回路 20 マイコン 21 D/A変換器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1及び第2のD/A変換器と、 レーザに電流を供給する電流源と、 レーザ光をモニタするモニタ回路と、 前記第2のD/A変換器の出力と、前記モニタ回路の出
    力を比較するコンパレータと、 前記第1及び第2のD/A変換器にそれぞれ値を設定す
    るマイクロコンピュータと、 を有し、 前記モニタ回路と前記コンパレータにより帰還をかける
    ことによって求められた、レーザの光出力を所定の値P
    1 にするための前記第1のD/A変換器の値と、レーザ
    の光出力を他の所定の値P2 にするための前記第1のD
    /A変換器の値とを前記マイクロコンピュータに格納し
    ておき、 前記所定の値P1 とP2 の間の光出力に対しては、前記
    マイクロコンピュータにて、前記第1のD/A変換器の
    値を計算することで、レーザ光を前記所定の値P1 とP
    2 の間の任意の出力値に設定することを特徴とするレー
    ザ光出力制御装置。
JP3277200A 1991-09-26 1991-09-26 レーザ光出力制御装置 Pending JPH0590691A (ja)

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