JPH07321392A - レーザダイオードの自動温度制御回路及びこれを用いた電気/光信号変換ユニット - Google Patents
レーザダイオードの自動温度制御回路及びこれを用いた電気/光信号変換ユニットInfo
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- JPH07321392A JPH07321392A JP6129807A JP12980794A JPH07321392A JP H07321392 A JPH07321392 A JP H07321392A JP 6129807 A JP6129807 A JP 6129807A JP 12980794 A JP12980794 A JP 12980794A JP H07321392 A JPH07321392 A JP H07321392A
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Abstract
るという問題を解決するレーザダイオードの自動温度制
御回路を提供する。 【構成】加熱または冷却によりレーザダイオードの温度
を変えるペルチェ素子(4)と、レーザダイオードの温
度を検出し、対応する検出電圧を出力する温度検出部
(1)と、その出力電圧を所定値(21)と比較し、誤
差電圧を出力する誤差増幅部(2)と、誤差増幅部から
の誤差電圧に対応してペルチェ素子に流れる駆動電流の
方向を制御するペルチェ電流駆動部(3)と、ペルチェ
素子に流れる駆動電流に対応する電圧を誤差増幅部の入
力側に帰還し、温度検出部の出力電圧に加算する回路を
有する。
Description
動温度制御回路及びこれを用いた電気/光信号変換ユニ
ットに関する。
通信が不可欠となっている。かかる光通信は、一般にレ
ーザダイオードの発光を電気信号で変調し、この変調さ
れた光信号を光伝送路を通して送り通信を行うものであ
る。
以外にも利用されるが、レーザダイオードの発光パワー
が特に温度に対し、安定であることが共通的に望まれ
る。
電流が閾値電流(Ith)を超える時に発光する特性を有
する。更に、パルス電気信号を閾値電流(Ith)に重畳
して得られる駆動電流を与え、パルス電気信号により変
調された光出力が得られる。
オードが半導体素子であることから、温度により変化す
る特性を有する。また、レーザダイオードの個々の特性
にも一般的にバラツキがある。これにより同じ駆動電流
に対し、発光パワーが異なるものとなる。
である。即ち、図7において、横軸に駆動電流、縦軸に
発光パワーが示される。I の特性は、閾値電流がIthで
あり、このためにバイアス電流IB を供給するととも
に、発光パワーPを得るためにIp の信号電流が重畳さ
れる。
する。この時の閾値電流はIth' となり、このためにバ
イアス電流IB'が供給され、更に同じ発光パワーPを得
るための信号電流はIp'となる。
パワーを検出し、これが一定となるように、バイアス電
流及び信号電流を制御する自動発光パワー制御回路(A
PC)が備えられている。
においては、一定の光パワーを得る閾値電流Ithと信号
電流Ip との関係を図8に示すような直線特性として考
え、この関係からバイアス電流及び信号電流の制御係数
を定めていた。
ドの個々の特性のバラツキにより、温度が所定温度以上
になると、例えば、閾値電流がIth' となる温度におい
て、その特性が、図7のIII に示すような特性となる場
合がある。かかる場合、特性IIと同じ信号電流Ip'で
は、発光パワーはPとならずにP’となる。
thと信号電流Ip との関係を図8に示すような直線関係
に基づくのみでは、十分ではない。このために従来より
レーザダイオードの温度を所定の範囲に制御する自動温
度制御回路(ATC)を備えることが必要であった。
来の自動温度制御回路(ATC)の構成図である。図に
おいて、1は、温度検出部であり、図示されていないレ
ーザダイオードの温度に対応するインピーダンスを示す
サーミスタ10、サーミスタ10と直列に接続された可
変抵抗11及び非反転増幅器12を有する。
応してサーミスタ10のインピーダンスが変わる、即
ち、温度が上昇するとサーミスタ10のインピーダンス
が小さくなり、非反転増幅器12の入力電圧が上昇す
る。2は、誤差増幅部であり、入力抵抗R1 と帰還抵抗
Rf が接続された演算増幅器20を有する。演算増幅器
20の一の入力端には、基準電圧VREF が接続され、他
の入力端に入力抵抗R1 を通して温度検出部1の検出出
力が入力される。
電圧VREF と温度検出部1の検出出力との差電圧が出力
される。
71、72を有し、誤差増幅部2の演算増幅器20から
の電圧を電流に変換し、その電流の大きさをバランスさ
せるように抵抗値に可変調整される。
33からなるB級プッシュプルパワー増幅回路で構成さ
れるペルチェ素子駆動部である。
タ抵抗R7 に接続されるパワートランジスタ32とコレ
クタ抵抗R8 に接続されるパワートランジスタ33のそ
れぞれのベースに前段トランジスタ30のエミッタ及び
前段トランジスタ31のコレクタが接続されている。
が上昇すると、非反転増幅器12の出力電圧は、大きく
なる。このため誤差増幅部2の演算増幅器20からの出
力が、負方向に大きくなり、ペルチェ駆動部3のトラン
ジスタ30がオフ、パワートランジスタ32がオフとな
り、これに対応してトランジスタ31がオン、パワート
ランジスタ33がオン状態となる。
4に流れ、レーザダイオードの温度を下げることにな
る。反対に、レーザダイオードの温度が低下すると、ト
ランジスタ32がオンとなり、Y方向の加熱電流がペル
チェ素子4に流れる。このようにして、ペルチェ素子4
に流れる電流が制御され、レーザダイオードの温度が一
定に保たれるように制御される。
に考察すると、図9に示すようにプッシュプル出力段の
片側が、二段のトランジスタ30及び32、31及び3
3で構成されている。
が導通状態から、温度の上昇又は下降により非導通に転
じる場合を考える。出力段トランジスタ30及び32が
導通状態となるためには、トランジスタ30のベースエ
ミッタ間電圧VBE0 とトランジスタ32のベースエミッ
タ間電圧VBE2 の和(VBE0 +VBE2 )以上の電位差が
トランジスタ30のベースとトランジスタ32のエミッ
タ間に生ずることが必要である。
路の温度制御特性aの通り、出力段の一方の組トランジ
スタ31及び33と他方の組トランジスタ30及び31
との間で導通、非導通が切り替わる際に不感帯が生じ
る。
ド収容するモジュールの周囲温度であり、縦軸は、レー
ザダイオードの温度を示している。従来例の回路の温度
制御特性aは、モジュールの周囲温度が25°C以上で
レーザダイオードの温度が25°Cになるように制御を
している様子を示している。
ジュールの周囲温度が25°C以下では、レーザダイオ
ードの温度は25°C以下となっている。
温度が40°Cで、この時周囲温度が80°Cの場合、
80°Cを40°Cに制御する為にはペルチェ素子に何
Aの電流を流せばよいかという考えかたではない。即
ち、一瞬の内にその設定温度に移行制御するために大電
流を流して、冷却、または加熱を行い、設定温度付近に
近づけ安定させる制御を行うものである。
温度とのズレがあると、設定温度に制御するためにペル
チェ素子に大電流が流れ破壊する恐れがあった。図9に
示す従来例の回路では、かかる大電流を制限するために
演算増幅器20の出力を飽和させ、且つ電流調整部7の
可変抵抗71、72を可変調整することを行っていた。
1の増幅率、VBE、演算増幅器20の出力が個別にバラ
ツクために、個々に調整を行う必要があり、試験工数が
大となる問題を有していた。更にトランジスタのベース
・エミッタ間電圧VBEが温度により変動する為にペルチ
ェ素子に流れる電流の制限値が変動するという問題も生
じていた。
験等を行う際に試験治具に回路モジュールを乗せてお
り、試験者により別々に±電源を投入する恐れがあり、
このために片電源投入の可能性が生じる。
方向に制御を行う必要がある時に−5.2Vのみ投入す
ると、誤差増幅部2の出力が約−4Vの電位となる。そ
してペルチェ駆動部3の前段のトランジスタ30、31
のベースがロー(Low)となり、トランジスタ31が
導通状態となり、X方向の冷却電流が流れることにな
る。したがって、制御すべき方向と反対方向に電流が流
れてしまうという問題が存在していた。
目的は、上記の冷却/加熱の切替え時に不感帯が存在
し、この不感帯内で温度制御が不安定になるという問題
を解決するレーザダイオードの自動温度制御回路を提供
することにある。
のリミッタ調整が必要であり、リミッタ値が温度によっ
て変動するという問題を解決するレーザダイオードの自
動温度制御回路を提供することにある。
ルチェ素子の温度制御の方向と逆の方向に電流が流れる
恐れを解決するレーザダイオードの自動温度制御回路を
提供することにある。
の切替え時に不感帯が存在し、この不感帯内で温度制御
が不安定になるという問題を解決するレーザダイオード
の自動温度制御回路を用いた電気/光信号変換ユニット
を提供することにある。
電流のリミッタ調整が必要であり、リミッタ値が温度に
よって変動するという問題を解決するレーザダイオード
の自動温度制御回路を用いた電気/光信号変換ユニット
を提供することにある。
チェ素子の温度制御の方向と逆の方向に電流が流れる恐
れを解決するレーザダイオードの自動温度制御回路を用
いた電気/光信号変換ユニットを提供することにある。
オードの自動温度制御回路は、基本的構成として加熱ま
たは冷却によりレーザダイオードの温度を変えるペルチ
ェ素子と、レーザダイオードの温度を検出し、対応する
電圧を出力する温度検出部と、温度検出部の出力電圧を
所定値と比較し、誤差電圧を出力する誤差増幅部と、誤
差増幅部からの誤差電圧に対応し、ペルチェ素子に流れ
る駆動電流の方向を制御するペルチェ電流駆動部と、ペ
ルチェ素子に流れる該駆動電流に対応する電圧を誤差増
幅部の入力側に帰還し、温度検出部の出力電圧に加算す
る回路を有する。
動温度制御回路を用いた電気/光信号変換ユニットは、
基本的構成としてレーザダイオード及びフォトダイオー
ドを含むレーザダイオードユニットを有し、このフォト
ダイオードにより、レーザダイオードの発光レベルを検
出し、検出される発光レベルに対応して、レーザダイオ
ードのバイアス電流(Ith) 及び入力信号レベル(Ip)
を制御する自動パワー制御部及び、レーザダイオードユ
ニットに一体に収容され、加熱または冷却によりレーザ
ダイオードの温度を変えるペルチェ素子と、レーザダイ
オードの温度を検出し、対応する電圧を出力する温度検
出部と、この温度検出部の出力電圧を所定値と比較し、
誤差電圧を出力する誤差増幅部と、この誤差増幅部から
の誤差電圧に対応し、ペルチェ素子に流れる駆動電流の
方向を制御するペルチェ電流駆動部と、このペルチェ素
子に流れる駆動電流に対応する電圧を誤差増幅部の入力
側に帰還し、温度検出部の出力電圧に加算する回路を有
する自動温度制御部を有する。
の自動温度制御回路に比較して、電流方向の切替え時に
VBEを電圧降下を2段分に減少している。更に、ペルチ
ェ駆動部を含めて誤差増幅部の演算増幅器に帰還をかけ
る構成としている。このために演算増幅器のゲインを理
想的に∞と考えると、2×VBE/∞≒0となり、温度不
感帯幅を減少させることが出来る。
制御回路を用いることにより、電気/光変換ユニット
は、より安定したレーザ発光を得ることが可能である。
構成例である。以下実施例の説明において同一または類
似のものには、同一の番号及び記号を付して説明する。
ていないレーザダイオードの温度に対応するインピーダ
ンスを示すサーミスタ10、このサーミスタ10と直列
に接続された可変抵抗11及び非反転増幅器12を有す
る。更に電源として、安定化電源から供給される電圧−
4.0Vが供給されている。
応してサーミスタ10のインピーダンスが変わる、即
ち、温度が上昇するとサーミスタ10のインピーダンス
が小さくなり、非反転増幅器12の入力電圧が上昇す
る。
帰還容量Cf 及び出力抵抗R3 が接続された演算増幅器
20を有する。演算増幅器20の一の入力端には、基準
電圧( VREF)21が接続され、他の入力端に入力抵抗R
1 を通して温度検出部1の検出出力が入力される。
電圧VREF と温度検出部1の検出出力との差電圧が出力
される。更に、演算増幅器20の他の入力端には、後に
説明する電流モニタ部5で検出される電圧が帰還抵抗R
2 を通して帰還される。
33からなるB級プッシュプルパワー増幅回路で構成さ
れるペルチェ素子駆動部である。
は、直列に接続されるとともに、そのベースが共通に演
算増幅器20の出力に接続されている。更に、トランジ
スタ30、31の直列接続点が、電源間に直列接続され
るツェナーダイオード34、35の接続点に接続されて
いる。
ートランジスタ32のベースに、トランジスタ31のコ
レクタは、パワートランジスタ33のベースに接続され
ている。パワートランジスタ32、33は、互いに反対
極性であり、直列接続されて電源間に挿入されている。
点は、ペルチェ素子4の入力端に接続されている。ペル
チェ素子4の出力端は、電流モニタ部5の抵抗R6 に接
続されている。
ードの温度が上昇すると、誤差増幅部3の出力は、負電
位方向に大きくなり、トランジスタ31が導通、したが
ってパワートランジスタ33も導通状態となり、ペルチ
ェ素子4にX方向の冷却電流が流れ、レーザダイオード
の温度が下げられる。
流れる電流に比例して電流モニタ部5の抵抗R6 に生じ
る電位が、誤差増幅部2の演算増幅器20の入力側に帰
還されている。この構成により、先に図3に基づき説明
した不感帯が減少出来る。この効果を次に図1の動作を
説明する等価回路である図2を参照しながら更に説明す
る。
I0 とすると、次の関係式(1)、(2)が導かれる。 (Vth−Vr)/R1 =(Vc −Vr)/R2 =I0 ・・・(1) Va =(Vr'−Vr )A ・・・(2) ここで、Vr'=R12・(-5.2V)/(R11+R12) Vth=Rth・(-5.2V)/(R10+Rth)
電流が流れ、次の関係が成立する。 (Va −Vb)・h1 h2 /R3 =Itec ・・・(3) Vb =Vbe1 ・・・(4) Vc /R7 =Itec −I0 ・・・(5) ここで、h1 、h2 はそれぞれトランジスタ30、32
の電流増幅率である。
(2)〜(5)より、 ΔVH =Vr'−Vr =Va/A =(R3 ・Itec /h1 h2 +Vbe1 )/A ・・・(6)
れ、次の関係が成立する。 (Va −Vb)・h3 h4 /R3 =Itec ・・・(7) Vb =−Vbe3 ・・・(8) ここで、h3 、h4 はそれぞれトランジスタ31、33
の電流増幅率である。
r'−Vr とすると、(2)、(7)、(8)より ΔVC =Vr'−Vr =Va/A =(R3 ・Itec /h3 h4 −Vbe3 )/A ・・・(9)
Itec =0とすると、 ΔVH =Vbe1 /A、 ΔVC =−Vbe3 /A ・・・(12) となる。
えると、ΔVH =ΔVC =0となり、温度制御不感帯
は、無視できる。この関係は、更に従来例の回路の特性
と比較して図3に示される。
ダイオードの周囲温度Ta即ち、サーミスタ10により
検出される温度であり、縦軸は、サーミスタ10により
検出される温度に基づき制御されるレーザダイオードチ
ップの温度TLDである。
性aでは、不感帯が生じているが、本発明の自動温度制
御(ATC)回路においては、特性bに示すように不感
帯は、生じておらず、レーザダイオードの目標制御温度
25°C近傍でレーザダイオードの周囲温度Taとレー
ザダイオードチップの温度TLDとの略直線的な関係が得
られている。
にペルチェ素子4に流れる電流を制限するための構成で
ある。図において、先に従来の技術に関し、説明したよ
うに電源投入時に周囲温度と設定温度とのズレがある
と、設定温度に制御するためにペルチェ素子に大電流が
流れ破壊する恐れがあった。これを解決するための従来
例の回路における方策では、調整と試験工数が大であっ
た。
るものであり、図1の実施例に対し付加される部分を明
らかにすべく、図1の実施例の誤差増幅部2の一部とペ
ルチェ駆動部3を抜き出して示している。
明の第二の実施例として付加された電流調整部である。
この電流調整部6は、二つの演算増幅器61、62を有
し、それらの負入力端子が共通にペルチェ素子4の出力
側に接続され、電流モニタ部5の抵抗R6 の電位Ve が
供給される。
には、負の基準電圧VREF が、他方の演算増幅器62 の
正入力端子には、正の基準電圧−VREF が供給接続され
ている。
64が二つの演算増幅器61、62の出力端子間に備え
られる。直列に接続されたダイオード63、64の直列
接続点は、誤差増幅部2の出力抵抗R3 とトランジスタ
30、31の共通ベースに接続されている。
合、Vth(図2参照)が上がり、Vbが下がる。この
時、トランジスタ31、33がオン状態となり、ペルチ
ェ素子4にX方向の冷却電流が流れる。
5の抵抗R6 の接続点電位Ve が下がるので、演算増幅
器61、62の出力電位Vd 、Vc が上昇する。ここで
VdがVb より大きくなると、ダイオード63に電流が
流れ、Vd とVb との間にダイオード63の順方向電圧
降下Vbe分の電位差が生じる。
プされ、ペルチェ素子4に流れる電流を制限することが
可能となる。
り、ダイオード64に電流が流れるようになり、演算増
幅器62の出力電位Vc により電位Vb がクランプさ
れ、ペルチェ素子4に流れる電流を制限することが可能
となる。
来の技術に関して説明した片電源投入の場合に本来の制
御すべき方向と反対方向の電流がペルチェ素子4に流れ
る問題を解決する構成について、以下に説明する。
第三の実施例として±電源間に直列に接続された二つの
ツェナーダイオード34、35を有する。これらツェナ
ーダイオード34、35の降伏電圧を例えば4Vのもの
を使用すると、二つのツェナーダイオード34、35を
オン状態とする為には、8Vの電圧が必要となる。
ダイオードをオン状態にする電圧が十分ではない。この
ためトランジスタ30、31のバイアス電圧が十分では
なく、オン状態とすることができず、ペルチェ素子4に
は電流が流れず従来の片電源投入の時の問題が解決され
る。
成ブロックである。図において、15は、クロックCL
Kに同期して、入力される電気信号データDATAを整
形するフリップフロップである。
レーザダイオード駆動回路252を有する。比較器25
1の一の入力には、基準電圧253が与えられ、他の入
力にはフリップフロップ15から成形された電気信号デ
ータDATAが入力される。
が基準電圧253を超えるときにパルス出力を生成す
る。
り、レーザダイオード351と受光ダイオード352が
一体のモジュールとして収納されている。レーザダイオ
ード351は、バイアス電流IB とレーザダイオード駆
動回路252からのパルス出力に対応する信号電流Ip
を重畳した電流により駆動される。
ド351の発光の一部を受光し、自動パワー制御回路4
5に入力する。自動パワー制御回路45は、バッファ増
幅器451と係数回路452を有して構成される。
352により検出されるレーザダイオード351の発光
パワーに対応する電圧を電流に変換する機能を有する。
バッファ増幅器451で変換された電流は、バイアス電
流IB と信号電流Ip とに分岐される。
り、レーザダイオード351のバイアス電流として帰還
される。一方、信号電流Ip は係数回路452により所
定量係数倍され、増幅器65をとおり、レーザダイオー
ド駆動回路252に帰還される。
は、図8で説明したようにレーザダイオード351のI
th(IB )対Ip 特性に対応してバイアス電流IB に対
し一定比率となるように係数回路452により所定量係
数倍される。
与えられるレーザダイオード駆動回路252において
は、帰還される信号電流Ip のレベルが一定となるよう
にその駆動信号電流を制御する。
ード351の発光レベルを検出して帰還することにより
一定レベルの発光を得るように自動パワー制御される。
分でないために、レーザダイオードの自動温度制御回路
が設けられる。
示した自動温度制御回路を簡略化して示し、且つ図5に
おいて説明した電気/光信号変換ユニットに使用する場
合の実施例を説明する図である。
号及び記号は、図1及び図4において同一の対応するも
のを示している。
51と受光ダイオード352が一体のモジュールとして
収納されているレーザダイオードモジュール35に更
に、サーミスタ10及びペルチェ素子4を一体に収容し
ている。
直接にサーミスタ10により検出し、更にペルチェ素子
4に加熱又は、冷却する電流を流し、レーザダイオード
351の温度を制御することが可能になる。
本発明によりペルチェ素子駆動部を含めて帰還をかけた
誤差増幅部により温度不感帯による従来の問題を解消す
ることが可能である。
れによるペルチェ電流のモニタ値と設定基準値と比較す
ることにより、ペルチェ駆動電流を制限することにより
ペルチェ駆動電流の制限値の温度変動を抑えることがで
きる。
に直列に接続することにより、片電源投入時の不本意な
制御電流を素子することが可能である。
められ、実施例には制限されない。更に、特許請求の範
囲に記載のものと均等のものも本発明の保護の範囲であ
る。
る。
ある。
ユニットに使用する場合の実施例を説明する図である。
ある。
係を示す図である。
Claims (18)
- 【請求項1】加熱または冷却によりレーザダイオードの
温度を変えるペルチェ素子(4)と、 該レーザダイオードの温度を検出し、対応する検出電圧
を出力する温度検出部(1)と、 該温度検出部(1)の出力電圧を所定値(21)と比較
し、誤差電圧を出力する誤差増幅部(2)と、 該誤差増幅部(2)からの誤差電圧に対応して該ペルチ
ェ素子(4)に流れる駆動電流の方向を制御するペルチ
ェ電流駆動部(3)と、 該ペルチェ素子(4)に流れる該駆動電流に対応する電
圧を該誤差増幅部(2)の入力側に帰還し、該温度検出
部(1)の出力電圧に加算する回路を有して構成される
ことを特徴とするレーザダイオードの自動温度制御回
路。 - 【請求項2】請求項1において、 前記温度検出部(1)は、サーミスタ(10)とこれに
直列に接続される抵抗(11)とを有し、更に該抵抗
(11)に生じる電圧を前記誤差増幅部(2)に入力す
る非反転増幅器(12)を有して構成されることを特徴
とするレーザダイオードの自動温度制御回路。 - 【請求項3】請求項2において、 前記サーミスタ(10)と前記ペルチェ素子(4)は、
前記レーザダイオードと一体に収容されることを特徴と
するレーザダイオードの自動温度制御回路。 - 【請求項4】請求項2において、 前記誤差増幅部(2)は、第一及び第二の入力端を備え
た演算増幅器(20)を有し、該第一の入力端には前記
所定値(21)が入力され、該第二の入力端には、前記
温度検出部(1)及び前記帰還回路の出力を入力するよ
うに構成されることを特徴とするレーザダイオードの自
動温度制御回路。 - 【請求項5】請求項1において、 前記ペルチェ電流駆動部(3)は、電源間に直列接続さ
れた互いに反対極性の一対のトランジスタ(32、3
3)を有し、該一対のトランジスタ(32、33)の接
続点に前記ペルチェ素子(4)が接続されるように構成
されることを特徴とするレーザダイオードの自動温度制
御回路。 - 【請求項6】請求項5において、 前記ペルチェ電流駆動部(3)は、更に互いに反対極性
の直列に接続された一対のトランジスタ(30、31)
を有し、それぞれのコレクタまたはエミッタが前記一対
のトランジスタ(32、33)のそれぞれのベースに接
続され、且つ該一対のトランジスタ(30、31)のベ
ースが共通に前記誤差増幅部(2)の出力に接続される
ように構成されることを特徴とするレーザダイオードの
自動温度制御回路。 - 【請求項7】請求項6において、 更に電源間に直列に接続される一対のツェナーダイオー
ド(34、35)を有し、該一対のツェナーダイオード
の共通の接続点と、前記一対のトランジスタ(30、3
1)の共通の接続点とが接続されて構成されることを特
徴とするレーザダイオードの自動温度制御回路。 - 【請求項8】請求項1において、 更に、順方向に直列接続された一対のダイオード(6
3、64)と、 互いに反対極性の参照電圧(Vref)が接続される第一の
入力端と、共通に前記ペルチェ素子(4)に流れる該駆
動電流に対応する電圧が入力される第二の入力端を備
え、且つそれぞれ出力間に該直列接続された一対のダイ
オード(63、64)の両端が接続された一対の演算増
幅器(61、62)を有し、 該一対のダイオード(63、64)の直列接続点に前記
誤差増幅部(2)の出力及び前記ペルチェ電流駆動部
(3)の入力が接続されるように構成されたことを特徴
とするレーザダイオードの自動温度制御回路。 - 【請求項9】請求項6において、 更に、順方向に直列接続された一対のダイオード(6
3、64)と、 互いに反対極性の参照電圧(Vref)が接続される第一の
入力端と、共通に前記ペルチェ素子(4)に流れる該駆
動電流に対応する電圧が入力される第二の入力端を備
え、且つそれぞれ出力間に該直列接続された一対のダイ
オード(63、64)の両端が接続された一対の演算増
幅器(61、62)を有し、 該一対のダイオード(63、64)の直列接続点に前記
誤差増幅部(2)の出力及び前記一対のトランジスタ
(30、31)のベースが接続されるように構成された
ことを特徴とするレーザダイオードの自動温度制御回
路。 - 【請求項10】レーザダイオード(351)及びフォト
ダイオード(352)を含むレーザダイオードユニット
(35)を有し、該フォトダイオード(352)によ
り、該レーザダイオード(351)の発光レベルを検出
し、該検出される発光レベルに対応して、該レーザダイ
オード(351)のバイアス電流(IB)及び入力信号レ
ベル(Ip)を制御する自動パワー制御部及び、 該レーザダイオードユニット(35)に一体に収容さ
れ、加熱または冷却によりレーザダイオードの温度を変
えるペルチェ素子(4)と、該レーザダイオードの温度
を検出し、対応する検出電圧を出力する温度検出部
(1)と、該温度検出部(1)の出力電圧を所定値(2
1)と比較し、誤差電圧を出力する誤差増幅部(2)
と、該誤差増幅部(2)からの誤差電圧に対応して該ペ
ルチェ素子(4)に流れる駆動電流の方向を制御するペ
ルチェ電流駆動部(3)と、該ペルチェ素子(4)に流
れる該駆動電流に対応する電圧を該誤差増幅部(2)の
入力側に帰還し、該温度検出部(1)の出力電圧に加算
する回路を有する自動温度制御部を有することを特徴と
する電気/光信号変換ユニット。 - 【請求項11】請求項10において、 前記温度検出部(1)は、サーミスタ(10)とこれに
直列に接続される抵抗(11)とを有し、更に該抵抗
(11)に生じる電圧を前記誤差増幅部(2)に入力す
る非反転増幅器(12)を有して構成されることを特徴
とする電気/光信号変換ユニット。 - 【請求項12】請求項11において、 前記サーミスタ(10)と前記ペルチェ素子(4)を、
レーザダイオードユニットとして前記レーザダイオード
と一体に収容される構成であることを特徴とする電気/
光信号変換ユニット。 - 【請求項13】請求項11において、 前記誤差増幅部(2)は、第一及び第二の入力端を備え
た演算増幅器(20)を有し、該第一の入力端には前記
所定値(21)が入力され、該第二の入力端には、前記
温度検出部(1)及び前記帰還回路の出力を入力するよ
うに構成されることを特徴とする電気/光信号変換ユニ
ット。 - 【請求項14】請求項10において、 前記ペルチェ電流駆動部(3)は、電源間に直列接続さ
れた互いに反対極性の一対のトランジスタ(32、3
3)を有し、該一対のトランジスタ(32、33)の接
続点に前記ペルチェ素子(4)が接続されるように構成
されることを特徴とする電気/光信号変換ユニット。 - 【請求項15】請求項14において、 前記ペルチェ電流駆動部(3)は、更に直列接続された
互いに反対極性の一対のトランジスタ(30、31)を
有し、それぞれのコレクタまたはエミッタが前記一対の
トランジスタ(32、33)のそれぞれのベースに接続
され、且つ該一対のトランジスタ(30、31)のベー
スが共通に前記誤差増幅部(2)の出力に接続されるよ
うに構成されることを特徴とする電気/光信号変換ユニ
ット。 - 【請求項16】請求項16において、 更に電源間に直列に接続される一対のツェナーダイオー
ド(34、35)を有し、該一対のツェナーダイオード
の共通の接続点と、前記一対のトランジスタ(30、3
1)の共通の接続点とが接続されて構成されることを特
徴とする電気/光信号変換ユニット。 - 【請求項17】請求項10において、 更に、順方向に直列接続された一対のダイオード(6
3、64)と、互いに反対極性の参照電圧(Vref)が接
続される第一の入力端と、共通に前記ペルチェ素子
(4)に流れる該駆動電流に対応する電圧が入力される
第二の入力端を備え、且つそれぞれ出力端が該一対のダ
イオード(63、64)の両端に接続された一対の演算
増幅器(61、62)を有し、 該一対のダイオード(63、64)の直列接続点に前記
誤差増幅部(2)の出力及び前記ペルチェ電流駆動部
(3)の入力が接続されるように構成されたことを特徴
とする電気/光信号変換ユニット。 - 【請求項18】請求項15において、 更に、順方向に直列接続された一対のダイオード(6
3、64)と、互いに反対極性の参照電圧(Vref)が接
続される第一の入力端と、共通に前記ペルチェ素子
(4)に流れる該駆動電流に対応する電圧が入力される
第二の入力端を備えた一対の演算増幅器(61、62)
を有し、 該一対のダイオード(63、64)の直列接続点に前記
誤差増幅部(2)の出力及び前記一対のトランジスタ
(30、31)のベースが接続されるように構成された
ことを特徴とする電気/光信号変換ユニット。
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1994
- 1994-05-19 JP JP12980794A patent/JP3320900B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-09 US US08/353,125 patent/US5499258A/en not_active Expired - Lifetime
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