半导体激光器驱动电路和光通信器制造技术

本发明专利技术提供半导体激光器驱动电路和光通信器，在温度变化的情况下，也跟踪ＲＣ滤波器的特性，防止驱动电流波形的恶化。为了不对驱动电流产生影响，从比电阻（Ｒ１）充分小的负载电阻（Ｒ３）的一个端子中获取高频分量，用高通滤波器（ＨＰＦ）、检波整流器（ＤＰＲ）检测该分量，将其变换成直流分量或低频分量，输入到滞后比较器（ＨＣ），在超过预定值的情况下使晶体管（Ｎ１）导通，使带开关的ＲＣ滤波器工作，来抑制波形恶化。由此，可以避免使ＲＣ滤波器不必要地工作而导致波形恶化（特别是ｒｆ、ｒｆ）的状况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体激光器驱动电路及使用该半导体激光器驱动电路的光通信器。
技术介绍
图5示出使用半导体激光器驱动电路来驱动半导体激光器的光发送器的现有结构。这里，半导体激光器驱动电路103有驱动级DS、差动输出部102、驱动电流控制部101。光发送器除了该半导体激光器驱动电路103以外，还包括终端电阻TR、RC滤波电路RCF、激光二极管LD1、扼流圈CC1、电流源CS1。差动输入信号IN+、IN-被输入到驱动级DS，并输入到差动输出部102的双极晶体管Q111和Q112的基极。在差动输出部102，从驱动电流控制部101将偏置电流供给到晶体管Q113的基极，使差动输出部102工作。由此，从集电极获取与输入到晶体管Q111、Q112的基极中的差动输入信号相对应的差动输出信号OUT+、OUT-。被电流驱动的激光二极管LD1为单相输入，由从半导体激光器驱动电路102输出的差动输出信号中的一个信号OUT-驱动。另一个信号OUT+通过与半导体激光器驱动电路103外部连接的终端电阻TR而终结。再有，说明差动输入信号IN+、IN-与驱动激光二极管LD1的信号OUT-之间的极性，输入信号IN+为高电平时驱动信号OUT-为低电平，但在低电平时驱动电流流动。因此，不用输出信号中的信号OUT+，而用信号OUT-来驱动激光二极管LD1。可是，高频系统传输线路通常将阻抗统一成50Ω，需要按该值获得匹配。但是，由于激光二极管LD1的导通电阻低至几Ω左右，所以一般串联插入电阻Rd。如果不设置电阻Rd，则因阻抗不匹配而产生反射波，驱动信号的波形恶化。但是，在仅设置电阻Rd时，不能抑制以激光二极管LD1和键合引线等中存在的寄生电感和寄生电容为诱因的过冲(overshoot)、下冲(undershoot)和振铃振荡(ringing)。因此，在半导体激光器驱动电路103和激光二极管LD1之间，插入包括电容器C1和电阻R121的RC滤波电路RCF来抑制波形恶化。此时，当然需要RC滤波电路RCF的参数最佳化。如果错误设计RC滤波电路RCF，则不能获得波形整形的效果，或者过渡抑制波形恶化而使边缘变得陡峭，陷入不满足有关波形的上升沿tr和下降沿tf的规格等的状况。再有，与使用非冷却的激光二极管作为激光二极管的情况相比，这样的波形恶化问题更显著。其理由如下所述。激光二极管的温度依赖性强，在高温时其发光效率下降。因此，为了对其进行补偿，以温度补偿的状态来供给驱动电流。即，如果温度上升，则进行控制以使驱动电流增大。可是，如果驱动电流变化，输出振幅变化，则过冲、下冲和振铃振荡造成的波形恶化程度变化的情况居多。因此，即使在半导体激光器驱动电路103的外部设置RC滤波电路RCF，只不过在特定的温度下RC滤波电路RCF的特性被最佳化，而在除此以外的温度下没有最佳化，产生波形整形的效果不充分，或波形恶化的抑制过强反而使波形恶化的问题。作为公开现有的半导体激光器驱动电路的文献，有以下文献。专利文献1特开2003-78200号公报(日本) 专利文献2特开平7-162290号公报(日本)如上述那样，以往在温度变化的情况下，有RC滤波电路RCF的特性不能跟踪，成为不是最佳化的状态，驱动电流的输出波形恶化的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种半导体激光器驱动电路和使用该半导体激光器驱动电路的光通信器，使RC滤波电路的特性即使温度变化也能跟踪，除去使驱动电流的波形恶化的高频分量。本专利技术的半导体激光器驱动电路包括差动输出部，所述差动输出部被供给互补的输入信号并对该输入信号进行差动放大，并从第1和第2输出端子进行互补的输出，该半导体激光器驱动电路的特征在于包括带开关的RC滤波器，其在所述第1和第2输出端子之间，开关元件的两端和至少一个电阻的两端及至少一个电容的两端分别串联连接；高通滤波器或带通滤波器，其在高电位电源端子和所述第1输出端子之间串联连接的两个电阻；被供给从所述两个电阻的连接点来的输出，使不小于预定频率的分量通过；检波整流器，其被供给通过了所述高通滤波器或带通滤波器的信号，将该信号变换成直流分量或低频分量来输出；以及滞后比较器，其被供给所述检波整流器的输出，在该输出超过高电位侧阈值时输出导通信号，只要所述检波整流器的输出不低于低电位侧阈值就继续输出该导通信号；所述开关元件被供给从所述滞后比较器输出的所述导通信号而导通，由此所述带开关的RC滤波器变为工作状态。此外，本专利技术的半导体激光器驱动电路包括差动输出部，所述差动输出部被供给互补的输入信号并对该输入信号进行差动放大，并从第1和第2输出端子进行互补的输出，该半导体激光器驱动电路的特征在于包括相互并联连接的第1、第2、…、第n(n为不小于2的整数)带开关的RC滤波器，其在所述第1和第2输出端子之间，开关元件的两端和至少一个电阻的两端及至少一个电容的两端分别串联连接；相互并联连接的第1、第2、…、第n电阻部，其在高电位电源端子和所述第1输出端子之间，包括分别串联连接的两个电阻；第1、第2、…、第n带通滤波器，其被供给从所述第1、第2、…、第n电阻部各自包含的两个电阻的连接电来的输出，使不小于预定频率的分量通过；第1、第2、…、第n检波整流器，其分别被供给通过了所述第1、第2、…、第n带通滤波器的信号，将该信号变换成直流分量或低频分量而输出；以及第1、第2、…、第n滞后比较器，其分别被供给所述第1、第2、…、第n检波整流器的输出，在该输出超过高电位侧阈值时输出导通信号，只要所述检波整流器的输出不低于低电位侧阈值就继续输出该导通信号；所述第1、第2、…、第n带开关的RC滤波器中包含的各个所述开关元件被供给从对应的所述第1、第2、…、第n滞后比较器输出的所述导通信号而导通，由此对应的所述第1、第2、…、第n带开关的RC滤波器变为工作状态。这里，所述高通滤波器或所述带通滤波器由无损耗无源元件形成，并且输出阻抗比输入阻抗高，在从所述第1、第2输出端子输出的基准频率为A(b/s)的情况下，低频侧截止频率可以是比A/2(Hz)高的频率。同样，所述第1、第2、…、第n带通滤波器由无损耗无源元件形成，并且输出阻抗比输入阻抗高，在从所述第1、第2输出端子输出的基准频率为A(b/s)的情况下，低频侧截止频率可以是比A/2(Hz)高的频率。所述检波整流器也可以具有包括电容负载的射极跟随器电路。同样，所述第1、第2、…、第n检波整流器也可以具有包括电容负载的射极跟随器电路。本专利技术的光通信器的特征在于，它包括上述任何一项的半导体激光器驱动电路；以及被供给从所述半导体激光器驱动电路的所述第1或第2输出端子输出的信号的激光二极管。附图说明图1是表示本专利技术第1实施方式的半导体激光器驱动电路的结构的电路图。图2是对从上述第1实施方式的半导体激光器驱动电路输出的驱动电流和从现有的半导体激光器驱动电路输出的驱动电流进行比较的曲线图。图3是表示本专利技术第2实施方式的半导体激光器驱动电路的结构的电路图。图4是表示上述第1实施方式的半导体激光器驱动电路的变形例的电路图。图5是表示使用现有的半导体激光器驱动电路的光发送器的结构的电路图。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。(1)第1实施方式本专利技术第1实施方式的半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体激光器驱动电路，包括差动输出部，所述差动输出部被供给互补的输入信号并对该输入信号进行差动放大，并从第１和第２输出端子进行互补的输出，该半导体激光器驱动电路的特征在于包括：带开关的ＲＣ滤波器，其在所述第１和第２输出端子之间， 开关元件的两端和至少一个电阻的两端和至少一个电容的两端分别串联连接；两个电阻，其在高电位电源端子和所述第１输出端子之间串联连接；高通滤波器或带通滤波器，其被供给从所述两个电阻的连接点来的输出，使不小于预定频率的分量通过； 检波整流器，其被供给通过了所述高通滤波器或带通滤波器的信号，将该信号变换成直流分量或低频分量来输出；以及滞后比较器，其被供给所述检波整流器的输出，在该输出超过高电位侧阈值时输出导通信号，只要所述检波整流器的输出不低于低电位侧阈值 就继续输出该导通信号；所述开关元件被供给从所述滞后比较器输出的所述导通信号而导通，由此所述带开关的ＲＣ滤波器变为工作状态。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：濑下敏树，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]