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半导体激光器驱动电路和半导体激光器装置制造方法及图纸

技术编号:7997194 阅读:121 留言:0更新日期:2012-11-22 05:50
一种通过向连接至输出端子的半导体激光器二极管提供驱动电流来控制该半导体激光器二极管的半导体激光器驱动电路包含:恒流源,其配置为向所述输出端子提供电流,所述恒流源连接至第一电源端子和所述输出端子;电流吸收电路,其连接至所述输出端子和第二电源端子;电流源电路,其配置为将预定电流提供至所述输出端子或所述电流吸收电路,所述电流源电路连接至所述第一电源端子和所述输出端子;以及终端电阻器,其具有与所述半导体激光器二极管的电阻成分相等的电阻成分,所述终端电阻器连接至所述电流吸收电路和所述电流源电路。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体激光器驱动电路和半导体激光器装置
技术介绍
近来,光通信速度的增长已经并且还在快速地进行,并且Gb/s光通信系统投入使用。诸如 VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔面发射激光器)之类的半导体激光二极管作为短波长光收发器的光源,用于高速的光通信系统。半导体激光器二极管由半导体激光器驱动电路控制。利用传输线,半导体激光器二极管耦合至半导体激光器驱动电路,这是由于制造它们,使得每个半导体激光器二极管和相关联的一个半导体激光器驱动电路分别成为不同的半导体1C。在半导体激光器二极管和其驱动电路之间实现阻抗匹配,以便以低的功率损耗和 反射将来自驱动电路的驱动信号传送给半导体激光器二极管。如上面提到的,传输线用于将半导体激光器二极管和其驱动电路耦合在一起。因此,实现传输线和驱动电路之间的阻抗匹配,以便以低的功率损耗和反射将来自驱动电路的驱动信号传送至半导体激光器二极管。在用以阻抗匹配的各种方法中,例如,存在一种通过提供用于与半导体激光器驱动电路连接的终端电阻器的方法,并且存在另一种通过提供阻尼电阻器的方法,如日本专利申请特开No. 2003-243766中公开的。
技术实现思路
根据上面提到的日本专利申请特开No. 2003-243766,存在由于提供新的阻尼电阻器所引起的元件数目增加的问题。此外,存在安装元件的困难主要由于增加的元件数目而变得更高的问题。当终端电阻器用于阻抗匹配时,存在抖动级别主要由于终端电位变化导致的驱动信号的DC电平的变化而恶化的问题。鉴于上面提到的问题,期望提供利用简单结构,在实现阻抗匹配的同时抑制终端电位的变化的半导体激光器驱动电路和半导体激光器装置。根据本公开的一实施例,提供了一种通过向连接至输出端子的半导体激光器二极管提供驱动电流来控制所述半导体激光器二极管的半导体激光器驱动电路,包含恒流源,其配置为向所述输出端子提供电流,所述恒流源一端连接至第一电源端子,并且另一端连接至所述输出端子;电流吸收电路,其一端连接至所述输出端子,并且另一端连接至第二电源端子;电流源电路,其配置为将预定电流提供至所述输出端子和所述电流吸收电路之一,所述电流源电路一端连接至所述第一电源端子,并且另一端连接至所述输出端子;以及终端电阻器,其具有与所述半导体激光器二极管的电阻成分相等的电阻成分,所述终端电阻器一端连接至所述电流吸收电路的所述一端,而另一端连接至所述电流源电路的所述另一端。根据本公开的另一实施例,提供了一种通过向连接至输出端子的半导体激光器二极管提供驱动电流来控制所述半导体激光器二极管的半导体激光器驱动电路,包含恒流源,其配置为向所述输出端子提供电流,所述恒流源一端连接至第一电源端子,并且另一端连接至所述输出端子;电流源电路,其一端连接至所述第一电源端子,并且另一端连接至所述输出端子;电流吸收电路,其配置为吸收从所述恒流源和所述电流源电路之一提供的电流,所述电流吸收电路一端连接至所述输出端子,另一端连接至所述第二电源端子;以及终端电阻器,其具有与所述半导体激光器二极管的电阻成分相等的电阻成分,所述终端电阻器一端连接至所述电流吸收电路的所述一端,而另一端连接至所述电流源电路的所述另一端。根据本公开的另一实施例,提供了包括上面提到的半导体激光器驱动电路和半导体激光器二极管的半导体激光器装置。根据本公开,利用简单的构造,在取得阻抗匹配的同时抑制了终端电位的变化。本公开的这些和另一些目标、特征和优点将根据附图中图示的本专利技术的具体实施 例的详细描述而变得更加明显。附图说明图I是图示根据第一实施例的半导体激光器装置的示图;图2A和2B是图示根据第一实施例的半导体激光器二极管的示图;图3是图示根据第一实施例的半导体激光器驱动电路的示图;图4是图示根据第一实施例的半导体激光器驱动电路的电路图;图5是图示流过根据第一实施例的半导体激光器驱动电路的电流信号的示图;图6是图示流过根据第一实施例的半导体激光器驱动电路的电流信号的示图;图7A和7B是图示流过根据第一实施例的半导体激光器驱动电路的电流信号的DC电平的示图;图8是图示根据第一实施例的修改I的半导体激光器驱动电路的示图;图9是图示流过根据第一实施例的修改I的半导体激光器驱动电路的电流信号的示图;图10是图示流过根据第一实施例的修改I的半导体激光器驱动电路的电流信号的示图;图11是图示根据第二实施例的半导体激光器驱动电路的示图;图12是图示根据第三实施例的半导体激光器驱动电路的示图;以及图13是图示根据第三实施例的半导体激光器驱动电路的操作的时序图。具体实施例第一实施例图I是图示根据第一实施例的半导体激光器装置I的示图。半导体激光器装置I包括具有半导体激光器二极管121的半导体激光器电路120和驱动所述半导体激光器电路120的半导体激光器驱动电路100。根据此实施例,半导体激光器驱动电路100和半导体激光器电路120安装在不同的半导体IC上。另外,半导体激光器驱动电路100和半导体激光器电路120可以安装在同一个半导体IC上。半导体激光器装置I包括耦合在半导体激光器驱动电路100和半导体激光器电路120之间的传输线111。传输线111形成在印刷电路板110上。传输线111具有500hm的特征阻抗。图2A是图示半导体激光器二极管121的等效电路的示图。如图2A中所图示的,用二极管器件122、与二极管器件122串联连接的微分电阻器Rs、内部电阻器Rp和内部电容器Cp表示半导体激光器二极管121。二极管器件122和微分电阻器Rs形成的串联连接、内部电阻器Rp以及内部电容器Cp并联连接。具体而言,微分电阻器Rs—端连接至二极管器件122的一端。内部电阻器Rp的一端连接至微分电阻器Rs的另一端,并且另一端连接至二极管器件122的另一端。内部电容器Cp的一端连接至微分电阻器Rs的另一端,并且另一端连接至二极管器件122的另一端。图2B是图示半导体激光器二极管121的I-V曲线的示图。在流经半导体激光器·二极管121的电流高于或等于激光阈值(lasing threshold) Ith的区域中,用具有近似Rs的斜率的直线表示I-V曲线,并且I-V曲线遵循欧姆法则。斜率Rs等于上面提到的微分电阻器Rs的电阻。图3是图不半导体激光器驱动电路100的不图。半导体激光器驱动电路100包括电流源电路101,其一端连接在第一电源电位(图3中的Ncc)并且另一端连接至输出端子105 ;电流吸收电路102,其一端连接至输出端子105并且另一端连接至第二电源端子(图3中的GND);恒流源103,其一端连接至第一电源电位并且另一端连接至输出端子105 ;以及终端电阻器104,其一端连接至输出端子105并且另一端连接至第二电源端子。恒流源103向输出端子105提供电流信号。电流源电路101响应于来自更高层(未图示)的控制信号将预定的电流信号引导至输出端子105和电流吸收电路102中的一个。参照图4,描述半导体激光器驱动电路100的细节。电流源电路101具有第一电流源10、第一导电型晶体管Mll和M12、以及高阻断电压第一导电型晶体管M13和M14。另夕卜,在本实施例中,将第一导电型晶体管说明为PMOS晶体管。第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过向连接至输出端子的半导体激光器二极管提供驱动电流来控制所述半导体激光器二极管的半导体激光器驱动电路,包含:恒流源,其配置为向所述输出端子提供电流,所述恒流源一端连接至第一电源端子,并且另一端连接至所述输出端子;电流吸收电路,其一端连接至所述输出端子,并且另一端连接至第二电源端子;电流源电路,其配置为将预定电流提供至所述输出端子和所述电流吸收电路之一,所述电流源电路一端连接至所述第一电源端子,并且另一端连接至所述输出端子;以及终端电阻器,其具有与所述半导体激光器二极管的电阻成分相等的电阻成分,所述终端电阻器一端连接至所述电流吸收电路的所述一端,而另一端连接至所述电流源电路的所述另一端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:宫岛良文中岛胜也
申请(专利权)人:索尼公司
类型:发明
国别省市:

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