[发明专利]校正电路、驱动电路、发光设备和校正电流脉冲波形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及校正电路，其校正施加到从其顶部发射激光的表面发射半导体激光器的电流脉冲波形，本发明还涉及都具有该校正电路的驱动电路和发光设备。另外，本发明涉及校正施加到半导体激光器的电流脉冲波形的方法。

背景技术

不同于过去的Fabry-Perot腔激光器的、在垂直于衬底的方向上发光的表面发射半导体激光器可能具有在该衬底上以二维阵列排列的多个谐振器结构。因此，表面发射半导体激光器当前在数据通信、打印机等的多种技术领域中受到关注。

表面发射半导体激光器通常包括通过将下部DBR层、下部间隔层、活性层、上部间隔层、电流收窄(narrowing)层、上部DBR层和接触层按此顺序堆叠在衬底上而形成的台式(mesa)谐振器结构。在这样的半导体激光器中，振荡波长由谐振器结构的有效谐振器长度确定，并且光输出的幅度在与活性层的带隙(band gap)对应的发射波长处最大。因此，谐振器结构和活性层通常被配置为使得谐振器结构的有效谐振器长度等于活性层的发射波长(参见日本专利申请公开No.2008-306118)。

发明内容

在表面发射半导体激光器中，元件温度的改变导致在谐振器结构的有效谐振器长度和活性层的发射波长之间的差的改变(波长失谐(detuning)Δλ)，并且阈值电流与波长失谐Δλ的幅度对应地变化。例如，元件温度的改变导致如图11所示的阈值电流的改变。另外，如图11所示，与小的波长失谐Δλ(Δλ＝15.5nm)的情况相比较，在大的波长失谐Δλ(Δλ＝18.5nm)的情况下阈值电流在高元件温度时最小。因此，优选地增加波长失谐Δλ以便降低不容易实现高温度、高输出操作的红色或红外表面发射半导体激光器中的阈值电流。

但是，当波长失谐Δλ增加时，出现了另一难题。例如，当在波长失谐Δλ增加时红色或红外表面发射半导体激光器被脉冲驱动时，与图12所示的电流脉冲波形相比较，光输出波形变钝。

期望提供可以降低由于波长失谐Δλ引起的光输出波形的钝度(dullness)的校正电路、以及每个都具有该校正电路的驱动电路和发光设备。还期望提供校正电流脉冲波形的方法，该方法能够降低由于波长失谐Δλ引起的光输出波形的钝度。

根据本发明的一实施例的校正电路包括RC时间常数电路。在该校正电路中，所述RC时间常数电路用于校正从电流源输出的电流脉冲的波形，以使得表面发射半导体激光器的光输出的脉冲波形近似为矩形，所述电流源以脉冲方式驱动所述表面发射半导体激光器。

根据本发明的一实施例的驱动电路包括以脉冲方式驱动表面发射半导体激光器的电流源以及校正电路。根据本发明的一实施例的发光设备包括一个或多个表面发射半导体激光器、以脉冲方式驱动所述半导体激光器的电流源以及校正电路。

根据本发明的一实施例的校正电流脉冲波形的方法包括步骤：使用包括RC时间常数电路的校正电路来校正从电流源输出的电流脉冲的波形，以使得半导体激光器的光输出的脉冲波形近似为矩形，所述电流源以脉冲方式驱动所述表面发射半导体激光器。

在本发明的实施例的校正电路、驱动电路、发光设备和校正电流脉冲波形的方法中，使用包括RC时间常数电路的校正电路来校正从电流源输出的电流脉冲的波形，以使得半导体激光器的光输出的脉冲波形近似为矩形，所述电流源以脉冲方式驱动所述表面发射半导体激光器。以此方式，使用RC时间常数电路，由此不仅可以在脉冲上升后的逐渐倾斜的区域中而且可以在脉冲上升期间的陡峭的曲线形区域中将电流脉冲波形定形为近似矩形。

根据本发明的实施例的校正电路、驱动电路、发光设备和校正电流脉冲波形的方法，使用RC时间常数电路，由此不仅可以在脉冲上升后的逐渐倾斜的区域中而且可以在脉冲上升期间的陡峭的曲线形区域中将电流脉冲波形定形为近似矩形。因此，可以降低由于波长失谐Δλ引起的光输出波形的钝度。

从以下描述中，本发明的其它和另外的目标、特征和优点将变得更完整。

附图说明

图1是示出根据本发明的一实施例的发光设备的示意图配置的图。

图2是示出图1中的激光器驱动电路的内部配置的示例的图。

图3A到图3C是示出由图1中的激光器驱动电路产生的电流脉冲波形的示例的图。

图4是图1中的半导体激光器设备的I-L特性的示例的图。

图5A和图5B是示出图1中的半导体激光器设备的光输出波形的例子的图。

图6是示出图1中的半导体激光器设备的示意性配置的示例以及该半导体激光器设备的热电路的示例的图。

图7是用于图示热方程中的变量的波形图。