[发明专利]DC耦合型激光驱动电路以及半导体激光元件的驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及驱动半导体激光元件的DC耦合型激光驱动电路。另外，涉及使用了DC耦合型激光驱动电路的半导体激光元件的驱动方法。

背景技术

作为发出用于光通信的信号光的光源，广泛应用半导体激光元件。半导体激光元件通常被向该半导体激光元件供给驱动电流的激光驱动电路驱动。这样的激光驱动电路大致分为DC耦合型激光驱动电路和AC耦合型激光驱动电路。

图7（a）示出以往的DC耦合型激光驱动电路的典型构成。图7（a）是表示以往的DC耦合型激光驱动电路100的概要构成的框图。

DC耦合型激光驱动电路100是用于向半导体激光元件LD供给与输入信号（根据数字信号而调制的电压信号）的电压值（电位差）对应的驱动电流ILD的电路，如图7（a）所示，其具备输入缓冲器110、前级驱动器120、主驱动器130、压降器140以及恒流源150。

输入缓冲器110是用于使DC耦合型激光驱动电路100的输入阻抗（负载阻抗）与传送路径的特性阻抗匹配的电路。前级驱动器120是用于调整经由输入缓冲器110输入的输入信号的振幅的电路。主驱动器130是用于将通过前级驱动器120调整了振幅的输入信号转换为电流信号的电路。压降器140是固定电阻或二极管等压降器，其被插入至电压VCC的电源和前级驱动器120之间。

主驱动器130连接有恒流源150和半导体激光元件LD，向半导体激光元件LD供给从由恒流源150流出的流出电流Idc减去流入至主驱动器130的流入电流Imod而得的驱动电流ILD=Idc-Imod。在输入信号的电压值为低电平时，流入电流Imod的电流值为高电平，其结果，驱动电流ILD的电流值成为低电平。相反，输入信号的电压值为高电平时，流入电流Imod的电流值为低电平，其结果，驱动电流ILD的电流值为高电平。

另外，以偏置电流Ibias的大小比激光阈值电流Ith大的方式调整从恒流源150流出的流出电流Idc的大小。这里，所谓偏置电流Ibias指输入信号的电压值为低电平时向半导体激光元件LD供给的驱动电流ILD的电流值。

图7（b）示出以往的AC耦合型激光驱动电路的典型构成。图7（b）是表示以往的AC耦合型激光驱动电路200的概要构成的框图。

图7（b）所示的AC耦合型激光驱动电路200与上述的DC耦合型激光驱动电路100同样，是用于将与数字信号的值对应的驱动电流ILD供给至半导体激光元件LD的电路，如图7（b）所示，其具备输入缓冲器210、前级驱动器220、主驱动器230、压降器240以及恒流源250。

图7（b）所示的输入缓冲器210、前级驱动器220、主驱动器230、压降器240以及恒流源250分别具有与图7（a）所示的输入缓冲器110、前级驱动器120、主驱动器130、压降器140以及恒流源150相同的功能。

对于AC耦合型激光驱动电路200，在主驱动器230和半导体激光元件LD之间存在电容器260这一点与DC耦合型激光驱动电路100不同。因此，在AC耦合型激光驱动电路200中，即便主驱动器230的输出电压Vout具有DC成分，该DC成分也不会被施加至半导体激光元件LD。

与AC耦合型激光驱动电路200相比，DC耦合型激光驱动电路100具有以下优点。

（1）在AC耦合型激光驱动电路200中，作为电容器260，需要使用具有0.1μF左右的容量的大型电容器。因此，AC耦合型激光驱动电路200难以省空间化。另一方面，DC耦合型激光驱动电路100由于不需要这样的电容器，所以容易省空间化。

（2）在AC耦合型激光驱动电路200中，电容器260去除驱动电流ILD的低频成分。因此，AC耦合型激光驱动电路200难以宽带化。另一方面，DC耦合型激光驱动电路100由于不需要这样的电容器，所以容易宽带化。

（3）在AC耦合型激光驱动电路200中，由于需要将主驱动器230的输出阻抗抑制得较低，所以驱动电流ILD的损失容易变大。因此，AC耦合型激光驱动电路200难以节电化。另一方面，DC耦合型激光驱动电路100由于无需将主驱动器130的输出阻抗抑制得较低，所以容易节电化。

例如，搭载于AOC（Active Optical Cable：有源光纤）的激光驱动电路需要省空间化，所以优选DC耦合型。另外，在PON（Passive Optical Network：无源光网络）等中，用于生成脉冲信号的激光驱动电路必须是不去除低频成分的DC耦合型。

作为公开了DC耦合型激光驱动电路的文献，例如有专利文献1。