レーザダイオードの制御方法
【課題】高速動作を行う場合であっても低温時で良好な制御が行えるレーザダイオードの制御方法を提供する。
【解決手段】制御部５は、モニタＰＤ３によって検出される複数の温度においてバイアス電流（Ｉｂ）を変化させて予め設定された消光比を与える変調電流（Ｉｍ）を測定し、当該Ｉｂに対するＩｍの線形関係を与える一次係数α１及びゼロ次係数β１を上記複数の温度のそれぞれに対し算出してメモリ５１に保持し（ステップＳ１）、次に、ＬＤ２の現在温度を測定し、ＡＰＣによってＩｂを決定し、現在温度に対する一次係数α１及びゼロ次係数β１を取得し、この取得した一次係数α１及びゼロ次係数β１を用いて、決定したＩｂに対し、所望の消光比を与えるＩｍを算出する（ステップＳ２）。
【解決手段】制御部５は、モニタＰＤ３によって検出される複数の温度においてバイアス電流（Ｉｂ）を変化させて予め設定された消光比を与える変調電流（Ｉｍ）を測定し、当該Ｉｂに対するＩｍの線形関係を与える一次係数α１及びゼロ次係数β１を上記複数の温度のそれぞれに対し算出してメモリ５１に保持し（ステップＳ１）、次に、ＬＤ２の現在温度を測定し、ＡＰＣによってＩｂを決定し、現在温度に対する一次係数α１及びゼロ次係数β１を取得し、この取得した一次係数α１及びゼロ次係数β１を用いて、決定したＩｂに対し、所望の消光比を与えるＩｍを算出する（ステップＳ２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザダイオードの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レーザダイオード（ＬＤ）の経時劣化に対して光出力および消光比を一定に制御するためのＬＤ駆動回路および方法が記載されている。特許文献１に記載の方法は、ＬＤの発光しきい電流値付近であるバイアス電流と発光させるためのパルス電流とを重畳した電流でＬＤを駆動し、バイアス電流とパルス電流とを周囲温度に応じて調整し、光出力および消光比を一定に制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３５８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＤの発光強度（例えば、平均発光出力Ｐａｖ）は、印加するバイアス電流（Ｉｂ）と変調電流（Ｉｍｏｄ、以下Ｉｍ）に依存する。一般に、ＬＤの駆動電流は、ＬＤの閾値電流（Ｉｔｈ）よりも僅かに大きな値（Ｉｔｈよりも小さくするとその変調特性が劣化する）のＩｂに、消光比（ＥＲ）に対応したＩｍが重畳されたものである（図３のグラフＬ１を参照）。
【０００５】
一方、図３に示すように、ＬＤの温度特性が大きい（半導体電子デバイスやＰＤに比較して）ことも知られている。高温時には発光効率が劣化し、図３のグラフＨＴに示すように、Ｉｂ，Ｉｍともに大きな値に設定しないと、常温時の発光特性は得られない。すなわち、高温時にはＩｔｈが大きくなり、そのスロープ効率ＳＥも低下する。これに対し、低温時には、発光効率が改善され、図３のグラフＬＴに示すように、Ｉｂ，Ｉｍともに高温時に比較して低く設定される。
【０００６】
一般に、このような温度特性を補償する方法としてＡＰＣ（Auto Power Control）が知られている。ＬＤの発光の一部をＰＤによりモニタし（通常はＬＤの背面光をモニタする）、そのモニタ値を一定にする様にＩｂ，Ｉｍを変化させる。ＡＰＣの制御アルゴリズムについて、例えば、以下の方法（１）〜（３）が知られている。
（１）発光の最大値（Ｐ１）及び最小値（Ｐ０）を個別にモニタし、それぞれの値を維持する様にＩｂ，Ｉｍに帰還制御を施す方法。
（２）発光の平均値（Ｐａｖ）及びＥＲをモニタし、それぞれの値を維持する様にＩｂ，Ｉｍに帰還制御を施す方法。
（３）Ｐａｖをモニタし、これが一定になる様にＩｂを制御し（ＡＰＣによる）、Ｉｍについては、Ｉｂ，Ｉｍの関係を予め測定しておき、ＡＰＣにより決定されたＩｍを一義的にＬＤに供給する方法。
【０００７】
方法（１）及び（２）は、二つのパラメータ（Ｉｂ，Ｉｍ）をモニタし、それぞれを制御する方法であるので、制御精度、帰還ループの安定性、等は高い。しかし、モニタに用いるＰＤのバンド幅が高速信号に対応していないためにＰＤの応答性が高速動作に対応できない場合があり、よって、高速動作時にＰＤの特性がＬＤ制御に少なからず影響を与える可能性がある。
【０００８】
また、方法（３）においては、ＩｂとＩｍとの間の変換テーブル（ルックアップルテーブル：ＬＵＴ）をＩｂ及びＩｍの測定値によって温度ごとに作成してメモリに保持しておく必要があり、現在のＩｍは現在の温度に対応するＬＵＴの値の内挿／外挿によって決定される。方法（３）のアルゴリズムでは、モニタ値が一種（Ｉｂ）で賄える半面、予めＬＵＴを作成しておく必要があり、更に、ＥＲに応じてＬＵＴを用意しなければならないので、融通性及び煩雑性の点で改善が望まれる。ＬＤをデジタル的に駆動することが現在では一般的であるが、ＡＰＣによりＩｂを決定するに、そのパラメータを予め設定されたＩｂ（アナログ値）を与えるＤ／Ａ−Ｃの設定デジタル値（Ｄ−Ｉｂ）として管理し（ＩｂとＤ−Ｉｂとは一対一に対応する）、当該Ｄ−Ｉｂに対して予め設定されたＩｍ（アナログ）与えるＤ／Ａ−Ｃの設定デジタル値Ｄ−ＩｍのＬＵＴ（Ｄ−ＩｂとＤ−Ｉｍとの対応を与えるＬＵＴ）を作成することができる（この場合、ＬＤ動作中にＩｂ，ＩｍからＤ／Ａ−Ｃへの設定値を算出する必要がない）。このようなＬＵＴを用いる場合、ある温度においてＩｂに対しＩｍが一義的に特定されるので、“Ｉｍを与えることによりＰａｖが変化し、Ｐａｖの当該変化に対して新たなＩｂ，Ｉｍの設定が必要となり、この設定に伴ってＰａｖがさらに変化する”等の繰り返しが生じ、帰還ループが収束しない場合もある。
【０００９】
更に、ＬＤを比較的広い温度範囲（例えば、−４０℃以上８５℃以下）で、かつ高速で駆動させる必要がある場合に、この様な条件で動作可能なＬＤ−Ｄｒｉｖｅｒの種類は限られる。低温（例えば−４０℃）においては、通常の半導体デバイスは利得等の性能が向上するところ、このＬＤ−Ｄｒｉｖｅｒのような（超）高速用途の回路や回路素子では、逆に低温時に諸特性が劣化する場合がある。図４に、低温時に特性の劣化が生じた場合のＤ−Ｉｂ及びＤ−Ｉｍの相関関係を示す。動作速度は１０Ｇｂｐｓである。図４に示すように、予め設定されたＰａｖ，ＥＲに対して方法（３）のアルゴリズムに基づいてＬＤを制御する場合、ＬＤの特性が低温では改善しているにもかかわらず、ＬＤ−Ｄｒｉｖｅｒの特性に劣化が生じているために、Ｄ−Ｉｍの設定値を増加させなければならない（図４の“Open-loop mode adjust”に示す部分を参照）。
【００１０】
図５は、図４に示す低温時の特性劣化の様子を他の視点から示したものである。図５には、Ｐａｖを−３ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度（−４０℃，−５℃，３５℃，７５℃，８５℃）でＤ−ＩｍとＥＲの相関を測定した結果が示されている。図５は、Ｄ−Ｉｍを、例えば“２０００”で固定した場合に得られるＥＲが低温（例えば−４０℃）で小さくなる様子を示している。
【００１１】
図６は、図４に示す低温時の特性劣化の様子を、更に他の視点から示したものである。図６には、ＥＲを予め設定された値に保ちつつ、複数のＰａｖ（−５ｄＢｍ，−４ｄＢｍ，−３ｄＢｍ，−２ｄＢｍ，−１ｄＢｍ）及び複数の温度（−４０℃，−５℃，３５℃，７５℃，８５℃）でＤ−ＩｂとＤ−Ｉｍの相関を測定した結果が示されている。
【００１２】
測定結果Ｐ３１〜測定結果Ｐ３５は、Ｐａｖを−１ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度で得られた結果であり、グラフＬ３上にある。測定結果Ｐ３１は−４０℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ３２は−５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ３３は３５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ３４は７５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ３５は８５℃の場合の結果である。測定結果Ｐ４１〜測定結果Ｐ４５は、Ｐａｖを−２ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度で得られた結果であり、グラフＬ４上にある。測定結果Ｐ４１は−４０℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ４２は−５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ４３は３５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ４４は７５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ４５は８５℃の場合の結果である。測定結果Ｐ５１〜測定結果Ｐ５５は、Ｐａｖを−３ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度で得られた結果であり、グラフＬ５上にある。測定結果Ｐ５１は−４０℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ５２は−５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ５３は３５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ５４は７５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ５５は８５℃の場合の結果である。
【００１３】
測定結果Ｐ６１〜測定結果Ｐ６５は、Ｐａｖを−４ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度で得られた結果であり、グラフＬ６上にある。測定結果Ｐ６１は−４０℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ６２は−５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ６３は３５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ６４は７５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ６５は８５℃の場合の結果である。測定結果Ｐ７１〜測定結果Ｐ７５は、Ｐａｖを−５ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度で得られた結果であり、グラフＬ７上にある。測定結果Ｐ７１は−４０℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ７２は−５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ７３は３５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ７４は７５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ７５は８５℃の場合の結果である。
【００１４】
図６に示すように、Ｐａｖを変化させても、低温（例えば−４０℃）でのＤ−Ｉｍは比較的大きい（測定結果Ｐ３１，Ｐ４１，Ｐ５１，Ｐ６１，Ｐ７１等を参照）。従って、従来の方法（３）のように、ＡＰＣでＤ−Ｉｂを決定し、ＬＵＴを参照して対応するＤ−Ｉｍを設定しようとすると、例えば、Ｐａｖを−１ｄＢｍに維持する場合に、低温下（例えば−４０℃）でオーバーフローするか、或いは、オーバーフローまでには至らずとも、アラーム設定値を越えてしまう場合も生ずる。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上記の事項を鑑みてなされたものであり、高速動作を行う場合であっても低温時で良好な制御が行えるレーザダイオードの制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係るレーザダイオードの制御方法は、 複数の温度においてバイアス電流を変化させて予め設定された消光比を与える変調電流を測定し、当該バイアス電流に対する変調電流の線形関係を与える第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を前記複数の温度のそれぞれに対し算出して保持する第１のステップと、前記レーザダイオードの現在温度を測定し、前記レーザダイオードに対するＡＰＣによってバイアス電流の値を決定し、前記現在温度に対する第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を取得し、前記取得された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、前記決定されたバイアス電流に対し前記消光比を与える変調電流の値を算出する第２のステップと、を備えることを特徴とする。
【００１７】
従来、変調電流の設定精度を高めるには、バイアス電流及び変調電流の関係を同一温度でも細かく（変調電流の値を細かく）用意する必要がある。これに対し、本発明に係る方法では、同一温度について単に二つのパラメータ、すなわち、第１の一次係数及び第１のゼロ次係数の値を用意しておくだけで良い。従って、例えば、高速動作が低温時で行われる場合であっても、当該低温時に対応する第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いれば、ＡＰＣで決定されたバイアス電流に対応し当該温度において所望とする消光比が与えられる好適な変調電流を得ることが可能となる。
【００１８】
本発明では、前記第１のステップにおいて保持された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、温度に対する第１の一次係数の線形関係を与える第２の一次係数及び第２のゼロ次係数と、温度に対する第１のゼロ次係数の線形関係を与える第３の一次係数及び第３のゼロ次係数とを算出して保持する第３のステップを更に備え、前記第２のステップは、前記第３のステップにおいて保持された第２及び第３の一次係数と第２及び第３のゼロ次係数とを用いて前記現在温度に対する第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を算出し、前記算出された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、前記決定されたバイアス電流に対し前記消光比を与える変調電流の値を算出する、ことが好ましい。
【００１９】
従って、少なくとも二つの温度点において、バイアス電流及び変調電流の関係を、予め設定された消光比が得られる条件で予め測定することにより、全ての温度範囲において、予め設定された消光比についてバイアス電流及び変調電流の関係を予測できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高速動作を行う場合であっても低温時で良好な制御が行えるレーザダイオードの制御方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係るＬＤ駆動装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るＬＤの制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】ＬＤの温度特性を説明するための図である。
【図４】ＬＤ駆動装置の低温時の特性を説明するための図である。
【図５】ＬＤ駆動装置の低温時の特性を説明するための図である。
【図６】ＬＤ駆動装置の低温時の特性を説明するための図である。
【図７】実施形態に係るＬＤの制御方法を説明するためのグラフを示す図である。
【図８】実施形態に係るＬＤの制御方法を説明するためのグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態であるレーザダイオード（ＬＤ）の制御方法について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。まず、上記図６に示す測定結果に対し本発明者が行った考察について説明する。図６では、同一のＰａｖについて、Ｄ−Ｉｂ及びＤ−Ｉｍの相関が測定結果としてプロットされ、グラフＬ３〜グラフＬ７が得られた。例えば、−１ｄＢｍのＰａｖにおいて測定結果Ｐ３１〜Ｐ３５がプロットされてグラフＬ３が得られ、−２ｄＢｍのＰａｖにおいて測定結果Ｐ４１〜測定結果Ｐ４５がプロットされてグラフＬ４が得られた、等である。
【００２３】
そこで、本発明者は、図６に示す測定結果Ｐ３１〜測定結果Ｐ７５を等温度で結び、図７に示すグラフＬ８〜グラフＬ１２を得た。−４０℃での測定結果Ｐ３１〜測定結果Ｐ７１がグラフＬ８を構成し、−５℃での測定結果Ｐ３２〜Ｐ７２がグラフＬ９を構成し、３５℃での測定結果Ｐ３３〜測定結果Ｐ７３がグラフＬ１０を構成し、７５℃での測定結果Ｐ３４〜測定結果Ｐ７４がグラフＬ１１を構成し、８５℃での測定結果Ｐ３５〜測定結果Ｐ７５がグラフＬ１２を構成する。図７に示すように、グラフＬ８〜グラフＬ１２は略直線であり、よって、Ｄ−Ｉｂに対するＤ−Ｉｍの関係は等温度において略線形であることがわかる。等温度におけるＤ−Ｉｂに対するＤ−Ｉｍの線形関係を与える一次係数をα１とし、ゼロ次係数をβ１とする。温度が異なれば、一次係数α１及びゼロ次係数β１も異なる。この場合、（Ｄ−Ｉｍ）＝α１×（Ｄ−Ｉｂ）＋β１、となる。
【００２４】
図７のグラフＬ８の場合、概ね、α１＝2.735，β１＝-807.0であり、グラフＬ９の場合、概ね、α１＝1.674，β１＝-301.7であり、グラフＬ１０の場合、概ね、α１＝1.591，β１＝-592.0であり、グラフＬ１１の場合、概ね、α１＝1.200，β１＝-684.7であり、グラフＬ１２の場合、概ね、α１＝1.034，β１＝-733.6である。
【００２５】
以上説明したように、従来のＩｂ及びＩｍの関係を規定するＬＵＴに代えて、各温度での（α１，β１）を規定するＬＵＴを用意することで、ＬＵＴのサイズを格段に縮小することができる。従来、Ｉｍの設定精度を高めるには、Ｄ−Ｉｂ及びＤ−Ｉｍの関係を同一温度でも細かく（Ｄ−Ｉｂの値を細かく）用意する必要がある。これに対し、実施形態に係るＬＤの制御方法では、同一温度について単に二つのパラメータ（α１，β１）の値をＬＵＴとして用意しておくだけで良い。従って、例えば、高速動作が低温時で行われる場合であっても、当該低温時に対応する一次係数α１及びゼロ次係数β１を用いれば、ＡＰＣで決定されたＤ−Ｉｂに対応し当該温度において所望とする消光比（ＥＲ）が与えられる好適なＤ−Ｉｍを得ることが可能となる。また、ＡＰＣにおけるＬＤからの発光のモニタはＰａｖに対し行われるだけなので、モニタ用のＰＤの応答性が１０Ｇｂｐｓ等の高速動作時に劣化する場合であっても、このようなＰＤの特性の影響がＬＤ制御に及ぼす影響を低減できる。また、その手続きについても、温度一定条件下で設定Ｐａｖに対するＩｍ、Ｉｂの値を決定することであり、方法（３）で用いるような従来のＬＵＴを作る作業と何らの変更も要しない。すなわち、実施形態に係るＬＤの制御方法は、単にメモリに保持する値の数（予め用意しておくパラメータの種類）が効率的に減少するだけである。
【００２６】
図８は、図７において算出された一次係数α１とゼロ次係数β１の値を温度に対する関係として表したものである。グラフＬ１３は、図７に示す測定結果から得られる温度と一次係数α１の相関を示すグラフであり、グラフＬ１４は、図７に示す測定結果から得られる温度とゼロ次係数β１の相関を示すグラフである。一次係数α１については十分な精度で直線近似することが可能である。この場合、温度（℃）をＴとし、Ｔに対する一次係数α１の線形関係を与える一次係数をα２とし、ゼロ次係数をβ２、とすると、α１＝α２×Ｔ＋β２、となる（以下、式１という）。図６及び図７に示す具体例では、概ね、α２＝-0.0117，β２＝1.9983、である。この場合、式１は、図８のグラフＬ１３ａに対応する。ゼロ次係数β１についても、Ｔ＝−４０℃での異常点（図７のグラフＬ８に示すデータであって図８に示すポイントＫ１）を除けば、直線近似が可能である。この場合、Ｔに対するゼロ次係数β１の線形関係を与える一次係数をα３とし、ゼロ次係数をβ３、とすると、β１＝α３×Ｔ＋β３、となる（以下、式２という）。図６及び図７に示す具体例では、概ね、α３＝-4.559，β３＝-361.27、である。この場合、式２は、図８のグラフＬ１４ａに対応する。
【００２７】
従って、実施形態に係るＬＤの制御方法では、少なくとも二つの温度点において、Ｉｂ−Ｉｍの関係（即ち、Ｄ−Ｉｂ及びＤ−Ｉｍの関係）を、Ｐａｖを変えつつ予め設定されたＥＲが得られる条件で予め測定することにより、全ての温度範囲において、予め設定されたＥＲについてＩｂ−Ｉｍの関係を予測できる。
【００２８】
従来の上記方法（３）を用いてＩｍを得る従来のＬＤの制御方法では、ＬＤの事前測定（Ｉｂ−Ｉｍの関係を調べる測定）において、複数の温度点（例えば、高、室温、低の三つの温度点）を選び、各温度下にて予め設定されたＰａｖ，ＥＲが得られるＩｂ，Ｉｍを測定する。これに対し、実施形態に係るＬＤの制御方法によれば、少なくとも二つの温度点において、Ｉｂ，Ｉｍの関係を測定して一次係数α１及びゼロ次係数β１の値を決定し、この決定した一次係数α１及びゼロ次係数β１を上記の線形の関係（式１及び式２）に当てはめて、温度に対する一次係数α１の一次係数α２及びゼロ次係数β２と、温度に対するゼロ次係数β１の一次係数α３及びゼロ次係数β３とを算出してメモリに保持しておくことにより、ＬＤを従前と同様の精度で制御できることになる。さらに、上記した実施形態に係るＬＤの制御方法のアルゴリズムにより得られるＩｂ−Ｉｍに対しても、それぞれ限界値を設定することでＬＤの安全動作を維持することに何らの変動もない。
【００２９】
上記した実施形態に係るＬＤの制御方法は、例えば、図１に示すようなＬＤ駆動装置等に適用できる。図１は、実施形態に係るＬＤ駆動装置１の構成を示す図である。ＬＤ駆動装置１は、ＬＤ２、モニタＰＤ３、温度センサ４、制御部５及び６を備える。
【００３０】
ＬＤ２は、駆動回路６から供給されるバイアス電流及び変調電流に応じて発光する。モニタＰＤ３は、フォトダイオード等の光検出素子を有しており、ＬＤ２の出力光をモニタする。モニタＰＤ３は、このモニタ結果を示すモニタ信号を制御部５に出力する。温度センサ４は、温度センサ４の近傍の温度を検出するサーミスタ等の温度検出素子を有する。温度センサ４は、ＬＤ２に密着して配置されているので、温度センサ４によって検出される温度はＬＤ２の温度と略同一である。
【００３１】
制御部５は、物理的にはＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有している。制御部５は、メモリ５１を有する。メモリ５１は、ＲＯＭ等（又は着脱自在な記録媒体等）である。メモリ５１に格納されたコンピュータプログラム（例えば、ＡＰＣを行うためのコンピュータプログラムや、図２に示すフローチャートの処理を実行するためのコンピュータプログラム等）は、制御部５のＣＰＵによって実行される。制御部５は、ＬＤ２に供給するバイアス電流を制御するためのバイアス電流制御信号を生成し、このバイアス電流制御信号を駆動回路６に出力する。制御部５は、ＬＤ２に供給する変調電流を制御するための変調電流制御信号を生成し、この変調電流制御信号を駆動回路６に出力する。制御部５は、モニタＰＤ３から送信されるモニタ信号を用いてＬＤ２に対しＡＰＣを行う。制御部５は、ＡＰＣ制御を行うことによって、好適なＩｂを決定する。
【００３２】
駆動回路６は、制御部５から入力されるバイアス電流制御信号及び変調電流制御信号に基づいて、変調電流をバイアス電流に重畳して得られる駆動電流を、ＬＤ２に供給する。
【００３３】
次に、図２を参照して、ＬＤ駆動装置１に適用される実施形態に係るＬＤの駆動方法を説明する。まず、制御部５は、モニタＰＤ３によって検出される複数の温度においてＩｂ（すなわち、デジタル値のＤ−Ｉｂ）を変化させて予め設定されたＥＲを与えるＩｍ（すなわち、デジタル値のＤ−Ｉｍ）を測定し、当該Ｄ−Ｉｂに対するＤ−Ｉｍの線形関係を与える一次係数α１（第１の一次係数）及びゼロ次係数β１（第１のゼロ次係数）を上記複数の温度のそれぞれに対し算出してメモリ５１に保持する（ステップＳ１；第１のステップ）。
【００３４】
次に、制御部５は、モニタＰＤ３による検出結果に基づいてＬＤ２の現在温度を測定し、ＬＤ２に対するＡＰＣによってＤ−Ｉｂを決定し、この現在温度に対する一次係数α１及びゼロ次係数β１を取得し、この取得した一次係数α１及びゼロ次係数β１を用いて、上記のＡＰＣによって決定されたＤ−Ｉｂに対し、所望のＥＲを与えるＤ−Ｉｍを算出する（ステップＳ２；第２のステップ）。
【００３５】
なお、上記のステップＳ１及びステップＳ２に対し、図２に示すステップＳ３（第３のステップ）及びステップＳ４を加えてもよい。まず、ステップＳ１の後、制御部５は、ステップＳ１においてメモリ５１に保持した一次係数α１及びゼロ次係数β１を用いて、温度に対する一次係数α１の線形関係を与える一次係数α２（第２の一次係数）及びゼロ次係数β２（第２のゼロ次係数）と、温度に対するゼロ次係数β１の線形関係を与える一次係数α３（第３の一次係数）及びゼロ次係数β３（第３のゼロ次係数）とを算出してメモリ５１に保持する（ステップＳ３）。
【００３６】
そして、ステップＳ２において、制御部５は、ステップＳ３においてメモリ５１に保持された一次係数α２及び一次係数α３とゼロ次係数β２及びゼロ次係数β３とを用いて、ＬＤ２の現在温度に対する一次係数α１及びゼロ次係数β１を算出し、この算出した一次係数α１及びゼロ次係数β１を用いて、上記のＡＰＣによって決定されたＤ−Ｉｂに対し、所望のＥＲを与えるＤ−Ｉｍを算出する。
【００３７】
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【符号の説明】
【００３８】
ＬＤ駆動装置…１、ＬＤ…２、モニタＰＤ…３、温度センサ…４、制御部…５、駆動回路…６、メモリ…５１。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザダイオードの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レーザダイオード（ＬＤ）の経時劣化に対して光出力および消光比を一定に制御するためのＬＤ駆動回路および方法が記載されている。特許文献１に記載の方法は、ＬＤの発光しきい電流値付近であるバイアス電流と発光させるためのパルス電流とを重畳した電流でＬＤを駆動し、バイアス電流とパルス電流とを周囲温度に応じて調整し、光出力および消光比を一定に制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３５８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＤの発光強度（例えば、平均発光出力Ｐａｖ）は、印加するバイアス電流（Ｉｂ）と変調電流（Ｉｍｏｄ、以下Ｉｍ）に依存する。一般に、ＬＤの駆動電流は、ＬＤの閾値電流（Ｉｔｈ）よりも僅かに大きな値（Ｉｔｈよりも小さくするとその変調特性が劣化する）のＩｂに、消光比（ＥＲ）に対応したＩｍが重畳されたものである（図３のグラフＬ１を参照）。
【０００５】
一方、図３に示すように、ＬＤの温度特性が大きい（半導体電子デバイスやＰＤに比較して）ことも知られている。高温時には発光効率が劣化し、図３のグラフＨＴに示すように、Ｉｂ，Ｉｍともに大きな値に設定しないと、常温時の発光特性は得られない。すなわち、高温時にはＩｔｈが大きくなり、そのスロープ効率ＳＥも低下する。これに対し、低温時には、発光効率が改善され、図３のグラフＬＴに示すように、Ｉｂ，Ｉｍともに高温時に比較して低く設定される。
【０００６】
一般に、このような温度特性を補償する方法としてＡＰＣ（Auto Power Control）が知られている。ＬＤの発光の一部をＰＤによりモニタし（通常はＬＤの背面光をモニタする）、そのモニタ値を一定にする様にＩｂ，Ｉｍを変化させる。ＡＰＣの制御アルゴリズムについて、例えば、以下の方法（１）〜（３）が知られている。
（１）発光の最大値（Ｐ１）及び最小値（Ｐ０）を個別にモニタし、それぞれの値を維持する様にＩｂ，Ｉｍに帰還制御を施す方法。
（２）発光の平均値（Ｐａｖ）及びＥＲをモニタし、それぞれの値を維持する様にＩｂ，Ｉｍに帰還制御を施す方法。
（３）Ｐａｖをモニタし、これが一定になる様にＩｂを制御し（ＡＰＣによる）、Ｉｍについては、Ｉｂ，Ｉｍの関係を予め測定しておき、ＡＰＣにより決定されたＩｍを一義的にＬＤに供給する方法。
【０００７】
方法（１）及び（２）は、二つのパラメータ（Ｉｂ，Ｉｍ）をモニタし、それぞれを制御する方法であるので、制御精度、帰還ループの安定性、等は高い。しかし、モニタに用いるＰＤのバンド幅が高速信号に対応していないためにＰＤの応答性が高速動作に対応できない場合があり、よって、高速動作時にＰＤの特性がＬＤ制御に少なからず影響を与える可能性がある。
【０００８】
また、方法（３）においては、ＩｂとＩｍとの間の変換テーブル（ルックアップルテーブル：ＬＵＴ）をＩｂ及びＩｍの測定値によって温度ごとに作成してメモリに保持しておく必要があり、現在のＩｍは現在の温度に対応するＬＵＴの値の内挿／外挿によって決定される。方法（３）のアルゴリズムでは、モニタ値が一種（Ｉｂ）で賄える半面、予めＬＵＴを作成しておく必要があり、更に、ＥＲに応じてＬＵＴを用意しなければならないので、融通性及び煩雑性の点で改善が望まれる。ＬＤをデジタル的に駆動することが現在では一般的であるが、ＡＰＣによりＩｂを決定するに、そのパラメータを予め設定されたＩｂ（アナログ値）を与えるＤ／Ａ−Ｃの設定デジタル値（Ｄ−Ｉｂ）として管理し（ＩｂとＤ−Ｉｂとは一対一に対応する）、当該Ｄ−Ｉｂに対して予め設定されたＩｍ（アナログ）与えるＤ／Ａ−Ｃの設定デジタル値Ｄ−ＩｍのＬＵＴ（Ｄ−ＩｂとＤ−Ｉｍとの対応を与えるＬＵＴ）を作成することができる（この場合、ＬＤ動作中にＩｂ，ＩｍからＤ／Ａ−Ｃへの設定値を算出する必要がない）。このようなＬＵＴを用いる場合、ある温度においてＩｂに対しＩｍが一義的に特定されるので、“Ｉｍを与えることによりＰａｖが変化し、Ｐａｖの当該変化に対して新たなＩｂ，Ｉｍの設定が必要となり、この設定に伴ってＰａｖがさらに変化する”等の繰り返しが生じ、帰還ループが収束しない場合もある。
【０００９】
更に、ＬＤを比較的広い温度範囲（例えば、−４０℃以上８５℃以下）で、かつ高速で駆動させる必要がある場合に、この様な条件で動作可能なＬＤ−Ｄｒｉｖｅｒの種類は限られる。低温（例えば−４０℃）においては、通常の半導体デバイスは利得等の性能が向上するところ、このＬＤ−Ｄｒｉｖｅｒのような（超）高速用途の回路や回路素子では、逆に低温時に諸特性が劣化する場合がある。図４に、低温時に特性の劣化が生じた場合のＤ−Ｉｂ及びＤ−Ｉｍの相関関係を示す。動作速度は１０Ｇｂｐｓである。図４に示すように、予め設定されたＰａｖ，ＥＲに対して方法（３）のアルゴリズムに基づいてＬＤを制御する場合、ＬＤの特性が低温では改善しているにもかかわらず、ＬＤ−Ｄｒｉｖｅｒの特性に劣化が生じているために、Ｄ−Ｉｍの設定値を増加させなければならない（図４の“Open-loop mode adjust”に示す部分を参照）。
【００１０】
図５は、図４に示す低温時の特性劣化の様子を他の視点から示したものである。図５には、Ｐａｖを−３ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度（−４０℃，−５℃，３５℃，７５℃，８５℃）でＤ−ＩｍとＥＲの相関を測定した結果が示されている。図５は、Ｄ−Ｉｍを、例えば“２０００”で固定した場合に得られるＥＲが低温（例えば−４０℃）で小さくなる様子を示している。
【００１１】
図６は、図４に示す低温時の特性劣化の様子を、更に他の視点から示したものである。図６には、ＥＲを予め設定された値に保ちつつ、複数のＰａｖ（−５ｄＢｍ，−４ｄＢｍ，−３ｄＢｍ，−２ｄＢｍ，−１ｄＢｍ）及び複数の温度（−４０℃，−５℃，３５℃，７５℃，８５℃）でＤ−ＩｂとＤ−Ｉｍの相関を測定した結果が示されている。
【００１２】
測定結果Ｐ３１〜測定結果Ｐ３５は、Ｐａｖを−１ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度で得られた結果であり、グラフＬ３上にある。測定結果Ｐ３１は−４０℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ３２は−５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ３３は３５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ３４は７５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ３５は８５℃の場合の結果である。測定結果Ｐ４１〜測定結果Ｐ４５は、Ｐａｖを−２ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度で得られた結果であり、グラフＬ４上にある。測定結果Ｐ４１は−４０℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ４２は−５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ４３は３５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ４４は７５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ４５は８５℃の場合の結果である。測定結果Ｐ５１〜測定結果Ｐ５５は、Ｐａｖを−３ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度で得られた結果であり、グラフＬ５上にある。測定結果Ｐ５１は−４０℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ５２は−５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ５３は３５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ５４は７５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ５５は８５℃の場合の結果である。
【００１３】
測定結果Ｐ６１〜測定結果Ｐ６５は、Ｐａｖを−４ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度で得られた結果であり、グラフＬ６上にある。測定結果Ｐ６１は−４０℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ６２は−５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ６３は３５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ６４は７５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ６５は８５℃の場合の結果である。測定結果Ｐ７１〜測定結果Ｐ７５は、Ｐａｖを−５ｄＢｍに保ちつつ、複数の温度で得られた結果であり、グラフＬ７上にある。測定結果Ｐ７１は−４０℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ７２は−５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ７３は３５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ７４は７５℃の場合の結果であり、測定結果Ｐ７５は８５℃の場合の結果である。
【００１４】
図６に示すように、Ｐａｖを変化させても、低温（例えば−４０℃）でのＤ−Ｉｍは比較的大きい（測定結果Ｐ３１，Ｐ４１，Ｐ５１，Ｐ６１，Ｐ７１等を参照）。従って、従来の方法（３）のように、ＡＰＣでＤ−Ｉｂを決定し、ＬＵＴを参照して対応するＤ−Ｉｍを設定しようとすると、例えば、Ｐａｖを−１ｄＢｍに維持する場合に、低温下（例えば−４０℃）でオーバーフローするか、或いは、オーバーフローまでには至らずとも、アラーム設定値を越えてしまう場合も生ずる。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上記の事項を鑑みてなされたものであり、高速動作を行う場合であっても低温時で良好な制御が行えるレーザダイオードの制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係るレーザダイオードの制御方法は、 複数の温度においてバイアス電流を変化させて予め設定された消光比を与える変調電流を測定し、当該バイアス電流に対する変調電流の線形関係を与える第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を前記複数の温度のそれぞれに対し算出して保持する第１のステップと、前記レーザダイオードの現在温度を測定し、前記レーザダイオードに対するＡＰＣによってバイアス電流の値を決定し、前記現在温度に対する第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を取得し、前記取得された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、前記決定されたバイアス電流に対し前記消光比を与える変調電流の値を算出する第２のステップと、を備えることを特徴とする。
【００１７】
従来、変調電流の設定精度を高めるには、バイアス電流及び変調電流の関係を同一温度でも細かく（変調電流の値を細かく）用意する必要がある。これに対し、本発明に係る方法では、同一温度について単に二つのパラメータ、すなわち、第１の一次係数及び第１のゼロ次係数の値を用意しておくだけで良い。従って、例えば、高速動作が低温時で行われる場合であっても、当該低温時に対応する第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いれば、ＡＰＣで決定されたバイアス電流に対応し当該温度において所望とする消光比が与えられる好適な変調電流を得ることが可能となる。
【００１８】
本発明では、前記第１のステップにおいて保持された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、温度に対する第１の一次係数の線形関係を与える第２の一次係数及び第２のゼロ次係数と、温度に対する第１のゼロ次係数の線形関係を与える第３の一次係数及び第３のゼロ次係数とを算出して保持する第３のステップを更に備え、前記第２のステップは、前記第３のステップにおいて保持された第２及び第３の一次係数と第２及び第３のゼロ次係数とを用いて前記現在温度に対する第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を算出し、前記算出された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、前記決定されたバイアス電流に対し前記消光比を与える変調電流の値を算出する、ことが好ましい。
【００１９】
従って、少なくとも二つの温度点において、バイアス電流及び変調電流の関係を、予め設定された消光比が得られる条件で予め測定することにより、全ての温度範囲において、予め設定された消光比についてバイアス電流及び変調電流の関係を予測できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高速動作を行う場合であっても低温時で良好な制御が行えるレーザダイオードの制御方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係るＬＤ駆動装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るＬＤの制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】ＬＤの温度特性を説明するための図である。
【図４】ＬＤ駆動装置の低温時の特性を説明するための図である。
【図５】ＬＤ駆動装置の低温時の特性を説明するための図である。
【図６】ＬＤ駆動装置の低温時の特性を説明するための図である。
【図７】実施形態に係るＬＤの制御方法を説明するためのグラフを示す図である。
【図８】実施形態に係るＬＤの制御方法を説明するためのグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態であるレーザダイオード（ＬＤ）の制御方法について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。まず、上記図６に示す測定結果に対し本発明者が行った考察について説明する。図６では、同一のＰａｖについて、Ｄ−Ｉｂ及びＤ−Ｉｍの相関が測定結果としてプロットされ、グラフＬ３〜グラフＬ７が得られた。例えば、−１ｄＢｍのＰａｖにおいて測定結果Ｐ３１〜Ｐ３５がプロットされてグラフＬ３が得られ、−２ｄＢｍのＰａｖにおいて測定結果Ｐ４１〜測定結果Ｐ４５がプロットされてグラフＬ４が得られた、等である。
【００２３】
そこで、本発明者は、図６に示す測定結果Ｐ３１〜測定結果Ｐ７５を等温度で結び、図７に示すグラフＬ８〜グラフＬ１２を得た。−４０℃での測定結果Ｐ３１〜測定結果Ｐ７１がグラフＬ８を構成し、−５℃での測定結果Ｐ３２〜Ｐ７２がグラフＬ９を構成し、３５℃での測定結果Ｐ３３〜測定結果Ｐ７３がグラフＬ１０を構成し、７５℃での測定結果Ｐ３４〜測定結果Ｐ７４がグラフＬ１１を構成し、８５℃での測定結果Ｐ３５〜測定結果Ｐ７５がグラフＬ１２を構成する。図７に示すように、グラフＬ８〜グラフＬ１２は略直線であり、よって、Ｄ−Ｉｂに対するＤ−Ｉｍの関係は等温度において略線形であることがわかる。等温度におけるＤ−Ｉｂに対するＤ−Ｉｍの線形関係を与える一次係数をα１とし、ゼロ次係数をβ１とする。温度が異なれば、一次係数α１及びゼロ次係数β１も異なる。この場合、（Ｄ−Ｉｍ）＝α１×（Ｄ−Ｉｂ）＋β１、となる。
【００２４】
図７のグラフＬ８の場合、概ね、α１＝2.735，β１＝-807.0であり、グラフＬ９の場合、概ね、α１＝1.674，β１＝-301.7であり、グラフＬ１０の場合、概ね、α１＝1.591，β１＝-592.0であり、グラフＬ１１の場合、概ね、α１＝1.200，β１＝-684.7であり、グラフＬ１２の場合、概ね、α１＝1.034，β１＝-733.6である。
【００２５】
以上説明したように、従来のＩｂ及びＩｍの関係を規定するＬＵＴに代えて、各温度での（α１，β１）を規定するＬＵＴを用意することで、ＬＵＴのサイズを格段に縮小することができる。従来、Ｉｍの設定精度を高めるには、Ｄ−Ｉｂ及びＤ−Ｉｍの関係を同一温度でも細かく（Ｄ−Ｉｂの値を細かく）用意する必要がある。これに対し、実施形態に係るＬＤの制御方法では、同一温度について単に二つのパラメータ（α１，β１）の値をＬＵＴとして用意しておくだけで良い。従って、例えば、高速動作が低温時で行われる場合であっても、当該低温時に対応する一次係数α１及びゼロ次係数β１を用いれば、ＡＰＣで決定されたＤ−Ｉｂに対応し当該温度において所望とする消光比（ＥＲ）が与えられる好適なＤ−Ｉｍを得ることが可能となる。また、ＡＰＣにおけるＬＤからの発光のモニタはＰａｖに対し行われるだけなので、モニタ用のＰＤの応答性が１０Ｇｂｐｓ等の高速動作時に劣化する場合であっても、このようなＰＤの特性の影響がＬＤ制御に及ぼす影響を低減できる。また、その手続きについても、温度一定条件下で設定Ｐａｖに対するＩｍ、Ｉｂの値を決定することであり、方法（３）で用いるような従来のＬＵＴを作る作業と何らの変更も要しない。すなわち、実施形態に係るＬＤの制御方法は、単にメモリに保持する値の数（予め用意しておくパラメータの種類）が効率的に減少するだけである。
【００２６】
図８は、図７において算出された一次係数α１とゼロ次係数β１の値を温度に対する関係として表したものである。グラフＬ１３は、図７に示す測定結果から得られる温度と一次係数α１の相関を示すグラフであり、グラフＬ１４は、図７に示す測定結果から得られる温度とゼロ次係数β１の相関を示すグラフである。一次係数α１については十分な精度で直線近似することが可能である。この場合、温度（℃）をＴとし、Ｔに対する一次係数α１の線形関係を与える一次係数をα２とし、ゼロ次係数をβ２、とすると、α１＝α２×Ｔ＋β２、となる（以下、式１という）。図６及び図７に示す具体例では、概ね、α２＝-0.0117，β２＝1.9983、である。この場合、式１は、図８のグラフＬ１３ａに対応する。ゼロ次係数β１についても、Ｔ＝−４０℃での異常点（図７のグラフＬ８に示すデータであって図８に示すポイントＫ１）を除けば、直線近似が可能である。この場合、Ｔに対するゼロ次係数β１の線形関係を与える一次係数をα３とし、ゼロ次係数をβ３、とすると、β１＝α３×Ｔ＋β３、となる（以下、式２という）。図６及び図７に示す具体例では、概ね、α３＝-4.559，β３＝-361.27、である。この場合、式２は、図８のグラフＬ１４ａに対応する。
【００２７】
従って、実施形態に係るＬＤの制御方法では、少なくとも二つの温度点において、Ｉｂ−Ｉｍの関係（即ち、Ｄ−Ｉｂ及びＤ−Ｉｍの関係）を、Ｐａｖを変えつつ予め設定されたＥＲが得られる条件で予め測定することにより、全ての温度範囲において、予め設定されたＥＲについてＩｂ−Ｉｍの関係を予測できる。
【００２８】
従来の上記方法（３）を用いてＩｍを得る従来のＬＤの制御方法では、ＬＤの事前測定（Ｉｂ−Ｉｍの関係を調べる測定）において、複数の温度点（例えば、高、室温、低の三つの温度点）を選び、各温度下にて予め設定されたＰａｖ，ＥＲが得られるＩｂ，Ｉｍを測定する。これに対し、実施形態に係るＬＤの制御方法によれば、少なくとも二つの温度点において、Ｉｂ，Ｉｍの関係を測定して一次係数α１及びゼロ次係数β１の値を決定し、この決定した一次係数α１及びゼロ次係数β１を上記の線形の関係（式１及び式２）に当てはめて、温度に対する一次係数α１の一次係数α２及びゼロ次係数β２と、温度に対するゼロ次係数β１の一次係数α３及びゼロ次係数β３とを算出してメモリに保持しておくことにより、ＬＤを従前と同様の精度で制御できることになる。さらに、上記した実施形態に係るＬＤの制御方法のアルゴリズムにより得られるＩｂ−Ｉｍに対しても、それぞれ限界値を設定することでＬＤの安全動作を維持することに何らの変動もない。
【００２９】
上記した実施形態に係るＬＤの制御方法は、例えば、図１に示すようなＬＤ駆動装置等に適用できる。図１は、実施形態に係るＬＤ駆動装置１の構成を示す図である。ＬＤ駆動装置１は、ＬＤ２、モニタＰＤ３、温度センサ４、制御部５及び６を備える。
【００３０】
ＬＤ２は、駆動回路６から供給されるバイアス電流及び変調電流に応じて発光する。モニタＰＤ３は、フォトダイオード等の光検出素子を有しており、ＬＤ２の出力光をモニタする。モニタＰＤ３は、このモニタ結果を示すモニタ信号を制御部５に出力する。温度センサ４は、温度センサ４の近傍の温度を検出するサーミスタ等の温度検出素子を有する。温度センサ４は、ＬＤ２に密着して配置されているので、温度センサ４によって検出される温度はＬＤ２の温度と略同一である。
【００３１】
制御部５は、物理的にはＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有している。制御部５は、メモリ５１を有する。メモリ５１は、ＲＯＭ等（又は着脱自在な記録媒体等）である。メモリ５１に格納されたコンピュータプログラム（例えば、ＡＰＣを行うためのコンピュータプログラムや、図２に示すフローチャートの処理を実行するためのコンピュータプログラム等）は、制御部５のＣＰＵによって実行される。制御部５は、ＬＤ２に供給するバイアス電流を制御するためのバイアス電流制御信号を生成し、このバイアス電流制御信号を駆動回路６に出力する。制御部５は、ＬＤ２に供給する変調電流を制御するための変調電流制御信号を生成し、この変調電流制御信号を駆動回路６に出力する。制御部５は、モニタＰＤ３から送信されるモニタ信号を用いてＬＤ２に対しＡＰＣを行う。制御部５は、ＡＰＣ制御を行うことによって、好適なＩｂを決定する。
【００３２】
駆動回路６は、制御部５から入力されるバイアス電流制御信号及び変調電流制御信号に基づいて、変調電流をバイアス電流に重畳して得られる駆動電流を、ＬＤ２に供給する。
【００３３】
次に、図２を参照して、ＬＤ駆動装置１に適用される実施形態に係るＬＤの駆動方法を説明する。まず、制御部５は、モニタＰＤ３によって検出される複数の温度においてＩｂ（すなわち、デジタル値のＤ−Ｉｂ）を変化させて予め設定されたＥＲを与えるＩｍ（すなわち、デジタル値のＤ−Ｉｍ）を測定し、当該Ｄ−Ｉｂに対するＤ−Ｉｍの線形関係を与える一次係数α１（第１の一次係数）及びゼロ次係数β１（第１のゼロ次係数）を上記複数の温度のそれぞれに対し算出してメモリ５１に保持する（ステップＳ１；第１のステップ）。
【００３４】
次に、制御部５は、モニタＰＤ３による検出結果に基づいてＬＤ２の現在温度を測定し、ＬＤ２に対するＡＰＣによってＤ−Ｉｂを決定し、この現在温度に対する一次係数α１及びゼロ次係数β１を取得し、この取得した一次係数α１及びゼロ次係数β１を用いて、上記のＡＰＣによって決定されたＤ−Ｉｂに対し、所望のＥＲを与えるＤ−Ｉｍを算出する（ステップＳ２；第２のステップ）。
【００３５】
なお、上記のステップＳ１及びステップＳ２に対し、図２に示すステップＳ３（第３のステップ）及びステップＳ４を加えてもよい。まず、ステップＳ１の後、制御部５は、ステップＳ１においてメモリ５１に保持した一次係数α１及びゼロ次係数β１を用いて、温度に対する一次係数α１の線形関係を与える一次係数α２（第２の一次係数）及びゼロ次係数β２（第２のゼロ次係数）と、温度に対するゼロ次係数β１の線形関係を与える一次係数α３（第３の一次係数）及びゼロ次係数β３（第３のゼロ次係数）とを算出してメモリ５１に保持する（ステップＳ３）。
【００３６】
そして、ステップＳ２において、制御部５は、ステップＳ３においてメモリ５１に保持された一次係数α２及び一次係数α３とゼロ次係数β２及びゼロ次係数β３とを用いて、ＬＤ２の現在温度に対する一次係数α１及びゼロ次係数β１を算出し、この算出した一次係数α１及びゼロ次係数β１を用いて、上記のＡＰＣによって決定されたＤ−Ｉｂに対し、所望のＥＲを与えるＤ−Ｉｍを算出する。
【００３７】
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【符号の説明】
【００３８】
ＬＤ駆動装置…１、ＬＤ…２、モニタＰＤ…３、温度センサ…４、制御部…５、駆動回路…６、メモリ…５１。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードの制御方法であって、
複数の温度においてバイアス電流を変化させて予め設定された消光比を与える変調電流を測定し、当該バイアス電流に対する変調電流の線形関係を与える第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を前記複数の温度のそれぞれに対し算出して保持する第１のステップと、
前記レーザダイオードの現在温度を測定し、前記レーザダイオードに対するＡＰＣによってバイアス電流の値を決定し、前記現在温度に対する第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を取得し、前記取得された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、前記決定されたバイアス電流に対し前記消光比を与える変調電流の値を算出する第２のステップと、
を備えることを特徴とするレーザダイオードの制御方法。
【請求項２】
前記第１のステップにおいて保持された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、温度に対する第１の一次係数の線形関係を与える第２の一次係数及び第２のゼロ次係数と、温度に対する第１のゼロ次係数の線形関係を与える第３の一次係数及び第３のゼロ次係数とを算出して保持する第３のステップを更に備え、
前記第２のステップは、前記第３のステップにおいて保持された第２及び第３の一次係数と第２及び第３のゼロ次係数とを用いて前記現在温度に対する第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を算出し、前記算出された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、前記決定されたバイアス電流に対し前記消光比を与える変調電流の値を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザダイオードの制御方法。
【請求項１】
レーザダイオードの制御方法であって、
複数の温度においてバイアス電流を変化させて予め設定された消光比を与える変調電流を測定し、当該バイアス電流に対する変調電流の線形関係を与える第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を前記複数の温度のそれぞれに対し算出して保持する第１のステップと、
前記レーザダイオードの現在温度を測定し、前記レーザダイオードに対するＡＰＣによってバイアス電流の値を決定し、前記現在温度に対する第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を取得し、前記取得された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、前記決定されたバイアス電流に対し前記消光比を与える変調電流の値を算出する第２のステップと、
を備えることを特徴とするレーザダイオードの制御方法。
【請求項２】
前記第１のステップにおいて保持された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、温度に対する第１の一次係数の線形関係を与える第２の一次係数及び第２のゼロ次係数と、温度に対する第１のゼロ次係数の線形関係を与える第３の一次係数及び第３のゼロ次係数とを算出して保持する第３のステップを更に備え、
前記第２のステップは、前記第３のステップにおいて保持された第２及び第３の一次係数と第２及び第３のゼロ次係数とを用いて前記現在温度に対する第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を算出し、前記算出された第１の一次係数及び第１のゼロ次係数を用いて、前記決定されたバイアス電流に対し前記消光比を与える変調電流の値を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザダイオードの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１４２４１７（Ｐ２０１２−１４２４１７Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３７９１（Ｐ２０１０−２９３７９１）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００１５４３２５）住友電工デバイス・イノベーション株式会社 (291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００１５４３２５）住友電工デバイス・イノベーション株式会社 (291)
【Ｆターム（参考）】
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