專利名稱：半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路和半導(dǎo)體激光裝置的制作方法
半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路和半導(dǎo)體激光裝置
背景技術(shù)：
本公開涉及一種半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路和包括半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路的半導(dǎo)體激光
裝置近年來，光通信高速化正在迅速發(fā)展。因此，千兆b/s的光通信系統(tǒng)之前被投入實際使用。此外，半導(dǎo)體激光二極管，諸如垂直腔面發(fā)射激光器(VCSE)被用作高速光通信系統(tǒng)的短波長光收發(fā)器的光源。半導(dǎo)體激光二極管的操作是由半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路控制的。半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路根據(jù)被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管的驅(qū)動電流的大小來控制半導(dǎo)體激光二極管的操作，從而表示二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。通常，當(dāng)表示數(shù)據(jù)“ I”時，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路將大驅(qū)動電流11供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管，而當(dāng)表示數(shù)據(jù)“O”時，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路將小驅(qū)動電流IO供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管。當(dāng)半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路將大驅(qū)動電流Il供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管時，在半導(dǎo)體激光二極管的相反端子之間產(chǎn)生電壓VI。雖然電壓Vl根據(jù)環(huán)境，諸如溫度而被改變，但電壓Vl在某些情況下上升至約2. 4V。因此，對于半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路，需要對半導(dǎo)體激光二極管施加約2. 4V的電壓的配置。因此，這妨礙了電壓的下降或半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路的加速。于是，日本專利特開平11-340561中說明的激光二極管驅(qū)動電路將驅(qū)動電流11和IO分為偏置電流和在開關(guān)部生成的調(diào)制電流，并將偏置電流和調(diào)制電流二者供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管。其結(jié)果是，防止了使生成調(diào)制電流的開關(guān)部中的晶體管飽和，因此激光二極管驅(qū)動電路能夠甚至以低電壓執(zhí)行高速操作。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在日本專利特開平11-340561中說明的激光二極管驅(qū)動電路中，驅(qū)動電流Ii和IO被分為偏置電流和調(diào)制電流，這些電流進(jìn)而被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管。其結(jié)果是，對于半導(dǎo)體激光二極管，需要外部部件，諸如偏置器和電容元件，這妨礙了半導(dǎo)體激光二極管驅(qū)動電路的片上提升。此外，近年來，已知一種以陣列形式在其中設(shè)置多個半導(dǎo)體激光二極管的半導(dǎo)體激光裝置。例如，這些半導(dǎo)體激光二極管以窄至250 μπι的間距設(shè)置在半導(dǎo)體激光裝置中。在該半導(dǎo)體激光裝置中設(shè)置了分別設(shè)置了用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光二極管的半導(dǎo)體激光二極管驅(qū)動電路。由于諸如偏置器和電容元件的外部部件對于每個半導(dǎo)體激光二極管驅(qū)動電路都變得必要，因此引起了半導(dǎo)體激光二極管成比例地被增大的問題。此外，外部部件的成本高。因此，當(dāng)外部部件的數(shù)量很大時，半導(dǎo)體激光裝置的制造成本變高。為了解決上述問題而作出了本公開，因此希望提供一種即使在不使用諸如偏置器的任何外部部件時也能以高速度和低電壓進(jìn)行操作的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路以及包括該半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路的半導(dǎo)體激光裝置。為了達(dá)到上述希望，根據(jù)本公開的實施例，提供了一種半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路，所述半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路基于通過輸入端子對其輸入的輸入信號向連接到輸出端子的半導(dǎo)體激光二極管供應(yīng)驅(qū)動電流，從而控制所述半導(dǎo)體激光二極管，所述半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路包括第一供應(yīng)部，所述第一供應(yīng)部供應(yīng)偏置電流和具有頻率等于或低于所述輸入信號的第一頻率的頻率分量的第一供應(yīng)信號；以及第二供應(yīng)部，所述第二供應(yīng)部供應(yīng)具有頻率高于所述輸入信號的第二頻率的頻率分量的第二供應(yīng)信號。根據(jù)本公開的另一個實施例，提供了一種半導(dǎo)體激光裝置，所述半導(dǎo)體激光裝置包括半導(dǎo)體激光二極管；以及半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路，所述半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路基于通過輸入端子對其輸入的輸入信號向連接到輸出端子的所述半導(dǎo)體激光二極管供應(yīng)驅(qū)動電流，從而控制所述半導(dǎo)體激光二極管，其中所述半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路包括第一供應(yīng)部，所述第一供應(yīng)部供應(yīng)偏置電流和具有頻率等于或低于所述輸入信號的第一頻率的頻率分量的第一供應(yīng)信號；以及第二供應(yīng)部，所述第二供應(yīng)部供應(yīng)具有頻率高于所述輸入信號的第二頻率的頻率分量的第二供應(yīng)信號。如上所述，即使在不使用諸如偏置器的任何外部部件時也能以低電壓執(zhí)行高速操
作。


圖1是示出了根據(jù)本公開的第一實施例的半導(dǎo)體激光裝置的配置的部分為方框形式的電路圖；圖2是說明根據(jù)本公開的第一實施例的半導(dǎo)體激光二極管的1-V特性的圖示；圖3是示出了根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路的配置的部分為方框形式的電路圖；圖4是示出了根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路的配置的細(xì)節(jié)的電路圖；圖5是說明在根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路中的由電流鏡電路和第一電容元件構(gòu)成的低通濾波器的輸入/輸出特性的圖示；圖6是以用于第二供應(yīng)部和半導(dǎo)體激光二極管的小信號分析示出了等效電路的電路圖；圖7是說明在根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路中的第二供應(yīng)部的高通濾波器的輸入/輸出特性的圖示；圖8是說明根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體驅(qū)動電路的輸入/輸特性的圖示；圖9是說明根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體驅(qū)動電路的輸入/輸特性的圖示；圖10是說明根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體驅(qū)動電路的輸入/輸特性的圖示；
圖11是示出了根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路的具體配置的電路圖；圖12是示出了根據(jù)本公開的第二實施例的修改示例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路的配置的電路圖；圖13是示出了根據(jù)本公開的第三實施例的半導(dǎo)體激光裝置的配置的部分為方框形式的電路圖；圖14是示出了根據(jù)本公開的第四實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路的配置的細(xì)節(jié)的電路圖；圖15是在根據(jù)本公開的第四實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路中的第一信號和第二信號的波形圖；圖16是說明為根據(jù)本公開的第四實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路作出的模擬結(jié)果的圖形；圖17是說明為根據(jù)本公開的第四實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路作出的另一個模擬結(jié)果的圖形；并且圖18是說明為根據(jù)本公開的第四實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路作出的又一個模擬結(jié)果的圖形。
具體實施例方式以下將參照附圖對本公開的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
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第一實施例圖1是示出了根據(jù)本公開的第一實施例的半導(dǎo)體激光裝置I的配置的部分為方框形式的電路圖。半導(dǎo)體激光裝置I包括半導(dǎo)體激光二極管200和用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光二極管200的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100。半導(dǎo)體激光二極管200的陽極連接到半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100，并且其陰極接地。半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100供應(yīng)驅(qū)動電流I到半導(dǎo)體激光二極管200，從而驅(qū)動半導(dǎo)體激光二極管200?，F(xiàn)在將參照圖2說明由半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200的驅(qū)動電流I。圖2是說明半導(dǎo)體激光二極管200的1-V特性的圖示。在使得流經(jīng)半導(dǎo)體激光二極管200的電流等于或大于振蕩閾值Ith的區(qū)域中，1-V特性近似地示出斜率近似于恒定的直線，因此遵從歐姆定律。半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100供應(yīng)第一驅(qū)動電流IO和第二驅(qū)動電流Il中的一者到半導(dǎo)體激光二極管200。也就是說，當(dāng)表示了數(shù)據(jù)“I”時，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100供應(yīng)大驅(qū)動電流II，而當(dāng)表示了數(shù)據(jù)“O”時，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100供應(yīng)小驅(qū)動電流10。如圖2所示，當(dāng)小驅(qū)動電流IO被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200時，在半導(dǎo)體激光二極管200的相反端子之間產(chǎn)生了電壓V0。另一方面，當(dāng)大驅(qū)動電流Il被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200時，在半導(dǎo)體激光二極管200的相反端子之間產(chǎn)生了電壓VI。如上所示，在某些情況下電壓Vl升高到約2. 4V。當(dāng)半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100是由低耐受電壓晶體管構(gòu)成以便高速驅(qū)動半導(dǎo)體激光二極管200時，有一種可能性是該晶體管可能無法耐受電壓Vl (約2. 4V)而被擊穿。另一方面，當(dāng)半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100是由高耐受電壓晶體管構(gòu)成以便防止半導(dǎo)體激光二極管200被擊穿時，該半導(dǎo)體激光裝置可能無法被高速驅(qū)動。于是，在本公開的第一實施例中的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100中，驅(qū)動電流I被分為偏置電流IB和調(diào)制電流。同樣，調(diào)制電流被分為具有頻率等于或低于第一頻率f I的頻率分量的低頻電流IL和具有頻率高于第一頻率f I的頻率分量的高頻電流IH。半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100把通過將偏置電流IB與低頻電流IL疊加而獲得的第一驅(qū)動電流Ia以及高頻電流IH 二者供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。這里，將在以下說明，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100是本公開的第二實施例。第二實施例現(xiàn)在將參照圖3說明在根據(jù)本公開的第一實施例的半導(dǎo)體激光裝置I中包括的根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100。半導(dǎo)體激光裝置I包括半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100和半導(dǎo)體激光二極管200。半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100包括輸入端子110和輸出端子120。在該情況下，表示數(shù)據(jù)“O、I”的輸入信號被輸入到輸入端子110。而且，輸處端子120被連接到半導(dǎo)體激光二極管200，并且驅(qū)動電流I通過輸出端子120被輸出。此外，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100包括第一供應(yīng)部130和第二供應(yīng)部140。在該情況下，第一供應(yīng)部130供應(yīng)偏置電流和低頻電流IL 二者到半導(dǎo)體激光二極管200。而且，第二供應(yīng)部140供應(yīng)高頻電流IH到半導(dǎo)體激光二極管200。第一供應(yīng)部130被連接到第一電源電位Vddl。第二供應(yīng)部140被連接到第二電源電位Vdd2。第一電源電位Vddl高于第二電源電位Vdd2 (Vddl > Vdd2)?，F(xiàn)在將參照圖4說明半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的配置的細(xì)節(jié)。半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的第一供應(yīng)部130包括電流鏡電路111、第一電容元件Cl、電流源112和前級電路113。在該情況下，電流鏡電路111具有晶體管Mll和晶體管M12。第一電容元件Cl的一個端子連接到第一電源電位Vddl，并且其另一個端子連接到電流鏡電路111。電流源112生成偏置電流IB。而且,前級電路113接收輸入信號。如上所述，該電流鏡電路包括晶體管Mll和晶體管M12。在該情況下，晶體管Mll的源極端子被連接到第一電源電位Vddl，并且其漏極端子被連接到電流源112。而且，晶體管M12的源極端子被連接到第一電源電位Vddl，并且其漏極端子被連接到輸出端子120。晶體管Mll和M12的每個柵極端子均被連接到晶體管Mll的漏極端子。電流鏡電路111的晶體管Mll和M12各自包括一個PM0S(陽極金屬氧化物半導(dǎo)體)型晶體管，并且是甚至能夠耐受施加到半導(dǎo)體激光二極管200的相反端子之間的高電壓Vl的高耐受電壓晶體管。晶體管Mll和M12每個的驅(qū)動速度均低于低耐受電壓晶體管的驅(qū)動速度。 第一電容元件Cl的一個端子被連接到第一電源電位Vddl，并且其另一個端子被連接到晶體管Mll和M12的每個柵極端子。雖然第一電容元件Cl的電容值是根據(jù)第一頻率fl確定的(這將隨后說明)，第一電容元件Cl的電容值等于或小于幾十pF。第一電容元件Cl可以IC芯片內(nèi)的半導(dǎo)體元件的形式實現(xiàn)而不以外部部件的形式實現(xiàn)。電流源112的一個端子被連接 到晶體管Mll的漏極端子，并且其另一個端子接地。電流源112產(chǎn)生偏置電流IB。偏置電流IB通過電流鏡電路111被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管 200。
前級電路113的一個端子被連接到輸入端子110，并且其另一個端子被連接到晶體管Mll的漏極端子。前級電路113將通過輸入端子110對其輸入的輸入信號輸出到電流鏡電路111。雖然將隨后說明細(xì)節(jié)，在第二實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100中，電流鏡電路111和第一電容兀件Cl構(gòu)成了低通濾波器LPF。由電流鏡電路111和第一電容兀件Cl構(gòu)成的LPF生成具有頻率等于或低于來自輸入信號的第一頻率Π的信號分量的低頻電流IL。第一供應(yīng)部130將從LPF生成的低頻電流IL與從電流源112生成的偏置電流IB相互疊加，并將合成電流供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。這里，低頻電流IL的意思是具有頻率等于或低于輸入信號的第一頻率Π的頻率分量的第一供應(yīng)信號。第二供應(yīng)部140包括驅(qū)動電路121和第二電容元件C2。驅(qū)動電路121的一個端子被連接到輸入端子110。因此，驅(qū)動電路121接收輸入信號并將該接收的信號輸出到第二電容元件C2。第二驅(qū)動電路121被連接到第二電源電位Vdd2。因此，驅(qū)動電路121通過接收低于第一電源電位Vddl的電源電壓供應(yīng)而被操作。第二電容元件C2的一個端子被連接到驅(qū)動電路121，并且其另一個端子被連接到輸出端子120。第二電容元件C2的電容值等于或小于幾十pF。第二電容元件C2的電容值是根據(jù)第一頻率fl確定的。第二電容元件C2可以IC芯片內(nèi)的半導(dǎo)體元件的形式實現(xiàn)而不以外部部件的形式實現(xiàn)。輸入信號經(jīng)由驅(qū)動電路121通過第二電容元件C2而被轉(zhuǎn)化成具有頻率等于或高于第二頻率f2的頻率分量的高頻電流IH。由此產(chǎn)生的高頻電流IH通過輸出端子120被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。已被輸入到第二供應(yīng)部140的輸入信號通過驅(qū)動電路121和第二電容元件C2 二者被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。由于第二電容元件C2設(shè)置在IC芯片之內(nèi)，因此第二電容元件C2的電容值(如上所 述)被限制為低于或相當(dāng)于約幾十pF。當(dāng)?shù)诙娙菰﨏2是由外部部件構(gòu)成時，可以使第二電容元件C2的電容值等于或大于幾十nF。當(dāng)?shù)诙娙菰﨏2的電容值相當(dāng)大(如在第二電容元件C2是由外部部件構(gòu)成的情況下)時，輸入信號的低頻分量(低頻電流IL)能夠通過第二供應(yīng)部140。然而，當(dāng)為了提供如第二實施例的IC芯片內(nèi)的第二電容元件C2而使第二電容元件C2的電容值為小時，輸入信號的低頻分量(低頻電流IL)被截止在第二供應(yīng)部140中，其結(jié)果是，高頻分量(高頻電流IH)通過第二供應(yīng)部140被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。這里，高頻電流IH的意思是具有頻率高于輸入信號的第二頻率f2的頻率分量的第二供應(yīng)信號。當(dāng)該電流被簡單地分為轉(zhuǎn)而被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200的偏置電流IB和驅(qū)動電流I時，為了實現(xiàn)在不截止驅(qū)動電流I中包含的低頻分量(低頻電流IL)的情況下將該低頻分量供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200的目的，期望一種將第二供應(yīng)部140中使用的第二電容元件C2實現(xiàn)為外部部件的方法。在該情況下，由于有必要在半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100中提供外部部件或元件，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的小型化和片上提升變得難以實現(xiàn)。然后，在第二實施例中，已在第二供應(yīng)部140中衰減的輸入信號的低頻分量與來自第一供應(yīng)部130的偏置電流IB —起被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。因此，即使當(dāng)使用了具有適合于被嵌入IC芯片的電容值的電容元件時，在其中包含低頻分量和高頻分量二者的輸入信號也可以被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。此外，該LPF是通過為第一供應(yīng)部130的電流鏡電路111增加第一電容元件Cl來實現(xiàn)的。其結(jié)果是，與在第一供應(yīng)部130中新設(shè)置一個LPF的情況相比，可以在不增大電路規(guī)模的情況下減小外部部件的數(shù)量。下面將說明圖4所示的由電流鏡電路111和第一電容元件Cl 二者構(gòu)成的LPF。當(dāng)令gmll和gml2以及Cll和C12分別為電流鏡電路111包括的晶體管Mll和M12的電導(dǎo)和柵極電容時，LPF的截止頻率是根據(jù)晶體管Mll的電感g(shù)mll和柵極電容Mll與晶體管M12的柵極電容M12以及第一電容元件Cl的電容Cl值來確定的。確切地說，當(dāng)令C3為通過將晶體管Mll和M12的柵極電容Cll和C12與第一電容元件Cl的電容值Cl相加得出的組合電容時，截止頻率，即第一頻率fl被表示為fl = gmll/(2 Ji XC3)。由電流鏡電路111和第一電容元件Cl構(gòu)成的LPF使具有頻率等于或低于Π = gmCll/(2 Ji XC3)的頻率分量的信號(低頻電流IL)由其通過，并且截止除該信號(低頻電流IL)之外的任何其他信號。圖5是說明由電流鏡電路111和第一電容元件Cl構(gòu)成的LPF的輸入/輸出特性的的圖示。如圖5所示，在由電流鏡電路111和第一電容元件Cl構(gòu)成的LPF中，當(dāng)晶體管Ml I和M12的尺寸彼此近似相等時，與等于或低于第一頻率Π的頻率相對應(yīng)的增益約為“1”，因此LPF將對其輸入的信號幾乎按原樣輸出。另一方面，與高于第一頻率Π的頻率相對應(yīng)的增益被逐漸降低，因此具有頻率高于第一頻率fl的頻率分量的信號難以通過LPF。晶體管Mll和M12的柵極電容Cll和C12以及電感g(shù)mll和gml2分別是根據(jù)晶體管Mll和M12的尺寸來確定的。雖然這些晶體管的大小容易受到設(shè)計的限制，但作為LPF的截止頻率的第一頻率f I可以通過調(diào)節(jié)第一電容元件Cl的第一電容值Cl而容易被調(diào)節(jié)。下面將參照圖6說明以下原理第二供應(yīng)部140使具有頻率高于第二頻率f2的頻率分量的信號(高頻電流IH)通過，并且截止具有除高于第二頻率f2之外的頻率的頻率分量的信號(低頻電流IL)。圖6是以對包括第二供應(yīng)部140和半導(dǎo)體激光二極管200 二者的電路進(jìn)行的小電流分析示出了等效電路的電路圖。在圖6中，半 導(dǎo)體激光二極管200的小電阻分量以參考符號Rl表示。使高頻電流IH通過半導(dǎo)體激光二極管200。驅(qū)動電路121被等效地表示為電阻分量R2和電流源122。使得從電流源122流過的電流13等于輸入信號。這里，從圖6可以看出，從使得流過電流源112的電流12到使得流過小電阻分量Rl的電流IH的傳遞函數(shù)可以被表示為(sC2XR2)/{l+sC2(Rl+R2)}。該傳遞函數(shù)是一階高通濾波(HPF)式傳遞函數(shù)。HPF式傳遞函數(shù)的截止頻率(第二頻率f2)被表示為I/{2jiC2(R1+R2)}。該頻率相當(dāng)高時的傳遞函數(shù)被表示為R2/KR1+R2)}。被輸入到第二供應(yīng)部140的輸入信號通過一階高通濾波器，從而具有頻率低于截止頻率(第二頻率)f2的頻率分量的信號被截止，并且具有頻率等于或高于第二頻率的頻率分量的信號(高頻電流IH)被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。圖7是說明一階高通濾波器HPF的輸入/輸出特性的圖示。如圖7所示，在一階高通濾波器HPF中，與低于第二頻率的頻率相對應(yīng)的增益被逐漸降低，因此具有頻率低于第二頻率f2的頻率分量的信號難以通過HPF。在一階高通濾波器HPF中，與等于或高于第二頻率f2的頻率相對應(yīng)的增益約為“1”，因此HPF將對其輸入的信號幾乎按原樣輸出。在一階高通濾波器HPF中，該頻率超過第二頻率f2而進(jìn)一步升高，增益又變?yōu)樾∮凇癐”。這是由半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100本身的頻帶限制造成的。因此，增益變?yōu)樾∮凇癐”的頻率是根據(jù)半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的電路配置確定的。
如上說述，已被輸入到半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入信號被分為低頻電流IL和高頻電流IH，這些電流轉(zhuǎn)而從第一供應(yīng)部130和第二供應(yīng)部140被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。如圖8所示，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入/輸出特性為使得第一供應(yīng)部130的LPF的輸入/輸出特性與第二供應(yīng)部140的HPF的輸入/輸出特性相互疊加。圖8示出了半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入/輸出特性。在圖8中，第一供應(yīng)部130的輸入/輸出特性以點劃線表示，第二供應(yīng)部140的輸入/輸出特性以兩點點劃線表示，并且半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入/輸出特性以實線表示。而且，圖8示出了作為第一供應(yīng)部130的LPF的截止頻率的第一頻率Π和作為第二供應(yīng)部140的HPF的截止頻率的第二頻率f2彼此相等(fl = f2)的情況。當(dāng)如圖8所示，作為第一供應(yīng)部130的LPF的截止頻率的第一頻率fl和作為第二供應(yīng)部140的HPF的截止頻率的第二頻率f2彼此相等(fl = f2)時，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入/輸出特性變?yōu)榻谄教?。因此，已被輸入到半?dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入信號被幾乎按原樣供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。將參照圖9和圖10說明作為第一供應(yīng)部130的LPF的截止頻率的第一頻率fl和作為第二供應(yīng)部140的HPF的截止頻率的第二頻率f2彼此不同的情況。圖9是說明作為第一供應(yīng)部130的LPF的截止頻率的第一頻率Π高于作為第二供應(yīng)部140的HPF的截止頻率的第二頻率f2的情況的圖·示。如圖9所示，作為第一供應(yīng)部130的LPF的截止頻率的第一頻率Π高于作為第二供應(yīng)部140的HPF的截止頻率的第二頻率f2，并且第一供應(yīng)部130和第二供應(yīng)部140 二者分別將頻率在截止頻率Π和f2附近的輸入信號供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。由于這個原因，關(guān)于半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入/輸出特性，增益在截止頻率Π和f2附近變?yōu)榇笥凇癐”。圖10是說明作為第一供應(yīng)部130的LPF的截止頻率的第一頻率f I低于作為第二供應(yīng)部140的HPF的截止頻率的第二頻率f2的情況的圖示。當(dāng)如圖10所示，作為第一供應(yīng)部130的LPF的截止頻率的第一頻率Π低于作為第二供應(yīng)部140的HPF的截止頻率的第二頻率f2時，第一供應(yīng)部130和第二供應(yīng)部140 二者都變得難以分別將頻率在截止頻率fl和f2附近的輸入信號供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。由于這個原因，關(guān)于半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入/輸出特性，增益在截止頻率fl和f2附近變?yōu)樾∮凇癐?！碑?dāng)作為第一供應(yīng)部130的LPF的截止頻率的第一頻率fl與作為第二供應(yīng)部140的HPF的截止頻率的第二頻率f2以此方式不同時，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入/輸出特性不是平坦的。其結(jié)果是，輸入信號分別在截止頻率Π和f2附近失真，并且二者都以該狀態(tài)被提供到半導(dǎo)體激光二極管200。于是，在第二實施例中，第一供應(yīng)部130的第一電容元件Cl的電容值被調(diào)節(jié)，使得作為第一供應(yīng)部130的LPF的截止頻率的第一頻率Π和作為第二供應(yīng)部140的HPF的截止頻率的第二頻率f2變得彼此近似相等。其結(jié)果是，即使當(dāng)將被輸入到半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入信號被分為低頻電流IL和高頻電流IH，這些電流轉(zhuǎn)而從第一供應(yīng)部130和第二供應(yīng)部140被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200時，具有與輸入到半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的輸入信號的波形幾乎相同的波形的信號可以被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。現(xiàn)在將參照圖11說明第二實施例中的第一供應(yīng)部130的前級電路113的具體配置和第二供應(yīng)部140的驅(qū)動電路121的具體配置。
應(yīng)向圖11所不的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100輸入差分輸入信號。前級電路113包括晶體管M15和M16、第一電阻元件R31、第二電流源114和晶體管 M21。晶體管M15的漏極端子被連接到電流源112，其源極端子被連接到第二電流源114，并且其柵極端子被連接到輸入端子110中的一個。晶體管M15放大輸入信號，并且將放大的輸入信號發(fā)送到由晶體管Ml I和晶體管Ml2構(gòu)成的電流鏡電路111。晶體管M16的漏極端子被連接到第一電阻元件31，其源極端子被連接到第二電流源114，并且其柵極端子被連接到輸入端子110中的另一個。第二電流源114的一個端子被連接到晶體管M15和M16的每個源極端子，并且其另一個端子接地。第一電阻元件R31的一個端子被連接到第二電源電位Vdd2，并且其另一個端子被連接到晶體管M16的漏極端子。晶體管M21的漏極端子被連接到電流鏡電路111，并且其源極端子被連接到晶體管M15的漏極端子和電流源112中的每一個。晶體管M21是一種雖然表現(xiàn)出高耐受電壓但驅(qū)動速度低的晶體管。晶體管M15和M16每個均是雖然表現(xiàn)出低耐受電壓但驅(qū)動速度高的晶體管。晶體管M16的漏極端子通過第一電阻元件R31被連接到低于第一電源電位Vddl的第二電源電位Vdd2。另一方面，晶體管M15的漏極端子通過晶體管M21被連接到電流鏡電路111。這里，讓我們考慮晶體管M15被直接連接到電流鏡電路111的情況。電流鏡電路111是由每個均表現(xiàn)出高耐受電壓的晶體管Mll和M12構(gòu)成，并且被連接到第一電源電位Vddl。因此，在晶體管M15被直接連接到電流鏡電路111的情況下，從電源電位Vddl下降了電流鏡電路111的電壓值的電壓被施加到晶體管M15的漏極端子。當(dāng)?shù)扔诨虼笥谀褪茈妷旱碾妷罕皇┘拥骄w管M15的漏極端子時，晶體管M15變得不能被正常操作。

為了應(yīng)對這樣的情況，在根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100中，在晶體管Ml 5和電流鏡電路111之間設(shè)置了表現(xiàn)出高耐受電壓作的晶體管M21。適當(dāng)?shù)钠秒妷罕皇┘拥骄w管M21的柵極端子，從而可以使施加到晶體管M15的電壓從第一電源電位Vddl下降到晶體管M15的耐受電壓的范圍。高耐受電壓晶體管M21被以此方式設(shè)置在前級電路113的輸出級，從而使得前級電路113的放大級可以由晶體管M15和M16構(gòu)成，每個晶體管均表現(xiàn)出低耐受電壓，因此前級電路113可以在低耐受電壓下以高速被驅(qū)動。圖11所示的前級電路113將差分輸入信號轉(zhuǎn)換成單向信號，該單向信號轉(zhuǎn)而被供應(yīng)到電流鏡電路111。以下將參照圖11說明驅(qū)動電路121。驅(qū)動電路121包括晶體管M13和M14、第二電阻元件R22和第三電阻元件R23以及第三電流源122。晶體管M13的漏極端子被連接到第二電容元件C2和第二電阻元件R22中的每一個，其源極端子被連接到第三電流源122，并且其柵極端子被連接到輸入端子110中的另一個。晶體管M14的漏極端子被連接到第三電阻元件R23，其源極端子被連接到第三電流源122，并且其柵極端子被連接到輸入端子110中的一個。晶體管M13放大輸入信號，該信號轉(zhuǎn)而被供應(yīng)到第二電容元件C2。圖11所示的驅(qū)動電路121的晶體管M13和M14將差分輸入信號以此方式轉(zhuǎn)換成單向信號。
第二電阻元件R22的一個端子被連接到第二電源電位Vdd2，并且其另一個端子被連接到晶體管M13的漏極端子。第三電阻元件R23的一個端子被連接到第二電源電位Vdd2，并且其另一個端子被連接到晶體管M14的漏極端子。第三電流源122的一個端子被連接到晶體管M13和M14的每個源極端子，并且其另一個端子接地。第三電流源122將電流供應(yīng)到晶體管M13和M14 二者。驅(qū)動電路121的晶體管M13和M14的漏極端子分別通過第二電阻元件R22和第三電阻元件R23被連接到第二電源電位Vdd2，并且晶體管M13和M14中的每一個雖然表現(xiàn)出低耐受電壓但均被高速驅(qū)動。圖11所示的驅(qū)動電路121是所謂的電流模式邏輯(CML)電路。CML型驅(qū)動電路121具有以下優(yōu)點CML型驅(qū)動電路121被高速驅(qū)動，來自該電路的輸出信號的波形很難失真，因此波形質(zhì)量高。另一方面，CML型驅(qū)動電路121涉及以下問題由于偏置電流通常是從第三電流源122供應(yīng)的，因此CML型驅(qū)動電路121的功耗變大。此外，對于CML型驅(qū)動電路121，當(dāng)該電路的輸出幅度大時，晶體管M13和M14的漏極電壓均被降低，因此晶體管M13和M14每個均變?yōu)椴伙柡蜖顟B(tài)。在該情況下，晶體管M13和M14均變得難以被正常操作。例如，當(dāng)?shù)诙娫措娢籚dd2為1 . 2V時，CML型驅(qū)動電路121變得難以輸出具有400mV或更大幅度的信號。圖12示出了根據(jù)本公開的第二實施例的修改示例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的驅(qū)動電路121a。圖12所示的驅(qū)動電路121a包括電源調(diào)節(jié)器123以及晶體管M17和M18。晶體管M17是P溝道晶體管。晶體管M17的源極端子被連接到電源調(diào)節(jié)器123，其漏極端子被連接到第二電容元件C2，并且其柵極端子通過反向緩沖器124被連接到輸入端子 110。另一方面，晶體管M18是N溝道晶體管。晶體管M18的漏極端子被連接到第二電容元件C2，其柵極端子被連接到輸入端子110中的另一個，并且其源極端子接地。雖然晶體管M17和M18每個均表現(xiàn)出低耐受電壓，但晶體管M17和M18每個均為能夠高速工作的晶體管。電源調(diào)節(jié)器123的一個端子被連接到第二電源電位Vdd2，并且其另一個端子被連接到晶體管M17的源極端子。驅(qū)動電路121 a是推挽式驅(qū)動電路，其中不同導(dǎo)電型的晶體管彼此串聯(lián)連接。雖然電阻元件可以與晶體管M17和M18串聯(lián)連接，但在圖12所示的情況下，晶體管M17和M18彼此縱向串聯(lián)連接，藉此調(diào)節(jié)輸出阻抗，從而執(zhí)行阻抗匹配。電源調(diào)節(jié)器123確定驅(qū)動電路121a的輸出幅度。當(dāng)令Rl為半導(dǎo)體激光二極管200的微分電阻，Rdr為驅(qū)動電路121a的輸出阻抗，-1H/2為從驅(qū)動電路121a輸出的推相位的電流，并且IH/2為從驅(qū)動電路121a輸出的挽相位的電流，來自電源調(diào)節(jié)器123的輸出電壓則用0 1+1^)\1!1表示。從來自電源調(diào)節(jié)器123的輸出電壓也可以看出，與CML型驅(qū)動電路121不同的是，推挽式驅(qū)動電路121a通常不需要供應(yīng)偏置電流，因此能夠以較小功耗被操作。具體而言，使得流過推挽式驅(qū)動電路121a的輸出級的電流理想地約等于使得流過半導(dǎo)體激光二極管200的電流。以此方式，推挽式驅(qū)動電路121a變?yōu)槊總€均表現(xiàn)出最小功耗的驅(qū)動電路中的一個。另一方面，推挽式驅(qū)動電路121a還具有以下缺點由于輸出信號的上升和下降之間的平衡難以實現(xiàn)等原因，有必要進(jìn)行微調(diào)來提高輸出波形的質(zhì)量，因此電路設(shè)計變得復(fù)雜。此外，推挽式驅(qū)動電路121a還涉及以下問題容易在電源電位與地之間產(chǎn)生噪聲。如上所述，在前級電路113與驅(qū)動電路121的配置方面有一些選擇，因此根據(jù)對于半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的設(shè)計成本和功耗來選擇適當(dāng)?shù)碾娐放渲?。如已?jīng)說明的，在根據(jù)本公開的第二實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100中，輸入信號被分為具有頻率等于或低于第一頻率π的頻率分量的低頻電流IL和具有頻率高于第一頻率fl的頻率分量的高頻電流IH。同樣，低頻電流IL與偏置電流疊加，由此產(chǎn)生的電流被供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。其結(jié)果是，即使不使用諸如偏置器的任何外部部件時，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100也能夠以低電壓高速被操作。第三實施例以下將參照圖13說明根據(jù)本公開的第三實施例的半導(dǎo)體激光裝置2。如圖13所示，半導(dǎo)體激光裝置2包括半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300和半導(dǎo)體激光二極管200。除了半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300包括具有可變電容元件C33的第一供應(yīng)部330以及控制部340之外，包括在第三實施例的半導(dǎo)體激光裝置2中的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300與圖3所示的第二實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100具有相同的配置。以下將進(jìn)行說明，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300是本公開的第四實施例。這里，與半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路100的組成元件相同的組成元件分別以相同的參考數(shù)字或符號表示，為了簡單起見，以下將省略對其重復(fù)說明。即使當(dāng)半導(dǎo)體激光裝置2被設(shè)計為使得半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的第一供應(yīng)部和第二供應(yīng)部的截止頻率fl和f2變得彼此相等時，由于半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的使用環(huán)境以及在某些情況下的制造誤差的影響造成了第一供應(yīng)部的截止頻率Π和第二供應(yīng)部的截止頻率f實際上被相對彼此移位。于是，在第三實施例中，可以使第一供應(yīng)部的電容元件的電容值可變，并且將第一供應(yīng)部的截止頻率Π調(diào)節(jié)為與第二供應(yīng)部的截止頻率f2接近的值。其結(jié)果是，減少了第一供應(yīng)部和第二供應(yīng)部的截止頻率之間的移位，并且使供應(yīng)到該半導(dǎo)體激光二極管的驅(qū)動電流的失`真變小。如圖13所示，第一供應(yīng)部330包括可變電容元件C33，而不是包括圖4所示的第一電容元件Cl?？勺冸娙菰﨏33的一個端子被連接到電源電位VddO，并且其另一個端子被連接到晶體管Mll和M12的每個柵極端子。可變電容元件C33的電容值根據(jù)來自控制部340的控制信號而被改變。只有必要利用例如由多個電容元件和一個開關(guān)構(gòu)成的電路來實現(xiàn)可變電容元件C33?？刂撇?40生成測試信號，該測試信號轉(zhuǎn)而被輸出到第一供應(yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個。而且，控制部340根據(jù)第一供應(yīng)部330和第二供應(yīng)部140供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200的驅(qū)動電流I來控制第一供應(yīng)部330的可變電容元件C33的電容值。第四實施例以下將參照圖14說明根據(jù)本公開的第四實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300中的控制部340的詳細(xì)配置?？刂撇?40包括整流器、第四電容元件C4和第五電容元件C5以及比較器132。在該情況下，該整流器由晶體管M31、第三電容元件C3和第四電流源131構(gòu)成。第四和第五電容元件C4和C5在其中累積通過由整流器整流而獲得的信號。而且，t匕較器132將在第四電容元件C4和第五電容元件C5中累積的信號相互比較。除此之外，控制部340還包括信號生成電路134和控制電路133。在該情況下，信號生成電路134生成測試信號。而且，控制電路133控制信號生成電路134，并且還根據(jù)從比較器132獲得的比較結(jié)果來控制可變電容元件C33。如已經(jīng)所說明的，整流器包括晶體管M31、第三電容元件C3和第四電流源131。在該情況下，晶體管M31的漏極端子被連接到第二電源電位Vdd2，并且其柵極端子被連接到半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的輸出端子120。第三電容元件C3的一個端子被連接到第二電源電位Vdd2，并且其另一個端子被連接到晶體管M31的源極端子。而且，第四電流源131的一個端子被連接到晶體管M31的源極端子，并且其另一個端子接地。該整流器被配置為使得晶體管M31和第三電容元件C3彼此并聯(lián)連接，并且彼此并聯(lián)連接的晶體管M31和第三電容元件C3與第四電流源131彼此串聯(lián)連接。第四電容元件C4的一個端子通過第一開關(guān)SI被連接到晶體管M31的源極端子，并且其另一個端子接地。第四電容元件C4在其中累積基于當(dāng)由信號生成部134生成的第一信號被輸入到第一供應(yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時通過輸出端子120輸出的驅(qū)動電流而生成的電壓值。第五電容元件C5的一個端子通過第二開關(guān)S2被連接到晶體管M31的源極端子，并且其另一個端子接地。第五電容元件C5在其中累積基于當(dāng)由信號生成部134生成的第二信號被輸入到第一供應(yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時通過輸出端子120輸出的驅(qū)動電流而生成的電壓值。比較器132將第四電容元件C4和第五電容元件C5中的電壓值相互比較，并輸出比較結(jié)果到控制電路133。信號生成部134包括第一信號生成部135、第二信號生成部136和選擇器137。在該情況下，第一信號生成部135生成作為測試信號的第一信號。第二信號生成部136生成作為測試信號的第二信號。而且，選擇器137選擇第一信號和第二信號中的一個信號，并且將所選擇的第一信號或第二信號輸出到第一供應(yīng)部130和第二供應(yīng)部140中的每一個。

第一信號生成部135通過接收從控制電路133發(fā)布的指令而生成第一信號。第一信號中包含具有第三頻率f3的頻率分量(第三頻率分量)。確切地說，如圖15所示，第一信號是其中設(shè)在H電平的信號(高信號)和設(shè)在低電平的信號(低信號)在以第三頻率f3重復(fù)的信號。第一信號生成部135將生成的第一信號輸出到選擇器137。第二信號生成部136通過接收從控制電路133發(fā)布的指令而生成第二信號。第二信號中包含具有第四頻率f4的頻率分量(第四頻率分量)和具有第五頻率f5的頻率分量(第五頻率分量)二者。確切地說，如圖15所示，第二信號重復(fù)了高信號和低信號被以第四頻率重復(fù)的第一時間段與高信號和低信號被以第五頻率重復(fù)的第二時間段。在該情況下，通過將第一時間段和第二時間段相互組合而得到一個循環(huán)。第一信號生成部136將生成的第一信號輸出到選擇器137。注意，假定第一信號和第二信號的幅度具有大約相同的值。選擇器137接收已分別由第一信號生成部135和第二信號生成部136生成的第一信號和第二信號。選擇器137根據(jù)從控制電路133發(fā)布的指令來選擇第一信號和第二信號中的一個信號，并且將選擇的第一信號或第二信號作為輸入信號輸出到第一供應(yīng)部130和第二供應(yīng)部140中的每一個。在調(diào)節(jié)可變電容元件C33的電容的調(diào)節(jié)階段，控制電路133控制信號生成部134的第一信號生成部135、第二信號生成部136和選擇器137,并且將第一信號或第二信號作為輸入信號供應(yīng)到第一供應(yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個。因此，控制電路133根據(jù)從比較器132獲得的比較結(jié)果來調(diào)節(jié)可變電容元件C33的電容值。以下將參照圖16至18說明通過使用第一信號和第二信號二者來調(diào)節(jié)可變電容元件C33的電容值的方法。圖16至18分別是示出了當(dāng)?shù)谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140的截止頻率被改變時第一信號和第二信號二者被輸入到第一供應(yīng)部330和第二供應(yīng)部140時的模擬結(jié)果的圖形。圖16是示出了當(dāng)作為第一供應(yīng)部330的截止頻率的第一頻率f I和作為第二供應(yīng)部140的截止頻率的第二頻率f2彼此大約相等時從半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出的驅(qū)動電流的電壓值的圖形。圖16中所示的實線表示當(dāng)?shù)谝恍盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時來自整流器的輸出。如圖16所示，當(dāng)?shù)谝还?yīng)部330的截止頻率fl和第二供應(yīng)部140截止頻率f2彼此大約相等(fl f2)時，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出具有與第一信號的電壓波形大約相等的電壓波形的信號。在下文中，當(dāng)?shù)谝恍盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出的信號將被稱作“第一輸出信號”。圖16所示的雙點劃線表示當(dāng)?shù)诙盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時來自半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的輸出。如圖16所示，當(dāng)?shù)谝还?yīng)部330的截止頻率Π和第二供應(yīng)部140的截止頻率f2彼此大約相等(Π f2)時，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出具有與第二信號的電壓波形大約相等的電壓波形的信號。在下文中，當(dāng)?shù)诙盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出的信號被稱作“第二輸出信號”。由于第一信號和第二信號的幅度彼此大約相等，因此第一輸出信號和第二輸出信號的幅度彼此大約相等 。在圖16所示的模擬結(jié)果中，第一輸出信號與第二輸出信號之間的平均幅度差約為O. 16mV。圖17是示出了當(dāng)作為第一供應(yīng)部330的截止頻率的第一頻率f I大于作為第二供應(yīng)部140的截止頻率的第二頻率f2時從半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出的驅(qū)動電流的電壓值的圖形。如圖17所示的實線表示當(dāng)?shù)谝恍盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時來自半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的輸出。圖17所示的雙點劃線表示當(dāng)?shù)诙盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時來自半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的輸出。在對當(dāng)?shù)谝恍盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出的第一輸出信號與當(dāng)?shù)诙盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出的第二輸出信號進(jìn)行相互比較時，如圖17所示，第一輸出信號的幅度變得大于第二輸出信號的幅度。在圖17所示的模擬結(jié)果中，第一輸出信號與第二輸出信號之間的平均幅度差約為12. 6mV。圖18是示出了當(dāng)作為第一供應(yīng)部330的截止頻率的第一頻率f I小于作為第二供應(yīng)部140的截止頻率的第二頻率f2時從半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出的驅(qū)動電流的電壓值的圖形。如圖18所示的實線表示當(dāng)?shù)谝恍盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時來自半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的輸出。圖18所示的雙點劃線表示當(dāng)?shù)诙盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時來自半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的輸出。在對當(dāng)?shù)谝恍盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出的第一輸出信號與當(dāng)?shù)诙盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300輸出的第二輸出信號進(jìn)行相互比較時，如圖18所示，第一輸出信號的幅度變得小于第二輸出信號的幅度。在圖18所示的模擬結(jié)果中，第一輸出信號與第二輸出信號之間的平均幅度之差約為-10. 74mV。例如，當(dāng)載有半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的芯片被發(fā)運時，當(dāng)半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的電源被接通時，或者在半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300被驅(qū)動的每個時間段，控制電路133執(zhí)行調(diào)節(jié)模式。確切地說，當(dāng)控制電路133執(zhí)行該調(diào)整模式時，首先，信號生成部134的第一信號生成部135被控制電路133指示以生成第一信號?？刂齐娐?33控制選擇器137，使得第一信號作為輸入信號被輸入到第一供應(yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個。當(dāng)?shù)谝恍盘栕鳛檩斎胄盘栆驯惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個之后經(jīng)過了一給定時間段時，控制電路133控制第二信號生成部136和選擇器137 二者，使得第二信號作為輸入信號被輸入到第一供應(yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個。控制電路133接收通過對當(dāng)?shù)谝恍盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時基于驅(qū)動電流I生成的電壓進(jìn)行整流而獲得的電壓(即第一輸出信號的平均幅度)與通過對當(dāng)?shù)诙盘栕鳛檩斎胄盘柋惠斎氲降谝还?yīng)部330和第二供應(yīng)部140中的每一個時基于驅(qū)動 電流I生成的電壓進(jìn)行整流而獲得的電壓(即來自比較器的第二輸出信號的平均幅度)之間的比較結(jié)果。當(dāng)基于來自比較器132的比較結(jié)果而判斷第一輸出信號的幅度大于第二輸出信號的幅度時，控制電路133控制可變電容元件C33，使得第一供應(yīng)部330的截止頻率f I被減小。另一方面，當(dāng)基于來自比較器132的比較結(jié)果而判斷第一輸出信號的幅度小于第二輸出信號的幅度時，控制電路133控制可變電容元件C33，使得第一供應(yīng)部330的截止頻率fl被增大。此外，當(dāng)基于來自比較器132的比較結(jié)果而判斷第一輸出信號的幅度等于第二輸出信號的幅度時，控制電路133結(jié)束該調(diào)節(jié)模式。當(dāng)該調(diào)節(jié)模式已被結(jié)束時，半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300將從外部對其輸入的輸入信號供應(yīng)到半導(dǎo)體激光二極管200。如上所述，在根據(jù)本公開的第四實施例的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300中，可變電容元件C33被設(shè)置在第一供應(yīng)部330中，并且第一供應(yīng)部330的截止頻率fl被調(diào)節(jié)。其結(jié)果是，無論半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路300的制造誤差和環(huán)境變化如何，都可以向半導(dǎo)體激光二極管200供應(yīng)具有較少失真的驅(qū)動電流。應(yīng)注意的是，雖然在第四實施例中，控制電路133調(diào)節(jié)第一供應(yīng)部330的截止頻率Π，但可替代地，控制電路133可以調(diào)節(jié)第二供應(yīng)部140的截止頻率f2。在該情況下，期望一種使第二供應(yīng)部140的第二電容元件C2成為可變電容元件的方法。然而，當(dāng)?shù)诙?yīng)部140的第二電容元件C2被變?yōu)榭勺冸娙菰r，有可能的是，在某些情況下無法以高速執(zhí)行第二供應(yīng)部140的切換操作。因此，在第二供應(yīng)部140高速工作等情況下，優(yōu)選調(diào)節(jié)第一供應(yīng)部330的截止頻率H。最后，上述實施例只是本公開的范例，因此本公開絕不限于上述實施例。由于這個原因，應(yīng)理解的是，即使在除上述實施例之外的任何方面，可以在不脫離上述實施例的技術(shù)思想的情況下根據(jù)該設(shè)計等作出各種改變。本公開包含與2011年10月12日提 交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2011-224857中的公開內(nèi)容相關(guān)的主題，該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本文中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路，所述半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路基于通過輸入端子輸入的輸入信號，向連接到輸出端子的半導(dǎo)體激光二極管供應(yīng)驅(qū)動電流，從而控制所述半導(dǎo)體激光二極管，所述半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路包括 第一供應(yīng)部，所述第一供應(yīng)部供應(yīng)偏置電流和第一供應(yīng)信號，所述第一供應(yīng)信號具有頻率等于或低于所述輸入信號的第一頻率的頻率分量；以及 第二供應(yīng)部，所述第二供應(yīng)部供應(yīng)第二供應(yīng)信號，所述第二供應(yīng)信號具有頻率高于所述輸入信號的第二頻率的頻率分量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路，其中，所述第一頻率和所述第二頻率彼此大約相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路，其中，所述第一供應(yīng)部包括 生成所述偏置電流的電流源； 電流鏡電路，所述電流鏡電路具有高耐受電壓晶體管，并且將偏置電流和所述第一供應(yīng)信號相互疊加從而將得到信號供應(yīng)到所述輸出端子；以及 連接到所述高耐受電壓晶體管的柵極端子的第一電容元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路，其中，所述第一電容元件是可變電容元件，并且通過調(diào)節(jié)所述第一電容元件的電容值來調(diào)節(jié)所述第一頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路，進(jìn)一步包括 控制部，所述控制部根據(jù)通過如下比較而獲得的比較結(jié)果來調(diào)節(jié)所述第一電容元件的電容值所述比較對當(dāng)使具有第三頻率分量的第一信號作為輸入信號時通過對基于驅(qū)動電流生成的電壓進(jìn)行整流而獲得的電壓值與當(dāng)使具有第四頻率分量和第五頻率分量的第二信號作為輸入信號時通過對基于驅(qū)動電流生成的電壓進(jìn)行整流而獲得的電壓值進(jìn)行比較。
6.一種半導(dǎo)體激光裝置，包括 半導(dǎo)體激光二極管；以及 半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路，所述半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路基于通過輸入端子輸入的輸入信號，向連接到輸出端子的所述半導(dǎo)體激光二極管供應(yīng)驅(qū)動電流，從而控制所述半導(dǎo)體激光二極管， 其中所述半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路包括 第一供應(yīng)部，所述第一供應(yīng)部供應(yīng)偏置電流和第一供應(yīng)信號，所述第一供應(yīng)信號具有頻率等于或低于所述輸入信號的第一頻率的頻率分量，以及 第二供應(yīng)部，所述第二供應(yīng)部供應(yīng)第二供應(yīng)信號，所述第二供應(yīng)信號具有頻率高于所述輸入信號的第二頻率的頻率分量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路和半導(dǎo)體激光裝置。所述半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路基于通過輸入端子對其輸入的輸入信號向連接到輸出端子的半導(dǎo)體激光二極管供應(yīng)驅(qū)動電流，從而控制所述半導(dǎo)體激光二極管。所述半導(dǎo)體激光驅(qū)動電路包括第一供應(yīng)部，所述第一供應(yīng)部供應(yīng)偏置電流和具有頻率等于或低于所述輸入信號的第一頻率的頻率分量的第一供應(yīng)信號；以及第二供應(yīng)部，所述第二供應(yīng)部供應(yīng)具有頻率高于所述輸入信號的第二頻率的頻率分量的第二供應(yīng)信號。
文檔編號H01S5/042GK103050885SQ201210391090
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者中島勝也, 宮島良文 申請人:索尼公司