发光装置的调整方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及进行脉冲发光的发光装置的调整方法。
【背景技术】
[0002]在进行使用了激光的距离的测定、各种加工等的技术中，要求脉冲宽度为几十~几百皮秒以下这样的短脉冲的激光。例如，在使用了脉冲激光的距离的测定中，能够通过使用脉冲宽度窄的脉冲光来提高测距精度。作为生成脉冲宽度窄的激光的技术，已知日本特公平7 - 109911号公报、日本特开昭55 - 107282号公报、日本特开2002 - 368329号公报等所记载的技术。
[0003]在图1中示出了 LD (激光二极管)中的驱动电流与输出光的关系。如图1所示，当驱动电流在LD中流动时，出现如下现象:最初产生脉冲状的发光，该发光的振幅进行振动并逐渐变小，最终产生固定强度的发光。该现象在所有半导体激光器中出现。在上述的发光初始出现的逐渐收敛的发光强度的振动被称为弛豫振荡(re 1 axat1n oscillat1n)。
[0004]在想要进行短的脉冲宽度的发光的情况下，使用如图2所示那样使时间间隔短的驱动电流流动而仅进行最初的脉冲发光的方法。然而，难以使用简单的电路来生成具有几十~几百皮秒级(picosecond order)的时间宽度的驱动电流。
[0005]例如，200MHz左右的频率的正弦波、矩形波能够使用市售的1C来容易地得到。然而，还根据例如100MHz的高频的周期为1(Γ8秒(10纳秒=10000皮秒)的情况可知，得到具有几十~几百皮秒级的时间宽度的脉冲状的驱动电流并不是容易的事情。
[0006]能够使用微波带的高频技术来得到具有几十~几百皮秒级的时间宽度的脉冲状的驱动电流。例如，能够通过使用了 YIG谐振器的振荡器来得到几十GHz的信号，通过利用该技术，从而能够得到具有几十~几百皮秒级的时间宽度的脉冲状的驱动电流。然而，根据电路规模、成本、调整的复杂度、功耗的多少这样的方面，微波带的高频技术不适于例如向在户外使用的测距装置等的利用。
【发明内容】
[0007]在这样的背景下，本发明的目的在于提供能使用简单的结构来进行短脉冲宽度的发光的技术。
[0008]方案1所记载的发明是，一种发光装置的调整方法，所述发光装置具备:光源，在刚进行发光驱动用的通电之后产生弛豫振荡；微分电路，并联连接在刚通电之后作为低的阻抗的电容性电抗特性电路部和对在通电后经过规定时间之后被充电到所述电容性电抗特性电路部中的电荷进行放电的电阻特性电路部；以及开关元件，所述光源与所述微分电路串联连接，所述开关元件是进行对所述光源和所述微分电路的电压施加的接通/关断的开关，所述调整方法的特征在于，将所述电容性电抗特性电路部和所述电阻特性电路部的特性调整为得到所述弛豫振荡中的一部分的振荡的特性。
[0009]作为激光器的通常的特性已知在刚进行发光驱动用的通电之后产生弛豫振荡这样的现象，特别地，作为能够容易实现该现象的光源，可举出半导体激光器(LD)。在刚通电之后作为低的阻抗的电容性电抗特性电路部具有蓄积电荷的功能，具有在蓄积电荷时产生冲击电流的特性。作为电容性电抗特性电路部，可举出电容器元件。代替电容器元件，还能够使用布线、导体图案间的电容。
[0010]作为对在通电后经过规定时间之后被充电到电容性电抗特性电路部中的电荷进行放电的电阻特性电路部，能够举出各种电阻元件、使用了布线的电阻体、使用了各种导体、半导体的电阻体。电阻特性电路部的电压-电流特性也可以不为线性。例如，作为电阻特性电路部，还能够使用二极管等非线性元件、适当地设定了偏压的FET等三端子元件。
[0011]开关元件为能够选择电路的接通/关断即导通和非导通的元件。作为开关元件，能够举出双极晶体管、FET等半导体开关。此外，作为开关元件，也能够使用具有开关功能的1C。作为开关元件，也能够使用在被施加阈值以上的电压时从非导通状态转移为导通状态的两端子元件。在该情况下，通过使电源电压发生变化来进行接通/关断的控制。关于光源与微分电路的串联连接，除了直接连接的方式以外，其它电路、器件介于之间的结构也是可能的。
[0012]方案2所记载的发明的特征在于，在方案1所记载的发明中，关于所述电容性电抗特性电路部，在刚通电之后使振荡阈值电流以上的电流在所述光源中流动并且进而使光源的发光不到达稳定状态的振荡的程度的电流流动的电容值和/或阻抗内进行调整。
[0013]方案3所记载的发明的特征在于，在方案2所记载的发明中，所述电阻特性电路部被调整为使与所述光源的振荡阈值电流大致相等的电流流动且光源不发光的程度的电阻值以上并且使在电阻产生的电压降和电源电压的差为与光源正向电压相等的程度的电阻值以下。
[0014]方案4所记载的发明的特征在于，在方案3所记载的发明中，在使所述发光的峰值变大的情况下，将所述电容性电抗特性电路部的电容调整得大，将所述电阻特性电路部的电阻值调整得小，在使所述发光的峰值变小的情况下，将所述电容性电抗特性电路部的电容调整得小，将所述电阻特性电路部的电阻值调整得大。
[0015]方案5所记载的发明的特征在于，在方案1至4的任一项所记载的发明中，将所述电容性电抗特性电路部和所述电阻特性电路部的特性调整为进行所述弛豫振荡的仅最初的振动的发光的特性。
[0016]根据本发明，得到能使用简单的结构来进行短脉冲宽度的发光的技术。
【附图说明】
[0017]图1是示出激光二极管(LD)中的驱动电流与发光强度的关系的图。
[0018]图2是示出激光二极管(LD)中的驱动电流与发光强度的关系的图。
[0019]图3是实施方式的发光装置的框图和电路图。
[0020]图4是示出实施方式的电路图和各部的电压的变化的图表(a) ~ (c)。
[0021]图5是说明微分电路的工作的概念图。
[0022]图6是示出发光波形的附图代用照片(a)和(b)。
[0023]图7是示出发光波形的附图代用照片。
[0024]图8是示出发光波形的附图代用照片。
[0025]图9是实施方式的电路图(a)和(b)。
[0026]图10是实施方式的电路图(a)、(b)和(c)。
[0027]图11是实施方式的框图。
[0028]图12是示出发光波形的附图代用照片。
[0029]图13是示出发光波形的附图代用照片。
[0030]图14是示出发光波形的附图代用照片。
[0031]图15是实施方式的发光装置的框图(A)和(B)。
[0032]图16是实施方式的发光装置的框图。
【具体实施方式】
[0033]1.第一实施方式
(结构)
在图3中示出了实施方式的发光装置的框图和电路图。在图3中示出了发光装置100。在发光装置100中，光源101、微分电路102、开关103被串联连接，对该串联连接的两端施加电源电压V。在该例子中，光源101为激光二极管(LD)，微分电路102为将电阻R(102a)与电容器C (102b)并联连接的电路，开关103为FET。
[0034]作为电路常数，是一个例子，但是，可举出使用电源电压5V、使用200欧姆来作为电阻102a的电阻值、使用20pF来作为电容器102b的电容、使用频率以几十MHz左右为上限的矩形波来作为控制信号的例子。
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