发光装置的调整方法_3

文档序号:9634251阅读:来源:国知局
下,为了使又一次的LD电流在光源101中流动,需要对被充电到电容器102b中的电荷进行放电。通过与电容器102b并联连接的电阻102a进行该放电。S卩,在开关103为截止时,通过与电容器102b并联连接的电阻102a对被充电到电容器102b中的电荷进行放电,图3的电路变为初始状态。也就是说,在电阻102a中存在通过对LD电流进行限制来抑制剩余的弛豫振荡而进行单次的脉冲发光的第一功能、以及为了下一次的脉冲发光而使被充电到电容器102b中的电荷放电来返回至初始状态的第二功能。
[0055]在下述示出设定电容器C (102b)的值和电阻R (102a)的值的准则。
[0056](1)C的最小值:使振荡阈值电流以上的电流在LD中流动的电容值。
[0057](当过于小时,LD不振荡)。
[0058](2) C的最大值:使仅生成弛豫振荡的第一个脉冲而抑制第二个以后的脉冲的那样的电流流动的电容值(有与R的依赖性)。
[0059](当过于大时,产生连续的弛豫振荡)。
[0060](3) R的最小值:使LD电流与振荡阈值电流相等的电阻值。
[0061](当过于小时,产生连续的弛豫振荡)。
[0062](4) R的最大值:使在R产生的电压降与电源电压的差和LD正向电压相等的电阻值(有与C的依赖性)。
[0063](当过于大时,来不及在下一脉冲之前的期间的放电)。
[0064]此外,脉冲光的峰值与C和R的值存在概略以下的关系。
[0065].使光脉冲的强度变大与使C变大、使R变小。
[0066].使光脉冲的强度变小与使C变小、使R变大。
[0067]其中,对于C和R,存在相关性,因此,不会唯一地决定。此外,需要也考虑与剩余的她豫振汤的抑制效果的关系来决定C和R的值。
[0068]针对脉冲光的峰值,C与R相比关键性地起作用,因此,C采用粗调整而R采用微调整更好。
[0069]以下,示出具体例。在图6 (a)中示出了不是产生单脉冲而是产生多个脉冲的情况即连续的弛豫振荡出现的情况。在图6 (b)中示出了是单脉冲但是稍微剩余的弛豫振荡的影响出现的情况。图6 (a)、(b)的现象在LD电流的值过于大的情况下发生。因此,为了抑制LD电流,使C变小,而且,进行R的微调整。但是,当使C过于小时,发光的峰值变小,进而,存在不会发光的情况,因此,进行注意。
[0070]在图7中示出了发光的峰值低、此外脉冲宽度大的情况。在该情况下,LD电流过于小,因此,在使C变大之后,通过R进行微调整。再有,在图8中示出了被调整为最适合状态的情况下的脉冲光的波形的一个例子。
[0071](优越性)
根据上述的结构,能够使光源101的发光时间(脉冲发光的宽度)比开关103的导通时间短。即,即使驱动开关103的控制信号的脉冲宽度大而开关103的导通时间长,也在电容器102b的充电结束的阶段中,由于在电阻102a产生的电压降,对光源101施加的电压与初始相比下降,成为低于该阈值电压的状态,因此,在该阶段中,能够使光源101的发光停止。即,利用产生向电容器102b的冲击电流的现象,使光源101发光,由此,即使开关103为导通的期间长,也能够使光源101仅在极短时间发光。
[0072]换言之,利用在电容器102b的充电时的冲击电流和随着该冲击电流的减少而在电阻102a产生的电压降,由此,即使对开关103进行控制的控制信号的频率低,也能够使光源101产生比控制信号的脉冲宽度短的脉冲宽度的脉冲发光。因此,例如,即使在进行几十~几百皮秒级的脉冲宽度的脉冲发光的情况下,对于对开关103进行控制的控制信号,也不需要几十~几百皮秒级的脉冲宽度。
[0073]上述的工作也能够作为以下现象而掌握:随着进行电容器102b中的充电,电阻102a中的电流的流动明显存在,由此,产生利用电阻102a的电流限制,由于该电流限制而在光源(LD)101中流动的电流减少来抑制剩余的弛豫振荡。根据本发明者们的试验和计算机模拟,确认能够使由光源101产生的发光的脉冲宽度为几十~几百皮秒左右。再有,发光脉冲的脉冲宽度并不限定于几十~几百皮秒的级。
[0074]如图3所示,利用了本发明的脉冲发光用的电路极其简单,能够实现小型轻量、低成本、低功耗的电路。此外,对开关103的工作进行控制的控制信号能够使用市售的1C(写入了信号产生用的电路的FPGA等)来得到,不需要高价且复杂的振荡电路。
[0075]此外,根据图3的结构,得到所产生的脉冲光的峰值难以受到电源电压的变动这样的优越性。通常,在将电源电压直接施加到LD的情况下,发光强度较大地受到电源电压的变动、偏差的影响。因此,需要对电源的稳定化加以注意。然而,在使向电容器的冲击电流为LD电流的情况下,电源电压对发光强度的影响与直接连接电源的情况相比变小。其原因的细节不明确,但是,考虑是因为,使向电容器的冲击电流为LD电流,由此,关于向LD的电流的流动,电容器的影响为主导,电源的影响相对地下降。
[0076](其它)
在图3中,示出了使用正电源的例子,但是,使用负电源进行工作的方式也是可能的。在使用负电源的情况下,光源101的侧被接地,在开关103的侧连接负电源(-V)。此外,在图3中,作为开关103而使用FET,但是,也能够使用双极晶体管、其它开关元件。此外,作为C,不仅能够利用通常的电容器元件,还能够利用作为电容器发挥作用的元件。此外,作为R,不仅能够利用通常的电阻元件,还能够利用作为电阻发挥作用的元件(例如,施加了偏压的FET 等)。
[0077]在图9和图10中示出了图3所示的电路结构的变形例。以下,对图9和图10所示的电路进行说明。再有,在图9和图10中示出了使用了负电源的情况的例子。
[0078]在图9(a)中示出了使微分电路的电容器为可变电容器的情况的例子。在图9(a)的例子中,使电容器为可变电容器,由此,微分电路的电容的调整变得容易。在图9(b)中示出了经由开关将多个电容器并联连接并且能通过切换开关来进行电容的调整的结构。多个电容器的每一个也可以使用彼此不同的值的电容器,但是,也能够使用相同的值的电容器。在图9 (b)的例子中,改变电容器的组合,由此,微分电路的电容的调整变得容易。
[0079]在图10 (a)中示出了使微分电路的电阻为可变电阻器的例子。在图10 (b)中示出了采用能够根据控制信号使图10 (a)的可变电阻器可变的类型的结构的例子。采用图10 (a)或(b)的结构,由此,构成微分电路的电阻的电阻值的调整变得容易。在图10 (c)中示出了将热敏电阻(thermistor)与构成微分电路的电阻器并联连接的例子。通过使用热敏电阻,从而能够补偿光源的温度特性。
[0080]作为能够调整电阻值的例子,通过如图9 (b)所示那样经由开关并联连接多个电阻器并且对为接通的开关进行选择来设定电阻值的值的结构也是可能的。此外,将该结构与图9 (b)的结构组合,也能够通过为接通的开关的选择来能够对微分电路的电阻器部分的电阻值和电容器部分的电容双方进行调整。再有,关于多个电阻器的每一个,也可以使用彼此不同的值的电阻器,但是,也能够使用相同的值的电阻器。
[0081]2.第二实施方式
在激光二极管(LD)的发光强度存在温度依存性。在此,对抑制由温度变化造成的光源的发光强度的变化的结构的一个例子进行说明。在图11中示出了本
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1