专利名称：用于驱动激光二极管的高频叠加模块的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种通过将高频电流叠加到DC电流上而用于驱动激光二极管的高频叠加模块。
背景技术：
在传统的激光二极管驱动电路中，以其中将高频电流叠加到驱动DC电流上的多重模式(multiple mode)来驱动激光二极管，从而防止由激光二极管温度的升高而导致的模式跳变噪声的产生。为了将高频电流叠加到DC电流上，使用例如日本未审专利申请公开No.2002-251763和No.10-256630以及PCT
公开日本再公开No.98/01856中所公开的产生高频信号的振荡电路。
图7是日本未审专利申请公开No.10-256630中公开的传统激光二极管驱动电路的电路图。在该电路中，通过输入端子LDD将DC电流提供给激光二极管LD。由电容器C7和C8以及电感器L4和L5构成的低通滤波器置于端子LDD和激光二极管LD之间。图7中所示的电路的余下部分是用于叠加用于驱动激光二极管LD的高频电流的振荡电路部分。该振荡电路部分通过电源输入端子VCC提供电源。电阻器R1到R4将预定DC偏压施加给晶体管Q1。该振荡电路部分是考毕兹振荡器(Colpittsoscillator)，其振荡频率由电容器C1、C2、C4、C5和C9以及电感器L1和L2的值确定。此外，电容器C4和C5充当在激光二极管LD和振荡电路部分之间的阻抗匹配电路部分。
图8示出了日本未审专利申请公开No.2002-251763的实施例中公开的电路的主要部分。图8中，电阻器R1到R3将预定DC偏压施加给晶体管Q1。该振荡电路部分也是考毕兹振荡器，其振荡频率由电容器C1、C2和C3以及电感器L1和L2的值来确定。电感器L3表示负载阻抗，并从晶体管Q1的集电极取出用于激光二极管LD的振荡输出。
重新参考图7，典型的电路需要两个电源一个用于将DC电流提供给激光二极管LD，而另一个用于振荡电路部分，该振荡电路部分产生要叠加到DC电流上的高频电流。电源数越少，电路就越可取。同样，外部端子数越少，电路对于模块紧凑设计就越可取，特别是在振荡电路部分是在与用于激光二极管的模块不同的模块上实现的情况下，即，在振荡电路部分作为一个单独的模块实现而与激光二极管协同使用的情况下。
图8中所示的电路实现了上述目的，该电路中，振荡电路部分的高频信号输出端子还充当电源输入端子。
不幸地，由于图8中的电路需要将还充当振荡电路部分的输出端子的电源输入端子直接连接到激光二极管上，以通过DC电流，从而防止将电容器串联地设置于振荡电路部分的输出部分内，因此图8中所示的电路与图7中的电路不同的是不能具有阻抗匹配电路部分。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的优选实施例提供了一种用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其具有还充当电源输入端子的高频信号输出端子以及包括串联电容器和并联电容器的阻抗匹配电路。
根据本发明的优选实施例，高频叠加模块通过给激光二极管提供包括有DC电流和叠加到DC电流上的高频电流的驱动电流来驱动激光二极管。该高频叠加模块包括振荡电路和阻抗匹配电路。振荡电路包括振荡触发元件和高频截止电感器。阻抗匹配电路包括串联连接在振荡触发元件的输出端和驱动激光二极管的信号输出的端子之间的电容器；和并联连接在驱动信号输出端子和地之间的另一个电容器。高频截止电感器连接在驱动信号输出端子和振荡触发元件的源端子之间，因此使驱动信号输出端子充当电源输入端子。
由于具有这种独特的结构，该振荡电路只需要一个电源和少数几个端子，因此有助于高频叠加模块非常紧凑的设计。因此，使用者可以容易地将该紧凑模块应用到电路中。此外，置于振荡电路和激光二极管之间的阻抗匹配电路减小了电流消耗，并抑制了辐射。
在用于驱动激光二极管的高频叠加模块中，振荡电路的一部分可以由陶瓷多层衬底内的导电图案和构成振荡电路的至少一部分的元件组成，并且阻抗匹配电路安装在陶瓷多层衬底上。
这种结构有助于振荡电路和/或阻抗匹配电路的调整。例如，当高频叠加模块要与具有不同特性的激光二极管协同使用时，并且可以照原样使用陶瓷多层衬底，并且可以只改变安装在陶瓷多层衬底上的振荡电路和/或阻抗匹配电路中的相关的元件，从而显示出该振荡电路可以灵活应用于具有不同特性的激光二极管。
从接下来参考附图对优选实施例的详细描述中将使本发明的其它特征、元件、特点和优点变得更明显。
图1是根据本发明的第一优选实施例用于驱动激光二极管的高频叠加模块的电路图；图2是根据本发明的第二优选实施例用于驱动激光二极管的高频叠加模块的电路图；图3是根据本发明的第三优选实施例用于驱动激光二极管的高频叠加模块的电路图；图4是根据本发明的第四优选实施例用于驱动激光二极管的高频叠加模块的电路图；图5是高频叠加模块的截面图；图6A到6N是图5中所示的陶瓷多层衬底中各层的平面图；图7是传统的激光二极管驱动电路的电路图；和图8是另一种传统的激光二极管驱动电路的电路图。
具体实施例方式
图1是根据本发明的第一优选实施例用于驱动激光二极管LD的高频叠加模块1的电路图。图1中，包括有电容器C8和电感器L5的噪声抑制滤波器电路4置于电源端子VLD和激光二极管LD之间。激光二极管LD具有阳极端子Tda和连接到接地端GND的阴极端子Tdc。高频叠加模块1具有用于输出驱动信号的端子To和接地端Tg。为了操作高频叠加模块1，将端子To和Tg分别连接到端子Tda和Tdc上。如果没有连接高频叠加模块1，则仅通过由电源端子VLD提供的DC电流来驱动激光二极管LD。
高频叠加模块1经过驱动信号输出端子To接收电源，并经过同一个驱动信号输出端To将高频信号输出到激光二极管LD。连接在晶体管Q1的基极和集电极之间的电阻器R1和连接在晶体管Q1的发射极和地之间的电阻器R3一起构成了用于晶体管Q1的DC偏压电路部分。在晶体管Q1的基极和地之间连接有包括电容器C1和电感器L1的串联电路部分以及电容器C2和C11的串联电路部分。电容器C2和C11之间的节点连接到晶体管Q1的发射极上，以将电容器C2两端的电压施加到晶体管Q1的基极和发射极之间。通过电容器C10将晶体管Q1的集电极射频接地(RF-ground)。更具体地，针对高频信号，晶体管Q1的集电极基本上零阻抗地连接到地。如上所述就构成了考毕兹(Colpitts)振荡电路。
电容器C4串联在晶体管Q1的发射极和驱动信号输出端子To之间，电容器C5并联在驱动信号输出端子To和地之间。电容器C4和C5构成了高频叠加模块1和激光二极管LD之间的阻抗匹配电路3。考毕兹振荡电路的振荡频率由电容器C1、C2、C4、C5和C11以及电感器L1的值确定。
电感器L3连接在驱动信号输出端子To和晶体管Q1的集电极之间。该电感器L3用作扼流圈，使得将电源电压从驱动信号输出端子To提供给振荡电路2，而阻止了振荡信号返回到晶体管Q1的集电极。
在置于晶体管Q1的发射极和地之间的电阻器R3上，即，从晶体管Q1的发射极取出振荡信号。
在这种方式中，还将用于激光二极管LD的驱动电压提供给振荡电路2，并将振荡信号发送到激光二极管LD。
此外，包括有串联电容器C4和并联电容器C5的阻抗匹配电路3置于晶体管Q1的发射极和驱动信号输出端To之间，用于在振荡电路2和激光二极管LD之间进行阻抗匹配。该阻抗匹配减小了电流消耗和辐射。
图2是根据本发明的第二优选实施例用于驱动激光二极管LD的高频叠加模块1的电路图。在第二优选实施例中，包括电阻器R3和电感器L6的串联电路部分置于晶体管Q1的发射极和地之间。该电感器L6增加了用于高频信号的阻抗，从而提高了振荡输出。
图3是根据本发明的第三优选实施例用于驱动激光二极管LD的高频叠加模块1的电路图。在第三优选实施例中，包括并联电路部分(电感器L6和电容器C12)和电阻器R3的串联电路部分置于晶体管Q1的发射极和地之间。该结构用电感器L6和电容器C12增加了用于并联谐振频率的阻抗。通过将该并联谐振频率匹配到振荡频率，可以增加振荡输出。
图4是根据本发明的第四优选实施例用于驱动激光二极管LD的高频叠加模块1的电路图。在第四优选实施例中，电阻器R2置于晶体管Q1的基极和地之间。该结构减小了相对于电源电压波动的基极偏压的波动，从而稳定了振荡输出。
图5和6A到6N示出了用于驱动图1中所示的激光二极管LD的高频叠加模块1的结构。图5是图1中的高频叠加模块1的截面图。如图所示，高频叠加模块1包括陶瓷多层衬底10，该陶瓷多层衬底10由具有各种导电图案11的多个叠层的陶瓷层形成。陶瓷多层衬底10除了导电图案11以外还在其内具有通孔12。高频叠加模块1还包括在其底部的端电极13。陶瓷多层衬底10具有在其上表面的表面安装元件14。用覆盖住陶瓷多层衬底10的侧面和上表面的金属盖1 5将振荡电路2(图1中所示)屏蔽。
图6A到6N是图5中所示的陶瓷多层衬底10的各层的平面图。图6A到6M示出了从下面看到的各层。图6A示出了最下面的层，图6M示出了最上面的层。图6M中的层示出了在安装表面用于片状元件(chipcomponent)的图案。图6N是包括有片状元件的安装表面的俯视图。
图6A示出了接地端子G和自由端子NC。接地电极GND占用了图6B中的层整个表面的大部分。限定了电感器L1的线形成在图6C和6D中的层上。限定了电容器C4、C5、C2和C11的电极以及接地电极置于图6F到6K中的层上。如图6N所示，如电容器C1和C10、电阻器R1和R3、电感器L3和晶体管Q1的片状元件安装在陶瓷多层衬底10的上表面上。图6A到6N中的附图标记对应于图1中电路元件的各个附图标记。图6A到6N中，两个电容标记的不同仅在于下标a或b，如C4a和C4b的电容器附图标记分别代表同一个电容器的一个电极和另一个电极。
如上所述，将电容器和电感器置于陶瓷多层衬底内，而包括有晶体管的其它元件都安装在陶瓷多层衬底的顶部，从而有助于用于驱动激光二极管的高频叠加模块的紧凑设计。
本发明并不局限于上述的每个优选实施例，在权利要求所述的范围内各种修改都是可能的。通过将每个不同优选实施例中所公开的技术特征进行适当地组合而得到的实施例也包括在本发明的技术范围内。
权利要求
1.一种通过向激光二极管提供包括有DC电流和叠加到该DC电流上的高频电流的驱动电流，驱动激光二极管的高频叠加模块，所述模块包括振荡电路，该振荡电路包括振荡触发元件；和连接在驱动信号输出端子和振荡触发元件的源端子之间的高频截止电感器，其中通过所述驱动信号输出端子输出用于驱动激光二极管的信号，并且该驱动信号输出端子充当振荡电路的电源输入端子；以及阻抗匹配电路，该阻抗匹配电路包括串联在振荡触发元件的输出端子和驱动信号输出端子之间的电容器；和并联连接在驱动信号输出端子和地之间的电容器。
2.根据权利要求1所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，振荡电路的一部分包括置于陶瓷多层衬底内的导电图案，和构成振荡电路至少一部分的元件，并且阻抗匹配电路安装在陶瓷多层衬底上。
3.根据权利要求1所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，还包括置于电源输入端子和激光二极管之间的噪声抑制滤波器电路。
4.根据权利要求3所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，其中噪声抑制滤波器电路包括电容器和电感器。
5.根据权利要求1所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，包括有串联电容器和并联电容器的阻抗匹配电路设置成用于在振荡电路和激光二极管之间进行阻抗匹配。
6.根据权利要求1所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，所述振荡电路包括晶体管、连接在晶体管的基极和集电极之间的第一电阻器和连接在晶体管的发射极和地之间的第二电阻器。
7.根据权利要求6所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，包括电容器和电感器的第一串联电路和包括至少两个电容器的第二串联电路连接在晶体管的基极和地之间。
8.根据权利要求1所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，其中振荡电路是考毕兹(Colpitts)振荡电路。
9.根据权利要求6所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，所述串联电容器串联在晶体管的发射极和驱动信号输出端子之间。
10.根据权利要求6所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，所述并联电容器并联在驱动信号输出端子和地之间。
11.根据权利要求6所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，包括电阻器和电感器的串联电路置于晶体管的发射极和地之间。
12.根据权利要求6所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，包括并联电路和电阻器的串联电路置于晶体管的发射极和地之间，其中所述并联电路具有电感器和电容器。
13.根据权利要求6所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，电阻器置于晶体管的基极和地之间。
14.根据权利要求2所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，陶瓷多层衬底包括多个在其上设置有导电图案的多个叠层的陶瓷层。
15.根据权利要求2所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，所述陶瓷多层衬底包括多个形成在其内的通孔。
16.根据权利要求2所述的用于驱动激光二极管的高频叠加模块，其特征在于，还包括设置成覆盖住陶瓷多层衬底的侧面的金属盖。
全文摘要
一种用于驱动激光二极管的高频叠加模块，包括振荡电路和阻抗匹配电路。阻抗匹配电路包括串联连接在晶体管的发射极和输出激光二极管驱动信号的端子之间的电容器；和并联连接在驱动信号输出端子和地之间的电容器。振荡电路包括连接在驱动信号输出端子和晶体管的集电极之间用作扼流圈的电感器，从而使驱动信号输出端子充当振荡电路的电源输入端子。
文档编号H01S5/042GK1523720SQ20041000194
公开日2004年8月25日 申请日期2004年1月16日 优先权日2003年2月18日
发明者佐藤芳郎, 饭田和浩, 田村诚道, 浩, 道 申请人:株式会社村田制作所