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JP3507566B2 - Laser pulse generator - Google Patents
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JP3507566B2 - Laser pulse generator - Google Patents

Laser pulse generator

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JP3507566B2
JP3507566B2 JP33869194A JP33869194A JP3507566B2 JP 3507566 B2 JP3507566 B2 JP 3507566B2 JP 33869194 A JP33869194 A JP 33869194A JP 33869194 A JP33869194 A JP 33869194A JP 3507566 B2 JP3507566 B2 JP 3507566B2
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trigger pulse
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electrode terminal
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繁 流郷
義直 石川
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株式会社光電製作所
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種の光学式レーダー
などに利用されるレーザパルス発生装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser pulse generator used for various optical radars and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】接岸速度計など各種の光学式レーダーに
利用されているレーザパルス発生装置は、距離や接近速
度の検出分解能を高めるうえでどれだけ狭い幅のレーザ
パルスを発生できるかが大きな技術的課題となってい
る。従来、狭い幅のレーザパルスを発生させるための装
置として、トランジスタの瞬間的なブレークダウン現象
を利用するものが特開平 1ー117382号に開示されてい
る。
2. Description of the Related Art A laser pulse generator used in various optical radars such as a berth speedometer has a large technology to generate a laser pulse with a narrow width in order to improve the detection resolution of distance and approach speed. Has become a problem. Conventionally, as a device for generating a laser pulse having a narrow width, a device utilizing an instantaneous breakdown phenomenon of a transistor is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 117382/1989.

【0003】上記レーザパルス発生装置は、図5に例示
するように、抵抗器Rとバイアス電圧供給端子DCとを
介して正極性の直流電源からの充電を受けるコンデンサ
Cの正電極と、カソードが接地された駆動対象のレーザ
ダイオードLDのアノードとの間に、エミッタ端子とベ
ース端子とを直流的に短絡したダイオード接続のトラン
ジスタをm個(この例ではQ1乃至Q4の4個)直列接
続すると共に、最終段のトランジスタのベース端子に
は、これとエミッタ端子との間に接続した変成器Tを介
して入力端子INからトリガ信号を供給するように構成
した駆動ユニットDをn個(この例では8個)並列接続
した構成となっている。バイアス供給端子DCには、 5
00volt 程度の正のバイアス電圧が供給されている。
In the above laser pulse generator, as shown in FIG. 5, the positive electrode and the cathode of a capacitor C, which is charged by a positive DC power source via a resistor R and a bias voltage supply terminal DC, are connected to each other. Between the grounded anode of the laser diode LD to be driven, m diode-connected transistors (four in this example, Q1 to Q4) in which the emitter terminal and the base terminal are DC short-circuited are connected in series. , N driving units D (in this example, configured to supply a trigger signal from the input terminal IN to the base terminal of the final-stage transistor via the transformer T connected between the base terminal and the emitter terminal). 8) Parallel connection. The bias supply terminal DC has 5
A positive bias voltage of about 00volt is supplied.

【0004】このバイアス電圧は、各駆動ユニットDの
直列接続された4個のトランジスタQ1〜Q4のそれぞ
れに125 volt 程度の等分割された値のコレクタ・エミ
ッタ間バイアス電圧を発生させる。このコレクタ・エミ
ッタ間バイアス電圧は、各トランジスタQ1〜Q4のブ
レークダウン電圧VBEC の寸前の値に設定されている。
直列接続された最終段のトランジスタQ4のベース端子
に供給されたトリガ電圧をきっかけとして直列接続され
たトランジスタのそれぞれのコレクタ・エミッタ間がブ
レークダウンして瞬間的な短絡状態になる。これに伴
い、コンデンサCに蓄積されていた正電荷が瞬間的な短
絡状態になったトランジスタQ1〜Q4と、低抵抗のレ
ーザダイオードLDとを通して放電し、レーザダイオー
ドLDに急激な放電電流が流れる。この急激な放電電流
により、レーザダイオードLDが鋭い光パルスを発生す
る。
This bias voltage causes the collector-emitter bias voltage of 125 volt, which is equally divided, to be generated in each of the four transistors Q1 to Q4 connected in series in each drive unit D. The collector-emitter bias voltage is set to a value close to the breakdown voltage V BEC of each of the transistors Q1 to Q4.
The trigger voltage supplied to the base terminal of the final-stage transistor Q4 connected in series triggers breakdown between the collectors and emitters of the transistors connected in series, resulting in a momentary short-circuit state. Along with this, the positive charges accumulated in the capacitor C are discharged through the transistors Q1 to Q4 that are momentarily short-circuited and the low resistance laser diode LD, and a rapid discharge current flows through the laser diode LD. This rapid discharge current causes the laser diode LD to generate a sharp light pulse.

【0005】直列接続されるm個の各トランジスタのコ
レクタ・エミッタ間ブレークダウン電圧をVBEC とすれ
ば、各駆動回路D内のコンデンサCへの印加電圧Vは、 V≒mVBEC (ボルト) ・・・・(1) となる。各駆動回路D内のコンデンサCの静電容量をc
(ファラッド)とすれば、充電電荷量qは、 q≒mVBEC c (クーロン) ・・・・(2) 並列接続されたn個の駆動回路全体のコンデンサの充電
電荷の総量Qは、 Q=nq≒mncVBEC (クーロン) ・・・・(3) となる。
When the collector-emitter breakdown voltage of each of the m transistors connected in series is V BEC , the voltage V applied to the capacitor C in each drive circuit D is V≈mV BEC (volt). ... (1). The capacitance of the capacitor C in each drive circuit D is c
(Farads), the charge charge amount q is q≈mV BEC c (Coulomb) ... (2) The total charge amount Q of the capacitors of all n driving circuits connected in parallel is Q = nq ≒ mncV BEC (Coulomb) ··· (3).

【0006】抵抗器Rの抵抗値は比較的大きな値に設定
されているため、上記コンデンサCの放電期間中は、こ
の抵抗器Rと直列接続されたトランジスタQ1〜Q4と
を通してレーザダイオードLDに流れ込む電流は、コン
デンサCからの放電電流に比べて無視出来る程度の小さ
な値となる。従って、レーザダイオードに流れる電流を
i(t) とすれば、 ∫i(t)dt =Q≒mncVBEC (クーロン) ・・・・(4) となる。
Since the resistance value of the resistor R is set to a relatively large value, it flows into the laser diode LD through the resistor R and the transistors Q1 to Q4 connected in series during the discharging period of the capacitor C. The current has a small value that can be ignored as compared with the discharge current from the capacitor C. Therefore, if the current flowing through the laser diode is i (t), then ∫i (t) dt = Q≈mncV BEC (coulomb) (4).

【0007】 (4) 式を参照すれば、レーザダイオード
LDに流れる電流のピーク値、従って発光量のピーク値
を増大させるには、なるべく高いブレークダウン電圧を
有するトランジスタをなるべく多数個直列・並列接続す
ると共に、なるべく同時にブレークダウンを起こさせて
やればよいことが判る。コンデンサCの静電容量値cを
増大すれば蓄積電荷量Qは増大するが、放電の時定数
(cr)が増加するため、静電容量値を増大させること
には限度がある。図のレーザパルス発生装置では、ピ
ーク光量100W、半値幅5ナノ秒(nsec)程度のレー
ザパルスを発生させることができる。
Referring to the equation (4), in order to increase the peak value of the current flowing through the laser diode LD, that is, the peak value of the light emission amount, a large number of transistors having a breakdown voltage as high as possible are connected in series / parallel. At the same time, it turns out that it is better to cause breakdowns at the same time as much as possible. If the capacitance value c of the capacitor C is increased, the accumulated charge amount Q is increased, but since the discharge time constant (cr) is increased, there is a limit to increase the capacitance value. The laser pulse generator shown in FIG. 5 can generate a laser pulse having a peak light amount of 100 W and a half width of about 5 nanoseconds (nsec).

【0008】なお、各トランジスタのブレークダウンは
極く短期間持続するだけであり、また各トランジスタに
流れる電荷の総量もコンデンサへの充電電荷量によって
制限されているので、各トランジスタの熱的破壊は有効
に回避される。すなわち、極めて短時間後に各駆動回路
内のコンデンサの放電が停止すると、各駆動回路内の各
トランジスタQ1〜Q4のブレークダウン状態は維持で
きなくなり、ブレークダウン寸前のバイアス状態、すな
わち、トリガパルス入力前の初期状態に復帰する。
The breakdown of each transistor lasts only for a very short period of time, and the total amount of charges flowing in each transistor is limited by the amount of charges charged in the capacitor. Therefore, thermal breakdown of each transistor is prevented. Effectively avoided. That is, when the discharge of the capacitor in each drive circuit is stopped after an extremely short time, the breakdown state of each transistor Q1 to Q4 in each drive circuit cannot be maintained, and the bias state just before the breakdown, that is, before the trigger pulse is input. Return to the initial state of.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】最近、接岸速度計など
のレーザレーダー装置に要求される性能の向上に伴い、
一層狭い幅の、例えばピーク光量 100W ,半値幅 1.5 n
sec 程度のレーザパルスを発生できる装置が必要とされ
ている。しかしながら、図に示した従来のレーザパル
ス発生装置ではそのような狭い幅のレーザパルスを発生
できないという問題がある。
Recently, with the improvement in performance required for laser radar devices such as berth speedometers,
Narrower width, eg peak light intensity 100W, half width 1.5 n
There is a need for a device that can generate laser pulses of the order of sec. However, the conventional laser pulse generator shown in FIG. 5 has a problem that a laser pulse having such a narrow width cannot be generated.

【0010】従って、本発明の一つの目的は、狭い幅の
レーザパルスを発生できるレーザパルス発生装置を提供
することにある。本発明の他の目的は、小型でしかも低
廉なレーザパルス発生装置を提供することにある。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a laser pulse generator capable of generating a laser pulse having a narrow width. Another object of the present invention is to provide a small-sized and inexpensive laser pulse generator.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のレーザパルス発
生装置によれば、各駆動用トランジスタは、一方の主電
極端子が接地点に接続され、他方の主電極端子が抵抗器
を介して直流電圧源に接続され、かつそれぞれの制御電
極端子が共通のトリガパルス入力端子に接続されてい
る。各駆動用トランジスタは、その制御電極端子に受け
たトリガパルスによって主電極間が短時間にわたって短
絡状態に移行する。各駆動用トランジスタの一方の主電
極端子のそれぞれと、一方の電極端子が接地されたレー
ザダイオードの他方の電極端子との間には駆動用コンデ
ンサが接続されている。本発明の好適な実施例によれ
ば、駆動用トランジスタのそれぞれに並列接続された加
速用コンデンサを更に備えている。
According to the laser pulse generator of the present invention, in each driving transistor, one main electrode terminal is connected to the ground point, and the other main electrode terminal is a direct current via a resistor. It is connected to a voltage source and each control electrode terminal is connected to a common trigger pulse input terminal. In each drive transistor, the main electrodes are short-circuited for a short time by the trigger pulse received by the control electrode terminal. A driving capacitor is connected between one of the main electrode terminals of each driving transistor and the other electrode terminal of the laser diode whose one electrode terminal is grounded. According to a preferred embodiment of the present invention, it further comprises an accelerating capacitor connected in parallel with each of the driving transistors.

【0012】[0012]

【作用】全ての駆動用トランジスタは互いに並列に接続
されているため、ブレークダウン時に極めて低い内部イ
ンピーダンス状態が実現される。この結果、駆動用コン
デンサの静電容量値と駆動用トランジスタの内部抵抗値
との積CRによって定まる放電の時定数が低減され、レ
ーザダイオードには急峻な放電電流が流れ、急峻なパル
ス状のレーザ光が発生する。また、エミッタなど駆動用
トランジスタの一方の主電極端子が接地されているた
め、従来装置でこの主電極端子と制御電極端子との間に
挿入していた変成器が不要になり、装置全体が小型にな
る。これに伴って装置内の伝播遅延時間の影響が軽減さ
れ、高速動作も可能になる。以下、本発明を実施例と共
に更に詳細に説明する。
Since all the driving transistors are connected in parallel with each other, an extremely low internal impedance state is realized during breakdown. As a result, the discharge time constant determined by the product CR of the capacitance value of the driving capacitor and the internal resistance value of the driving transistor is reduced, a steep discharge current flows through the laser diode, and a steep pulsed laser beam is generated. Light is generated. Also, because one of the main electrode terminals of the driving transistor such as the emitter is grounded, the transformer that was inserted between the main electrode terminal and the control electrode terminal in the conventional device is not required, and the entire device is compact. become. Along with this, the influence of the propagation delay time in the device is reduced, and high speed operation becomes possible. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

【0013】[0013]

【実施例】図1は、本発明の一実施例に係わるレーザパ
ルス発生装置の構成を示す回路図である。この実施例の
レーザパルス発生装置は、単一の駆動用バイポーラトラ
ンジスタQ、駆動用コンデンサCd、加速用コンデンサ
Cs及び直列抵抗器Rから構成される駆動ユニットDR
が、バイアス電圧供給端子DCと駆動対象のレーザダイ
オードLDとの間に30個並列接続された構成となって
いる。
1 is a circuit diagram showing the configuration of a laser pulse generator according to an embodiment of the present invention. The laser pulse generator of this embodiment is a drive unit DR including a single drive bipolar transistor Q, a drive capacitor Cd, an acceleration capacitor Cs and a series resistor R.
However, 30 pieces are connected in parallel between the bias voltage supply terminal DC and the laser diode LD to be driven.

【0014】駆動対象のレーザダイオードLDは、アノ
ード端子が接地されると共にカソード端子が各駆動ユニ
ットDRに接続されている。各駆動ユニットDR内にお
いて、単一の駆動用バイポーラトランジスタQのエミッ
タ端子は接地されると共に、ベース端子は共通のトリガ
パルス供給端子INに接続されている。また駆動用トラ
ンジスタQのコレクタ端子は、直流的には抵抗器Rを通
してバイアス電圧供給端子DCに接続されると共に、交
流的には、駆動用コンデンサCdを介してレーザダイオ
ードのカソードに接続されかつ加速用コンデンサCsを
通して接地されている。
The laser diode LD to be driven has its anode terminal grounded and its cathode terminal connected to each drive unit DR. In each drive unit DR, the emitter terminal of the single drive bipolar transistor Q is grounded, and the base terminal is connected to the common trigger pulse supply terminal IN. Further, the collector terminal of the driving transistor Q is connected to the bias voltage supply terminal DC through the resistor R in terms of direct current, and is connected to the cathode of the laser diode through the driving capacitor Cd in terms of alternating current and is accelerated. It is grounded through the capacitor Cs.

【0015】バイアス電圧供給端子DCには、125 volt
程度の正のバイアス電圧が供給されており、これは各
駆動用トランジスタQのコレクタ・エミッタ間バイアス
電圧として印加される。このコレクタ・エミッタ間バイ
アス電圧は、各駆動用トランジスタQのブレークダウン
電圧VBEC の寸前の値に設定されている。このブレーク
ダウンは、典型的には電子などの荷電担体の雪崩増倍
(アバランシェ)現象などに起因して発生するが、他の
原因によって発生するものであってもよい。各駆動用ト
ランジスタQは、トリガパルス発生回路TPGから共通
のトリガパルス入力端子INを経由してそれぞれのベー
ス端子に供給されたトリガパルスをきっかけとしてコレ
クタ・エミッタ間が一斉にブレークダウンして瞬間的に
短絡状態に近い低抵抗の状態になる。この低抵抗の状態
を本明細書中では単に「短絡状態」と略称する。
The bias voltage supply terminal DC has 125 volt
A positive bias voltage of the order of magnitude is supplied, and this is applied as the collector-emitter bias voltage of each driving transistor Q. The collector-emitter bias voltage is set to a value on the verge of the breakdown voltage V BEC of each driving transistor Q. This breakdown typically occurs due to an avalanche multiplication phenomenon of charge carriers such as electrons, but it may also occur due to other causes. Each driving transistor Q momentarily breaks down between the collector and the emitter all at once by the trigger pulse supplied from the trigger pulse generating circuit TPG to the respective base terminals via the common trigger pulse input terminal IN. It becomes a low resistance state close to the short circuit state. This low resistance state is simply referred to as “short-circuit state” in this specification.

【0016】 これに伴い、駆動用コンデンサCdの正
電極に蓄積されていた正の電荷が瞬間的に短絡状態にな
った駆動用トランジスタQを通して接地点に流れると同
時に、負電極に蓄積されていた負の電荷が接地点からレ
ーザダイオードLD通して流れ込む正の電荷によって
中和されて消滅する。この駆動用コンデンサCdの放電
に伴い、レーザダイオードLDに急激な放電電流が流
れ、レーザダイオードLDが鋭いパルス状のレーザ光を
発生する。
Along with this, the positive charge accumulated in the positive electrode of the driving capacitor Cd flows to the ground point through the driving transistor Q which is momentarily short-circuited, and at the same time, is accumulated in the negative electrode. negative charges disappear is neutralized by the positive charge flowing through the laser diode LD from the ground. With the discharge of the driving capacitor Cd, a rapid discharge current flows in the laser diode LD, and the laser diode LD generates sharp pulsed laser light.

【0017】各駆動用トランジスタQのエミッタ端子が
接地されているため、このエミッタ端子とベース端子と
の間に変成器を介在させずに、直接ベース端子にトリガ
パルスを供給することができる。この結果、装置全体が
小型になって装置内の伝播遅延時間の影響が軽減され、
高速動作が可能になる。また、各変成器の捲線長のばら
つきに起因する各駆動用トランジスタのブレークダウン
開始時点のずれ、従って、発光パルス幅の拡大も回避で
きる。図1の回路図では、各駆動ユニットDRを一次元
的に配列している。しかしながら、実際には、トリガパ
ルス供給端子INと、各駆動ユニットDRとの間の距離
を極力短縮して遅延時間の影響を除去するために、各駆
動ユニットDRはトリガパルス供給端子INを中心とし
て二次元的あるいは三次元的に密接して配列される。
Since the emitter terminal of each driving transistor Q is grounded, it is possible to directly supply the trigger pulse to the base terminal without interposing a transformer between the emitter terminal and the base terminal. As a result, the overall size of the device is reduced and the effect of propagation delay time in the device is reduced,
High-speed operation becomes possible. Further, it is possible to avoid the deviation of the breakdown start time of each driving transistor due to the variation of the winding length of each transformer, and hence the expansion of the emission pulse width. In the circuit diagram of FIG. 1, the drive units DR are arranged one-dimensionally. However, in practice, in order to reduce the distance between the trigger pulse supply terminal IN and each drive unit DR as much as possible and remove the influence of the delay time, each drive unit DR is centered on the trigger pulse supply terminal IN. Two-dimensionally or three-dimensionally arranged closely.

【0018】 駆動回路DRの個数を30個に設定した
図1のレーザパルス発生装置を実際に試作し、レーザダ
イオードLDに流れる電流波形をサンプリングオッシロ
スコープで観測した。次に、この観測された電流波形に
合致するように、図2に示すような等価回路を作成し
た。但し、図2の駆動用バイポーラトランジスタQ、駆
動用コンデンサCd及び加速用コンデンサCsは、いず
れも並列接続された30個分の駆動用バイポーラトラン
ジスタ、駆動用コンデンサ及び加速用コンデンサを対応
の単一の素子で表現したものである。
The laser pulse generator of FIG. 1 in which the number of drive circuits DR was set to 30 was actually prototyped, and the current waveform flowing in the laser diode LD was observed with a sampling oscilloscope. Next, an equivalent circuit as shown in FIG. 2 was created so as to match the observed current waveform. However, the driving bipolar transistor Q, the driving capacitor Cd, and the accelerating capacitor Cs in FIG. 2 are each a single driving bipolar transistor, a driving capacitor, and an accelerating capacitor corresponding to 30 parallel-connected driving bipolar transistors. It is expressed by an element.

【0019】図3は、図2の等価回路において、レーザ
ダイオードLDを流れる電流波形i(t) と駆動用トラン
ジスタQのコレクタ電圧波形V(t) とについてのコンピ
ュータ・シミュレーションの結果を示している。このコ
ンピュータ・シミュレーションでは、図2の等価回路中
の各素子定数を次のような値に設定している。定電圧源
Voの電圧=130 volt, コイルL1のインダクタンス
=0.5 nH (ナノヘンリー) ,抵抗器r1の抵抗値=0.2
Ω, 駆動用コンデンサCdの静電容量値=150PF ,加速
用コンデンサCsの静電容量値=300 PF, コイルL2の
インダクタンス=1.5 nH, コンデンサC2の静電容量値
=100 PF, 抵抗器r2の抵抗値=1 Ω,抵抗器r3の抵
抗値=0.5 Ω, 抵抗器r4の抵抗値=10Ω。
FIG. 3 shows the result of computer simulation of the current waveform i (t) flowing through the laser diode LD and the collector voltage waveform V (t) of the driving transistor Q in the equivalent circuit of FIG. . In this computer simulation, each element constant in the equivalent circuit of FIG. 2 is set to the following value. Voltage of constant voltage source Vo = 130 volt, inductance of coil L1 = 0.5 nH (nano Henry), resistance value of resistor r1 = 0.2
Ω, capacitance value of driving capacitor Cd = 150 PF, capacitance value of acceleration capacitor Cs = 300 PF, inductance of coil L2 = 1.5 nH, capacitance value of capacitor C2 = 100 PF, resistor r2 Resistance value = 1 Ω, resistance value of resistor r3 = 0.5 Ω, resistance value of resistor r4 = 10 Ω.

【0020】30個並列接続した駆動用トランジスタQ
の内部抵抗r1の抵抗値が0.2 Ωであることから、1個
の駆動用トランジスタの内部抵抗は、0.2 Ω×30=6Ω
となる。従って、従来装置では、この内部抵抗6Ωの駆
動用トランジスタを4個直列に接続していたため、総合
の内部抵抗は6Ω×4=24Ωである。この結果、本発
明の装置では、駆動用トランジスタの内部抵抗は放電の
時定数には殆ど寄与しないほど小さくなる。すなわち、
放電の時定数は、主として駆動用コンデンサCdとレー
ザダイオードの内部抵抗(抵抗器r2とr3の抵抗値の
和=1.5 Ωなどに)によって決定される。
30 driving transistors Q connected in parallel
Since the resistance value of the internal resistance r1 is 0.2 Ω, the internal resistance of one driving transistor is 0.2 Ω × 30 = 6 Ω.
Becomes Therefore, in the conventional device, four driving transistors each having an internal resistance of 6Ω are connected in series, so that the total internal resistance is 6Ω × 4 = 24Ω. As a result, in the device of the present invention, the internal resistance of the driving transistor becomes so small that it hardly contributes to the discharge time constant. That is,
The discharge time constant is mainly determined by the driving capacitor Cd and the internal resistance of the laser diode (eg, the sum of the resistance values of the resistors r2 and r3 = 1.5Ω).

【0021】図4は、図1の各駆動回路DRを構成する
加速用コンデンサCsの作用を明らかにするために、図
2の等価回路から加速用コンデンサCsのみを除去する
と共に、残りの全ての素子定数として上記図3の場合の
コンピュータ・シミュレーションと同一の値を設定した
時のレーザダイオードLDを流れる電流波形i(t) とト
ランジスタQのコレクタ電圧波形V(t) とについてのコ
ンピュータ・シミュレーションの結果を示している。
FIG. 4 shows the equivalent circuit of FIG. 2 in which only the accelerating capacitor Cs is removed in order to clarify the operation of the accelerating capacitor Cs constituting each drive circuit DR of FIG. A computer simulation of the current waveform i (t) flowing through the laser diode LD and the collector voltage waveform V (t) of the transistor Q when the same value as that of the computer simulation in the case of FIG. The results are shown.

【0022】図3と図4のコンピュータ・シミュレーシ
ョンの結果を比較すると、図2の等価回路のコイルL1
と加速用コンデンサCsとの間の直列共振が生じ、これ
に伴い駆動用トランジスタQのコレクタ電圧V(t) が負
の値に反転し、そのぶん駆動用コンデンサCdの放電が
促進され、鋭い放電電流波形i(t) が得られることが判
明する。
Comparing the results of the computer simulations of FIGS. 3 and 4, the coil L1 of the equivalent circuit of FIG.
A series resonance occurs between the accelerating capacitor Cs and the accelerating capacitor Cs, and the collector voltage V (t) of the driving transistor Q inverts to a negative value accordingly. It turns out that the current waveform i (t) is obtained.

【0023】以上、レーザダイオードのアノードを接地
しておき、エミッタを接地した駆動用のnpnトランジ
スタに正極性のバイアス電圧を供給する構成を例示し
た。しかしながらレーザダイオードのカソードを接地し
ておき、エミッタ接地した駆動用のpnpトランジスタ
に負極性のバイアス電圧を供給する構成とすることもで
きる。
The structure in which the anode of the laser diode is grounded and the positive bias voltage is supplied to the driving npn transistor whose emitter is grounded has been described above. However, the cathode of the laser diode may be grounded and the negative bias voltage may be supplied to the driving pnp transistor whose emitter is grounded.

【0024】また、トリガパルス供給端子INにトリガパ
ルス発生回路TRG を直結する構成を例示した。しかしな
がら、一次巻線及び二次巻線のそれぞれの一方の端子を
接地した変成器をパルス発生回路TRG とトリガパルス供
給端子INとの間に介在させてもよい。
Further, the configuration in which the trigger pulse generation circuit TRG is directly connected to the trigger pulse supply terminal IN has been illustrated. However, a transformer in which one terminal of each of the primary winding and the secondary winding is grounded may be interposed between the pulse generation circuit TRG and the trigger pulse supply terminal IN.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のレ
ーザパルス発生装置は、全ての駆動用トランジスタは互
いに並列に接続されているため、ブレークダウン時に極
めて低い内部インピーダンス状態が実現され、放電電流
による急峻なパルス状のレーザ光の発生が可能となる。
As described in detail above, in the laser pulse generator of the present invention, since all the driving transistors are connected in parallel with each other, an extremely low internal impedance state is realized at the time of breakdown, and the discharge is realized. It is possible to generate a steep pulsed laser beam due to the current.

【0026】また、エミッタなど駆動用トランジスタの
一方の主電極端子が接地されているため、従来装置でこ
の主電極端子と制御電極端子との間に挿入していた駆動
ユニットと同数の多数の変成器が不要になり、装置全体
が小型になる。これに伴って装置内の伝播遅延時間の影
響が軽減され、高速動作も可能になる。
Further, since one main electrode terminal of the driving transistor such as the emitter is grounded, as many transformations as the driving unit inserted between the main electrode terminal and the control electrode terminal in the conventional device are provided. This eliminates the need for a container and reduces the overall size of the device. Along with this, the influence of the propagation delay time in the device is reduced, and high speed operation becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のレーザパルス発生装置の構
成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a laser pulse generator according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のレーザパルス発生装置の等価回路図であ
る。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the laser pulse generator of FIG.

【図3】図2の等価回路図についてのコンピュータ・シ
ミュレーションによって得られたレーザダイオードに流
れる電流波形i(t) と、駆動用トランジスタのコレクタ
電圧波形V(t) である。
3 is a current waveform i (t) flowing in a laser diode and a collector voltage waveform V (t) of a driving transistor, which are obtained by computer simulation with respect to the equivalent circuit diagram of FIG.

【図4】図2の等価回路図についての他のコンピュータ
・シミュレーションによって得られたレーザダイオード
に流れる電流波形i(t) と、駆動用トランジスタのコレ
クタ電圧波形V(t) である。
4 is a current waveform i (t) flowing through a laser diode and a collector voltage waveform V (t) of a driving transistor obtained by another computer simulation with respect to the equivalent circuit diagram of FIG.

【図5】従来のレーザパルス発生装置の構成を示す回路
図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional laser pulse generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

DR 駆動回路 LD 駆動対象のレーザダイオード Q 駆動用バイポーラトランジスタ Cd 駆動用コンデンサ Cs 加速コンデンサ R 抵抗器 DC バイアス電圧供給端子 IN トリガパルス供給端子 TRG トリガ信号発生回路 DR drive circuit Laser diode for LD drive Q drive bipolar transistor Cd drive capacitor Cs acceleration capacitor R resistor DC bias voltage supply terminal IN trigger pulse supply terminal TRG trigger signal generation circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−7941(JP,A) 特開 平4−208581(JP,A) 実開 昭62−34454(JP,U) 実開 昭59−45952(JP,U) 実開 平2−122462(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-58-7941 (JP, A) JP-A-4-208581 (JP, A) Actually opened 62-34454 (JP, U) Actually opened 59-45952 (JP , U) Actual Kaihei 2-122462 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流電源と、 それぞれの一方の主電極端子が接地点に接続され、それ
ぞれの他方の主電極端子が抵抗器を介して直流電圧源に
接続され、かつそれぞれの制御電極端子が共通のトリガ
パルス供給端子に接続され、前記制御電極端子に受けた
トリガパルスによって前記一方及び他方の主電極端子間
ブレークダウンし、短時間にわたって短絡状態に移行
する複数の駆動用トランジスタと、 一方の電極端子が接地された駆動対象のレーザダイオー
ドと、 前記各駆動用トランジスタの前記他方の主電極端子のそ
れぞれ及び前記レーザダイオードの他方の電極端子との
間に接続された複数の駆動用コンデンサと、 前記共通のトリガパルス供給端子に前記トリガパルスを
供給するトリガパルス供給回路とを備えたことを特徴と
するレーザパルス発生装置。
1. A DC power supply, one main electrode terminal of each of which is connected to a ground point, each other main electrode terminal of which is connected to a DC voltage source via a resistor, and each control electrode terminal of which is connected. A plurality of driving transistors connected to a common trigger pulse supply terminal, which breaks down between the one and the other main electrode terminals by a trigger pulse received by the control electrode terminal, and shifts to a short-circuit state for a short time; A laser diode to be driven whose electrode terminal is grounded, and a plurality of driving capacitors connected between each of the other main electrode terminals of each of the driving transistors and the other electrode terminal of the laser diode, A trigger pulse supply circuit that supplies the trigger pulse to the common trigger pulse supply terminal. Ruth generator.
【請求項2】 請求項1において、 前記駆動用トランジスタのそれぞれの前記一方及び他方
の主電極端子間に並列接続された加速用コンデンサを更
に備えたことを特徴とするレーザパルス発生装置。
2. The laser pulse generator according to claim 1, further comprising an accelerating capacitor connected in parallel between the one and the other main electrode terminals of each of the driving transistors.
【請求項3】 請求項1及び2のそれぞれにおいて、 前記各駆動用トランジスタは、前記共通のトリガパルス
供給端子を中心として二次元的に密接して配置されたこ
とを特徴とするレーザパルス発生装置。
3. The laser pulse generator according to claim 1, wherein each of the driving transistors is arranged two-dimensionally in close contact with the common trigger pulse supply terminal as a center. .
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