連續或脈沖輸出功率可調LD驅動(dòng)電源設計
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
由于選取的取樣電阻R為歐姆級，而(Ra+Rb)為數十千歐姆級，因此有：μ2>μ1>μ3≈μ4，這說(shuō)明影響輸出電流穩定度的主要因素是取樣電阻的溫度系數和電壓基準的穩定度。在本恒流源中，選用取樣電阻精度是0．1％，溫度系數是±2．5×10-5／℃，電壓基準的溫度系數小于1×10-6／℃。
1．3 脈沖控制電路
對許多LD應用來(lái)說(shuō)，有時(shí)希望脈沖輸出，因為脈沖輸出時(shí)LD結發(fā)熱很小。LD工作在低占空比和短脈寬狀態(tài)時(shí)允許比CW電流電平高得多的脈沖電流電平，而且多數不需要制冷。
脈沖LD電源控制技術(shù)的關(guān)鍵在于對電流脈沖波形的控制，外控調制信號采用TTL方波，LD輸出跟隨控制信號以開(kāi)關(guān)方式輸出。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/180532.htm
根據上述設計思想設計脈沖控制接口電路，其原理圖如圖4所示。由非門(mén)單元，晶體管VQ3，光電耦合器組成。當脈沖為高電平時(shí)，非門(mén)輸出低電壓，使光電耦合器截止，光電耦合器輸出低電平，使晶體管VQ3截止，VQ3集電極輸出高電平使VQ1、VQ2導通，LD正常工作；反之，光電耦合器導通，使VQ3導通，VQ3集電極輸出低電平，使VQl、VQ2截止，LD不工作。在沒(méi)有外控脈沖控制信號時(shí)，接口懸空，非門(mén)輸入高電平，輸出低電壓，光電耦合器不工作，晶體管VQ3截止，VQ3集電極為高電平，使VQ1導通，保證LD的正常連續發(fā)光。
1．4 保護電路
考慮到LD的易損性，在穩流控制中保護電路的設計也是很重要的一個(gè)方面。本設計中，選用供電電壓波動(dòng)較小，內部具有慢啟動(dòng)、過(guò)流、過(guò)熱保護、尖峰電流限制功能的集成直流穩壓器，只需在LD兩端反向并聯(lián)一個(gè)普通二極管以防止反向過(guò)壓，同時(shí)并聯(lián)小容量電容防止回路電流毛刺損壞管芯。
2 結果與分析
表l是該電路驅動(dòng)波長(cháng)650 nm，功率200 mW的LD連續工作時(shí)，基準電壓與輸出電流的測試結果，其電壓-電流關(guān)系如圖5所示。
圖5結果表明基準電壓與輸出電流成正比例關(guān)系，通過(guò)調節基準電壓，可以改變LD的輸出功率，即LD輸出功率連續可調。
圖6顯示了該驅動(dòng)電源輸出的脈沖波形。曲線(xiàn)Input為輸入控制脈沖信號，曲線(xiàn)Output為L(cháng)D上電壓脈沖。結果表明：LD上電壓脈沖的上升和下降時(shí)間都很短，中間段電壓的穩定使輸出電流恒定，恒定的電流幅度保證了LD輸出功率的穩定。通過(guò)改變輸入脈沖的頻率、脈寬，可得到所需的LD激光脈沖信號。
3 結論
提出了可用于連續或脈沖輸出的半導體激光器驅動(dòng)電源的設計方法，測試結果表明：1)驅動(dòng)波長(cháng)范圍為650～980 nm：2)輸出功率0～300 mW連續可調；3)連續或脈沖輸出可選。電源穩定、可靠、控制簡(jiǎn)單，功率連續可調，可廣泛地用于對半導體激光驅動(dòng)電源體積要求較小的應用中。
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