LD半导体激光器驱动电源
多路LD半导体激光器驱动电源
一、外观图
图1 外观图
二、产品指标
1.输入电压: 6V DC
2.恒流输出路数：3路
3.恒流输出电流1：400mA
4.恒流输出电流2：2.7A
5.恒流输出电流3：2.8A
6.恒流输出电压范围：0~3 V
1
7.冷却方式：强制风冷
8.控制模拟量电压：3.3V PWM占空比调节控制400mA恒流源，2.4V控制2.7A，2.4V控制2.8A
9.控制模拟量输入路数：3路
二、 电气连接
操作时应断电连接，确认连接无误后方可通电。注意该恒流电源需要强制风冷以防温度过高损坏电源或激光器。
为避免可能出现的接触不良情况损坏激光器，本恒流电源的输出端直接引出输出引线。因此，该引线与激光器间应直接焊接,避免使用连接器等可能降低连接可靠性的装置如图2
图2 装置连接图
2
三、输出电流与输入电压关系:
输出输入 输出 1 输出 2 输出 3
输入1
(2.4V)
0.4A
无关
无关
输入2
(2.4V)
无关
2.7A
无关
输入 3
(2.4V)
无关
无关
2.8A
注:该恒流电源支持输出微调，可打开上盖缓慢调节电位器，微调输出电流。
医用小功率半导体激光器可调驱动电源的设计
第２２卷第５期 ２００６年１０月 商丘师范学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＳＨＡＮＧＱＩＵ ＴＥＡＣＨＥＲＳ ＣＯＬＬＥＧＥ Ｖｏ１．２２ Ｎｏ．５ Ｏｃｔｏｂｅｒ，２００６
医用小功率半导体激光器可调驱动电源的设计
闫战强，毛海涛，张锦龙
（河南大学物理与信息光电子学院，河南开封４７５０００）
摘要：半导体激光器的稳定性更取决于电流控制器．实际中的电流源在应用于半导体激光器中的时候，仍有 许多需要改进的地方．本文描述了一种用于驱动在医疗器械中所使用的小功率半导体激光器的新型电源的设计方
法．
关键词：半导体激光器；驱动电路；慢启动 中图分类号：ＴＮ２４８．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—３６００（２００６）０５—００７４—０３
Ｓｍａｌｌ ｓｃａｌｅ ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｐｏｗｅｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒｓ ｄｒｉｖｅｎ ｐｏｗｅｒ ｄｅｓｉｇｎ
ＹＡＮ Ｚｈａｎ—ｑｉａｎｇ，ＭＡＯ Ｈａｉ—ｔａｏ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎ．１ｏｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｅｌｉｃｈｏｎｉｃｓ，Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋａｉｆｅｎｇ ４７５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒｓ ｍｏｒｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌｓ．Ａｃｔｕａｌ ｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ
ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ，ｍｕｃｈ ｎｅｅｄｓ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｏｎｅ ｆｏｒ
ｄｒｉｖｉｎｇ ｉｎ ｍｅｄｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｕｓｅｄ ｉｎ ｓｍａｌｌ ｐｏｗｅｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｗ ｐｏｗｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒｓ；ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｏｕｒｃｅ；ｓｌｏｗ—ｓｔａｒｔ
高精度半导体光源驱动源
科技信息 博士．专家论坛
高精度半导傩光源驱动源
重庆大学光电技术及应用教育部重点实验室邹建王梦徐松周海军 ［摘要］针对半导体光源的不稳定性，以模拟电子技术中直流稳压电源的知识为基础，在第一代高精度驱动源的基础上，推出了一 种改进型的用于光电实验中驱动半导体光源的高精度驱动电源，驱动电流的范围为Ｏ￣ＩＯＯｍＡ，三位半数码管显示当前电流，精度达 到０．１ｍＡ。采用这种恒流源驱动，直接从恒流源上读取电流值。实验方便直观，从根本上保证了半导体光源的精度和稳定性。测试 表明，改进后的杂渡减小为原来的十分之一。经过温漂修正后，电流值随时间几乎不变，稳定性得到了很大提高。 ［关键词］半导体光源 驱动源 恒流源 １．引言 在一般的实验室，常见的电源是恒压源，也就是稳压电源，输出的 是可调节的稳定电压，但恒压源在很多实验中使用不方便。而恒流源 是众多实验、测试场合必不可少的检测工具。恒流源是模拟集成电路 中广泛使用的一种单元电路，在实际中也有着广泛的应用。 在实验教学中，传统的光源是Ｈｅ—Ｎｅ气体激光器，该光源不仅体积 大，价格不菲，最令人头痛的是该光源稳定度非常低，光功率的波动最大 可以超过３０％，显然，这样的稳定性是无法满足相关实验要求的。 对于光电技术的实验教学，已大量采用半导体激光器来取代 Ｈｅ—Ｎｅ气体激光器。由于半导体激光器（ＬＤ）属电流驱动器件，采用恒 压源驱动时，时常发生烧坏ＬＤ的事情，给实验教学带来不便。针对这 一问题，我们研发了第一代高精度半导体光源驱动源，较好地解决了烧 坏ＬＤ的问题。 但是，第一代高精度半导体光源驱动源在实际应用中出现了如激 光器的短路保护等一些问题，本文针对这些问题进行了一系列的改进。 ２．半导体光源的驱动方式 在常用的半导体光源中，广泛应用的是ＬＤ（半导体激光器）和ＬＥＤ （发光二极管）。两种器件的电流一光功率曲线如图１所示。 １． １． ． ． ０ ２Ｏ ４０ ６０ ８０ 电流／ＩＩｌＡ ３・ 名２． ｚ． １． １． Ｏ． 电流／ｍＡ （ａ）ＬＥＤ电流一光功率曲线 （ｂ）ＬＤ电流一光功率曲线 图１半导体光源的电流一光功率关系 由图１可知，ＬＥＤ的输出光功率与驱动电流有非常好的线性关系。 并且，ＬＥＤ器件由于其体积小、功耗低、易更换，被广泛的应用于半导体 驱动光源。而ＬＤ器件，存在一个电流阈值，低于这个阈值，ＬＤ处于自 发辐射状态，超过该阈值，则产生受激辐射。一旦超过这个电流阈值， 激光器的输出功率将呈非常陡的斜率激增，很容易导致激光器的损坏。 ３．恒流源设计 将２２０Ｖ，５０Ｈｚ的交流电经过变压器降压后，送人全桥整流组件，进 行整流滤波后，输入到三端稳压部分，最后形成５．０Ｖ稳压电压的原理形 成恒流源。再在恒流单元中，设计电流范围为０～１００ｍＡ，且保持电阻不 变，则电流保持不变，从而使输出电流稳定。采用７８０５及７９０５作为稳 压集成电路元件。 恒流源设计的原理图如图２所示。 Ｉ ¨ 、 ｏ ｌ¨ｌｌ ｒ ｝］ 二厂 ＿＿ Ｉ 一 １ 上ｃ２ ｌ上ｃ Ｔ ， — ．Ｉ １ 、 Ｉ 上 。上ｃ 上∞寺 …一 『ｒ 二，弋 一弋 Ｔ Ｊ ｊ ‘ Ｉ＇＿Ｊ 一Ｌ｛ Ｉ ｌⅦ９ 图２恒流源原理图 图２中，ｕ３采用高精度运放担任恒流源的调节驱动单元，Ｄ１、Ｒ２、 Ｒ４构成了电流大小的调节部分，其中Ｒ４采用多圈精密电位器，供使用 者调节电流大小，达林顿管Ｑ１担任了扩流工作，Ｒ５为取样电组，因为 其阻值为１欧姆，则其非地端电压在数值上等于通过Ｒ５的电流，该电压 直接送到三位半数字表头，可以对当前的工作电流提供直观显示。 ７８０５为输出电压＋５伏、负极接公共地的稳压集成电路。７９０５的输出 为一５伏。为保护不因温度过高而损坏稳压管，在稳压管Ｄ１上固定一个 散热片。为保障ＬＥＤ的安全，在其两端添加一个开关，进行短路保护。 ４．实验数据及处理 设计电流的范围为０～１００ｍＡ，实际测试时，接人二极管，使之更接 近真实情况，实测的电流范围能够达到０～１００ｍＡ，精度达到０．１ｍＡ，达 到设计要求。平常实验室中，一般的半导体光源驱动电流都小于 ２０ｍＡ，表头显示波动在０．１ｍＡ量级。对学生实验来说，０．１ｍＡ的显示精 度已经足够了。 实验从以下几个方面进行：为了进行噪声测试，用示波器观察对比 第一代和第二代恒流源的杂波情况，观察改进后的第二代恒流源的稳 定性是否有明显的提高。然后，进行时漂和温漂的测试，观察记录表头 数值和实际输出电流，实际输出的电流用５位高精度电压表检测１欧取 样电阻获得。最后，对于温度进行修正，观察修正后的结果。 ４．１杂波观察 第一代的恒流源的电流显示采用的是ＬＥＤ显示屏。ＬＥＤ显示屏是 通过扫描的方式显示读数，它对于电流的吞吐量大，产生的波动大。而 改进后的第二代恒流源采用的是液晶显示屏（ＬＣＤ）。ＬＣＤ是基于液晶 电光效应的显示器件，由电压驱动，所需要的电流很小，对电流的干扰 很小。上述理论分析可看出，将第一代和第二代恒流源进行对比，第二 代恒流源产生的噪声明显减小。 为了进行噪声测试，实验采用示波器观察１欧姆电阻两端的杂 波。为了将第一代和第二代恒流源进行对比，将第一代恒流源１欧姆 电阻两端的信号接人示波器通道１，第二代恒流源１欧姆电阻两端的信 号接人示波器通道２。利用示波器的ＦｆＹｒ功能更深入地分析观察杂 波。调节电路，分别观察第一代和第二代恒流源实际输出电流在 １０ｍＡ、５０ｍＡ、１００ｍＡ时的杂波情况。第一代和第二代恒流源实际输出 电流在５０ｍＡ时的杂波情况如图３所示。
高精度半导体激光器驱动电源及温控电路设计
高精度半导体激光器驱动电源及温控电路设计
罗亮;胡佳成;王婵媛;刘泽国
【摘 要】In order to solve the problem that the output power and
wavelength of semiconductor laser light source was easily influenced by
drive current and working temperature in Brillouin optical fiber sensing
system, high-precision constant current drive and temperature control
circuit were designed.Deep negative feedback integrated circuit was used
to control the laser drive current precisely.Integrated temperature control
chip MAX1978 was adopted to control the working current of
semiconductor coolers and achieve the accurate controlment of laser
working temperature.The results show that the design achieves the
adjustment of drive current from 0mA~100mA.The maximum relative error
of current control is 0.06%, current stability is 0.02% and the maximum
error of temperature control is 0.03℃.Under the condition of temperature
干涉测量用半导体激光器驱动电源
第２８卷第６期 ２００７年１１月 应用光学 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ Ｖｏ１．２８ Ｎｏ．６ ＮＯＶ．２００７
文章编号：１００２—２０８２（２００７）０６—０６８９—０４
干涉测量用半导体激光器驱动电源
王 哲，曾华林，周 燕，范松涛，谢福增
（中国科学院半导体研究所光电子应用技术与系统开发组，北京１０００８３）
摘 要： 设计了一种可调制的高稳定度半导体激光器驱动电路。该电路的直流稳定度高达１．５×
１０ ，输出电流在０～２００ ｍＡ内连续可调，长时间工作（１２ ｈ以上）电流变化小于１ Ａ；在直流基
础上注入１００ ｋＨｚ～３００ ｋＨＺ的调制电流，其调制深度为０～１００ ｍＡ连续可调，可实现在激光干涉 测量中对光波频率和光波强度的调制。将该电路驱动的光栅外腔半导体激光器和辅助温度控制电
路应用于光干涉测量技术中，得到了功率稳定、波长单一的激光输出，解决了激光器的跳模现象，
完成了对远距离微小振动（纳米量级）的测量。 关键词： 半导体激光器；高稳定度电路；调制深度；干涉测量 中图分类号：ＴＮ２４８．４ 文献标志码：Ａ
Ｄｒｉｖｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒ ｆｏｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ
ＷＡＮＧ Ｚｈｅ，ＺＥＮＧ Ｈｕａ—ｌｉｎ， ＺＨＯＵ Ｙａｎ，ＦＡＮ Ｓｏｎｇ—ｔａｏ，Ｘ１Ｅ Ｆｕ—ｚｅｎｇ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｄｒｉｖｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｏｒ ｈｉｇｈ—ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｉｔｓ
ｏｕｔｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ａｄｊｕｓｔｅｄ ｆｒｏｍ ｚｅｒｏ ｔｏ ｔＷＯ ｈｕｎｄｒｅｄ ｍｉｌｌｉａｍｐｅｒｅｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｒｅａｃｈｅｓ １．５×１ ０．Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ １ Ａ ｗｈｅｎ ｉｔｓ
半导体激光管驱动电源设计与实现
第１８卷 Ｖ０１．１８ 第４期 Ｎｏ．４ 电子设计工程 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１０年４月 Ａｐｒ．２０１０
半导体激光管驱动电源设计与实现
赵慧元，孙鲁。苏秉华
（北京理工大学珠海学院信息学院，广东珠海５１９０８５）
摘要：为提高半导体激光器光功率输出稳定性，并保证激光器安全、可靠工作，设计了半导体激光器的驱动电源。驱动 电源主电路采用同步ＤＣ／ＤＣ方式，输出效率高；驱动电路可以产生２００ ｋＨｚ触发脉冲，降低了输出电流的纹波．保证
激光器输出功率稳．定；驱动电路带有过压比较器及过流比较器，保证激光器安全工作。经过仿真和实验表明：该驱动
电源在２０Ａ工作时效率达到８５％以上．纹波小于５％
关键词：半导体激光器：同步ＤＣ／ＤＣ：ＰＷＭ
中图分类号：ＴＭ４６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—６２３６（２０１０）０４—０１４９—０３
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｒｉｖｅｒ
ＺＨＡＯ Ｈｕｉ—ｙｕａｎ，ＳＵＮ Ｌｕ，ＳＵ Ｂｉｎｇ—ｈｕａ （Ｃｏ／／ｅｇｅ ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｕｈａｉ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＢｅｏ＇ｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｕｈａｉ ５１９０８５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｏｗ ｅｒ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ ａｎｄ ｍａｋｅ ｉｔ ｗｏｒｋ ｐｒｏｐｅｒｌｙ，ａ ｌａｓｅｒ ｄｒｉｖｅｒ ｗａｓ ｄｅ—
ｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｄｏｐｔｅｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＣ／ＤＣ，ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｐｕｌｓｅ ｄｒｉｖｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗｏｒｋｓ ｕｐ ｔｏ
低功率980nm波长半导体激光器驱动电路设计
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低功率980nm波长半导体激光器驱动电路设计
作者：董阳 陈海燕 程昌彦 黄春雄
来源：《现代电子技术》2014年第13期
摘 要： 设计一种用于光生微波/毫米波信号源的低功率980 nm波长半导体激光器驱动电路，主要包括保护电路、反馈电路、功率检测、恒流源设计、温控电路及单片机显示电路等。将所设计的驱动电路用于LDM9P603型蝶形激光器的驱动，对980 nm波长泵浦激光器的输出特性进行测试。
关键词： 980 nm波长泵浦源； 恒流源； 温度控制器； 单片机控制器
中图分类号： TN248.4⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）13⁃0119⁃03
Design of driving circuit of low⁃power 980 nm laser diode
DONG Yang， CHEN Hai⁃yan， CHENG Chang⁃yan， HUANG Chun⁃xiong
（School of Physics Science and Technology， Yangtze University， Jingzhou 434023，
China）
Abstract： The driving circuit of a low⁃power 980 nm LD used for the photonic generation
microwave and millimeter wave signal sources was designed， which consists of protection circuit，
feedback circuit， optical power detection， constant⁃current source design， temperature control
基于AVR单片机控制的半导体激光电源
基于AVR单片机控制的半导体激光电源
摘 要：激光电源系统以ATmega16为微控制器，基本功能有：查询、显示、稳光、恒温。半导体激光器激光输出功率受外界温度变化的影响极其严重，最大缺点就是易损坏。因此制作一款半导体激光器的同时，也应设计出配套的性能可靠的激光电源。本系统设计精巧、使用安全、整机性能可靠，可在同类型激光器的控制及发光二极管的控制中推广使用。
关键词：激光器 单片机 电源 控制
驱动电源的性能对半导体激光器起到非常大的影响，瞬时电流或者电压突变等许多原因都可破坏激光器。电流、温度的剧烈变化会使输出光功率突变，影响输出的精确、稳定。基于单片机的智能化控制，对于解决半导体激光器工作的准确性、稳定性和可靠性的问题起到了极大改善作用。现介绍一种由单片机控制的激光器电源，该系统具有广大的实际使用前景。
1 系统构造
系统的整体结构见图1。组成模块包括：电源管理模块,控制单元模块、温度控制模块、驱动模块等。因为半导体激光器对驱动电源的特殊要求,电源的设计需非常完善。电源部分由功率驱动路、使能电路、电流负反馈电路、取样放大路、恒流源电路、限流保护电路等组成。控制部分主要包括温度和光功率控制，可使半导体激光器输出更加准确、稳定和可靠。
2 激光电源的设计
2.1 电流源的驱动
电源自身的纹波对输出电流影响非常大，电源电压部分中应使用效果良好的稳压电路和滤波电路，确保电源电压有很低的噪声与干扰纹波和非常高的稳定度，采用恒定电流源电路抑制浪涌电流。监测单元的作用：当工作时电流突变或高压瞬间冲击时做出快速响应，同时将中断请求送给单片机系统，MCU便将输出电流调低至零，这样实现过电流保护的作用。
2.2 光功率反馈控制
设计一个闭环的反馈系统来确保激光器输出光功率的稳定性。在激光器后端面安放一个光电二极管，对输出光功率进行采样，首先将其转换成监测电流，然后通过电流与电压的转换电路将其转成电压信号，调节控制信号的幅值来调整输出电流，最终达到对半导体激光器输出光功率的恒定控制。
功率自适应LD开关电源的设计
第４０卷 第９期 ２０１０年９月 激光与红外 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｖｏ１．４０，Ｎｏ．９ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２０１０
文章编号：１００１－５０７８（２０１０）０９－９６１－０４
功率自适应ＬＤ开关电源的设计
陈瑞霞 ，孟展 ，白金柯 ，毛海涛 ，张锦龙 （１．河南大学物理与电子学院，河南开封４７５００４；２．河南大学民生学院，河南开封４７５００４） ・激光器技术・
摘 要：设计了一种基于开关电源的具有功率自适应功能的半导体激光器（ＬＤ）驱动电源，以
单片机作为控制核心，结合外围硬件系统，利用ＰＩＤ算法，通过改变开关电源绝缘门极晶闸管 （ＩＧＢＴ）的占空比实现了ＬＤ的恒流驱动和功率自适应调节。经实验证明，该驱动电路纹波系
数低、效率高，光功率输出稳定度优于０．５％，可满足ＬＤ实际工作的需要。 关键词：半导体激光器；开关电源；功率自适应；ＰＩＤ算法
中图分类号：ＴＮ２４８．４ 文献标识码：Ｂ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＬＤ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｗｉｔｈ ｐｏｗｅｒ ａｄａｐｔｉｏｎ
ＣＨＥＮ Ｒｕｉ—ｘｉａ ，ＭＥＮＧ Ｚｈａｎ ，ＢＡＩ Ｊｉｎ．ｋｅ ，ＭＡ０ Ｈａｉ—ｔａｏ ， ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎ—ｌｏｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋａｉｆｅｎｇ ４７５００４，Ｃｈｉｎａ； ２．ＭｉｎＳｈｅｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋａｉｆｅｎｇ ４７５００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ（ＬＤ）ｄｒｉｖｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｗｉｔｈ ｐｏｗｅｒ ａｄａｐｔｉｏｎ ｉｓ ｉｎｔｒｏ— ｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｕｓｅｓ ｔｈｅ ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ，ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｎｄ ＰＩＤ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｉｔ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｒｉｖｅ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ａｄａｐｔｉｖｅ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ＬＤ ｂｙ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｓｕ— ｌａｔｅｄ ｇａｔｅ ｂｉｐｏｌａｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｓ（ＩＧＢＴ）ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｄｒｉｖｅｒ ｈａｓ ｌｏｗ ｒｉｐｐｌｅ ｆａｃｔｏｒ，ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄ ｈｉｇｈ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ｌａｓｅｒ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ ｉｓ ｏｆ ａ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ０．５％，ｗｈｉｃｈ ｍｅｅｔｓ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ＬＤ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ；ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ；ｐｏｗｅｒ ａｄａｐｔｉｏｎ；ＰＩＤ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ
一种基于单片机的半导体激光器电源控制系统的设计
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一种基于单片机的半导体激光器电源控制系统的设计
作者：贾文超 李娟娟 刘增俊 程全喜
来源：《现代电子技术》2008年第05期
摘 要：介绍了一种以C8051F高速单片机为核心的半导体激光器驱动电源的控制系统。半导体激光器的工作电流是通过恒流源及光功率反馈控制的，其中恒流源采用达林顿管作为调整管，他可调整大范围的输出电流，可为半导体激光器提供稳定、连续的电流，并且具有慢启动和保护电路等功能。
关键词：半导体激光器;恒流源;慢启动;C8051F单片机
中图分类号：TP368.1;TN249 文献标识码：B
文章编号：1004373X(2008)0519002
Design of Electric Power Control System by Single Chip for Semiconductor Laser
JIA Wenchao,LI Juanjuan,LIU Zengjun,CHENG Quanxi
(Electrical and Electronic Engineering College,Changchun University of
Technology,Changchun,130012,China)
Abstract：A diode laser output power system controlled by microprocessor C8051F is
presented.The work current of diode laser controlled by stable current source and light power
feedback.This constant current source uses a high power Darlington transistor as the current control
大功率半导体激光器脉冲驱动电源研制
第１１卷第１期 太赫兹科学与电子信息学报
２０ １ ３年２月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．１１．ＮＯ．１
Ｆｅｂ．．２０１３
文章编号：２０９５—４９８０（２０１３）０１ ０１５２．０５
大功率半导体激光器脉冲驱动电源研制
王 卫，夏连胜，谌 怡，刘 毅，石金水，邓建军
（中国工程物理研究院流体物理研究所，四川绵阳６２１９９９）
摘 要：研制了一种大电流、窄脉宽的半导体激光器驱动电源，该驱动电源激励半导体激光
器用于驱动砷化镓光导开关。驱动电路采用高速金属氧化物半导体场效应晶体管（ＭＯＳＦＥＴ）作为开
关，为半导体激光器提供一个前沿快（１．２ ＢＳ）、脉宽窄（１５ ｎｓ）、峰值电流大（７２ Ａ）的脉冲驱动电流，
并可根据需要调节电路中的参数，获得不同前沿、不同脉宽、不同峰值的电流脉冲。半导体激光 器输出的激光脉冲功率可达７５ ｗ，上升前沿约３ ｎｓ，抖动均方根小于２００ ｐｓ，可稳定触发工作在
非线性模式下的砷化镓光导开关。
关键词：半导体激光器；金属氧化物半导体场效应晶体管；大电流；窄脉宽；光导开关
中图分类号：ＴＮ２４８．４；ＴＭ８３６ 文献标识码：Ａ
Ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ ｄｒｉｖｅｒ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｓｗｉｔｃｈ
ＷＡＮＧ Ｗｅｉ，ＸＩＡ Ｌｉａｎ—ｓｈｅｎｇ，ＣＨＥＮ Ｙｉ，ＬＩＵ Ｙｉ，ＳＨＩ Ｊｉｎ－ｓｈｕｉ，ＤＥＮＧ Ｊｉａｎ—ｊｕｎ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎａ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｍｉａｎｙａｎｇ Ｓｉｃｈｕａｎ ６２１９９９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｋｉｎｄ ｏｆ ｄｒｉｖｅｒ ｆｏｒ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｓｈｏｒｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｉＳ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ ｉＳ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｄｒｉｖｉｎｇ ＧａＡＳ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｓｗｉｔｃｈ（ＰＣＳＳ１ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅ