脉冲激光器大电流窄脉冲驱动设计

介绍了利用金属氧化物场效应管产生大电流窄脉冲来驱动激光二极管的原理,推导出驱动金属氧化物场效应管峰值驱动电流的计算公式和开通时间的估算公式,通过仿真总结出影响驱动电源脉冲电流的脉宽、幅度和振荡的主要因素,理论和仿真结果表明,器件的寄生电感、电路走线电感和负载寄生电感对电流影响较大。实验结果显示,在供电高压为200 V时,金属氧化物场效应管开通时间为2 ns;激光二极管驱动电流上升时间小于10 ns,脉宽为15~100 ns,幅度为0-50 A连续可调,频率为0-50 kHz。

用于纳秒级窄脉冲工作的大功率半导体激光器模块

介绍了一种将脉冲半导体激光器发射系统中的脉冲整形电路、驱动电路、激光器保护电路、激光器集成封装成一个激光器模块的方式。当激光器工作于纳秒级窄脉冲状态下时,激光器封装引腿产生的电抗会使得耦合进激光器的脉冲波形劣化,导致能量损失。为得到上升时间短,波形半宽窄,峰值功率大的光输出,改进了激光器管芯的结构并采用混合光电子集成的方式将驱动电路和激光器管芯封装在一个模块内,使得窄脉冲电信号高效地耦合进半导体管芯。分析验证表明,改进后的激光器模块的各项输出参数均得到改善。同等条件下,改进后的模块在光脉冲宽度为4.5 ns时,峰值功率比单独封装激光器提高6倍多。测试了激光器模块U-P曲线,得到了脉冲宽度7 ns左右,峰值光功率176 W的光脉冲输出。

大电流长脉宽LD激光器驱动电源的研制

本文主要介绍了一种大电流长脉宽半导体激光器驱动电源的设计方法。根据大功率脉冲型LD的工作特性,作者设计了一套采用L-C串联谐振的恒流充电电路与大功率金属氧化层半导体场效应管(MOSFET)线性控制脉冲放电电路相结合的驱动电源。此电源满足了输出脉冲电流幅值、脉宽、重频、调Q精确延时均方便可调的要求;并且辅助以片上系统(SoC)单片机和CPLD为核心的控制电路,使电源电路具有结构简单,控制灵活,精度高等特点;同时结合多路在线实时保护电路,有效保证了LD的安全工作。该电源已经成功应用于"XX装置"预放大器项目。

可编程调制的智能化激光二极管驱动电源设计

设计了一种能对输出电流实现多种波形调制的半导体激光二极管(LD)驱动电源。该驱动电源嵌入单片机,控制灵活,结构简单、性能价格比高。可用于LD和LED的输出光功率直接调制,也适用于LD输出光频率调制,具有通用性。

连续或脉冲输出功率可调LD驱动电源设计

基于负反馈原理稳定输出电流,设计一种宽范围连续或脉冲输出功率稳定可调的半导体激光器驱动电源。该电源使用晶体管作为开关,从而缩短脉冲宽度,增加带负载能力。选用现有大规模集成电路,设计力求简单、实用、低成本及高性能。实验结果表明,该驱动电源工作稳定,可以驱动波长范围在650～980 nm的通用半导体激光器,输出功率在0～300 mW范围内可调,连续或脉冲输出形式可通过输入端控制选取,可广泛用于对半导体激光驱动电源体积要求较小的应用中。

连续可调恒流的SLED恒温控制

为了解决大功率半导体超辐射发光二极管(SLED)的恒流、恒温驱动问题,使这类光源可以在恒定温度条件下,实现驱动电流连续调节的工作模式,设计了一种控制器,使用单片机MSP430作为其主芯片,采用脉宽调制和比例-积分-微分算法及半导体制冷器实现对光源温度的精密控制。实验中,控制器可以使光源在环境温度为10℃～40℃范围内稳定工作,温度稳定性可达到0.1℃,而其驱动电流则在0mA～200mA范围内连续可调,且恒定驱动电流可在全程范围内稳定在0.1mA。结果表明,所设计的控制器完全可以满足SLED的工作要求,满足了白光干涉系统对于光源的稳定性的需要。

模块化掺饵光纤宽带光源驱动电路设计

为了提高模块化宽带光源的稳定性,采用自动温度控制ATC电路和自动功率控制APC电路驱动泵浦激光器。实验结果表明,光源驱动电路可靠,输出光谱和光功率稳定,达到了预定的技术指标要求。该电路集成度高、体积小,能够满足宽带光源模块化需求。

便携式脉冲调制型医用半导体激光器的驱动电源及光学透镜系统的设计

针对脉冲激光器穴位照射治疗的特点,对半导体激光二极管(LD)的驱动电路及光学镜头系统的设计进行了研究。本文设计了一款新型的锂电池供电便携式脉冲医用激光器,介绍了采用脉冲调制恒流驱动的原理以及采用透镜组和电路调整的方法改变激光照射功率密度的光学镜头的设计方法。该款脉冲激光器适用于激光体外穴位照射,对激光临床应用有一定的意义。

多功能光损耗测试仪的设计与实现

随着网络需求的不断提高和无源光网络成本的不断降低,近年来国家大力发展光纤网络,然而所有的光网络铺设和日常维护都需要进行链路损耗测试。本文提出并实现了光网络链路损耗量测的多功能仪表设计,主要介绍了其主要器件的选取和具有的各种功能,并阐述了各个功能的硬件结构和相关电路原理,给出了光功率精确计算算法和具体实现方法。

高功率脉冲二极管激光电源

介绍一种高功率脉冲二极管激光电源。该电源采用达林顿功率模块对信号进行放大，具有高功率、大电流、调节方便等特点，可输出电流峰值１０～１５０Ａ、脉频２５～１０００Ｈｚ、脉宽５０～１０００μｓ范围内连续可调的稳定矩形脉冲，同时以一定的精度显示频率、脉宽、电流峰值。

激光二极管的光功率数字可调控制系统设计与仿真

小型测量仪及通讯仪器通常采用激光二极管作为其光源,这是因为它具有体积小、效率高、结构简单和价格便宜等优点。但是激光二极管的运行质量,与其驱动电源的性能密切相关,电流的起伏会引起光功率的变化,这就需要高性能电源驱动系统才能获得稳定、准确可调的光功率输出。根据激光二极管的工作原理,设计了以单片机控制为核心采用模糊控制技术以及附加一路参考信号的激光二极管光功率数字可调控制系统。系统利用智能模糊控制技术,可有效实现激光二极管光功率的实时控制和显示,可以获得稳定、准确可调的光功率输出。

一种脉宽可调的窄脉冲激光器驱动电路设计

针对半导体激光器中纳秒级脉宽的驱动电路脉冲宽度范围小、无法调节的问题,提出一种脉宽可调的窄脉冲激光器驱动电路设计方案。根据现场可编程逻辑门阵列(FPGA)技术和半导体激光的工作原理,搭建了半导体激光驱动电路的一般模型,并进行了仿真与实验分析。以FPGA开发板为控制核心,使用高速金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)驱动芯片DE375作为开关,实现驱动电源及半导体激光器的精密控制。该电路输出的脉冲电流幅值可达40 A,脉冲宽度为5~200 ns,重复频率为0~50 kHz,上升沿宽度小于5 ns,有效增强了半导体激光器驱动电路的功能。

模块化掺铒光纤宽带光源驱动电路设计

为了提高模块化宽带光源的稳定性,采用自动温度控制ATC电路和自动功率控制APC电路驱动泵浦激光器。实验结果表明,光源驱动电路可靠,输出光谱和光功率稳定,达到了预定的技术指标要求。该电路集成度高、体积小,能够满足宽带光源模块化需求。