Драйвер за полупроводников лазерен диод

Полупроводниковият лазерен диод, който може директно да преобразува електрическата енергия в светлинна енергия, има характеристиките на висока яркост, висока ефективност, дълъг живот, малък размер и директна модулация.

Разликата между полупроводниковия лазерен диод LD и обикновения светодиоден диод е, че LD излъчва светлина чрез стимулирана рекомбинация на емисиите и излъчените фотони са в една и съща посока и в една и съща фаза; докато LED използва спонтанна емисионна рекомбинация на носители, инжектирани в активната зона, за да излъчват фотони. Посоката и фазата са произволни.

Така че по същество лазерният диод LD се задвижва от ток точно като обикновения диод, излъчващ светлина, но лазерният диод изисква по-голям ток.

Лазерни диоди с ниска мощност могат да се използват като източници на светлина (източници на семена, оптични модули), а често използваните пакети включват TO56, пакети тип пеперуда и др.

Високомощните лазерни диоди могат да се използват директно като лазери или като източници на помпа за усилватели.

Инструкции за драйвер за лазерен диод LD:

1. Задвижване с постоянен ток: Поради характеристиките на волт-ампер на диода напрежението на проводимостта в двата края се влияе сравнително по-малко от промените в тока, така че не е подходящо източници на напрежение да управляват лазерни диоди. За задвижване на лазерни диоди е необходим постоянен постоянен ток. Когато се използва като източник на светлина, управляващият ток обикновено е ≤500mA. Когато се използва като източник на помпа, управляващият ток обикновено е около 10A.

2. ATC контрол (автоматичен контрол на температурата): Праговият ток на източника на светлина, особено на лазера, ще се промени с промени в температурата, което ще доведе до промяна на изходната оптична мощност. ATC действа директно върху източника на светлина, като прави изходната оптична мощност на източника на светлина стабилна и не се влияе от внезапни промени в температурата. В същото време характеристиките на спектъра на дължината на вълната на лазерните диоди също се влияят от температурата. Температурният коефициент на спектъра на дължината на вълната на FP лазерните диоди обикновено е 0,35 nm/℃, а температурният коефициент на спектъра на дължината на вълната на лазерните диоди DFB обикновено е 0,06 nm/℃. За подробности вижте основите на оптично-свързаните полупроводникови лазери. Температурният диапазон обикновено е 10~45 ℃. Вземайки пакета пеперуда като пример, щифтове 1 и 2 са термистори за наблюдение на температурата на лазерната тръба, обикновено 10K-B3950 термистори, които се връщат обратно към системата за управление на ATC, за да управляват охлаждащия чип TEC на щифтове 6 и 7 за контрол температурата на лазерната тръба. , охлаждане с предно напрежение, отопление с отрицателно напрежение

3. APC контрол (автоматичен контрол на мощността): Лазерният диод ще остарее след период на употреба, което ще намали изходната оптична мощност. APC контролът може да гарантира, че оптичната мощност е в определен диапазон, което не само предотвратява отслабването на оптичната мощност, но също така предотвратява повредите на веригата с постоянен ток да причинят повреда на лазерната тръба поради прекомерна оптична мощност.

Вземайки пакета пеперуда като пример, щифтове 4 и 5 са ​​PD диоди, които са комбинирани с трансимпедансен усилвател като фотодетектор за наблюдение на оптичната мощност на лазерния диод. Ако оптичната мощност намалее, увеличете захранващия ток с постоянен ток; в противен случай намалете захранващия ток.

Въпреки че и ATC, и APC имат за цел да стабилизират изходната оптична мощност на светлинния източник, те са насочени към различни фактори. APC е насочен към намаляването на оптичната мощност, причинено от стареенето на устройството за източник на светлина. APC гарантира, че оптичната мощност остава толкова висока, колкото преди. Стабилно изходно състояние, а ATC е за мощността на светлинния източник да се покачва и намалява поради влиянието на температурата. След преминаване на ATC се гарантира, че източникът на светлина все още извежда стабилна оптична мощност.