CN114361937A - 激光器驱动电路及激光器 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例涉及激光器驱动领域，提供一种激光器驱动电路及激光器，本申请的一些实施例中，所述激光器驱动电路包括：反向门电路、前级脉冲信号调理电路、后级射频功率驱动电路、偏置电流调节电路以及种子源；通过来自外部的脉冲触发时钟信号进行相位调节以及两次信号放大处理，并在信号放大处理的过程中，通过调节用于信号放大的直流偏置电流低于所述种子源的导通阈值，阻止了直流偏置电流流经激光器种子源而导致的激光器总是处于自发射而出现噪声光信号的问题，提升了激光器的出光质量，为用户带来了更好的体验。

Description

激光器驱动电路及激光器

技术领域

本申请的实施例涉及激光器驱动领域，更具体地涉及一种激光器驱动电路及激光器。

背景技术

随着激光器的发展，近年来半导体激光器在工业、军事、科研等领域获得了广泛应用，例如激光打标、激光测距、激光雷达以及激光通信等领域。在上述一系列的应用领域中，尤其是激光打标和激光测距的测距精度、抗干扰和功耗等性能都取决于半导体激光器发射的激光脉冲质量，而半导体激光器发射的激光脉冲是由半导体激光器驱动电路产生的电脉冲直接调制得到的，即激光脉冲质量的好坏决定因素在于半导体激光器驱动电路的脉冲质量。

现有技术中，一方面半导体激光器驱动电路多采用单脉冲信号直接功率放大进行激光器驱动，难以使脉冲的宽度达到纳秒范围；另一方面，在激光器的驱动过程中会出现的直流偏置电流会让激光器总是处于自发辐射工作状态，降低了激光器脉冲信号的信噪比，同时影响了激光器的出光质量。

发明内容

为了部分地或全部地解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种新的激光器驱动电路及激光器。

本申请的一个方面，提供了一种激光器驱动电路，包括：反向门电路、前级脉冲信号调理电路、后级射频功率驱动电路、偏置电流调节电路以及种子源；

反向门电路，对来自外部的脉冲触发时钟信号进行相位调节，得到反向脉冲信号并输出；

前级脉冲信号调理电路，接入所述反向脉冲信号以及外部的脉冲电流调节信号，通过所述脉冲电流调节信号对所述反向脉冲信号进行放大，得到跳变电流信号；

偏置电流调节电路，接入来自外部的直流电流和直流补偿信号，对所述直流电流进行电流调节，得到直流偏置电流并输出给后级射频功率驱动电路；

后级射频功率驱动电路，接入所述跳变电流信号、直流偏置电流以及来自外部的直流工作点信号，对所述跳变电流信号进行放大，得到驱动所述种子源的驱动信号；

其中，所述跳变电流信号、所述驱动信号以及所述直流偏置电流通过电源提供能量。

一些实施例中，所述前级脉冲信号调理电路，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容以及第一射频晶体管；

所述第一射频晶体管的基极与所述第一电阻、第二电阻以及所述第一电容串联，接入所述反向脉冲信号以及来自外部的脉冲电流调节信号，根据所述脉冲调节信号和所述第二电阻设置基极偏置电流，通过所述基极偏置电流对所述反向脉冲信号进行放大后，经串联在所述第一射频晶体管集电极的第三电阻进行偏转，得到跳变电流信号。

一些实施例中，所述后级射频功率驱动电路，包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容以及第一射频场效应管；

所述第一射频场效应管的栅极与所述第二电容、第四电阻和第五电阻串联，接入所述跳变电流信号以及来自外部的直流工作点信号，所述第一射频场效应管的源极与所述第六电阻串联，接入所述直流偏置电流，通过所述直流工作点信号和所述直流偏置电流对所述跳变电流信号进行放大，得到驱动所述种子源的驱动信号。

一些实施例中，所述偏置电流调节电路包括：可调恒流源以及磁珠；

所述可调恒流源，接入直流电流和直流补偿信号，通过直流补偿信号对所述直流电流进行调节，得到所述直流偏置电流；

所述磁珠，接入所述直流偏置电流，对所述直流偏置电流的流向进行控制，输出所述直流偏置电流至所述后级射频功率驱动电路。

一些实施例中，所述可调恒流源，包括：

采样电路，采样所述直流电流对应的直流电压，并对所述直流电压进行差分放大，输出差分电压；

负反馈误差放大电路，接入所述差分电压和所述直流补偿信号，通过所述差分电压和所述直流补偿信号的对比结果调节所述直流电压，得到直流电压调节信号并输出；

压控电流源电路，接入所述直流电压调节信号，对所述直流电压调节信号进行相位调整，得到直流偏置电流调节信号，调节所述直流电流，得到所述直流偏置电流。

一些实施例中，所述采样电路，包括：差分放大器、采样电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第十电阻；

所述采样电阻的一端与所述第七电阻串联，另一端与所述第八电阻串联，对接入的所述直流电流对应的直流电压进行采样，得到采样电阻两端的第一直流电压和第二直流电压；

所述差分放大器的同相输入端的一路通过串联所述第七电阻接入所述第一直流电压，另一路通过串联所述第九电阻接地；

所述差分放大器的反相输入端通过串联所述第八电阻接入所述第二直流电压，对所述第一直流电压和第二直流电压进行差分放大，得到放大结果后通过并联在所述差分放大器反相输入端和输出端的第十电阻进行增强，输出差分电压至负反馈误差放大电路。

一些实施例中，所述负反馈误差放大电路，包括：第十一电阻、第三电容和运算放大器；

所述运算放大器的同相输入端接入所述直流补偿信号，反相输入端通过串联所述第十一电阻接入所述差分电压，对直流补偿信号和所述差分电压进行比较，得到比较结果后，通过并联在所述运算放大器的反相输入端和输出端的第三电容进行信号增强，输出直流电压调节信号给压控电流源电路。

一些实施例中，所述压控电流源电路，包括：第二射频晶体管，第二射频场效应管以及第十二电阻；

所述第二射频晶体管的基极接入所述直流电压调节信号，所述第二射频晶体管的集电极与所述第十二电阻串联，形成反向信号变换电路，对接入的所述直流偏置电压调节信号进行倒相处理，得到直流偏置电流调节信号并输出；

所述第二射频场效应管的栅极接入所述直流偏置电流调节信号；

所述第二射频场效应管的源极通过串联所述第十二电阻接入外部的直流电流，通过所述直流偏置电流调节信号对所述直流电流进行调节，得到所述直流偏置电流。

一些实施例中，所述反向门电路，包括：对接入的脉冲触发时钟信号进行非门逻辑运算的反向器。

一些实施例中，还包括：为所述跳变电流信号以及所述驱动信号提供能量的第一电源；以及

为所述直流偏置电流提供能量的第二电源。

本申请的另一个方面，提供了一种激光器，包括上述的激光器驱动电路。

根据本申请实施例提供的激光器驱动电路及激光器，可以通过反向门电路将输入的脉冲触发时钟信号进行倒相处理，首先通过前级脉冲信号调理电路进行第一次信号放大处理，再通过偏置电流调节电路提供的直流偏置电流结合所述后级射频功率驱动电路进行第二次信号放大处理，得到驱动种子源的驱动信号，由于将所述输入的脉冲触发时钟信号进行两次信号放大处理，即对所述输入的脉冲触发时钟信号的幅值进行两次抬高的调节，因此最终得到的所述驱动信号为高频率的脉冲信号，且所述偏置电流调节电路提供的用于信号放大的直流偏置电流低于所述种子源的导通阈值，阻止了直流偏置电流流经激光器种子源而导致的激光器总是处于自发射而出现噪声光信号的问题，提升了激光器的出光质量。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施例，其中：

图1为本申请一实施例提供的激光器的示例性结构图；

图2为本申请一实施例提供的激光器驱动电路的整体结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的激光器驱动电路的前级脉冲信号调理电路的示意图；

图4为本申请一实施例提供的激光器驱动电路的后级射频功率驱动电路的示意图；

图5为本申请一实施例提供的激光器驱动电路的偏置电流调节电路的示意图；

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施例来描述本申请的原理和精神。应当理解，给出这些实施例仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本申请，而并非以任何方式限制本申请的范围。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

发明人发现目前的激光器驱动电路仅通过使晶体管工作在线性恒流区实现电流幅值、脉冲持续时间可控，以及采用匹配的信号调整电路和脉冲移相电路实现窄脉宽和高功率输出，但是难以进一步提升脉冲电流幅值，且不具备抑制偏置电流流经激光器的功能；而对于激光器的驱动，无法在输出大功率窄脉冲的激光器驱动信号的同时抑制流经激光器且对激光器出光造成干扰的偏置电流。

为解决上述技术问题，本申请提供一种激光器驱动电路及包含该激光器驱动电路的激光器，其中，所述激光器驱动电路，包括：反向门电路、前级脉冲信号调理电路、后级射频功率驱动电路、偏置电流调节电路以及种子源；首先通过反向门电路对来自外部的脉冲触发时钟信号进行相位调节，得到反向脉冲信号并输出；然后通过前级脉冲信号调理电路接入的外部脉冲电流信号将所述反向脉冲信号进行放大，得到跳变电流信号后通过偏置电流调节电路和后级射频功率驱动电路再次进行放大，得到驱动种子源的驱动信号；即所述脉冲触发时钟信号经过先后两次放大后得到用于驱动种子源的驱动信号，因此所述驱动信号为高功率驱动信号；且由于所述偏置电流调节电路输出的直流偏置电流信号为低于激光器种子源导通阈值的电流，因此可以避免所述直流偏置电流导通激光器种子源的自发射问题，进而避免了激光器种子源产生噪声光信号的问题，同时在一些实施例中，所述偏置电流调节电路还设置了控制直流偏置电流流向、防止驱动信号分流的磁珠，保证了激光器驱动信号的完整性，提升了激光器的出光质量。

本申请的实施例提供了一种激光器，该激光器包括激光器驱动电路。

图1示出本申请实施例中激光器的示例性结构。如图1所示，激光器可以包括激光器驱动电路11和放大系统12。其中，激光器驱动电路11可以包括反向门电路21、前级脉冲信号调理电路22、后级射频功率驱动电路23、偏置电流调节电路24以及种子源25。反向门电路21被配置为在脉冲触发时钟信号20的触发下生成反向脉冲信号，并传输至所述前级脉冲信号调理电路22进行放大，再通过所述后级射频功率驱动电路23结合偏置电流调节电路24进行二次放大，生成用于驱动所述种子源25的驱动信号，利用经过两级放大的高功率驱动信号驱动所述种子源25经过高增益的放大系统12输出高功率、高信噪比激光13。高功率、高信噪比激光13的幅值是由所述种子源25的驱动信号决定的，种子源25的驱动信号的幅值由前级脉冲信号调理电路22以及后级射频功率驱动电路23共同实现的，而高功率、高信噪比激光13的高信噪比是通过抑制直流偏置电流流经所述种子源25以及抑制所述种子源25的驱动信号分流的偏置电流调节电路24实现的。

需要说明的是，图1仅作为示例。本领域技术人员可以理解，本申请实施例的光纤激光器具体结构不限于图1所示。并且，本申请实施例下文提供的激光器驱动电路不仅可适用于上述结构的激光器，还可适用于其他各类激光器。

图2示出了本申请实施例中激光器驱动电路的示例性结构，参考图2可知，本申请提供的激光器驱动电路包括：反向门电路21、前级脉冲信号调理电路22、后级射频功率驱动电路23、偏置电流调节电路24、种子源25以及第一电源V1和第二电源V2；

在本申请的实施例中，参考图2，反向门电路21接入来自外部的脉冲触发时钟信号20，输出端与所述前级脉冲信号调理电路22耦接，所述前级脉冲信号调理电路22的输入端与第一电源V1耦接，输出端与所述后级射频功率驱动电路23耦接，所述偏置电流调节电路24的输入端与第二电源V2耦接，输出端与所述后级射频功率驱动电路23耦接，所述后级射频功率驱动电路23的输出端与种子源25的负极耦接，输出驱动信号并作用在所述种子源25上；在本申请的实施例中，“耦接”是指电连接或耦合。

在本申请的实施例中，所述反向门电路21对来自外部的脉冲触发时钟信号20进行相位调节，得到反向脉冲信号输出给前级脉冲信号调理电路22，所述前级脉冲信号调理电路22通过接入的外部脉冲电流调节信号对所述反向脉冲信号进行放大，得到跳变电流信号输出给后级射频功率驱动电路23，偏置电流调节电路24通过接入第二电源和直流补偿信号生成直流偏置电流后输出给后级射频功率驱动电路23，后级射频功率驱动电路23通过接入的第一电源提供的直流偏压以及直流偏置电流对跳变电流信号进行放大，得到驱动种子源25的驱动信号。

此外，所述脉冲触发时钟信号20可以由外部提供，该脉冲触发时钟信号可以但不限于是占空比小于50%以及频率范围在1KHz~5MHz的纳秒级方波信号；例如可以是频率为1KHz，周期为1mS，脉宽为50nS的窄脉冲信号。

在本申请的实施例中，反向门电路21可以但不限于是对接入的脉冲触发时钟信号进行非门逻辑运算，可以得到反向脉冲信号的反向器。

参见图3所示，前级脉冲信号调理电路22可以包括：第一电阻R1，第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1以及第一射频晶体管T1；

在本申请的实施例中，第一电容C1的输入端接入反向脉冲信号，经过第一电阻R1来到第一射频晶体管T1的基极，所述第一射频晶体管的基极还通过第二电阻R2接入脉冲电流调节信号设置偏置电流Ib，在反向脉冲信号为高电平时，通过偏置电流Ib导通第一射频晶体管T1，导通后的第一射频晶体管T1将所述反向脉冲信号翻转并放大，通过第一电源V1经过第三电阻R3提供的能量形成跳变电流信号Ic，此时由于第一射频晶体管T1在导通状态，因此跳变电流信号Ic从第一射频晶体管的集电极到集电极后直接接地；在反向脉冲信号为低电平时，偏置电流Ib被快速短路，进而导致第一射频晶体管T1截止，跳变电流信号Ic被偏转到后级射频功率驱动电路23；当反向脉冲信号再次从低电平变为高电平的瞬间，通过第一电容C1给第一射频晶体管T1提供上升的偏置电流Ib2，让第一射频晶体管T1进入放大状态，并吸收提供给所述后级射频功率驱动电路23的跳变电流信号Ic以及后级射频功率驱动电路23中的电荷。

其中，所述第一电源V1还与第四电容C4并联，通过所述第四电容C4过滤掉该第一电源V1的高频噪声，也就是利第四电容C4的电荷存储特性，使第一电源V1的输出电容变得平滑，提高输出电流快速变化的响应能力。

此外，根据晶体管的特性，第一射频晶体管T1的基级和集电极间的电压可以近似为常量，因此所述脉冲电流调节信号和偏置电流Ib近似呈线性关系；可以设脉冲电流调节信号为电压信号，第一射频晶体管T1的基级和集电极间的电压为Vbe，则偏置电流可按下式计算：

Ib=（S1-Vbe）/R2

式中，S1为脉冲电流调节信号，Ib为偏置电流，Vbe为第一射频晶体管T1的基级和集电极间的电压，R2为第二电阻的阻值。

在本申请的实施例中，第一电容C1的一端与所述反向门电路21串联，可以将接入的反向脉冲信号耦合到前级脉冲信号调理电路22中，另一端与作为阻抗匹配电阻的第一电阻R1的一端串联，所述第一电阻R1可以消除反向脉冲信号的抖动，并通过第一电阻R1的另一端与第一射频晶体管T1基极的串联关系，将反向脉冲信号快速传输至第一射频晶体管T1的基极，所述第一射频晶体管T1的基极还与第二电阻R2串联，并通过第二电阻R2接入脉冲电流调节信号并调制偏置电流Ib传输给第一射频晶体管T1的基极，因此第一射频晶体管T1在反向脉冲信号为高电平时可以将反向脉冲信号放大为跳变电流信号Ic，且跳变电流信号Ic通过第一射频晶体管T1的集电极串联的第一电源V1和第二电阻R2经过第一射频晶体管T1的发射极到接地端GND，回流到第一电源V1的负极，并在反向脉冲信号为低电平导致第一射频晶体管T1截止时，通过第一射频晶体管T1的集电极分别与第三电阻R3以及与后级射频功率驱动电路23的串联关系将跳变电流信号Ic偏转至后级射频功率驱动电路23中。

参见图4所示，后级射频功率驱动电路23可以包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2以及第一射频场效应管T2；

在本申请的实施例中，通过第二电容C2接入跳变电流信号Ic，经过第四电阻R4来到第一射频场效应管T2的栅极，所述直流工作点信号分别通过第五电阻R5提供直流偏置电压，直流偏置电压经过第四电阻R4来到第一射频场效应管T2的栅极，所述第一射频场效应管T2的漏极通过第六电阻R6接入偏置电流调节电路24输出的直流偏置电流Id1，第一射频场效应管T2通过栅极的直流偏置电压和漏极的直流偏置电流Id1将接入的跳变电流信号Ic进行放大，生成驱动所述种子源25的驱动信号Id2；当所述前级脉冲信号调理电路22没有输出跳变电流信号Ic，也就是无法输出所述驱动信号时，第一射频场效应管T2的漏极仍存在经过第六电阻R6接入的直流偏置电流。

其中，第二电容C2的一端与前级脉冲信号调理电路22中的第一射频晶体管T1的集电极串联，在所述第一射频晶体管T1截止时，接入跳变电流信号Ic，并将跳变电流信号Ic耦合到后级射频功率驱动电路23中，第二电容C2的另一端通过第四电阻R4与第一射频场效应管T2的栅极串联，将跳变电流信号Ic传输至第一射频场效应管T2的栅极，直流工作点信号同样通过第五电阻R5以及第四电阻R4与所述第一射频场效应管T2的栅极串联，将直流偏置电压传输至第一射频场效应管T2的栅极，第一射频场效应管T2的漏极通过第六电阻R6接入偏置电路调节电路24提供的直流偏置电流，第一射频场效应管T2在跳变电流信号Ic到来时通过直流偏置电压以及直流偏置电流将跳变电流信号Ic放大为所述驱动信号Id2；

此外，第二电容C2可以起到隔直导交的作用；第四电阻R4可以匹配前级脉冲信号调理电路22和第一射频场效应管T2栅极的阻抗；第六电阻R6可以匹配种子源25的阻抗。

参考图5可知，偏置电流调节电路24可以包括：可调恒流源241和磁珠242；

在本申请的实施例中，所述可调恒流源241的输入一端接入直流补偿信号，另一端通过第二电源V2接入直流电流，通过直流补偿信号对所述直流电流进行调节，输出直流偏置电流Id1至磁珠242；

其中，为防止所述直流偏置电流Id1导通所述种子源25，因此通过所述直流补偿信号调节直流电压不超过所述种子源25的导通阈值，进而可以有效防止输出的直流偏置电流Id1导通所述种子源25，完全截止激光器发出噪声光信号。

在本申请的实施例中，所述磁珠242控制所述直流偏置电流Id1经后级射频功率驱动电路23中的第六电阻R6传输至第一射频场效应管T2的漏极，且在所述后级射频功率驱动电路23中的第一射频场效应管T2输出驱动信号时，利用自身通低频阻高频的特性保证所述驱动信号全部作用在所述种子源25上。

此外，所述可调恒流源241与磁珠242串联后与种子源25并联，因此，所述磁珠可以确保驱动信号只作用在种子源25上。

同样参考图5可知，可调恒流源241可以包括：采样电路、负反馈误差放大电路和压控电流源电路；

在本申请的实施例中，采样电路接入第二电源V2提供的直流电流，对直流电流对应的直流电压进行采样，并对采样得到的直流电压进行差分放大，得到一个差分电压后输出给负反馈误差放大电路，所述的负反馈误差放大电路输入的另一端则接入直流补偿信号，将所述差分电压与直流补偿信号提供的电压进行对比，输出直流电压调节信号给压控电流源电路，压控电流源电路对接入的直流电压调节信号进行相位调节，并通过调节后得到的直流偏置电流调节信号对所述第二电源V2提供的直流电流进行调节，输出直流偏置电流Id1给后级射频功率驱动电路23。

其中，所述采样电路与所述负反馈误差放大电路串联，所述负反馈误差放大电路与所述压控电流源电路串联。

此外，第二电源V2还与第五电容C5并联，所述第五电容C5的作用与第四电容C4的作用相同，也是为了消除所述第二电源V2的高频噪声，提高第二电源V2输出电流快速变化的响应能力

所述采样电路，可以包括：采样电阻、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10以及差分放大器U1；

在本申请的实施例中，通过采样电阻对第二电源V2提供的直流电流对应的直流电压进行采样，将采样得到的第一直流电压通过第七电阻R7输入到差分放大器U1的同相输入端，第二直流电压通过第八电阻R8输入到差分放大器U1的反相输入端，对所述第一直流电压和第二直流电压进行差分放大，经过所述第十电阻R10进行增强后，由差分放大器U1的输出端输出差分电压给负反馈误差放大电路。

其中，所述采样电阻分别通过第七电阻R7和第八电阻R8串联后接到差分放大器U1的同相输入端和反相输入端，所述第九电阻R9串联在差分放大器U1的同相输入端并接地，第十电阻R10与所述差分放大器U1的反向输入端和输出端并联。

此外，所述第十电阻R10可以作为差分放大器U1的负反馈电阻来减少差分放大器U1的失调电压，提高跟随精度。

所述负反馈误差放大电路，可以包括：第十一电阻R11、第三电容C3、运算放大器U2；

在本申请的实施例中，通过第十一电阻R11将差分电压接入到运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U2的同相输入端接入直流补偿信号，运算放大器U2将所述直流补偿信号提供的电压值与所述差分电压值进行比较后输出一个电压作为直流电压调节信号，此外，运算放大器U2的输出端与反相输入端之间并联了一个第三电容C3，第三电容C3所述第十一电阻R11构成了低通滤波器，可以抑制运算放大器U2的带宽抑制，防止电路的高频振荡，增强所述直流电压调节信号。

其中，当差分电压小于直流补偿信号提供的电压值时，则说明第二电源V2提供的直流电压较小，运算放大器U2的输出端会输出一个变大的直流电压作为直流电压调节信号，反之，若差分电压大于直流偏置补偿信号提供的电压值时，则说明第二电源V2提供的直流电流值偏大，运算放大器U2的输出端会输出一个变小的直流电压作为直流电压调节信号，进而通过上述的直流电压调节信号控制所述压控电流源电路输出合适的直流偏置电流Id1给所述后级射频功率驱动电路23。

所述压控电流源电路，可以包括第二射频晶体管T3、第二射频场效应管T4以及第十二电阻R12；

在本申请的实施例中，所述第二射频晶体管T3接入直流电流调节信号，对直流电流调节信号进行倒相处理后得到调制直流偏置电流的直流偏置电流调节信号，并输出至所述第二射频场效应管T4的栅极，根据射频场效应晶体管T4的源极和栅极电压与输出电流之间的关系，所述直流偏置电流调节信号提供的电压变大时，输出的直流偏置电流Id1也变大，直流偏置电流调节信号提供的电压变小时，输出的直流偏置电流Id1也变小。

其中，第二射频场效应管T4与第十二电阻R12并联后与第二射频晶体管T3串联，所述第二射频场效应管T4的栅极接入第二射频晶体管T3输出的直流偏置电流调节信号，源极接入第二电源V2提供的电压，因此可以一直工作在导通状态，且可以作为一个压控电流源使用，第十二电阻R12可以与所述第二射频晶体管T3形成一个反向信号变换器，对负反馈误差放大电路输出直流电压调节信号进行倒相处理。

在本申请的实施例中，所述第二射频场效应管T4可以采用P沟通道增强型场效应管，这种场效应管的源极和栅极两极之间不通导，当源极上加有足够的正电压时，栅极下的N型硅表面呈现P型反型层，成为连接源极和漏极的沟道，因此改变栅极的电压就可以改变沟道中的空穴密度，从而改变沟道的电阻，进而可以通过接入所述第二射频场效应管T4栅极的电压调节直流电流后输出调节好的直流偏置电流Id1，而所述第二射频场效应管T4本身也可以通过控制其栅极的电压作为一个变阻器使用。

本申请提供一种激光器驱动电路及包含该激光器驱动电路可以通过反向门电路21对来自外部的脉冲触发时钟信号进行相位调节，得到反向脉冲信号并输出；然后通过前级脉冲信号调理电路22接入的外部脉冲电流信号将所述反向脉冲信号进行放大，得到跳变电流信号并输出给后级射频功率驱动电路23，偏置电流调节电路24输出直流偏置电流给后级射频功率驱动电路23，所述后级射频功率驱动电路23通过接入外部的直流工作点信号和所述直流偏置电流将所述跳变电流信号放大，得到驱动所述种子源25的驱动信号；即所述脉冲触发时钟信号经过先后两次放大后得到用于驱动所述种子源25的驱动信号，因此所述驱动信号为高功率脉冲信号；同时，通过偏置电流调节电路24对直流偏置电流的调节以及流向控制降低了直流偏置电流对激光器干扰，保证了激光器驱动信号的完整性，提升了激光器的出光质量。

以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

此外，虽然已经参考若干具体实施例描述了本申请的精神和原理，但是应该理解，本申请并不限于所公开的具体实施例，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本申请旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (11)

1.一种激光器驱动电路，其特征在于，包括：反向门电路、前级脉冲信号调理电路、后级射频功率驱动电路、偏置电流调节电路以及种子源；

反向门电路，对来自外部的脉冲触发时钟信号进行相位调节，得到反向脉冲信号并输出；

前级脉冲信号调理电路，接入所述反向脉冲信号以及外部的脉冲电流调节信号，通过所述脉冲电流调节信号对所述反向脉冲信号进行放大，得到跳变电流信号；

偏置电流调节电路，接入来自外部的直流电流和直流补偿信号，对所述直流电流进行电流调节，得到直流偏置电流并输出给后级射频功率驱动电路；

后级射频功率驱动电路，接入所述跳变电流信号、直流偏置电流以及来自外部的直流工作点信号，对所述跳变电流信号进行放大，得到驱动所述种子源的驱动信号；

其中，所述跳变电流信号、所述驱动信号以及所述直流偏置电流通过电源提供能量。

2.如权利要求1所述的激光器驱动电路，其中，所述前级脉冲信号调理电路，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容以及第一射频晶体管；

所述第一射频晶体管的基极与所述第一电阻、第二电阻以及所述第一电容串联，接入所述反向脉冲信号以及来自外部的脉冲电流调节信号，根据所述脉冲调节信号和所述第二电阻设置基极偏置电流，通过所述基极偏置电流对所述反向脉冲信号进行放大后，经串联在所述第一射频晶体管集电极的第三电阻进行偏转，得到跳变电流信号。

3.如权利要求1所述的激光器驱动电路，其中，所述后级射频功率驱动电路，包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容以及第一射频场效应管；

所述第一射频场效应管的栅极与所述第二电容、第四电阻和第五电阻串联，接入所述跳变电流信号以及来自外部的直流工作点信号，所述第一射频场效应管的源极与所述第六电阻串联，接入所述直流偏置电流，通过所述直流工作点信号和所述直流偏置电流对所述跳变电流信号进行放大，得到驱动所述种子源的驱动信号。

4.如权利要求1所述的激光器驱动电路，其中，所述偏置电流调节电路包括：可调恒流源以及磁珠；

所述可调恒流源，接入直流电流和直流补偿信号，通过直流补偿信号对所述直流电流进行调节，得到所述直流偏置电流；

所述磁珠，接入所述直流偏置电流，对所述直流偏置电流的流向进行控制，输出所述直流偏置电流至所述后级射频功率驱动电路。

5.如权利要求4所述的激光器驱动电路，其中，所述可调恒流源，包括：

采样电路，采样所述直流电流对应的直流电压，并对所述直流电压进行差分放大，输出差分电压；

负反馈误差放大电路，接入所述差分电压和所述直流补偿信号，通过所述差分电压和所述直流补偿信号的对比结果调节所述直流电压，得到直流电压调节信号并输出；

压控电流源电路，接入所述直流电压调节信号，对所述直流电压调节信号进行相位调整，得到直流偏置电流调节信号，调节所述直流电流，得到所述直流偏置电流。

6.如权利要求5所述的激光器驱动电路，其中，所述采样电路，包括：差分放大器、采样电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第十电阻；

所述采样电阻的一端与所述第七电阻串联，另一端与所述第八电阻串联，对接入的所述直流电流对应的直流电压进行采样，得到采样电阻两端的第一直流电压和第二直流电压；

所述差分放大器的同相输入端的一路通过串联所述第七电阻接入所述第一直流电压，另一路通过串联所述第九电阻接地；

所述差分放大器的反相输入端通过串联所述第八电阻接入所述第二直流电压，对所述第一直流电压和第二直流电压进行差分放大，得到放大结果后通过并联在所述差分放大器反相输入端和输出端的第十电阻进行增强，输出差分电压至负反馈误差放大电路。

7.如权利要求5所述的激光器驱动电路，其中，所述负反馈误差放大电路，包括：第十一电阻、第三电容和运算放大器；

所述运算放大器的同相输入端接入所述直流补偿信号，反相输入端通过串联所述第十一电阻接入所述差分电压，对直流补偿信号和所述差分电压进行比较，得到比较结果后，通过并联在所述运算放大器的反相输入端和输出端的第三电容进行信号增强，输出直流电压调节信号给压控电流源电路。

8.如权利要求5所述的激光器驱动电路，其中，所述压控电流源电路，包括：第二射频晶体管，第二射频场效应管以及第十二电阻；

所述第二射频晶体管的基极接入所述直流电压调节信号，所述第二射频晶体管的集电极与所述第十二电阻串联，形成反向信号变换电路，对接入的所述直流偏置电压调节信号进行倒相处理，得到直流偏置电流调节信号并输出；

所述第二射频场效应管的栅极接入所述直流偏置电流调节信号；

所述第二射频场效应管的源极通过串联所述第十二电阻接入外部的直流电流，通过所述直流偏置电流调节信号对所述直流电流进行调节，得到所述直流偏置电流。

9.如权利要求1所述的激光器驱动电路，其中，所述反向门电路，包括：对接入的脉冲触发时钟信号进行非门逻辑运算的反向器。

10.如权利要求1所述的激光器驱动电路，其中，还包括：为所述跳变电流信号以及所述驱动信号提供能量的第一电源；以及

为所述直流偏置电流提供能量的第二电源。

11.一种激光器，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的激光器驱动电路。

Images