CN202276062U - 一种电量控制脉冲激光驱动器 - Google Patents

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刘延中
陈晓峰
张国伟
武晓龙
杨亮
王威
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Abstract

本实用新型是一种电量控制脉冲激光驱动器，其特点是：所述电量控制脉冲激光驱动器的电路包括在开关模式下的MOS晶体管Q1，MOS晶体管Q1的源极接电源负极，栅极通过下拉电阻R1与电源负极连接，漏极与开关二极管D1阳极连接，开关二极管D1阴极通过电阻R2与电源正极连接，电容C1与电阻R2串联接于电源正、负极的两端，外接的脉冲输入信号VS从MOS晶体管Q1的栅极输入，外接的激光器LD与开关二极管D1并联，激光器LD的阳极与开关二极管D1的阴极连接，激光器LD的阴极与开关二极管D1的阳极连接。能够使激光器的脉冲电流通过放电电容所储存的电量提供，减小激光其导通电流对电源性能的影响，降低了共源传导干扰。

Description

一种电量控制脉冲激光驱动器
技术领域
本实用新型涉及一种电量控制脉冲激光驱动器，更具体地说，是一种脉冲半导体激光器用的电量控制脉冲激光驱动器。
背景技术
脉冲半导体激光器瞬间工作电流较大，需要配用适当的驱动电路才能工作，驱动电路的作用是为脉冲半导体激光器提供纳秒级脉冲宽度及占空比很小的瞬间电流，以往驱动电路的脉冲宽度是由脉冲信号发生电路来控制，而纳秒级脉冲宽度的信号发生电路较为复杂，简单的信号发生电路受温度影响变化较大，复杂的则需可编程器件才能实现，像单片机之类的工作速度不能满足要求，FPGA、CPLD、DSP等器件体积较大，还需在高速晶振配合下才能工作。另外，以往的驱动电路对脉冲宽度的控制是由所输入的重复脉冲信号强行控制开关器件的导通时间，使得脉冲半导体激光器与电源之间隔离度较差，脉冲半导体激光器瞬间脉冲电流对电源品质带来较大影响，容易干扰共用电源其它电路的正常工作。
本实用新型不依赖于触发脉冲宽度控制脉冲半导体激光器的脉冲电流宽度，是根据脉冲半导体激光器的具体使用要求，选用适当容值的电容器，采用较大阻值的电阻为该电容充电，利用电容器所充的电量来控制脉冲半导体激光器的电流流动时间，从而达到控制脉冲宽度的目的，简化了触发脉冲生成电路。由于激光器与电源之间接有较大阻值的电阻，则降低了脉冲半导体激光器导通时的负载电流对电源性能影响。
发明内容
本实用新型的目的是，提供一种电量控制脉冲激光驱动器，能够使所控制的激光器脉冲电流不受输入脉冲宽度限制，只由所选择的放电电容的容值决定，从而达到使脉冲生成电路简单化，并减小脉冲峰值电流对电源性能的影响。
本实用新型的目的是由以下技术方案来实现的：一种电量控制脉冲激光驱动器，它包括金属壳体，脉冲半导体激光器的镜头置于金属壳体的上端，在金属壳体内置有电量控制脉冲激光驱动器的电路，其特征是：所述电量控制脉冲激光驱动器的电路包括在开关模式下的MOS晶体管Q1，MOS晶体管Q1的源极接电源负极，栅极通过下拉电阻R1与电源负极连接，漏极与开关二极管D1阳极连接，开关二极管D1阴极通过电阻R2与电源正极连接，电容C1与电阻R2串联接于电源正、负极的两端，外接的脉冲输入信号VS从MOS晶体管Q1的栅极输入，外接的激光器LD与开关二极管D1并联，激光器LD的阳极与开关二极管D1的阴极连接，激光器LD的阴极与开关二极管D1的阳极连接。
本实用新型的一种电量控制脉冲激光驱动器所具有的有益效果体现在：
1.激光器的脉冲电流通过放电电容所储存的电量提供，减小激光其导通电流对电源性能的影响，降低了共源传导干扰；
2.激光器导通时的脉冲电流宽度由放电电容的电量决定，降低了对输入信号脉冲宽度的限制，可使脉冲生成电路大为简化。
附图说明
图1为本实用新型一种电量控制脉冲激光驱动器结构示意图。
图2为图1的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
参照图1，本实用新型的一种电量控制脉冲激光驱动器具有金属壳体1，脉冲半导体激光器的镜头2置于金属壳体1的上端，在金属壳体1内置有电量控制脉冲激光驱动器的电路，电量控制脉冲激光驱动器的电路的电源正极、电源负极和脉冲信号输入引线均从金属套筒1的下端引出。
参照图2，本实用新型的一种电量控制脉冲激光驱动器的电路包括在开关模式下的MOS晶体管Q1，MOS晶体管Q1的源极接电源负极，栅极通过下拉电阻R1与电源负极连接，漏极与开关二极管D1阳极连接，开关二极管D1阴极通过电阻R2与电源正极连接，电容C1与电阻R2串联接于电源正、负极的两端，开关二极管D1阴极与电容C1连接，可吸收MOS晶体管Q1截止时的尖峰脉冲电压，防止MOS晶体管Q1击穿。外接的脉冲输入信号VS从MOS晶体管Q1的栅极输入，外接的激光器LD与开关二极管D1并联，激光器LD的阳极与开关二极管D1的阴极连接，激光器LD的阴极与开关二极管D1的阳极连接。电源通过电阻R2给电容C1充电，充电时间常数τc＝R2×C1，充电时间常数τ要小于输入脉冲重复周期5倍。该实施例中输入脉冲重复周期为0.1ms，τc＝R2×C1＝0.01ms。
参照图2，一种电量控制脉冲激光驱动器用于脉冲半导体激光器的一个具体实施方式，当MOS晶体管Q1导通时电容C1所充的电量通过脉冲半导体激光器LD释放，放电时间由半导体激光器LD的导通电阻和电容器C1的容值确定，同时也决定了驱动激光器LD脉冲电流的宽度，该实施例中半导体激光器LD导通电阻为0.8Ω，电源电压VDD为20V，激光器额定工作电流为20A，则电容C1对半导体激光器LD放电时的最大电流为20V/0.8Ω=25A。设计该实施例中控制脉冲半导体激光器在额定电流20A下脉冲宽度为20ns，电容C1为0.1μF。
本实用新型的具体实施方式仅为一个实施例，并非穷举，根据本实用新型所获得的启示，本领域技术人员不经过创造性劳动而作出的变换和改进，均属于本实用新型的权利保护范围。 

Claims (1)

1.一种电量控制脉冲激光驱动器，它包括金属壳体，脉冲半导体激光器的镜头置于金属壳体的上端，在金属壳体内置有电量控制脉冲激光驱动器的电路，其特征是：所述电量控制脉冲激光驱动器的电路包括在开关模式下的MOS晶体管（Q1），MOS晶体管（Q1）的源极接电源负极，栅极通过下拉电阻（R1）与电源负极连接，漏极与开关二极管（D1）阳极连接，开关二极管（D1）阴极通过电阻（R2）与电源正极连接，电容（C1）与电阻（R2）串联接于电源正、负极的两端，外接的脉冲输入信号（VS）从MOS晶体管（Q1）的栅极输入，外接的激光器（LD）与开关二极管（D1）并联，激光器（LD）的阳极与开关二极管（D1）的阴极连接，激光器（LD）的阴极与开关二极管（D1）的阳极连接。
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