CN203232693U - 一种功率激光二极管的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种功率激光二极管的控制电路，包括电流驱动和检测电路，用于接收数据处理和控制电路输出的数字驱动控制量并驱动功率激光二极管，检测功率激光二极管的驱动电流并输出数字反馈量给数据处理和控制电路；数据处理和控制电路，用于向电流驱动和检测电路输出数字驱动控制量，检测其输出的数字驱动反馈量，并向数字调制电路发出数字调制控制量；数据调制电路，用于接收数字调制控制量，快速改变功率激光二极管光信号的驱动电流，实现光信号数字调制。本实用新型的功率激光二极管的控制电路及控制方法，具有高可靠性，低损耗，高效率的特点；通过快速改变功率激光二极管驱动电流，可实现基于光信号载波调制的单向通信发送功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及功率激光二极管控制技术领域，具体涉及一种功率激光二极管的控制电路。
背景技术
激光二极管具有多种优良特性，广泛应用在工业、通信领域。激光二极管的驱动电路设计通常涉及信号调制和功率控制两方面，其中信号调制用于实现通信功能，功率控制用于调节激光器的发送光功率。
相对于普通激光二极管，功率激光二极管的额定光功率大，其驱动电流也较大，可达数安培；因而功率激光二极管的功率控制和信号调制存在一定难度。目前，功率控制和信号调制多采用模拟驱动方式，存在效率低、损耗大、发热量大等缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种功率激光二极管的控制电路，具有高效率、低损耗、高可靠性的特点，并在保证激光输出功率稳定、动态可控的同时，基于光信号数字调试，实现单向通信发送功能。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种功率激光二极管的控制电路，其特征在于：包括
电流驱动和检测电路，用于接收数据处理和控制电路输出的数字驱动控制量并驱动功率激光二极管，检测功率激光二极管的驱动电流并输出数字反馈量给数据处理和控制电路；
数据处理和控制电路，用于向电流驱动和检测电路输出数字驱动控制量，检测其输出的数字驱动反馈量，并向数字调制电路发出数字调制控制量；
数据调制电路，用于接收数字调制控制量，快速改变功率激光二极管光信号的驱动电流，实现光信号数字调制；
所述数据处理和控制电路通过电流驱动和检测电路与功率激光二极管相连接，所述数据处理和控制电路还通过数据调制电路与功率激光二极管相连接。
前述的一种功率激光二极管的控制电路，其特征在于：所述电流驱动和检测电路包括数模转换器、第一信号调理电路、PWM功率控制器、LC滤波器、电流检测、模数转换器和第二信号调理电路，所述数模转换器外接数据处理和控制电路的数字驱动控制量输出端，并通过第一信号调理电路与PWM功率控制器相连接，所述模数转换器通过第二信号调理电路检测电流，其数字输出端口连接数据处理和控制电路的数字驱动反馈量输入端，所述PWM功率控制器的驱动输出通过LC滤波器和电流检测与功率激光二极管相连接。
前述的一种功率激光二极管的控制电路，其特征在于：所述数字调制电路包括MOS管驱动器和MOS管，所述MOS管驱动器的输入端外接数据处理和控制电路的数字调制控制量输出端，并通过MOS管的导通和关断快速改变功率激光二极管光信号的驱动电流，实现光信号数字调制。
本实用新型的有益效果是：
（1）控制电路采用数字化电流闭环控制方式，具有较高的可靠性；
（2）控制电路基于功率PWM控制器设计，提高整体效率，降低了电路的损耗，降低了系统发热；
（3）控制电路在传输光功率的同时，通过对光信号的数字调制，实现单向通信发送功能。
附图说明
图1是本实用新型的功率激光二极管的控制电路的系统框图。
图2是本实用新型的功率激光二极管的控制电路的一实例电路图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种功率激光二极管的控制电路，包括：电流驱动和检测电路，用于接收数据处理和控制电路输出的数字驱动控制量并驱动功率激光二极管，检测功率激光二极管的驱动电流并输出数字驱动反馈量给数据处理和控制电路；数据处理和控制电路，用于向电流驱动和检测电路输出数字驱动控制量，检测其输出的数字驱动反馈量，并向数字调制电路发出数字调制控制量；数据调制电路，用于接收数字调制控制量，快速改变功率激光二极管光信号的驱动电流，实现光信号数字调制，数据处理和控制电路通过电流驱动和检测电路与功率激光二极管相连接，数据处理和控制电路还通过数据调制电路与功率激光二极管相连接。
所述电流驱动和检测电路包括数模转换器、第一信号调理电路、PWM功率控制器、LC滤波器、电流检测、模数转换器和第二信号调理电路，所述数模转换器外接数据处理和控制电路的数字驱动控制量输出端，并通过第一信号调理电路与PWM功率控制器相连接，所述模数转换器通过第二信号调理电路检测电流，其数字输出端口连接数据处理和控制电路的数字反馈量输入端，所述PWM功率控制器的驱动输出通过LC滤波器和电流检测与功率激光二极管相连接，PWM功率控制器外连接有LC滤波器，能够实现大电流功率放大器的作用。
所述数字调制电路包括MOS管驱动器和MOS管，所述MOS管驱动器的输入端外接数据处理和控制电路的数字调制控制量输出端，并通过MOS管的导通和关断快速改变功率激光二极管光信号的驱动电流，实现光信号数字调制。
如图2所示，本实用新型的一实施例的电路图，包括数模转换器U1、PWM功率控制器U2、模数转换器U4、MOS驱动器U3、MOS管Q1和功率激光二极管LD，数据处理和控制电路通过数模转换器U1的数字接口控制其输出电压，从而控制PWM功率控制器U2的输出，并通过模数转换器U4的数字接口获取采样电阻R2的电压作为数据处理和控制电路接收的反馈量，能动态调节功率激光二极管LD的驱动电流，从而控制功率激光二极管LD的光功率；数据处理和控制电路通过数字IO口控制MOS驱动器U3，改变MOS管Q1的开关状态，能快速改变功率激光二极管LD的的驱动电流，实现其光信号的数字调制。
基于上述的功率激光二极管的控制电路的控制方法，包括以下步骤，
第一步，通过数模转换器的数字接口控制其输出电压，从而控制PWM功率控制器的输出，改变功率激光二极管LD主回路电流；
第二步，通过模数转换器的数字接口获取主回路电流作为反馈量，可调节功率激光二极管LD的驱动电流，从而控制功率激光二极管LD的光功率；
第三步，通过改变MOS管的开关状态，快速改变功率激光二极管LD的驱动电流，实现其光信号的数字调制。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种功率激光二极管的控制电路，其特征在于：包括
电流驱动和检测电路，用于接收数据处理和控制电路输出的数字驱动控制量并驱动功率激光二极管，检测功率激光二极管的驱动电流并输出数字反馈量给数据处理和控制电路；
数据处理和控制电路，用于向电流驱动和检测电路输出数字驱动控制量，检测其输出的数字驱动反馈量，并向数字调制电路发出数字调制控制量；
数据调制电路，用于接收数字调制控制量，快速改变功率激光二极管光信号的驱动电流，实现光信号数字调制；
所述数据处理和控制电路通过电流驱动和检测电路与功率激光二极管相连接，所述数据处理和控制电路还通过数据调制电路与功率激光二极管相连接。
2.根据权利要求1所述的一种功率激光二极管的控制电路，其特征在于：所述电流驱动和检测电路包括数模转换器、第一信号调理电路、PWM功率控制器、LC滤波器、电流检测、模数转换器和第二信号调理电路，所述数模转换器外接数据处理和控制电路的数字驱动控制量输出端，并通过第一信号调理电路与PWM功率控制器相连接，所述模数转换器通过第二信号调理电路检测电流，其数字输出端口连接数据处理和控制电路的数字驱动反馈量输入端，所述PWM功率控制器的驱动输出通过LC滤波器和电流检测与功率激光二极管相连接。
3.根据权利要求1所述的一种功率激光二极管的控制电路，其特征在于：所述数字调制电路包括MOS管驱动器和MOS管，所述MOS管驱动器的输入端外接数据处理和控制电路的数字调制控制量输出端，并通过MOS管的导通和关断快速改变功率激光二极管光信号的驱动电流，实现光信号数字调制。
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| CN106058627A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-10-26 | 东莞市金厚田光电有限公司 | 一种掺铒光纤激光器的驱动电路 |
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| CN112787212A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-11 | 深圳市利拓光电有限公司 | 激光驱动器温度补偿电路、激光器及光通信设备 |
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2013
- 2013-04-22 CN CN 201320204756 patent/CN203232693U/zh not_active Expired - Lifetime
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