CN204464747U - 一种激光光源的电路结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光纤通信技术领域，尤其是一种激光光源的电路结构。它包括激光二极管、光电二极管、驱动电路和偏置控制电路，驱动电路向激光二极管提供工作电流，光电二极管监测激光二极管的背向输出的光功率，偏置控制电路根据光功率的变化调节驱动电路输入至激光二极管的工作电流；驱动电路的输出端连接于激光二极管的负极端，激光二极管的正极端接地，光电二极管的设置于激光二极管的背光侧，光电二极管的正极端和驱动电路的输入端均连接-5V电源，偏置控制电路连接于光电二极管的负极端和驱动电路的输入端之间。本实用新型通过电路结构的改进，使得激光二极管的输入电流不会超出极限值，保证了光输出功率的稳定性；其结构简单，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤通信技术领域，尤其是一种激光光源的电路结构。
背景技术
随着光纤通信技术的快速发展，要求光纤测量技术和光纤测量仪器也必须同步发展起来。激光光源作为光纤测试中的重要设备已经得到了广泛的应用，如稳定化激光源与光功率计配合使用可以测量光纤传输损耗、光纤连接损耗等参数。
现有的激光光源电路普遍存在电路结构复杂、光功率输出不稳定、过电流、元件易损易坏、成本高等诸多缺陷，因此，有必要对现有的激光光源电路提出改进方案。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、性价比高、性能稳定的激光光源的电路结构。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种激光光源的电路结构，它包括激光二极管、光电二极管、驱动电路和偏置控制电路，所述驱动电路向激光二极管提供工作电流，所述光电二极管监测激光二极管的背向输出的光功率，所述偏置控制电路根据光功率的变化调节驱动电路输入至激光二极管的工作电流；
所述驱动电路的输出端连接于激光二极管的负极端，所述激光二极管的正极端接地，所述光电二极管的设置于激光二极管的背光侧，所述光电二极管的正极端和驱动电路的输入端均连接-5V电源，所述偏置控制电路连接于光电二极管的负极端和驱动电路的输入端之间。
优选地，所述偏置控制电路包括包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器和三极管；
所述第一运算放大器的反相端通过第二电阻连接光电二极管的负极端、同相端通过第一电容连接光电二极管的负极端、反相端与输出端依次串联有第三电阻和第一变位器，所述第一运算放大器的输出端通过第四电阻连接第二运算放大器的反相端；
所述第二运算放大器的输出端通过依次串联的第一二极管、第七电阻和第五变位器连接三极管的基极，所述第二运算放大器的同相端连接第三运算放大器的输出端、反相端与输出端之间连接有第二电容；
所述三极管的发射极通过第八电阻连接-5V电源、集电极连接驱动电路的输入端。
优选地，所述第二运算放大器的同相端通过第四变位器连接第三运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的输出端与反相端之间并联有第五电阻。
优选地，所述驱动电路包括第一变位器、第二变位器、第一电阻、第九电阻和第十电阻，所述第一电阻、第二变位器和第十电阻依次串联于三极管的集电极和激光二极管的负极端之间，所述第一变位器和第九电阻依次串联与-5V电源和激光二极管的负极端之间。
由于采用了上述方案，本实用新型通过电路结构的改进，使得激光二极管的输入电流不会超出极限值，保证了光输出功率的稳定性；其结构简单，具有很强的实用性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实施例的激光光源的电路结构，它包括激光二极管LD、光电二极管PIN、驱动电路1和偏置控制电路2；其中，光二极管LD和光电二极管PIN可采用集成为一体的元器件，驱动电路1用于保证激光二极管LD中有电流流过，以使激光二极管LD能够正常工作，光电二极管PIN用于监测激光二极管PIN的背向输出的光功率，因为背向输出光功率能够追踪前向输出光功率的变化，以此能够使偏置控制电路2根据光功率的变化来调节驱动电路1输入至激光二极管LD的工作电流；驱动电路1的输出端连接于激光二极管LD的负极端，激光二极管LD的正极端接地，光电二极管PIN的设置于激光二极管LD的背光侧，光电二极管PIN的正极端和驱动电路1的输入端均连接-5V电源，偏置控制电路2则连接于光电二极管PIN的负极端和驱动电路1的输入端之间。如此，利用偏置控制电路2及其他相应元件的配合即可形成一个闭环控制系统，以调节激光二极管LD的电流，达到输出稳定光功率的目的。
进一步地，简化电路结构，本实施例的偏置控制电路2包括包括第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3和三极管Q；其中，第一运算放大器U1的反相端通过第二电阻R2连接光电二极管PIN的负极端、同相端通过第一电容C1连接光电二极管PIN的负极端、反相端与输出端依次串联有第三电阻R3和第一变位器Rp1，第一运算放大器U1的输出端通过第四电阻R4连接第二运算放大器U2的反相端；第二运算放大器U2的输出端通过依次串联的第一二极管D1、第七电阻R7和第五变位器Rp5连接三极管Q的基极，第二运算放大器U2的同相端连接第三运算放大器U3的输出端、反相端与输出端之间连接有第二电容C2；三极管Q的发射极通过第八电阻R8连接-5V电源、集电极连接驱动电路1的输入端。如此，在利用光电二极管PIN检测出激光二极管LD的背向光后转换为相应的电流，经第一电容C1滤波后驾驭第一运算放大器的反相端，以将电流信号转换为电压信号，同时，第三运算放大器U3及其外围电路则可形成实现对第二运算放大器U2的输出电压的调节与控制；当激光二极管LD的输出光功率降低时，相应地，背向光的输出也减弱，光电二极管PIN的输出电流减小，进而第一运算放大器U1的输出电压减小，最终使得第三运算放大器U3的输出电压增大，因此，三极管Q的基极电流增大，集电极电流也随之增大，而集电极的电流正是输入至驱动电路1中的预偏置电流，从而使得输入至激光二极管LD的输入电流，保证其光功率输出的保持不变。
为能够实现利用第三运算放大器U3对第二运算放大器U2的输出电压的人工调节，本实施例的第二运算放大器U2的同相端通过第四变位器Rp4连接第三运算放大器U3的输出端，第三运算放大器U3的输出端与反相端之间并联有第五电阻R5。
另外，由于激光二极管LD中只要有电流通过就能发光，所以本实施例的驱动电路1可以采用最简单的纯电阻电路，同时，由于激光二极管LD的正极端采用接地的形式，本实施例的驱动电路1包括第一变位器Rp1、第二变位器Rp2、第一电阻R1、第九电阻R9和第十电阻R10；其中，第一电阻R1、第二变位器Rp2和第十电阻R10依次串联于三极管Q的集电极和激光二极管LD的负极端之间，第一变位器Rp1和第九电阻R9依次串联与-5V电源和激光二极管LD的负极端之间。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种激光光源的电路结构，其特征在于：它包括激光二极管、光电二极管、驱动电路和偏置控制电路，所述驱动电路向激光二极管提供工作电流，所述光电二极管监测激光二极管的背向输出的光功率，所述偏置控制电路根据光功率的变化调节驱动电路输入至激光二极管的工作电流；
所述驱动电路的输出端连接于激光二极管的负极端，所述激光二极管的正极端接地，所述光电二极管的设置于激光二极管的背光侧，所述光电二极管的正极端和驱动电路的输入端均连接-5V电源，所述偏置控制电路连接于光电二极管的负极端和驱动电路的输入端之间。
2.如权利要求1所述的一种激光光源的电路结构，其特征在于：所述偏置控制电路包括包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器和三极管；
所述第一运算放大器的反相端通过第二电阻连接光电二极管的负极端、同相端通过第一电容连接光电二极管的负极端、反相端与输出端依次串联有第三电阻和第一变位器，所述第一运算放大器的输出端通过第四电阻连接第二运算放大器的反相端；
所述第二运算放大器的输出端通过依次串联的第一二极管、第七电阻和第五变位器连接三极管的基极，所述第二运算放大器的同相端连接第三运算放大器的输出端、反相端与输出端之间连接有第二电容；
所述三极管的发射极通过第八电阻连接-5V电源、集电极连接驱动电路的输入端。
3.如权利要求2所述的一种激光光源的电路结构，其特征在于：所述第二运算放大器的同相端通过第四变位器连接第三运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的输出端与反相端之间并联有第五电阻。
4.如权利要求3所述的一种激光光源的电路结构，其特征在于：所述驱动电路包括第一变位器、第二变位器、第一电阻、第九电阻和第十电阻，所述第一电阻、第二变位器和第十电阻依次串联于三极管的集电极和激光二极管的负极端之间，所述第一变位器和第九电阻依次串联与-5V电源和激光二极管的负极端之间。
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