CN2610533Y - 一种稳定的激光光源 - Google Patents
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Abstract
一种稳定的激光光源，其特征在于：它由电源开关电路、基准电压电路、检测信号放大电路、激光功率反馈控制电路和激光器组成；其中电源开关电路的输出分别连接基准电压电路、检测信号放大电路和激光功率反馈控制电路；基准电压电路的输出连接到检测信号放大电路；检测信号放大电路的输出连接到激光功率反馈控制电路；激光功率反馈控制电路的输出与激光器的LD端相接；激光器的PD端连接到检测信号放大电路的输入端。本实用新型的有益效果是：功率稳定，多种波长，体积小，便于携带，操作简便，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光源，特别涉及一种光源稳定的激光光源。
背景技术
目前使用的激光器，一般输出的激光功率不够稳定，并且激光的波长单一，不能适应对光源要求较高的场合使用。
发明目的
为了克服现有的激光器输出功率不稳定，波长单一的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种输出功率稳定、有多种波长的激光光源。
本实用新型的目的是这样实现的：一种稳定的激光光源，其特征在于：它由电源开关电路、基准电压电路、检测信号放大电路、激光功率反馈控制电路和激光器组成；其中电源开关电路的输出分别连接基准电压电路、检测信号放大电路和激光功率反馈控制电路；基准电压电路的输出连接到检测信号放大电路；检测信号放大电路的输出连接到激光功率反馈控制电路；激光功率反馈控制电路的输出与激光器的LD端相接；激光器的PD端连接到检测信号放大电路的输入端。
上述电源开关电路由集成电路U1、晶体管Q1、电阻R1~R4、电容C10、按键开关T1组成；集成电路U1的第1脚和第11脚相接并经电阻R2与集成电路U1的第4脚相接；集成电路U1的第3脚与第5脚相接，并接至地GND1；集成电路U1的第3脚和第4脚之间接有电容C10；集成电路U1的第6脚经电阻R3接至地GND1，集成电路第6脚还经电阻R4与按键开关T1的一端相接，按键开关T1的另一端接电源正极VCC；集成电路U1的第7脚接电源负极；集成电路U1的第8、10脚接地GND1；集成电路U1的第9脚和第12脚直接相接；集成电路U1的地14脚接电源正极VCC；集成电路U1的第13脚经电阻R1与晶体管Q1的基极相接；晶体管Q1的集电极接地GND1，发射极接电源负极。
上述基准电压电路由基准电压Q7、电阻R22、电容C7组成；基准电压Q7的第1脚和第3脚相接，第1脚和第2脚之间还接有电容C7，第2脚接电源负极；电源正极VCC经电阻R22和基准电压Q7的第1脚相接；基准电压Q7的第1脚输出基准电压VREF至检测信号放大电路。
上述检测信号放大电路由运算放大器U3C、U3D、电阻R4~R8、可变电阻RP1、RP2、电容C1、C2、C3组成；运算放大器U3C的第9脚作为检测放大电路的输入端和激光器输出端的PD端相接；运算放大器U3C的第9脚还经电容C1和运算放大器U3C的输出端第8脚相接，第9脚还经可变电阻RP2、R4与第8脚相接，可变电阻的滑动臂接在电阻R4的一端；运算放大器U3C的第10脚接电源负极；运算放大器U3C的输出端第8脚经电阻R7和运算放大器U3D的输入端第13脚相接；电阻R8和电容C3并联后接在运算放大器U3D的输入端第13脚和输出端第14脚之间；第14脚作为检测信号放大电路的输出端与激光功率反馈控制电路的输入端相接；运算放大器U3D的输入端第12脚和电源负极之间接有电容C2；运算放大器的第12脚还经电阻R6接至可变电阻RP1的滑动臂，可变电阻RP1固定臂的一端接电源负极，另一固定臂经电阻R5接基准电压电路输出的基准电压VREF。
上述激光功率反馈控制电路由运算放大器U3A、晶体管Q6、电阻R9、R11~R16组成；运算放大器U3A的第3脚经电阻R9与检测信号放大电路的输出端相接；运算放大器U3A的第3脚还经电阻R13接至激光器的输入端LD端；运算放大器U3A的第2脚经电阻R11接电源负极；运算放大器U3A的第4脚接电源正极VCC，运算放大器U3A的第11脚接电源负极；运算放大器U3A的输出端第1脚经电阻R15与晶体管Q6的基极相接；晶体管Q6的发射极接电源正极VCC；晶体管Q6的集电极经电阻R16与电源负极相接；晶体管Q6的集电极还经电阻R12与运算放大器U3A的输入端第2脚相接；晶体管Q6的集电极还经电阻R14接至激光器的输入端LD端。
上述集成电路U1的型号为4013；所述基准电压Q7的型号为LM431；所述运算放大器U3C、U3D、U3A的型号为LM224。
有益效果
本实用新型的有益效果是：功率稳定，多种波长，体积小，操作简便，成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的原理方框图。
图2是本实用新型的电源开关电路原理图。
图3是本实用新型的基准电压电路原理图。
图4是本实用新型的检测信号放大电路原理图。
图5是本使用新型的激光功率反馈控制电路原理图。
具体实施方式
一种稳定的激光光源，其特征在于：它由电源开关电路、基准电压电路、检测信号放大电路、激光功率反馈控制电路和激光器组成；其中电源开关电路的输出分别连接基准电压电路、检测信号放大电路和激光功率反馈控制电路；基准电压电路的输出连接到检测信号放大电路；检测信号放大电路的输出连接到激光功率反馈控制电路；激光功率反馈控制电路的输出与激光器的LD端相接；激光器的PD端连接到检测信号放大电路的输入端。
上述电源开关电路由集成电路U1、晶体管Q1、电阻R1~R4、电容C10、按键开关T1组成；集成电路U1的第1脚和第11脚相接并经电阻R2与集成电路U1的第4脚相接；集成电路U1的第3脚与第5脚相接，并接至地GND1；集成电路U1的第3脚和第4脚之间接有电容C10；集成电路U1的第6脚经电阻R3接至地GND1，集成电路第6脚还经电阻R4与按键开关T1的一端相接，按键开关T1的另一端接电源正极VCC；集成电路U1的第7脚接电源负极；集成电路U1的第8、10脚接地GND1；集成电路U1的第9脚和第12脚直接相接；集成电路U1的地14脚接电源正极VCC；集成电路U1的第13脚经电阻R1与晶体管Q1的基极相接；晶体管Q1的集电极接地GND1，发射极接电源负极。
参见图2。图2中的地线符号表示直流电源的负极，GND1表示整个光源系统的地。电源开关电路为基准电压电路、检测信号放大电路、激光功率反馈控制电路提供稳定的电源电压。假设集成电路U1的第13脚为低电平，则第9脚和第12脚就输出高电平。当按下按键开关T1时，集成电路U1内的第一个触发器置位，集成电路U1的第1脚和第11脚输出高电平，同时电容C1被充电，第1脚和第11脚这时一直保持高电平状态。当电容C1上的电压升高后，又使集成电路U1内的第一个触发器复位，即集成电路U1的第1脚和第11脚经过一定时间的高电平后又转为低电平输出。集成电路U1的第11脚在输出高电平的时间里，将触发集成电路U1内的第二个触发器，第13脚输出高电平，使晶体管Q1饱和导通，电源负极通过晶体管Q1的发射极、集电极与地GND1接通，使电源加到基准电压电路、检测信号放大电路、激光功率反馈控制电路。
上述基准电压电路由基准电压Q7、电阻R22、电容C7组成；基准电压Q7的第1脚和第3脚相接，第1脚和第2脚之间还接有电容C7，第2脚接电源负极；电源正极VCC经电阻R22和基准电压Q7的第1脚相接；基准电压Q7的第1脚输出基准电压VREF至检测信号放大电路。
参见图3。利用精密基准电源LM431产生基准电压，保证了基准电压的稳定性和激光光源的稳定性。在15分钟内其稳定度为±0.005dB，在4小时内其稳定度为±0.05dB。
上述检测信号放大电路由运算放大器U3C、U3D、电阻R4~R8、可变电阻RP1、RP2、电容C1、C2、C3组成；运算放大器U3C的第9脚作为检测放大电路的输入端和激光器输出端的PD端相接；运算放大器U3C的第9脚还经电容C1和运算放大器U3C的输出端第8脚相接，第9脚还经可变电阻RP2、R4与第8脚相接，可变电阻的滑动臂接在电阻R4的一端；运算放大器U3C的第10脚接电源负极；运算放大器U3C的输出端第8脚经电阻R7和运算放大器U3D的输入端第13脚相接；电阻R8和电容C3并联后接在运算放大器U3D的输入端第13脚和输出端第14脚之间；第14脚作为检测信号放大电路的输出端与激光功率反馈控制电路的输入端相接；运算放大器U3D的输入端第12脚和电源负极之间接有电容C2；运算放大器的第12脚还经电阻R6接至可变电阻RP1的滑动臂，可变电阻RP1固定臂的一端接电源负极，另一固定臂经电阻R5接基准电压电路输出的基准电压VREF。
参见图4。检测信号来自激光器的检测端(PD端)。检测信号经过运算放大器U3C放大后和基准电压VREF在运算放大器U3D进行比较，从U3D的地14脚输出控制信号。U3D的第12脚的电压可以通过可变电阻RP1调整。第12脚电压越大，14脚输出的电压就越大；这样就可以控制输出信号的大小，也就是调节了放大倍数(在U3C8脚输出为定值时)；为了保证输出信号调整范围更大，也可以用同理的方法调节RP2实现。
上述激光功率反馈控制电路由运算放大器U3A、晶体管Q6、电阻R9、R11~R16组成；运算放大器U3A的第3脚经电阻R9与检测信号放大电路的输出端相接；运算放大器U3A的第3脚还经电阻R13接至激光器的输入端LD端；运算放大器U3A的第2脚经电阻R11接电源负极；运算放大器U3A的第4脚接电源正极VCC，运算放大器U3A的第11脚接电源负极；运算放大器U3A的输出端第1脚经电阻R15与晶体管Q6的基极相接；晶体管Q6的发射极接电源正极VCC；晶体管Q6的集电极经电阻R16与电源负极相接；晶体管Q6的集电极还经电阻R12与运算放大器U3A的输入端第2脚相接；晶体管Q6的集电极还经电阻R14接至激光器的输入端LD端。
参见图5。由激光器PD端送出的信号，经过检测信号放大电路的放大后，从检测信号放大电路的输出端输出的信号，经过电阻R9，加到运算放大器U3A，以控制晶体管Q6的饱和导通程度，确保输出稳定的电压到激光器的LD端。反馈控制过程如下：当LD端电压升高时，PD端的检测信号也随之升高。经过检测信号放大电路的放大后，送到激光功率反馈控制电路的运算放大器U3A的输入端第3脚，引起U3A的输出电压升高，使PNP型晶体管Q6的基极电压升高，Q6的饱和导通程度加深，引起Q6的集电极输出电压降低，最终使激光器LD端的输出电压降低，保证了激光电压的稳定。
上述集成电路U1的型号为4013；所述基准电压Q7的型号为LM431；所述运算放大器U3C、U3D、U3A的型号为LM224。
Claims (6)
1、一种稳定的激光光源，其特征在于：它由电源开关电路、基准电压电路、检测信号放大电路、激光功率反馈控制电路和激光器组成；其中电源开关电路的输出分别连接基准电压电路、检测信号放大电路和激光功率反馈控制电路；基准电压电路的输出连接到检测信号放大电路；检测信号放大电路的输出连接到激光功率反馈控制电路；激光功率反馈控制电路的输出与激光器的LD端相接；激光器的PD端连接到检测信号放大电路的输入端。
2、根据权利要求1所述的一种稳定的激光光源，其特征在于：所述电源开关电路由集成电路U1、晶体管Q1、电阻R1~R4、电容C10、按键开关T1组成；集成电路U1的第1脚和第11脚相接并经电阻R2与集成电路U1的第4脚相接；集成电路U1的第3脚与第5脚相接，并接至地GND1；集成电路U1的第3脚和第4脚之间接有电容C10；集成电路U1的第6脚经电阻R3接至地GND1，集成电路第6脚还经电阻R4与按键开关T1的一端相接，按键开关T1的另一端接电源正极VCC；集成电路U1的第7脚接电源负极；集成电路U1的第8、10脚接地GND1；集成电路U1的第9脚和第12脚直接相接；集成电路U1的地14脚接电源正极VCC；集成电路U1的第13脚经电阻R1与晶体管Q1的基极相接；晶体管Q1的集电极接地GND1，发射极接电源负极。
3、根据权利要求1所述的一种稳定的激光光源，其特征在于：所述基准电压电路由基准电压Q7、电阻R22、电容C7组成；基准电压Q7的第1脚和第3脚相接，第1脚和第2脚之间还接有电容C7，第2脚接电源负极；电源正极VCC经电阻R22和基准电压Q7的第1脚相接；基准电压Q7的第1脚输出基准电压VREF至检测信号放大电路。
4、根据权利要求1所述的一种稳定的激光光源，其特征在于：所述检测信号放大电路由运算放大器U3C、U3D、电阻R4~R8、可变电阻RP1、RP2、电容C1、C2、C3组成；运算放大器U3C的第9脚作为检测放大电路的输入端和激光器输出端的PD端相接；运算放大器U3C的第9脚还经电容C1和运算放大器U3C的输出端第8脚相接，第9脚还经可变电阻RP2、R4与第8脚相接，可变电阻的滑动臂接在电阻R4的一端；运算放大器U3C的第10脚接电源负极；运算放大器U3C的输出端第8脚经电阻R7和运算放大器U3D的输入端第13脚相接；电阻R8和电容C3并联后接在运算放大器U3D的输入端第13脚和输出端第14脚之间；第14脚作为检测信号放大电路的输出端与激光功率反馈控制电路的输入端相接；运算放大器U3D的输入端第12脚和电源负极之间接有电容C2；运算放大器的第12脚还经电阻R6接至可变电阻RP1的滑动臂，可变电阻RP1固定臂的一端接电源负极，另一固定臂经电阻R5接基准电压电路输出的基准电压VREF。
5、根据权利要求1所述的一种稳定的激光光源，其特征在于：所述激光功率反馈控制电路由运算放大器U3A、晶体管Q6、电阻R9、R11~R16组成；运算放大器U3A的第3脚经电阻R9与检测信号放大电路的输出端相接；运算放大器U3A的第3脚还经电阻R13接至激光器的输入端LD端；运算放大器U3A的第2脚经电阻R11接电源负极；运算放大器U3A的第4脚接电源正极VCC，运算放大器U3A的第11脚接电源负极；运算放大器U3A的输出端第1脚经电阻R15与晶体管Q6的基极相接；晶体管Q6的发射极接电源正极VCC；晶体管Q6的集电极经电阻R16与电源负极相接；晶体管Q6的集电极还经电阻R12与运算放大器U3A的输入端第2脚相接；晶体管Q6的集电极还经电阻R14接至激光器的输入端LD端。
6、根据权利要求1、2、3、4、5所述的一种稳定的激光光源，其特征在于：所述集成电路U1的型号为4013；所述基准电压Q7的型号为LM431；所述运算放大器U3C、U3D、U3A的型号为LM224。
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| CN2610533Y true CN2610533Y (zh) | 2004-04-07 |
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