RU69976U1 - LIGHT ON SEMICONDUCTOR LASER RADIATOR - Google Patents
LIGHT ON SEMICONDUCTOR LASER RADIATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU69976U1 RU69976U1 RU2007123648/22U RU2007123648U RU69976U1 RU 69976 U1 RU69976 U1 RU 69976U1 RU 2007123648/22 U RU2007123648/22 U RU 2007123648/22U RU 2007123648 U RU2007123648 U RU 2007123648U RU 69976 U1 RU69976 U1 RU 69976U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- emitter
- comparison device
- power supply
- input
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области оптико-электронного приборостроения, и может быть использована при создании осветителей на основе полупроводниковых лазеров, работающих как в импульсном, так и непрерывном режиме. Осветитель на полупроводниковом лазерном излучателе содержит установленные последовательно объектив, полупроводниковый лазерный излучатель, расположенный в фокальной или близко к фокальной плоскости объектива, и электрически соединенный с ним блок питания. Новым является то, что в зоне излучения полупроводникового излучателя установлено фотоприемное устройство, а в блок питания введены задающее устройство и устройство сравнения, соединенные таким образом, что выход задающего устройства соединен с первым входом устройства сравнения, выход фотоприемного устройства соединен со вторым входом устройства сравнения, а выход устройства сравнения соединен с входом управляемого источника питания, что позволяет обеспечить повышение точности стабилизации мощности излучения в широком температурном диапазоне и упростить процесс настройки блока питания излучателя за счет автоматического регулирования тока накачки излучателя по уровню мощности потока излучения.The utility model relates to the field of optoelectronic instrumentation, and can be used to create illuminators based on semiconductor lasers operating in both pulsed and continuous modes. The illuminator on a semiconductor laser emitter comprises a sequentially mounted lens, a semiconductor laser emitter located in the focal or close to the focal plane of the lens, and a power supply electrically connected to it. What is new is that a photodetector is installed in the radiation zone of the semiconductor emitter, and a driver and a comparison device are inserted into the power supply unit so that the output of the driver is connected to the first input of the comparison device, the output of the photodetector is connected to the second input of the comparison device, and the output of the comparison device is connected to the input of a controlled power source, which allows to increase the accuracy of stabilization of the radiation power in wide temperatures ohm range and to simplify the process of setting the power supply of the radiator due to the automatic regulation of the pump current at the emitter level of radiation power.
Description
Полезная модель относится к области оптико-электронного приборостроения, и может быть использована при создании осветителей на основе полупроводниковых лазеров, работающих как в импульсном, так и непрерывном режиме.The utility model relates to the field of optoelectronic instrumentation, and can be used to create illuminators based on semiconductor lasers operating in both pulsed and continuous modes.
Известен осветитель [1], состоящий из объектива, лазерного полупроводникового излучателя, расположенного в фокальной или близко к фокальной плоскости объектива и блока питания излучателя, обеспечивающего импульсный или непрерывный режим питания в зависимости от типа излучателя. Основным недостатком такого осветителя является нестабильность мощности излучения в температурном диапазоне эксплуатации осветителя, который обычно составляет минус 50°С...40°С, Это вызвано тем, что мощность излучения пропорциональна току накачки излучателя, который является функцией от температуры.Known illuminator [1], consisting of a lens, a laser semiconductor emitter located in the focal or close to the focal plane of the lens and the power supply of the emitter, providing a pulsed or continuous power mode depending on the type of emitter. The main disadvantage of such a illuminator is the instability of the radiation power in the temperature range of operation of the illuminator, which is usually minus 50 ° С ... 40 ° С. This is because the radiation power is proportional to the pump current of the emitter, which is a function of temperature.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является осветитель ПЛ-1 [2], состоящий из расположенных последовательно объектива, полупроводникового лазерного излучателя, расположенного в фокальной, или близко к фокальной плоскости объектива и электрически связанного излучателем блока питания излучателя с устройством стабилизации выходной мощности в широком диапазоне температур. Ток накачки излучателя, при постоянной световой мощности, является функцией температуры излучателя (окружающей среды). Эта зависимость для каждого излучателя является индивидуальной и приводится в паспорте на излучатель, так как имеет достаточно большой разброс параметров для различных излучателей.The closest in technical essence to the proposed utility model is the PL-1 illuminator [2], which consists of a sequential lens, a semiconductor laser emitter located in the focal or close to the focal plane of the lens and the emitter power supply unit electrically connected by the emitter with an output power stabilization device in a wide range of temperatures. The pump current of the emitter, at constant light power, is a function of the temperature of the emitter (environment). This dependence for each emitter is individual and is given in the passport for the emitter, as it has a sufficiently large scatter of parameters for different emitters.
Стабилизация выходной мощности заключается в изменении тока накачки в зависимости от температуры окружающей среды с помощью устройства управления излучателем и осуществляется следующим образом. Stabilization of the output power consists in changing the pump current depending on the ambient temperature using the emitter control device and is carried out as follows.
Линейный датчик температуры, выдает аналоговый сигнал зависимости напряжения от температуры U(t). Этот сигнал поступает в функциональный преобразователь, где преобразуется к виду Uy(t, °C)=at°+b, где Uy(t, °С) - напряжение управления, подаваемое на управляемый источник питания излучателя, а - коэффициент наклона характеристики Uy(t, °C), b - постоянная составляющая сигнала Uy(t, °C). Сигнал Uy(t, °C) поступает в управляемый источник питания излучателя, регулирующий амплитуду импульсов тока накачки. Таким образом устройство управления излучателем осуществляет изменение тока накачки излучателя в зависимости от температуры окружающей среды.Linear temperature sensor, produces an analog signal of voltage versus temperature U (t). This signal is fed to a functional converter, where it is converted to the form U y (t, ° C) = at ° + b, where U y (t, ° C) is the control voltage supplied to the controlled emitter power source, and is the slope coefficient of the characteristic U y (t, ° C), b is the constant component of the signal U y (t, ° C). The signal U y (t, ° C) enters a controlled emitter power supply that controls the amplitude of the pump current pulses. Thus, the control device of the emitter changes the pump current of the emitter depending on the ambient temperature.
Основным недостатком известного осветителя является большая трудоемкость настройки характеристики изменения тока накачки, т.к. она осуществляется для каждого излучателя экспериментально, путем подбора коэффициентов а и b функционального преобразователя. При подборе указанных коэффициентов для излучателя с блоком питания необходимо создавать температурный режим, соответствующий крайним точкам рабочего диапазона, что требует дорогостоящего оборудования, например термокамеры. Кроме того зависимость тока накачки от температуры у отдельных излучателей имеет значительную нелинейность и аппроксимация ее линейной функцией Uy(t, °C) приводит к погрешности тока накачки до 20%.The main disadvantage of the known illuminator is the high complexity of setting the characteristics of the change in the pump current, because it is carried out experimentally for each emitter by selecting the coefficients a and b of the functional transducer. When selecting these coefficients for a radiator with a power supply unit, it is necessary to create a temperature regime corresponding to the extreme points of the operating range, which requires expensive equipment, such as a heat chamber. In addition, the temperature dependence of the pump current for individual emitters has significant non-linearity and the approximation by its linear function U y (t, ° C) leads to a pump current error of up to 20%.
Задачей полезной модели является повышение точности стабилизации мощности излучения в широком температурном диапазоне и упрощение процесса настройки блока питания излучателя за счет автоматического регулирования тока накачки излучателя по уровню мощности потока излучения.The objective of the utility model is to increase the accuracy of stabilization of the radiation power over a wide temperature range and simplify the process of tuning the emitter power supply by automatically adjusting the emitter pump current according to the radiation flux power level.
Для решения поставленной задачи в осветитель на полупроводниковом лазерном излучателе, содержащий установленные последовательно объектив, полупроводниковый лазерный излучатель, расположенный в фокальной или близко к фокальной плоскости объектива, и электрически соединенный с To solve this problem, a semiconductor laser emitter illuminator containing a sequentially mounted lens, a semiconductor laser emitter located in the focal or close to the focal plane of the lens, and electrically connected to
излучателем блок питания, в зону излучения полупроводникового излучателя введено фотоприемное устройство, а в блок питания введены задающее устройство и устройство сравнения, соединенные таким образом, что выход задающего устройства соединен с первым входом устройства сравнения, выход фотоприемного устройства соединен со вторым входом устройства сравнения, а выход устройства сравнения соединен с входом управляемого источники питания. Поскольку ток накачки излучателя при постоянной мощности излучения является функцией температуры окружающей среды, то при анализе изменения мощности излучения в зависимости от изменении температуры путем сравнения сигналов Uф с фотоприемного устройства и Uз задающего устройства в устройстве сравнения, осуществляется управление током накачки излучателя с помощью сигнала Uy, вырабатываемого устройством сравнения.a power supply unit, a photodetector device is introduced into the radiation zone of the semiconductor emitter, and a driver and a comparison device are inserted into the power supply unit so that the output of the driver device is connected to the first input of the comparison device, the output of the photodetector is connected to the second input of the comparison device, and the output of the comparison device is connected to the input of a controlled power source. Since the current pump radiator with a radiation of constant power is ambient temperature function environment, when analyzing the change in the radiation power according to a change in temperature by comparing the signal U f from the photodetector and U of the master device in a comparison device carried shock emitter pump operation via the signal U y produced by the comparison device.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фигуре изображена функциональная схема полезной модели.The essence of the utility model is illustrated in the drawing. The figure shows a functional diagram of a utility model.
Осветитель на полупроводниковом лазерном излучателе включает в себя объектив 1, фотоприемное устройство 2, спектральная чувствительность которого согласована со спектральным диапазоном излучения лазерного излучателя и расположенное в зоне его излучения, полупроводниковый лазерный излучатель 3, расположенный в фокальной или близко к фокальной плоскости объектива 1 и работающий в импульсном или непрерывном режиме, и блок питания 7, электрически соединенный с излучателем 3 и состоящий из задающего устройства 6, устройства сравнения 5, управляемого источника питания 4, соединенных таким образом, что выход задающего устройства 6 соединен с первым входом устройства сравнения 5, выход фотоприемного устройства 2 соединен со вторым входом устройства сравнения 5, а выход устройства сравнения 5 соединен с входом управляемого источника 4.The illuminator on a semiconductor laser emitter includes a lens 1, a photodetector 2, the spectral sensitivity of which is consistent with the spectral range of the laser emitter and located in its emission zone, a semiconductor laser emitter 3 located in the focal or close to the focal plane of the lens 1 and operating in pulse or continuous mode, and the power supply 7, electrically connected to the emitter 3 and consisting of a master 6, a comparison device 5, control the inventive power supply 4, connected in such a way that the output of the driver 6 is connected to the first input of the comparison device 5, the output of the photodetector 2 is connected to the second input of the comparison device 5, and the output of the comparison device 5 is connected to the input of the controlled source 4.
Осветитель работает следующим образом. Задающее устройство 6 выдает постоянный уровень сигнала Uз, который может регулироваться и The illuminator operates as follows. The driver 6 provides a constant signal level U s , which can be adjusted and
определяет конечную выходную мощность лазерного излучения. Сигнал Uз выбирается таким, чтобы величина тока накачки соответствовала паспортному значению конкретного излучателя при температуре настройки осветителя. Сигнал Uз подается на первый вход устройства сравнения 5. Управляемый источник питания 4 задаст амплитуду тока накачки излучателя 3. Фотоприемное устройство 2, расположенное в зоне излучения полупроводникового излучателя, принимает его излучение и преобразует в сигнал Uф, пропорциональный мощности излучения. Сигнал Uф поступает на второй вход устройства сравнения 5, которое сравнивает сигналы Uз и Uф и, в зависимости от величины их разности, изменяет сигнал управления Uy. Сигнал Uy, поступая в управляемый источник питания 4, регулирует ток накачки излучателя, а, следовательно, и мощность излучения таким образом, чтобы сигнал Uф с фотоприемного устройства 2 стремился быть равным сигналу Uз. Так как сигнал Uф является сигналом обратной связи с информацией о мощности излучения, сигнал Uз=const, то устройство сравнение 5 обеспечивает постоянную мощность излучения в соответствии с первоначально настроенным уровнем по сигналу Uз. При этом мощность излучения не будет зависеть от температурной характеристики тока накачки конкретного излучателя.determines the final output power of laser radiation. The signal U s is selected so that the pump current value corresponds to the nameplate value of a particular emitter at the illuminator setting temperature. The signal U s is fed to the first input of the comparator 5. The controlled power supply 4 will set the amplitude emitter current pump 3. Photodetector 2, located in the zone of semiconductor radiation emitter, receives the light and converts it into a signal U f which is proportional to the radiated power. The signal U f is supplied to the second input of the comparison device 5, which compares the signals U s and U f and, depending on the magnitude of their difference, changes the control signal U y . The signal U y entering the controlled power source 4 controls the pump current of the emitter, and, consequently, the radiation power so that the signal U f from the photodetector 2 tends to be equal to the signal U s . Since the signal U f is a feedback signal with information about the radiation power, the signal U s = const, the comparison device 5 provides a constant radiation power in accordance with the initially adjusted level of the signal U s . In this case, the radiation power will not depend on the temperature characteristic of the pump current of a particular emitter.
Поток излучения от полупроводникового лазерного излучателя в угле охвата а объектива 1, падая на объектив 1, формируется им в направленный поток излучения Физл с требуемым углом расходимости. Испытания опытных образцов осветителей с полупроводниковым лазерным излучателем ИЛПИ-114 показали, что погрешность стабилизации в температурном диапазоне минус 50°С...40°С не превышает (3...5)%.The radiation flux from a semiconductor laser emitter in the angle of coverage a of the lens 1, falling on the lens 1, is formed by it into a directed radiation flux Φ rad with the required angle of divergence. Tests of prototypes of illuminators with a semiconductor laser emitter ILPI-114 showed that the stabilization error in the temperature range of minus 50 ° С ... 40 ° С does not exceed (3 ... 5)%.
Таким образом полезная модель позволяет значительно повысить точность стабилизации мощности излучения и упростить технологический процесс настройки блока питания полупроводникового лазерного излучателя. Процесс настройки носит универсальный характер и не зависит от паспортной характеристики тока накачки излучателя. При настройке не Thus, the utility model can significantly improve the accuracy of stabilization of the radiation power and simplify the process of tuning the power supply of a semiconductor laser emitter. The tuning process is universal in nature and does not depend on the passport characteristic of the pump current of the emitter. When configured, do not
требуется специальное оборудование, что существенно снижает стоимость изготовления осветителя в целом.special equipment is required, which significantly reduces the manufacturing cost of the illuminator as a whole.
Используемые источники информации:Sources of information used:
1. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Основы улучшения видимости в сложных условиях. - М.: ООО «Недра - Бизнесцентр», 1999. с.109-116.1. Geykhman I.L., Volkov V.G. The basics of improving visibility in difficult conditions. - M .: Nedra - Business Center LLC, 1999. p.109-116.
2. Прожектор ПЛ-1: Техническое описание и инструкция по эксплуатации (0953.00.00.000 ТО). ОАО «Пеленг» 1996 г. (прототип).2. Searchlight PL-1: Technical description and operating instructions (0953.00.00.000 TO). Peleng OJSC 1996 (prototype).
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BY20060488 | 2006-07-25 | ||
| BYBY2006-0488U | 2006-07-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU69976U1 true RU69976U1 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=39020635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007123648/22U RU69976U1 (en) | 2006-07-25 | 2007-06-22 | LIGHT ON SEMICONDUCTOR LASER RADIATOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU69976U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2727350C1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-07-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" | Method of generating stabilized quasi-monochromatic high-intensity infrared radiation |
| RU2729168C1 (en) * | 2019-11-13 | 2020-08-04 | Акционерное общество "Опытно-конструкторское бюро "Электроавтоматика" имени П.А. Ефимова | Laser illuminator for illumination of reflective type displays |
| RU219709U1 (en) * | 2023-04-28 | 2023-08-01 | Акционерное общество "Московский завод "САПФИР" | Three-channel semiconductor pulsed laser illuminator |
-
2007
- 2007-06-22 RU RU2007123648/22U patent/RU69976U1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2729168C1 (en) * | 2019-11-13 | 2020-08-04 | Акционерное общество "Опытно-конструкторское бюро "Электроавтоматика" имени П.А. Ефимова | Laser illuminator for illumination of reflective type displays |
| RU2727350C1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-07-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" | Method of generating stabilized quasi-monochromatic high-intensity infrared radiation |
| RU219709U1 (en) * | 2023-04-28 | 2023-08-01 | Акционерное общество "Московский завод "САПФИР" | Three-channel semiconductor pulsed laser illuminator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10264653B2 (en) | Apparatus for controlling driver current for illumination source | |
| CN101841954B (en) | Process and circuitry for controlling a load | |
| KR100734465B1 (en) | Illumination brightness and color control system and method therefor | |
| US10132926B2 (en) | Range finder, mobile object and range-finding method | |
| JP2006528419A5 (en) | ||
| JP2007053366A (en) | Led optical module with calibration function | |
| US7868557B2 (en) | Controlling an arrangement of semiconductors emitting light of distinct colors | |
| EP2646751B1 (en) | Method of controlling an illumination device having a number of light source arrays | |
| RU69976U1 (en) | LIGHT ON SEMICONDUCTOR LASER RADIATOR | |
| KR900013476A (en) | Method for determining monitor sensitivity of radiation emitting device and control system of the device | |
| US6965357B2 (en) | Light-emitting element drive circuit | |
| EP0802460A3 (en) | Light emitting element control device, optical sensor control device, and blank lamp control device | |
| KR20090091118A (en) | Laser controller | |
| CN210572735U (en) | TOF sensor | |
| JP4630413B2 (en) | Distance measuring machine and light receiving unit adjusting method of distance measuring machine | |
| CN114271029A (en) | Device and method for controlling a set of light sources of a lighting assembly of a motor vehicle | |
| US8094694B2 (en) | Operating a pulse laser diode | |
| JP2005340278A (en) | Light emitting element driving circuit | |
| CN110231611A (en) | TOF sensor and its distance detection method | |
| JPH0562882U (en) | Distance measuring device | |
| KR100858723B1 (en) | Standard illuminant for measuring intensity of illumination | |
| RU2637388C2 (en) | Board device and method of analysis of fluid environment in thermal engine | |
| US20220291493A1 (en) | Illumination device for a confocal microscope | |
| WO2024013948A1 (en) | Semiconductor laser drive device | |
| WO2011067117A1 (en) | Led lighting device with light sensor and control method |