SU1626301A1 - Термокомпенсирующий источник накачки полупроводникового лазера - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано например , в передатчиках волоконно-оптических линий св зи. Цель изобретени  - повышение стабильности устройства по отношению к колебани м напр жени  питани , а также упрощение его настройки на требуемую зависимость тока накачки от температуры Поставленна  цель реализуетс  путем построени  устройства на основе формировател  1 тока, выход которого соединен с нагрузкой 2, термозависимого делител  5 напр жени , термонезависимого делител  7 напр жений, источника 4 опорного напр жени  Ззпф-лы, 2 ил

Description

dpus 1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано, например , в передатчиках волоконно-оптических линий св зи.

Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности устройства по отношению к колебани м напр жени  питани , а также упрощение его настройки на требуемую зависимость тока накачки от температуры .

На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 - эпюры , по сн ющие работу устройства.

Термокомпенсирующий источник накачки полупроводникового лазера содержит формиропатель 1 тока, выход которого соединен с нагрузкой 2, вход питани  - с шиной 3 питани , источник 4 опорного напр жени , термозависимый делитель 5 напр жени , регулируемый резистор 6, термонезависимый делитель 7 напр жени , основной выход которого соединен с входом формировател  1 тока, дополнительный выход СГРДИНРН через регулируемый резистор 6 с выходом термонезависимого делител  7 напо жени , вход смещени  которого соединен с входом смещени  термозависимого делител  5 напр жени  и выходом источника А опорного напр жени , входы питани  термозависимого делител  5 напр жени , термонезависимого делител  7 напр жени , источника 4 опорного напр жени  подключены между шиной 3 питани  и n тиной устройства.

Термозагчсимый делитель 4 напр жени  содержит пергь.й транзистор 8, первый резистор 9, тс рморезистор 10, первый диод 11 и конденс irop 12 база первого транзистора 3 гопдинена с входом смещени , коллектор ПАРНОГО транзистора 8 соединен с дополнительным выходом, первый резистор 9 подключен между эмиттером первого транзистора Я и общей шиной, конденсатор 12 подключен между коллектором первого транзистора 8 и общей шиной, терморезистор 10 подключен между шиной 3 питани  и основным выходом, первый диод 11 подключен анодом к основному выходу, катодом - к дополнительному выходу.

Термонезависимый делитель 7 напр жени  содержит второй 13 и третий 14 транзисторы , второй диод 15, второй 16, третий 17 и четвертый 18 резисторы.причем база второго транзистора 13 соединена с входом смещени , второй резистор 16 подключен между эмиттером второго транзистора 13 и общей шиной, катод второго диода 15 подключен к коллектору второго транзистора 13, анод второго диода 15 подключен к базе третьего транзистора 14, третий резистор

17подключен между базой третьего транзистора 14 и шиной 3 питани , коллектор третьего транзистора 14 подключен к шине питани , эмиттер третьего транзистора 14

соединен с выходом, четвертый резистор

18подключен между выходом и общей шиной .

Источник 4 опорного напр жени  содержит п тый 19 и шестой 20 резисторы,

0 третий 21, четвертый 22 и п тый 23 диоды, причем п тый резистор 19 подключен между общей шиной и катодом третьего диода 21, анод третьего диода 21 соединен с выходом смещени , четвертый диод 22 подклю5 чен катодом к выходу и анодом к катоду п того диода 23, шестой резистор 20 подключен между шиной питани  и анодом п того диода 23.

Источник работает следующим обра0 зом.

При нулевом сопротивлении регулирующего резистора 6, низкоомный выход термо- независимого делител  7 напр жени  практически непосредственно соединен

5 (через смещающий диод 11) с выходом источника 4 опорного напр жени , благодар  чему опорное напр жение слабо зависит от температуры в этом случае. При отсутствии регулирующего резистора опорное напр 0 жение целиком определ етс  термозависимым делителем 5 напр жени , и обеспечиваетс  максимальна  крутизна зависимости опорного напр жени  от температуры . При конечном значении

5 сопротивлени  регулирующего резистора крутизна зависимости опорного напр жени  от температуры находитс  между этими крайними значени ми. При температуре, равной to, сопротивлени  терморезистора

0 10 и резистора 17 равны, мост, образованный делител ми 5 и 7 напр жени , сбалансирован , и опорное напр жение не зависит от сопротивлени  регулирующего резистора 6. Это означает, что графики зависимости

5 опорного напр жени  от температуры пересекаютс  при температуре равной to (фиг.2). В св зи с этим методика настройки источника накачки полупроводникового лазера на требуемую зависимость тока накач0 ки от температуры сводитс  к настройке в двух точках, одна из которых должна быть близкой к температуре to. Сначала при комнатной температуре (близкой к to) с помощью переменного резистора в

5 формирователе 1 тока регулируют ток накачки до достижени  лазером номинальной мощности излучени . Затем, нагрева  прибор до верхней рабочей температуры, с помощью регулирующего резистора 6 можно восстановить номинальную мощность излучени  лазера. Настройка при t0 сохран ег- с , так как не зависит от сопротивлени  регулирующего резистора 6.

Источник 4 обеспечивает необходимое смещение на транзисторах 8 и 13 (рекомен- дуемое напр жение смещени  - 1,2 1 3В). При оптимизации источника 4 необходимо учесть следующее. Основным источником нестабильности устройства по отношению v изменению напр жени  питани   вл етс  изменение опорного напр жени , проис ход щее при этом, которое приближенно определ етс  соотношением

+ R 9lJ

АЦ п ЛиПитП

где Rig, Rg, R20 - величина сопротивлени  резисторов 19, 9 и 20;

Rio величина сопротивлени  терморезистора 10;

A Uon изменение опорного напр жс- ни ;

А Unm изменение напр жени  пита ни .

Исход  из приведенного соотношени  дл  компенсации изменени  опорного на- пр жени  при заданных номиналах резисторов необходимо обеспечить отношение R20/R19 3,5. Реально это отношение должно быть меньше дл  компенсации альности узла формировател  1 тока.

Термокомпенсирующий источник накачки полупроводникового лазера покатал хорошую технологичность его настройки на требуемую зависимость тока накачки ла )е- ра от температуры по двум точкам Относи- тельна  нестабильность тока накачки в 2 раза меньше относительной нестабильности напр жени  питани , что более чем на пор док лучше по сравнению с известным источником.

Claims (4)

1. Термокомпенсирующий источ ик на качки полупроводникового лазера, содержащий формирователь тока, выход которого соединен с нагрузкой, вход питани  с ши- ной питани , источник опорного напр жени , отличающийс  тем что, с целью повышени  стабильности устройства по отношению к колебани м напр жени  питани , а также упрощени  его настройки на требуемую зависимость тока накачки от температуры, в него введены термонезависимый делитель напр жени  регулируемый резистор, термозависимый делитель напр 

жени , основной выход которого с входом формировател  тока дотлнитель5 10

15

20

2Ь 30

35 40

лс 0

5

ный выход соединен через регулируемый резистор с выходом термонезависимого де ЛИТРПЯ напр жени , вход смещени  киторо- го соединен с входом смещени  термозависимого делител  напр жени  и с выходом источника опорного напр жени , входы питани  термозависимого делител  напр жени , термонезависимого делител  напр жени , источника опорнсю напр же ни  подк ючены между шиной питани  и общей шиной усфойстоэ.

2.Термокомпенсирующий источник по п. 1,отличающийс  тем, что термоза- БИСИМЫЙ делитель напр жени  содержит первый транзистор, первый резистор, терморезистор , первый диод и конденсатор, причем база первого транзистора соединена с входом смещени , коллектор - с допол- ник;льным выходом, а через конденсатор - с общей шиной устройства, терморезистор включен между входом питани  и основным РЫХОДОМ, соединенным с анодом первого диода, катод которого соединен с коллектором первого транзистора, эмигтер которого через первый резистор соединен с общей шиной устройства.

3.Термокомпенсирующий источник по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем что термонезависимый делитель напр жени  содержит второй и третий транзисторы, второй диод, второй, третий и четвертый резисторы, прием база второго транзистора соединена с пходом смещени , второй резистор подключен между эмиттером второго транзистора и шиной второго диода подключен к коллектору второго транзистора, анод второго диода подключен к базе третьего транзистора, третий резистор подключен между базой третьего транзистора и шиной питани , коллектор третьего транзистора подключен к шине питани , эмиттер соединен с выходом, который через четвертый резистор соединен с общей шиной устройства .

4.Термокомпенсирующий источник по п. 1, отличающийс  тем, что источник опорного напр жени  содержит п тый и шестой резисторы, третий, четвертый и п тый диоды, причем п тый резистор подключен межд общей шиной и катодом третьего диода, анод третьего диода соединен с выходом узла смещени , четвертый диод подключен катодом к выходу узла смещени  и анодом к катоду п того диода, шестой резистор подключен между шиной питани  и анодом п того диода

Риг.2