[發(fā)明專利]一種掃頻光源的濾波器驅(qū)動(dòng)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210540813.0
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103066485A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王挺;蒲忠杰;董颯英;趙士勇;王榮軍;高洪燕
• 申請（專利權(quán)）人: 樂普（北京）醫(yī)療器械股份有限公司
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S5/06
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及掃頻光學(xué)相干層析成像及光纖傳感領(lǐng)域，特別涉及一種掃頻光源的濾波器驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)

掃頻光源是在時(shí)域上分時(shí)輸出不同波長單色波的光源，它通過窄帶波長濾波器的快速掃描，在某一時(shí)刻只將某一固定波長的單色波從寬帶光譜中解析出來，以實(shí)現(xiàn)快速、窄瞬時(shí)線寬及線性的寬帶掃頻輸出，可廣泛用于光學(xué)相干斷層成像（Optical?Coherence?Tomography，簡稱OCT）及光纖傳感等領(lǐng)域。其中，作為掃頻光源的關(guān)鍵器件，濾波器的驅(qū)動(dòng)對掃頻光源的參數(shù)至關(guān)重要。

實(shí)現(xiàn)掃頻光源，方式之一是通過濾波器的形變改變諧振腔長度以達(dá)到掃頻激光波長的可調(diào)諧；這樣需要給濾波器加不同頻率和不同的電壓，以達(dá)到激光器不同的調(diào)制幅度。根據(jù)濾波器特性，要達(dá)到掃頻光源高速波長掃描的要求，實(shí)際系統(tǒng)中需要給濾波器加信號頻率超過50KHz的激勵(lì)信號，但是，現(xiàn)有信號發(fā)生裝置無法滿足這一需求。

現(xiàn)有的可用作濾波器驅(qū)動(dòng)信號的裝置分為兩種，一種是峰峰值可調(diào)，頻率可調(diào)，但輸出電流功率較低，輸出阻抗一般只能達(dá)到50歐姆左右，無法穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)運(yùn)行在高頻下的類似信號發(fā)生器的濾波器驅(qū)動(dòng)器；一種是由濾波器廠商設(shè)計(jì)的生產(chǎn)濾波器驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器具有頻率可調(diào)，工作穩(wěn)定等特點(diǎn)，但是該方案輸出波形頻率不夠。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種掃頻光源的濾波器驅(qū)動(dòng)電路，使得其輸出的頻率可在20KHz到200KHz之間連續(xù)可調(diào)，峰峰值電壓可達(dá)3V，相位也可調(diào)，且其輸出負(fù)載在1歐左右。

為實(shí)現(xiàn)以上功能，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種掃頻光源的濾波器驅(qū)動(dòng)電路，包括有信號產(chǎn)生電路、濾波電路、增益調(diào)整電路及濾波器負(fù)載；

所述信號產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生正弦波信號，所述正弦波信號幅值一致、頻率可調(diào)；

所述濾波電路的輸入端連接于所述信號產(chǎn)生電路的輸出端，該濾波電路用于濾除所述正弦波信號頻帶以外的噪聲，并輸出正弦波信號與窄帶噪聲的混合波形；

所述增益調(diào)整電路的輸入端與所述濾波電路的輸出端相連，所述增益調(diào)整電路的輸出端連接濾波器負(fù)載；該增益調(diào)整電路用于對所述正弦波信號與窄帶噪聲的混合波形進(jìn)行放大，輸出正弦波放大信號。

在所述信號產(chǎn)生電路之后進(jìn)一步包括相位偏置調(diào)整電路，所述相位偏置調(diào)整電路的輸出端連接于所述濾波電路的輸入端，所述相位偏置調(diào)整電路用于對所述正弦波信號進(jìn)行相位調(diào)整。

所述相位偏置調(diào)整電路采用外接加法器電路實(shí)現(xiàn)。

所述信號產(chǎn)生電路為正弦振蕩器或直接數(shù)字式頻率合成器；

所述正弦振蕩器利用主控制器實(shí)時(shí)調(diào)整振蕩頻率的方法對所述正弦振蕩器的頻率進(jìn)行調(diào)整。

所述濾波電路為有源濾波器或無源濾波器；所述濾波電路為低通電路或帶通電路。

所述增益調(diào)整電路為放大電路或自動(dòng)增益電路。

所述增益調(diào)整電路的輸出端進(jìn)一步連接有包含放大器的驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)電路，該驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)電路的輸出端連接濾波器負(fù)載。

所述驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)電路進(jìn)一步包括放大器調(diào)整電路，所述放大器調(diào)整電路用于控制所述驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)電路的放大器，使其能在單位增益下穩(wěn)定。

所述驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)電路的輸出端進(jìn)一步連接有恒溫模塊，所述濾波器負(fù)載置于該恒溫模塊的恒溫箱中；所述恒溫模塊通過采集濾波器負(fù)載的實(shí)際溫度，對所述濾波器負(fù)載的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述恒溫模塊包括受控電源、設(shè)定溫度電路、溫度傳感器、溫度控制器、溫度調(diào)節(jié)器以及恒溫箱；

所述設(shè)定溫度電路、溫度傳感器、溫度控制器、溫度調(diào)節(jié)器以及恒溫箱均連接至所述受控電源；

所述設(shè)定溫度電路和所述溫度傳感器分別與所述溫度控制器連接，所述溫度控制器、溫度調(diào)節(jié)器以及恒溫箱依次連接；所述濾波器負(fù)載設(shè)于所述恒溫箱中。

本發(fā)明通過提供一種掃頻光源的濾波器驅(qū)動(dòng)電路，使得其輸出的頻率可在20KHz到200KHz之間連續(xù)可調(diào)，峰峰值電壓可達(dá)3V，相位也可調(diào)，且其輸出負(fù)載在1歐左右；保證了濾波器負(fù)載的穩(wěn)定性，滿足不同激光器對調(diào)制幅度的要求，達(dá)到掃頻激光波長的可協(xié)調(diào)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的濾波器驅(qū)動(dòng)電路框圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的正弦振蕩器；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的有源二階濾波電路；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的無源一階RC低通濾波電路；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的放大電路；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的自動(dòng)增益電路原理框圖；

圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例的濾波器驅(qū)動(dòng)電路框圖；