[發(fā)明專利]通過激光電源電壓閉環(huán)控制的平均功率控制環(huán)路及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310202836.5
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103457153B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·C·阮
• 申請（專利權(quán)）人: 馬克西姆綜合產(chǎn)品公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;王英

1.一種平均激光功率控制環(huán)路，其包括：

激光二極管驅(qū)動電路，其耦合至用于與激光二極管的第一端子和第二端子耦合的激光二極管電路；

具有輸出電壓的開關(guān)變換器，當(dāng)所述激光二極管的所述第一端子和第二端子連接至所述激光二極管電路時，所述輸出電壓被耦合以向所述激光二極管電路供電；

所述激光二極管電路中的可編程電流源，該可編程電流源被耦合以控制從所述開關(guān)變換器流過所述激光二極管的電流；

平均功率控制器，其用于耦合以對監(jiān)控二極管的輸出進(jìn)行監(jiān)控并向目標(biāo)控制器提供目標(biāo)電壓；

所述目標(biāo)控制器也耦合至所述可編程電流源的第一輸出端，所述目標(biāo)控制器控制所述開關(guān)變換器的所述輸出電壓以向所述激光二極管電路提供使所述電流源的電壓輸出等于所述目標(biāo)電壓的電壓；

所述平均功率控制器也耦合至所述可編程電流源的第二輸出端，所述平均功率控制器響應(yīng)于所述可編程電流源的動態(tài)余量來調(diào)整所述目標(biāo)電壓以維持所述可編程電流源的充足的動態(tài)余量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平均激光功率控制環(huán)路，其中，所述開關(guān)變換器的所述輸出端也被耦合以向所述激光二極管驅(qū)動電路供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平均激光功率控制環(huán)路，其中，所述開關(guān)變換器的輸出端也被耦合以向激光預(yù)驅(qū)動電路供電。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平均激光功率控制環(huán)路，進(jìn)一步包括開關(guān)，在所述開關(guān)變換器的輸出變得太低以至于所述控制環(huán)路無法進(jìn)行操作之前，該開關(guān)被耦合以從電源向所述激光預(yù)驅(qū)動電路供電。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平均激光功率控制環(huán)路，其中，所述激光預(yù)驅(qū)動電路的輸入端耦合至響應(yīng)于數(shù)據(jù)輸入的數(shù)據(jù)放大器的輸出端。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平均激光功率控制環(huán)路，其中，所述激光二極管驅(qū)動電路包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管和第四晶體管；

所述第一晶體管和所述第二晶體管的集電極均通過相應(yīng)的電阻器耦合至所述開關(guān)變換器的輸出端，所述第一晶體管的集電極也耦合至所述激光二極管的陽極，所述第二晶體管的集電極也通過電容器耦合至用于連接至激光二極管的陰極的連接部，所述第一晶體管和所述第二晶體管的發(fā)射極耦合在一起，并且通過電阻器耦合至電路地；

所述第三晶體管和所述第四晶體管分別是所述第一晶體管和所述第二晶體管的副本晶體管，所述第三晶體管的基極與所述第一晶體管的基極連接，所述第三晶體管的發(fā)射極與所述第一晶體管的發(fā)射極、所述第二晶體管的發(fā)射極和所述第四晶體管的發(fā)射極連接，并且所述第三晶體管的集電極與所述第四晶體管的集電極連接，并且作為至所述數(shù)據(jù)放大器的反饋信號，所述第四晶體管的基極連接至所述第二晶體管的基極。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平均激光功率控制環(huán)路，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)放大器，其中，所述數(shù)據(jù)放大器具有差分?jǐn)?shù)據(jù)輸入端以及耦合至所述第一晶體管和所述第二晶體管的基極的差分?jǐn)?shù)據(jù)放大器輸出端，所述數(shù)據(jù)放大器也響應(yīng)于調(diào)制控制輸入和所述反饋信號，以控制所述差分?jǐn)?shù)據(jù)放大器的輸出的差分幅度，從而根據(jù)所述調(diào)制控制輸入來提供激光二極管調(diào)制。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平均激光功率控制環(huán)路，進(jìn)一步包括激光預(yù)驅(qū)動電路，其中，所述激光預(yù)驅(qū)動電路包括第五晶體管和第六晶體管，以及第一電流源和第二電流源，所述第五晶體管和所述第六晶體管的發(fā)射極耦合至所述第一晶體管和所述第二晶體管的基極，并且通過所述第一電流源和所述第二電流源中的相應(yīng)的一個耦合至所述電路地，所述第五晶體管和所述第六晶體管的集電極耦合至所述開關(guān)變換器的輸出端，并且所述第五晶體管和所述第六晶體管的基極耦合至所述差分?jǐn)?shù)據(jù)放大器輸出端。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的平均激光功率控制環(huán)路，其中，所述第一晶體管至所述第六晶體管是npn晶體管。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平均激光功率控制環(huán)路，其中，所述目標(biāo)控制器響應(yīng)于偏置電壓和目標(biāo)偏置電壓而控制所述開關(guān)變換器，以將所述開關(guān)變換器的輸出限制在足以偏置所述激光二極管從而提供目標(biāo)平均激光功率的電壓處。