[發明專利]一種功率可變的模擬激光源

有效

• 申請號: 201410077513.2
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103825192B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 李冬梅;趙向凱;張觀欣;楊志卿;高瑀含;姜波
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/06
• 分類號: H01S5/06;H01S5/068;H01S5/0683
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

1.一種功率可變的模擬激光源，其特征在于，該模擬激光源包括通過光纖(5)連接的激光發射部分(1)、激光功率控制部分(2)、數字控制電路部分(3)和系統供電(4)，其中：

激光發射部分(1)用于在數字控制電路部分(3)的控制下發射出功率穩定的脈沖激光，并作為整個模擬激光源的激光發射源；

激光功率控制部分(2)用于接收數字控制電路部分(3)的數字控制指令，并將其轉換成電壓，以驅動激光功率控制部分(2)中的可調光衰減器來改變光衰減量，從而控制光輸出功率；

數字控制電路部分(3)用于為激光發射部分(1)提供脈沖或連續的LD驅動信號，控制LD的發射激光與否以及發射激光脈沖頻率，其輸出的數字控制信號通過激光功率控制部分(2)被轉換成可調光衰減器(2-1)的光衰減量；

系統供電部分(4)用于為整個模擬激光源提供能量。

2.根據權利要求1所述的功率可變的模擬激光源，其特征在于，所述激光發射部分(1)包括發光二極管LD(1-3)、LD溫度控制電路(1-5)、LD驅動電路(1-6)和LD功率控制電路(1-7)，其中：

發光二極管(1-3)用于發射連續激光或脈沖激光；

LD溫度控制電路(1-5)用于控制發光二極管(1-3)內部溫度；

LD驅動電路(1-6)為發光二極管(1-3)發射連續激光或脈沖激光提供驅動；

LD功率控制電路(1-7)通過發光二極管(1-3)內部的光敏二極管(1-2)采集發射光功率，反饋到功率控制電路(1-7)自動控制發光二極管(1-3)的輸出功率穩定在一個特定的已知值。

3.根據權利要求2所述的功率可變的模擬激光源，其特征在于，所述發光二極管(1-3)包括半導體致冷器TEC(1-1)、光敏二極管(1-2)和熱敏電阻(1-4)，其中：

半導體致冷器(1-1)用于對發光二極管(1-3)進行加熱和冷卻；

光敏二極管(1-2)用于采集發射光功率并反饋到功率控制電路(1-7)；

熱敏電阻(1-4)用于反饋發光二極管(1-3)內部溫度。

4.根據權利要求2所述的功率可變的模擬激光源，其特征在于，所述發光二極管(1-3)選擇波長為1.064μm脈沖光纖激光器，或者使用波長為0.532μm、0.905μm或10.6μm的脈沖或者連續激光器。

5.根據權利要求1所述的功率可變的模擬激光源，其特征在于，所述激光功率控制部分(2)包括可調光衰減器VOA(2-1)、模擬放大電路(2-2)、數字模擬轉換器DAC(2-3)以及連接光纖，其中：

可調光衰減器(2-1)是電壓控制器件，通過控制其兩端電壓可以控制其輸入和輸出光纖間激光的光衰減量；

模擬放大電路(2-2)用于將數字模擬轉換器(2-3)輸出電壓信號進行電壓和電流放大，增加控制范圍和驅動能力；

數字模擬轉換器(2-3)用于將數字控制電路部分(3)的數字指令轉換成電壓信號輸入到模擬放大電路(2-2)中。

6.根據權利要求1所述的功率可變的模擬激光源，其特征在于，所述數字控制電路部分(3)輸出的數字控制信號通過激光功率控制部分(2)轉換成可調光衰減器(2-1)的光衰減量，是整個模擬激光源的控制核心。

7.根據權利要求6所述的功率可變的模擬激光源，其特征在于，所述數字控制電路部分(3)通過總線控制數值模擬轉換器(2-3)控制可調光衰減器(2-1)兩端電壓，從而控制可調光衰減器(2-1)的光衰減量，使光衰減量可調，控制輸出光功率值。

8.根據權利要求7所述的功率可變的模擬激光源，其特征在于，所述數字控制電路部分(3)進一步通過控制多個數值模擬器(2-3)增加光衰減量改變范圍，進而控制光功率可調范圍。

9.根據權利要求8所述的功率可變的模擬激光源，其特征在于，所述數字控制電路部分(3)還用于實現系統人機輸入輸出界面和串口通信功能。

10.根據權利要求1所述的功率可變的模擬激光源，其特征在于，所述系統供電部分(4)用于實現整個模擬激光源的能量供給。