[發明專利]一種窄脈寬高峰值功率脈沖式半導體激光器驅動電路

有效

• 申請號: 201410106711.7
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103825191A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 余向東;張在宣;金尚忠;王劍鋒;劉紅林;張淑琴
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H03K3/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

????本發明涉及一種脈沖式半導體激光器驅動電路。

背景技術

????脈沖式半導體激光器驅動電路可驅動半導體激光器產生脈沖激光，可應用于分布式拉曼光纖溫度傳感器、脈沖式激光測距儀等領域。在分布式拉曼光纖溫度傳感器中，泵蒲激光脈沖的脈寬越小,系統可實現的溫度空間分辨率就越高。而對于脈沖式激光測距儀，發射激光脈寬越小，則意味著可實現的測距精度越高。激光脈沖寬度的縮小意味著激光脈沖能量的減少，為了不影響系統的測程，保持必要的脈沖能量，勢必需要提高激光脈沖的峰值功率。因此高峰值功率、窄脈寬的激光脈沖光源對分布式拉曼光纖溫度傳感器、脈沖式激光測距儀的性能指標提升有著重要的意義。

目前市場上的脈沖式半導體激光器（如905nm、980nm系列）的峰值功率可達數十瓦，對應的峰值驅動電流可達數十安培。一般的基于雙極型三極管、金屬氧化場效應管的驅動電路因結電容較大等原因難以在如此大的驅動電流下實現半脈寬達數ns級的窄脈寬激光脈沖，能實現的最窄半脈寬一般都超過20ns。脈沖式光纖激光器般雖然可以通過光放大器放大低峰值功率窄脈寬的種子光來實現數ns級的窄脈寬高峰值功率激光脈沖，但其成本高、體積大。

發明內容

?????本發明的目的是提供一種結構簡單、成本低的窄脈寬高峰值功率脈沖式半導體激光器驅動電路。

本發明的窄脈寬高峰值功率脈沖式半導體激光器驅動電路包括：電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C1、電容C2、二極管D1、二極管D2、變壓互感器T1、晶體三極管N1、晶體三極管N2以及半導體激光器LD1，電阻R3的一端和電阻R5的一端以及晶體三極管N2的基極相連，電阻R5的另一端以及晶體三極管N2的發射極與信號地相連，晶體三極管N2的集電極與二極管D1的正極以及電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與變壓互感器T1一次線圈的一端相連，變壓互感器T1一次線圈的另一端與二極管D1的負極共同連接5V-12V直流穩壓電源，二極管D2、電阻R6、電容C2和半導體激光器LD1組成并聯電路，其中，半導體激光器LD1的正極和二極管D2的負極相連，半導體激光器LD1的負極和二極管D2的正極相連，并聯電路中的半導體激光器LD1正極和二極管D2負極的連接端與晶體三極管N1的發射極以及變壓互感器T1二次線圈的一端相連，并聯電路中的半導體激光器LD1負極和二極管D2正極的連接端與功率地相連，變壓互感器T1二次線圈的另一端與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與晶體三極管N1的基極相連，晶體三極管N1的集電極和電阻R1的一端及電容C1的一端相連，電阻R1的另一端與200V-300V的可調直流電源相連，電容C1的另一端與電阻R7的一端相連，電阻R7的另一端與功率地相連。

本發明的有益效果在于：

本發明的窄脈寬高峰值功率脈沖式半導體激光器驅動電路采用基于雪崩三極管的快速大電流脈沖驅動電路并結合變壓互感器觸發電路和并聯在半導體激光器兩端的輔助電容進一步壓窄脈寬，提高峰值功率，從而可實現數ns級的窄脈寬高峰值功率激光脈沖，解決了傳統雙極型、金屬氧化場效型晶體管驅動電路驅動電流小、驅動速度慢的問題。和光纖激光器相比，該驅動電路成本、功耗更低，體積更小，可應用一于分布式拉曼光纖溫度傳感器、脈沖式激光測距儀等領域。

附圖說明

圖1是窄脈寬高峰值功率脈沖式半導體激光器驅動電路的電路原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖進一步說明本發明。