[發明專利]激光驅動電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201710367506.X
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN108023266B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 陳附仁;宋育誠;曹宏熙;陳智禮
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01S3/091
• 分類號: H01S3/091
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王珊珊

本發明提供一種激光驅動電路及其控制方法，依據激光泵浦的重復率信號產生種子源脈沖信號、泵浦電流源切換信號及泵浦電流，再通過該泵浦電流取得開關的切換周期，并依據該切換周期對該重復率信號進行調整，以依據調整后重復率信號產生新的泵浦電流源切換信號，其中，該新的泵浦電流源切換信號與該種子源脈沖信號的相位與頻率一致。因此，本發明的激光驅動電路及其控制方法可提升驅動穩定度及系統效能。

技術領域

本發明涉及一種激光驅動電路及其控制方法，尤指一種在主振蕩器功率放大器架構下使用切換式電流源的激光驅動電路及其控制方法。

背景技術

激光放大器最常使用的光學架構的一者為主振蕩器功率放大器(MasterOscillator Power Amplifier，MPOA)架構，這種架構中的驅動電路一般包括用來驅動激光二極管的種子源驅動電路及泵浦驅動電路。種子源驅動電路為小功率脈沖電流驅動，范圍約在20kHz至200kHz之間，可隨使用者需求而改變。而泵浦驅動電路多為大功率定電流驅動，為穩定輸出功率，定電流源多選用線性電流源。

然而，線性電流源有著熱損失大的缺點，效率較低。相較于線性電流源，切換式電流源具有較高的效率，但切換式電流源利用開關切換控制電感電流，本質上電流會產生切換頻率的漣漪，此漣漪將會增加激光瞬間輸出功率的不穩定度。據此，如何提供一種激光驅動電路及其控制方法，可在主振蕩器功率放大器架構下使用切換式電流源，且不會造成激光瞬間輸出功率的不穩定度以及具備較高效率，為目前亟待解決的課題之一。

發明內容

本發明的一目的在于提供一種激光驅動電路及其控制方法，可提升驅動穩定度及系統效能。

本發明的激光驅動電路，用以驅動一激光泵浦，該激光驅動電路包括：種子源脈沖信號產生模塊，用以接收該激光泵浦所發出的激光脈沖的重復率信號及脈沖寬度，以產生種子源脈沖信號至種子源激光驅動模塊；相位偵測模塊，用以偵測該種子源脈沖信號的相位延遲；泵浦電流變頻脈寬調變模塊，用以接收該重復率信號，以產生泵浦電流源切換信號至泵浦激光驅動模塊，以使該泵浦激光驅動模塊產生泵浦電流；以及頻率同步模塊，用以接收該重復率信號及該泵浦電流，以取得該激光泵浦的開關的切換周期，并根據該切換周期及該相位延遲對該重復率信號進行延遲調整，并將調整后重復率信號送至該泵浦電流變頻脈寬調變模塊，以產生新的泵浦電流源切換信號至該泵浦激光驅動模塊。

本發明的另一目的在于提供一種激光驅動電路的控制方法，用以驅動一激光泵浦，該控制方法包括：令種子源脈沖信號產生模塊接收該激光泵浦所發出的激光脈沖的重復率信號及脈沖寬度，以產生種子源脈沖信號至種子源激光驅動模塊；令相位偵測模塊偵測該種子源脈沖信號的相位延遲；令泵浦電流變頻脈寬調變模塊接收該重復率信號，以產生泵浦電流源切換信號至泵浦激光驅動模塊，以使該泵浦激光驅動模塊產生泵浦電流；以及令頻率同步模塊接收該重復率信號及該泵浦電流，以取得該激光泵浦的開關的切換周期，并根據該切換周期及該相位延遲對該重復率信號進行延遲調整，并將調整后重復率信號送至該泵浦電流變頻脈寬調變模塊，以產生新的泵浦電流源切換信號至該泵浦激光驅動模塊。

附圖說明

圖1為本發明的激光驅動電路的示意圖；

圖2為本發明的激光驅動電路的控制方法的流程圖；以及

圖3為本發明的激光驅動電路使電流漣漪與重復率信號同步的示意圖。

[符號說明]

10 激光驅動電路

11 種子源脈沖信號產生模塊

12 種子源激光驅動模塊

13 相位偵測模塊

14 泵浦電流變頻脈寬調變模塊