[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體激光器脈沖電源微小電流預(yù)啟動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810072466.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108321676B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙清林;李述;曹茹茹;王德玉;楊秋霞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01S5/042
• 分類(lèi)號(hào): H01S5/042
• 代理公司: 13116 秦皇島一誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 李合印

1.一種半導(dǎo)體激光器脈沖電源微小電流預(yù)啟動(dòng)方法，該方法的實(shí)現(xiàn)是基于脈沖驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)；所述脈沖驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)包括輸入電壓源U_in、半導(dǎo)體激光器泵浦源LD、續(xù)流二極管D、采樣電阻Rc、電流給定環(huán)節(jié)和閉環(huán)調(diào)節(jié)電路；輸入電壓源U_in的負(fù)極接地，其正極連接續(xù)流二極管D的陰極和半導(dǎo)體激光器泵浦源LD的一端；續(xù)流二極管D的陽(yáng)極連接半導(dǎo)體激光器泵浦源LD的另一端以及閉環(huán)調(diào)節(jié)電路中MOSFET的漏極；采樣電阻Rc的一端接地，其另一端連接閉環(huán)調(diào)節(jié)電路中MOSFET的源級(jí)并引出電流采樣信號(hào)i_f即閉環(huán)調(diào)節(jié)電路的反饋信號(hào)；所述輸入電壓源U_in為半導(dǎo)體激光器提供能量；所述半導(dǎo)體激光器泵浦源LD作為系統(tǒng)的核心部分提供泵浦輸入；所述續(xù)流二極管D為半導(dǎo)體激光器提供續(xù)流通道；所述電流給定環(huán)節(jié)包括DSP處理器、DA數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片和給定積分器，DSP處理器發(fā)出數(shù)字給定信號(hào)經(jīng)過(guò)DA數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)化為模擬脈沖給定信號(hào)，其經(jīng)過(guò)給定積分器變?yōu)橐粋€(gè)上升沿和下降沿均有一定斜率的模擬脈沖給定信號(hào)作為閉環(huán)調(diào)節(jié)電路的給定脈沖電流指令信號(hào)i_ref；所述閉環(huán)調(diào)節(jié)電路包括調(diào)節(jié)器、信號(hào)放大器和開(kāi)關(guān)管MOSFET，給定脈沖電流指令信號(hào)i_ref和電流采樣信號(hào)i_f做差后產(chǎn)生的誤差信號(hào)i_u依次進(jìn)入調(diào)節(jié)器和信號(hào)放大器，信號(hào)放大器的輸出作為MOSFET的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述閉環(huán)調(diào)節(jié)電路用于調(diào)節(jié)負(fù)載電流i_L大小，使之平滑穩(wěn)定；

其特征在于：該方法內(nèi)容如下：

在產(chǎn)生額定脈沖電流指令以前，預(yù)先產(chǎn)生一個(gè)較小的電流指令信號(hào)，經(jīng)調(diào)節(jié)器和信號(hào)放大器閉環(huán)調(diào)節(jié)放大后，使MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到開(kāi)啟閾值電壓，并工作在MOSFET輸出特性的飽和區(qū)，即工作于線性放大狀態(tài)，產(chǎn)生與之相對(duì)應(yīng)的微小負(fù)載電流，并且保證該微小負(fù)載電流在半導(dǎo)體激光器的發(fā)光閾值電流以下，此時(shí)半導(dǎo)體激光器不會(huì)發(fā)射激光，待微小負(fù)載電流控制穩(wěn)定后，電流給定環(huán)節(jié)再產(chǎn)生給定脈沖電流指令信號(hào)i_ref，然后再控制半導(dǎo)體激光器電流按照給定脈沖電流指令信號(hào)i_ref要求的斜率上升到所需的額定電流值；此時(shí)半導(dǎo)體激光器上的電流會(huì)立刻跟隨給定脈沖電流指令信號(hào)i_ref變化，從而克服了電壓控制型器件的開(kāi)啟閥值電壓引起的非線性問(wèn)題；半導(dǎo)體激光器在微小負(fù)載電流的情況下不會(huì)產(chǎn)生激光，從而不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體激光器的正常工作有任何的影響，并且能夠解決在給定脈沖電流指令信號(hào)i_ref上升過(guò)程中出現(xiàn)的振蕩和過(guò)沖問(wèn)題，以及負(fù)載電流i_L相對(duì)于給定脈沖電流指令信號(hào)i_ref的延遲問(wèn)題，同時(shí)有利于閉環(huán)調(diào)節(jié)電路參數(shù)的設(shè)計(jì)。