[發明專利]用在激光雷達中的小型化激光驅動模塊

在審

• 申請號: 201810267528.3
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108400521A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 梁樹勝;沈憶航;董帥
• 申請（專利權）人: 上海融軍實業有限公司
• 主分類號: H01S5/06
• 分類號: H01S5/06;H01S5/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用在激光雷達中的小型化激光驅動模塊，從功能激光驅動模塊分為：LD溫控單元、LD光功率自動控制單元、調制信號處理單元、LD調制單元組成；調制信號處理單元將標準的TTL信號送至驅動模塊內部，在驅動模塊內部產生30A以上的電流，驅動LD激光器，使LD激光器發射激光；本發明提供的用在激光雷達中的小型化激光驅動模塊，1)能夠實現驅動模塊的體積小于10×30×5mm；2)能夠實現10KHz的重頻，使驅動模塊的功耗小于40mW。

技術領域

本發明涉及激光雷達領域技術領域，進一步說，尤其涉及一種用在激光雷達中的小型化激光驅動模塊。

背景技術

LD激光器屬于成熟的器件，在各個領域中均發揮了重大作用，而傳統激光驅動模塊基本上體積、功耗較大，不適合新型激光雷達小體積的需求。本專利采用小型化集成度高的激光驅動完成對激光的驅動。使激光發射的脈寬小于5ns。驅動模塊的功耗則小于40mW，激光峰值功率可以達到75W。體積整個驅動模塊體積小于10×30×5mm。能夠應用于小型激光雷達對激光驅動的需求。隨著激光雷達的快速發展，小型化激光雷達受到了重視，而激光驅動模塊的小型化、低功耗是未來激光雷達小型化的必然發展方向。目前激光驅動模塊一般情況下體積較大，功耗較高，而小型化激光驅動模塊尚未大規模推廣。

發明內容

本發明采用集成化、小型化、高重頻、窄脈寬激光驅動模塊來驅動激光的產生。高度集成、小型化是驅動的重點，也是未來小型化激光雷達的難點。本發明提供的用在激光雷達中的小型化激光驅動模塊，設計的系統結構小巧，功耗低，且成本較低。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種用在激光雷達中的小型化激光驅動模塊，其中，具體技術方案為：

從功能激光驅動模塊分為LD溫控單元、LD光功率自動控制單元、調制信號處理單元、LD調制單元組成；調制信號處理單元將標準的TTL信號送至驅動模塊內部，在驅動模塊內部產生30A以上的電流，驅動LD激光器，使LD激光器發射激光。

上述的用在激光雷達中的小型化激光驅動模塊，其中：1)LD溫控和功率控制單元；LD體激光器通過控制電路消除溫度和器件老化的影響，穩定輸出光信號，采用的穩定方法有自動功率控制和自動溫度控制；

自動功率控制(APC)要精確控制激光器的輸出功率，應從兩方面著手，(1)控制激光器的偏置電流，使其自動跟蹤閾值電流的變化，從而使激光器總是偏置在最佳的工作狀態，(2)控制激光器調制脈沖電流的振幅，使其自動跟蹤外微分量子效率的變化，從而保持輸出光脈沖的幅度恒定；自動功率控制方法有兩種：一是通過光反饋來自動調整偏置電流的自動偏置控制法，二是峰值功率/平均功率控制法；

自動溫度控制(ATC)：溫度變化也會引起LD管閾值電流的變化，輸出光功率變化，需要自動溫度控制ATC電路，使LD管芯的溫度恒定在一定范圍內。

上述的用在激光雷達中的小型化激光驅動模塊，其中：2)激光器光源；LD采用905nm波長的激光器。

上述的用在激光雷達中的小型化激光驅動模塊，其中：3)LD調制單元，LD驅動單元給LD激光器提供標準的10KHz的TTL電平，采用直接調制模式，采用10KHz的重頻對激光進行驅動，通過控制半導體激光器的注入電流的大小，改變激光器輸出光波的強弱。

本發明相對于現有技術具有如下有益效果：是一種小型化激光驅動，使用于小型化激光雷達，利用本發明的小型化激光驅動模塊具有以下效果：1)能夠實現驅動模塊的體積小于10×30×5mm；2)能夠實現10KHz的重頻，使驅動模塊的功耗小于40mW。

附圖說明

圖1為用在激光雷達中的小型化激光驅動模塊的功能框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。