[發明專利]一種半導體激光器恒流供電電路

在審

• 申請號: 201910031466.0
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109546529A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 夏景明;宣大偉
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種半導體激光器恒流供電電路，包括調壓電路、負反饋電路、溫度補償電路。調壓電路用來調節供電電路的輸入電壓；負反饋電路包括集成運算放大器和三極管，集成運算放大器的正相輸入端連接調壓電路的輸出端，集成運算放大器的輸出端連接三極管的基極，三極管的發射極連接集成運算放大器的反相輸入端；溫度補償電路包括采樣電阻和熱敏電阻，三極管的發射極通過采樣電阻接地，采樣電阻與熱敏電阻并聯。與現有技術相比，本發明的恒流電路通過引入深度負反饋，使整個閉環系統處于動態平衡狀態，通過熱敏電阻進行溫度探測補償，使半導體激光器的電流和輸出功率趨于穩定；且本發明的恒流電路結構簡單，實用性強。

技術領域

本發明涉及激光器控制電路，具體涉及一種半導體激光器恒流供電電路。

背景技術

半導體激光器(LD)，又稱激光二極管(Laser Diode)，具有體積小、結構簡單、轉換效率高、單色性好、易于集成、調制方便等優點，被廣泛應用于科研、醫療、通訊、國防等領域。半導體激光器的激勵方法多采用電流注入式，故要獲得穩定的功率輸入，必須保證注入電流的穩定性，即要采用恒流源。由于半導體激光器系一種高功率密度并具有極高量子效率的結型器件，其對電流沖擊的承受能力較差，電流或工作溫度的細微變化將會導致光輸出的較大變化并造成器件參數的變化，這些變化直接危及器件的安全使用，故在實際應用中對驅動電源的性能和安全保護有很高的要求。

而傳統的恒流源采用線性調節和模擬控制方式，轉換效率低、抗干擾能力差、可靠性差，并且由于激光器的工作環境及本身的光電轉換損耗累積，使管芯溫度升高，導致激光器的電流和輸出功率的穩定性較低。

發明內容

發明目的：本發明目的是提供一種輸出電流穩定、輸出功率穩定的半導體激光器恒流電路。

技術方案：本發明所述的半導體激光器恒流供電電路，包括調壓電路、負反饋電路、溫度補償電路；負反饋電路包括集成運算放大器和三極管，集成運算放大器的正相輸入端連接調壓電路的輸出端，集成運算放大器的輸出端連接三極管的基極，三極管的發射極連接集成運算放大器的反相輸入端；溫度補償電路包括采樣電阻和熱敏電阻，三極管的發射極通過采樣電阻接地，采樣電阻與熱敏電阻并聯。

進一步地，本發明的恒流供電電路還包括末級顯示電路，包括將半導體激光器連接至三極管的集電極。

進一步地，本發明的恒流供電電路中的熱敏電阻設置于半導體激光器的散熱殼體上，便于熱敏電阻進行溫度探測。

進一步地，為了減少噪聲干擾，三極管的基極和發射極之間連接有第一電容，用于濾波。

為進一步減少噪聲干擾，半導體激光器兩端并聯有第二電容，用于濾波。

有益效果：與現有技術相比，本發明提供的恒流電路通過負反饋電路使整個閉環反饋處于動態平衡狀態，并采用溫度補償電路，通過熱敏電阻進行溫度探測補償，使半導體激光器的工作電流和輸出功率趨于穩定；而且本發明的恒流供電電路結構簡單，實用性強。

附圖說明

圖1為恒流供電電路組成框圖；

圖2為恒流供電電路原理圖；

圖3為測試電路參數示意圖；

圖4為輸出電流隨時間變化曲線圖；

圖5為前置運算放大電路原理圖；

圖6為輸出電壓隨時間變化曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步描述。