[實用新型]一種帶有自動溫控的恒流源式半導體激光器驅動電路

有效

• 申請號: 201920561384.2
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN209675672U
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 潘運濱
• 申請（專利權）人: 南京航星通信技術有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H01S5/024
• 代理公司: 32320 南京禾易知識產權代理有限公司
• 代理人: 張松云<國際申請>=<國際公布>=<進入

本實用新型涉及一種帶有自動溫控的恒流源式半導體激光器驅動電路，包括單片機控制模塊、恒流源驅動模塊、溫控模塊和電源模塊，所述恒流源驅動模塊包括加法電路、恒流源電路和限流保護電路，所述單片機控制模塊輸出通道與加法電路連接，經加法電路疊加運算后輸入恒流源電路，所述限流保護電路和恒流源電路連接激光器，所述溫控模塊連接激光器的半導體制冷器，所述電源模塊用于給驅動電路提供電源。采用單片機作為微控制器，控制激光器電流大小，微控制器輸出的電流控制信號運用加法電路疊加后通過恒流源方式對激光器驅動，為防止激光器過流損壞，設置限流保護電路。同時，為確保激光器在最佳溫度點工作，溫控芯片對激光器溫度自動調整。

技術領域

本實用新型涉及恒源驅動且自動溫控的激光器領域，尤其涉及一種帶有自動溫控的恒流源式半導體激光器驅動電路。

背景技術

半導體激光器是電流注入型半導體PN結光發射器件，具有體積小、重量輕、直接調制、寬帶寬、轉換效率高、高可靠和易于集成等特點，被廣泛應用。由于半導體激光器是一種高功率密度并具有極高量子效率的器件，其對于電沖擊的承受能力較差，電流微小的變化將導致光功率輸出的極大變化和器件參數的變化，這些變化直接危及器件的安全使用，因而在實際應用中對驅動電源的性能和安全保護有著很高的要求。另外一方面，半導體激光器是功耗型有源器件，工作過程中的溫度對其輸出特性會有明顯影響，而且溫度過高將導致半導體激光器老化甚至損壞，因此需要將溫度控制在激光器適合的工作溫度，這樣才能使激光器輸出功率穩定，延長激光器的使用壽命。

由于半導體材料對溫度和電流十分敏感，微小的變化都會引起激光器功率較大的波動，即對激光器的驅動電路提出了更高的要求，一旦電路中出現過流，半導體激光器很容易燒壞。

目前，對半導體激光器的恒流驅動及溫度控制還有很多需要解決的問題。譬如恒流驅動輸出的電流精度；溫度控制過程中，對溫度的監測精度不高等。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種帶有自動溫控的恒流源式半導體激光器驅動電路，旨在解決現有半導體激光器恒源驅動及溫度控制不精準的問題。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種帶有自動溫控的恒流源式半導體激光器驅動電路，包括單片機控制模塊、恒流源驅動模塊、溫控模塊和電源模塊，所述恒流源驅動模塊包括加法電路、恒流源電路和限流保護電路，所述單片機控制模塊輸出通道與加法電路連接，經加法電路疊加運算后輸入恒流源電路，所述限流保護電路和恒流源電路連接激光器，所述溫控模塊連接激光器的半導體制冷器，所述電源模塊用于給驅動電路提供電源。

進一步地，所述單片機控制模塊包括微控制器，所述微控制器的型號為STM32F106ZET6，輸出兩路DAC通道，分別設置激光器偏置電流和調制電流。

進一步地，所述加法電路包括第一運算放大器、第二運算放大器、第三運算放大器，所述第一運算放大器和第二運算放大器輸入端正極分別連接微控制器的兩路DAC通道，輸出端經電阻連接第三運算放大器輸入端正極，第三運算放大器的輸出端連接恒流源電路，加法電路輸出的信號作為恒流源電路的輸入信號。

進一步地，所述恒流源電路包括第四運算放大器、電位器和第一N-MOS管，輸入信號經第四運算放大器運算后控制第一N-MOS管的導通，所述電位器連接第四運算放大器，用于調整第四運算放大器的靜態工作點。

進一步地，所述限流保護電路包括降壓轉換器和與所述降壓轉換器連接的第五運算放大器、第六運算放大器和第二N-MOS管，所述限流保護電路輸出限流信號且限流信號為定值的電流值。

進一步地，所述溫控模塊包括溫控芯片和與所述溫控芯片相連的電阻橋電路，電阻橋電路用于監控激光器熱敏電阻的分壓，所述溫控芯片的型號為MAX1978。