[實用新型]一種基于TDLAS的激光器調制驅動電路

有效

• 申請號: 201921168405.0
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN210182775U
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 劉洋;顧潮春;趙玲寶;翁萌萌;吳瓊水;謝兆明
• 申請（專利權）人: 南京霍普斯科技有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 蔣家華

本實用新型公開了一種基于TDLAS的激光器調制驅動電路，包括MCU電路、與MCU電路通信連接的高頻載波電路和低頻掃描電路、直流偏置電路和信號疊加電路；所述高頻載波電路，用于產生高頻正弦波信號；所述低頻掃描電路，用于產生低頻鋸齒波信號；所述直流偏置電路，用于產生直流偏置信號；所述信號疊加電路，用于將高頻正弦波信號、低頻鋸齒波信號和直流偏置信號進行疊加輸出驅動信號。本實用新型結構簡單、抗干擾能力強、穩定性高、測量精度高、成本低。

技術領域

本實用新型屬于半導體激光器領域，具體涉及一種基于TDLAS的激光器調制驅動電路。

背景技術

可調諧激光二極管吸收光譜技術(TDLAS)是一種利用激光二極管的波長掃描和電流調諧特性對氣體進行測量的技術，即利用可調諧半導體激光器的窄線寬和波長隨注入電流改變的特性實現對分子的單個或幾個距離很近很難分辨的吸收線進行測量，具有高選擇性、高分辨率、高反應速度和高靈敏度等優點。

其中，激光器驅動電路的可靠性及準確性是十分關鍵的，它可使激光器發出的波長更加穩定，并且能夠圍繞氣體中心波長進行掃描，使氣體吸收充分，提高氣體檢測的精度。傳統的基于TDLAS技術的激光器驅動電路在低頻掃描信號上加載高頻載波信號時，往往需要額外的再配置一臺信號發生器，成本較高；另外，信號同步問題也不易解決，不適用于在線儀表應用；以及，現有的在線儀表中激光器驅動電路的結構較為復雜，系統易受干擾、穩定性不高、測量結果不準確等。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對上述存在的問題和不足，提出一種基于TDLAS的激光器調制驅動電路，結構簡單、抗干擾能力強、穩定性高、測量精度高、成本低。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種基于TDLAS的激光器調制驅動電路，包括MCU電路、與MCU電路通信連接的高頻載波電路和低頻掃描電路、直流偏置電路和信號疊加電路；

所述高頻載波電路，用于產生高頻正弦波信號；

所述低頻掃描電路，用于產生低頻鋸齒波信號；

所述直流偏置電路，用于產生直流偏置信號；

所述信號疊加電路，用于將高頻正弦波信號、低頻鋸齒波信號和直流偏置信號進行疊加輸出驅動信號。

進一步地完善上述技術方案，還包括3路電壓跟隨電路，分別設置在直流偏置電路、高頻載波電路和低頻掃描電路的后級，每路電壓跟隨電路的輸出分別連接至信號疊加電路的輸入。

進一步地，電壓跟隨電路采用OPA2188AIDR運算放大器構成電壓跟隨器。

進一步地，直流偏置電路采用OP07CDR運算放大器構成，用于輸出幅值可調的直流信號。

進一步地，高頻載波電路采用型號為AD9833BRMZ的DDS芯片構成。

進一步地，低頻掃描電路采用DAC8830ID芯片構成。

進一步地，信號疊加電路采用OPA2188AIDR運算放大器構成加法器。

進一步地，還包括驅動放大電路，用于將信號疊加電路輸出的驅動信號放大后輸出。

本實用新型的有益效果：本實用新型通過直流偏置信號、高頻正弦波信號和低頻鋸齒波信號的疊加來構成驅動信號，減少了系統干擾，提高了系統運行的可靠性；高頻正弦波信號和低頻鋸齒波信號通過MCU電路和特定的功能芯片來產生，無需額外的信號發生器，結構簡單、成本低；同時，分別在直流偏置電路、高頻載波電路和低頻掃描電路的后級設置電壓跟隨電路，以降低3種信號發生電路的輸出阻抗，提高帶載能力。

附圖說明

圖1為本實用新型電路結構框圖；

圖2為圖1中MCU電路的部分電路圖；