[發明專利]一種自適應激光器前向電壓的低功耗APC控制電路與方法

在審

• 申請號: 202010439823.X
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111628407A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 劉陳瓊;彭奇;楊洪;田永猛;王代鵬;孫朝元
• 申請（專利權）人: 索爾思光電（成都）有限公司
• 主分類號: H01S5/065
• 分類號: H01S5/065
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 張玲

本發明涉及一種自適應激光器前向電壓的低功耗APC控制電路與方法，包括：直流電源電路，為激光器件輸出初始前向電壓；激光器件，接收直流電源電路輸出的初始前向電壓，并將自身的工作狀態反饋至電壓環控制器；電壓環控制器，根據激光器件反饋的工作狀態，調節直流電源電路對激光器件輸出的電壓，使得激光器件工作在臨界鎖定狀態。本發明在原有的直流電源電路為激光器件供電的基礎上，加入了電壓環控制器，接收PD受光器反饋的激光器的工作狀態，再結合激光器的參數特性，分析調節直流電源電路對激光器輸出的電壓，使得激光器工作在臨界鎖定狀態，通過對激光器件的APC控制，達到激光器低功耗工作的目的。

技術領域

本發明涉及APC控制技術領域，特別涉及一種自適應激光器前向電壓的低功耗APC控制電路與方法。

背景技術

如圖2所示，為現有激光器供電方式，直接對激光器輸出一個固定的直流初始電壓，讓激光器工作，但激光器本身可能并不需要使用這么高的電壓，那么就會造成電能的浪費，然后使用硬件電路接收激光器反饋的電壓時，該硬件電路結構復雜，通過電阻和電容構成的反饋控制電路對激光器輸出電壓時，控制精度低，同時用復雜的硬件電路增加了成本和電能的浪費。

發明內容

本發明的目的在于改善現有技術中所存在的不足，提供一種自適應激光器前向電壓的低功耗APC控制電路與方法。

為了實現上述發明目的，本發明實施例提供了以下技術方案：

一種自適應激光器前向電壓的低功耗APC控制電路，包括：

直流電源電路，為激光器件輸出初始前向電壓；

激光器件，接收直流電源電路輸出的初始前向電壓，并將自身的工作狀態反饋至電壓環控制器；

電壓環控制器，根據激光器件反饋的工作狀態，調節直流電源電路對激光器件輸出的電壓，使得激光器件工作在臨界鎖定狀態。

本方案使用電壓環控制器根據激光器件反饋的電壓信號，結合激光器件的參數特性，調節直流電源電路對激光器件輸出的電壓，去掉了大量硬件電路的反饋方式，采用電壓環控制器計算出調節策略，進行軟件控制，電路連接方式簡單，體積小，控制精度高，可根據激光器件的不同參數特性實時調節激光器件所需的工作功率，從而達到低功耗的目的。

更進一步地，為了更詳細的說明所述激光器件的構成，所述激光器件包括LD激光器、感應LD激光器的PD受光器，所述PD受光器與所述電壓環控制器連接，所述PD受光器感應LD激光器的工作狀態，并將LD激光器的工作狀態轉換為電壓信號反饋至所述電壓環控制器。

本方案采用PD受光器完成LD激光器工作狀態的采集和反饋，采集精度高，原理方式簡單。

更進一步地，為了更詳細的說明所述電壓環控制器的構成，所述電壓環控制器為具有ADC轉換模塊和DAC轉換模塊的單片機，所述PD受光器通過ADC轉換模塊與單片機連接，所述單片機通過DAC轉換模塊與直流電源電路連接。

本方案中所述單片機內集成了PID算法，根據PD受光器反饋的電壓信號和LD激光器本身的參數特性，通過PID算法即可計算出向直流電源電路輸出的DAC信號，去掉了繁雜的硬件電路，采用軟件控制實現實時調節LD激光器所需的工作功率。

更進一步地，為了更詳細的說明所述直流電源電路的構成，所述直流電源電路包括電源芯片、電感L1，所述電源芯片的輸出端通過電感L1向所述LD激光器輸出初始電壓。

更進一步地，所述自適應激光器前向電壓的低功耗APC控制電路還包括電阻R3，所述單片機的DAC轉換模塊通過電阻R3與所述電源芯片連接。

一種自適應激光器前向電壓的低功耗APC控制方法，包括以下步驟：

激光器件將自身的工作狀態反饋至電壓環控制器；