[發明專利]一種遠程測距的半導體激光光源驅動系統

在審

• 申請號: 202010467817.5
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111478178A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 董濤;羅瀟;王明義;張國雷;裴淑曼;郭凱凱;周巍;張凱祥;崔息戈
• 申請（專利權）人: 洛陽頂揚光電技術有限公司
• 主分類號: H01S5/026
• 分類號: H01S5/026
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 衛煜睿

本發明公開了一種遠程測距的半導體激光光源驅動系統，包括MCU最小系統、驅動信號控制電路、數字電位計控制電路、激光光源驅動電路，所述驅動信號控制電路、數字電位計控制電路、激光光源驅動電路均與MCU最小系統相連，驅動信號控制電路、數字電位計控制電路、激光光源驅動電路依次相連；所述激光光源驅動電路包括運放U5、MOS管N1、激光器LD1、采樣電阻RS1、二極管D1；本發明有效解決超遠測距中驅動電流不足的問題，提高激光測距的測距距離。本發明在各種環境下進行測試，已實現超遠測距的超大電流激光光源的驅動，并有效驗證可以根據測距需要調節驅動電流的大小，以滿足在激光應用領用不同測距距離的需求。

技術領域

本發明屬于激光光電技術領域，涉及半導體激光驅動電路，具體涉及一種遠程測距的半導體激光光源驅動系統。

背景技術

半導體激光器的工作原理是：半導體激光二極管利用半導體物質在能帶間躍遷發光，在此基礎上，利用半導體晶體使光振蕩、反饋，輸出激光。半導體激光器相對于固體激光器具有體積小、穩定性好、功耗低等突出優點，因而在微型激光測距中激光發射穩定可靠的驅動為重中之重。

以半導體激光器為核心的新型激光器是現在及未來激光器發展的主方向；“更快、更高、更強”也是半導體激光器本身向著更高功率等級發展的真實寫照。半導體激光器已經在醫療、工業、軍事、科研等四大核心領域獲得廣泛應用，是未來的行業技術發展方向，國內偏重光學系統研究，驅動與控制技術限制了應用的深入發展。現有的激光光源驅動電路對激光光源電流驅動能力不足，且可控性較差。

發明內容

有鑒于此，為解決上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供了一種遠程測距的半導體激光光源驅動系統，有效解決超遠測距中驅動電流不足的問題，提高激光測距的測距距離。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種遠程測距的半導體激光光源驅動系統，包括MCU最小系統、驅動信號控制電路、數字電位計控制電路、激光光源驅動電路，所述驅動信號控制電路、數字電位計控制電路、激光光源驅動電路均與MCU最小系統相連，驅動信號控制電路、數字電位計控制電路、激光光源驅動電路依次相連；

所述激光光源驅動電路包括運放U5、MOS管N1、激光器LD1、采樣電阻RS1、二極管D1，所述運放U5的3腳通過電阻R15與數字電位計U4的4腳的I_CTR信號相連，所述運放U5的4腳通過電阻R16與電源正極相連，運放U5的4腳通過電阻R18接地，運放U5的1腳連接電容C21的一端，電容C21的另一端與運放U5的4腳相連；所述運放U5的1腳與所述MOS管N1的柵極相連，所述采樣電阻RS1一端連接MOS管N1的源極，另一端連接地，MOS管N1的源極連接電阻R19的一端，電阻R19的另一端連接運放U5的4腳；所述激光器LD1與二極管D1反向并聯后，一端連接MOS管N1的漏極，另一端通過電阻R14連接電源正極；電容C20、電容C18、電容C19三者并聯后一端連接激光器LD1的LD+端，另一端接地；

所述驅動信號控制電路包括隔離芯片U2、三極管Q1，所述隔離芯片U2的2腳通過電阻R5連接MCU最小系統的TRIG+信號的11腳，MCU最小系統的TRIG+信號的11腳還連接電阻R1的一端，電阻R1的另一端連接電源正極，所述三極管Q1的基極通過電阻R6與芯片U2相連，所述三極管Q1的集電極通過電阻R3與信號VMAX相連，所述三極管Q1的集電極通過電阻R2與電源正極相連；

所述數字電位計控制電路包括隔離芯片U3、數字電位計U4，所述隔離芯片U3的2腳通過電阻R10與來自MCU最小系統的R_CS信號相連，所述隔離芯片U3的3腳通過電阻R13與來自MCU最小系統的R_U/D信號相連；所述隔離芯片U3的6腳通過電阻R12與數字電位計U4的8腳相連，所述隔離芯片U3的7腳通過電阻R11與數字電位計U4的5腳相連；所述數字電位計U4的3腳連接信號VMAX，所述數字電位計U4的4腳連接信號I_CTR。