[實用新型]一種智能關斷半導體激光器

有效

• 申請號: 202022980328.8
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN213636608U
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 曾月;朱兵
• 申請（專利權）人: 四川省長星科技有限公司
• 主分類號: H01S5/0683
• 分類號: H01S5/0683
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所 44271
• 代理人: 滿群

本實用新型屬于半導體激光器領域，特別涉及一種智能關斷半導體激光器，包括單片機模塊；單片機模塊連接有電流驅動模塊和ADC模塊，電流驅動模塊通過濾波模塊連接半導體激光管；所述半導體激光器還包括光功率采集模塊和電源模塊，光功率采集模塊連接有設置在半導體激光管附近的光敏二極管，光功率采集模塊還通過ADC模塊與單片機模塊連接；單片機模塊還通過485通信模塊與上位機通信。本新型有效調整控制半導體激光管工作狀態，通過光信號采集其工作狀態進行智能調節，保證半導體激光管工作穩定，并在出現突發情況時，迅速關斷電源信號，保護半導體激光管。

技術領域

本實用新型屬于半導體激光領域，特別涉及一種智能關斷半導體激光器。

背景技術

半導體激光管具有體積小、單色性好、方向性強、光功率利用率高等優點，由于其工作電壓需求低、工作電路簡單廣泛應用于光纖通信、儀器測量等領域。半導體激光管的結構與傳統LED類似，相對傳統PN結結構的LED二極管多了兩個與PN節垂直的光學平面作為諧振腔，在PN結通過電流激發超過導通閾值發光使諧振腔體內產生激光。半導體激光管的工作功率與其工作電流關系緊密，但電流發生變化時功率隨即產生變動，保證半導體激光管功率穩定一個重要的課題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對現有問題，提供一種能有效控制半導體激光管功率、在突發情況下保護半導體激光管的智能關斷半導體激光器。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種智能關斷半導體激光器，包括單片機模塊；單片機模塊連接有電流驅動模塊和ADC模塊，電流驅動模塊通過濾波模塊連接半導體激光管；半導體激光器還包括光功率采集模塊和電源模塊，光功率采集模塊連接有設置在半導體激光管附近的光敏二極管，光功率采集模塊還通過ADC模塊與單片機模塊連接；單片機模塊還通過485通信模塊與上位機通信；電源模塊提供單片機模塊、光功率采集模塊、光敏二極管、ADC模塊、485通信模塊、濾波模塊的基礎工作電壓并為電流驅動模塊提供導通電壓信號。通過光敏二極管采集半導體激光管的發光狀態，在將采集信息經光功率采集模塊放大后輸入ADC模塊轉化為數字信號。在單片機模塊處理了解半導體激光管工作狀態后，輸出相應的電流信號至電流驅動模塊，電流驅動模塊依據單片機模塊發送的電流信號，調節電源模塊的導通電壓信號的比例輸出經濾波模塊驅動半導體激光管工作。在采集信息出現由于靜電、高壓、電網沖擊等產生的異常工作情況時，單片機模塊還發送開關信號迅速關斷半導體激光管進行保護并通過485通信模塊與上位機通信。

進一步的，電流驅動模塊具體結構為：一PNP三極管Q1，其集電極接收電源模塊的導通電壓信號并通過正向極性電容接地，其基極通過電阻R1與其集電極連接，其基極還通過電阻R2連接集成運放U1的輸出端，其發射極連接繼電器K1的開關端正極；繼電器K1的開關端負極與濾波模塊正輸入端連接，其控制端之間連接正向二極管D1；二極管D1的負極通過電阻R6接地，其正極連接PNP三極管Q2的集電極；三極管Q2的發射極與基極間連接有電容C2，其基極通過電阻R2接收單片機模塊發送的開關信號；集成運放U1的正輸入端接收單片機模塊發送的電流信號，其負極連接集成運放U2的輸出端和負輸入端；集成運放U2的正輸入端連接濾波模塊負輸入端。其中三極管Q1其緩沖作用緩慢導通半導體激光管，使其不受快速電流的沖擊，集成運放U1根據單片機模塊發送的電流信號調節半導體激光管工作狀態，集成運放U2構成電壓跟隨器保證模塊的共模抑制比，防止其它信號干擾。繼電器K1周圍原件構成開關電路，單片機模塊開關信號控制三極管Q2開關狀態進而控制繼電器開閉控制半導體激光管開關狀態。

進一步的，光功率采集模塊具體為，一集成運放U4，其負輸入端接收光敏二極管產生的電流并通過電阻R8接地，其正輸入端通過電阻R3接地，其正輸入端通過電阻R5連接其輸出端，其輸出端連接集成運放U3的負輸入端；集成運放U3的正輸入端通過電阻R4接地，其輸出端與正輸入端連接輸出采集信號至ADC模塊。集成運放U3為電壓跟隨器保證光敏二極管工作時不受內部阻抗干擾，集成運放U4及電阻R3、R5構成放大器，放大采集信號輸出至ADC模塊。