[發(fā)明專利]電壓負(fù)反饋激光器驅(qū)動(dòng)電路及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110365670.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-06
• 公開（公告）號(hào): CN112769036B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戢冰;胡肖松;駢冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科慧遠(yuǎn)視覺技術(shù)（北京）有限公司;中科慧遠(yuǎn)視覺技術(shù)（洛陽(yáng)）有限公司
• 主分類號(hào): H01S5/042
• 分類號(hào): H01S5/042;H02M3/157
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)公開了一種電壓負(fù)反饋激光器驅(qū)動(dòng)電路及控制方法。激光器驅(qū)動(dòng)電路包括激光電路、電流驅(qū)動(dòng)電路、同向放大電路和驅(qū)動(dòng)控制電路，激光電路一端與所述電流驅(qū)動(dòng)電路相連，另一端接地，用于輸出驅(qū)動(dòng)電流；電流驅(qū)動(dòng)電路與外部輸入電源VCC相連，一端與所述激光電路相連，一端與所述同向放大電路相連；所述同向放大電路一端接地，并與所述電流驅(qū)動(dòng)電路和所述驅(qū)動(dòng)控制電路相連，用于放大驅(qū)動(dòng)控制電路的電壓信號(hào)。本發(fā)明電路及方法具有同時(shí)改變驅(qū)動(dòng)電流的頻率、脈寬和幅值，實(shí)現(xiàn)連續(xù)恒定電流或者PWM恒流兩種輸出模式的功能，輸出電流的調(diào)節(jié)非常靈活。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電壓負(fù)反饋控制電流的激光器恒流驅(qū)動(dòng)電路及控制方法。

背景技術(shù)

激光器，英文全稱Light amplification by the stimulated emission ofradiation，縮略為L(zhǎng)aser，通過光、電及其他辦法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行激勵(lì)，使部分粒子產(chǎn)生受激輻射，經(jīng)過共振腔放大，產(chǎn)生一束強(qiáng)度大、方向集中的光束“激光”。激光器由工作物質(zhì)、泵浦系統(tǒng)和諧振腔三部分構(gòu)成，目前廣泛應(yīng)用在通訊、材料加工、研發(fā)與軍事運(yùn)用、醫(yī)療美容、顯示成像等領(lǐng)域。

部分激光器--如LD激光器--的特性決定了其需要恒定電流驅(qū)動(dòng)。傳統(tǒng)的恒流驅(qū)動(dòng)電路通常是連續(xù)恒流型或小電流脈沖型，已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)代激光器對(duì)高功率、高精度、高頻率和高重復(fù)穩(wěn)定度的要求，例如在遠(yuǎn)距離通信、激光測(cè)距等激光器應(yīng)用場(chǎng)景中，要求單脈沖激光頻率高，能量大，傳統(tǒng)恒流驅(qū)動(dòng)電路無(wú)法很好滿足。

驅(qū)動(dòng)電路(Drive Circuit)，位于主電路和控制電路之間，用來對(duì)控制電路的信號(hào)進(jìn)行放大的中間電路（即放大控制電路的信號(hào)使其能夠驅(qū)動(dòng)功率晶體管），用來將控制電路輸出的PWM脈沖放大到足以驅(qū)動(dòng)功率晶體管—開關(guān)功率放大作用。

現(xiàn)有恒流驅(qū)動(dòng)電路存在以下不足：(1)無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)大電流連續(xù)恒流驅(qū)動(dòng)和PWM恒流驅(qū)動(dòng)；(2)無(wú)法同時(shí)改變輸出電流的頻率和幅值，控制不靈活；（3）傳統(tǒng)恒流源受大電容或大電感等器件的影響，PWM恒流驅(qū)動(dòng)延遲時(shí)間長(zhǎng)、電流幅值小、脈寬調(diào)整范圍窄、控制精度低；（4）現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電路中激光器一端大多不直接與地連接，處于懸浮狀態(tài)，不利于系統(tǒng)級(jí)搭建。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種電壓反饋控制電流的激光器恒流驅(qū)動(dòng)電路，具有同時(shí)改變驅(qū)動(dòng)電流的頻率、脈寬和幅值，實(shí)現(xiàn)連續(xù)恒定電流或者PWM恒流兩種輸出模式的功能，輸出電流的調(diào)節(jié)非常靈活；采用場(chǎng)效應(yīng)管的負(fù)反饋電路進(jìn)行控制，電路負(fù)載能力強(qiáng)，輸出電流可同時(shí)滿足較大幅值、較窄脈寬以及較高頻率，且在大電流情況下具有較高的精確性和穩(wěn)定性；其能夠?qū)⒓す怆娐芬欢私拥兀瞧渌?qū)動(dòng)電路使其處于懸浮狀態(tài)，為后續(xù)擴(kuò)展及系統(tǒng)級(jí)搭建提供良好的電路屬性；其電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器件較少，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電壓負(fù)反饋激光器驅(qū)動(dòng)電路，包括激光電路1、電流驅(qū)動(dòng)電路2、同向放大電路3和驅(qū)動(dòng)控制電路4，

所述激光電路1，進(jìn)一步包括激光發(fā)射裝置，分別與所述電流驅(qū)動(dòng)電路2和地線相連，用于實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射以及對(duì)所述激光發(fā)射裝置的阻容吸收及過電保護(hù)；

所述電流驅(qū)動(dòng)電路2，分別與所述激光電路1、所述同向放大電路3和外部輸入電源相連，用于提高所述電壓負(fù)反饋激光器驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載能力，實(shí)現(xiàn)在不同電流情況下的精確性和穩(wěn)定性；

所述同向放大電路3，分別與所述電流驅(qū)動(dòng)電路2、所述驅(qū)動(dòng)控制電路4和地線相連，用于放大所述驅(qū)動(dòng)控制電路4的電壓信號(hào)；

所述驅(qū)動(dòng)控制電路4分別并與外部PWM脈沖信號(hào)發(fā)送裝置、外部DA電路裝置、所述同向放大電路3和地線相連，用于實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路控制信號(hào)的選擇輸入和脈寬控制。

優(yōu)選地，所述激光電路1進(jìn)一步包括阻容吸收裝置和過電保護(hù)裝置；

所述阻容吸收裝置，用于實(shí)現(xiàn)所述電壓負(fù)反饋激光器驅(qū)動(dòng)電路的阻容吸收；