一种小型窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种小型窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路，属于半导体激光器技术领域。其组成部分包括：外部触发脉冲放大电路、窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路、半导体激光二极管。本实用新型专利技术采用单一低电压供电，可产生驱动激光二极管的高压；利用雪崩三极管的快速导通和关断特性，可以产生小于10纳秒的脉冲；通过调整外部触发脉冲的正脉宽占空比，可以调整激光二极管驱动信号幅值；通过调整光脉冲产生电路中储能电容的大小可以调整激光二极管驱动信号脉宽。本实用新型专利技术可实现小于10纳秒的窄脉宽高峰值功率的激光脉冲、结构简单，体积小，可以用于小型化激光脉冲测距系统，具有低成本、小体积、集成化度高、测距精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体激光器
，具体涉及一种小型窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路。
技术介绍
近年来，脉冲半导体激光器已在激光测距领域中得到广泛的应用。在短脉冲工作模式下的半导体激光器，一般采用储能元件的放电过程来驱动激光二极管发光，其产生的脉冲峰值驱动电流大，上升沿块，占空比小，平均功率低，便于激光器小型化和低成本。脉冲半导体激光器驱动电路的核心为高性能的储能元件和快速响应的大电流脉冲开关。目前，场效应管和雪崩晶体三极管都能够为脉冲激光器提供纳秒级上升沿和较大的脉冲峰值电流。脉冲半导体激光器驱动电路均采用外部高压模块对储能元件进行充电，整体电路体积大，无法实现驱动电路的小型化。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种小型窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路。本技术提供一种小型窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路，包括：外部触发脉冲放大电路(100)、窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电源电路(101)、半导体激光二极管(102)。所述外部触发脉冲放大电路(100)由晶体三极管Q1、晶体三极管Q2组成。所述窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电源电路(101)由电感L1、二极管D1、二极管D2、N沟道场效应管Q4、雪崩晶体三极管Q3、电容C1、电容C2、电阻R1组成，其中电感L1一端连接电源VCC，另一端连接场效应管Q4的漏极和二极管D1正极，场效应管Q4源极接地，场效应管Q4的栅极和电容C1的一端与所述外部触发脉冲放大电路(100)输出连接，电容C1的另一端连接电阻R1和雪崩晶体三极管Q3的基极，电阻R1另一端接地，雪崩晶体三极管Q3的发射极接地，雪崩晶体三极管Q3的集电极与二极管D1的负端和电容C2连接，电容C2的另一端与二极管D2正端连接，二极管D2负端接地。所述半导体激光二极管(102)LD负端与所述窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电源电路(101)中D2正端和电容C2连接，LD正端接地。进一步地，所述窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电源电路(101)采用单一低电压电源供电，进一步地，通过雪崩晶体三极管产生小于10纳秒的窄脉宽高峰值功率的激光脉冲。本技术中窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电源电路(101)采用单一低电压电源供电，可以产生驱动半导体激光二极管的高压，并通过雪崩晶体三极管快速导通和关断特性，可以产生小于10纳秒的窄脉宽高峰值功率的激光脉冲。本技术所用的技术方案具有以下优点：(1)本技术采用单一低电压电源供电，只需一路5V电源就可以使用，减少电路接口；(2)本技术可以在激光二极管上产生脉宽最低3ns的大电流驱动信号；(3)本技术体积小、成本低、集成化程度高、整体可以安放在同一印刷电路板上。附图说明图1为本技术的电路结构图；图2为本实用的电路布局图。具体实施方式下面结合图例和具体实施方式对本技术做进一步说明。图1是一种小型窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路结构图，NPN型晶体三极管Q1、PNP型晶体三极管Q2用作外部触发输入放大，提高外部触发输入信号的驱动能力，用来驱动N沟道场效应管Q4和由100pF电容C1、510R电阻R1组成的微分电路，外部触发信号为低电平时，场效应管Q4关闭，雪崩晶体三极管Q3关闭，电源VCC和电感L1一起通过二极管D1、二极管D2、对容值为1nF的储能电容C2充电，外部触发信号为高电平时，场效应管Q4导通，电源VCC对电感L1充电，触发信号经过电容C1和电阻R1组成的微分电路之后形成的窄脉冲触发雪崩晶体三极管Q3导通，储能电容C2通过雪崩晶体三极管Q3对半导体激光二极管LD放电，驱动半导体激光二极管LD发光。图2是电路布局图,电路板最左边是接口端子，从上至下分别定义为电源VCC、地GND、外部触发输入。电路板的右下方为激光二极管。电路板上的标号：P1为借口端子，Q1、Q2为晶体三极管、Q3为雪崩晶体三极管、Q4为场效应管，L1为电感、C1、C2为电容、R1为电阻，D1、D2为二极管，LD为激光二极管。上述实施例仅是本技术的一个优选方案，并非用以限定本技术的实质
技术实现思路
范围，本技术的实质
技术实现思路
是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路，包括：外部触发脉冲放大电路(100)、窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电源电路(101)、半导体激光二极管(102)，其特征在于，所述外部触发脉冲放大电路(100)由晶体三极管Q1、晶体三极管Q2组成，所述窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电源电路(101)由电感L1、二极管D1、二极管D2、N沟道场效应管Q4、雪崩晶体三极管Q3、电容C1、电容C2、电阻R1组成，其中电感L1一端连接电源VCC，另一端连接场效应管Q4的漏极和二极管D1正极，场效应管Q4源极接地，场效应管Q4的栅极和电容C1的一端与所述外部触发脉冲放大电路(100)输出连接，电容C1的另一端连接电阻R1和雪崩晶体三极管Q3的基极，电阻R1另一端接地，雪崩晶体三极管Q3的发射极接地，雪崩晶体三极管Q3的集电极与二极管D1的负端和电容C2连接，电容C2的另一端与二极管D2正端连接，二极管D2负端接地，所述半导体激光二极管(102)LD负端与所述窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电源电路(101)中D2正端和电容C2连接，LD正端接地。

【技术特征摘要】
1.一种小型窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路，包括：外部触发脉冲放大电路(100)、窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电源电路(101)、半导体激光二极管(102)，其特征在于，所述外部触发脉冲放大电路(100)由晶体三极管Q1、晶体三极管Q2组成，所述窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电源电路(101)由电感L1、二极管D1、二极管D2、N沟道场效应管Q4、雪崩晶体三极管Q3、电容C1、电容C2、电阻R1组成，其中电感L1一端连接电源VCC，另一端连接场效应管Q4的漏极和二极管D1正极，场效应管Q4源极接地，场效应管Q4的栅极和电容C1的一端与所述外部触发脉冲放大电路(100)输出连接，电容C1的另一端连接电阻R1和雪崩晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱任杰，张亮，
申请(专利权)人：武汉万集信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42