实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路制造技术

一种实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路，包括开关控制电路、开关积分电路以及电流控制电路，开关控制电路根据激光器调制码型输出控制信号，控制电流开关积分电路的开关，开关积分电路采用反向积分电路，直流电流源连接开关积分电路反向输入端，电流控制电路包括三极管，所述三极管的发射极与连接至激光二极管阴极的电感并联。本发明专利技术在偏置电流输入部分，增加了开关控制电路、开关积分电路及电流控制电路，可使激光二极管导通所需电位降低，有效避免了由于欠压导致激光二极管无法导通、无输出的问题；使偏置电流随“0”信号态数量增多而下降，达到了不同模式、不同码型下，激光器发射功率稳定的作用。

【技术实现步骤摘要】
实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路
本专利技术涉及量子信息技术
，特别涉及一种实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路。
技术介绍
在量子密钥分发系统(QKD)中，需要发射端在信号态为“1”時，提供发功率稳定的脉冲激光，如每脉冲0.6个光子，而在信号态为“0”時，激光功率尽量低，满足消光比的要求。不同于传统光通信可以通过对信号进行编码和反编码以实现激光器平均功率的稳定，量子密钥分发系统发射和接收的是准单光子，无法进行编码和反编码，激光器输出的平均光功率随着码型而变化。采用交流耦合驱动激光二极管，激光二极管所需电位降低，有效避免由于欠压，激光二极管无法导通，无输出的问题。然而交流耦合下，信号态“0”为偏置电流减去二分之一调制电流，当信号态出现多个“0”時，调制电流无输出，此时，激光器驱动电流向偏置电流靠近，导致信号态“0”的输出功率增加，同时随后出现的信号态“1”的功率相应增加，即在不同模式、不同码型下会对激光器输出功率带来影响。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路，以解决驱动激光二极管过程中偏置电流随“0”信号态数量增多而下降，使得在不同模式、不同码型下会对激光器输出功率带来不良影响。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路，所述电路包括：开关控制电路，所述开关控制电路根据激光器调制码型输出控制信号，控制电流开关积分电路的开关；开关积分电路，所述开关积分电路采用反向积分电路，直流电流源连接开关积分电路反向输入端；电流控制电路，所述电流控制电路包括三极管，所述三极管的发射极与连接至激光二极管阴极的电感并联，所述三极管的发射极还连接有直流电流源；所述开关积分电路的输出端连接至电流控制电路的三极管基极。优选地，所述开关积分电路的反相输入端与输出端连接有电控开关，所述电控开关由开关控制电路连接控制，所述开关积分电路的反相输入端还连接一直流源。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：本专利技术的实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路，采用交流耦合方式，在偏置电流输入部分，增加了开关控制电路、开关积分电路及电流控制电路，可使激光二极管导通所需电位降低，有效避免了由于欠压导致激光二极管无法导通、无输出的问题；使偏置电流随“0”信号态数量增多而下降，达到了不同模式、不同码型下，激光器发射功率稳定的作用。附图说明图1为本专利技术具的电路原理图；图2为现有技术与本专利技术激光器的驱动与控制电路工作波形对比图。图中：开关控制电路100，开关积分电路200，电控开关201，直流电流源300，电流控制电路400，三极管401，激光二极管500，电感600，直流源700。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术进行清楚、完整地描述。如图1所示，本专利技术的一种实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路，所述电路包括：开关控制电路100，所述开关控制电路100根据激光器调制码型输出控制信号，控制开关积分电路200的开关；开关积分电路200，所述开关积分电路200采用反向积分电路，直流电流源300连接开关积分电路200反向输入端；电流控制电路400，所述电流控制电路400包括三极管401，所述三极管401的发射极与连接至激光二极管500阴极的电感600并联，所述三极管401的发射极还连接有直流电流源300；所述电流控制电路400可以采用其它压控电流源方案，如采用高速放大器替换三极管401。所述开关积分电路200的输出端连接至电流控制电路400的三极管401基极。所述开关积分电路200的反相输入端与输出端连接有电控开关201，所述电控开关201由开关控制电路100连接控制，所述开关积分电路200的反相输入端还连接一直流源700。工作原理：如图2所示为现有技术与本专利技术激光器的驱动与控制电路工作波形对比图，采用交流耦合，信号态“0”为偏置电流减去二分之一调制电流，当信号态出现多个“0”時，调制电流无输出，此时，激光器驱动电流向偏置电流靠近，导致信号态“0”的输出功率增加，同时随后出现的信号态“1”的功率相应增加，即不同模式与码型会对激光器输出功率带来影响。本专利技术中开关控制电路100在信号态为“0”時，断开开关积分电路200的电控开关201，开关积分电路200开始积分，输出电压增大，三极管401发射极电流增大，激光二极管500偏置电流降低；信号态持续为“0”的时间越长，开关积分电路200输出越大，偏置电流减小越多，从而，在交流耦合中，信号态“0”的输出功率增加，及随后出现的信号态“1”的功率增加，将得到改善甚至消除。控制电路在信号态为“1”時，导通开关积分电路200的电控开关201，开关积分电路200清零，三极管401发射极电流几乎为0，激光二极管500偏置电流回归正常。综合本专利技术实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路的电路与原理可知，采用交流耦合方式，在偏置电流输入部分，增加了开关控制电路、开关积分电路及电流控制电路，可使激光二极管所需电位降低，有效避免了由于欠压导致激光二极管无法导通、无输出的问题；使偏置电流随“0”信号态数量增多而下降，达到了不同模式、不同码型下，激光器发射功率稳定的作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路，其特征在于，所述电路包括：开关控制电路，所述开关控制电路根据激光器调制码型输出控制信号，控制电流开关积分电路的开关；开关积分电路，所述开关积分电路采用反相积分电路，直流电流源连接开关积分电路反相输入端；电流控制电路，所述电流控制电路包括三极管，所述三极管的发射极与连接至激光二极管阴极的电感并联，所述三极管的发射极还连接有直流电流源；所述开关积分电路的输出端连接至电流控制电路的三极管基极。

【技术特征摘要】
1.一种实现不同码型下激光器功率稳定的控制与驱动电路，其特征在于，所述电路包括：开关控制电路，所述开关控制电路根据激光器调制码型输出控制信号，控制电流开关积分电路的开关；开关积分电路，所述开关积分电路采用反相积分电路，直流电流源连接开关积分电路反相输入端；电流控制电路，所述电流控制电路包括三极管，所述三极管的发射极与连接至激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：周朝阳，曹文钊，赵义博，
申请(专利权)人：浙江九州量子信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33