一种激光器驱动系统及半导体激光模块技术方案

本实用新型专利技术适用于激光器驱动领域，提供了一种激光器驱动系统及半导体激光模块，所述激光器驱动系统连接于电源与激光器之间，包括：控制模块；恒流模块，与控制模块连接，用于调节流向激光器的电流；DC‑DC电压转化模块，连接于电源与恒流模块之间；温控模块，与控制模块连接，用于调节激光器的温度；及激光功率矫正模块，与控制模块连接，用于矫正激光器的输出功率。本实用新型专利技术实施例通过DC‑DC电压转化模块和恒流模块的配合使用，能够提高激光器的驱动效率；此外，设置温控模块，可以通过温控模块对激光器的温度进行调节，能够有效保障激光器长时间的稳定工作。

A Laser Driving System and Semiconductor Laser Module

【技术实现步骤摘要】
一种激光器驱动系统及半导体激光模块
本技术属于激光器驱动
，尤其涉及激光器驱动系统及半导体激光模块。
技术介绍
半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。由于物质结构上的差异，不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导体激光器件，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器在室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。半导体二极管激光器是最实用最重要的一类激光器。它体积小、寿命长，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点，半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。所以，要求半导体激光器要微型化、高效率化、灵活控制；但现有的半导体激光模块包括激光器和驱动模块，而现有的驱动模块体积较大，不适合接入到嵌入式系统，同时，在恒流源和温控电路方面效率不高，导致半导体激光模块很多电能以发热形式浪费掉了，且在小体积情况下散热能力有限，长时间工作半导体激光模块温度会很高，导致半导体激光模块电路出故障，故不能长时间工作。
技术实现思路
本技术提供了一种激光器驱动系统，旨在解决现有半导体激光模块温控性能和散热性能差问题。本技术是这样实现的，提供一种激光器驱动系统，所述激光器驱动系统连接于电源与激光器之间，包括：控制模块；恒流模块，与控制模块连接，用于调节流向激光器的电流；DC-DC电压转化模块，连接于电源与恒流模块之间；温控模块，与控制模块连接，用于调节激光器的温度；及激光功率矫正模块，与控制模块连接，用于矫正激光器的输出功率。更进一步地，所述控制模块包括第一控制芯片A1，所述第一控制芯片A1设有28个管脚，所述第一控制芯片A1的第9管脚连接于滑动变阻器R20的P端，所述滑动变阻器R20的两端分别连接电源和接地。更进一步地，所述第一控制芯片A1的第14管脚为LDCURMON端，用于接受激光器电流的反馈信号；第17管脚为LDCURSET端，用于输出激光器电流的设定信号，所述恒流模块包括单运算放大器U1，所述运算放大器U1的第3管脚为运放反向输入端，且与第一控制芯片A1的第17管脚连接，所述运算放大器U1的第4管脚通过第二电容C2与第一控制芯片A1的第17管脚连接；所述运算放大器U1的第1管脚为运放正向输入端，通过第十八电阻R18与激光器的阴极连接，且与第一控制芯片A1的第14管脚连接；所述运算放大器U1的第4管脚还连接于第十三电阻R13的一端。更进一步地，所述第一控制芯片A1的第25管脚为LDEN端；所述DC-DC电压转化模块包括降压芯片U3，所述降压芯片U3设有7个管脚，第1管脚连接于LDEN端，且连接于第十九电阻和第三电容形成的并联体的一端；第十九电阻和第三电容形成的并联体的另一端接地；第1管脚还通过第六电阻R6连接于第3管脚；第3管脚通过第十四电阻R14接地，通过第八电阻R8连接于激光器的阳极，通过第十三电阻R13连接于所述运算放大器U1的第4管脚。更进一步地，所述第一控制芯片A1的第8管脚为TECTEMMON端，第11管脚为TECCURMON端，第16管脚通过第十电阻R10连接于TECTEMSET端，第23管脚为TECSHDN端；所述温控模块包括TEC控制芯片U2，设有49个管脚，第11管脚连接于TECSHDN端；第19管脚连接于TECTEMSET端，第23管脚和第24管脚连接于TECTEMMON端，第37管脚连接于TECCURMON端，第18管脚分别连接于第三十七电阻R37和热敏电阻Rt，第19管脚还分别连接于第三十八电阻R38和第四十二电阻R42，第1管脚连接于热能转化器TEC的负极LDTEC-一端，第48管脚连接于热能转化器TEC的正极LDTEC+一端；所述热敏电阻Rt的另一端接地，所述第三十七电阻R37与第三十八电阻R38连接，所述第四十二电阻R42另一端接地。更进一步地，所述激光器驱动系统包括PCB板，所述PCB板双面布局且设有多个走线层。本技术还提供一种半导体激光模块，包括所述的激光器驱动系统。本技术所达到的有益效果：本技术实施例将传统线性稳压器更改为DC-DC电压转化模块，再加上恒流模块，通过DC-DC电压转化模块和恒流模块的配合使用，能够提高激光器的驱动效率；同时，可以将控制模块的输入电压规定在3.7V，由嵌入式系统直接提供，使得半导体激光模块可以直接接入到嵌入式系统中，从而达到小体积低功耗的效果；此外，设置温控模块，可以通过温控模块对激光器的温度进行调节，能够有效保障激光器长时间的稳定工作。附图说明图1是本技术提供的激光器驱动系统的结构示意图。图2是本技术提供的控制模块的电路结构图。图3是本技术提供的DC-DC电压转化模块与恒流模块连接的电路结构图。图4是本技术提供的温控模块的电路结构图。图5是本技术提供的串接口电路结构图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例采用DC-DC电压转化模块和恒流模块配合使用代替传统的线性稳压器，能够有效提高激光器的驱动效率；同时，增加温控模块，能够有效调节激光器的温度，保障激光器工作的稳定性。实施例一如图1所示，本技术实施例提供一种激光器驱动系统，所述激光器驱动系统连接于电源与激光器之间，包括：控制模块；恒流模块，与控制模块连接，用于调节流向激光器的电流；DC-DC电压转化模块，连接于电源与恒流模块之间；温控模块，与控制模块连接，用于调节激光器的温度；及激光功率矫正模块，与控制模块连接，用于矫正激光器的输出功率。本技术实施例将传统线性稳压器更改为DC-DC电压转化模块，再加上恒流模块，通过DC-DC电压转化模块和恒流模块的配合使用，能够提高激光器的驱动效率；同时，可以将控制模块的输入电压规定在3.7V，由嵌入式系统直接提供，使得半导体激光模块可以直接接入到嵌入式系统中，从而达到小体积低功耗的效果；此外，设置温控模块，可以通过温控模块对激光器的温度进行调节，能够有效保障激光器长时间的稳定工作。实施例二如图2所示，所述控制模块包括第一控制芯片A1，所述第一控制芯片A1设有28个管脚，所述第一控制芯片A1的第9管脚连接于滑动变阻器R20的P端，所述滑动变阻器R20的两端分别连接电源和接地。本实施例中，嵌入式系统直接给第一控制芯片A1提供3.7V的供电和控制信号，控制信号包含激光器发光功率模拟调制、激光器出光使能控制和激光器温度控制开关使能；通过设置控制模块，可以使得激光器驱动系统和半导体激光模块直接接入嵌入式系统中，便于控制和使用。实施例三如图2所示，所述第一控制芯片A1的第14管脚为LDCURMON端，用于接受激光器电流的反馈信号；第17管脚为LDCURSET本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器驱动系统，所述激光器驱动系统连接于电源与激光器之间，其特征在于，包括：控制模块；恒流模块，与控制模块连接，用于调节流向激光器的电流；DC‑DC电压转化模块，连接于电源与恒流模块之间；温控模块，与控制模块连接，用于调节激光器的温度；及激光功率矫正模块，与控制模块连接，用于矫正激光器的输出功率。

【技术特征摘要】
1.一种激光器驱动系统，所述激光器驱动系统连接于电源与激光器之间，其特征在于，包括：控制模块；恒流模块，与控制模块连接，用于调节流向激光器的电流；DC-DC电压转化模块，连接于电源与恒流模块之间；温控模块，与控制模块连接，用于调节激光器的温度；及激光功率矫正模块，与控制模块连接，用于矫正激光器的输出功率。2.如权利要求1所述的一种激光器驱动系统，其特征在于，所述控制模块包括第一控制芯片，所述第一控制芯片设有28个管脚，所述第一控制芯片的第9管脚连接于滑动变阻器的P端，所述滑动变阻器的两端分别连接电源和接地。3.如权利要求2所述的一种激光器驱动系统，其特征在于，所述第一控制芯片的第14管脚为LDCURMON端，用于接受激光器电流的反馈信号；第17管脚为LDCURSET端，用于输出激光器电流的设定信号，所述恒流模块包括单运算放大器，所述运算放大器的第3管脚为运放反向输入端，且与第一控制芯片的第17管脚连接，所述运算放大器的第4管脚通过第二电容与第一控制芯片的第17管脚连接；所述运算放大器的第1管脚为运放正向输入端，通过第十八电阻与激光器的阴极连接，且与第一控制芯片的第14管脚连接；所述运算放大器的第4管脚还连接于第十三电阻的一端。4.如权利要求3所述的一种激光器驱动系统，其特征在于，所述第一控制芯片的第25管脚为LDEN端；所述DC-DC电压转化模块包括降压芯片，所述降压芯片设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛鹤，黄建业，娄志农，
申请(专利权)人：深圳市大族锐波传感科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44