一种半导体激光器的驱动控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种半导体激光器的驱动控制器。它包括用于设定驱动控制器的工作电流的模拟信号选择输入模块、用于对模拟信号选择输入模块输出的信号进行线性倍数调节的信号调制模块、用于向激光器提供恒定工作电流以驱动激光器工作的恒流源驱动模块以及用于向恒流源驱动模块提供工作模式控制信号的TTL信号选择输入模块。本实用新型专利技术利用恒流源驱动模块所具有的诸如响应速度快、恒流精度高、能长期稳定工作等特可有效防止激光器因受到尖峰脉冲的冲击而降低稳定性或者受损；利用模拟信号选择输入模块和TTL信号选择输入模块便于用户能够根据自身需要来选择外部系统控制还是驱动控制器内部系统控制的方式，为增强驱动控制器的适配性、扩展其适用范围创造了条件。

A Driving Controller for Semiconductor Lasers

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光器的驱动控制器
本技术涉及半导体器件
，尤其是一种半导体激光器的驱动控制器。
技术介绍
周知，半导体激光器的驱动控制器(又称激光二极管)是一种利用半导体材料作为工作物质的激光器，因其所具有的体积小、功耗低、效率高、波长易于调制等优点，在工业加工、精密测量、通讯、信息处理、医学、军事和科学技术研究等等诸多领域被广泛地应用，而其相应的驱动控制技术也显得越来越重要。目前，针对半导体激光器的驱动通常是采用恒流驱动方式(如恒流驱动控制器)，然而，现有的恒流驱动控制器却普遍存在如下问题：1、结构设计复杂、驱动稳定性差，很容易产生瞬态的尖峰脉冲以及过流或过压的问题，从而导致半导体激光器受损、甚至缩短其使用寿命；主要原因是——半导体激光器属于一种理想的电子一光子直接转换器件，具有很高的量子效率，微小的电流变化都将导致其输出光强的很大变化，瞬态的电流或电压尖峰脉冲以及过流或过压都很容易使半导体激光器受损；2、适配性以及扩展性差，现有的驱动控制器只能是适应特定输出参数的泵浦，无法根据需要选择性地与控制系统进行适配。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种半导体激光器的驱动控制器。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种半导体激光器的驱动控制器，它包括用于设定驱动控制器的工作电流的模拟信号选择输入模块、用于对模拟信号选择输入模块输出的信号进行线性倍数调节的信号调制模块、用于向激光器提供恒定工作电流以驱动激光器工作的恒流源驱动模块以及用于向恒流源驱动模块提供控制信号以使恒流源驱动模块驱动激光器作连续模式工作或脉冲模式工作的TTL信号选择输入模块；所述模拟信号选择输入模块和TTL信号选择输入模块分别通过信号调制模块连接于恒流源驱动模块的信号输入端。优选地，它还包括用于对驱动控制器的工作电流进行实时监测的工作电流监测模块，所述工作电流监测模块包括第一运算放大器、第二运算放大器和第一变阻器；所述第一运算放大器的同相输入端通过第一电阻接地并同时通过顺序串接的第二电阻、第三电阻和第四电阻连接其反相输入端，所述第二运算放大器的同相输入端通过并联的第五电阻和第一电容连接第一运算放大器的反相输入端、反相输入端通过第六电阻接地并同时通过第一变阻器连接其输出端；所述第二运算放大器的输出端作为工作电流监测模块的电流采样输出端，所述恒流源驱动模块的驱动电流输出端连接于第三电阻和第四电阻之间。优选地，它还包括一用于为关闭模拟信号选择输入模块和TTL信号选择输入模块的恒流输出提供参考控制信号的软件保护模块，所述软件保护模块包括第三运算放大器、第一三极管和第二变阻器；所述第三运算放大器的同相输入端通过第七电阻连接第二运算放大器的输出端、反相输入端通过第二变阻器接地、输出端通过第八电阻连接第一三极管的基极，所述第一三极管的基极通过第二电容接地、发射极接地、集电极作为参考控制信号输出端。优选地，所述模拟信号选择输入模块包括一MAX4544型模拟切换开关，所述模拟切换开关的NC端口作为模拟信号选择输入模块的第一信号输入接口、NO端口作为模拟信号选择输入模块的第二信号输入接口、COM端口连接信号调制模块的信号输入端。优选地，所述信号调制模块包括第四运算放大器和第三变阻器；所述第四运算放大器的同相输入端通过第一分压电阻接地并同时通过第二分压电阻连接模拟信号选择输入模块的信号输出端、反相输入端连接输出端、输出端通过顺序串接的第三分压电阻、第四分压电阻和第五分压电阻连接恒流源驱动模块的信号输入端，所述第四分压电阻和第五分压电阻同时通过第三变阻器接地，且所述TTL信号选择输入模块的信号输出端连接于第三分压电阻与第四分压电阻之间。优选地，所述TTL信号选择输入模块包括电源隔离器、光电耦合器、第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管；所述第二三极管的集电极连接光电耦合器的负极、发射极连接电源隔离器的电源输出端、基极作为TTL信号选择输入模块的第一信号输入接口，所述光电耦合器的正极连接电源隔离器的电源输出端、发射极接地、集电极连接第三三极管的集电极，所述第三三极管的发射极接地、基极作为TTL信号选择输入模块的第二信号输入接口、集电极同时连接第四三极管的基极，所述第四三极管的发射极接地、集电极连接第五三极管的基极，所述第五三极管的发射极接地、集电极与信号调制模块相连。优选地，它还包括一用于将驱动控制器的工作电流限定在预设范围内的限流保护模块，所述限流保护模块包括第五运算放大器、开关二极管和第四变阻器；所述第五运算放大器的输出端与反相输入端相连并同时通过开关二极管连接第五三极管的集电极、同相输入端通过第九电阻连接第四变阻器的调节端，所述第四变阻器的其中一端接地。优选地，所述恒流源驱动模块包括至少一个恒流源驱动器，所述恒流源驱动器包括第六运算放大器、场效应管、PNP三极管、NPN三极管和激光器连接口；所述第六运算放大器的同相输入端通过第三电容接地并同时与信号调制模块的信号输出端相连、输出端通过第四电容连接反相输入端并同时通过第一采样电阻同时与NPN三极管的基极和PNP三极管的基极相连，所述第六运算放大器反相输入端通过顺序串接的第二采样电阻、第五电容和第三采样电阻连接NPN三极管的发射极和PNP三极管的发射极，且所述第六运算放大器的输出端通过第六电容连接于第二采样电阻与第五电容之间；所述场效应管的栅极连接于第五电容与第三采样电阻之间、源极通过第四采样电阻接地、漏极连接激光器连接口的负极端，所述激光器连接口的正极端作为驱动控制器的电源输入端。优选地，所述恒流源驱动模块包括至少两个并联分布的恒流源驱动器。由于采用了上述方案，本技术利用恒流源驱动模块所具有的诸如响应速度快、恒流精度高、能长期稳定工作等特可有效防止激光器因受到尖峰脉冲的冲击而降低稳定性或者受损；利用模拟信号选择输入模块和TTL信号选择输入模块便于用户能够根据自身需要来选择外部系统控制还是驱动控制器内部系统控制的方式，为增强驱动控制器的适配性、扩展其适用范围创造了条件。其系统结构简单、驱动稳定性以及适配扩展性强，具有很强的实用价值和市场推广价值。附图说明图1是本技术实施例的控制及应用原理拓扑图；图2是本技术实施例的系统电路结构示意图(一)；图3是本技术实施例的系统电路结构示意图(二)。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1至图3所示，本实施例提供的一种半导体激光器的驱动控制器，它包括：模拟信号选择输入模块a，主要用于设定驱动控制器的工作电流，用户可根据实际情况将此模块与外部系统进行连接以实现由外部提供信号源，也可将此模块与驱动控制器本身的微处理器(如D/A接口)进行连接以实现由内部处理器提供信号源；信号调制模块b，主要用于对模拟信号选择输入模块a所输出的信号进行线性倍数调节，从而使模拟信号输入与驱动控制器输出的驱动电流之间保持一个稳定的线性对应关系；恒流源驱动模块c，主要用于向激光器A提供恒定工作电流以驱动激光器A进行工作，并防止瞬态的电流或电压尖峰脉冲的出现；TTL信号选择输入模块d，主要用于向恒流源驱动模块c提供控制信号以使恒流源驱动模块c本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体激光器的驱动控制器，其特征在于：它包括用于设定驱动控制器的工作电流的模拟信号选择输入模块、用于对模拟信号选择输入模块输出的信号进行线性倍数调节的信号调制模块、用于向激光器提供恒定工作电流以驱动激光器工作的恒流源驱动模块以及用于向恒流源驱动模块提供控制信号以使恒流源驱动模块驱动激光器作连续模式工作或脉冲模式工作的TTL信号选择输入模块；所述模拟信号选择输入模块和TTL信号选择输入模块分别通过信号调制模块连接于恒流源驱动模块的信号输入端。

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器的驱动控制器，其特征在于：它包括用于设定驱动控制器的工作电流的模拟信号选择输入模块、用于对模拟信号选择输入模块输出的信号进行线性倍数调节的信号调制模块、用于向激光器提供恒定工作电流以驱动激光器工作的恒流源驱动模块以及用于向恒流源驱动模块提供控制信号以使恒流源驱动模块驱动激光器作连续模式工作或脉冲模式工作的TTL信号选择输入模块；所述模拟信号选择输入模块和TTL信号选择输入模块分别通过信号调制模块连接于恒流源驱动模块的信号输入端。2.如权利要求1所述的一种半导体激光器的驱动控制器，其特征在于：它还包括用于对驱动控制器的工作电流进行实时监测的工作电流监测模块，所述工作电流监测模块包括第一运算放大器、第二运算放大器和第一变阻器；所述第一运算放大器的同相输入端通过第一电阻接地并同时通过顺序串接的第二电阻、第三电阻和第四电阻连接其反相输入端，所述第二运算放大器的同相输入端通过并联的第五电阻和第一电容连接第一运算放大器的反相输入端、反相输入端通过第六电阻接地并同时通过第一变阻器连接其输出端；所述第二运算放大器的输出端作为工作电流监测模块的电流采样输出端，所述恒流源驱动模块的驱动电流输出端连接于第三电阻和第四电阻之间。3.如权利要求2所述的一种半导体激光器的驱动控制器，其特征在于：它还包括一用于为关闭模拟信号选择输入模块和TTL信号选择输入模块的恒流输出提供参考控制信号的软件保护模块，所述软件保护模块包括第三运算放大器、第一三极管和第二变阻器；所述第三运算放大器的同相输入端通过第七电阻连接第二运算放大器的输出端、反相输入端通过第二变阻器接地、输出端通过第八电阻连接第一三极管的基极，所述第一三极管的基极通过第二电容接地、发射极接地、集电极作为参考控制信号输出端。4.如权利要求1所述的一种半导体激光器的驱动控制器，其特征在于：所述模拟信号选择输入模块包括一MAX4544型模拟切换开关，所述模拟切换开关的NC端口作为模拟信号选择输入模块的第一信号输入接口、NO端口作为模拟信号选择输入模块的第二信号输入接口、COM端口连接信号调制模块的信号输入端。5.如权利要求1所述的一种半导体激光器的驱动控制器，其特征在于：所述信号调制模块包括第四运算放大器和第三变阻器；所述第四运算放大器的同相输入端通过第一分压电阻接地并同时通过第二分压电阻连接模拟信号选择输入模块的信号输出端、反相输入端连接输出端、输出端通过顺序串接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冬英，
申请(专利权)人：广州市大美电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44