一种亚纳秒上升时间方波脉冲半导体激光器驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种亚纳秒上升时间方波脉冲半导体激光器驱动装置，包括接收上位机控制信号的通信模块；根据控制信号产生相应脉宽、频率数字信号脉冲的脉冲发生模块；根据数字信号脉冲驱动半导体激光器输出亚纳秒上升时间光脉冲的驱动电路。通信模块根据需求通过上位机命令设置脉冲发生模块产生所需脉宽、频率的数字信号脉冲，数字信号脉冲经过采用高速、宽带运放的同相比例放大电路驱动模块后驱动半导体激光器输出亚纳秒上升时间激光光脉冲信号，提高激光探测器响应上升时间的测试精度。

A sub nanosecond rise time square wave pulse semiconductor laser driver

【技术实现步骤摘要】
一种亚纳秒上升时间方波脉冲半导体激光器驱动装置
本专利技术涉及激光器驱动装置领域，更具体的说是涉及一种亚纳秒上升时间方波脉冲半导体激光器驱动装置。
技术介绍
激光雷达技术是一种在军、民领域具有应用广泛前景的高新技术。激光雷达技术的关键器件是激光探测器，随着技术的发展，对激光探测器的性能需求日益上升，激光探测器的研制过程中需求对其光电性能进行标定测试，亚纳秒上升时间方波脉冲激光器有利于提高激光探测器响应上升时间的测试精度。目前，商业上成熟的技术方波脉冲半导体驱动电路一般采用MOSFET高速开关驱动模式，上升时间很难达到亚纳秒级。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种亚纳秒上升时间方波脉冲半导体激光器驱动装置。本专利技术通过下述技术方案实现：一种亚纳秒上升时间方波脉冲半导体激光器驱动装置，包括：接收上位机控制信号的通信模块；根据控制信号产生相应脉宽、频率的亚纳秒上升时间数字脉冲信号的脉冲发生模块；将数字脉冲信号转换成模拟脉冲信号驱动半导体激光器输出亚纳秒上升时间光脉冲的驱动电路。作为优选，所述通信模块包括依次连接的USB接口、接口转换芯片和RS232收发器芯片。作为优选，所述脉冲发生模块包括控制器和为控制器提供振荡频率的有源晶振电路。作为优选，所述驱动电路包括运算放大芯片、连接在运算放大芯片输入端与脉冲发生模块输出端之间的可调电阻、连接在运算放大芯片输入端的接地电阻、连接在运算放大芯片上的同向放大负反馈网络和依次连接在运算放大芯片输出端的输出电阻和电容。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术的通信模块根据需求通过上位机命令设置脉冲发生模块产生所需脉宽、频率的数字信号脉冲，数字信号脉冲经过采用高速、宽带运放的同相比例放大电路驱动模块后驱动半导体激光器输出亚纳秒上升时间激光光脉冲信号，提高激光探测器响应上升时间的测试精度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。图1为本专利技术的原理图。图2为本专利技术的电源模块的电路原理图。图3为本专利技术的通信模块的电路原理图。图4为本专利技术的脉冲发生模块的电路原理图。图5为本专利技术的驱动电路的原理图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1所示的一种亚纳秒上升时间方波脉冲半导体激光器驱动装置，包括通信模块200、脉冲发生模块300、驱动电路400、电源模块100。通信模块200接收上位机控制信号；脉冲发生模块300根据控制信号产生相应脉宽、频率的亚纳秒上升时数字脉冲信号；驱动电路400将数字脉冲信号转换成模拟脉冲信号驱动半导体激光器500输出亚纳秒上升时间光脉冲；电源模块100给通信模块、脉冲发生模块、驱动电路提供工作电源。具体的，通信模块包括依次连接的USB接口、接口转换芯片、RS232收发器和RS232接口。通信模块实现USB转RS232接口，采用USB接口与上位机相连，通过串口命令设置脉宽和频率。为了提供精确的数字信号脉冲输出，脉冲发生模块包括控制器和为控制器提供振荡频率的有源晶振电路。为了实现光强度的可调节，实现亚纳秒上升时间的方波激光脉冲输出，驱动电路包括运算放大芯片、连接在运算放大芯片输入端与脉冲发生模块输出端之间的可调电阻、连接在运算放大芯片输入端的接地电阻、连接在运算放大芯片上的同向放大负反馈网络和依次连接在运算放大芯片输出端的输出电阻和电容。实施例2基于上述实施例原理，本实施例公开一具有实施方式，即参照图2，电源模块100包括：12V转±5V输出DCDC模块U1,U1为市面上常规12V转±5V芯片，12V输入电压经过接地电容C1、C2滤波后接到U1输入引脚2；U1引脚1、4接GND,U1的引脚3输出-5V电压，经电容C5、C6滤波后为驱动电路供电；U1引脚5输出5V电压，经电容C3、C4滤波后为驱动模块及通信模块供电，同时5V电压经线性稳压芯片U2ASM1117-3.3转换为3.3V电压输出，3.3V电压经电容C7、C8滤波后为脉冲产生模块供电为3.3V，D1为3.3V电源指示灯。电源模块采用单电源供电，为其他模块提供稳定、低噪声工作电压。参见图3：通信模块200包括芯片FT232RL、芯片MAX3232EPE及其外围电路，VCC5的5V电源经R2、C9、C10的滤波网络换位输出端口为POWERIN的5V电源，POWERIN接FT232RL的引脚4VCCIO、引脚20VCC，Header1的引脚1通过R3接POWERIN，POWERIN通过电阻R4、指示灯D2接FT232RL的引脚23CBUS0，通过电阻R5、指示灯D3接FT232RL的引脚22CBUS1，D1、D2在上位机与通信模块时会闪烁；U3的引脚173V3OUT通过C11接地，引脚25、7、18、21、26直接接地；U3的引脚1TXD接U4的引脚11T1IN，引脚5RXD接U4的引脚12R1OUT，为U3和U4之间的读写通道；U3的其他未提及引脚悬空。U4的引脚1通过电容C12接引脚3，引脚4经过电容C13接引脚5，引脚2经电容C14接地；引脚16连接POWERIN接口供电，C15为电源滤波；引脚11、引脚12与U3通信；引脚14、引脚15分别通过R6、R7转为端口UART1_TX、UART1_RX与脉冲发生模块的ARM芯片通信；U4的其他未提及引脚悬空。本通信模块实现USB转串口RS232功能，可通过上位机控制往脉冲发生模块的ARM芯片烧写控制程序，并可通过串口调试软件写入命令来调节产生脉冲的宽度和频率。参见图4，脉冲发生模块300包括有源晶振芯片X1、控制器ARMSTM32F405RG芯片U5及其外围电路。本模块配置后通过引脚16输出数字脉冲信号，数字脉冲信号作为驱动模块400的脉冲信号输入。有源晶振芯片X1，控制器ARMSTM32F405RG芯片U5。从电源模块100输出的电源端口VCC3.3进入本模块时接滤波电容C17、C18到GND，U5的模拟电源引脚13VDDA通过0Ω电阻R8与VCC3.3连接，并接2个滤波电容C19、C20到模拟地引脚12VSSA，VSSA通过0Ω电阻R9接GND。U5引脚1VBAT接电容C24后接VCC3.3；4个电源引脚接电源端口VCC3.3，分别为引脚32VDD_1、引脚48VDD_2、引脚64VDD_3、引脚19VDD_4，且分别接滤波电容C29、C31、C30、C27到GND；引脚7NRST通过R12接VCC3.3，并且接电容C21到GND；引脚28PB2/BOOT1通过R14接VCC3.3，引脚60BOOT0通过R15接GND；引脚31VSS_1、47VSS_2、63VSS_3、18VSS_4直接接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亚纳秒上升时间方波脉冲半导体激光器驱动装置，其特征在于，包括：/n接收上位机控制信号的通信模块；/n根据控制信号产生相应脉宽、频率的亚纳秒上升时间数字脉冲信号的脉冲发生模块；/n将数字脉冲信号转换成可驱动半导体激光器输出亚纳秒上升时间光脉冲的驱动电路；/n给通信模块、脉冲发生模块、驱动电路提供工作电源的电源模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种亚纳秒上升时间方波脉冲半导体激光器驱动装置，其特征在于，包括：
接收上位机控制信号的通信模块；
根据控制信号产生相应脉宽、频率的亚纳秒上升时间数字脉冲信号的脉冲发生模块；
将数字脉冲信号转换成可驱动半导体激光器输出亚纳秒上升时间光脉冲的驱动电路；
给通信模块、脉冲发生模块、驱动电路提供工作电源的电源模块。


2.根据权利要求1所述的一种亚纳秒上升时间方波脉冲半导体激光器驱动装置，其特征在于，所述通信模块包括依次连接的USB接口、接口转换芯片和RS23...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥全，赖正刚，赵越，
申请(专利权)人：成都优蕊光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51