激光器驱动电路及激光器制造技术

技术编号:33119859 阅读:9 留言:0更新日期:2022-04-17 00:16
本申请的实施例涉及激光器驱动领域,提供一种激光器驱动电路及激光器,本申请的一些实施例中,所述激光器驱动电路包括:反向门电路、前级脉冲信号调理电路、后级射频功率驱动电路、偏置电流调节电路以及种子源;通过来自外部的脉冲触发时钟信号进行相位调节以及两次信号放大处理,并在信号放大处理的过程中,通过调节用于信号放大的直流偏置电流低于所述种子源的导通阈值,阻止了直流偏置电流流经激光器种子源而导致的激光器总是处于自发射而出现噪声光信号的问题,提升了激光器的出光质量,为用户带来了更好的体验。为用户带来了更好的体验。为用户带来了更好的体验。

【技术实现步骤摘要】
激光器驱动电路及激光器


[0001]本申请的实施例涉及激光器驱动领域,更具体地涉及一种激光器驱动电路及激光器。

技术介绍

[0002]随着激光器的发展,近年来半导体激光器在工业、军事、科研等领域获得了广泛应用,例如激光打标、激光测距、激光雷达以及激光通信等领域。在上述一系列的应用领域中,尤其是激光打标和激光测距的测距精度、抗干扰和功耗等性能都取决于半导体激光器发射的激光脉冲质量,而半导体激光器发射的激光脉冲是由半导体激光器驱动电路产生的电脉冲直接调制得到的,即激光脉冲质量的好坏决定因素在于半导体激光器驱动电路的脉冲质量。
[0003]现有技术中,一方面半导体激光器驱动电路多采用单脉冲信号直接功率放大进行激光器驱动,难以使脉冲的宽度达到纳秒范围;另一方面,在激光器的驱动过程中会出现的直流偏置电流会让激光器总是处于自发辐射工作状态,降低了激光器脉冲信号的信噪比,同时影响了激光器的出光质量。

技术实现思路

[0004]为了部分地或全部地解决上述技术问题,本申请实施例期望提供一种新的激光器驱动电路及激光器。
[0005]本申请的一个方面,提供了一种激光器驱动电路,包括:反向门电路、前级脉冲信号调理电路、后级射频功率驱动电路、偏置电流调节电路以及种子源;反向门电路,对来自外部的脉冲触发时钟信号进行相位调节,得到反向脉冲信号并输出;前级脉冲信号调理电路,接入所述反向脉冲信号以及外部的脉冲电流调节信号,通过所述脉冲电流调节信号对所述反向脉冲信号进行放大,得到跳变电流信号;偏置电流调节电路,接入来自外部的直流电流和直流补偿信号,对所述直流电流进行电流调节,得到直流偏置电流并输出给后级射频功率驱动电路;后级射频功率驱动电路,接入所述跳变电流信号、直流偏置电流以及来自外部的直流工作点信号,对所述跳变电流信号进行放大,得到驱动所述种子源的驱动信号;其中,所述跳变电流信号、所述驱动信号以及所述直流偏置电流通过电源提供能量。
[0006]一些实施例中,所述前级脉冲信号调理电路,包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容以及第一射频晶体管;所述第一射频晶体管的基极与所述第一电阻、第二电阻以及所述第一电容串联,接入所述反向脉冲信号以及来自外部的脉冲电流调节信号,根据所述脉冲调节信号和所述第二电阻设置基极偏置电流,通过所述基极偏置电流对所述反向脉冲信号进行放大后,经
串联在所述第一射频晶体管集电极的第三电阻进行偏转,得到跳变电流信号。
[0007]一些实施例中,所述后级射频功率驱动电路,包括:第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容以及第一射频场效应管;所述第一射频场效应管的栅极与所述第二电容、第四电阻和第五电阻串联,接入所述跳变电流信号以及来自外部的直流工作点信号,所述第一射频场效应管的源极与所述第六电阻串联,接入所述直流偏置电流,通过所述直流工作点信号和所述直流偏置电流对所述跳变电流信号进行放大,得到驱动所述种子源的驱动信号。
[0008]一些实施例中,所述偏置电流调节电路包括:可调恒流源以及磁珠;所述可调恒流源,接入直流电流和直流补偿信号,通过直流补偿信号对所述直流电流进行调节,得到所述直流偏置电流;所述磁珠,接入所述直流偏置电流,对所述直流偏置电流的流向进行控制,输出所述直流偏置电流至所述后级射频功率驱动电路。
[0009]一些实施例中,所述可调恒流源,包括:采样电路,采样所述直流电流对应的直流电压,并对所述直流电压进行差分放大,输出差分电压;负反馈误差放大电路,接入所述差分电压和所述直流补偿信号,通过所述差分电压和所述直流补偿信号的对比结果调节所述直流电压,得到直流电压调节信号并输出;压控电流源电路,接入所述直流电压调节信号,对所述直流电压调节信号进行相位调整,得到直流偏置电流调节信号,调节所述直流电流,得到所述直流偏置电流。
[0010]一些实施例中,所述采样电路,包括:差分放大器、采样电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第十电阻;所述采样电阻的一端与所述第七电阻串联,另一端与所述第八电阻串联,对接入的所述直流电流对应的直流电压进行采样,得到采样电阻两端的第一直流电压和第二直流电压;所述差分放大器的同相输入端的一路通过串联所述第七电阻接入所述第一直流电压,另一路通过串联所述第九电阻接地;所述差分放大器的反相输入端通过串联所述第八电阻接入所述第二直流电压,对所述第一直流电压和第二直流电压进行差分放大,得到放大结果后通过并联在所述差分放大器反相输入端和输出端的第十电阻进行增强,输出差分电压至负反馈误差放大电路。
[0011]一些实施例中,所述负反馈误差放大电路,包括:第十一电阻、第三电容和运算放大器;所述运算放大器的同相输入端接入所述直流补偿信号,反相输入端通过串联所述第十一电阻接入所述差分电压,对直流补偿信号和所述差分电压进行比较,得到比较结果后,通过并联在所述运算放大器的反相输入端和输出端的第三电容进行信号增强,输出直流电压调节信号给压控电流源电路。
[0012]一些实施例中,所述压控电流源电路,包括:第二射频晶体管,第二射频场效应管以及第十二电阻;所述第二射频晶体管的基极接入所述直流电压调节信号,所述第二射频晶体管的集电极与所述第十二电阻串联,形成反向信号变换电路,对接入的所述直流偏置电压调节
信号进行倒相处理,得到直流偏置电流调节信号并输出;所述第二射频场效应管的栅极接入所述直流偏置电流调节信号;所述第二射频场效应管的源极通过串联所述第十二电阻接入外部的直流电流,通过所述直流偏置电流调节信号对所述直流电流进行调节,得到所述直流偏置电流。
[0013]一些实施例中,所述反向门电路,包括:对接入的脉冲触发时钟信号进行非门逻辑运算的反向器。
[0014]一些实施例中,还包括:为所述跳变电流信号以及所述驱动信号提供能量的第一电源;以及为所述直流偏置电流提供能量的第二电源。
[0015]本申请的另一个方面,提供了一种激光器,包括上述的激光器驱动电路。
[0016]根据本申请实施例提供的激光器驱动电路及激光器,可以通过反向门电路将输入的脉冲触发时钟信号进行倒相处理,首先通过前级脉冲信号调理电路进行第一次信号放大处理,再通过偏置电流调节电路提供的直流偏置电流结合所述后级射频功率驱动电路进行第二次信号放大处理,得到驱动种子源的驱动信号,由于将所述输入的脉冲触发时钟信号进行两次信号放大处理,即对所述输入的脉冲触发时钟信号的幅值进行两次抬高的调节,因此最终得到的所述驱动信号为高频率的脉冲信号,且所述偏置电流调节电路提供的用于信号放大的直流偏置电流低于所述种子源的导通阈值,阻止了直流偏置电流流经激光器种子源而导致的激光器总是处于自发射而出现噪声光信号的问题,提升了激光器的出光质量。
附图说明
[0017]通过参考附图阅读下文的详细描述,本申请示例性实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施例,其中:图1为本申请一实施例提供的激光器的示例性结构图;图2为本申请一实施例提供本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光器驱动电路,其特征在于,包括:反向门电路、前级脉冲信号调理电路、后级射频功率驱动电路、偏置电流调节电路以及种子源;反向门电路,对来自外部的脉冲触发时钟信号进行相位调节,得到反向脉冲信号并输出;前级脉冲信号调理电路,接入所述反向脉冲信号以及外部的脉冲电流调节信号,通过所述脉冲电流调节信号对所述反向脉冲信号进行放大,得到跳变电流信号;偏置电流调节电路,接入来自外部的直流电流和直流补偿信号,对所述直流电流进行电流调节,得到直流偏置电流并输出给后级射频功率驱动电路;后级射频功率驱动电路,接入所述跳变电流信号、直流偏置电流以及来自外部的直流工作点信号,对所述跳变电流信号进行放大,得到驱动所述种子源的驱动信号;其中,所述跳变电流信号、所述驱动信号以及所述直流偏置电流通过电源提供能量。2.如权利要求1所述的激光器驱动电路,其中,所述前级脉冲信号调理电路,包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容以及第一射频晶体管;所述第一射频晶体管的基极与所述第一电阻、第二电阻以及所述第一电容串联,接入所述反向脉冲信号以及来自外部的脉冲电流调节信号,根据所述脉冲调节信号和所述第二电阻设置基极偏置电流,通过所述基极偏置电流对所述反向脉冲信号进行放大后,经串联在所述第一射频晶体管集电极的第三电阻进行偏转,得到跳变电流信号。3.如权利要求1所述的激光器驱动电路,其中,所述后级射频功率驱动电路,包括:第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容以及第一射频场效应管;所述第一射频场效应管的栅极与所述第二电容、第四电阻和第五电阻串联,接入所述跳变电流信号以及来自外部的直流工作点信号,所述第一射频场效应管的源极与所述第六电阻串联,接入所述直流偏置电流,通过所述直流工作点信号和所述直流偏置电流对所述跳变电流信号进行放大,得到驱动所述种子源的驱动信号。4.如权利要求1所述的激光器驱动电路,其中,所述偏置电流调节电路包括:可调恒流源以及磁珠;所述可调恒流源,接入直流电流和直流补偿信号,通过直流补偿信号对所述直流电流进行调节,得到所述直流偏置电流;所述磁珠,接入所述直流偏置电流,对所述直流偏置电流的流向进行控制,输出所述直流偏置电流至所述后级射频功率驱动电路。5.如权利要求4所述的激光器驱动电路,其中,所述可调恒流源,包括:采样电路,采样所述直流电流对应的直流电压,并对所述直流电压进行差分放大,输出差分电压;负反馈误差放大电路,接入所述差分电压和所述直流补偿信号,通过所述差分电压和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤吓雄姜其师程飞扬王晓强张哨峰于农村
申请(专利权)人:福建海创光电技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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