一种多色激光器功率调制设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多色激光器功率调制设备，其包括：片上系统SOC，其具有GPIO，所述GPIO输出与待调制的多色激光器的光源数量相匹配的二进制的数字信号；D/A转换器，其用于接收所述数字信号，并转换成模拟信号，并以电流信号输出；负直流升压电路，其用于将输入的工作电压按照低于所述工作电压值的相反数进行升压；正直流升压电路，其用于将输入的工作电压按照高于所述工作电压值进行升压；运算放大电路，其连接所述正直流升压电路和上述负直流升压电路的输出端，用于接收所述电流信号，利用其输入阻抗大、正反两个输入端的电位相等的特性，将所述电流信号转换成模拟电压信号及信号放大，输出预设范围的电压模拟信号。本实用新型专利技术可以适用于在超分辨成像应用中，通过0～5V的模拟信号控制多色激光器的出光功率。5V的模拟信号控制多色激光器的出光功率。5V的模拟信号控制多色激光器的出光功率。

A multicolor laser power modulation device

【技术实现步骤摘要】
一种多色激光器功率调制设备


[0001]本技术涉及一种功率调制设备，特别是关于一种多色激光器功率调制设备。

技术介绍

[0002]在超分辨成像的多通道成像应用中所用到的Oxxius多色激光器，其功率调节模式包括内部设置点驱动和外部电压调制。
[0003]目前的超分辨成像应用中，采用的是内部设置点驱动的调节模式：设置激光头要释放的光功率，激光器内部的控制回路会对实际功率与设定点功率的偏差做出反应，从而稳定光功率。该方案存在依赖激光器内部的驱动、输出不可控的潜在风险。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种多色激光器功率调制设备来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
[0005]为实现上述目的，本技术提供一种多色激光器功率调制设备，其包括：
[0006]片上系统SOC，其具有GPIO，所述GPIO输出与待调制的多色激光器的光源数量相匹配的二进制的数字信号；
[0007]D/A转换器，其用于接收所述数字信号，并转换成模拟信号，并以电流信号输出；
[0008]负直流升压电路，其用于将输入的工作电压按照低于所述工作电压值的相反数进行升压；
[0009]正直流升压电路，其用于将输入的工作电压按照高于所述工作电压值进行升压；
[0010]运算放大电路，其连接所述正直流升压电路和上述负直流升压电路的输出端，用于接收所述电流信号，利用其输入阻抗大、正反两个输入端的电位相等的特性，将所述电流信号转换成模拟电压信号及信号放大，输出预设范围的电压模拟信号。
[0011]进一步地，所述运算放大电路包括：
[0012]第一级运算放大子电路，其用于接收所述电流信号，并将所述模拟电压的最小值调整为所述预设范围的最小值，输出负的模拟电压信号；
[0013]第二级运算放大子电路，其用于接收所述负的模拟电压信号，并将所述负的模拟电压信号的最大值调整为所述预设范围的最大值，输出正的电压模拟信号。
[0014]进一步地，所述第一级运算放大子电路具有：
[0015]第一反相输入端Iout1，其连接所述D/A转换器的输出端；
[0016]第一正相输入端，其接地；
[0017]第一输出端V01，其连接所述第二级运算放大子电路的反相输入端，与工作电压的极性相反；
[0018]所述多色激光器功率调制设备还包括：
[0019]第一反馈电阻Rfb，其具有预设阻值，连接在所述第一反相输入端Iout1与所述第一输出端V01之间，用于将所述D/A转换器输出的所述电流信号转换为电压信号。
[0020]进一步地，所述第二级运算放大子电路具有：
[0021]第二反相输入端，其与所述第一输出端V01连接；
[0022]第一正相输入端，其接地；
[0023]第二输出端VOUT，其用于输出所述预设范围的模拟电压信号；
[0024]所述多色激光器功率调制设备还包括：
[0025]输入电阻R1，其具有预设阻值，连接在所述第二反相输入端与所述第一输出端V01之间，用于调节所述第二级运算放大子电路的放大倍数；
[0026]第二反馈电阻R2，其具有预设阻值，连接在所述第二输出端VOUT与所述第二反相输入端之间，用于调节第二级运算放大子电路的放大倍数；
[0027]进一步地，所述第一级运算放大子电路/所述第二级运算放大子电路还具有：
[0028]正电源连接端，其连接所述正直流升压电路的输出端；
[0029]负电源连接端，其连接所述负直流升压电路的输出端。
[0030]进一步地，所述负直流升压电路包括第一开关SW1、第一开关二极管D1、第一输出电容Cout1和第一功率电感L1，其中：所述第一开关SW1、第一开关二极管D1和第一输出电容Cout1依次串联在工作电压源VIN的两端，所述第一功率电感L1与所述第一输出电容Cout1并联，所述第一功率电感L1连接在所述第一开关二极管D1的负极与地之间。
[0031]进一步地，所述第一开关SW1处于导通的情形下，电流从所述工作电压源 VIN流经所述第一功率电感L1再到地，所述第一功率电感L1处于储存能量的状态；所述第一开关SW1处于断开的情形下，所述第一功率电感L1处于释放能量的状态，所述第一功率电感L1释放的电流的方向与所述第一开关二极管D1极性同向，所述第一开关二极管D1处于导通状态，使所述第一输出电容Cout1处于充电状态，两端的电压按照低于所述工作电压值的相反数进行升压。
[0032]进一步地，所述正直流升压电路包括第二功率电感L2、第二输出电容Cout2、第二开关二极管D2和第二开关SW2，其中：所述第二功率电感L2、第二开关二极管D2和第二输出电容Cout2依次串联在工作电压源VIN的两端，所述第二开关SW2的一端接在所述第二功率电感L2与所述开关二极管D2的正极之间，另一端接地。
[0033]进一步地，所述第二开关SW2处于导通的情形下，电流从所述工作电压源 VIN依次流经所述第二开关SW2和所述第二功率电感L2再到地，所述第二功率电感L2处于储存能量的状态；所述第二开关SW2处于断开的情形下，所述第一功率电感L1处于释放能量的状态，所述第二功率电感L2释放的电流的方向与所述第二开关二极管D2极性同向，所述第二开关二极管D2处于导通状态，使所述第二输出电容Cout2处于充电状态，两端的电压按照高于所述工作电压值进行升压。
[0034]进一步地，所述第一开关SW1和所述第二开关SW2提供开关信号的频率为预设值。
[0035]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本技术可以适用于在超分辨成像应用中，通过0～5V的模拟信号控制多色激光器的出光功率。
附图说明
[0036]图1为本技术实施例提供的系统整体框图；
[0037]图2为本技术实施例提供的负向升压电路的功率拓扑结构示意图，其中a的开
关管导通，b的开关管断开；
[0038]图3为本技术实施例提供的正向升压电路的功率拓扑结构示意图，其中a的开关管导通，b的开关管断开；
[0039]图4为本技术实施例提供的运算放大电路的结构示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。
[0041]如图1所示，本技术实施例提供的多色激光器功率调制设备包括片上系统SOC(英文全称为System on Chip)1、D/A转换器(模数转换器)2、正负直流升压电路3和运算放大电路4，其中：
[0042]片上系统SOC1具有GPIO(英文全称为general purpose input output；中文全称为通用输入输出端口)，所述GPIO输出与多色激光器的光源数量相匹配的二进制的数字信号。D/A转换器2用于接收所述数字信号，并转换成模拟信号，并以电流信号输出。
[0043]例如：多色激光器最多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多色激光器功率调制设备，其特征在于，包括：片上系统SOC，其具有GPIO，所述GPIO输出与待调制的多色激光器的光源数量相匹配的二进制的数字信号；D/A转换器，其用于接收所述数字信号，并转换成模拟信号，并以电流信号输出；负直流升压电路，其用于将输入的工作电压按照低于所述工作电压值的相反数进行升压；正直流升压电路，其用于将输入的工作电压按照高于所述工作电压值进行升压；运算放大电路，其连接所述正直流升压电路和上述负直流升压电路的输出端，用于接收所述电流信号，利用其输入阻抗大、正反两个输入端的电位相等的特性，将所述电流信号转换成模拟电压信号及信号放大，输出预设范围的电压模拟信号。2.如权利要求1所述的多色激光器功率调制设备，其特征在于，所述运算放大电路包括：第一级运算放大子电路，其用于接收所述电流信号，并将所述模拟电压的最小值调整为所述预设范围的最小值，输出负的模拟电压信号；第二级运算放大子电路，其用于接收所述负的模拟电压信号，并将所述负的模拟电压信号的最大值调整为所述预设范围的最大值，输出正的电压模拟信号。3.如权利要求2所述的多色激光器功率调制设备，其特征在于，所述第一级运算放大子电路具有：第一反相输入端(Iout1)，其连接所述D/A转换器的输出端；第一正相输入端，其接地；第一输出端(V01)，其连接所述第二级运算放大子电路的反相输入端，与工作电压的极性相反；所述多色激光器功率调制设备还包括：第一反馈电阻(Rfb)，其具有预设阻值，连接在所述第一反相输入端(Iout1)与所述第一输出端(V01)之间，用于将所述D/A转换器输出的所述电流信号转换为电压信号。4.如权利要求2
‑
3中任一项所述的多色激光器功率调制设备，其特征在于，所述第二级运算放大子电路具有：第二反相输入端，其与第一级运算放大子电路的第一输出端(V01)连接；第一正相输入端，其接地；第二输出端(VOUT)，其用于输出所述预设范围的模拟电压信号；所述多色激光器功率调制设备还包括：输入电阻(R1)，其具有预设阻值，连接在所述第二反相输入端与所述第一输出端(V01)之间，用于调节所述第二级运算放大子电路的放大倍数；第二反馈电阻(R2)，其具有预设阻值，连接在所述第二输出端(VOUT)与所述第二反相输入端间，用于调节第二级运算放大子电路的放大倍数。5.如权利要求4所述的多色激光器功率调制设备，其特征在于，所述第一级运算放大子电路/所述第二级运算放大子电路还具有：正电源连接端，其连接所述正直流升压电路的输出端；负...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜梓烽，杨宏润，屠锐，梁林涛，杜珂，毛珩，陈良怡，
申请(专利权)人：广州超视计生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：