一种用于种子源的半导体激光器驱动方法及系统技术方案

本公开提供了一种用于种子源的半导体激光器驱动方法及系统，包括可调电压电源，可控电容阵列，激光二极管，MCU控制电路，可通过设置脉宽、设置电压、设置脉冲周期后，选择对应的开关实现开闭，以适应需要的脉宽，根据激光二极管的特性和所需要的脉冲幅值调整给电容充电的电压源的电压值，调整电压源的方法是根据恒压输入的电压值、所需要给电容充电的电压值、运放电路的放大倍数、LDO的OUT和ADJ之间的电压差，设定VD0,VD1,VD2,VD3的值，使脉宽可调、峰值可调、周期可调，做成的设备体积小，成本低。本低。本低。

【技术实现步骤摘要】
一种用于种子源的半导体激光器驱动方法及系统


[0001]本公开涉及激光器
，具体涉及一种用于种子源的半导体激光器驱动方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]高重频皮秒激光器在工业加工中越来越普遍。常见的皮秒种子激光器通常采用锁模的方式产生，其重频与脉宽固定。通常可以达到MHz甚至GHz重频。实际应用中通常需要降频以满足实际应用。降频采用较为复杂的选脉冲模块实现，使用不灵活且价格高。

技术实现思路

[0004]本公开为了解决上述问题，提出了一种用于种子源的半导体激光器驱动方法及系统，提出以电容充放电为驱动源的激光二极管驱动电路，可以设计脉宽与重频，获得更大的便捷性。使得脉宽可调、峰值可调、周期可调，并且设备结构紧凑，成本低。
[0005]根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
[0006]一种用于种子源的半导体激光器驱动系统，包括：
[0007]MCU，用于发送各种控制指令；
[0008]可控电容阵列模块，用于接收所述MCU发送的调节电容阵列容值的控制指令；
[0009]可调压电源，用于接收所述MCU发送的调节电压的控制指令并通过充电开关给所述可控电容阵列模块充电；
[0010]激光二极管，由MCU控制闭合选中的电容对应的放电开关，控制电容放电进而驱动所述激光二极管形成光脉冲。
[0011]根据另一些实施例，本公开采用如下技术方案：
[0012]一种用于种子源的半导体激光器驱动方法，包括：
[0013]可调压电源对可调电容阵列进行充电时，
[0014]选中所需充电电容以及所需充电电容所对应的充电开关，由MCU进行控制所述充电开关的闭合，选中的充电开关闭合设定的一定时间后，控制所述充电开关断开，充电完毕。
[0015]控制所述可调电容阵列进行放电时，闭合选中的电容所对应的放电开关，可选中一个或者多个电容放电，以适应需要的脉宽。
[0016]进一步的，当放电准备完毕后，控制放电开关闭合，选用的电容通过激光二极管放电，形成需要的光脉冲。
[0017]根据另一些实施例，本公开采用如下技术方案：
[0018]一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行一种用于种子源的半导体激光器驱动方
法中的步骤。
[0019]根据另一些实施例，本公开采用如下技术方案：
[0020]一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行一种用于种子源的半导体激光器驱动方法中的步骤。
[0021]与现有技术相比，本公开的有益效果为：
[0022]本公开提供皮秒级激光种子源的驱动电路解决方法使脉宽可调、峰值可调、周期可调，并且做成的设备体积小，成本低。
[0023]本公开并且可以通过外界设备对脉宽、电压或者频率进行设置，运算放大器的放大倍数也能根据需求由电阻进行调整确定。
附图说明
[0024]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0025]图1为本公开系统框架连接示意图；
[0026]图2为本公开可调电容阵列充放电对应开关示意图；
[0027]图3为本公开可调压电源内部电路结构示意图；
[0028]图4为本公开驱动电路工作方法的过程示意图。
具体实施方式：
[0029]下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
[0030]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0031]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0032]实施例1
[0033]本实施例提供一种用于种子源的半导体激光器驱动系统，由图1所示，包括：
[0034]MCU，所述MCU用于发送各种控制指令；
[0035]可控电容阵列模块，用于接收所述MCU发送的调节电容阵列容值的控制指令；
[0036]可调压电源，用于接收所述MCU发送的调节电压的控制指令并通过充电开关给所述可控电容阵列模块充电；
[0037]激光二极管，由MCU控制闭合选中的电容对应的放电开关，控制电容放电进而驱动所述激光二极管形成光脉冲。以电容充放电为驱动源的激光二极管驱动电路解决方案，如图1所示，包括可调电压电源，可控电容阵列，激光二极管，MCU控制电路。MCU控制可调压电源的电压，可调压电源给电容阵列充电。MCU也控制电容阵列的容值，控制电容放电驱动激光二极管。
[0038]具体的，所述可调压电源由电阻阵列、运算放大器、LDO、反馈电阻以及电容组成，
由图3所示，可调压电源的电路连接中，可调压电源电路包括电阻阵列、运算放大器、LDO、反馈电阻和电容。
[0039]其中，VD0,VD1,VD2,VD3的信号来自MCU的低阻抗引脚,高电平即约等于MCU的引脚电平，低电平接近0伏。要求R1＝R3＝R5＝R7＝R8,R2＝R4＝R6,且R1＝2R2。不同的VD0,VD1,VD2,VD3高低电平组合，在运算放大器的正输入端形成0～MCU引脚电平范围的电平。运算放大器的放大倍数可根据需求由R11,R10调整确定。
[0040]可控电容阵列中包括多个电容，并且每个电容对应有充电开关和放电开关。所述充电开关和放电开关的闭合或者断开由MCU进行控制。所述MCU可与外部显示屏以及输入键盘连接，可通过键盘设置脉宽、电压或者频率。可通过外接电脑与驱动电路中的MCU通讯设定脉宽、电压、频率。也可以加输入键盘、显示屏电路，通过键盘设置脉宽、电压、频率。
[0041]实施例2
[0042]本实施例提供一种用于种子源的半导体激光器驱动方法，基于本公开的系统，包括可调电压电源，可控电容阵列，激光二极管，MCU控制电路。MCU控制可调压电源的电压，可调压电源给电容阵列充电。MCU也控制电容阵列的容值，控制电容放电驱动激光二极管。
[0043]如图2所示，可调压电源对可调电容阵列进行充电时，选中所需充电电容以及所需充电电容所对应的充电开关，由MCU进行控制所述充电开关的闭合，选中的充电开关闭合设定的一定时间后，控制所述充电开关断开，充电完毕。
[0044]具体的，可调压电源对电容进行充电，选中对某个或者某几个电容的充电由对应的充电开关Kci，i＝1，2，...，n本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于种子源的半导体激光器驱动系统，其特征在于，包括：MCU，用于发送各种控制指令；可控电容阵列模块，用于接收所述MCU发送的调节电容阵列容值的控制指令；可调压电源，用于接收所述MCU发送的调节电压的控制指令并通过充电开关给所述可控电容阵列模块充电；激光二极管，由MCU控制闭合选中的电容对应的放电开关，控制电容放电进而驱动所述激光二极管形成光脉冲。2.如权利要求1所述的一种用于种子源的半导体激光器驱动系统，其特征在于，所述可调压电源由电阻阵列模块、运算放大器、LDO、反馈电阻以及电容组成。3.如权利要求1所述的一种用于种子源的半导体激光器驱动系统，其特征在于，所述可控电容阵列中包括多个电容，并且每个电容对应有充电开关和放电开关。4.如权利要求1所述的一种用于种子源的半导体激光器驱动系统，其特征在于，所述充电开关和放电开关的闭合或者断开由MCU进行控制。5.如权利要求1所述的一种用于种子源的半导体激光器驱动系统，其特征在于，所述MCU可与外部显示屏以及输入键盘连接，可通过键盘设置脉宽、电压或者频率。6.一种用于种子源的半...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，初广前，初大栋，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：