基于注入電流和工作溫度的微小變化會(huì)引起半導(dǎo)體激光器輸出光功率和光譜特性顯著改變的特性,研制了一種高穩(wěn)定性半導(dǎo)體激光器控制電源。該電源利用場(chǎng)效應(yīng)管和運(yùn)算放大器組成恒流源為激光器提供高精度和高穩(wěn)定的輸入電流;對(duì)感溫電流源AD590或負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻采集的實(shí)時(shí)工作溫度與預(yù)設(shè)溫度的偏差進(jìn)行比例積分微分運(yùn)算,控制半導(dǎo)體制冷器實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器工作溫度長期穩(wěn)定。測(cè)試結(jié)果表明,該電源輸出電流0 mA～200 mA連續(xù)可調(diào)、電流精度0.01 mA,0℃～50℃內(nèi)溫度控制精度±0.01℃,長期穩(wěn)定度10^-5量級(jí),具有實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)性能好、成本低、易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。 

【文章來源】：應(yīng)用激光. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)

恒流控制電路原理如圖2所示,主要由場(chǎng)效應(yīng)管M1和運(yùn)算放大器U1構(gòu)成。Vp為輸入電壓;R0為電流采樣電阻;I0為流過采樣電阻R0的電流,即驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光管RLD工作的輸出電流。對(duì)于M1,忽略柵極電流,即忽略Rlimit的影響。場(chǎng)效應(yīng)管采用源極輸出,實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器安全接地。若電源VDD穩(wěn)定可靠,當(dāng)正輸入Vr<VDD且Vr緩慢增大時(shí),VO2減小致使輸出電流I0增大。同樣正輸入Vr減小則VO2增大而輸出電流I0減小。VO2和輸出電流分別為

本文設(shè)計(jì)的過流保護(hù)電路如圖3所示。半導(dǎo)體激光器RLD正常工作時(shí),對(duì)電阻R0兩端電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣并放大,若放大后的采樣值小于設(shè)定值VIset,三極管Q截止繼電器J處于常態(tài),開關(guān)管M2關(guān)閉,激光器正常工作。當(dāng)R0采樣電壓高于設(shè)定值時(shí),Q導(dǎo)通致繼電器J吸合,M2被連接到設(shè)定端快速開啟,與RLD并聯(lián)的M2快速對(duì)激光器電流分流。M2分流的大小受場(chǎng)效應(yīng)管柵源電壓大小的影響,即根據(jù)采樣值與設(shè)定值之間的差異自動(dòng)調(diào)節(jié)分流的大小,使流過RLD的電流保持恒定,實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器的過流保護(hù)。過流保護(hù)的范圍由設(shè)定端的電阻比例決定。文中用高靈敏比較器LM211代替比較器U5及三級(jí)管Q,精選開電壓很低的場(chǎng)效應(yīng)管BSS88為開關(guān)管M2。RLD周圍的二極管和電感元件可預(yù)防電源擾動(dòng),提高激光管使用壽命。1.2 恒溫采樣與誤差調(diào)整

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3416219