Halfgeleider laserdiode-driver

Halfgeleiderlaserdiode, die elektrische energie direct in lichtenergie kan omzetten, heeft de kenmerken van hoge helderheid, hoog rendement, lange levensduur, klein formaat en directe modulatie.

Het verschil tussen halfgeleiderlaserdiode LD en gewone lichtgevende diode LED is dat LD licht uitzendt door gestimuleerde emissierecombinatie, en dat de uitgezonden fotonen zich in dezelfde richting en in dezelfde fase bevinden; terwijl LED gebruik maakt van spontane emissierecombinatie van dragers die in het actieve gebied worden geïnjecteerd om fotonen uit te zenden. De richting en fase zijn willekeurig.

Dus in wezen wordt de laserdiode LD aangedreven door stroom, net als de gewone lichtgevende diode, maar de laserdiode heeft een grotere stroom nodig.

Laserdiodes met laag vermogen kunnen worden gebruikt als lichtbronnen (zaadbronnen, optische modules), en veelgebruikte pakketten omvatten TO56, vlinderpakketten, enz.

Laserdiodes met hoog vermogen kunnen direct als lasers of als pompbronnen voor versterkers worden gebruikt.

Instructies voor laserdiode LD-driver:

1. Constante stroomaandrijving: vanwege de volt-ampère-karakteristieken van de diode wordt de geleidingsspanning aan beide uiteinden relatief minder beïnvloed door stroomveranderingen, dus het is niet geschikt voor spanningsbronnen om laserdiodes aan te sturen. Voor het aansturen van laserdiodes is een constante gelijkstroom vereist. Bij gebruik als lichtbron bedraagt ​​de aandrijfstroom doorgaans ≤500 mA. Bij gebruik als pompbron bedraagt ​​de aandrijfstroom gewoonlijk ongeveer 10 A.

2. ATC-controle (automatische temperatuurregeling): De drempelstroom van de lichtbron, vooral de laser, zal veranderen bij veranderingen in de temperatuur, waardoor het optische uitgangsvermogen zal veranderen. ATC werkt rechtstreeks op de lichtbron, waardoor het optische uitgangsvermogen van de lichtbron stabiel is en niet wordt beïnvloed door plotselinge temperatuurveranderingen. Tegelijkertijd worden de golflengtespectrumkarakteristieken van laserdiodes ook beïnvloed door de temperatuur. De temperatuurcoëfficiënt van het golflengtespectrum van FP-laserdiodes is gewoonlijk 0,35 nm/℃, en de temperatuurcoëfficiënt van het golflengtespectrum van DFB-laserdiodes is gewoonlijk 0,06 nm/℃. Zie de basisprincipes van vezelgekoppelde halfgeleiderlasers voor meer informatie. Het temperatuurbereik is over het algemeen 10 ~ 45 ℃. Als we het vlinderpakket als voorbeeld nemen, zijn pennen 1 en 2 thermistors om de temperatuur van de laserbuis te bewaken, meestal 10K-B3950 thermistors, die terugkoppelen naar het ATC-besturingssysteem om de TEC-koelchip op pennen 6 en 7 aan te sturen voor controle de temperatuur van de laserbuis. , voorwaartse spanningskoeling, negatieve spanningsverwarming

3. APC-regeling (automatische vermogensregeling): De laserdiode zal na een gebruiksperiode verouderen, waardoor het optische uitgangsvermogen afneemt. APC-besturing kan ervoor zorgen dat het optische vermogen binnen een bepaald bereik ligt, wat niet alleen voorkomt dat het optische vermogen verzwakt, maar ook voorkomt dat circuitstoringen bij constante stroom de laserbuis beschadigen als gevolg van overmatig optisch vermogen.

Als we het vlinderpakket als voorbeeld nemen, zijn pennen 4 en 5 PD-diodes, die worden gecombineerd met een transimpedantieversterker als fotodetector om het optische vermogen van de laserdiode te bewaken. Als het optische vermogen afneemt, verhoog dan de constante stroomaandrijfstroom; verlaag anders de aandrijfstroom.

Hoewel zowel ATC als APC ernaar streven het optische uitgangsvermogen van de lichtbron te stabiliseren, richten ze zich op verschillende factoren. APC richt zich op de afname van het optische vermogen veroorzaakt door de veroudering van het lichtbronapparaat. APC zorgt ervoor dat het optische vermogen net zo hoog blijft als voorheen. Stabiele uitgangsstatus, en ATC zorgt ervoor dat het vermogen van de lichtbron stijgt en daalt als gevolg van de invloed van de temperatuur. Na het passeren van de ATC wordt ervoor gezorgd dat de lichtbron nog steeds een stabiel optisch vermogen afgeeft.