半导体激光器的驱动原理简介

激光器的驱动是通过调节激励电流的大小来调整输出的光功率。如上所述，由于半导体激光器实际上就是一个二极管，因此驱动的工作负载具有二极管的U-I 特性。由于半导体激光器工作状态的特殊性质，因此，对应的激光器驱动电路必须具备放电系统的外特性与负载相匹配，产生一个大电流脉冲。另外，如果要想获得一种理想的脉冲波形，我们还必须通过合理使用激光器件，充分发挥其性能潜力，提高其工作效率。在实际应用中，人们往往还要求激光器具有最低的电噪声和最高的稳定性。通常提高激光器性能的途径有两个(焦荣，2008；Hancock et al.，2002)：一是应用新的半导体技术来提高激光器本身的性能指标；二是提高激光器驱动电源的特性，使激光器达到良好的工作状态。

半导体激光器主要有三种驱动方式：恒电流驱动、恒功率驱动和脉冲驱动(张永防，2009)。在恒电流工作方式中，通过反馈直接提高驱动电流的有效控制，由此获得最低的电流偏差与最高的输出稳定性。在恒功率工作方式中，由于驱动电流的变化，很难实现温度的良好控制。这种驱动方式的缺点是：当半导体激光器的工作温度发生变化时，它可能造成激光波长的变化或产生模式跳跃。对于大多数半导体激光器来说，最可靠的驱动方式是脉冲驱动，因为脉冲输出产生极小的结发热效应，短脉宽和低占空因子的半导体激光器还可以允许比恒流电平高得多的脉冲电流流过，且一般情况下不需要散热处理。

一般来说，对脉冲式半导体激光器驱动源的基本要求为：

①半导体激光器是依靠载流子的直接注入而工作的，而注入电流的稳定性对半导体激光器的输出有着直接、明显的影响。因此，这就要求半导体激光器驱动源是一个恒流源，并且具有很高的电流稳定度和很小的波纹系数。(www.xing528.com)

②驱动源本质上是一种大电流开关电路，为了获得高峰值、窄脉冲的激光信号，就要求驱动源能够在低阻负载上产生快速大电流脉冲。

③保证半导体激光器能正常工作，必须防止驱动源的输出脉冲峰值超过激光二极管的最大允许电流和最大反冲电压。