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半导体激光器RC驱动电路优化方案

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据调研结果和激光器提供的相关参数要求,本书采用基于电容充放电的脉冲驱动方式。图3-2 是本书采用的半导体激光器驱动电路。当M2 截止时,即开关电路断开,通过回路HV、R1、C2、L1、R3、LD 对储能电容C2 进行充电,C2 两端电压随即升高,充电完成后,储能电容C2 两端的电压为U C2。当M2 导通时,则储能电容C2 通过回路LD、R3、L1、C2、M2 进行瞬时放电操作。考虑到寄生参数的存在和影响,主要是M1 前级电路分布电感L2 和LD 回路分布电感L1。

半导体激光器RC驱动电路优化方案

根据调研结果和激光器提供的相关参数要求,本书采用基于电容充放电的脉冲驱动方式(Zhou et al.,2011)。这种方式主要由直流电路、激励脉冲产生电路、开关电路和充电元件几个部分组成,如图3-2 所示。图3-2 是本书采用的半导体激光器驱动电路。在图3-2 中,由MOS 管M2 栅极控制其导通与截止。当M2 截止时,即开关电路断开,通过回路HV、R1、C2、L1、R3、LD 对储能电容C2 进行充电,C2 两端电压随即升高,充电完成后,储能电容C2 两端的电压为U C2。当M2 导通时,则储能电容C2 通过回路LD、R3、L1、C2、M2 进行瞬时放电操作。通过控制M2 的通断状态使C2 充放电产生脉冲,通过增加M1、D1 来实现PNP 关断电路,加速M2 的通断速度,电流脉冲产生的速率由脉冲电源V1 以及PNP 关断网络决定。

由于LD 的单向导通性,使电容释放的电能无法回流到地端,在实际应用中,这个反向电压很可能会对LD 造成损坏,所以在LD 的两端并联一个反向的二极管D2 防止反向击穿。另外,在LD 的支路上串联一个阻值不大的电阻可以加强这一效果。

考虑到寄生参数的存在和影响,主要是M1 前级电路分布电感L2 和LD 回路分布电感L1。由于L1 产生的分布电感会影响到输出脉冲,且与C2 形成了LC 振荡回路,使输出脉冲末端振荡。因此,我们可以在电路中引入C1、R2 支路实现RC 吸收网络,抑制振荡的幅度及减少其周期数。(www.xing528.com)

图3-2 半导体激光器驱动电路(陈威良,2011)

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