Driver de diodă laser cu semiconductor

Dioda laser cu semiconductor, care poate converti direct energia electrică în energie luminoasă, are caracteristicile de luminozitate ridicată, eficiență ridicată, durată lungă de viață, dimensiune mică și modulare directă.

Diferența dintre dioda laser semiconductoare LD și dioda emițătoare de lumină obișnuită este aceea că LD emite lumină prin recombinare a emisiei stimulate, iar fotonii emiși sunt în aceeași direcție și în aceeași fază; în timp ce LED-ul folosește recombinarea cu emisie spontană a purtătorilor injectați în zona activă pentru a emite fotoni. Direcția și faza sunt aleatorii.

Deci, în esență, dioda laser LD este condusă de curent la fel ca dioda emițătoare de lumină obișnuită, dar dioda laser necesită un curent mai mare.

Diodele laser de putere redusă pot fi folosite ca surse de lumină (surse de semințe, module optice), iar pachetele utilizate în mod obișnuit includ TO56, pachetele fluture etc.

Diodele laser de mare putere pot fi folosite direct ca lasere sau ca surse de pompare pentru amplificatoare.

Instrucțiuni de driver pentru diodă laser LD:

1. Acționare cu curent constant: Datorită caracteristicilor volt-amper ale diodei, tensiunea de conducție la ambele capete este relativ mai puțin afectată de modificările curentului, deci nu este potrivit ca sursele de tensiune să conducă diodele laser. Este necesar un curent continuu continuu pentru a conduce diodele laser. Când este utilizat ca sursă de lumină, curentul de conducere este în general ≤500mA. Când este utilizat ca sursă de pompă, curentul de antrenare este de obicei de aproximativ 10A.

2. Control ATC (control automat al temperaturii): curentul de prag al sursei de lumină, în special al laserului, se va modifica odată cu schimbările de temperatură, ceea ce va determina modificarea puterii optice de ieșire. ATC acționează direct asupra sursei de lumină, făcând puterea optică de ieșire a sursei de lumină stabilă și neafectată de schimbările bruște de temperatură. În același timp, caracteristicile spectrului de lungime de undă ale diodelor laser sunt, de asemenea, afectate de temperatură. Coeficientul de temperatură al spectrului de lungime de undă al diodelor laser FP este de obicei de 0,35 nm/℃, iar coeficientul de temperatură al spectrului de lungime de undă al diodelor laser DFB este de obicei 0,06 nm/℃. Pentru detalii, consultați elementele de bază ale laserelor semiconductoare cuplate cu fibre. Intervalul de temperatură este în general 10 ~ 45 ℃. Luând ca exemplu pachetul fluture, pinii 1 și 2 sunt termistori pentru a monitoriza temperatura tubului laser, de obicei termistori 10K-B3950, care se alimentează înapoi la sistemul de control ATC pentru a conduce cipul de răcire TEC pe pinii 6 și 7 pentru a controla temperatura tubului laser. , răcire cu tensiune directă, încălzire cu tensiune negativă

3. Control APC (control automat al puterii): dioda laser va îmbătrâni după o perioadă de utilizare, ceea ce va reduce puterea optică de ieșire. Controlul APC poate asigura că puterea optică se află într-un anumit interval, ceea ce nu numai că împiedică atenuarea puterii optice, ci și împiedică defecțiunile circuitului de curent constant să provoace deteriorarea tubului laser din cauza puterii optice excesive.

Luând ca exemplu pachetul fluture, pinii 4 și 5 sunt diode PD, care sunt combinate cu un amplificator de transimpedanță ca fotodetector pentru a monitoriza puterea optică a diodei laser. Dacă puterea optică scade, creșteți curentul de conducere constant; în caz contrar, reduceți curentul de conducere.

Deși atât ATC, cât și APC urmăresc să stabilizeze puterea optică de ieșire a sursei de lumină, ele vizează diferiți factori. APC vizează scăderea puterii optice cauzată de îmbătrânirea dispozitivului sursă de lumină. APC asigură că puterea optică rămâne la fel de mare ca înainte. Starea de ieșire stabilă și ATC este ca puterea sursei de lumină să crească și să scadă din cauza influenței temperaturii. După trecerea ATC, se asigură că sursa de lumină emite încă o putere optică stabilă.