半导体激光器的驱动方式特点及工作原理

来源:鞍山核心电子技术有限公司 作者:核心电子

  半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件,想要更多了解半导体激光器,从以下的几方面了解。

  一 、半导体激光器的驱动方式

  半导体激光器的激励方法通常多采用电流注入形式,当注入电流大于阈值电流Ith时,辐射功率随电流的增加而迅速地增大。因此,可以通过改变半导体激光器的注入电流来调整其输出的光功率。而对半导体激光器进行控制,通常采用自动控制的方法,它包括恒电流控制(ACC),恒功率控制(APC),电压恒定控制(AVC)。

  在APC工作方式下,采用光电探测器(PD)接收一小部分激光功率并转化为监测电流,改监测电流经过测电流经过电流/电压转换后,通过APC反馈网络与设定值比较,从而形成闭环负反馈控制。当激光输出功率受温度等因素影响发生变化时,该负反馈可控制光功率使其稳定不变。

  AVC是特定场合下简单而又游泳的模式,当要求LD的驱动电压恒定时,可以采用此模式。

  在ACC工作方式中,通过电流采样反馈为电流驱动单元提供有源控制,从而是电流漂流最小且使LD输出稳定性最大,与温度控制配合使用效果更好。

  现如今常用的半导体激光设备工作用恒流源,主要是应用了场效应管的导通特性以及晶体管的对称连接镜像恒流原理来实现。要得到稳定的输出,必须使注入电流稳定,这就要采用恒流源。

半导体激光器

  二、半导体激光器的工作原理

  1、高精度半导体激光器驱动电源系统的设计

  半导体激光器(LD)是一种固体光源,由于其具有单色性好,体积小,重量轻,价格低廉,功耗小等一系列优点,已被广泛应用。LD是卵想的电子-光子直接转换器件,有很高的量子效率,微小的电流和温度变化都将导致其输出光功率的很大变化。因此,LD的驱动...

  2、半导体激光器驱动器输出电路的设计

  特殊性能提出半导体激光器驱动电源的输出电路的设计方案。1 半导体激光器驱动器的理论分析半导体激光器的应用广泛,因而其相应的驱动技术也显得越来越重要。半导体激光器的驱动技术通常采用恒电流驱动方式,在此工作方式中,通过电学反馈控制回路,直接提供...

  3、半导体激光器

  ℃,半导体激光器的发光强度会相应地减少1%左右,封装散热;时保持色纯度与发光强度非常重要,以往多采用减少其驱动电流的办法,降低结温,多数半导体激光器的驱动电流限制在20mA左右。但是,半导体激光器的光输出会随电流的增大而增加,目前,很多功率型...

  半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(既利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈、产生光的辐射放大,输出激光。

  半导体激光器激光器优点是体积小,重量轻,运转可靠,耗电少,效率高等特点。由于半导体激光器与其他类型激光器相比,具有体积小,重量轻,低压驱动,耗电省,等突出优点,所以其应用日益广泛,在远距离通讯,激光雷达,数字信号处理,激光测距,机器人,全息应用,医学诊断等方面都有广泛应用。 然而半导体激光器对工作条件的要求非常苛刻,抗电冲击能力极差,在不适当的工作或存放条件下,即会造成性能的急剧恶化乃至失效,因此,在实际应用中对半导体激光器的驱动电源的性能的要求极为严格而精密。 本文设计的激光驱动电源针对大功率半导体激光器的特性,具有恒流驱动,恒功率驱动以及脉冲驱动等三种驱动方式,满足不同的场合应用需求。并有可靠的限流保护,延时软启动电路等保护措施,使激光器能够稳定而安全的工作。该驱动电源的恒电流输出短期稳定度达到30ppm,达到国外同类产品水平。同时该电源还具有独特的恒功率控制功能,解决了半导体激光器在温度变化下的安全使用问题,使激光器的输出功率在大温度范围内稳定在规定的区间内。


半导体制冷器

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