Драйвер напівпровідникового лазерного діода

Напівпровідниковий лазерний діод, який може безпосередньо перетворювати електричну енергію в енергію світла, має характеристики високої яскравості, високої ефективності, тривалого терміну служби, невеликого розміру та прямої модуляції.

Різниця між напівпровідниковим лазерним діодом LD і звичайним світлодіодним світлодіодом полягає в тому, що LD випромінює світло шляхом вимушеної рекомбінації випромінювання, а випромінювані фотони знаходяться в одному напрямку та в тій самій фазі; в той час як світлодіод використовує спонтанну емісійну рекомбінацію носіїв, введених в активну область, для випромінювання фотонів. Напрямок і фаза випадкові.

Отже, по суті, лазерний діод LD керується струмом, як і звичайний світловипромінюючий діод, але лазерний діод потребує більшого струму.

Лазерні діоди малої потужності можуть використовуватися як джерела світла (засівні джерела, оптичні модулі), а також широко використовувані пакети включають TO56, пакети метелики тощо.

Потужні лазерні діоди можна використовувати безпосередньо як лазери або як джерела накачування для підсилювачів.

Інструкції драйвера лазерного діода LD:

1. Привід постійного струму: завдяки вольт-амперним характеристикам діода зміна струму відносно менше впливає на напругу провідності на обох кінцях, тому він не підходить для джерел напруги для керування лазерними діодами. Для керування лазерними діодами потрібен постійний постійний струм. При використанні в якості джерела світла струм руху зазвичай становить ≤500 мА. При використанні в якості джерела насоса струм руху зазвичай становить близько 10 А.

2. Контроль ATC (автоматичний контроль температури): Пороговий струм джерела світла, особливо лазера, змінюватиметься зі змінами температури, що призведе до зміни вихідної оптичної потужності. ATC діє безпосередньо на джерело світла, роблячи вихідну оптичну потужність джерела світла стабільною та не залежною від різких змін температури. У той же час на спектральні характеристики довжин хвиль лазерних діодів також впливає температура. Температурний коефіцієнт спектра довжини хвилі лазерних діодів FP зазвичай становить 0,35 нм/℃, а температурний коефіцієнт спектра довжини хвилі лазерних діодів DFB зазвичай становить 0,06 нм/℃. Щоб отримати докладнішу інформацію, перегляньте основи волоконно-зв’язаних напівпровідникових лазерів. Діапазон температур зазвичай становить 10~45 ℃. Візьмемо як приклад корпус метеликів, контакти 1 і 2 є термісторами для контролю температури лазерної трубки, зазвичай термісторами 10K-B3950, які подають зворотний зв’язок із системою керування ATC для керування мікросхемою охолодження TEC на контактах 6 і 7 для керування температура лазерної трубки. , охолодження прямої напруги, нагрівання негативної напруги

3. Контроль APC (автоматичне керування потужністю): лазерний діод старіє після періоду використання, що зменшить вихідну оптичну потужність. Керування APC може гарантувати, що оптична потужність знаходиться в межах певного діапазону, що не тільки запобігає ослабленню оптичної потужності, але й запобігає пошкодженню лазерної трубки через надмірну оптичну потужність через збої в ланцюзі постійного струму.

Візьмемо як приклад корпус метелика, контакти 4 і 5 є діодами PD, які поєднані з трансімпедансним підсилювачем як фотодетектором для контролю оптичної потужності лазерного діода. Якщо оптична потужність зменшується, збільште струм керування постійним струмом; в іншому випадку зменшіть струм руху.

Хоча і ATC, і APC спрямовані на стабілізацію вихідної оптичної потужності джерела світла, вони націлені на різні фактори. APC спрямована на зменшення оптичної потужності, викликане старінням пристрою джерела світла. APC гарантує, що оптична потужність залишається такою ж високою, як і раніше. Стабільний стан вихідного сигналу, а ATC – це збільшення та зниження потужності джерела світла через вплив температури. Після проходження ATC гарантується, що джерело світла все ще видає стабільну оптичну потужність.