Pemacu diod laser semikonduktor

Diod laser semikonduktor, yang boleh secara langsung menukar tenaga elektrik kepada tenaga cahaya, mempunyai ciri-ciri kecerahan tinggi, kecekapan tinggi, jangka hayat yang panjang, saiz kecil, dan modulasi langsung.

Perbezaan antara diod laser semikonduktor LD dan LED diod pemancar cahaya biasa ialah LD memancarkan cahaya dengan penggabungan semula pelepasan yang dirangsang, dan foton yang dipancarkan berada dalam arah yang sama dan dalam fasa yang sama; manakala LED menggunakan penggabungan semula pelepasan spontan pembawa yang disuntik ke dalam kawasan aktif untuk memancarkan foton. Arah dan fasa adalah rawak.

Jadi pada asasnya diod laser LD didorong oleh arus sama seperti diod pemancar cahaya biasa, tetapi diod laser memerlukan arus yang lebih besar.

Diod laser berkuasa rendah boleh digunakan sebagai sumber cahaya (sumber benih, modul optik), dan pakej yang biasa digunakan termasuk TO56, pakej rama-rama, dsb.

Diod laser berkuasa tinggi boleh digunakan secara langsung sebagai laser atau sebagai sumber pam untuk penguat.

Arahan pemacu LD diod laser:

1. Pemacu arus malar: Disebabkan oleh ciri-ciri volt-ampere diod, voltan pengaliran pada kedua-dua hujung secara relatifnya kurang dipengaruhi oleh perubahan arus, jadi ia tidak sesuai untuk sumber voltan untuk memacu diod laser. Arus malar DC diperlukan untuk memacu diod laser. Apabila digunakan sebagai sumber cahaya, arus pemanduan biasanya ≤500mA. Apabila digunakan sebagai sumber pam, arus pemanduan biasanya kira-kira 10A.

2. Kawalan ATC (kawalan suhu automatik): Arus ambang sumber cahaya, terutamanya laser, akan berubah dengan perubahan suhu, yang akan menyebabkan kuasa optik output berubah. ATC bertindak terus pada sumber cahaya, menjadikan kuasa optik output sumber cahaya stabil dan tidak terjejas oleh perubahan suhu yang mendadak. Pada masa yang sama, ciri spektrum panjang gelombang diod laser juga dipengaruhi oleh suhu. Pekali suhu spektrum panjang gelombang diod laser FP biasanya 0.35nm/℃, dan pekali suhu spektrum panjang gelombang diod laser DFB biasanya 0.06nm/℃. Untuk butiran, lihat asas laser semikonduktor gandingan gentian. Julat suhu biasanya 10 ~ 45 ℃. Mengambil pakej rama-rama sebagai contoh, pin 1 dan 2 ialah termistor untuk memantau suhu tiub laser, biasanya termistor 10K-B3950, yang menghantar balik kepada sistem kawalan ATC untuk memacu cip penyejuk TEC pada pin 6 dan 7 untuk mengawal suhu tiub laser. , penyejukan voltan ke hadapan, pemanasan voltan negatif

3. Kawalan APC (kawalan kuasa automatik): Diod laser akan berumur selepas tempoh penggunaan, yang akan mengurangkan kuasa optik output. Kawalan APC boleh memastikan bahawa kuasa optik berada dalam julat tertentu, yang bukan sahaja menghalang kuasa optik daripada melemahkan, tetapi juga menghalang kegagalan litar arus berterusan daripada menyebabkan kerosakan pada tiub laser akibat kuasa optik yang berlebihan.

Mengambil pakej rama-rama sebagai contoh, pin 4 dan 5 ialah diod PD, yang digabungkan dengan penguat transimpedans sebagai pengesan foto untuk memantau kuasa optik diod laser. Jika kuasa optik berkurangan, tingkatkan arus pemacu semasa berterusan; jika tidak, kurangkan arus pemanduan.

Walaupun kedua-dua ATC dan APC bertujuan untuk menstabilkan kuasa optik output sumber cahaya, mereka menyasarkan faktor yang berbeza. APC menyasarkan pengurangan kuasa optik yang disebabkan oleh penuaan peranti sumber cahaya. APC memastikan kuasa optik kekal setinggi sebelumnya. Keadaan keluaran yang stabil, dan ATC adalah untuk kuasa sumber cahaya naik dan turun disebabkan oleh pengaruh suhu. Selepas melepasi ATC, ia dipastikan bahawa sumber cahaya masih mengeluarkan kuasa optik yang stabil.