專利名稱：半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光源控制裝置，尤其涉及一種半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體激光器是利用在有源區(qū)中受激而發(fā)射光的光器件。只有在工作電流超過門 限電流的情況下，才會輸出激光(相干光)，因而是有門限的器件。半導(dǎo)體激光器(LD)隨著 激光器注入電流的增加，其輸出光功率增加，但是不成直線關(guān)系，存在一個閾值，只有當(dāng)注 入電流大于閾值電流后，輸出光功率才隨注入電流增加而增加，便發(fā)射出激光；當(dāng)注入電流 小于閾值電流，LD發(fā)出的是光譜很寬、相干性很差的自發(fā)輻射光。當(dāng)溫度升高時，激光器的 特性發(fā)生劣化，閾值電流也會升高，因此只要溫度增加幾度，就可以導(dǎo)致激光發(fā)射終止，為 穩(wěn)定光功率輸出，必須有控溫措施。 現(xiàn)有方案是通過模擬器件對反饋電阻進(jìn)行檢測和控制。對半導(dǎo)體激光管LD輸出 功率進(jìn)行控制。其不足之處為(1)模擬器件的參數(shù)也易受溫度的變化而變化，長期工作存 在器件有溫度漂移的情況造成輸出功率的不穩(wěn)定；輸出功率穩(wěn)定度(AP):《0.05dB(5h， 溫度變化±2°C ) 。
(2)運(yùn)算放大電路無法記憶上次的情況，會出現(xiàn)過沖現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種由數(shù)字器件控制的半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下的技術(shù)方案 —種半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，其特征在于它包括分別連接于單片機(jī)系 統(tǒng)上的LD驅(qū)動電路和PD反饋控制電路。 所述的LD驅(qū)動電路包括LD、集成電路U3、濾波電路Ul，三極管Q6、 Q8，電阻R30、 R32、R34 ;所述集成電路U3為運(yùn)算放大器；集成電路U3的反相端2腳通過R30與集成電路 U3的輸出端1腳相接，集成電路U3的輸出端1腳通過電阻R32與三極管Q8的基極相接，三 級管Q8的發(fā)射極通過R34與LD的負(fù)端相接，三級管Q8的集電極與地相接，LD的正端與三 級管Q6的集電極相接，Q6的發(fā)射極與電源相連；所述濾波電路U1包括電阻R28、R29、電容 C10、C11，電阻R28、R29串聯(lián)后與集成電路U3的正相端3腳相連，電容C10 —端接于R28與 R29之間， 一端接地，電容Cll 一端接于集成電路U3的正相端3腳，另一端接地。 所述的PD反饋控制電路包括檢測管PD、電阻R35 ;LD驅(qū)動電路中的三級管Q6的 集電極與檢測管PD的負(fù)端相接，檢測管PD的正端通過電阻R35與地相接。 所述的單片機(jī)系統(tǒng)包括集成電路U2及其外圍電路；所述集成電路U2為中央處理 器，集成電路U2的18腳經(jīng)電阻R33與LD驅(qū)動電路中三極管Q6基極相接，集成電路U2的 17腳與PD反饋控制電路的PD端的正極相接，集成電路U2的11腳與電阻R28相接。所述 集成電路U2的型號為STC12LE5406。所述集成電路U3型號為0PA2336。[0010] 為了更好的對電路進(jìn)行控制，所述控制裝置上還連接有輸入裝置和顯示裝置。 其中顯示裝置為段式液晶顯示器，輸入裝置為鍵盤。 本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型由于采用了計算機(jī)CPU技術(shù)和集成電路技 術(shù)，對LD的驅(qū)動電流進(jìn)行了數(shù)字控制的實(shí)時監(jiān)控，控制精度高，受外界環(huán)境因素影響小，功 率輸出更加穩(wěn)定，輸出功率穩(wěn)定度不僅能達(dá)到(AP)《0.05dB(5h，溫度變化±2°C )，而且 AP《0. ldB(溫度變化l(TC -50°C )，同時減少了模擬器件的使用，減少了硬件的成本，提 高了產(chǎn)品的性價比。反饋點(diǎn)的電壓是由CPU進(jìn)行采集并控制的，是可記憶的，不會發(fā)生過沖 的現(xiàn)象。

圖1為本實(shí)用新型的電原理圖； 圖2為本實(shí)用新型中LD驅(qū)動電路與PD反饋控制電路電原理圖； 圖3為本實(shí)用新型中集成電路U2的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對實(shí)用新型做進(jìn)一步地描述 如圖1至圖3所示，一種半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，它包括分別連接于單片 機(jī)系統(tǒng)上的段式液晶、鍵盤、LD驅(qū)動電路和PD反饋控制電路。 LD驅(qū)動電路包括LD、集成電路U3、濾波電路U1，三極管Q6、Q8，電阻R30、R32、R34 ; 集成電路U3為運(yùn)算放大器；集成電路U3的反相端2腳通過R30與集成電路U3的輸出端1 腳相接，集成電路U3的輸出端1腳通過電阻R32與三極管Q8的基極相接，三級管Q8的發(fā)射 極通過R34與LD的負(fù)端相接，三級管Q8的集電極與地相接，LD的正端與三級管Q6的集電 極相接，Q6的發(fā)射極與電源相連；濾波電路U1包括電阻R28、R29、電容C10、C11，電阻R28、 R29串聯(lián)后與集成電路U3的正相端3腳相連，電容C10 —端接于R28與R29之間， 一端接 地，電容C11，一端接于集成電路U3的正相端3腳，另一端接地。 PD反饋控制電路包括檢測管PD、電阻R35 ;LD驅(qū)動電路中的三級管Q6的集電極與 檢測管PD的負(fù)端相接，檢測管PD的正端通過電阻R35與地相接。 單片機(jī)系統(tǒng)包括集成電路U2及其外圍電路；集成電路U2為中央處理器，集成電路 U2的18腳經(jīng)電阻R33與LD驅(qū)動電路中三極管Q6基極相接，集成電路U2的17腳與PD反 饋控制電路的PD端的正極相接，集成電路U2的11腳與電阻R28相接。CPU的1腳經(jīng)電阻 R18接地，1腳上還經(jīng)有極電容C5連接著電源VCC。 4腳經(jīng)電容C7接地，5腳經(jīng)電容C8接 地。4腳和5腳之間還連接有兩電級壓電晶體Yl， 10腳接地，20腳經(jīng)電容C6接地，20腳上 還連接有電源VCC。 其中集成電路U2的型號為STC12LE5406。集成電路U3型號為0PA2336。 當(dāng)控制端為持續(xù)高電平，半導(dǎo)體激光管LD為連續(xù)的激光波，此時輸出功率一定。 由于半導(dǎo)體激光管LD的溫度特性，要保持光源長期穩(wěn)定的功率輸出并不隨溫度的變化而 變化，必須要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。當(dāng)溫度升高時，LD的輸出功率下降，同時監(jiān)測端PD的電流下 降則反饋電阻R35兩端電壓下降，電壓值通過模數(shù)轉(zhuǎn)換后返回到CPU中與初始電壓值比較， 電壓減小則增大CPU中P麗(脈寬調(diào)制)脈沖的輸出，這樣增加了三極管Q8的基極電壓，使得LD中的電流增大，S卩補(bǔ)充了因溫度上升而減少的輸出功率，從而保持了輸出功率的穩(wěn)定 性；反之，當(dāng)溫度下降時，R35兩端電壓升高，與CPU中的初始電壓比較，電壓增大了，則減小 CPU中P麗(脈寬調(diào)制)脈沖的輸出，這樣減小了三極管Q8的基極電壓，使得LD中的電流減 小，即消除了因溫度下降而增大的輸出功率部分，從而亦保證了輸出功率的穩(wěn)定性。當(dāng)控制 端為一定頻率的開關(guān)信號，半導(dǎo)體激光管LD發(fā)出一定頻率的調(diào)制波，同樣亦可以使用該裝 置對LD的平均功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。并且由于反饋點(diǎn)的電壓是由CPU進(jìn)行采集并控制的，是可記 憶的，因此不會發(fā)生過沖的現(xiàn)象。 以上結(jié)合附圖對實(shí)施例做了具體的描述，但不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制，在本實(shí) 用新型權(quán)利要求范圍內(nèi)的任何修改和變化，都受到本實(shí)用新型的保護(hù)。
權(quán)利要求一種半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，其特征在于所述控制裝置包括分別連接于單片機(jī)系統(tǒng)上的LD驅(qū)動電路和PD反饋控制電路。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，其特征在于所述的LD驅(qū)動 電路包括LD、集成電路U3、濾波電路Ul，三極管Q6、 Q8，電阻R30、 R32、 R34 ;所述集成電路 U3為運(yùn)算放大器；集成電路U3的反相端2腳通過R30與集成電路U3的輸出端1腳相接， 集成電路U3的輸出端1腳通過電阻R32與三極管Q8的基極相接，三級管Q8的發(fā)射極通過 R34與LD的負(fù)端相接，三級管Q8的集電極與地相接，LD的正端與三級管Q6的集電極相接， Q6的發(fā)射極與電源相連；所述濾波電路U1包括電阻R28、R29、電容C10、C11，電阻R28、R29 串聯(lián)后與集成電路U3的正相端3腳相連，電容C10 —端接于R28與R29之間， 一端接地，電 容Cll 一端接于集成電路U3的正相端3腳，另一端接地。
3. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，其特征在于所述的PD反饋 控制電路包括檢測管PD、電阻R35 ;LD驅(qū)動電路中的三級管Q6的集電極與檢測管PD的負(fù) 端相接，檢測管PD的正端通過電阻R35與地相接。
4. 如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，其特征在于所述的單片機(jī) 系統(tǒng)包括集成電路U2及其外圍電路；所述集成電路U2為中央處理器，集成電路U2的18腳 經(jīng)電阻R33與LD驅(qū)動電路中三極管Q6基極相接，集成電路U2的17腳與PD反饋控制電路 的PD端的正極相接，集成電路U2的11腳與電阻R28相接。
5. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，其特征在于所述集成電路 U2的型號為STC12LE5406。
6. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，其特征在于所述集成電路 U3型號為0PA2336。
7. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，其特征在于所述控制裝置 上還連接有輸入裝置和顯示裝置。
8. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，其特征在于所述輸入裝置 為鍵盤，所述顯示裝置為段式液晶顯示器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種半導(dǎo)體激光管輸出功率控制裝置，它包括分別連接于單片機(jī)系統(tǒng)上的LD驅(qū)動電路和PD反饋控制電路。本實(shí)用新型由于采用了計算機(jī)CPU技術(shù)和集成電路技術(shù)，對LD的驅(qū)動電流進(jìn)行了數(shù)字控制的實(shí)時監(jiān)控，控制精度高，受外界環(huán)境因素影響小，功率輸出更加穩(wěn)定。
文檔編號H01S5/0683GK201518385SQ2009202066
公開日2010年6月30日 申請日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月15日
發(fā)明者楊倩 申請人:重慶東電通信技術(shù)有限公司