本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種小型窄脈寬高峰值功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù):
近年來,脈沖半導(dǎo)體激光器已在激光測(cè)距領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。在短脈沖工作模式下的半導(dǎo)體激光器,一般采用儲(chǔ)能元件的放電過程來驅(qū)動(dòng)激光二極管發(fā)光,其產(chǎn)生的脈沖峰值驅(qū)動(dòng)電流大,上升沿塊,占空比小,平均功率低,便于激光器小型化和低成本。
脈沖半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路的核心為高性能的儲(chǔ)能元件和快速響應(yīng)的大電流脈沖開關(guān)。目前,場(chǎng)效應(yīng)管和雪崩晶體三極管都能夠?yàn)槊}沖激光器提供納秒級(jí)上升沿和較大的脈沖峰值電流。
脈沖半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路均采用外部高壓模塊對(duì)儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電,整體電路體積大,無法實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的小型化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種小型窄脈寬高峰值功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路。
本實(shí)用新型提供一種小型窄脈寬高峰值功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路,包括:外部觸發(fā)脈沖放大電路(100)、窄脈寬高峰值功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源電路(101)、半導(dǎo)體激光二極管(102)。
所述外部觸發(fā)脈沖放大電路(100)由晶體三極管Q1、晶體三極管Q2組成。
所述窄脈寬高峰值功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源電路(101)由電感L1、二極管D1、二極管D2、N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q4、雪崩晶體三極管Q3、電容C1、電容C2、電阻R1組成,其中電感L1一端連接電源VCC,另一端連接場(chǎng)效應(yīng)管Q4的漏極和二極管D1正極,場(chǎng)效應(yīng)管Q4源極接地,場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極和電容C1的一端與所述外部觸發(fā)脈沖放大電路(100)輸出連接,電容C1的另一端連接電阻R1和雪崩晶體三極管Q3的基極,電阻R1另一端接地,雪崩晶體三極管Q3的發(fā)射極接地,雪崩晶體三極管Q3的集電極與二極管D1的負(fù)端和電容C2連接,電容C2的另一端與二極管D2正端連接,二極管D2負(fù)端接地。
所述半導(dǎo)體激光二極管(102)LD負(fù)端與所述窄脈寬高峰值功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源電路(101)中D2正端和電容C2連接,LD正端接地。
進(jìn)一步地,所述窄脈寬高峰值功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源電路(101)采用單一低電壓電源供電,
進(jìn)一步地,通過雪崩晶體三極管產(chǎn)生小于10納秒的窄脈寬高峰值功率的激光脈沖。
本實(shí)用新型中窄脈寬高峰值功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源電路(101)采用單一低電壓電源供電,可以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光二極管的高壓,并通過雪崩晶體三極管快速導(dǎo)通和關(guān)斷特性,可以產(chǎn)生小于10納秒的窄脈寬高峰值功率的激光脈沖。
本實(shí)用新型所用的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本實(shí)用新型采用單一低電壓電源供電,只需一路5V電源就可以使用,減少電路接口;
(2)本實(shí)用新型可以在激光二極管上產(chǎn)生脈寬最低3ns的大電流驅(qū)動(dòng)信號(hào);
(3)本實(shí)用新型體積小、成本低、集成化程度高、整體可以安放在同一印刷電路板上。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本實(shí)用的電路布局圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖例和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
圖1是一種小型窄脈寬高峰值功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)圖,NPN型晶體三極管Q1、PNP型晶體三極管Q2用作外部觸發(fā)輸入放大,提高外部觸發(fā)輸入信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力,用來驅(qū)動(dòng)N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q4和由100pF電容C1、510R電阻R1組成的微分電路,外部觸發(fā)信號(hào)為低電平時(shí),場(chǎng)效應(yīng)管Q4關(guān)閉,雪崩晶體三極管Q3關(guān)閉,電源VCC和電感L1一起通過二極管D1、二極管D2、對(duì)容值為1nF的儲(chǔ)能電容C2充電,外部觸發(fā)信號(hào)為高電平時(shí),場(chǎng)效應(yīng)管Q4導(dǎo)通,電源VCC對(duì)電感L1充電,觸發(fā)信號(hào)經(jīng)過電容C1和電阻R1組成的微分電路之后形成的窄脈沖觸發(fā)雪崩晶體三極管Q3導(dǎo)通,儲(chǔ)能電容C2通過雪崩晶體三極管Q3對(duì)半導(dǎo)體激光二極管LD放電,驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光二極管LD發(fā)光。
圖2是電路布局圖,電路板最左邊是接口端子,從上至下分別定義為電源VCC、地GND、外部觸發(fā)輸入。電路板的右下方為激光二極管。電路板上的標(biāo)號(hào):P1為借口端子,Q1、Q2為晶體三極管、Q3為雪崩晶體三極管、Q4為場(chǎng)效應(yīng)管,L1為電感、C1、C2為電容、R1為電阻,D1、D2為二極管,LD為激光二極管。
上述實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案,并非用以限定本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容范圍,本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍中,任何他人完成的技術(shù)實(shí)體或方法,若是與申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍所定義的完全相同,也或是一種等效的變更,均將被視為涵蓋于該權(quán)利要求范圍之中。