一種量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]量子阱結(jié)構(gòu)的提出源于上世紀(jì)60年代末期貝爾實(shí)驗(yàn)室的江崎(Esaki)和朱肇祥關(guān)于超薄層晶體的量子尺寸效應(yīng)的研究。80年代，量子阱結(jié)構(gòu)開始應(yīng)用在激光器領(lǐng)域，使得半導(dǎo)體激光器在性能上出現(xiàn)了極大的飛躍。當(dāng)超薄有源層材料后小于電子的德布羅意波長時，有源區(qū)就變成了勢阱區(qū)，兩側(cè)的寬帶系材料成為勢皇區(qū)，電子和空穴沿與阱壁垂直的方向運(yùn)動出現(xiàn)量子化特點(diǎn)，從而使半導(dǎo)體能帶出現(xiàn)了與塊狀半導(dǎo)體完全不同的形狀與結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)需要，通過改變超薄層的應(yīng)變量使能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，發(fā)展起來了應(yīng)變量子阱結(jié)構(gòu)，具有量子阱結(jié)構(gòu)的量子阱半導(dǎo)體激光器與雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器相比，具有閾值電流密度低、量子效應(yīng)好、溫度特性好、輸出功率大、動態(tài)特性好、壽命長、激射波長短等優(yōu)點(diǎn)。隨著近年來的發(fā)展，量子阱激光器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了科研、國防、醫(yī)療、加工等領(lǐng)域，其相應(yīng)的驅(qū)動技術(shù)也顯得越來越重要。
[0003]目前，按照量子阱激光器的工作方式，現(xiàn)有的量子阱激光器的驅(qū)動一般分為連續(xù)式和脈沖調(diào)制式兩種。連續(xù)式是給量子阱激光器輸入一個恒定電流，為了穩(wěn)定工作，連續(xù)式驅(qū)動模式一定要給驅(qū)動系統(tǒng)加一個反饋系統(tǒng)。而脈沖調(diào)制式驅(qū)動方式利用脈沖信號來驅(qū)動激光器，整個驅(qū)動系統(tǒng)可以加反饋系統(tǒng)，也可以不加反饋系統(tǒng)。
[0004]但是，由量子阱激光器的特性可知，其驅(qū)動電源要求能在低阻抗負(fù)載上產(chǎn)生快速變化的大電流脈沖，導(dǎo)致現(xiàn)有的量子阱激光器若進(jìn)行長時間的工作會出現(xiàn)過熱的情況，不能對量子阱激光器進(jìn)行實(shí)時穩(wěn)定的驅(qū)動和調(diào)制，也不利于量子阱激光器的使用壽命。
[0005]因此，針對以上不足，需要提供一種量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有量子阱激光器長時間工作會出現(xiàn)過熱，也不能對量子阱激光器進(jìn)行實(shí)時穩(wěn)定的驅(qū)動和調(diào)制的問題。
[0008]( 二)技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)，該量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)包括核心處理模塊、量子阱激光器、脈沖發(fā)生模塊及調(diào)節(jié)模塊，所述脈沖發(fā)生模塊的一端與所述核心處理模塊連接，另一端連接于所述量子阱激光器；所述核心處理模塊通過所述脈沖發(fā)生模塊驅(qū)動所述量子阱激光器，所述調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)所述脈沖發(fā)生模塊產(chǎn)生的脈沖信號。
[0010]其中，所述調(diào)節(jié)模塊為與所述核心處理模塊連接的按鍵模塊。
[0011]其中，量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)還包括溫控模塊，所述溫控模塊的一端連接于所述核心處理模塊，另一端連接于所述量子阱激光器。
[0012]其中，量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)還包括反饋模塊，所述反饋模塊的一端連接于所述核心處理模塊，另一端連接于所述量子阱激光器。
[0013]其中，所述反饋模塊包括采樣電壓單元、基準(zhǔn)電壓單元及誤差單元，所述采樣電壓單元的一端與所述量子阱激光器連接，另一端連接于所述誤差單元，所述基準(zhǔn)電壓單元與所述誤差單元連接，所述誤差單元與所述核心處理模塊連接。
[0014]其中，量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)還包括電源管理模塊，所述電源管理模塊的一端與所述核心處理模塊連接，另一端連接于所述量子阱激光器。
[0015]其中，所述電源管理模塊與所述量子阱激光器之間設(shè)置有保護(hù)電路模塊。
[0016]其中，所述電源管理模塊包括用于濾除所述電源管理模塊紋波的濾波單元。
[0017](三)有益效果
[0018]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型提供了一種量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括核心處理模塊、量子阱激光器、脈沖發(fā)生模塊及調(diào)節(jié)模塊，脈沖發(fā)生模塊的一端與核心處理模塊連接，另一端連接于量子阱激光器；核心處理模塊通過脈沖發(fā)生模塊驅(qū)動量子阱激光器，調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生模塊產(chǎn)生的脈沖信號，使得脈沖發(fā)生模塊為量子阱激光器提供維持正常工作的脈沖電流，能有效防止因連續(xù)模式驅(qū)動量子阱激光器而發(fā)生過熱現(xiàn)象，同時通過核心處理模塊實(shí)現(xiàn)了對量子阱激光器進(jìn)行實(shí)時穩(wěn)定的驅(qū)動控制與調(diào)節(jié)，延長了量子阱激光器的使用壽命，提高了量子阱激光器的安全性會泛。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一種量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)試系統(tǒng)的示意圖；
[0020]圖中:1:核心處理器模塊；2:溫控模塊；3:量子講激光器；4:按鍵模塊；5:脈沖發(fā)生模塊；6:反饋模塊；7:電源管理模塊；8:保護(hù)電路模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)，該量子講激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)包括核心處理模塊1、量子講激光器3、脈沖發(fā)生模塊5及調(diào)節(jié)模塊，脈沖發(fā)生模塊5的一端與核心處理模塊1連接，另一端連接于量子阱激光器3 ;核心處理模塊1通過脈沖發(fā)生模塊5驅(qū)動量子阱激光器3，調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生模塊5產(chǎn)生的脈沖信號，在本實(shí)施例中，核心處理模塊1用于產(chǎn)生量子阱激光器3正常工作所需的脈沖調(diào)制信號，并通過脈沖發(fā)生模塊5驅(qū)動量子阱激光器3，對量子阱激光器3實(shí)現(xiàn)脈沖調(diào)制，以防止連續(xù)模式驅(qū)動會造成量子阱激光器3過熱而毀壞，量子阱激光器3用于發(fā)射出特定波長的激光。
[0023]優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，核心處理模塊1中的核心處理器是TI公司TMS320F28335浮點(diǎn)DSP，其工作頻率可高達(dá)150MHz。脈沖發(fā)生模塊5產(chǎn)生的輸出脈沖為方波信號，其頻率為ΙΚΗζ?ΙΟΚΗζ連續(xù)可調(diào)(步進(jìn)為ΙΚΗζ)，脈沖寬度為0.2ys?4ys連續(xù)可調(diào)(步進(jìn)為
0.2 μ s)，脈沖幅值電流為0?3Α連續(xù)可調(diào)(步進(jìn)為0.1Α)。
[0024]進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)模塊為與核心處理模塊1連接的按鍵模塊4。在本實(shí)施例中，通過按鍵模塊4能夠?qū)崟r的控制和調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生模塊5的輸出脈沖信號的頻率、脈沖寬度和電流幅值，積極有效地實(shí)現(xiàn)了對量子阱激光器3驅(qū)動脈沖的調(diào)制。
[0025]進(jìn)一步地，該量子阱激光器的驅(qū)動和調(diào)制系統(tǒng)還包括溫控模塊2，溫控模塊2的一端連接于核心處理模塊1，另一端連接于量子阱激光器3。優(yōu)選地，核心處理模塊1中的核心處理器通過AD(亞當(dāng)數(shù)據(jù)采集模塊)采集量子阱激光器3內(nèi)部NTC(熱敏電阻)的電壓值，并通過NTC的屬性公式計算出量子阱激光器3的溫度，并與設(shè)定的工作溫度比較，溫控模塊2根據(jù)量子阱激光器3工作溫度與設(shè)定溫度的差值實(shí)時控制量子阱激光器3內(nèi)部的TEC (半導(dǎo)體制冷器)來實(shí)現(xiàn)對量子阱激光器3的加熱或者制冷調(diào)節(jié)。
[0026]在本實(shí)施例中，核心處理器模塊1與溫控模塊2、量子講激光器3構(gòu)成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，能實(shí)時的控制調(diào)節(jié)量子阱激光器3的工作溫度，以防止溫度過高會對量子阱激光器3造成損壞。
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