一种大功率窄脉宽半导体激光电源的研究

设计了一种大电流窄脉宽半导体激光器电源，对其中电源电路的脉宽、峰值电流、上升时间进行分析，并对电路进行了仿真。根据实际需要的要求，进行了模块化设计。     

半导体激光器（LD）的大电流窄脉冲驱动源

本文介绍了一种不受开关管速度限制的,基于电容充电原理的,实现LD大电流窄脉冲的驱动电路。     

高重频可调小型高功率半导体激光电源研究

为了获得高功率、高重频半导体激光脉冲,设计了一种体积小、重量轻、造价低的纳米级大功率半导体激光器驱动电源。采用改进的单稳态触发器产生窄脉冲,经放大后驱动快速开关MOSFET获得大电流窄脉冲;电源脉冲电流驱动能力0A～80A,脉冲上升时间2.8ns,下降时间3.8ns,脉冲宽度5ns～500ns范围内可调,最小5.2ns,重复频率可达200kHz。用该电源实验测试了激光波长为905nm的半导体激光器,在重复频率为10kHz时,激光脉冲峰值功率达到70W以上。结果表明,采用窄脉冲驱动MOSFET可以得到高重复频率10ns以内的大电流窄脉冲,可以驱动大功率半导体激光器,若驱动100A以上的激光器需进一步研究。     

大电流长脉宽LD激光器驱动电源的研制

本文主要介绍了一种大电流长脉宽半导体激光器骄动电源的设计方法。根据大功率脉冲型LD的工作特性,作者设计了一套采用L—C串联谐振的恒流充电电路与大功率金属氧化层半导体场效应管（MOSFET）线性控制脉冲放电电路相结合的驱动电源。此电源满足了输出脉冲电流幅值、脉宽、重频、调Q精确延时均方便可调的要求;并且辅助以片上系统（soc）单片机和CPLD为核心的控制电路,使电源电路具有结构简单,控制灵活,精度高等特点;同时结合多路在线实时保护电路,有效保证了LD的安全工作。该电源已经成功应用于“XX装置”预放大器项目。     

同时重复频率激光脉宽和能量的实时测试系统

本文提出了用一套数字存储示波器和ＰＩＮ光电二极管组成的测试系统的设计思想,维而以６频率为２０ＨＺ的激光脉冲为例提供了设计方案。该系统能同时测量重复频率为２０ＨＺ的激光脉冲的脉宽和能量。在有效地解决光电信转换、数据传输及数据处理等技术问题的基础上,可同时实时测试更高重频率的序列激光脉冲宽度和单脉冲能量值。     

微机控制脉宽可调的重复频率Nd：YAG激光器

本文介绍了一种没有脉冲形成网络的新型脉冲激光电源的主回路。分析了用单板计算机控制其输出频率与脉冲宽度，脉冲波形的原理及方法，对不同脉宽和放电波形条件的输出特性进行了简要分析。该电源泵浦的激光器输出频率为５０Ｈｚ内可调，脉宽０．２ｍｓ－１０ｍｓ内连续可调。这种输出参数能满足广泛的微加工要求。     

同时测量重复频率激光脉宽和能量的实时测试系统

本文提出了用一套数字存储示波器和PIN光电二极管组成的测试系统的设计思想,继而以重复频率为20Hz的激光脉冲为例提供了设计方案.该系统能同时测量重复频率为20Hz的激光脉冲的脉宽和能量.在有效地解决光电信号转换、数据传输及数据处理等技术问题的基础上,可同时实时测试更高重复频率的序列激光脉冲宽度和单脉冲能量值.     

150ns长脉宽XeCl准分子激光器的研究

通过采用多级Ｌ－Ｃ峰化回路、增大输出镜反射率、改变ＨＣｌ浓度的方法，使ＸｅＣｌ准分子激光的脉冲宽度达到１５０ｎｓ以上（最大脉宽达１７５ｎｓ），单脉冲能量大于１２０ｍＪ。同时对紫外准分子激光的光纤耦合系统进行了研究，直径为０．４，０．６，０．８，１．５ｍｍ的紫外石英光纤的耦合输出能量分别为１０，２９，３９，５８ｍＪ     

激光半主动制导武器脉宽编码抗干扰技术分析

针对现有的激光半主动制导武器系统采用脉冲重复频率编码易受干扰的技术现状,提 出了采用激光脉宽编码技术提高其抗干扰性能的新构想。分析了激光脉宽编码的技术原理,并对其工程实现的可行性进行了初步的论证分析,提出了一种采用电光削波技术的脉宽可调激光器实现方案,完成了这种脉宽编码激光器的理论设计。初步的分析结果证实了该方案的可行性。     

基于FPGA脉宽可调的窄脉冲激光器驱动电路设计

针对激光驱动电路纳秒脉冲宽度无法调节的问题,设计了一种新型的脉宽可调的窄脉冲激光驱动电路。利用FPGA和激光二极管的工作原理,设计并搭建半导体激光器驱动电路。电路采用高速MOSFET作为开关器件驱动激光二极管SPLPL90-3,并利用LTspice仿真软件分析激光驱动电路中电源电压、储能电容和阻尼电阻对驱动脉冲的影响,最终选择最佳的电路参数。当电源电压为150 V,储能电容为1 nF,阻尼电阻为2Ω时,最终输出激光二极管的电流为39.7 A,脉冲宽度6 ns,上升沿3 ns,满足了大电流纳秒脉冲半导体激光器驱动电路的设计要求。     

Design of high-peak current and narrow pulse driver of laser diode

This paper presents a laser diode (LD) pulse driving circuit that can generate current pulses of amplitudes range from 6 to 30A, with pulse widths varying from 5 to 100 ns and frequencies varying from 500 Hz to 50 kHz. It is with monostabillity trigger used as pulse shaping component, with power metal-oxide-semiconductor field effect transistors (MOSFETs) as fast switches and power inverter devices, with low voltage power supply that the circuit generates high-peak pulse current. As its structure is simple and easy to understoand and realize, the circuit is of great value to be used to drive pulsed semiconductor laser.     

窄脉冲大电流半导体激光器驱动电路设计与仿真

设计出了一种窄脉冲大电流的半导体脉冲激光器驱动电路,并对电路进行理论分析以及Multisim仿真研究。相比以往研究,本仿真研究中考虑了电路和LD本身的寄生参数,使得仿真与实际电路更加吻合。该电路结构简单,采用了专用的MOSFET硬件关断加速电路和电容充放电方式向负载提供瞬时窄脉冲大电流的脉冲输出,脉冲宽度低于2.5ns,上升时间低于3.5ns,峰值电流超过20A。     

基于LDMOS的可调窄脉冲半导体激光器驱动源研究

介绍了一种利用横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)作为开关器件驱动激光半导体的设计方法。通过对半导体激光器驱动电路原理的分析,并结合PSPICE建立射频功率晶体管的电路模型,经过理论分析和计算从而获得更优化的驱动电路;采用高速电流反馈型运算放大器构成电流串联负反馈电路从而得到稳定的输出电流,有效地提高了窄脉冲信号的转换速率和频响特性。实验结果表明,半导体激光器输出电流脉宽20 ns-CW可调,上升和下降时间小于10 ns,幅度最高可达2 A,重复频率为0~10 MHz。实验结果验证了设计思路的可行性,进一步提高了半导体激光器的输出指标。     

基于FPGA的半导体激光器驱动电源的研制

半导体激光器驱动电源的性能是影响其工作特性的重要因素,提高LD驱动电源性能的研究具有重要的意义。提出了一种新型的基于FPGA技术的半导体激光器驱动电源设计方案,以FPGA为控制核心,LD驱动电源的AD/DA转换、温度PID控制、恒定电流驱动、LD保护及人机交互等功能模块电路均在FPGA的控制下协调工作。设计并实现了基于FPGA的LD温度控制与电流驱动电路,测试结果表明当LD的工作温度在20-30℃时,其工作温度稳定度优于±0.03℃,驱动电流的恒定度达到±0.1％。     

基于FPGA技术的半导体激光器驱动电源的研制

提出了一种新的连续半导体激光器(LD)驱动电源设计方案,该方案融入FPGA技术,采用日立SH系列单片机HD64F7045为控制核心,实现了高稳定度的激光器驱动和温度控制。LD驱动单元中,应用负反馈技术分别实现注入电流IF、驱动电压VF和光功率的高稳定控制,还采取了软启动控制、短路开关和限幅保护的措施,有效地保证了LD的安全。LD温度控制单元中,采用了比例积分(PI)控制技术并结合积分分离的思想,实现对LD温度的高稳定度的控制。实验表明,注入电流的稳定度达到10-4量级,温度稳定度优于±0.01℃,性能比以往的同类系统提高了一个数量级。     

一种15OkVA多功能实用脉冲激光电源

用大功率脉冲激光器进行精细焊接和切割等应用日趋增多 ,它对于大功率激光器的供电电源的性能要求相当高。为适应这种要求 ,本文阐述了一种高性能脉冲激光电源 ,它由现代电力电子电路、微电子电路和单片微机等组成 ,最大脉冲输出功率可达 15 0kVA ,而且用户可用数字键设定脉冲电源的工作频率、脉冲宽度和电压幅值等参数 ,它使用方便 ,适用范围广 ,具有实用参考价值     

一种高稳定连续可调半导体激光器驱动源

在连续变量相干光系统中,半导体激光器工作的稳定与否直接影响着检测结果。注入电流和工作温度是影响半导体激光器工作稳定的主要因素。因此激光器的驱动电源应是长时间、高稳定的恒流源,且带有恒温控制。采用电流串联负反馈技术,对控制量进行闭环控制,可实现高稳定和低纹波系数的驱动电流源,具有恒流特性好、纹波小、抗干扰能力强等优点。并采用自动温度控制电路对半导体激光器进行恒温控制,从而保证输出功率稳定,同时还采用了一系列的保护措施,实现半导体激光器的可靠运行。该系统采用单片机为主机,检测电路异常和控制保护电路,选择电压参数送入数字电压表显示,具有保护电路完善、操作直观的特点。     

High power laser diode driver based on power converter technology

This paper describes the design of a high speed semiconductor laser diode driver designed for driving 500 mW to 1.5 W diodes at full optical power modulation up to frequencies of 10 MHz. The duty cycle of the modulation may be varied. A switching power-converter based current source allows a higher power delivery efficiency to the diode than in previous designs, allowing for a more modest power supply and dissipation requirements. A dynamic ripple cancellation circuit reduces the power converter output current ripple to less than 1% of full-scale current. The circuit is capable of delivering up to 2.5 A to a laser load, with a 10-90% switching risetime from laser threshold to full on of less than 20 ns     

基于功率晶体管窄脉冲激光驱动设计

激光的高功率、窄脉冲是提高激光引信系统精度,提高引信抗干扰能力的重要手段。为实现小体积的高频、高功率、窄脉冲激光发射,采用大功率晶体管正反馈设计出晶闸管开关应用于高频脉冲激光测距窄脉冲激光发射电路,用钳位二极管抑制激光器反向击穿。通过对RLC充放电回路、晶体管开关电路、晶闸管器件的分析,设计SCR电路,分析放电回路的三个步骤,运用pspice仿真程序对驱动电路进行了参数仿真。制作了印刷电路板,得到峰值电流12 A,脉宽8 ns的脉冲电流。