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Controlador de diodo láser semiconductor

2024-01-11

El diodo láser semiconductor, que puede convertir directamente energía eléctrica en energía luminosa, tiene las características de alto brillo, alta eficiencia, larga vida útil, tamaño pequeño y modulación directa.

La diferencia entre el diodo láser semiconductor LD y el diodo emisor de luz LED ordinario es que LD emite luz mediante recombinación de emisión estimulada y los fotones emitidos están en la misma dirección y en la misma fase; mientras que el LED utiliza la recombinación de emisión espontánea de portadores inyectados en el área activa para emitir fotones. La dirección y la fase son aleatorias.

Básicamente, el diodo láser LD funciona con corriente al igual que el diodo emisor de luz ordinario, pero el diodo láser requiere una corriente mayor.

Los diodos láser de baja potencia se pueden utilizar como fuentes de luz (fuentes de semillas, módulos ópticos) y los paquetes de uso común incluyen TO56, paquetes de mariposa, etc.

Los diodos láser de alta potencia se pueden utilizar directamente como láseres o como fuentes de bombeo para amplificadores.

Instrucciones del controlador LD de diodo láser:

1. Unidad de corriente constante: debido a las características voltamperios del diodo, el voltaje de conducción en ambos extremos se ve relativamente menos afectado por los cambios en la corriente, por lo que no es adecuado que las fuentes de voltaje accionen diodos láser. Se requiere corriente continua constante para accionar los diodos láser. Cuando se utiliza como fuente de luz, la corriente de conducción es generalmente ≤500 mA. Cuando se utiliza como fuente de bomba, la corriente impulsora suele ser de aproximadamente 10 A.


2. Control ATC (control automático de temperatura): la corriente umbral de la fuente de luz, especialmente el láser, cambiará con los cambios de temperatura, lo que hará que cambie la potencia óptica de salida. ATC actúa directamente sobre la fuente de luz, haciendo que la potencia óptica de salida de la fuente de luz sea estable y no se vea afectada por cambios repentinos de temperatura. Al mismo tiempo, las características del espectro de longitud de onda de los diodos láser también se ven afectadas por la temperatura. El coeficiente de temperatura del espectro de longitud de onda de los diodos láser FP suele ser de 0,35 nm/℃, y el coeficiente de temperatura del espectro de longitud de onda de los diodos láser DFB suele ser de 0,06 nm/℃. Para obtener más información, consulte los conceptos básicos de los láseres semiconductores acoplados a fibra. El rango de temperatura es generalmente de 10 a 45 ℃. Tomando el paquete de mariposa como ejemplo, los pines 1 y 2 son termistores para monitorear la temperatura del tubo láser, generalmente termistores 10K-B3950, que retroalimentan al sistema de control ATC para impulsar el chip de enfriamiento TEC en los pines 6 y 7 para controlar la temperatura del tubo láser. , enfriamiento de voltaje directo, calentamiento de voltaje negativo


3. Control APC (control automático de potencia): El diodo láser envejecerá después de un período de uso, lo que reducirá la potencia óptica de salida. El control APC puede garantizar que la potencia óptica esté dentro de un cierto rango, lo que no solo evita que la potencia óptica se atenúe, sino que también evita que las fallas constantes del circuito de corriente causen daños al tubo láser debido a una potencia óptica excesiva.

Tomando el paquete de mariposa como ejemplo, los pines 4 y 5 son diodos PD, que se combinan con un amplificador de transimpedancia como fotodetector para monitorear la potencia óptica del diodo láser. Si la potencia óptica disminuye, aumente la corriente impulsora de corriente constante; de lo contrario, reduzca la corriente impulsora.

Aunque tanto ATC como APC tienen como objetivo estabilizar la potencia óptica de salida de la fuente de luz, se enfocan en diferentes factores. APC apunta a la disminución de la potencia óptica causada por el envejecimiento del dispositivo fuente de luz. APC garantiza que la potencia óptica se mantenga tan alta como antes. Estado de salida estable y ATC es para que la potencia de la fuente de luz suba y baje debido a la influencia de la temperatura. Después de pasar el ATC, se garantiza que la fuente de luz aún emita una potencia óptica estable.



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