功率穩(wěn)定可調(diào)LD驅(qū)動電路
功率穩(wěn)定可調(diào)的激光二極管(LD)在精密光電檢測和光纖通信系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。介紹了一種單片機控制激光二極管輸出功率的方法,針對SANYO 30mW紅光LD設(shè)計了驅(qū)動電路,其驅(qū)動電流在0~100mA之間可調(diào),小可調(diào)量<0.01mA。單片機內(nèi)對監(jiān)測電流偏差進行了PID調(diào)節(jié)運行,使激光二極管輸出功率穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞:功率穩(wěn)定可調(diào)激光二極管 單片機 驅(qū)動電路 PID調(diào)節(jié)
在精密光電檢測領(lǐng)域中,光源的微小波動會引起被測量的較大偏移,從而產(chǎn)生較大的測量誤差。如在半導(dǎo)體薄膜特性檢測中,常常需要檢測薄膜反射比以求解出其它光電學參量。由于薄膜增長的緩慢(0.1mm級/秒),反射比變化非常小,在這種情況下,對于光源穩(wěn)定性的要求非常高,達到0.1%。穩(wěn)定光源在光纖測量中像電子電路測試時用振蕩器作為信號源一樣,要求發(fā)出高穩(wěn)定、光功率可調(diào)的光信號。穩(wěn)定光源是急待開發(fā)的光纖系統(tǒng)測試儀器中的一種重要的基礎(chǔ)設(shè)備。
國內(nèi)一些學者對穩(wěn)定激光光源作了一些研究。有的設(shè)計方法使激光器注入電流穩(wěn)定,并配合使用溫控電路。這種方法雖然對穩(wěn)定性有一定提高,但對其它影響因素缺乏考慮,不是一種閉環(huán)的控制系統(tǒng)。有的對光功率的調(diào)節(jié)只使用模擬的積分調(diào)節(jié),由于積分控制對穩(wěn)態(tài)誤差的消除作用是靠對誤差的積累產(chǎn)生的,故反映不靈敏,且會使系統(tǒng)穩(wěn)定裕量下降,超調(diào)增大,一般不單獨使用。這種方法的共同步是模擬調(diào)節(jié)。本文設(shè)計一種對輸出光功率進行閉環(huán)數(shù)字PID調(diào)節(jié)的激光二極管(LD)驅(qū)動電路。該電路使用高精度14位A/D、D/A轉(zhuǎn)換器,理論上對光功率的0.01%變化均可調(diào)節(jié),且驅(qū)動電流小節(jié)量<0.01mA,同時可設(shè)置初始驅(qū)動電流(光功率)。