[发明专利]通过激光电源电压闭环控制的平均功率控制环路及方法

权利要求书

1.一种平均激光功率控制环路，其包括：

激光二极管驱动电路，其耦合至用于与激光二极管的第一端子和第二端子耦合的激光二极管电路；

具有输出电压的开关变换器，当所述激光二极管的所述第一端子和第二端子连接至所述激光二极管电路时，所述输出电压被耦合以向所述激光二极管电路供电；

所述激光二极管电路中的可编程电流源，该可编程电流源被耦合以控制从所述开关变换器流过所述激光二极管的电流；

平均功率控制器，其用于耦合以对监控二极管的输出进行监控并向目标控制器提供目标电压；

所述目标控制器也耦合至所述可编程电流源的第一输出端，所述目标控制器控制所述开关变换器的所述输出电压以向所述激光二极管电路提供使所述电流源的电压输出等于所述目标电压的电压；

所述平均功率控制器也耦合至所述可编程电流源的第二输出端，所述平均功率控制器响应于所述可编程电流源的动态余量来调整所述目标电压以维持所述可编程电流源的充足的动态余量。

2.根据权利要求1所述的平均激光功率控制环路，其中，所述开关变换器的所述输出端也被耦合以向所述激光二极管驱动电路供电。

3.根据权利要求2所述的平均激光功率控制环路，其中，所述开关变换器的输出端也被耦合以向激光预驱动电路供电。

4.根据权利要求3所述的平均激光功率控制环路，进一步包括开关，在所述开关变换器的输出变得太低以至于所述控制环路无法进行操作之前，该开关被耦合以从电源向所述激光预驱动电路供电。

5.根据权利要求3所述的平均激光功率控制环路，其中，所述激光预驱动电路的输入端耦合至响应于数据输入的数据放大器的输出端。

6.根据权利要求5所述的平均激光功率控制环路，其中，所述激光二极管驱动电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管；

所述第一晶体管和所述第二晶体管的集电极均通过相应的电阻器耦合至所述开关变换器的输出端，所述第一晶体管的集电极也耦合至所述激光二极管的阳极，所述第二晶体管的集电极也通过电容器耦合至用于连接至激光二极管的阴极的连接部，所述第一晶体管和所述第二晶体管的发射极耦合在一起，并且通过电阻器耦合至电路地；

所述第三晶体管和所述第四晶体管分别是所述第一晶体管和所述第二晶体管的副本晶体管，所述第三晶体管的基极与所述第一晶体管的基极连接，所述第三晶体管的发射极与所述第一晶体管的发射极、所述第二晶体管的发射极和所述第四晶体管的发射极连接，并且所述第三晶体管的集电极与所述第四晶体管的集电极连接，并且作为至所述数据放大器的反馈信号，所述第四晶体管的基极连接至所述第二晶体管的基极。

7.根据权利要求6所述的平均激光功率控制环路，进一步包括数据放大器，其中，所述数据放大器具有差分数据输入端以及耦合至所述第一晶体管和所述第二晶体管的基极的差分数据放大器输出端，所述数据放大器也响应于调制控制输入和所述反馈信号，以控制所述差分数据放大器的输出的差分幅度，从而根据所述调制控制输入来提供激光二极管调制。

8.根据权利要求7所述的平均激光功率控制环路，进一步包括激光预驱动电路，其中，所述激光预驱动电路包括第五晶体管和第六晶体管，以及第一电流源和第二电流源，所述第五晶体管和所述第六晶体管的发射极耦合至所述第一晶体管和所述第二晶体管的基极，并且通过所述第一电流源和所述第二电流源中的相应的一个耦合至所述电路地，所述第五晶体管和所述第六晶体管的集电极耦合至所述开关变换器的输出端，并且所述第五晶体管和所述第六晶体管的基极耦合至所述差分数据放大器输出端。

9.根据权利要求8所述的平均激光功率控制环路，其中，所述第一晶体管至所述第六晶体管是npn晶体管。

10.根据权利要求1所述的平均激光功率控制环路，其中，所述目标控制器响应于偏置电压和目标偏置电压而控制所述开关变换器，以将所述开关变换器的输出限制在足以偏置所述激光二极管从而提供目标平均激光功率的电压处。