[发明专利]一种窄脉宽高峰值功率脉冲式半导体激光器驱动电路

说明书

技术领域

    本发明涉及一种脉冲式半导体激光器驱动电路。

背景技术

    脉冲式半导体激光器驱动电路可驱动半导体激光器产生脉冲激光，可应用于分布式拉曼光纤温度传感器、脉冲式激光测距仪等领域。在分布式拉曼光纤温度传感器中，泵蒲激光脉冲的脉宽越小,系统可实现的温度空间分辨率就越高。而对于脉冲式激光测距仪，发射激光脉宽越小，则意味着可实现的测距精度越高。激光脉冲宽度的缩小意味着激光脉冲能量的减少，为了不影响系统的测程，保持必要的脉冲能量，势必需要提高激光脉冲的峰值功率。因此高峰值功率、窄脉宽的激光脉冲光源对分布式拉曼光纤温度传感器、脉冲式激光测距仪的性能指标提升有着重要的意义。

目前市场上的脉冲式半导体激光器（如905nm、980nm系列）的峰值功率可达数十瓦，对应的峰值驱动电流可达数十安培。一般的基于双极型三极管、金属氧化场效应管的驱动电路因结电容较大等原因难以在如此大的驱动电流下实现半脉宽达数ns级的窄脉宽激光脉冲，能实现的最窄半脉宽一般都超过20ns。脉冲式光纤激光器般虽然可以通过光放大器放大低峰值功率窄脉宽的种子光来实现数ns级的窄脉宽高峰值功率激光脉冲，但其成本高、体积大。

发明内容

     本发明的目的是提供一种结构简单、成本低的窄脉宽高峰值功率脉冲式半导体激光器驱动电路。

本发明的窄脉宽高峰值功率脉冲式半导体激光器驱动电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、变压互感器T1、晶体三极管N1、晶体三极管N2以及半导体激光器LD1，电阻R3的一端和电阻R5的一端以及晶体三极管N2的基极相连，电阻R5的另一端以及晶体三极管N2的发射极与信号地相连，晶体三极管N2的集电极与二极管D1的正极以及电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与变压互感器T1一次线圈的一端相连，变压互感器T1一次线圈的另一端与二极管D1的负极共同连接5V-12V直流稳压电源，二极管D2、电阻R6、电容C2和半导体激光器LD1组成并联电路，其中，半导体激光器LD1的正极和二极管D2的负极相连，半导体激光器LD1的负极和二极管D2的正极相连，并联电路中的半导体激光器LD1正极和二极管D2负极的连接端与晶体三极管N1的发射极以及变压互感器T1二次线圈的一端相连，并联电路中的半导体激光器LD1负极和二极管D2正极的连接端与功率地相连，变压互感器T1二次线圈的另一端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与晶体三极管N1的基极相连，晶体三极管N1的集电极和电阻R1的一端及电容C1的一端相连，电阻R1的另一端与200V-300V的可调直流电源相连，电容C1的另一端与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与功率地相连。

本发明的有益效果在于：

本发明的窄脉宽高峰值功率脉冲式半导体激光器驱动电路采用基于雪崩三极管的快速大电流脉冲驱动电路并结合变压互感器触发电路和并联在半导体激光器两端的辅助电容进一步压窄脉宽，提高峰值功率，从而可实现数ns级的窄脉宽高峰值功率激光脉冲，解决了传统双极型、金属氧化场效型晶体管驱动电路驱动电流小、驱动速度慢的问题。和光纤激光器相比，该驱动电路成本、功耗更低，体积更小，可应用一于分布式拉曼光纤温度传感器、脉冲式激光测距仪等领域。

附图说明

图1是窄脉宽高峰值功率脉冲式半导体激光器驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明。