[发明专利]一种半导体激光器驱动装置

说明书

本发明公开了一种半导体激光器驱动装置，包括设有加速电路的驱动回路和由瞬时大电流放电回路构成的开关电路；驱动回路包括前置放大的MOS管M1以及信号输出的MOS管M2，并设有加速电路；开关电路包括作为开关和功率输出的MOS管M3以及瞬时大电流放电回路。本发明具有极速地导通输出和极大的满足驱动所需的阈值电流的优点。

技术领域：

本发明属于半导体激光器技术领域，具体涉及一种半导体激光器驱动装置。

背景技术：

众所周知，现有技术的LD，即半导体激光器，其工作原理是当电流通过LD时，由荧光发射和受激发射产生的光引起反转布居层。受到法布里-珀罗(F-P)表面发射的某些光子将通过这层布居反转区多次来回反射并受激发射而有限倍增。那些在该平面中准确传播和垂直于F-P表面的光子将有最大或然率留在布居反转层，并通过受激发射再产生光子。当对LD施加正偏并电流开始流通时，器件并不会立即发生激射。在低电流下所发射的光主要是由于荧光发射并有几百埃的光谱线宽，它是非相干光。当随着电流的增加受激辐射建立起来时，发射的辐射使光谱线宽和空间发散大大变窄。只有光在谐振腔内来回反射一次所得到的增益大于损耗时才能产生激光，也就是说各种LD为产生激光振荡都必须满足阈值条件，相应的，当正向电流密度J达到一定数值J_th后开始形成激光，J_th称为阈值电流密度。

现在的问题是，激光器为了对接收的信号以最快的速度做出响应，就需要对激光器的驱动装置提出在最短的时间内满足阈值电流密度的要求。然而，现有技术都忽略了这方面的要求，也就没有相关的措施。例如专利号200610013955.6，名称为智能大功率半导体激光器驱动装置的发明专利，其采用多种控制措施和保护措施以对驱动电流进行控制，但正因为其控制层次多并注重保护，所以虽然精密却在响应时间上要受到损失。

发明内容：

本发明的目的是，克服现有技术半导体激光器驱动装置存在的无法实现快速满足阈值电流密度、响应速度慢的缺陷，提供一种极速建立阈值条件使响应速度达到极致的半导体激光器驱动装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种半导体激光器驱动装置，其特征在于，包括设有加速电路的驱动回路和由瞬时大电流放电回路构成的开关电路；所述驱动回路包括前置放大的MOS管M1以及信号输出的MOS管M2，并设有加速电路；所述开关电路包括作为开关和功率输出的MOS管M3以及瞬时大电流放电回路。

MOS管M1接收输入的信号而导通，并放大信号，其输出信号再触发MOS管M2导通，MOS管M2将信号输送至MOS管M3的栅极，由于MOS管M2设有针对MOS管M3的加速电路，能使MOS管M3在极短的时间内导通；MOS管M3的输出功率用于驱动半导体激光器，而且MOS管M3设有瞬时大电流放电回路，使半导体激光器产生脉宽很窄峰值能量很高的激光脉冲。

优选方案，所述驱动回路由上述的MOS管M1、MOS管M2，以及电容C1、电阻R1、电阻R2组成，MOS管M1的栅极为输入端，MOS管M1的漏极与电阻R1以及MOS管M2的栅极相连接，用于放大信号去驱动MOS管M2，MOS管M1的源极接地，MOS管M2的源极接电源，MOS管M2的漏极作为驱动回路的输出端，其与电阻R2的一端相连接，并且与MOS管M3的栅极连接，以输出驱动信号，用于进一步放大驱动信号提高驱动能力，电阻R2的另一端接地。

优选方案，所述开关电路由电容C2、MOS管M3、二极管D1以及电阻R3组成；电容C2作为储能元件，其一端与MOS管M3的漏极相连接，另一端与二极管D1相连接，用于产生驱动半导体激光器所需的瞬时大电流；MOS管M3的栅极与驱动回路的输出端相连，MOS管M3的源极接地且与二极管D1的另一端相连接，作为放电回路的开关，作为MOS管M3负载的电阻R3，其一端与MOS管M3的漏极相连接，另一端与电源连接；当MOS管M3导通时，放电回路工作，当MOS管M3截止时，放电回路停止工作。