[实用新型]一种半导体激光器驱动电路及激光雷达

说明书

本实用新型公开了一种半导体激光器驱动电路，包括：多路充电及储能模块，包括：外接高压源、限流电阻、整流二极管、储能电容，用于储存激励激光管发光的高压；激光发射模块，包括：多个半导体激光管，用于产生激光脉冲；多路激光发光控制模块，包括：NMOS、激光驱动脉冲信号，用于控制所述激光发射模块分时发光。

技术领域

本实用新型涉及一种半导体激光器驱动电路，尤其涉及一种窄脉冲多线半导体激光器驱动电路。

技术背景

激光雷达广泛应用于交通、医疗等行业，更是无人驾驶中的核心技术，其性能：测距能力和测距精度，在一定程度上受到激光驱动电路的影响。目前市场上主要有8线、16线、32线、64线等，在未来的发展中，为提高其扫描精度，激光雷达的线数会越来越多，对于激光发射模块，意味着将会使用越来越多的激光管，这也对激光驱动电路有很大的考验。

目前普遍存在的多线激光驱动电路的不足主要有：1、电路性能：由于对激光峰值功率有一定的要求，脉宽减小到一定程度时，会减弱峰值功率，但窄脉宽能够提高计时精度，所以这是一个矛盾，并且较大脉宽也不利于提高激光重频；2、小型化问题：激光驱动外围电路器件较多，线数越多，其外围器件越多，不利于小型化集成。

实用新型内容

本实用新型提供一种半导体激光器驱动电路，其在电路性能方面可以减小激光脉冲宽度，以提高计时精度；小型化问题上，采用共高压形式，并且选用特殊材质器件以达到减小电路面积。

本实用新型电路通过以下方式实现，包括：

N路充电及储能模块、激光发射模块、N路激光发光控制模块；

所述N路充电及储能模块，64≥N≥2，其中每路中又包括：限流电阻 Ri、整流二极管Di、储能电容Ci；

所述限流电阻一端Ri与所述整流二极管Di相连接，所述整流二极管Di与所述储能电容Ci相连接；

每路中的所述限流电阻Ri的另一端相互连接，并与外接高压相连，所述N路充电及所述储能模块用于储存激励激光管发光的高压；

所述激光发射模块，包括N个半导体激光管，每个所述半导体激光管的阳极与所述N路充电及所述储能模块中的充电电容Ci相连，用于产生激光脉冲；

所述N路激光发光控制模块，64≥N≥2，其中每路中包括NMOS管、激光驱动脉冲信号，每路的NMOS管Qi漏极与所述激光发射模块对应的半导体激光管的阴极相连，所述NMOS管Qi源极与地连接，所述NMOS管 Qi栅极与激光驱动信号相连接；

所述N路激光发光控制模块用于控制所述激光发射模块分时发光。

优选地，在进行PCB绘制时所述充电电容Ci与半导体激光管阳极相连的引脚到对应的半导体激光管阳极的路径距离为小于10mm；

所述NMOS管Qi漏极到对应的半导体激光管阴极的路径距离为小于 10mm；

所述NMOS管Qi源极与所述充电电容Ci的接地引脚的路径距离为小于10mm。

优选地，所述N路充电及储能模块中，所述储能电容Ci为NP0或 COG材质电容；这两种材质电容的等效串联电阻和等效串联电感相对较小，适合用于高速放电的环境下，用于在所述NMOS管Qi导通后，由于所述储能电容Ci的等效串联电阻小，其电流上升的最大值会更大，于所述储能电容Ci的等效串联电感小，其电流上升到最大值的时间会更短。

优选地，所述N路充电及储能模块中，所述储能电容Ci的容值为 100pF-1nF；所述储能电容的容值决定了激光脉冲的宽度，容值约小，激光脉冲宽度越小。

优选地，所述激光发射模块为半导体激光管阵列；半导体激光管阵列有利于减小激光管间的间隙，便于集成以利于电路小型化。