一种可调节光功率的激光二极管驱动电路的制作方法

本发明具体涉及一种可调节光功率的激光二极管驱动电路

背景技术：

光纤通信是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的，和其它通信手段相比，光纤通信以通信容量大、中继距离长、保密性能好、适应能力强、价格便宜及便于维护等优势，已经成为通信领域的必然选择。无论是骨干网、城域网，还是接入网，在光发射机中都需用到发射光源，例如激光二极管(ld激光器)。光纤通信系统对发射光源的要求有：(1)发射波长适中，有利于在光纤中传输；(2)发射光功率足够大；(3)温度特性要好，即受温度的影响小；(4)发射光谱窄，利于减少色散；(5)工作寿命要长。激光二极管由于能够很好的满足上述要求，因此在光纤通信系统中得到了较为广泛的应用。

然而，在激光二极管的类型、接收光电器件类型及应用场景不同的情况下，对激光二极管的发射光功率相应有不同的要求。因此，需要对激光二极管的发射光功率进行功率调节，以满足不同的光纤通信系统对发射光源光功率的要求。二分法调节方法是较为常用的一种传统的发射光功率调节方法，然而该方法在调节过程中很容易出现使激光二极管的驱动电流较大及激光二极管的发射光功率远远超过目标光功率的情况，安全性较低。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供了一种可调节光功率的激光二极管驱动电路，包括调节驱动电路和保护电路，所述的调节驱动电路包括调节模块、二极管组、调节元件、滑动变阻器和第一电阻副，所述的调节模块内部设有激光接收二极管，所述的二极管组包括第一二极管、第二二极管和第三二极管，所述的调节元件的控制极与第三二极管的输出端串联。

所述的保护电路包括激光二极管、第二电阻副、三极管副、热敏电阻和保护电阻，所述的三极管副包括第一三极管和第二三极管，所述的第一三极管的基极与热敏电阻串联，所述的热敏电阻为正反馈热敏电阻。

对于调节模块的选型，tca785模块是采用先进ic工艺设计制作的单片集电路调节模块，相比于市面上常用的kc系列的模块而言，tca785模块的抗干扰性能强，功率损耗小，输入阻抗高，优选地，调节模块为tca785模块。

对于调节元件的选型，相比单相可控硅scr、负反馈热敏电阻等控制元件而言，双向可控硅的好处在于当双向可控硅的上、下阳极同时接收正(负)电压时，双向可控硅可以处于导通状态，优选地，调节元件为双向可控硅triac。

优选地，调节元件的输出阳级与电阻r7串联。

在保护电路中使用的正反馈热敏电阻(激光二极管表面温度上升，热敏电阻的阻值上升)，当激光二极管刚工作时，激光二极管的表面温度为环境温度，此时热敏电阻的阻值较低，当电压v1输入进电路时，第一三极管vt1的集电极-发射极压力差过大，可能会导致电极被击穿的现象，优选地，热敏电阻与保护电阻串联。

优选地，调节模块的fb输出端与滑动变阻器的滑片相连。

有益效果：使用抗干扰性能强的tca785模块作为调节模块，提高了光功率调节的准确性，实现了激光二极管光功率的无级调节，在激光二极管的驱动电路上添加了温度保护电路，避免了由于过高的温度发生激光二极管损坏的现象，整个驱动电路安全、稳定性高。

附图说明

图1是可调节光功率的激光二极管驱动电路的电气原理图；

图2是调节驱动电路的电气原理图；

图3是保护电路的电气原理图；

图4是图2中tca785模块的结构示意图；

具体实施方案

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1和图4所示，一种可调节光功率的激光二极管驱动电路，包括调节驱动电路和保护电路，所述的调节驱动电路包括调节模块tca785、二极管组、调节元件triac、滑动变阻器rp和第一电阻副，所述的调节模块内部设有激光接收二极管(图中未示出)，所述的二极管组包括第一二极管d1、第二二极管d2和第三二极管d3，所述的调节元件triac的控制极g与第三二极管的输出端串联；

所述的保护电路包括激光二极管ld、第二电阻副、三极管副、热敏电阻rth和保护电阻rf，所述的三极管副包括第一三极管vt1和第二三极管vt2，所述的第一三极管vt1的基极与热敏电阻rth串联，所述的热敏电阻rth为正反馈热敏电阻。

如图1和图4所示，输入电压v进入调节模块tca785模块的in端，调节模块tca785的vin端输出电压至激光二极管ld，此时保护电路正常通电，第一三极管vt1的基极得电，第一三极管的集电极和发射极导通，第二三极管vt2的基极得电，第二三极管的集电极和发射极导通，激光二极管ld正常发光，tec温控电路(图中未示出)正常工作。

激光二极管ld正常工作一段时间后，激光二极管ld的表面温度上升，影响激光二极管传播的光效率，此时调节模块tca785内的激光接收二极管(图中未示出)接收到的光发生变化，调节模块tca785的输出端out射出第一电压，输出端fb射出反馈电压，反馈电流经过滑动变阻器流回调节模块tca785的输入端en，调节模块tca785处理反馈电流后从输出端sw射出第二电压，同时第一电压和第二电压同时经过电阻r4，产生调节电流，调节电流经过调节元件triac和控制极g，此时调节元件triac的第一阳极t1和第二阳极处于导通状态，调节电流叠加在激光二极管ld驱动电路上，完成激光二极管ld光效率的调节工作。

如图3所示，当激光二极管的表面温度过高时，热敏电阻的阻值变大，此时流至第一三极管的vt1基极的电流过小，第一三极管的集电极和发射极断开，第二三极管的集电极和发射极断开，激光二极管ld停止工作，避免了由于过高的温度发生激光二极管损坏的现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种可调节光功率的激光二极管驱动电路，其特征在于，包括调节驱动电路和保护电路，所述的调节驱动电路包括调节模块、二极管组、调节元件、滑动变阻器和第一电阻副，所述的调节模块内部设有激光接收二极管，所述的二极管组包括第一二极管、第二二极管和第三二极管，所述的调节元件的控制极与第三二极管的输出端串联；

所述的保护电路包括激光二极管、第二电阻副、三极管副、热敏电阻和保护电阻，所述的三极管副包括第一三极管和第二三极管，所述的第一三极管的基极与热敏电阻串联，所述的热敏电阻为正反馈热敏电阻。

2.根据权利要求1所述的一种可调节光功率的激光二极管驱动电路，其特征在于，调节模块为tca785模块。

3.根据权利要求1所述的一种可调节光功率的激光二极管驱动电路，其特征在于，调节元件为双向可控硅triac。

4.根据权利要求1所述的一种可调节光功率的激光二极管驱动电路，其特征在于，调节元件的输出阳级与电阻r7串联。

5.根据权利要求1所述的一种可调节光功率的激光二极管驱动电路，其特征在于，在热敏电阻的下端串联一个保护电阻rf。

6.根据权利要求1所述的一种可调节光功率的激光二极管驱动电路，其特征在于，调节模块的fb输出端与滑动变阻器的滑片相连。

技术总结
本发明公布了一种可调节光功率的激光二极管驱动电路，包括调节驱动电路和保护电路，所述的调节驱动电路包括调节模块、二极管组、调节元件、滑动变阻器和第一电阻副，所述的调节模块内部设有激光接收二极管，使用抗干扰性能强的调节模块，提高了光功率调节的准确性，实现了激光二极管光功率的无级调节，在激光二极管的驱动电路上添加了温度保护电路，避免了由于过高的温度发生激光二极管的损坏现象。

技术研发人员：詹敦平
受保护的技术使用者：江苏飞格光电有限公司
技术研发日：2020.06.23
技术公布日：2020.11.06