多路半导体激光器驱动电路设计

2018-03-10梅剑春田建国

激光技术 2018年2期

梅剑春,叶青，田建国

(1.南开大学现代应用技术研究院，天津 300071； 2.南开大学物理科学学院，天津 300071；3. 南开大学弱光非线性光子学教育部重点实验室，天津 300071)

引言

半导体激光器(laser diode，LD)也称激光二极管，是一种以半导体材料为工作物质的激光器[1]，具有体积小、效率高、可靠性强、寿命长等优点，被广泛应用在光存储、光通讯、激光打印、精密测距、水质分析、食品分析、农药残留分析、空气污染物分析等领域[2-5]。在光传感分析或者其它科学实验领域，不仅要求光源有很高的稳定性，而且由于不同应用所需的波长各不相同[6-7]，经常要求切换波长，需要多个波长的半导体激光器分时切换工作[8]。半导体激光器输出的波长展布在一个很宽的范围上，其波长范围在0.3μm～34μm之间[9]，常见的波长有375nm,405nm,450nm,473nm,520nm,635nm,660nm,685nm,785nm,830nm,850nm,1310nm和1550nm等。虽然成本比发光二极管(light emitting diode，LED)要高很多，但半导体激光器发射光的单色性、方向性和亮度都要更好。

作者设计了一种可以分时切换的多路半导体激光器驱动电路，可以支持多个半导体激光器。与之前每个驱动电路只能驱动一个激光器相比[10-11]，极大地降低了驱动电路的体积。该电路通过多路选择开关和多路模拟开关分别实现LD和光敏二极管(photodiode，PD)的切换，由数模(digital to analog,DA)设置不同的工作点电压，实现对不同型号激光二极管的驱动。