祁伟光，李红娟，谢 勇，李良庭，马路明

(上海兰宝传感科技股份有限公司，上海 201404)

0 引言

激光三角测量[1]是实现激光测距和激光位移传感的重要方法，可以实现μm级别的高精度测量。三角激光测距系统如图1所示，包含激光模组、接收透镜、线阵CCD以及其他传感器部分。激光模组发射的光经标靶反射后，通过接收透镜汇聚光线，在线阵CCD上成像。标靶距离不同，在CCD上的成像位置也不同。提取成像光斑的质心后，即可计算出当前标靶距离。

图1 三角激光测距系统原理图

激光光源是该系统的重要组成部分，其性能直接影响产品的精度、温度稳定性和使用寿命。且不同于激光脉冲测距方法[2]和激光相位测距方法[3]对激光驱动电路的要求，其对功率稳定性的要求更高。目前三角测量产品所采用的激光光源多为半导体激光器，具有封装小、光电转换率高、低成本等优点，但在实际使用中的抗干扰能力很弱，容易受到环境影响，因此需要对其功率进行恒定控制[4-7]。为了实现高出光功率稳定、小体积、低成本、高动态范围调整和宽温度范围等在产品设计阶段的要求，设计并深入分析本文提到的高稳定性激光器驱动电路。

1 电路模型分析

三角激光测距系统激光驱动电路如图2所示，包含激光器、驱动三极管、运放反馈电路和DAC调节等部分。

图2 激光驱动电路

在系统中，LD的输出光功率(P)和PD产生的光电流(Im)有着唯一的对应关系:

P=Imk

(1)

V+=V-≈Vf=R2Im

(2)

Im≈V+/R2

(3)

可以得出激光器的光功率(P)与运放的同向输入电压V+之间的关系如式(4)：