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半導体レーザダイオードドライバ
リリース:ボコスオプトエレクトロニクス  時間:2024-01-22  ブラウズ:430
半導体レーザダイオードLDと通常の発光ダイオードLEDの違いは、LDが誘導発光により複合発光し、発光する光子の方向が同じで、位相が同じであること、一方、LEDは、活性領域に注入されたキャリアの自発的な放出再結合を用いて光子を放出する。方向と位相はランダムである。そのため、レーザダイオードLDは本質的には通常の発光ダイオードのように電流によって駆動されるが、レーザダイオードにはより大きな電流が必要である。
低出力レーザダイオードは光源(種子源、光学モジュール)として使用することができ、一般的なパッケージはTO 56、蝶形パッケージなどを含む
高出力レーザダイオードは直接レーザとして用いてもよく、増幅器のポンプ源として用いてもよい。
レーザダイオードLDドライバの説明:
1.定電流駆動:ダイオードのボルタンメトリーのため、両端のオン電圧は電流変化の影響を受けて比較的に小さいため、電圧源はレーザダイオードの駆動に適していない。レーザダイオードを駆動するために直流定電流が必要である。光源として使用する場合、駆動電流は一般的に≦500 mAである。ポンプ源として使用する場合、駆動電流は通常約10 Aである。
2.ATC制御(自動温度制御):光源、特にレーザのしきい値電流は温度の変化に応じて変化し、出力光電力の変化を招く。ATCは光源に直接作用し、光源の出力光パワーを安定させ、温度突然変異の影響を受けない。同時に、レーザダイオードの波長スペクトル特性も温度の影響を受ける。MFPレーザダイオードの波長スペクトル温度係数は通常0.35 nm/℃、DFBレーザダイオードのバンドスペクトル温度係数は一般的に0.06 nm/℃である。詳細については、光ファイバ結合半導体レーザの基礎知識を参照してください。温度範囲は一般的に10 ~ 45℃である。蝶形パッケージを例に、リード1とリード2はサーミスタであり、レーザ管の温度を監視するために用いられ、通常は10 K-B 3950サーミスタであり、ATC制御システムにフィードバックし、リード6とリード7上のTEC冷却チップを駆動し、レーザ管温度を制御し、順方向電圧冷却、負電圧加熱。

3.APC制御(自動電力制御):レーザダイオードは一定時間使用すると劣化し、出力光電力が低下する。APC制御は光電力が一定範囲内にあることを確保でき、光電力の減衰を防止できるだけでなく、定電流回路の故障による光電力の過大によるレーザ管の損傷を防止することができる。
蝶形パッケージを例にとると、ピン4と5はPDダイオードであり、光検出器としてのトランスインピーダンス増幅器と結合して、レーザダイオードの光出力を監視する。光電力が低下すると定電流駆動電流が増加し、そうでなければ、駆動電流を減少させる。
ATCとAPCはいずれも光源の出力光パワーを安定させることを目的としているが、対象とする要素は異なる。MAPCは、光源装置の劣化による光パワーの低下に対応する。APCは、光電力が以前と同じ高さを維持することを保証します。安定した出力状態であり、ATCとは光源の電力が温度の影響を受けて上昇及び下降することを指す。ATCを通過した後も、光源が安定した光電力を出力することを保証します。
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