1.恒流驱动:由于二极管的伏安特性,两端的导通电压受电流变化的影响相对较小,因此电压源不适合驱动激光二极管。需要直流恒定电流来驱动激光二极管。用作光源时,驱动电流一般≤500mA。当用作泵浦源时,驱动电流通常约为10A。
2.ATC控制(自动温度控制):光源,尤其是激光器的阈值电流会随着温度的变化而变化,这会导致输出光功率的变化。ATC直接作用于光源,使光源的输出光功率稳定,不受温度突变的影响。同时,激光二极管的波长谱特性也受到温度的影响。FP激光二极管的波长光谱温度系数通常为0.35nm/℃,DFB激光二极管的波段光谱温度系数一般为0.06nm/℃。有关详细信息,请参阅光纤耦合半导体激光器的基础知识。温度范围一般为10~45℃。以蝶形封装为例,引脚1和引脚2为热敏电阻,用于监测激光管的温度,通常为10K-B3950热敏电阻,反馈给ATC控制系统,驱动引脚6和引脚7上的TEC冷却芯片,控制激光管温度,正向电压冷却、负电压加热。
3.APC控制(自动功率控制):激光二极管在使用一段时间后会老化,这会降低输出光功率。APC控制可以确保光功率在一定范围内,不仅可以防止光功率衰减,还可以防止恒流电路故障导致光功率过大而损坏激光管。
以蝶形封装为例,引脚4和5是PD二极管,它们与作为光电探测器的跨阻放大器相结合,以监测激光二极管的光功率。如果光功率降低,则增加恒流驱动电流;否则,减小驱动电流。
尽管ATC和APC都旨在稳定光源的输出光功率,但它们针对的因素不同。APC针对由光源装置的老化引起的光功率的降低。APC确保光功率保持与以前一样高。稳定的输出状态,ATC是指光源的功率受温度的影响而上升和下降。在通过ATC之后,确保光源仍然输出稳定的光功率。