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窄脈沖蝶形激光驅動器
窄脈沖蝶形激光驅動器 含附件
驅動器最大可提供的脈沖峰值電流≈2A,大于該值時可能損壞驅動器。所以不要嘗試高于2A的峰值電流。激光器可以承受的最大脈沖峰值電流則各不相同,和脈寬與重頻的比例關系比較大,通常重頻低脈寬窄時,可以承受的峰值電流更大。
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特點:

? 激光器即插即用 。 

? 兼容14PIN和10PIN各種波長蝶形激光器。

? TTL、LVTTL上升沿觸發。

? 9V~15V單電源供電。

? 激光器限流、溫度、電源反接保護。

? 脈寬監視輸出。

? 集成溫度控制。

? 0.5ns~10ns脈寬可調范圍,重頻20Hz~50MHz。

? 0.3A~2A峰值驅動電流。

? 內置1MHz觸發器。

? 滿載功耗<2W

? 62mm×55mm小體積

應用: 

?   MOPA種子光源

?   激光雷達

?   TOF成像

?   激光測距

?   OTDR

?   脈沖激光器的測試與篩選

首次使用指南

由于激光器插座高頻阻抗較大,需要遠超激光器額定工作電壓的偏壓才能驅動環路至目標峰值電流。所以在開始使用前請參考以下使用說明及步驟,確保激光器和驅動器正常工作不會意外損壞。

TEC默認鎖定溫度:25°C;TEC最大工作電壓:2V;TEC最大工作電流:1A。

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操作步驟:

1.     首次上電請勿安裝激光器,用跳線帽短接“JP1”,或通過外部信號源連接“EXT IN”,輸入一個低頻TTL或LVTTL信號(10kHz~1MHz)觸發驅動器。

2.     連接“PW-OUT”至示波器,連接電源至“DC IN”,觀察示波器脈沖波形。調節“Rset-1”,確定脈寬是否在0.5ns~10ns范圍內。如正常,請將脈寬調節至略小于目標值。

3.     斷開供電,斷開“JP1”跳線,斷開“EXT IN”輸入。確保沒有觸發信號輸入驅動器后安裝、固定激光器并接通電源。等待激光器溫度穩定至25°C時,“LED-4”點亮。連接電壓表至“Vb-OUT”與“GND”,調節“Rset-2”,觀察電壓表讀數變化,調整范圍:4V~30VDC。按下圖給出的脈寬與PIV的對應關系,結合目標脈寬和目標峰值光功率確定Vb電壓。(也可直接從最低電壓開始)。

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4.     以低于30%的取值或直接取最低電壓調節Vb至目標值后斷開電源。連接“JP-1”跳線帽或連接外部信號源至“EXT IN”,觸發信號初始值盡可能低,比如100kHz。

5.     接通電源,“LED-4”點亮后系統進入正常工作狀態,此時可以通過光功率計和光電探測器觀測到脈沖光信號。根據需要進一步調節重頻、脈寬和偏壓直至輸出功率與脈寬達到目標,操作流程結束。

最大工作范圍及保護電路工作原理說明:

驅動器最大可提供的脈沖峰值電流≈2A,大于該值時可能損壞驅動器。所以不要嘗試高于2A的峰值電流。激光器可以承受的最大脈沖峰值電流則各不相同,和脈寬與重頻的比例關系比較大,通常重頻低脈寬窄時,可以承受的峰值電流更大。

為了避免出現激光器陰極短路或陽極過壓的故障導致激光器損壞,設置了激光器CW限流點100mA。保護激光器的同時,也限制了脈沖電流。最大脈沖電流=重復周期÷脈寬×100mA。激光器溫度保護原理:只有當激光器內部溫度穩定在25°C時,“LED-4”點亮后“Vb”才有電壓,否則偏壓電路不工作,輸出為零。當激光器失溫后偏壓電路即刻停止向激光器提供電流。該驅動器還提供了輸入反接保護和浪涌保護,在此不詳述原理。

  如需更高性能,可選擇激光器焊接版本。

常見問題說明

因不同激光器對脈沖電流的響應不同,可能出現波形問題,比如表現為上升沿緩慢和高電平振蕩。除了激光器自身雜散電感和封裝電容串連效應外,光反射可能造成上述兩種情況出現。峰值功率接近或超過標稱CW功率上限,在長脈沖下可能出現上述兩種情況。通常會有一個可見的臨界點,表現出光功率不再隨電流的上升而上升,甚至出現下降。以CM96Z系列激光器為例:

                                           

   可以看出窄脈沖時正常。長脈沖時,峰值電流大于標稱CW額定電流后波形出現振蕩,驅動電流增加一倍,輸出功率只增加30%。這種振蕩主要來自透鏡、光纖耦合的反射系數和FBG光柵反射。不同系列的激光器表現大不相同。這種情況下可調整脈寬與電流的對應關系,找到可以接受的平衡點。

   脈寬、重頻、峰值電流三個參數的關聯因激光器的差異難以完美平衡。默認的典型電路設置為10ns脈寬,50Hz~1MHz重頻范圍內峰值電流不跟隨重頻變化,保持穩定。0.5ns~10ns脈寬范圍內建議采用1%及以下占空比。占空比越小,重頻的影響越小。





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