激光控制是通過(guò)激光驅(qū)動(dòng)器和控制器實(shí)現(xiàn)的。調(diào)整兩個(gè)通道，偏置和調(diào)制，以提供所需的光學(xué)性能。數(shù)字電位計(jì)和電阻通常用于執(zhí)行此調(diào)整。本文探討了開(kāi)環(huán)和閉環(huán)激光控制設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的電氣接口問(wèn)題。

介紹

在開(kāi)環(huán)和閉環(huán)操作的背景下，回顧了數(shù)控電位器/電阻器和激光驅(qū)動(dòng)器之間的不同電氣接口。這種光纖系統(tǒng)的最終目標(biāo)是有一種改變光振幅的方法，該光的振幅在 2 級(jí)光功率 P0 和 P1 之間進(jìn)行數(shù)字調(diào)制。這些電平是通過(guò)驅(qū)動(dòng)器中的兩個(gè)電路實(shí)現(xiàn)的：偏置和調(diào)制電路。

開(kāi)環(huán)拓?fù)?/p>

對(duì)于圖1 （a）所示的偏置控制拓?fù)?，可變電阻設(shè)置電流I1，該電流被放大并饋入公共陰極（或從公共陽(yáng)極沉入）半導(dǎo)體激光管。電阻兩端最常見(jiàn)的電壓為1.2V，源自激光驅(qū)動(dòng)器IC內(nèi)部的帶隙。I1 的范圍在微安級(jí)，最高可達(dá)幾毫安;I2 的范圍從幾十毫安到一百毫安。在某些應(yīng)用中，電阻器用于提供電流，不再接地，而是連接到固定基準(zhǔn)或電源。

圖 1 （b） 顯示了一個(gè)低側(cè)控制（接地），其中輸入電壓 V1 設(shè)置內(nèi)部電流 I1，然后將其放大到 I2 中，通過(guò)提供（或吸收）電流來(lái)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光管。這里使用電位計(jì)，而在（a）配置中使用電阻器。V1的高輸入阻抗使電位計(jì)成為理想之選。

圖1 （c）顯示了控制電壓為V1的高壓側(cè)控制。V1 越低，I1 和 I2 越高，以驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光管。為了增加激光的平均光功率，電阻必須降低，圖1（b）中的電阻必須減小，圖1（b）中的V1必須增加，圖1（c）中的V1必須減小。

圖1.

圖2顯示了電路調(diào)制部分的類似配置。調(diào)制電平的設(shè)置與偏置電路的設(shè)置相同，用于調(diào)制數(shù)據(jù)載波的幅度，從而產(chǎn)生開(kāi)關(guān)電流。在圖2（a）中，隨著電阻的減小，發(fā)射光的峰峰值幅度增加。在圖 2 （b） 中，隨著 V3 的增加，這種情況就會(huì)發(fā)生。這里還顯示了將偏置和調(diào)制電流注入激光器的過(guò)程。

圖2.

請(qǐng)注意，在圖1（b）和2（b）中，激光驅(qū)動(dòng)器IC的輸入可以是雙極性npn。

閉環(huán)拓?fù)?/p>

APC（平均功率控制）電路通常用于調(diào)節(jié)光學(xué)平均值，閉環(huán)控制從激光發(fā)射到放置在反饋中的光電二極管監(jiān)視器中的光。不太常見(jiàn)的是閉環(huán)調(diào)制控制電路。圖3（a）和3（b）顯示了與此類激光驅(qū)動(dòng)器的電阻接口。

在圖3（a）中，激光偏置電流是從光電二極管監(jiān)視器（Ifa）反饋的電流與基準(zhǔn)電流（I1）之間誤差的放大版本。隨著電阻的減小，I1增加。由于Ifa跟蹤I1，平均光功率增加。

圖3 （b）是閉環(huán)調(diào)制應(yīng)用的簡(jiǎn)單表示。將從光電二極管電流中提取的反饋信號(hào)（Ifb）與基準(zhǔn)電流I3進(jìn)行比較。誤差被放大，然后調(diào)制數(shù)據(jù)載波的幅度，產(chǎn)生開(kāi)關(guān)電流。隨著電阻的減小，峰峰值光功率增加。在圖3（b）中，將偏置電流I2相加以完成圖片。

圖3.

審核編輯：郭婷