[发明专利]一种用于半导体激光器的皮秒级脉冲发生电路

说明书

本发明公开了一种用于半导体激光器的皮秒级脉冲发生电路，包括触发信号模块及CMOS脉冲产生模块，所述触发信号模块连接CMOS脉冲产生模块，CMOS脉冲产生模块产生脉冲输出。本发明利用与门输入与输出之间竞争的关系，从而产生一个短脉冲。脉冲的幅度和脉宽能够通过调节变容管和MOSFET的偏压大小来控制。可以产生脉宽在80ps‑270ns范围，幅度最高达到1.8V的电脉冲信号。可以方便的应用于半导体激光器的驱动。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种用于半导体激光器的皮秒级脉冲发生电路。

背景技术

在现代科技中，半导体激光器已经发展的日趋成熟，而在这其中半导体激光器主要以脉冲式激光器为主，它体积小、寿命长，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。并且还可以用不同频率直接进行电流调制以获得不同频率调制的激光脉冲输出。它在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面已经获得了广泛的应用。因此研究出连续可调频率的脉冲发生电路具有很重要的意义。

目前，两种最主要的电脉冲产生方式为：MOS管器件，微波固态器件如雪崩晶体管等。MOS管器件作为开关器件，产生的电脉冲信号更多是作串联使用产生纳秒级高压脉冲，不适用于驱动一般的半导体激光器。微波固态器件一般产生的脉冲功率较大，但脉宽一般在纳秒量级且电路较为复杂，不足以驱动出皮秒级甚至亚皮秒的激光脉冲。因此，想要得到一个脉宽很窄，幅值可观的电脉冲信号，就必须探索其他的脉冲产生方式。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种用于半导体激光器的皮秒级脉冲发生电路。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种用于半导体激光器的皮秒级脉冲发生电路，该电路包括：触发信号模块及CMOS脉冲产生模块，所述触发信号模块连接CMOS脉冲产生模块，CMOS脉冲产生模块产生脉冲输出；其中：所述触发信号模块包括晶振U1、电位器R1、电阻R2、电容C5、电容C6及电容C7，供电电压VCC为3.3V，频率为1.8MHZ,上升沿为1ns。所述晶振U1的VCC端通过并联的三个电容C5、电容C6及电容C7接电源VCC，GND端接地，OUT端通过连接电位器R1控制晶振输出信号的幅值，调节后的输出信号接入到下级CMOS脉冲产生模块，电阻R2与触发信号模块的输出端并联后接地起限流保护作用；

所述CMOS脉冲产生模块包括CMOS脉冲产生芯片Pulse_G、电位器R3、电位器R4、电容C7、电容C8及电容C9，其中CMOS脉冲产生芯片Pulse_G拥有数个管脚分别对应：脚0为Vss端接地；脚1为IN端接前级触发模块输出的触发信号；脚2为TB控制端接电位器R3有效端，电位器R3左右两端一端接电源VDD、一端接地；脚3为OUT端为脉冲信号输出端，脚4为PAD_VDD端接电源VDD；脚5为CORE_VDD端通过并联电容C8、电容C9和电容C10接电源VDD；脚6为TA控制端接电位器R4有效端，电位器R4左右两端一端接电源VDD、一端接地；其中电位器R3和R4通过控制电阻大小来控制TA和TB的输入电压。