[实用新型]一种电流驱动电路及激光器波长控制电路

说明书

本实用新型公开了一种电流驱动电路及激光器波长控制电路，激光器波长控制电路包括单片机、温度控制模块、激光器以及电流驱动电路，所述单片机分别与所述温度控制模块以及电流驱动电路连接，所述温度控制模块以及电流驱动电路均与激光器连接；所述电流驱动电路包括电容C7、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、运算放大器A4以及三极管Q3，所述电容C7的一端接单片机内置的DAC模块的电压输出端，所述电容C7的另一端接地，电阻R11的一端接电容C7的另一端，电阻R11的另一端分别接运算放大器A4的第四引脚以及激光器的负极，本实用新型的优点在于：对激光器的波长实现较为精确的控制。

技术领域

本实用新型涉及激光器波长控制领域，更具体涉及一种电流驱动电路及激光器波长控制电路。

背景技术

近年来，可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)遥测甲烷浓度系统得到了广泛的应用。在甲烷遥测系统中，为了使可调谐半导体激光器(DFB)的输出中心波长与甲烷气体的吸收峰对准，可调谐半导体激光器的波长的精准控制对气体浓度的精确测量起着关键的作用，在精确控制激光器输出特定波长的同时，还要使其保持非常稳定的状态而不发生波长漂移，其次是如何准确地在极小的幅度下进行波长之间的切换。针对第一个问题，可以使用传统的温度补偿，激光器稳定电路等方法。而要解决切换波长稳定性的问题，首先需要能够准确地探测到波长值，并且让其稳定。在波长切换过程中，电流的改变将会引发激光器的热致波长漂移和一些模式瞬态效应，这样将造成信号严重的串扰，导致激光器输出波长存在波动，波长不能够精确控制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何提供一种较为精确的、信号串扰较小的电流驱动电路及激光器波长控制电路。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种电流驱动电路，所述电流驱动电路包括电容C7、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、运算放大器A4以及三极管Q3，所述电容C7的一端接单片机内置的DAC模块的电压输出端，所述电容C7的另一端接地，电阻R11的一端接电容C7的另一端，电阻R11的另一端分别接运算放大器A4的第四引脚以及激光器的负极，所述电阻R12的一端接电阻R11的一端，电阻R12的另一端接电容C7的一端，电阻R13的一端接电阻R12的另一端，电阻R13的另一端接运算放大器A4的第三引脚，运算放大器A4的第五引脚接电源V+，运算放大器A4的第二引脚接电源V-，运算放大器A4的第一引脚接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接三极管Q3的基极，三极管Q3的基极接电源V1，三极管Q3的集电极接激光器的正极。

本实用新型的电流驱动电路利用单片机输出调制电压从而驱动三极管Q3基极得到调制的发射极电流，单片机采用片内12位DAC电压输出，从而可以达到1.2mV电压分辨率，同时通过调节接地电阻R11，恒电流输出分辨率最小可以为μA级别，从而可以在极小的幅度下对波长进行非常精确的控制。

本实用新型还提供一种激光器波长控制电路，包括单片机、温度控制模块、激光器以及电流驱动电路，该电流驱动电路为权利要求1所述的电流驱动电路，所述单片机分别与所述温度控制模块以及电流驱动电路连接，所述温度控制模块以及电流驱动电路均与激光器连接。

本实用新型采用温度控制模块使得激光器恒定在一定温度下，通过调节温度控制模块来改变激光器内部热敏电阻的阻值从而实现波长的粗调。然后利用单片机输出调制电压从而驱动三极管Q3基极得到调制的发射极电流，单片机采用片内12位DAC电压输出，从而可以达到1.2mV电压分辨率，同时通过调节接地电阻R11，恒电流输出分辨率最小可以为μA级别，从而可以在极小的幅度下对波长进行非常精确的控制。

优选的，所述温度控制模块包括监控单元、配置单元和温度反馈单元，所述激光器包括内置的热敏电阻，所述单片机分别与配置单元以及温度反馈单元连接，所述监控单元与配置单元连接，所述配置单元与温度反馈单元连接，温度反馈单元与激光器内置的热敏电阻连接，