[发明专利]一种激光器前向电压的多通道低功耗APC控制电路和方法

说明书

本发明涉及一种激光器前向电压的多通道低功耗APC控制电路与方法，包括多通道激光器件、外环控制器、内环PID控制器，多通道激光器件分别与外环控制器、内环PID控制器电连接，外环控制器向多通道激光器件输出一个初始前向电压，确保所有的激光器都工作在锁定状态，内环PID控制器根据每个激光器件反馈的采样电压，利用PID算法，调节激光器的第一电压，同时记录和更新内环PID控制器调试后每一个激光器的工作状态，并反馈给外环控制器，当所有激光器均工作在锁定状态，则采用步进法降低外环控制器输出的第二电压，直到出现某一通道或多通道激光器件无法工作在锁定状态，再以相同的步进增加外环控制器输出的第二电压，直到所有激光器重新工作在锁定状态。

技术领域

本发明涉及APC控制技术领域，特别涉及一种激光器前向电压的多通道低功耗APC控制电路和方法。

背景技术

对激光器的传统APC控制，是使用电源控制器对激光器输出定值电压，使得所有的激光器都工作在锁定状态即可，然而这样的方式会导致电能的浪费，具体表现在两方面：1)为了使激光器能够工作，给定的初始电压往往会比工作一段时间后的所需电压大，导致电能浪费；2)由于各个激光器本身的特性或参数不一，各个激光器工作所需的最低电压也不同，统一采用一个定值电压势必会造成功耗低的激光器浪费电能。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种激光器前向电压的多通道低功耗APC控制电路和方法，通过内环和外环的相互配合控制，调节对激光器输出的电压，使得激光器工作在功耗最低的锁定状态。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种激光器前向电压的多通道低功耗APC控制电路，包括多通道激光器件、外环控制器、内环PID控制器，其中：

多通道激光器件，分别与外环控制器、内环PID控制器电连接，根据外环控制器和内环PID控制器的调节，改变多通道激光器件的工作状态，使其工作在锁定状态；

外环控制器，向多通道激光器件输出初始前向电压，并根据内环PID控制器反馈的每个激光器件的工作状态再对多通道激光器件输出的第二电压进行调节；

内环PID控制器，接收多通道激光器件反馈的工作状态，并根据多通道激光器件反馈的工作状态对多通道激光器件输出的第一电压进行调节，同时将多通道激光器件的工作状态反馈给外环控制器。

由于外环控制器向多通道激光器件输出的初始前向电压是保证了多通道激光器件中所有激光器都能工作在锁定状态的最大电压值，但实际激光器可能不需要使用这么高的功耗，那么这样会造成功耗浪费，因此本方案结合内环PID控制器和外环控制器的相互配合，根据内环PID控制器接收到的多通道激光器反馈的工作状态，通过内环PID控制器和外环控制器调节对多通道激光器件的输出的电压，形成APC闭环控制，使得多通道激光器能工作在临界锁定状态，即工作在功耗最低的锁定状态，通过内、外环共同调节对多通道激光器输出的电压，降低激光器件工作时所使用的功耗。

更进一步地，为了更详细的说明所述多通道激光器件的组成，所述多通道激光器件包括N组激光器件，每组所述激光器件包括LD激光器、感应LD激光器的PD受光器，所述PD受光器与内环PID控制器连接，用于感应LD激光器的工作状态，并将LD激光器的工作状态转换为电压信号反馈至内环PID控制器。

本方案使用PD受光器感应LD激光器的工作状态，内环PID控制器接收到的PD受光器反馈的LD激光器工作状态即为LD激光器的功率。

更进一步地，为了更详细的说明所述外环控制器的组成，所述外环控制器包括外环DAC控制器、DC-DC控制器，所述外环DAC控制器与DC-DC控制器电连接；外环DAC控制器给定DC-DC控制器初始前向电压，DC-DC控制器根据外环DAC控制器给定的初始前向电压同时向N组激光器件供电。