[发明专利]一种用于激光泵浦源的驱动模块

说明书

本发明的一种用于激光泵浦源的驱动模块属于电子设备的技术领域，主要结构有前面板(1)、功率输出模块(3)、延时补偿模块(5)和电压跟踪模块(6)等。本发明在工作时能够扩大电路的负载承载范围，主动适应负载的变化，减少电路反应时长，可在高功率情况下稳定运行，具有安全性高、稳定性强、负载适应速度快、电路反应灵敏等优点。

技术领域

本发明属于电子设备的技术领域。特别涉及一种用于激光泵浦源的驱动模块。

背景技术

信息技术的飞速发展，给人们的日常工作和生活带来了巨大改变，同时，将国防、建设、医疗等多个领域融汇相接。信息技术的核心是以微电子和光电子为基础的通信网络系统，光纤激光器在其中扮演着重要的角色。近年来，光纤激光器以其轻量化、小型化、电光高效化、调制简单化等特点得到了快速的发展，在医疗、通信、材料加工、武器装备等方面发挥着举足轻重的作用。光纤激光器的基本组成为激光泵浦源、光纤增益介质和光学谐振腔，其中激光泵浦源的性能及稳定度对光纤激光器的工作状态有着巨大的影响。激光泵浦源主要由大功率半导体激光二极管及驱动控制电路构成，激光泵浦源的控制系统是泵浦源的核心，它的稳定度最终决定了输出激光的特性。由于半导体激光二极管对于电冲击的承受能力较差，是一种具有极高量子效率的高功率密度器件，其驱动电流的微小变化将导致输出性能参数和输出光功率的极大变化，这些变化直接影响泵浦源输出激光的质量。因此，在实际应用中对半导体激光器的驱动与控制电路有着极高的要求。

与本申请最接近的现有技术是专利号为CN201811598187.4的中国专利“一种便携式阻抗自适应激光二极管驱动模块”(本课题组早期申请的)。该专利采用无损检测技术，在不影响输出电流及实际负载的前提下可对负载的变化进行判断，且通过电压跟踪技术，提高了驱动器的整体效率；采用模块化设计，使驱动器整体结构紧凑，便于系统集成。

但上述专利中的方案还存在诸多缺点：

首先，在专利CN201811598187.4公开的技术方案中，电压跟踪模块可根据负载的变化，对功率管Q2的开关占空比进行自动调整，进而调节输出至功率输出模块端口的输出电压，常用的运放供电电压一般限制在30V内，此专利中电压跟踪模块部分运放相关器件采用与功率管Q2相同的供电电压值(均为VCC),即为功率输出模块提供的电压范围控制在30V内，在大功率激光二极管或激光二极管阵列等情况下工作时，电路难以正常运行，且负载位置位于功率管Q1的下端，在高负载电压的条件下会抬高功率管Q1的源极电位，当其高于运放输出的最大电压时，运放的输出电压无法驱动功率管Q1工作。

其次，电路中的延时补偿模块部分，开始工作时只由放大电路进行延时补偿，电路反应时间较长，提供控制电压不及时，使电压跟踪模块输出的电压不能随负载的变化快速调节，影响电路整体反应速度。

综上，现有的激光二极管驱动技术还需要进一步完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺点，提供一种用于激光泵浦源的驱动模块，扩大了电路负载的承载范围，使其可在大功率条件下运行，采用功率管浮动驱动技术，实现正常电压驱动高压场效应管工作，减少延时补偿电路的反应时长，可对电路进行快速调整，实现精准有效的控制。

本发明的具体的技术方案是：