激光二极管LD驱动电路设计

激光二极管LD驱动电路设计
激光二极管LD驱动电路设计

LD驱动电路由于LD一般用于高速系统，且是闽值器件，必须进行预偏置，偏置电流Ib大小与闽值电流接近，这样可减小电光延迟时间与张驰振荡。LD的温度稳定性较差，因此LD的驱动电路就要复杂的多。激光器（LD）数字调制的原理如图13.4所示。



直流偏置电路的选择，应使其逼近激光器的闽值电流，这样，可以减小电光延迟时间和避免张驰振荡。电光延迟时间td的存在妨碍了调制速率的提高。因此，应当设法减小td。方法就是使偏置电流密度逼近闽值电流密度，此时电光延迟时间td趋于零。

瞬态过程中的另一个现象是张驰振荡的产生。张驰振荡不仅使信号图形失真，也使LD的光谱变宽，如图13.5所示。这样，必然就限制调制速率的提高。如果给LD足够的预偏置电流，那磨在调制电流较小的情况下，LD便可有足够的光功率输出，其张驰振荡程度便可大大减小或消失，从而光谱变窄。



由于温度和老化都会影响输出光功率，所以在驱动电路中要采取稳定补偿措施，这就是自动功率控制。自动功率控制就是根据输出光功率的变化，自动调节激光器的偏置电流，使激光器输出功率恒定。

自动功率控制电路是依靠激光器内部的PIN管来检测LD的输出光功率作为反馈的，电路图如图13.6所示。其中Dl是激光器内部的背光检测二极管，由采样电阻将电流转换电压，再由差动放大器放大，经比例积分控制器来调节激光器偏置电流。



对于有制冷器的激光器，还要进行温度控制，特别是用于波分复用的激光器，要求波长稳定，所以必须要有自动温度控制电路。温控电路如图13.7所示：



在图13.7中RZ是热敏电阻，Rl是制冷器，制冷器中电流正向流是加热，反向流是制冷。