Стабилизатор мощности излучения полупроводникового лазера Советский патент 1992 года по МПК H01S3/18 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в устройствах измерительной техники и автоматики.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы устройства за счет исключения в управляющей цепи регулирующего элемента, конденсатора большой емкости.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Стабилизатор мощности излучения полупроводникового лазера содержит регулирующий элемент 1, вход которого соединен с шиной 2 источника питания, выход соединен через лазерный диод 3 с общей шиной устройства, оптический выход лазерного диода 3 связан с оптическим входом фотодиода 4, анод которого соединен с общей шиной устройства, катод - с первым выводом первого переменного резистора 5 и

первым входом усилителя 6 обратной связи, второй вход которого соединен со средним выводом делителя 7 напряжения, а выход- с управляющим входом регулирующего элемента 1, первый диод 8, первый конденсатор 9, второй диод 10, второй конденсатор 11, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой резисторы 12, 13, 14, 15, 16,17, первый 18 и второй 19 транзисторы, источник 20 опорного напряжения, питающий вход которого соединен с шиной 2 источника питания, выход - со вторым выводом переменного резистора 5 и входом делителя 7 напряжения, коллектор первого транзистора 18 соединен с выходим усилителя 6 обратной связи, эмиттер - с шиной 2 питания, через первый резистор 12 - с анодом первого диода 8, через второй резистор 13 с его базой, которая через последовательно соединенные третий резистор 14 и первый конденсатор 9 соединена с анодом первого

vi

ел

00

2

4

диода 8 и коллектором второго транзистора 19, эмиттер которого соединен с общей шиной устройства, база соединена через четвертый резистор 15 с общей шиной устройства и через пятый резистор 16 с потенциальной обкладкой второго конденсатора 11, которая через последовательно соединенные шестой резистор 17, второй диод 10 соединена с тиной управления.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения на шину 2 источника питания и низком уровне напряжения (логическом нуле) на управляющем входе лазерный диод 3 находится в выключенном состоянии. Транзисторы 18, 19 закрыты, а диод 8 находится в проводящем состоянии. Регулирующий элемент 1 находится в закрытом состоянии, При подаче высокого уровня напряжения (логической единицы) на управляющий вход происходит открывание транзистора 19 и переход его в режим насыщения. Уровень напряжения на аноде диода 8 устанавливается значительно ниже уровня напряжения на его катоде и диод 8 переходит в закрытое состояние. Одновременно с открыванием транзистора 19 происходит открывание транзистора 18 и протекание его базового тока по цепи резистор 14 - конденсатор 9 - транзистор 19. Регулирующий элемент 1 продолжает находиться в закрытом состоянии. По мере заряда конденсатора 9 через резистор 14 происходит плавный переход работы транзистора 18 из режима насыщения в режим отсечки. Открывание регулирующего элеме- ната 1 приводит к плавному нарастанию тока накачки лазерного диода 3 и началу действия оптронной отрицательной обратной связи системы автоматического регулирования, поддерживающей мощность излучения полупроводникового лазера на заданном уровне. При подаче низкого уровня напряжения диод 10 выключается и заря- женный конденсатор 11 начинает разряжаться через переход база - эмиттер транзистора 19, заактированного резистором 15. По мере разряда конденсатора 11 происходит плавный переход работы транзистора 19 из режима насыщения в режим отсечки. При переходе транзистора 19 в режим усиления начинает открываться диод 8 и возрастать уровень напряжения на делителе 7 напряжения, что приводит к плавному закрыванию регулирующего элемента 1 и к плавному спаду тока накачки лазерного диода 3. Конденсатор 9 разряжается через резисторы 14, 12, 13, после чего устройство готово к повторному включению.

Таким образом, устройство исключает из цепи регулирующего элемента конденсатор большой емкости и снимает ограничения уровня питающего напряжения

величиной рабочего напряжения встроенного фотодиода, что повышает быстродействие и надежность стабилизатора мощности излучения полупроводникового лазера.

Формула изобретения

Стабилизатор мощности излучения полупроводникового лазера, содержащий регулирующий элемент, вход которого соединен с шиной источника питания, выход - через лазерный диод с общей шиной устройства, оптический выход лазерного диода связан с оптическим входом фотодиода, анод которого соединен с общей шиной устройства, кзтод - с первым выводом первого переменного резистора и первым входом усилителя обратной связи, второй вход которого соединен со средним выводом делителя напряжения, а выход - с управляющим входом регулирующего элемента, первый

диод, первый конденсатор, отличающий- с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы устройства, в него введены второй диод, второй конденсатор, с первого по шестой резисторы, первый, второй транзисторы, источник опорного напряжения, питающий вход которого соединен с шиной источника питания, выход- с вторым выводом переменного ре- зистора и входом делителя напряжения,

коллектор первого транзистора соединен с выходом усилителя обратной связи, эмиттер - с шиной питания, через первый резистор - с анодом первого диода, через второй резистор - с его базой, которая через

последовательно соединенные третий резистор и первый конденсатор соединена с анодом первого диода и коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной устройства, база соединена

через четвертый резистор с общей шиной устройства и через пятый резистор - с потенциальной обкладкой второго конденсатора, которая через последовательно соединенные шестой резистор и второй диод соединена с шиной управления.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в устройствах измерительной техники и автоматики. Стабилизатор мощности излучения полупроводникового лазера содержит 1 регулирующий элемент (1), 1 шину (2) источника питания, 1 лазерный диод (3), 1 фотодиод (4), 1 переменный резистор (5), 1 усилитель (6) обратной связи, делитель (7) напряжения. Устройство также содержит диоды (8, 10), два конденсатора (9, 11), б резисторов (12-17), два транзистора (18,19), 1 источник (20) опорного напряжения. 1 ил.