"Оптоэлектронный генератор Советский патент 1981 года по МПК H03K3/42 

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР

1

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для построения полупроводниковых лазерных источников импульсного излучения стабилизированной мощности.

Известен оптоэлектронный генератор, содержащий источник питания, полупроводниковые источник и приемник излучения, оптически связанные между собой, резисторы, конденсатор и усилитель 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретенияю является оптоэлектронный генератор, содержащий оптически связанные между собой источник и приемник излучения, усилитель, вход которого через конденсатор соединен со входом приемника излучения и с выводом резистора, второй вывод которого подключен к шине источника питания, а выход - к источнику излучения t2j.

Недостатком известных устройств является низкая стабильность (например, термостабильность) мощности излучения обусловленная термозависимостью его квантового выхода.

С целью повышения стабильности мощности излучения в оптоэлектрон2

ный генератор, содержащий оптически связанные ме;кду собой источник и приемник излучения, усилитель,, вход которого через конденсатор

5 соединен со входом приемника излучения и с выводом резистора, второй вывод которого подключен к шине источника питания, а выход усилителя подключен к источнику иэлуче 0 ния, введены генератор тока, дифференциальный усилитель, источник опорного напряжения и дополнительный резистор, причем выход приемника излучения соединен со входом

15 генератора тока, выход которого подключен к nepBoi/ y входу дифференциального усилителя и через дополнительный резистор - к . шийе источнща питания, при этом второй вход

20 дифференциешьного усилителя соединен с выходом источника опорного напряхсения, включенного в цепь источника питания, а выход дифференциального усилителя подключен ко

25 входу усилителя.

На чертеже представлена принципиальная схема оптоэлектронного генератора.

Устройство содержит источник

30 питания 1 , источник и:злучения, выполненный на лазерном светоизлучающем диоде 2, оптически связанный через полупрозрачное зеркало 3 с приемником излучения, выполненным на фотодиоде 4, усилитель 5 на трех составных транзисторах, подKJTO4eHHHe к его входу резистор 6, конденсатор 7 и выход дифференциального усилителя 8, один вход которого соединен с общеп точкой резистора 9 и выходом генератора тока 10, а другой вход - с источником опорного напряжения 11.

Вторая обкладка конденсатора 7 соединена с анодом фотодиода 4 и с резистором 12.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания через резистор 6 на вход усилителя 5 будет течь началь.шй ток, который усилится и вызовет свечение.диода 2, Часть-излучения с диода 2 через зеркало 3 отражается на фотодиоде 4, фототок которого увеличится и че- рез конденсатор 7 еще больше увеличит входной (базовый) ток усилителя 5, Если коэффициент передачи контура положительной обратной связи больше единицы, то развивается лавинный процесс, переводящий диод 2 во включенное состояние. Причем амплитуда мощности излучения определяется величиной резистора 9 и величиной опорного напряясения источника 11, так как ток фотодиода 4 через генератор тока 10 протекает и через резистор 9. До тех пор, пока напряжение на резисторе 9 ниже напряжения источника 11, дифференциальный усилитель 8 закрыт и не шунтирует вход усилителя 5. Когда же Т0К фотодиода 4 превьапает за-. данную величину, дифференциальный усилитель 8 начнет шунтировать вход усилителя 5 и прекратит лавинный процесс, ограничивая амплитуду импульса излучения диода 2. По мере заряда конденсатора 7 его ток уменьшается, но входной ток усилителя 5 остается постоянным, так как дифференциальный усилитель 8 компенсирует это уменьшение, т.е. мощность импульса излучения диода 2 поддертКивается постоянной. Импульс закончится в момент, когда диффереН циальный усилитель 8 полностью

закроется, т.е. уменьшающийся зарядный, ток конденсатора 7 полностью потечет в усилитель 5 и вызовет соответствукндее уменьшение тока через диод 2. В следующий момент произой- дет его лавинное выключение.Импульс закончится и обычным путем начнет формироваться длительность паузы. Конденсатор 7 через резисторы 6 и 12 и .источник питания 1 перезарядится и в конце паузы снова

приоткроет усилитель 5. Весь цикл повторится сначала.

Таким образом, введение в устройство генератора тока,дифференциального усилителя, источника опорного

5 напряжения и дополнительного резистора позволяет стабилизировать с высокой точностью мощность импульсов излучения.

Формула изобретения

Оптоэлектронный генератор, содержащий оптически связанные мечду собой источник и приемник излучения,

5 усилитель, вход которого через конденсатор соединен со входом приемника излучения и с выводом резистора, второй вывод которого подключен к шине источника питания, а выход усилителя подключен к источнику излучения, отличающийс я тем, что, с целью повышения стабильности мощности излучения, в него введены генератор тока, дифференциальный усилитель, источник опорного напряжения и дополнительный резистор, причем выход приемника излучения соединен со входом генератора тока, выход которого подключен к первому входу дифференциального усилителя и через дополнительный резистор к шине источника питания, при этом второй вход дифференциального усилителя соединен с выходом источника опорного иапря. жения, включенного в цепь источника питания, а выход дифференциального усилителя подключен ко входу усилителя.

Источники информации,

ц принятые во внимание экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 381156, кл. Н 03 К 3/28, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР 307499, кл. Н 03 К 3/42, 1971.

4