반도체 레이저 다이오드 드라이버

전기에너지를 빛에너지로 직접 변환할 수 있는 반도체 레이저 다이오드는 고휘도, 고효율, 장수명, 소형, 직접 변조 등의 특성을 갖고 있다.

반도체 레이저 다이오드 LD와 일반 발광 다이오드 LED의 차이점은 LD가 유도 방출 재결합에 의해 빛을 방출하고 방출된 광자가 동일한 방향과 동일한 위상에 있다는 것입니다. LED는 활성 영역에 주입된 캐리어의 자연 방출 재결합을 사용하여 광자를 방출합니다. 방향과 위상은 무작위입니다.

따라서 레이저 다이오드(LD)는 본질적으로 일반 발광 다이오드와 마찬가지로 전류에 의해 구동되지만, 레이저 다이오드에는 더 큰 전류가 필요하다.

저전력 레이저 다이오드를 광원(시드소스, 광모듈)으로 사용할 수 있으며 일반적으로 사용되는 패키지에는 TO56, 버터플라이 패키지 등이 있습니다.

고출력 레이저 다이오드는 레이저로 직접 사용하거나 증폭기용 펌프 소스로 사용할 수 있습니다.

레이저 다이오드 LD 드라이버 지침:

1. 정전류 구동: 다이오드의 볼트-암페어 특성으로 인해 양단의 전도 전압은 전류 변화에 상대적으로 덜 영향을 받기 때문에 레이저 다이오드를 구동하는 전압원에는 적합하지 않습니다. 레이저 다이오드를 구동하려면 DC 정전류가 필요합니다. 광원으로 사용할 때 구동 전류는 일반적으로 500mA 이하입니다. 펌프 소스로 사용되는 경우 구동 전류는 일반적으로 약 10A입니다.

2. ATC 제어(자동 온도 제어): 광원, 특히 레이저의 임계 전류는 온도 변화에 따라 변경되어 출력 광 전력이 변경됩니다. ATC는 광원에 직접 작용하여 광원의 출력 광전력을 안정적으로 만들고 급격한 온도 변화에 영향을 받지 않습니다. 동시에 레이저 다이오드의 파장 스펙트럼 특성도 온도의 영향을 받습니다. FP 레이저 다이오드의 파장 스펙트럼 온도 계수는 일반적으로 0.35nm/℃이고, DFB 레이저 다이오드의 파장 스펙트럼 온도 계수는 일반적으로 0.06nm/℃입니다. 자세한 내용은 광섬유 결합 반도체 레이저의 기본 사항을 참조하세요. 온도 범위는 일반적으로 10~45℃입니다. 버터플라이 패키지를 예로 들면, 핀 1과 2는 레이저 튜브의 온도를 모니터링하는 서미스터이며 일반적으로 10K-B3950 서미스터입니다. 이 서미스터는 ATC 제어 시스템에 피드백되어 핀 6과 7의 TEC 냉각 칩을 구동하여 제어합니다. 레이저 튜브의 온도. , 순방향 전압 냉각, 부전압 가열

3. APC 제어(자동 전력 제어): 레이저 다이오드는 사용 기간이 지나면 노화되어 출력 광 전력이 감소합니다. APC 제어는 광 출력이 특정 범위 내에 있도록 보장하여 광 출력이 감쇠되는 것을 방지할 뿐만 아니라 정전류 회로 오류로 인해 과도한 광 출력으로 인해 레이저 튜브가 손상되는 것을 방지합니다.

버터플라이 패키지를 예로 들면, 핀 4와 5는 레이저 다이오드의 광 출력을 모니터링하기 위해 광검출기인 트랜스임피던스 증폭기와 결합된 PD 다이오드입니다. 광전력이 감소하면 정전류 구동 전류를 증가시킵니다. 그렇지 않으면 구동 전류를 줄이십시오.

ATC와 APC 모두 광원의 출력 광전력을 안정화하는 것을 목표로 하지만 서로 다른 요소를 목표로 합니다. APC는 광원 장치의 노화로 인한 광 출력 감소를 목표로 합니다. APC는 광 출력이 이전과 같이 높게 유지되도록 보장합니다. 안정된 출력 상태이며, ATC는 온도의 영향으로 광원의 전력이 상승 및 하강하는 것입니다. ATC를 통과한 후에도 광원이 여전히 안정적인 광 출력을 출력하는지 확인됩니다.