一种高稳定度光纤激光器泵浦源

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	一种高稳定度光纤激光器泵浦源
其他题名	一种高稳定度光纤激光器泵浦源
	吴戈; 高博; 田小建; 于思瑶
	2016-11-23
专利权人	吉林大学
公开日期	2016-11-23
授权国家	中国
专利类型	授权发明
摘要	本发明属于电子设备技术领域，特别涉及一种高稳定度光纤激光器泵浦源。结构有散热器(1)、外部热电制冷器(2)、外部热敏电阻Rt、第一铝块(3)、第二铝块(4)、激光器模块(5)、第一控温模块(6)、第二控温模块(7)；其特征在于，结构还有前面板(8)和驱动模块(9)，本发明通过对大功率激光二极管及驱动电路中的电流取样电阻和功率三极管这些关键器件同时进行恒温度控制，同时驱动电路还采用了并联分流技术，降低了每一路的承载电流和发热量，提高了整体驱动电流的稳定度，从而提高泵浦源输出激光的稳定性。
其他摘要	本发明属于电子设备技术领域，特别涉及一种高稳定度光纤激光器泵浦源。结构有散热器(1)、外部热电制冷器(2)、外部热敏电阻Rt、第一铝块(3)、第二铝块(4)、激光器模块(5)、第一控温模块(6)、第二控温模块(7)；其特征在于，结构还有前面板(8)和驱动模块(9)，本发明通过对大功率激光二极管及驱动电路中的电流取样电阻和功率三极管这些关键器件同时进行恒温度控制，同时驱动电路还采用了并联分流技术，降低了每一路的承载电流和发热量，提高了整体驱动电流的稳定度，从而提高泵浦源输出激光的稳定性。
主权项	一种高稳定度光纤激光器泵浦源，结构有散热器(1)、外部热电制冷器(2)、外部热敏电阻Rt、第一铝块(3)、第二铝块(4)、激光器模块(5)、第一温控模块(6)、第二温控模块(7)；其特征在于，结构还有前面板(8)和驱动模块(9)，所述的外部热电制冷器(2)固定在第一铝块(3)和散热器(1)的光滑面之间，且冷面朝向第一铝块(3)，第二铝块(4)固定在散热器(1)的光滑面上，激光器模块(5)的散热面固定在第二铝块(4)的与散热器(1)相对的面上，驱动模块(9)的取样电阻Rs1、Rs2和功率三极管Q5、Q6的散热面均贴在第一铝块(3)的与外部热电制冷器(2)相对的面上，外部热敏电阻Rt放置在第一铝块(3)的重心处且与第一铝块(3)之间绝缘；所述的激光器模块(5)的内部热电制冷器的正、负极A_TEC+、A_TEC-分别和第一温控模块(6)的TEC控制输出端TEC+和TEC-相连，激光器模块(5)的内部热敏电阻输出端A_Rt+、A_Rt-与第一温控模块(6)的热敏电阻输入端NTC+、NTC-相连，激光器模块(5)的电流输入端LD+和LD-分别和驱动模块(9)的电流输出端LD_D+和LD_D-相连，激光器模块(5)的内部光电二极管的正、负极PD+、PD-分别与驱动模块(9)的光功率输入端PD_D+和PD_D-相连；所述的第二温控模块(7)的TEC控制输出端TEC+和TEC-分别和外部热电制冷器(2)的正、负极B_TEC+、B_TEC-相连，第二温控模块(7)的热敏电阻输入端NTC+、NTC-分别与外部热敏电阻Rt的两端B_Rt+、B_Rt-相连；所述的前面板(8)由显示屏、“显示模式”选择开关、电源开关、状态指示灯、“激光输出”接口、“限制功率”旋钮、“输出功率”旋钮和“输出控制”开关构成，前面板(8)的状态指示灯与驱动模块(9)的Key_State端相连，前面板(8)的“激光输出”接口与激光器模块(5)的尾纤相连，前面板(8)的“输出控制”开关与驱动模块(9)的Enable_Key端相连，前面板(8)“显示模式”选择开关是驱动模块(9)的单刀双掷开关KEY，前面板(8)的显示屏的信号输入端与驱动模块(9)的DISPLAY端相连，前面板(8)的“限制功率”旋钮连驱动模块(9)的电位器P1的控制杆，前面板(8)的“输出功率”旋钮连驱动模块(9)的电位器P2的控制杆；所述的驱动模块(9)由输出控制电路(91)、软启动控制电路(92)、显示电路(93)和并联分流电路(94)构成；所述的输出控制电路(91)的结构是，2.5V电压基准芯片U1的输入电压IN引脚接电源Vcc；2.5V电压基准芯片U1的GND引脚接地；2.5V电压基准芯片U1的输出电压OUT引脚经电容C1接地；2.5V电压基准芯片U1的OUT引脚接运放U2A的同相输入端；运放U2A的反相输入端经电容C2接运放U2A的输出端；运放U2A的反相输入端经电阻R1接运放U2A的输出端；运放U2A的反相输入端经电阻R2接地；运放U2A的输出端作为输出控制电路(92)的Limit_PC输出端与显示电路(93)的Limit_P输入端相连；电位器P2的抽头端接运放U2B的同相输入端；电位器P2的另外两端分别接电位器P1的抽头端和地；电位器P1的另外两端分别接运放U2A的输出端和地；运放U2B的反相输入端经电容C3接地；运放U2B的反相输入端接运放U2B的输出端；运放U2B的输出端作为输出控制电路(92)的Output_PC输出端与软启动控制电路(92)的Output_PS输出端相连，还和并联分流电路(94)的Output_P输入端相连；所述的软启动控制电路(92)的结构是，二极管D1的阴极与电阻R3的一端相连作为软启动控制电路(92)的Enable_Key输入端与前面板的“输出控制”开关的一端相连，前面板(8)的“输出控制”开关的另一端接电源Vcc，电阻R3的另一端接地；二极管D1的阳极经电阻R5接地；二极管D1的阳极经电阻R4接电源Vcc；二极管D1的阳极经电阻R6接运放U3A的同相输入端；运放U3A的反相输入端经电阻R7接电源Vcc；运放U3A的反相输入端经电阻R8接地；运放U3A的输出端经电阻R13接三极管Q3的基极；三极管Q3的发射极经电阻R14接电源Vcc；三极管Q3的集电极经电阻R15接地；三极管Q3的集电极经电容C5接地；三极管Q3的集电极接MOS管Q4的栅极；MOS管Q4的漏极作为软启动控制电路(92)的Output_PS输出端与输出控制电路(91)的Output_PC输出端相连，还和并联分流电路(94)的Output_P输入端相连；MOS管Q4的源极接地；电容C4的一端接电源Vcc，另一端接MOS管Q1的栅极；二极管D2的阴极接电源Vcc，阳极接MOS管Q1的栅极；电阻R10的一端接地，另一端接MOS管Q1的栅极；二极管D3的阴极接MOS管Q1的栅极，阳极接地；MOS管Q1的源极接地，漏极经电阻R9接运放U3A的输出端；运放U3A的输出端经电阻R11接MOS管Q2的栅极；MOS管Q2的源极接地，漏极接电阻R12的一端，电阻R12的另一端作为软启动控制电路(92)的Key_State输出端与前面板(8)的状态指示灯LED的阴极相连，前面板(8)的状态指示灯LED的阳极接电源Vcc；所述的显示电路(93)的结构是，电阻R16的一端接运放U4A的同相输入端；另一端作为显示电路(93)的Limit_P输入端与输出控制电路(91)的Limit_PC输出端相连，运放U4A的反相输入端经电阻R17接地；运放U4A的反相输入端接电位器P3的一端；电位器P3的抽头端接运放U4A的输出端；运放U4A的输出端接单刀双掷开关KEY的一个选择端；电源Vcc作为显示电路(93)的PD_D+输入端与激光器模块(5)的内部光电二极管的正极PD+相连，电阻R18的一端和电阻R19的一端相连作为显示电路(93)的PD_D-输入端与激光器模块(5)的内部光电二极管的负极PD-相连，电阻R19的另一端接地；电阻R18的另一端接运放U4B的同相输入端；运放U4B的反相输入端经电阻R20接地；运放U4B的反相输入端接电位器P4的一端；电位器P4的抽头端接运放U4B的输出端；运放U4B的输出端接单刀双掷开关KEY的另一个选择端；单刀双掷开关KEY的公共端接DISPLAY输出端，DISPLAY输出端与前面板(8)的显示屏的信号输入端相连；所述的单刀双掷开关KEY是前面板(8)的“显示模式”选择开关；所述的并联分流电路(94)的结构是，电阻R21的一端接运放U5A的同相输入端，另一端作为并联分流电路(94)的Output_P输入端与软启动控制电路(92)的Output_PS输出端相连，还与输出控制电路(91)的Output_PC输出端相连；运放U5A的同相输入端经电容C6接地；运放U5A的反相输入端经电容C7接运放U5A的输出端；U5A的输出端接功率三极管Q5的基极；功率三极管Q5的集电极作为LD_D-输出端与激光器模块(5)电流输入端LD-相连，电源Vcc作为LD_D+输出端与激光器模块(5)的电流输入端LD+相连；功率三极管Q5的射极接运放U6A的同相输入端；功率三极管Q5的射极经电流取样电阻Rs1接地；运放U6A的反相输入端经电阻R24接地；运放U6A的反相输入端经电阻R23接电位器P5的一端；电位器P5的抽头端接运放U6A的输出端；运放U6A的输出端经电阻R22接运放U5A的反相输入端；运放U5A的同相输入端接运放U5B的同相输入端；运放U5B的反相输入端经电容C8接运放U5B的输出端；U5B的输出端接功率三极管Q6的基极；功率三极管Q6的集电极接LD_D-输出端；功率三极管Q6的射极接运放U6B的同相输入端；功率三极管Q6的射极经电流取样电阻Rs2接地；运放U6B的反相输入端经电阻R27接地；运放U6B的反相输入端经电阻R26接电位器P6的一端；电位器P6的抽头端接运放U6B的输出端；运放U6B的输出端经电阻R25接运放U5B的反相输入端。
申请日期	2014-06-30
专利号	CN104134925B
专利状态	授权
申请号	CN201410310250.5
公开（公告）号	CN104134925B
IPC 分类号	H01S3/067 \| H01S3/0941
专利代理人	王恩远
代理机构	长春吉大专利代理有限责任公司
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/44885
专题	半导体激光器专利数据库
作者单位	吉林大学
推荐引用方式 GB/T 7714	吴戈,高博,田小建,等. 一种高稳定度光纤激光器泵浦源. CN104134925B[P]. 2016-11-23.

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CN104134925B.PDF（205KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文