半導体レーザーダイオードドライバー

半導体レーザーダイオードは、電気エネルギーを光エネルギーに直接変換することができ、高輝度、高効率、長寿命、小型、直接変調などの特徴を持っています。

半導体レーザーダイオードLDと通常の発光ダイオードLEDの違いは、LDは誘導放出再結合によって発光し、放出される光子が同方向、同位相であることです。一方、LEDは活性領域に注入されたキャリアの自然放出再結合を利用して光子を放出します。方向と位相はランダムです。

本来、レーザーダイオードLDは通常の発光ダイオードと同様に電流で駆動されますが、レーザーダイオードはより大きな電流を必要とします。

低出力レーザー ダイオードは光源 (シード ソース、光モジュール) として使用でき、一般的に使用されるパッケージには TO56、バタフライ パッケージなどが含まれます。

高出力レーザー ダイオードは、レーザーとして、または増幅器のポンプ源として直接使用できます。

レーザー ダイオード LD ドライバーの説明:

1. 定電流駆動: ダイオードのボルトアンペア特性により、両端の導通電圧は電流の変化による影響が比較的少ないため、レーザーダイオードを駆動する電圧源には適していません。レーザーダイオードを駆動するには直流定電流が必要です。光源として使用する場合、駆動電流は通常 ≤500mA です。ポンプ電源として使用する場合、駆動電流は通常約 10A です。

2. ATC 制御 (自動温度制御): 光源、特にレーザーのしきい値電流は温度の変化とともに変化し、これにより出力光パワーが変化します。 ATCは光源に直接作用し、光源の出力光パワーを安定させ、急激な温度変化の影響を受けません。同時に、レーザーダイオードの波長スペクトル特性は温度にも影響されます。 FPレーザーダイオードの波長スペクトル温度係数は通常0.35nm/℃、DFBレーザーダイオードの波長スペクトル温度係数は通常0.06nm/℃です。詳細については、ファイバー結合型半導体レーザーの基礎を参照してください。温度範囲は一般的に10〜45℃です。バタフライ パッケージを例にとると、ピン 1 と 2 はレーザー チューブの温度を監視するサーミスタで、通常は 10K-B3950 サーミスタであり、ATC 制御システムにフィードバックしてピン 6 と 7 の TEC 冷却チップを駆動して制御します。レーザー管の温度。 、順電圧冷却、負電圧加熱

3. APC 制御 (自動パワー制御): レーザー ダイオードは一定期間使用すると劣化し、出力光パワーが低下します。 APC 制御により、光パワーを一定の範囲内に収めることができるため、光パワーの減衰を防ぐだけでなく、過剰な光パワーによる定電流回路の故障によるレーザー管の損傷を防ぐこともできます。

バタフライ パッケージを例にとると、ピン 4 と 5 は PD ダイオードで、レーザー ダイオードの光パワーを監視するための光検出器としてトランスインピーダンス アンプと組み合わせられます。光パワーが減少する場合は、定電流駆動電流を増加します。それ以外の場合は、駆動電流を減らしてください。

ATC と APC はどちらも光源の出力光パワーを安定させることを目的としていますが、ターゲットとする要因は異なります。 APCは、光源装置の経年劣化による光パワーの低下をターゲットとしています。 APC は、光パワーが以前と同じくらい高い状態を維持することを保証します。安定した出力状態、ATCは温度の影響により光源のパワーが上下するための機能です。 ATC を通過した後も、光源が依然として安定した光パワーを出力していることが保証されます。