【導(dǎo)讀】量子阱激光二極管具有閾值電流低，輸出功率高的優(yōu)點，是目前市場應(yīng)用的主流產(chǎn)品。同激光器相比，激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優(yōu)點。
激光二極管本質(zhì)上是一個半導(dǎo)體二極管，按照PN結(jié)材料是否相同，可以把激光二極管分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)（SH）、雙異質(zhì)結(jié)（DH）和量子阱（QW）激光二極管。量子阱激光二極管具有閾值電流低，輸出功率高的優(yōu)點，是目前市場應(yīng)用的主流產(chǎn)品。同激光器相比，激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優(yōu)點。
激光二極管的特性
激光二極管（LD—Laser diode)是一個電流器件，只在它通過的正向電流超過閾值電流Ith (Threhold current) 時它發(fā)出激光。
為了使LD高速開關(guān)工作，必須對它加上略大于閾值電流的直流偏置電流IBIAS
LD的兩個主要參數(shù)：閾值電流Ith和斜效率S (Slope efficiency)是溫度的函數(shù)，且具有離散性。
圖1：激光二極管的特性
限流電路的設(shè)計
這是個雙限流電路，兩個限流電路確保通過激光二極管（LD）電流不會超過設(shè)定值。具體工作原理。
圖2：限流控制電路原理
Q1為P型MOS管，Q2為N型MOS管。流過Q1的電流通過采樣電路1變?yōu)殡妷盒盘柵c基準(zhǔn)電壓相比較，通過負(fù)反饋電路1控制，可使得流過Q1的電流恒定。通過半導(dǎo)體激光器LD的電流經(jīng)過采樣電路2變?yōu)殡妷盒盘柵c電流調(diào)節(jié)端電壓相比較，如果流過半導(dǎo)體激光器的電流超過設(shè)定值，經(jīng)過負(fù)反饋電路2調(diào)節(jié)使得通過Q2的電流增加，導(dǎo)致通過LD電流減??；流過LD的電流太小，經(jīng)過采樣電路2、負(fù)反饋電路2調(diào)節(jié)可使得流過Q2的電流變小，導(dǎo)致流過LD的電流變大，如此反復(fù)，通過負(fù)反饋電路的控制可使得流過半導(dǎo)體激光器的電流恒定，這種負(fù)反饋過程建立的時間很快。
浪涌吸收電路及慢啟動電路的設(shè)計
浪涌多發(fā)生在功率器件開通和關(guān)斷的瞬間，因為這個瞬間電路會有很大電流流過或者電路中某個器件兩端會有很大的電壓。
圖3：浪涌吸收電路及慢啟動電路原理
這種電路是利用功率器件的開通或關(guān)斷來強(qiáng)制吸收或隔離浪涌對器件的沖擊。這個電路作用分三個階段：
1）在使能端電壓為低電平階段。使能端電壓為低電平，Q3導(dǎo)通，通過負(fù)反饋電路1的控制，Q1斷開，強(qiáng)制隔離電源V+對半導(dǎo)體激光器LD的沖擊；使能端為低電平，Q4導(dǎo)通，通過負(fù)反饋電路2控制，使Q2導(dǎo)通，這樣即使有浪涌沖擊，也會被Q2強(qiáng)制吸收，不會影響半導(dǎo)體激光器LD。
2）使能端從低電平到高電平階段。Q3、Q4斷開。設(shè)C1上的電壓從V+降到基準(zhǔn)電壓值所要的時間為t1,C2從V+降到電流調(diào)節(jié)端設(shè)定電壓值的時間為t2。 調(diào)節(jié)R5、C1和R6、C2參數(shù)可以使得t2mt1。這樣在t1階段，通過負(fù)反饋電路1的控制使得Q1慢慢導(dǎo)通，流過Q1電流從零直到恒定，這時由于t2mt1,C2上還有電壓，通過負(fù)反饋電路2的控制使得Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，這樣流過Q1的電流，以及由于Q1開通產(chǎn)生的浪涌電流全部由Q2吸收，然后隨著時間的增加C2電壓慢慢降為零，流過Q2的電流慢慢減小，LD上電流慢慢增加直到達(dá)到設(shè)定值。
3）使能端從高電平到低電平階段。使能端為低電平Q3,Q4導(dǎo)通。C1由于R5存在，電壓從基準(zhǔn)電壓慢慢升至V+,通過負(fù)反饋電路1的控制使得Q1慢慢關(guān)斷；Q4導(dǎo)通，V+直接給C2充電，電壓迅速升為V+,通過負(fù)反饋電路2的控制使得Q2迅速導(dǎo)通，這樣由于Q1關(guān)斷產(chǎn)生的浪涌將會被Q2強(qiáng)制吸收。
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