本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙脈沖控制的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，激光測(cè)距技術(shù)迅猛發(fā)展，高精度的半導(dǎo)體激光器也得到了廣泛的應(yīng)用，半導(dǎo)體激光器通常都是電流驅(qū)動(dòng)器件，為獲得電流大、納秒級(jí)上升沿、功率低的驅(qū)動(dòng)脈沖，一般采用儲(chǔ)能元器件和大電流的場(chǎng)效應(yīng)晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)其發(fā)光。

目前，采用較多的是同一路驅(qū)動(dòng)脈沖控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管導(dǎo)通和關(guān)斷，該驅(qū)動(dòng)電路雖能驅(qū)動(dòng)激光器發(fā)光，其二次發(fā)光現(xiàn)象明顯，導(dǎo)致激光測(cè)距出現(xiàn)雙重回波信號(hào)，嚴(yán)重影響了脈沖激光器對(duì)目標(biāo)的測(cè)距精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙脈沖控制的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路。

本實(shí)用新型提供一種雙脈沖控制的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路，使用功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為大電流開(kāi)關(guān)器件，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路為功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)提供導(dǎo)通上升沿為7ns、幅值為12V的導(dǎo)通電壓?？删幊碳{秒延時(shí)控制脈沖通過(guò)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路分別為功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)提供6us和40ns的導(dǎo)通時(shí)間，采用雙脈沖獨(dú)立控制高壓電路和充放電回路的導(dǎo)通，提高了脈沖激光器的發(fā)光穩(wěn)定性，避免的激光二極管二次發(fā)光的可能性。

本實(shí)用新型提供的一種雙脈沖控制的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路，其組成包括：兩路可編程納秒延時(shí)控制脈沖、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路、激光二極管D3、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)、儲(chǔ)能電感L1和儲(chǔ)

能電容C1組成的充電回路、儲(chǔ)能電容C1組成的放電回路；

其中：

兩路可編程納秒延時(shí)控制脈沖與功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路連接，可為功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管提供精確地延時(shí)導(dǎo)通時(shí)間；

功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路與功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管連接(Q1、Q2)，可為功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管提供快速的導(dǎo)通上升沿和較大的導(dǎo)通電壓；

功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的漏級(jí)和儲(chǔ)能電感L1相連，源極接地，儲(chǔ)能電感L1和儲(chǔ)能電容C1組成的充電回路通過(guò)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1控制充電；

功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q2的漏級(jí)和儲(chǔ)能電容C1相連，源級(jí)接地，儲(chǔ)能電容C1組成的充放電回路通過(guò)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q2控制放電；

進(jìn)一步，所述的充電回路包括：儲(chǔ)能電感L1、電流導(dǎo)通流向二極管D1、儲(chǔ)能電容C1、電流導(dǎo)通流向二極管D2和地組成充電回路；所述的放電回路包括：儲(chǔ)能電容C1與功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q2漏級(jí)，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q2源級(jí)接地，儲(chǔ)能電容C1的另外一端連接激光二極管D3的陰極，激光二極管D3陽(yáng)極接地組成放電回路。

本實(shí)用新型所用的技術(shù)方案優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)本實(shí)用新型應(yīng)用于脈沖激光測(cè)距中，相比傳統(tǒng)持續(xù)高壓驅(qū)動(dòng)激光器，本實(shí)用新型采用儲(chǔ)能元器件和大電流的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的分立元器件驅(qū)動(dòng)其發(fā)光，克服了持續(xù)高壓驅(qū)動(dòng)過(guò)程中激光二極管發(fā)熱問(wèn)題，具有體積小，成本低，集成化程度高的優(yōu)點(diǎn)。

(2)本實(shí)用新型通過(guò)兩路可編程納秒延時(shí)控制脈沖克服了由于單脈沖驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光管的二次發(fā)光而導(dǎo)致的雙重回波信號(hào)問(wèn)題，增強(qiáng)了激光測(cè)距回波信號(hào)的穩(wěn)定性，降低了計(jì)時(shí)算法處理的難度，有效的提高了脈沖激光器對(duì)目標(biāo)的測(cè)距精度。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型單、雙路驅(qū)動(dòng)脈沖時(shí)序圖。

圖中標(biāo)號(hào)：Q1、Q2為功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管，C1為儲(chǔ)能電容，D1為脈沖激光二極管，D2和D3為二極管，兩路可編程納秒延時(shí)控制脈沖為可編程納秒延時(shí)控制脈沖1與可編程納秒延時(shí)控制脈沖2，兩路功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路分別為功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路1和功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路2。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖例和具體實(shí)施方式對(duì)實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1是雙脈沖控制的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖，其利用兩路可編程納秒延時(shí)控制脈沖分別輸入兩路功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路為功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)提供導(dǎo)通上升沿為7ns、幅值為12V的導(dǎo)通電壓?？刂乒β蕡?chǎng)效應(yīng)晶體管Q1和Q2快速導(dǎo)通和關(guān)閉來(lái)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光管D1發(fā)光。功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1導(dǎo)通、Q2關(guān)閉時(shí)，+5V直流電源通過(guò)儲(chǔ)能電感L1升壓，流經(jīng)二極管D1后對(duì)儲(chǔ)能電容C1充電，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q2導(dǎo)通、Q1關(guān)閉時(shí)，儲(chǔ)能電容C1通過(guò)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q2，流經(jīng)激光二極管D3陽(yáng)極快速放電，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光二極管D3的驅(qū)動(dòng)放光。激光管發(fā)射的光脈沖是通過(guò)儲(chǔ)能電容C1納秒延時(shí)放電脈沖產(chǎn)生，光電脈沖的上升沿為1.5ns，脈沖寬度為5ns，幅值電流可達(dá)40A。

參閱圖2，分別為單路驅(qū)動(dòng)脈沖和雙路驅(qū)動(dòng)脈沖時(shí)序圖，充放電驅(qū)動(dòng)脈沖工作頻率都為80KHz，脈沖周期T為15us，T1為6us，T2為5us，T3為40ns。

單路驅(qū)動(dòng)脈沖模式下，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)通過(guò)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路連接同一路驅(qū)動(dòng)脈沖，T1時(shí)刻，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)都為導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)儲(chǔ)能電感L1儲(chǔ)能升壓，T2時(shí)刻，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)都為關(guān)閉狀態(tài)，儲(chǔ)能電感L1對(duì)儲(chǔ)能電容C1充電，T3時(shí)刻，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)都為導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)儲(chǔ)能電感C1通過(guò)放電回路迅速放電，驅(qū)動(dòng)激光二極管D3放光，同時(shí)儲(chǔ)能電感L1在T3時(shí)刻儲(chǔ)能升壓，T4時(shí)刻，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)都為關(guān)閉狀態(tài)，儲(chǔ)能電感L1對(duì)儲(chǔ)能電容C1充電，下一個(gè)脈沖周期的T1時(shí)刻到來(lái)時(shí)，由于功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)都為導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)上個(gè)周期T4時(shí)刻對(duì)儲(chǔ)能電容C1的電能，會(huì)在T1時(shí)刻通過(guò)放電回路進(jìn)行放電，激光二極管會(huì)出現(xiàn)二次發(fā)光現(xiàn)象。

雙路驅(qū)動(dòng)脈沖模式下，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1、Q2分別通過(guò)兩路可編程納秒延時(shí)控制脈沖1、2經(jīng)過(guò)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)電路1、2獨(dú)立控制，T1時(shí)刻，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1為導(dǎo)通狀態(tài)，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q2為關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)儲(chǔ)能電感L1儲(chǔ)能升壓，T2時(shí)刻，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)都為關(guān)閉狀態(tài)，儲(chǔ)能電感L1對(duì)儲(chǔ)能電容C1充電，T3時(shí)刻，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q2為導(dǎo)通狀態(tài)，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1為關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)儲(chǔ)能電感C1通過(guò)放電回路迅速放電，驅(qū)動(dòng)激光二極管D3放光，由于功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q2為導(dǎo)通狀態(tài)，儲(chǔ)能電感L1在T3時(shí)刻同樣儲(chǔ)能升壓，T4時(shí)刻，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Q1、Q2)都為關(guān)閉狀態(tài)，儲(chǔ)能電感L1對(duì)儲(chǔ)能電容C1充電，下一個(gè)脈沖周期的T1時(shí)刻到來(lái)時(shí)，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1為導(dǎo)通狀態(tài)，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q2為關(guān)閉狀態(tài)，放電回路斷開(kāi)，儲(chǔ)能電容C1無(wú)法通過(guò)放電回路迅速放電，驅(qū)動(dòng)激光二極管D3放光，從而避免了激光二極管D3二次發(fā)光現(xiàn)象的出現(xiàn)。

上述實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，并非用以限定本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容范圍，本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍中，任何他人完成的技術(shù)實(shí)體或方法，若是與申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍所定義的完全相同，也或是一種等效的變更，均將被視為涵蓋于該權(quán)利要求范圍之中。