【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(diǎn)，是目前市場(chǎng)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(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
激光二極管本質(zhì)上是一個(gè)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(diǎn)，是目前市場(chǎng)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(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
激光二極管的特性
激光二極管（LD—Laser diode)是一個(gè)電流器件，只在它通過(guò)的正向電流超過(guò)閾值電流Ith (Threhold current) 時(shí)它發(fā)出激光。
為了使LD高速開(kāi)關(guān)工作，必須對(duì)它加上略大于閾值電流的直流偏置電流IBIAS
LD的兩個(gè)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(jì)
這是個(gè)雙限流電路，兩個(gè)限流電路確保通過(guò)激光二極管（LD）電流不會(huì)超過(guò)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(guò)Q1的電流通過(guò)采樣電路1變?yōu)殡妷盒盘?hào)與基準(zhǔn)電壓相比較，通過(guò)負(fù)反饋電路1控制，可使得流過(guò)Q1的電流恒定。通過(guò)半導(dǎo)體激光器LD的電流經(jīng)過(guò)采樣電路2變?yōu)殡妷盒盘?hào)與電流調(diào)節(jié)端電壓相比較，如果流過(guò)半導(dǎo)體激光器的電流超過(guò)設(shè)定值，經(jīng)過(guò)負(fù)反饋電路2調(diào)節(jié)使得通過(guò)Q2的電流增加，導(dǎo)致通過(guò)LD電流減小；流過(guò)LD的電流太小，經(jīng)過(guò)采樣電路2、負(fù)反饋電路2調(diào)節(jié)可使得流過(guò)Q2的電流變小，導(dǎo)致流過(guò)LD的電流變大，如此反復(fù)，通過(guò)負(fù)反饋電路的控制可使得流過(guò)半導(dǎo)體激光器的電流恒定，這種負(fù)反饋過(guò)程建立的時(shí)間很快。
浪涌吸收電路及慢啟動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
浪涌多發(fā)生在功率器件開(kāi)通和關(guān)斷的瞬間，因?yàn)檫@個(gè)瞬間電路會(huì)有很大電流流過(guò)或者電路中某個(gè)器件兩端會(huì)有很大的電壓。
圖3：浪涌吸收電路及慢啟動(dòng)電路原理
這種電路是利用功率器件的開(kāi)通或關(guān)斷來(lái)強(qiáng)制吸收或隔離浪涌對(duì)器件的沖擊。這個(gè)電路作用分三個(gè)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(guò)負(fù)反饋電路1的控制，Q1斷開(kāi)，強(qiáng)制隔離電源V+對(duì)半導(dǎo)體激光器LD的沖擊；使能端為低電平，Q4導(dǎo)通，通過(guò)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(huì)被Q2強(qiáng)制吸收，不會(huì)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(kāi)。設(shè)C1上的電壓從V+降到基準(zhǔn)電壓值所要的時(shí)間為t1,C2從V+降到電流調(diào)節(jié)端設(shè)定電壓值的時(shí)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(guò)負(fù)反饋電路1的控制使得Q1慢慢導(dǎo)通，流過(guò)Q1電流從零直到恒定，這時(shí)由于t2mt1,C2上還有電壓，通過(guò)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(guò)Q1的電流，以及由于Q1開(kāi)通產(chǎn)生的浪涌電流全部由Q2吸收，然后隨著時(shí)間的增加C2電壓慢慢降為零，流過(guò)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(guò)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(guò)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(huì)被Q2強(qiáng)制吸收。
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