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簡(jiǎn)述半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)電源作用及發(fā)展

時(shí)間:2020-01-15 來(lái)源:新特光電 訪問(wèn)量:2881

半導(dǎo)體激光器是一種轉(zhuǎn)換率高,易于控制的電光轉(zhuǎn)換器件,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工、通信醫(yī)療、國(guó)防軍工等領(lǐng)域。半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源擔(dān)負(fù)著驅(qū)動(dòng)、控制和保護(hù)半導(dǎo)體激光器的作用,其技術(shù)性能的好壞直接影響半導(dǎo)體激光其系統(tǒng)的光源質(zhì)量、可靠性和使用壽命。傳統(tǒng)大功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源多采用通用型開(kāi)關(guān)電源,這種將負(fù)載并聯(lián)在輸出電容兩端的結(jié)構(gòu)使負(fù)載電流紋波很大程度上依賴于負(fù)載電阻,而半導(dǎo)體激光器是通態(tài)電阻很小的負(fù)載,這使得傳統(tǒng)的電源不能完全滿足半導(dǎo)體激光器對(duì)驅(qū)動(dòng)電源提出的低電流紋波的要求。

半導(dǎo)體激光器是一種以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的電光轉(zhuǎn)換器件,其基本結(jié)構(gòu)是激光二極管(LASER Diode,簡(jiǎn)稱LD)。相比于其他類型激光器,其第一個(gè)突出的優(yōu)勢(shì)是電光能量轉(zhuǎn)換效率高,一般可達(dá)到70%,這意味著能量利用率高,對(duì)散熱性能要求小,便于減小激光器體積和重量。其另一個(gè)突出的優(yōu)勢(shì)是易于控制,它可通過(guò)控制注入電流來(lái)直接調(diào)制輸出光功率,使得半導(dǎo)體激光器的控制方式簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可靠。

正因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器具有如此出色的性能,所以被廣泛應(yīng)用于焊接、切割等工業(yè)領(lǐng)域,應(yīng)用于激光手術(shù)刀等醫(yī)療領(lǐng)域、應(yīng)用于光纖通信、光信息存儲(chǔ)器等高新技術(shù)領(lǐng)域以及應(yīng)用于激光制導(dǎo)、激光雷達(dá)等軍事領(lǐng)域。

半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源是半導(dǎo)體激光系統(tǒng)的核心組成部分,其性能直接影響半導(dǎo)體激光輸出光功率的穩(wěn)定性、激光質(zhì)量和激光器使用壽命。早期受制于工藝材料等原因,半導(dǎo)體激光器的功率等級(jí)不大,與之配套的驅(qū)動(dòng)電源通常采用傳統(tǒng)線性直流電源,應(yīng)為線性電源輸出電壓電流紋波小,穩(wěn)定度高。然而近些年來(lái),隨著半導(dǎo)體激光器越來(lái)越多的應(yīng)用到大型工業(yè)場(chǎng)合甚至是軍事領(lǐng)域中,半導(dǎo)體激光器已然朝著大功率輸出、高功率密度的方向大步前進(jìn)。其發(fā)展歷程由最初的半導(dǎo)體激光器單體功率的增加,發(fā)展到多個(gè)單體通過(guò)光學(xué)合束技術(shù)形成半導(dǎo)體激光器線陣迭陣,最后發(fā)展到將多個(gè)線陣迭陣的輸出通過(guò)光纖合束,得到更大更高的功率輸出。

新特光電的半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)電源可用于半導(dǎo)體激光器和激光二極管陣列,可提供脈沖電流高達(dá)300A,直流電流可達(dá)64A。該驅(qū)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)光參量大范圍平穩(wěn)調(diào)節(jié),是體積最小的半導(dǎo)體激光電源。

半導(dǎo)體激光電源

廣泛應(yīng)用于激光設(shè)備(如打標(biāo)機(jī)、焊接機(jī)、雕刻機(jī)、切割機(jī)),醫(yī)療器械,激光測(cè)量設(shè)備(如光譜儀、激光定位器、激光測(cè)距儀等)。

半導(dǎo)體激光器的運(yùn)行與驅(qū)動(dòng)電源有很大的關(guān)系,瞬態(tài)的電流或電壓尖峰等許多因素都很容易損壞激光器,電流、濕度的起伏會(huì)引起光功率的變化,影響輸出的準(zhǔn)確、穩(wěn)定。目前商品化半導(dǎo)體激光器輸出功率越來(lái)越大,波長(zhǎng)范圍覆蓋可見(jiàn)及紅外,在光譜技術(shù)、光外差探測(cè)、醫(yī)療、加工等領(lǐng)域得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用,有關(guān)驅(qū)動(dòng)電源的問(wèn)題因素更加受到人們的重視。

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