专利名称：半导体激光泵浦全固态激光器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体器件，尤其涉及一种半导体激光泵浦全固态激光器。
背景技术：
半导体激光器具有效率高、体积小、重量轻等突出优点，因此在通信、医疗、军事等诸多领域均有广泛的应用。由于半导体激光器为电致发光器件，因此电源是半导体激光器一个非常重要的组成部分。半导体激光器的电源要求能够提供稳定、可靠的驱动电流，以保证半导体激光器能够输出波长稳定的激光。但是，当遇到外部干扰时，比如突然断电，半导体激光器很容易受到损坏。因此，半导体激光器的电源需要进一步满足抗干扰的要求。另外，现有技术中的半导体激光泵浦全固态激光器在装配过程中需用导线焊接，因腔内空间狭小，焊接极不方便，也很容易造成半导体激光器的损坏。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种半导体激光泵浦全固态激光器，克服激光器因其电源系统抗干扰能力差而容易损坏的缺点。 为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种半导体激光泵浦全固态激光器，包括激光系统和为所述激光系统提供驱动电流的电源系统，所述电源系统包括顺次串联的开关电路、基准电压源电路、反馈与驱动电路，以及与所述基准电压源电路并联的第一保护电路。 进一步地，上述激光器还可具有以下特点，所述第一保护电路包括瞬态电压抑制二极管Dl，所述瞬态电压抑制二极管Dl的负极与所述开关电路的第一输出端相连，正极接地。 进一步地，上述激光器还可具有以下特点，所述电源系统还包括第二保护电路，所述第二保护电路串接在所述电源系统的输入端和输出端之间。 进一步地，上述激光器还可具有以下特点，所述第二保护电路包括二极管D2，所述二极管D2的负极与所述电源系统的输入端相连，正极与所述电源系统的输出端相连。[0008] 进一步地，上述激光器还可具有以下特点，所述基准电压源电路的输入端并联有第一缓冲电路。 进一步地，上述激光器还可具有以下特点，所述反馈与驱动电路的输入端并联有第二缓冲电路。 进一步地，上述激光器还可具有以下特点，所述基准电压源电路包括三端稳压器U和限流电阻Rl，限流电阻Rl的一端与所述开关电路的第一输出端相连，另一端与所述三端稳压器U的输入端相连，所述三端稳压器U的最低电压端接地，输出端与所述反馈与驱动电路的输入端相连。 进一步地，上述激光器还可具有以下特点，所述反馈电路与驱动电路包括运算放大器Ul、积分电容C5、反馈电阻R4、限流电阻R5和达林顿管Ql，运算放大器Ul的同向输入端与所述基准电压源电路的输出端相连，反相输入端与达林顿管Ql发射极相连，参考电压 端与所述开关的第一输出端相连，输出端与限流电阻R5的一端相连，限流电阻R5的另一端 接达林顿管Q1的基极，积分电容C5连接在运算放大器U1的输出端与反向输入端之间，反 馈电阻R4的一端接达林顿管Q1的发射极，另一端接地，达林顿管Q1的基极接所述开关电 路的第二输出端，集电极接所述电源系统的输出端。 进一步地，上述激光器还可具有以下特点，所述达林顿管Ql的基极并联有第三缓 冲电路。 进一步地，上述激光器还可具有以下特点，所述电源系统的输出端为插针，所述激 光系统上具有与所述插针相对应的插孔，所述电源系统与所述激光系统通过所述插针和插 孔相连。 本实用新型提供的半导体激光泵浦全固态激光器，其电源系统具有抗干扰能力， 能够为该激光器提供稳定性更高的驱动电流。同时，半导体激光泵浦全固态激光器的电源 系统和激光系统之间采用插针、插孔的方式进行连接，极大地方便了半导体激光泵浦固体 激光器的装配。
图1为本实用新型实施例中半导体激光泵浦全固态激光器的整体结构示意图； 图2为图1所示电源系统的结构框图； 图3为图2所示电源系统的一种具体实现电路的电路原理图； 图4为半导体激光泵浦固体激光器的装配示意图。
具体实施方式下面通过附图和实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。
图l是本实施例中半导体激光泵浦全固态激光器的整体结构示意图。由图l可见， 半导体激光泵浦全固态激光器由电源系统1和激光系统2两大部分构成，电源系统1用于 向激光系统2提供稳定的驱动电流。其中，激光系统2 —般包括半导体激光器(又称激光 二极管)和固定该半导体激光器的底座，电源系统1中具有实现激光器电源的具体电路。 图2是图l所示电源系统的结构框图。由图2可见，电源系统1包括顺次串连的 开关电路11、基准电压源电路12、反馈与驱动电路13，以及与基准电压源电路12并联的第 一保护电路14。其中，开关电路11用于启动和关闭电源系统l，基准电压源电路12用于产 生恒定电流，反馈与驱动电路13通过电流失衡补偿进一步稳定基准电压源电路12输出的 恒定电流，第一保护电路14用于防止快速干扰信号产生的电流进入激光系统2。 图3是图2所示电源系统的一种具体实现电路的电路原理图。由图3可见，该电 路原理图包括如下几个部分 开关电路11 :包括开关K，开关K的输入端接电源系统的输入端Jin，开关K的一 个输出端a接基准电压源电路的输入端(在本电路图中基准电压源电路的输入端为限流电 阻R1的一端)和运算放大器U1的参考电压端。 基准电压源电路12 :包括三端稳压器U和限流电阻R1，限流电阻R1 —端与所述开 关K的输出端a相连，另一端与三端稳压器U的输入端相连，三端稳压器U的最低电压端接地，输出端与分压电路的输入端相连。 反馈与驱动电路13 :包括运算放大器Ul、积分电容C5、反馈电阻R4、限流电阻R5 和达林顿管Q1，运算放大器U1的同向输入端与基准电压源电路的输出端相连，反相输入端 与达林顿管Q1发射极相连，参考电压端与开关电路的输出端a相连，输出端与限流电阻R5 的一端相连，限流电阻R5的另一端接达林顿管Ql的基极，积分电容C5连接在运算放大器 Ul的输出端与反向输入端之间，反馈电阻R4的一端接达林顿管Q1的发射极，另一端接地， 达林顿管Q1的基极接开关电路的输出端b，集电极接电源系统的输出端。 第一保护电路14 :包括TVS (Transient voltage suppressor,瞬态电压抑制二极 管)D1，瞬态电压抑制二极管D1的负极与开关电路的输出端a相连，正极接地。该第二保护 电路利用TVS的快速反应特性，为激光器提供了快速保护功能。使用了 TVS后，该电源系统 可以在1皮秒(10—12秒)消除干扰，极大地提高了电源系统的抗干扰能力。 第二保护电路15 :包括二极管D2，二极管D2的负极与电源系统的输入端Jin相 连，正极与电源系统的输出端Jout相连。二极管D2上还进一步并联有滤波电容C4。其中， 二极管D2用于阻止反向干扰电流进入激光器，滤波电容C4用于滤除残余纹波电流，可以进 一步减小纹波系数。在本实用新型的其他实施例中，如果基准电压源电路输出的恒定电流 的纹波系数达到要求，也可以省略滤波电容C4。 分压电路16 :包括分压电阻R2和电位器R3，分压电阻R2的一端与电位器R3串 接，另一端(即该分压电路的输入端)接基准电压源电路的输出端(在本电路图中为三端 稳压器U的输出端)，电位器R3的分压输出端(即该分压电路的输出端)接反馈与驱动电 路的输入端(在本电路图中为运算放大器U1的同向输入端)。 在本实用新型的其他实施例中，可以省略分压电路16，在省略分压电路16的情况 下，三端稳压器U的输出端直接与反馈与驱动电路的输入端相连。 第一缓冲电路17 :包括第一电容C1，第一电容C1的一端与基准电压源电路的输入 端(在本电路图中为R1的一端)相连，另一端接地。 第二缓冲电路18 :包括第二电容C2，第二电容C2的一端与反馈与驱动电路的输入 端相连，另一端接地。 第三缓冲电路19 :包括第三电容C3，第三电容C3的一端接反馈与驱动电路中达林 顿管Q1的基极，另一端接地。 图3所示的电路原理图中，Jin为半导体激光泵浦全固态激光器的电源系统的输 入端，可以根据具体激光器的功率选择供电电源的电压值。Jout为该电源系统的输出端， JGND该电源系统的接地端。 在本实用新型的其他实施例中，可以进一步将半导体激光泵浦固体激光器电源系 统的输出端设置为插针，相应地在激光系统上设置与该插针相对应的插孔，装配时，将插针 对准相应插孔插入即可。电源系统与激光系统通过所述插针和插孔相连。图4是半导体激 光泵浦固体激光器的装配示意图。如图4所示，半导体激光泵浦固体激光器电源系统40的 输出正极401和负极402为插针，激光系统50的正极501和负极502为插孔，激光二极管 503安装在激光系统50上。图4中的箭头方向为插针的插入方向。这种改进使得装配紧密 牢固、方便快捷。另外，半导体激光泵浦固体激光器电源系统的输入端也可以采用插针，并 将与此输入端对应的供电电源端相应地设置为插孔，两者的连接方式同上，此处不再赘述。
5[0035] 本实施例中，半导体激光泵浦全固态激光器的电源系统具有抗干扰能力，能够为 该激光器提供稳定性更高的驱动电流。同时，半导体激光泵浦全固态激光器的电源系统和 激光系统之间采用插针、插孔的方式进行连接，极大地方便了半导体激光泵浦固体激光器 的装配。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求一种半导体激光泵浦全固态激光器，包括激光系统和为所述激光系统提供驱动电流的电源系统，其特征在于，所述电源系统包括顺次串联的开关电路、基准电压源电路、反馈与驱动电路，以及与所述基准电压源电路并联的第一保护电路。
2. 根据权利要求1所述的半导体激光泵浦全固态激光器，其特征在于，所述第一保护 电路包括瞬态抑制二极管(Dl)，所述瞬态抑制二极管(Dl)的负极与所述开关电路的第一 输出端相连，正极接地。
3. 根据权利要求1所述的半导体激光泵浦全固态激光器，其特征在于，所述电源系统 还包括第二保护电路，所述第二保护电路串接在所述电源系统的输入端和输出端之间。
4. 根据权利要求3所述的半导体激光泵浦全固态激光器，其特征在于，所述第二保护 电路包括二极管(D2)，所述二极管(D2)的负极与所述电源系统的输入端相连，正极与所述 电源系统的输出端相连。
5. 根据权利要求1所述的半导体激光泵浦全固态激光器，其特征在于，所述基准电压 源电路的输入端并联有第一缓冲电路。
6. 根据权利要求1所述的半导体激光泵浦全固态激光器，其特征在于，所述反馈与驱 动电路的输入端并联有第二缓冲电路。
7. 根据权利要求1所述的半导体激光泵浦全固态激光器，其特征在于，所述基准电压 源电路包括三端稳压器(U)和限流电阻(Rl)，限流电阻(Rl)的一端与所述开关电路的第一 输出端相连，另一端与所述三端稳压器(U)的输入端相连，所述三端稳压器(U)的最低电压 端接地，输出端与所述反馈与驱动电路的输入端相连。
8. 根据权利要求7所述的半导体激光泵浦全固态激光器，其特征在于，所述反馈电路 与驱动电路包括运算放大器(Ul)、积分电容(C5)、反馈电阻(R4)、限流电阻(R5)和达林顿 管(Ql)，运算放大器(Ul)的同向输入端与所述基准电压源电路的输出端相连，反相输入端 与达林顿管(Ql)发射极相连，参考电压端与所述开关的第一输出端相连，输出端与限流电 阻(R5)的一端相连，限流电阻(R5)的另一端接达林顿管(Ql)的基极，积分电容(C5)连接 在运算放大器(Ul)的输出端与反向输入端之间，反馈电阻(R4)的一端接达林顿管(Ql)的 发射极，另一端接地，达林顿管(Ql)的基极接所述开关电路的第二输出端，集电极接所述 电源系统的输出端。
9. 根据权利要求8所述的半导体激光泵浦全固态激光器，其特征在于，所述达林顿管 (Ql)的基极并联有第三缓冲电路。
10. 根据权利要求l-9任一项所述的半导体激光泵浦全固态激光器，其特征在于，所述 电源系统的输出端为插针，所述激光系统上具有与所述插针相对应的插孔，所述电源系统 与所述激光系统通过所述插针和插孔相连。
专利摘要本实用新型涉及一种半导体激光泵浦全固态激光器，包括激光系统和为所述激光系统提供驱动电流的电源系统，所述电源系统包括顺次串联的开关电路、基准电压源电路、反馈与驱动电路，以及与所述基准电压源电路并联的第一保护电路。本实用新型提供的半导体激光泵浦全固态激光器，其电源系统具有抗干扰能力，能够为该激光器提供稳定性更高的驱动电流。
文档编号H01S3/0941GK201444532SQ20092000007
公开日2010年4月28日 申请日期2009年1月5日 优先权日2009年1月5日
发明者尹小东 申请人:吉林省君坤布兰德光电科技有限公