高精度窄脉冲激光驱动装置的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，尤其是涉及一种高精度窄脉冲激光驱动装置。

背景技术：

半导体激光器常常会用到纳秒量级(亚微秒)的脉冲驱动电源，例如短距离测距、汽车激光雷达、精细加工等，通常希望驱动电流的大小、频率、脉宽等参数可以分别调节，然而在纳秒量级的脉冲宽度本来就很小，精确调节不易实现。窄脉冲激光驱动电路通常是采用场效应管作为高速“开关”对电容器放电来实现窄脉冲电流，通过改变储能电容上的电压大小从而实现电流大小的调节，通过改变容量的大小从而实现放电时间的改变，也就是说脉冲宽度的改变。然而，采用这种方法有很大的局限性，波形质量也会受到影响，且实时调整困难。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高精度窄脉冲激光驱动装置，以改善上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高精度窄脉冲激光驱动装置，包括处理器、延时芯片和栅极驱动电路，所述处理器与所述延时芯片电性连接，所述延时芯片包括延时输出端和未延时输出端，所述栅极驱动电路包括同相输入端和反相输入端，所述未延时输出端与所述同相输入端电性连接，所述延时输出端与所述反相输入端电性连接。

如上所述的高精度窄脉冲激光驱动装置，可选的，高精度窄脉冲激光驱动装置还包括场效应管、第一电阻、第二电阻、电容、激光二极管和充电二极管，所述栅极驱动电路的输出端与所述场效应管的栅极电性连接，所述第一电阻电性连接于电源与所述场效应管的漏极之间，所述电容的一端连接于所述第一电阻与所述场效应管的漏极之间，所述电容的另一端分别与所述激光二极管的阴极和所述充电二极管的阳极连接，所述充电二极管的阴极与所述场效应管的源极连接，所述第二电阻的一端与所述激光二极管的阳极连接，所述第二电阻的另一端连接于所述充电二极管的阴极与所述场效应管的源极之间。

如上所述的高精度窄脉冲激光驱动装置，可选的，所述延时芯片为ds1023芯片。

如上所述的高精度窄脉冲激光驱动装置，可选的，所述栅极驱动电路为lm5134芯片电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的高精度窄脉冲激光驱动装置可实现脉宽的实时程控，且控制精度高，提高了电路输出的稳定性和精度，同时也提高了可操作性。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例提供的高精度窄脉冲激光驱动装置的电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种高精度窄脉冲激光驱动装置，该高精度窄脉冲激光驱动装置包括有处理器、延时芯片、栅极驱动电路、场效应管、第一电阻、第二电阻、电容、激光二极管和充电二极管。

所述处理器为控制器件，通过其串口与外接控制设备相连，用于接收外部指令。处理器通过其i/o借口与延时芯片电性连接，并通过串行数据口活并行数据扣发送延时值到延时芯片，使得延时芯片输出信号相对于输入信号实现期望的时间延迟。

延时芯片包括延时输出端和未延时输出端，该两个输出端可分别输出一信号，一个为未延时输出，一个为延时输出。本实用新型实施例中，延时芯片采用ds1023芯片，ds1023芯片是一种8bit可编程延时芯片，其调节精度有250皮秒、500皮秒、1纳秒、2纳秒和5纳秒五种型号可选，编程范围0～255档。最小可以实现250皮秒的分辨率。可以理解的在其他的一些实施例中，所述延时芯片也可以采用其他芯片，例如ds18b20芯片等。

其包括一同相输入端和一反相输入端，未延时输出端与同相输入端电性连接，延时输出端与反相输入端电性连接。延时芯片输出的一个为未延时输出，用于输出未延时信号，一个为延时输出，用于输出延时信号，通过栅极驱动电路在未延时信号上升沿时获得输出信号的上升沿，并在延时信号上升沿时关断输出，这样就可输出一个较窄的新的脉冲信号，该新的脉冲信号的宽带取决于延时芯片的延时时间，等于未延时输出与延时输出的上升沿的时间间隔差，因此该新的脉冲信号的宽度可以编程实现，同时数字量进行精准控制。

本实用新型实施例中，所述栅极驱动电路采用lm5134芯片电路实现。可以理解的，在其他的一些实施例中，所述栅极驱动电路也可以采用其他芯片电路实现，例如还可以采用lm5105、lm5112sd等。

栅极驱动电路的输出端与所述场效应管q1的栅极电性连接，第一电阻r1电性连接于电源与场效应管q1的漏极之间，电容c1的一端连接于第一电阻r1与场效应管q1的漏极之间，电容c1的另一端分别与激光二极管ld的阴极和充电二极管d1的阳极连接，充电二极管d1的阴极与场效应管q1的源极连接，第二电阻r2的一端与激光二极管ld的阳极连接，第二电阻r2的另一端连接于充电二极管d1的阴极与场效应管q1的源极之间，第一电阻r1的电阻值远大于第二电阻r2。

当未延时信号输入时，输出信号与输入信号同步，从而输出高电平驱动场效应管q1导通，电流流过激光二极管ld并发光。当延时信号由反相输入端输入时，场效应管q1的栅极信号变为低电平，从而使场效应管q1关断，电流关断，激光二极管ld停止发光。之后随着未延时信号变为低电平，栅极驱动信号也将维持低电平，场效应管q1关断，此时激光二极管ld不发光。

综上，本实用新型实施例提供的高精度窄脉冲激光驱动装置通过栅极驱动电路可输出一个较窄的新的脉冲信号，该脉冲信号的宽带可以达到几个纳秒到数十微秒，实现激光二极管ld的驱动信号的时间宽度的精准编程控制，大大提高了驱动脉冲信号的调节范围和精度，增加了激光产品的稳定性，扩大了其使用范围。同时，由于电容c1不影响脉冲宽带，因此该电容c1可以采用交大的值，当电容c1足够大时，在一定时间内因放电造成的电压跌落较小并可忽略，这样输出电流也将维持在一较为稳定的值，即可以输出标准的方波电流，进一步提高激光产品的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。