簡介半導體雷射器驅動電源

2020-12-07 新特光電20

半導體雷射器是一種轉換效率高,易於控制的電光轉換器件,被廣泛應用於工業加工、通信醫療、國防軍工等領域。半導體雷射器驅動電源擔負著驅動、控制和保護半導體雷射器的作用,其技術性能的好壞直接影響半導體系統的光源質量、可靠性和使用壽命。傳統大功率半導體雷射器驅動電源多採用通用型開關電源,這種將負載並聯在輸出電容兩端的結構使負載電流波紋很大程度上依賴於負載電阻,而半導體雷射器是通態電阻很小的負載,這使得傳統電源不能完全滿足半導體雷射器對驅動電源提出的低電流紋波的要求。

半導體雷射器驅動電源是半導體雷射系統的核心組成部分,其性能直接影響著半導體雷射器的輸出功率的穩定性。雷射質量和雷射器使用壽命。早期受制於工藝材料等原因,半導體雷射器的功率等級不大,與之配套的驅動電源通常採用傳統線性直流電源,應為線性電源輸出電壓電流紋波小,穩定度高。然而近些年來,隨著半導體雷射器越來越多的應用到大型工業場合甚至是軍事領域中,半導體雷射器已然朝著大功率輸出。高功率密度的方向大步前進。其發展歷程由最初的半導體雷射器單體功率的增加,發展到多個單體通過光學合束技術形成半導體雷射器線陣迭陣,最後發展到將多個線陣迭陣的輸出通過光纖合束,得到更大更高的功率輸出。

半導體雷射器不僅具有體積小、質量輕、轉換效率高、省電、能直接調製等優點,而且半導體雷射器的製造工藝與半導體電子器件和集成電路的生產工藝兼容,便於與其他器件實現單片光電子集成,因此已經在科研、工業、軍事、醫療等領域得到了有益廣泛的應用。在正常條件下使用的半導體雷射器有很長的工作壽命,然而,半導體雷射器如果在不適當的工作或存放條件下,會造成性能的急劇惡化乃至失效。在醫療器械中使用的半導體雷射器,由於對輸出功率更是有著比較嚴格的要求,為其設計一款精度較高、性能可靠、經濟、耐用的驅動電源就顯得尤為重要。

半導體雷射電源

新特光電代理的Maiman半導體雷射驅動電源可用於半導體雷射器和雷射二極體陣列,可提供脈衝電流高達300A,直流電流可達64A。該驅動可以實現光參量大範圍平穩調節,是體積最小的半導體雷射電源。

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    隨著半導體雷射的應用日益廣泛,對相應的驅動電源的要求也越來越多樣化,同時具備數據處理、狀態監測、故障診斷和輸出控制能力的智能化半導體雷射電源成為半導體雷射電源發展的新方向。半導體雷射電源以其體積小、重量輕、效率高等優點,在工程領域、醫療機構、科學研究等方面有著越來越廣泛地應用。且與電子器件結合實現單片光電子集成。但是LD容易受到過電壓,電流或靜電荷的衝擊而損壞,其電源的研究愈來愈受到人們的重視。若電源輸出電壓或電流波形質量不高,又缺乏有效保護,將導致雷射器性能下降或造成損壞,因此要設計性能優良的電源來保證LD安全穩定地工作。
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    硬科院率先推出工業級藍光半導體直接輸出雷射器1961年,中國第一臺雷射器——「小球照明紅寶石」雷射器,在中國科學院長春光學精密機械與物理研究所誕生了。它雖比國外同類型雷射器的問世遲了近一年的時間,但在許多方面有自身的特色,特別是在激發方式上,比國外雷射器具有更好的激發效率,這表明我國雷射技術當時已達到世界先進水平。
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