[发明专利]一种激光器功率在线调节装置及工作方法

说明书

本发明公开了一种激光器功率在线调节装置及工作方法，其中的一种激光器功率在线调节装置，包括激光功率在线调节模块101、激光器驱动模块102、电流/电压转换模块104、半导体激光器LD及PIN光电二极管PD。本发明在激光器驱动电路不断电、在线工作的条件下，实现激光输出功率的快速调节和锁存功能，提高了功率调节的精度和效率，提升了操作的安全性，节约了人力和物料成本，可用于生产线批量生产。

技术领域

本发明涉及半导体激光器功率调节和控制技术，具体涉及一种半导体激光器功率在线调节装置及工作方法。

背景技术

目前，激光器产品在出厂前要求指定激光器的功率输出等级，并且同批次产品功率要求具有一致性，但由于半导体激光器及驱动电路存在性能差异，并且零部件装配存在结构和工艺误差，量产的激光器产品的输出功率个体差异较大，无法满足出厂要求，因此须对激光器逐个进行功率调节和校准。

现有激光器生产线功率调节环节是通过人工修正驱动电路反馈环路的采样电阻来实现的，电阻的选取由激光功率与目标值的误差进行粗调，并结合长期积累的经验和粗调结果进行反复微调。由于可用标准电阻的规格十分有限，如需特殊阻值只能采用多个电阻并联的方法近似获取。由于激光器及驱动电路对静电敏感，并需要使用电烙铁更换电阻，因此每次调节必须断电操作。

功率调节的过程机械性重复，易导致人员疲劳而增加人为失误，并且生产效率低，精度差，增加电阻、焊锡等物料成本，易损伤激光器和驱动电路板。特别地，经过高低温交变后，一旦有个别激光器功率偏差过大而需要再次调节时，必须暴力破除电路板上用于保护电路和固定电源线的固化胶并重新调节电阻，再次填胶后有可能需要再次进行高低温交变，该操作具有一定的破坏性和危险性，并且费时费力。综上，此方法无法满足生产线批量生产的要求。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种激光器功率在线调节装置及工作方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种激光器功率在线调节装置，包括激光功率在线调节模块101、激光器驱动模块102、电流/电压转换模块104、半导体激光器LD及PIN光电二极管PD；所述激光功率在线调节模块101输出端连接激光器驱动模块102；所述激光器驱动模块102通过半导体激光器LD和PIN光电二极管PD连接电流/电压转换模块104；所述电流/电压转换模块104输出端连接激光功率在线调节模块101；所述激光器驱动模块102包括电平移位模块103、第一MCU及驱动电路；所述电平移位模块103输出端连接第一MCU；所述第一MCU输出端连接驱动电路；所述电平移位模块103及驱动电路分别连接电源VCC；所述电平移位模块103及第一MCU分别连接电源VDD；所述电平移位模块103、第一MCU及驱动电路分别连接地GND。

进一步地，所述激光功率在线调节模块101包括功率放大器PA、电阻R1、电阻R2、电阻R3、NPN三极管T1、第二MCU、按键KEY及模/数转换器A/D；所述电阻R1一端连接电压源VDC，另一端分别连接功率放大器PA输入端和电阻R3；所述电阻R3另一端连接三极管T1集电极；所述电阻R2一端连接第二MCU的I/O口，另一端连接三极管T1基极；所述三极管T1发射集连接地；所述功率放大器PA输出端VCC连接激光器驱动模块102；所述按键KEY连接第二MCU；所述模/数转换器A/D输出端连接第二MCU，输入端连接电流/电压转换模块104。

更进一步地，所述电平移位模块103包括电阻R4、电阻R5、电阻R6及NPN三极管T2；所述电阻R4一端连接电源VCC，另一端分别连接电阻R6及三极管T2的基极；所述电阻R6另一端连接地GND；所述三极管T2的发射极连接地GND；所述三极管T2的集电极分别连接电阻R5和第一MCU；所述电阻R5的另一端连接电源VDD。

更进一步地，所述第一MCU为主控制的第一MCU。

更进一步地，所述第二MCU为从控制的第二MCU。