[发明专利]用于半导体激光器的可调脉宽式脉冲发生电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及用于半导体激光器的可调脉宽式脉冲发生电路。

背景技术

脉冲式半导体激光器在光纤通讯、激光测距、激光引信、3D图像系统、数据存储等领域有着巨大的潜在应用价值。半导体激光器可以利用增益转换技术来直接产生激光脉冲，相较于固体激光器来说具有体积小价格低等优点。半导体激光器输出的光脉冲信号的特性是由电脉冲直接控制的，因此电脉冲的特性对半导体激光器光脉冲的输出特性有至关重要的影响。为了得到更高的光脉冲峰值功率，需要电脉冲信号幅值尽量大，宽度尽量小，同时脉冲宽度的可调节功能方便电路的调试，因此研究皮秒脉宽级脉冲宽度可调的脉冲发生器拥有重要的意义。

目前常用的脉冲产生方法基于以下几种技术：数字逻辑电路、CMOS集成电路与微波固态器件。

采用数字逻辑电路的竞争冒险关系来产生脉冲的方法，电路简单，成本低廉。但是产生的脉冲宽度一般在纳秒级别，并且脉冲的幅度往往不够大。基于CMOS集成电路设计的脉冲发生器，可以产生脉冲宽度100ps以下的脉冲信号，且可以直接控制脉冲的形状。然而由于需要特殊定制电路，此方法开发周期长，设计成本高，且最终输出的脉冲幅度一般仅为数伏。采用微波固态电路包括：雪崩晶体管、隧道二极管与阶跃恢复二极管等。采用此方法可以以较小的成本获得脉冲幅度高于10V的窄脉冲信号。

现有技术中脉冲发生器的输出信号脉冲宽度一般在200ps以上，并且输出脉冲的幅度不够高，且脉冲宽度不可调节，这些不足限制了脉冲信号在驱动半导体激光器中的使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题而提供的一种用于半导体激光器的可调脉宽式脉冲发生电路，该发生电路输出的脉冲，幅值大脉宽窄且脉冲宽度可调。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种用于半导体激光器的可调脉宽式脉冲发生电路，特点是该电路包括

触发信号、雪崩晶体管脉冲产生电路及阶跃恢复二极管整形电路，雪崩晶体管脉冲产生电路接收触发信号，阶跃恢复二极管整形电路连接雪崩晶体管脉冲产生电路；其中：

所述触发信号，幅度为3～8V，频率为32KHz～1.8MHz；上升时间为1ns；

所述雪崩晶体管脉冲产生电路，包括：电容C1、雪崩晶体管Q1、电阻R1、电阻R2及电容C2，所述电容C1一端连接触发信号，另一端连接雪崩晶体管Q1的基极同时连接电阻R1的一端，电阻R1另一端接地；雪崩晶体管Q1的集电极连接电容C2的一端，同时连接电阻R2，电阻R2的另一端连接电源供电电压VCC；雪崩晶体管Q1发射极直接连接至地；电容C2的另一端连接至第一阶跃恢复二极管D1的正极，耦合输出信号至阶跃恢复二极管整形电路；

所述阶跃恢复二极管整形电路，包括：第一阶跃恢复二极管D1、第二阶跃恢复二极管D2、电阻R3、电阻R4及电容C3，所述第一阶跃恢复二极管D1正极通过电阻R3连接至第一偏置电源VB1，其负极连接至地；第二阶跃恢复二极管D2正极通过电阻R4连接至第二偏置电源VB2，其负极连接至负载电阻RL；电容C3作为耦合电容连接第一阶跃恢复二极管D1的正极与第二阶跃恢复二极管D2的正极。

所述电容C2的值为10pF～50pF。

所述电阻R1的值为30～50欧姆。

所述供电电压VCC的值为15～25V，调节输出脉冲幅度。

所述偏置电源VB2的值为0.9～1.3V，调节输出脉冲宽度。

本发明有益效果：

本发明利用雪崩晶体管的雪崩特性以及阶跃恢复二极管的阶跃特性产生大幅度的窄脉冲信号。其脉冲宽度可低至165ps，且脉冲宽度可以调节，可以方便的应用于半导体激光器的驱动。

附图说明

图1为本发明具体电路图；

图2为本发明实施例电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本发明进行进一步的详细说明。

本发明采用雪崩晶体管与阶跃恢复二极管等构成大幅度窄脉宽脉冲发生电路，实现脉冲宽度可调，适用于半导体激光器的驱动应用。

实施例

在本发明的实施例中，提供了用于半导体激光器的可调脉宽式脉冲发生电路，参阅图2，以下分别对本实施例的各个部分进行详细说明。

触发信号产生电路