[发明专利]用在激光雷达中的小型化激光驱动模块

说明书

本发明公开了一种用在激光雷达中的小型化激光驱动模块，从功能激光驱动模块分为：LD温控单元、LD光功率自动控制单元、调制信号处理单元、LD调制单元组成；调制信号处理单元将标准的TTL信号送至驱动模块内部，在驱动模块内部产生30A以上的电流，驱动LD激光器，使LD激光器发射激光；本发明提供的用在激光雷达中的小型化激光驱动模块，1)能够实现驱动模块的体积小于10×30×5mm；2)能够实现10KHz的重频，使驱动模块的功耗小于40mW。

技术领域

本发明涉及激光雷达领域技术领域，进一步说，尤其涉及一种用在激光雷达中的小型化激光驱动模块。

背景技术

LD激光器属于成熟的器件，在各个领域中均发挥了重大作用，而传统激光驱动模块基本上体积、功耗较大，不适合新型激光雷达小体积的需求。本专利采用小型化集成度高的激光驱动完成对激光的驱动。使激光发射的脉宽小于5ns。驱动模块的功耗则小于40mW，激光峰值功率可以达到75W。体积整个驱动模块体积小于10×30×5mm。能够应用于小型激光雷达对激光驱动的需求。随着激光雷达的快速发展，小型化激光雷达受到了重视，而激光驱动模块的小型化、低功耗是未来激光雷达小型化的必然发展方向。目前激光驱动模块一般情况下体积较大，功耗较高，而小型化激光驱动模块尚未大规模推广。

发明内容

本发明采用集成化、小型化、高重频、窄脉宽激光驱动模块来驱动激光的产生。高度集成、小型化是驱动的重点，也是未来小型化激光雷达的难点。本发明提供的用在激光雷达中的小型化激光驱动模块，设计的系统结构小巧，功耗低，且成本较低。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用在激光雷达中的小型化激光驱动模块，其中，具体技术方案为：

从功能激光驱动模块分为LD温控单元、LD光功率自动控制单元、调制信号处理单元、LD调制单元组成；调制信号处理单元将标准的TTL信号送至驱动模块内部，在驱动模块内部产生30A以上的电流，驱动LD激光器，使LD激光器发射激光。

上述的用在激光雷达中的小型化激光驱动模块，其中：1)LD温控和功率控制单元；LD体激光器通过控制电路消除温度和器件老化的影响，稳定输出光信号，采用的稳定方法有自动功率控制和自动温度控制；

自动功率控制(APC)要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手，(1)控制激光器的偏置电流，使其自动跟踪阈值电流的变化，从而使激光器总是偏置在最佳的工作状态，(2)控制激光器调制脉冲电流的振幅，使其自动跟踪外微分量子效率的变化，从而保持输出光脉冲的幅度恒定；自动功率控制方法有两种：一是通过光反馈来自动调整偏置电流的自动偏置控制法，二是峰值功率/平均功率控制法；

自动温度控制(ATC)：温度变化也会引起LD管阈值电流的变化，输出光功率变化，需要自动温度控制ATC电路，使LD管芯的温度恒定在一定范围内。

上述的用在激光雷达中的小型化激光驱动模块，其中：2)激光器光源；LD采用905nm波长的激光器。

上述的用在激光雷达中的小型化激光驱动模块，其中：3)LD调制单元，LD驱动单元给LD激光器提供标准的10KHz的TTL电平，采用直接调制模式，采用10KHz的重频对激光进行驱动，通过控制半导体激光器的注入电流的大小，改变激光器输出光波的强弱。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：是一种小型化激光驱动，使用于小型化激光雷达，利用本发明的小型化激光驱动模块具有以下效果：1)能够实现驱动模块的体积小于10×30×5mm；2)能够实现10KHz的重频，使驱动模块的功耗小于40mW。

附图说明

图1为用在激光雷达中的小型化激光驱动模块的功能框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。