光通信激光二极管驱动电路是一种用于控制激光二极管（LD）输出的电路系统，它在高速光通信中起着至关重要的作用。驱动电路的基本原理涉及电流控制，自动功率控制（APC）电路原理，以及稳定消光比和光功率的原理和温度补偿。激光二极管作为一种电流器件，在其正向电流超过阈值电流（Ith）时，便开始发出激光。为了确保激光二极管能够高效工作，必须在其上施加略高于阈值电流的直流偏置电流IBIAS。 激光二极管的两个主要参数为阈值电流Ith和斜效率S（Slope efficiency），这两个参数是温度的函数且具有离散性。驱动电路实质上是一种高速电流开关驱动电路，它需要精确控制调制电流和偏置电流的大小，这通常通过镜像恒流源电路实现。镜像恒流源电路可以通过改变外接电阻来设置电流值。 温度对激光二极管性能有显著影响，随着温度的升高，阈值电流Ith增大，斜效率S降低。为了保持输出平均光功率和消光比的稳定，在温度升高时需要增加偏置电流和调制电流。消光比是指激光二极管在“开”和“关”状态下的光功率比，而平均光功率是指激光二极管在正常工作状态下的平均输出光功率。 为了稳定光功率和消光比，可以采用闭环自动功率控制（APC）和热敏电阻补偿等方法。APC通过检测背光二极管产生的光电流来实现闭环控制，自动调整偏置电流以保持平均输出光功率的稳定。而热敏电阻补偿则用于调制电流的温度补偿。 在驱动电路构造方面，通常包括差分电流开关电路、偏置电流发生器、自动功率控制（APC）电路、故障告警及保护电路、调制电流及偏置电流监控电路以及输入端整形电路等部分。驱动电路可以采用交流耦合或直流耦合的方式，但它们各有特点和限制。 高速光通信要求激光二极管的驱动电路与激光器之间的匹配必须尽可能好，以便于高速信号的传输和最小化电磁干扰（EMI）。此外，驱动电路还需要对激光器的引脚连接、信号电流回路和电源旁路电容进行特别设计，以确保高速信号的完整性和驱动电路的稳定性。 在实际应用中，激光器驱动电路设计还会考虑到温度稳定性和调制电流补偿的问题。温度变化会导致背光二极管产生的光电流发生变化，进而影响到APC的跟踪精度。因此，必须保证背光二极管的跟踪误差在一定范围内，以避免光功率和消光比发生较大变化。 光通信激光二极管驱动电路的设计和应用是一项综合了多个电子工程领域的技术，需要精确控制电流、电压和温度等多个参数，以保证激光二极管的稳定输出性能。

EL6270C激光二极管驱动芯片是一款高性能的单通道激光二极管功率调节器和振荡器，它专为接地阴极的激光二极管和光电二极管系统设计。该芯片内置的自动功率控制器（APC）能够根据所需的目标光电二极管输出电流设定激光二极管的输入电流。APC能够提供高达100毫安的直流电流。同时，EL6270C还提供了一个可编程的片上振荡器，用于实现输出激光电流的调制。通过外部两个电阻器可以控制振荡器的幅度和频率，振荡器能够提供高达100毫安的峰值到峰值电流。 该芯片拥有一个禁止功能，当芯片被禁用时，它能够减少电源电流至小于5微安，从而实现功耗的大幅降低。芯片的封装形式为小型的8脚SOIC（小外形集成电路）封装，而睡眠模式下的功耗也不到5微安。振荡器的频率最高可达400兆赫，振荡幅度则高达100毫安峰值到峰值。 EL6270C的工作电压范围是单+5伏（±10%），使用TTL/CMOS控制进行开关。该驱动芯片广泛应用于DVD-ROM驱动器、CD-ROM驱动器、通信激光驱动器以及激光二极管电流切换等领域。 芯片的订购信息如下： - EL6270CS，温度范围为0°C到+70°C，采用8脚SOIC封装。 - EL6270CY，温度范围为0°C到+70°C，采用8脚MSOP（小外形封装）封装。 芯片的电气参数中包含了极限最大额定值（绝对最大额定值），这包括对于以下各项参数在环境温度为25°C时的电压应用限制：Vs（CE，LSI）和IOUT的功耗（最大），工作环境温度范围，最大结温，以及存储温度范围。在0°C到+70°C的温度范围内，IOUT的最大电流为100毫安直流平均值。 值得注意的是，在使用芯片之前，设计者应当检查芯片的修订版本信息，因为工厂会保留当前规格的修订信息，并且可以应需求提供。建议在设计文件最终确定之前，检查修订级别。 此外，在使用芯片时需要注意的是，所有的参数都有最小值和最大值（Min/Max）的具体要求，这些需要在实际应用中予以注意和遵守。 在芯片的绝对最大额定值中，定义了施加于Vs（CE，LSI）和IOUT上的电压范围，以及芯片的最大功耗。同时，指明了芯片的环境温度、结温和存储温度的允许范围。这些参数对于确保芯片在安全的条件下工作至关重要。 EL6270C的数据表中详细列出了芯片的电气和物理参数，为设计者提供了一套完整的参考标准，以便于他们在设计中正确地使用该芯片，实现其高性能的激光二极管驱动能力。通过充分了解和掌握EL6270C的数据表内容，工程师可以在驱动电路设计中更好地发挥激光二极管的应用潜力，优化相关设备的性能表现。

在准连续激光二极管(LD)抽运的激光晶体中存在升降温的瞬态过程。为解决准连续LD端面抽运激光晶体产生的热效应问题,基于热传导方程,采用特征函数法和常数变异法得到了准连续超高斯光束端面抽运Nd:YAG棒的瞬态温度场的一般解析表达式。同时定量分析了准连续抽运光束腰半径、脉宽以及频率对Nd:YAG棒瞬态温度场的影响。研究结果表明,准连续LD端面抽运Nd:YAG棒时,棒内温度随时间呈锯齿状变化,经过一段时间后最终呈稳定周期性分布,而且棒内温度也随脉宽和频率的增大而增大。研究方法和所得结果还可以应用到激光系统的其他瞬态热问题研究中。

激光二极管 激光二极管包括单异质结（SH）、双异质结（DH）和量子阱（QW）激光二极管。量子阱激光二极管具有阈值电流低，输出功率高的优点，是市场应用的主流产品。同激光器相比，激光二极管具有效率高、体积小、寿命长的优点，但其输出功率小（一般小于2mW），线性差、单色性不太好，使其在有线电视系统中的应用受到很大限制，不能传输多频道，高性能模拟信号。在双向光接收机的回传模块中，上行发射一般都采用量子阱激光二极管作为光源。 激光二极管的工作过程 半导体激光二极管TOLD9211的工作波长为670mm，属于可见光范畴，故又称为红光半导体激光二极管。其外形如图11-19（a）所示，内部构造如图11-19（b）所示，电气图形符号如图11-19（c）所示。射出激光的VD1的阴极电极与引脚①相连，阳极及管壳与引脚②连接。除此之外，与VD1一起还有一个接收其激光的光电二极管VD2，其阴极与阳极分别由引脚②和③引出。 激光二极管的工作过程如图11-20所示，对VD1来说是正向接法，对VD2来说是反向接法，引脚②接正电位;与VD1串联的限流电阻R控制VD1的工作电流Iop，也就是控制管子的发光功率

光电检测技术与光纤基础课件：结型发光光源---发光二极管 和“激光二极管”.pptx

直接调制光发射机是将电脉冲信号变换成光脉冲信号。给出直接调制光发射机的系统组成框图，并详细论述射级耦合驱动、自动功率控制、自动温度控制以及慢启动与限流保护等模块电路的工作原理，给出电路总体设计。分析讨论得到影响电路工作的关键元件，并在Multisim 9电路仿真软件中对其电路进行仿真，获得各电路中关键元器件的参数。

该篇美信应用笔记重点阐述了激光器驱动电路及激光二极管接口，对于光模块发射端原理设计提供了重要指导价值。此外，还详述了各种波形及眼图异常的原因及解决方法，对于光眼图调试分析有极其重要的参考意义。

半导体激光二极管芯片行业调研

半导体激光二极管芯片行业调研摘要

电路描述 　　LMH6533是一款四通道输入，双通道输出的激光驱动器。双通道输出意味着可以驱动两个不同的激光二极管，一个用于CD的读取和写入，另一个用于DVD的读取和写入。该器件内置一个可以自由设定幅度和频率设置电阻，一套用于A（CD）输出通道，另一套则用于B（DVD）输出通道。器件工作电压为5V，可以传送500MA的电流。   查看详细文章：  :