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双通道低噪声激光二极管线性驱动模块  

双通道低噪声激光二极管线性驱动模块
LDRVDUAL是一款用于半导体激光二极管、SOA和PPLN的双路电流驱动与温度控制模块。其主要功能包括:控制激光器内部温度、产生恒流信号驱动激光器,并可将外部输入电压信号转换为电流驱动。模块具有4*2种Max. 电流驱动范围,适用于不同功率大小的激光器(通过电路板跳线进行选择)。考虑到接线问题,设计了3个光纤接口,预留了电源线口等,便于用户操作。内置基准源具有极低的噪声水平,并可以达到16位控制精度。电流和温度参数都可储存在模块上,经由一个简单的外部触发信号就可以该参数运行激光。使得该模块构成一个即插即用的、高稳定性的激光光源。


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产品型号 1
货号 操作 名称
双通道低噪声激光二极管线性驱动模块   [PDF] 主电源 ≤5.5VDC;1通道Max. 驱动电流 10/125/255/370mA;2通道Max. 驱动电流 312/625/1560/1875mA    价格 : ¥0 库存/货期:请咨询客服
总览

LDRVDUAL是一款用于半导体激光二极管、SOA和PPLN的双路电流驱动与温度控制模块。其主要功能包括:控制激光器内部温度、产生恒流信号驱动激光器,并可将外部输入电压信号转换为电流驱动。模块具有4*2种Max. 电流驱动范围,适用于不同功率大小的激光器(通过电路板跳线进行选择)。考虑到接线问题,设计了3个光纤接口,预留了电源线口等,便于用户操作。

内置基准源具有极低的噪声水平,并可以达到16位控制精度。电流和温度参数都可储存在模块上,经由一个简单的外部触发信号就可以该参数运行激光。使得该模块构成一个即插即用的、高稳定性的激光光源。

通用参数

特性

Min.

Max.

单位

注释

主电源

VIN

4.5

5.5

VDC

直流

建议采用稳压电源

辅助电源

VSOA

4.5

12

VDC


功率


20

W


1通道

Max. 驱动电流


10/125/

255/370

mA

跳线选择

2通道

Max. 驱动电流


312/625/

1560/1875

mA

跳线选择

电流分辨率(LSB)


Max. 电流/65536

mA


电流线性度


±1

LSB


电流温漂


±25

ppm/℃


1通道电流噪声


200

pA/Hz1/2

仅内置基准源

2通道电流噪声


300

pA/Hz1/2

仅内置基准源

1通道驱动电压

0

3.4/2.8

V

半幅度电流/满幅度电流

2通道驱动电压

0

VSOA-2.0

V


响应频率

0

25

MHz

-3db

温度控制范围

-10

50


温度分辨率

0.001



温度稳定性


0.002

需要外壳散热

TEC输出电流

-1.5

1.5

A


TEC输出电压

-4.6

+4.6

V


模拟输入

-2.5

2.5

V



尺寸(单位:mm)


安装

请务必先参照激光器手册,对应连接器的线序,以及电路板上的连线,确定激光器与当前线序兼容。在不正确的线序下通电可能导致激光器损坏!

模块的电源负极输入,底板及NTC负极均接地。且驱动输出的正极与负极均不接地。当要安装的激光器的有任一功能引脚接地(连接其外壳)时,需要te别注意。

当存在激光功能引脚接地情况(如激光正极接地)时,需要在激光器与底壳之间垫一块粘性导热硅胶,且不要用金属螺钉来固定激光,以使激光器外壳与底壳绝缘。如果不确定,请咨询销售方的工程师。不正确的接地将导致模块功能异常甚至烧毁激光器!


跳线配置

在上电之前,模块需要调整电路参数以适应所安装的激光器。参数由电路板上跳线和拨码开关控制。务必在断电情况下操作!

请将LDRVDUAL的Max. 驱动电流设置为等于或稍大于激光的Max. 允许电流。如果将驱动电流设置过大,将增加激光器烧毁的风险。设置由电路板上跳线:



同一通道中的两跳线需完全一致,否则仪器不能正常工作!所有操作应在断电情况下执行。    

其他跳线用途

P11/5V

始终应短接

VSOA=VIN

短接时2通道电源直接从VIN获取,不必再接入另外的电源适配器。

断开时2通道电源应由外部输入,支持z高12V电压,可用于高驱动电压激光器

如果激光器内部自带分压电阻,尽量不要使用该电阻,会导致外部驱动电压不足,激光器处于欠压状态      


面板

从左到右依次:

电源接口:3.81mm接头1,VSOA直流5~12V,3A。使用低纹波稳压电源以降低系统整体噪声。

  3.81mm接头2,VIN直流5,5A。使用低纹波稳压电源以降低系统整体噪声。

通讯接口:串行通信,波特率115200bps,8位数据位,1位停止位,无校验位;3.3V TTL电平。可使用跳线短接GND和RX针,使系统按照设定好的内部电流开始驱动激光,请务必在完全设置好各参数以后再使用该功能。

P+,P-为辅助连接口,内部接头可用于直连激光器引脚。

COM灯:通讯指示灯,当GND和RX短接时显示红灯

SYS灯:系统状态灯。当未安装激光或激光温度未稳定到设定值时,显示黄灯。激光温度已稳定时,显示绿灯。当开启内部驱动电流时,显示红灯。

DIRECT INPUT: SMB接头,输入电压0~2.5V,输入频率0~20MHz

AC INPUT: SMB接头,输入电压-5~5V,输入频率20Khz~20MHz


te别注意:

激光器有功能引脚接外壳的情况下(如NEL激光器,常正极接外壳),必须将激光器外壳与底座绝缘:激光下方垫一层导热硅胶垫,并且不要使用金属螺钉来固定     

激光电流挡位需要通过短路帽(跳线帽)在P3和P10来实现。两者不匹配将导致系统的自我识别和实际电流不匹配,可能导致激光烧毁!                          

建议先连接一个LED灯珠或廉价红色激光器来测试当前设置是否正常工作。             

激光温度震荡说明温控PID参数设置不对。温控参数调节命令为 tecpkp  kI  kd, 发送后会立刻产生效果,观察温度的响应精度和速度,直至达到满意的效果。调节完成后要用save命令保存。          模块没有开关,连接电源后,温控功能立刻开始工作,但激光电流源并不启动。绿灯表示温度已稳定。用跳线帽短接RX和GND,使电流源开始工作,请在参数完全设置好后再使用本功能!


外部信号输入(Direct)

仪器后面板信号输入端INPUT用于接收外部输入,不开启内部偏置信号时,等效电路如下图所示:

激光器的驱动电流为:

ILaser = (V1/1.25V) x Imax

Imax=149mA , 378mA etc

当开启内部信号时,等效电路如下:

若仅使用内部信号,应断开INPUT接口上的一切连接。如果要同时使用内部和外部信号,请按照上述的等效电路来自行计算最终效果。


外部信号输入(AC)

仪器还带有-20db增益的交流输入通道,与内部基准源为交流耦合。方便用户以较大幅值输入调制信号,以提高信噪比,仪器降低10倍后叠在原来的低噪声内部基准源之上,实现低噪声调制输出,如下式:

Ilaser = (-Vac/25V) x Imax+Iinternal


PC控制界面

装回仪器盖板,将控制器连接电源,并用USB线连接电脑。WIN7及以上系统会提示自动联网安装USB驱动。当使用其他系统或无法联网时请在http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm 下载对应驱动。驱动安装好后会在“设备管理器”出现虚拟串行设备。

打开电脑端专用软件,如下图所示:


在Communication Port中找到对应的虚拟串口,若未找到,点击Refresh按钮。点击Connect按钮,正常连接后控制台变亮,并读取控制器的当前设定值。在LD Temp Setpoint输入需要的工作温度,点击Set Temperature设定。Bias滑动条设定恒定工作电流值,Limit滑动条设定Max. 限制电流。Driver和Driver2分别控制两通道的电流,设置参数后,点击下方的Set Parameters将参数发送至仪器。点击Save All Settings将所有参数保存在仪器中。

点击Run:DC 将以设定的电流值启动激光器。Limit滑动条用于保护激光器,在外部输入情况下也能限制电流,请设置为激光器参数表中的Max. 工作电流。

启动激光前,请仔细检查各参数是否在激光器的允许工作范围内! 


通讯说明

专用转换线缆将电路板连接至电脑USB或串口。USB转换器采用FT232R芯片模拟串口,WIN7以上系统会自动联网安装驱动。其他系统或未联网时请在http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm 下载对应驱动。驱动安装好后会在“设备管理器”出现新的串行设备,通讯速率默认为115200bps。通过接收ASCII格式串行命令改变参数,命令以回车结束。

以下以PuTTY为例说明通讯方法。打开PuTTY后,连接选择Serial,输入与设备管理器中一致的端口号,Speed中输入115200,点击open即可打开黑色的交互端口,通过键盘输入相关指令即可(Backspace按键无效)。正确输入命令后系统会有提示设置结果,错误会返回error信息


电脑为主控端(上位机),发送字符串命令。以“:”冒号作为一通道起始符开始一行命令,以“#”作为二通道起始符,以回车(\r\n)结束一行,下位机执行后返回信息。以下所有功能均可通过配套软件访问,建议以配套LDPD软件完成设置并得到正确波形后,点save保存参数至下位机,再转由其他客户端来进行控制。


运行模式如下:

1

运行模式


>>>>>> 发送auto on开始,返回(1)Auto run started.[[OK]]\r\n
>>>>>> 激光器加载所设定的电流

>>>>>> 发送auto off停止, 返回(0)Auto run stopped.[[OK]]\r\n


参数设置: 

发送

功能及返回值

about

返回下位机当前的参数:

>> 优秀行 (%f) TEC.\r\n

>> (浮点数,与下发的参数一致)

>> 第二行 (%d,%d,%d) PGA,freq,amp.\r\n

>> (对LDRV模块,以上为无意义参数)

>> 第三行(%d,%d,%d) bias.\r\n

>> (数值与下发命令bias a,b,c一致)

>> 第四行 (%d,%d) dm,phase.\r\n

>> (LDRV上为无意义参数)

version

回复:

RYMLASER<本机型号><版本号>

temp

返回当前环境温度值,激光器温度,返读电流值

tec x

x为摄氏温度,设置激光器的目标温度,可为小数, 

tecp kP kI kD

设定温度控制系统的PID参数,用以保证温度控制系统的稳定,用户可以调整参数以实现快速或慢速响应

限制专业用户使用!不良的PID参数会导致温度震荡,甚至损坏激光器

系统出厂值: kP =1500; kI=4000; kD=10

tecfast

TEC常规模式,使用已存储的PID参数

tecslow

TEC慢速模式,使kP/2, kI/8,将降低温度系统的时间常数

bias a b c

a:电流设定(0~65535)

b:限流设定(0~65535)

c:无意义参数,设置为1以上数值

a和b数值通过下述公式计算

a = (Iset/Imax)*65536

Iset为要设定的电流,Imax为仪器Max. 电流(根据本机型号,在Instruments.ini中查看)

save

保存当前的所有参数,下次开机会自动调用。










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