蝶形激光器驱动
一:主要特点
A:超快脉冲沿: 电流上升下降时间小于2ns B:大电流:0-3A连续可调 C:高重频:0-500kHz,步进0.1Hz D:可变脉宽:5ns-1000ns,步进5ns
| E:内部自带信号源 F:RS-232串口通讯,+12V单路供电 G:自带一路PID温控 H:温控失效可关闭激光电流,保护 激光器 |
二:应用范围
A:种子源
三:电源参数
类型 | 数值 | 单位 | 备注 |
输出电压 | 0-2.2 | V | |
电流边沿 | <2 | nS | |
重复频率 | 0-500 | kHz | |
频率步进 | 5 | ||
电流调节范围 | 0-3 | A | |
脉宽调节范围 | 5-1000 | ns | |
脉宽调节步进 | 5 | ns | |
TEC温控电压 | 4 | V | |
TEC输出电流 | <3 | ||
供电电压 | 12 | ||
空载电流 | <0.2 | ||
满载电流 | <5 | A | 500kHz,3A,1000ns TEC满功率 |
散热 | 铝板 |
三:驱动电源简介
1、12V电源接入:整机供电接入端,上正下负,中间空脚。
电源供电能力不小于5A
2、温控模块:该模块用于控制激光器内TEC温度
3.通讯串口:计算机或其他设备通过该口与驱动电源通信。该端口为控制电源所有操作的唯一接口。电平标准:RS-232,115200bps。
4.激光器接入端口。用于连接14pin蝶形激光器
光纤从板子右侧接出。
激光器引脚定义务必与上图一致。
5.电流测量点
该点用于测量实际电流波形。
R28(0.33Ω)为激光器检流电阻。此电阻上电压U=-0.33*I,即测得-1V电压时,实际激光器电流为3A。
测量方式:右侧连接示波器屏蔽层,左侧通过100Ω电阻接示波器探针。100Ω电阻用途为抑制探头过冲
测量注意:
注意1:不可接反!
注意2:注意示波器的隔离状况;此种接法将使示波器地线、外壳带上0-20V直流电压,若本驱动板的供电电源地与220V供电地相通,若示波器使用三孔插座将可能导致本电路板升压级短路。下图为电流输出部分大致结构。
输出指示灯:
当激光器的LD+端存在电压时,该灯发亮。该灯的亮暗程度取决于电流的设定值。
当激光器的温度控制器损坏 或温度超范围 或NTC接触不良等情形发生时,激光器输出
将被强制关闭,该LED熄灭。
四、通信协议
该驱动电源仅使用单一的RS-232串口操作,控制驱动电源的激光与温控参数。
1、物理连接:RS-232电平,3线连接:GND,TXD,RXD。波特率115200。
2、通信协议:问答机制。即上位机向驱动板发送指令时,驱动电源才有返回数据。
其他时间驱动电源不返回数据。
3、指令表
指令一般格式:串口波特率115200,十六进制发送
串口设置:波特率115200,数据位8,停止位1,无校验流控。
AA | 55 | 长度 | 功能码 | 设备地址 | 80 | 不定长数据 | 校验和高字节 | 校验和低字节 |
其中指令长度为 绿色部分数据的总字节长度。
例如指令 AA 55 04 F3 80 3401 AB 绿色部分是 04 F3 80 34即四个字节长度 为04.
其中校验高低字节 为 绿色部分字节的和。
例如指令AA 55 04 F3 80 34 01 AB绿色部分为04 F3 80 34 ,04+F3+80+34=1AB 则高字节为01 低字节为AB。本控制板设备地址固定为0x34.
xx yy 为设定的十六进制值高低字节,chcl为校验和的高低字节
其中 示例指令前方的“\” 为串口调试软件eaglecom的 16进制发送的识别字符,与指令无关。
1.激光频率设定
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
激光频率设定(CA) | AA 55 07 CA 34 80 xx yy ZZ ch cl | AA 55 04 F3 80 34 01 AB | Xxyyzz为频率设定值 实际频率为xxyyzz*0.1Hz 范围为0Hz-500kHz |
示例指令: | \AA\55\07\CA\34\80\00\00\C8\02\4D 设定频率为20.0Hz \AA\55\07\CA\34\80\00\00\64\01\E9 设定频率为10.0Hz \AA\55\07\CA\34\80\4C\4B\40\02\5C 设定频率为500000.0Hz |
2.激光电流设定
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
激光电流设定(CB) | AA 55 06 CB 34 80 xx yy ch cl | AA 55 04 F3 80 34 01 AB | 范围为0-0x0E0F 对应输出电流0-100百分 |
示例指令: | \AA\55\06\CB\34\80\0B\58\01\E8 输出电流(0xB58/0xE0F) |
特别注意:因为该电源所配激光器压降不定,更换激光器后,对应相同的设定值,激光器的实际电流将有少许改变。下面为某激光器的输出电流设定与实测值表格与拟合曲线。
表格左侧为电流值右侧为十六进制的控制数据。