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雙通道低噪聲激光二極管線性驅(qū)動(dòng)模塊  

雙通道低噪聲激光二極管線性驅(qū)動(dòng)模塊
LDRVDUAL是一款用于半導(dǎo)體激光二極管、SOA和PPLN的雙路電流驅(qū)動(dòng)與溫度控制模塊。其主要功能包括:控制激光器內(nèi)部溫度、產(chǎn)生恒流信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光器,并可將外部輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流驅(qū)動(dòng)。模塊具有4*2種Max. 電流驅(qū)動(dòng)范圍,適用于不同功率大小的激光器(通過(guò)電路板跳線進(jìn)行選擇)。考慮到接線問(wèn)題,設(shè)計(jì)了3個(gè)光纖接口,預(yù)留了電源線口等,便于用戶操作。內(nèi)置基準(zhǔn)源具有極低的噪聲水平,并可以達(dá)到16位控制精度。電流和溫度參數(shù)都可儲(chǔ)存在模塊上,經(jīng)由一個(gè)簡(jiǎn)單的外部觸發(fā)信號(hào)就可以該參數(shù)運(yùn)行激光。使得該模塊構(gòu)成一個(gè)即插即用的、高穩(wěn)定性的激光光源。


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產(chǎn)品型號(hào) 1
貨號(hào) 操作 名稱
雙通道低噪聲激光二極管線性驅(qū)動(dòng)模塊   [PDF] 主電源 ≤5.5VDC;1通道Max. 驅(qū)動(dòng)電流 10/125/255/370mA;2通道Max. 驅(qū)動(dòng)電流 312/625/1560/1875mA    價(jià)格 : ¥0 庫(kù)存/貨期:請(qǐng)咨詢客服
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LDRVDUAL是一款用于半導(dǎo)體激光二極管、SOA和PPLN的雙路電流驅(qū)動(dòng)與溫度控制模塊。其主要功能包括:控制激光器內(nèi)部溫度、產(chǎn)生恒流信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光器,并可將外部輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流驅(qū)動(dòng)。模塊具有4*2種Max. 電流驅(qū)動(dòng)范圍,適用于不同功率大小的激光器(通過(guò)電路板跳線進(jìn)行選擇)??紤]到接線問(wèn)題,設(shè)計(jì)了3個(gè)光纖接口,預(yù)留了電源線口等,便于用戶操作。

內(nèi)置基準(zhǔn)源具有極低的噪聲水平,并可以達(dá)到16位控制精度。電流和溫度參數(shù)都可儲(chǔ)存在模塊上,經(jīng)由一個(gè)簡(jiǎn)單的外部觸發(fā)信號(hào)就可以該參數(shù)運(yùn)行激光。使得該模塊構(gòu)成一個(gè)即插即用的、高穩(wěn)定性的激光光源。

通用參數(shù)

特性

Min.

Max.

單位

注釋

主電源

VIN

4.5

5.5

VDC

直流

建議采用穩(wěn)壓電源

輔助電源

VSOA

4.5

12

VDC


功率


20

W


1通道

Max. 驅(qū)動(dòng)電流


10/125/

255/370

mA

跳線選擇

2通道

Max. 驅(qū)動(dòng)電流


312/625/

1560/1875

mA

跳線選擇

電流分辨率(LSB)


Max. 電流/65536

mA


電流線性度


±1

LSB


電流溫漂


±25

ppm/℃


1通道電流噪聲


200

pA/Hz1/2

僅內(nèi)置基準(zhǔn)源

2通道電流噪聲


300

pA/Hz1/2

僅內(nèi)置基準(zhǔn)源

1通道驅(qū)動(dòng)電壓

0

3.4/2.8

V

半幅度電流/滿幅度電流

2通道驅(qū)動(dòng)電壓

0

VSOA-2.0

V


響應(yīng)頻率

0

25

MHz

-3db

溫度控制范圍

-10

50


溫度分辨率

0.001



溫度穩(wěn)定性


0.002

需要外殼散熱

TEC輸出電流

-1.5

1.5

A


TEC輸出電壓

-4.6

+4.6

V


模擬輸入

-2.5

2.5

V



尺寸(單位:mm)


安裝

請(qǐng)務(wù)必先參照激光器手冊(cè),對(duì)應(yīng)連接器的線序,以及電路板上的連線,確定激光器與當(dāng)前線序兼容。在不正確的線序下通電可能導(dǎo)致激光器損壞!

模塊的電源負(fù)極輸入,底板及NTC負(fù)極均接地。且驅(qū)動(dòng)輸出的正極與負(fù)極均不接地。當(dāng)要安裝的激光器的有任一功能引腳接地(連接其外殼)時(shí),需要te別注意。

當(dāng)存在激光功能引腳接地情況(如激光正極接地)時(shí),需要在激光器與底殼之間墊一塊粘性導(dǎo)熱硅膠,且不要用金屬螺釘來(lái)固定激光,以使激光器外殼與底殼絕緣。如果不確定,請(qǐng)咨詢銷售方的工程師。不正確的接地將導(dǎo)致模塊功能異常甚至燒毀激光器!


跳線配置

在上電之前,模塊需要調(diào)整電路參數(shù)以適應(yīng)所安裝的激光器。參數(shù)由電路板上跳線和撥碼開(kāi)關(guān)控制。務(wù)必在斷電情況下操作!

請(qǐng)將LDRVDUAL的Max. 驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置為等于或稍大于激光的Max. 允許電流。如果將驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置過(guò)大,將增加激光器燒毀的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)置由電路板上跳線:



同一通道中的兩跳線需完全一致,否則儀器不能正常工作!所有操作應(yīng)在斷電情況下執(zhí)行。    

其他跳線用途

P11/5V

始終應(yīng)短接

VSOA=VIN

短接時(shí)2通道電源直接從VIN獲取,不必再接入另外的電源適配器。

斷開(kāi)時(shí)2通道電源應(yīng)由外部輸入,支持z高12V電壓,可用于高驅(qū)動(dòng)電壓激光器

如果激光器內(nèi)部自帶分壓電阻,盡量不要使用該電阻,會(huì)導(dǎo)致外部驅(qū)動(dòng)電壓不足,激光器處于欠壓狀態(tài)      


面板

從左到右依次:

電源接口:3.81mm接頭1,VSOA直流5~12V,3A。使用低紋波穩(wěn)壓電源以降低系統(tǒng)整體噪聲。

  3.81mm接頭2,VIN直流5,5A。使用低紋波穩(wěn)壓電源以降低系統(tǒng)整體噪聲。

通訊接口:串行通信,波特率115200bps,8位數(shù)據(jù)位,1位停止位,無(wú)校驗(yàn)位;3.3V TTL電平??墒褂锰€短接GND和RX針,使系統(tǒng)按照設(shè)定好的內(nèi)部電流開(kāi)始驅(qū)動(dòng)激光,請(qǐng)務(wù)必在完全設(shè)置好各參數(shù)以后再使用該功能。

P+,P-為輔助連接口,內(nèi)部接頭可用于直連激光器引腳。

COM燈:通訊指示燈,當(dāng)GND和RX短接時(shí)顯示紅燈

SYS燈:系統(tǒng)狀態(tài)燈。當(dāng)未安裝激光或激光溫度未穩(wěn)定到設(shè)定值時(shí),顯示黃燈。激光溫度已穩(wěn)定時(shí),顯示綠燈。當(dāng)開(kāi)啟內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電流時(shí),顯示紅燈。

DIRECT INPUT: SMB接頭,輸入電壓0~2.5V,輸入頻率0~20MHz

AC INPUT: SMB接頭,輸入電壓-5~5V,輸入頻率20Khz~20MHz


te別注意:

!激光器有功能引腳接外殼的情況下(如NEL激光器,常正極接外殼),必須將激光器外殼與底座絕緣:激光下方墊一層導(dǎo)熱硅膠墊,并且不要使用金屬螺釘來(lái)固定     

激光電流擋位需要通過(guò)短路帽(跳線帽)在P3和P10來(lái)實(shí)現(xiàn)。兩者不匹配將導(dǎo)致系統(tǒng)的自我識(shí)別和實(shí)際電流不匹配,可能導(dǎo)致激光燒毀!                          

建議先連接一個(gè)LED燈珠或廉價(jià)紅色激光器來(lái)測(cè)試當(dāng)前設(shè)置是否正常工作。             

!激光溫度震蕩說(shuō)明溫控PID參數(shù)設(shè)置不對(duì)。溫控參數(shù)調(diào)節(jié)命令為 tecpkp  kI  kd, 發(fā)送后會(huì)立刻產(chǎn)生效果,觀察溫度的響應(yīng)精度和速度,直至達(dá)到滿意的效果。調(diào)節(jié)完成后要用save命令保存。          !模塊沒(méi)有開(kāi)關(guān),連接電源后,溫控功能立刻開(kāi)始工作,但激光電流源并不啟動(dòng)。綠燈表示溫度已穩(wěn)定。用跳線帽短接RX和GND,使電流源開(kāi)始工作,請(qǐng)?jiān)趨?shù)完全設(shè)置好后再使用本功能!


外部信號(hào)輸入(Direct)

儀器后面板信號(hào)輸入端INPUT用于接收外部輸入,不開(kāi)啟內(nèi)部偏置信號(hào)時(shí),等效電路如下圖所示:

激光器的驅(qū)動(dòng)電流為:

ILaser = (V1/1.25V) x Imax

Imax=149mA , 378mA etc

當(dāng)開(kāi)啟內(nèi)部信號(hào)時(shí),等效電路如下:

若僅使用內(nèi)部信號(hào),應(yīng)斷開(kāi)INPUT接口上的一切連接。如果要同時(shí)使用內(nèi)部和外部信號(hào),請(qǐng)按照上述的等效電路來(lái)自行計(jì)算最終效果。


外部信號(hào)輸入(AC)

儀器還帶有-20db增益的交流輸入通道,與內(nèi)部基準(zhǔn)源為交流耦合。方便用戶以較大幅值輸入調(diào)制信號(hào),以提高信噪比,儀器降低10倍后疊在原來(lái)的低噪聲內(nèi)部基準(zhǔn)源之上,實(shí)現(xiàn)低噪聲調(diào)制輸出,如下式:

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


PC控制界面

裝回儀器蓋板,將控制器連接電源,并用USB線連接電腦。WIN7及以上系統(tǒng)會(huì)提示自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)安裝USB驅(qū)動(dòng)。當(dāng)使用其他系統(tǒng)或無(wú)法聯(lián)網(wǎng)時(shí)請(qǐng)?jiān)?a target="_self" _>http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm 下載對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)安裝好后會(huì)在“設(shè)備管理器”出現(xiàn)虛擬串行設(shè)備。

打開(kāi)電腦端專用軟件,如下圖所示:


在Communication Port中找到對(duì)應(yīng)的虛擬串口,若未找到,點(diǎn)擊Refresh按鈕。點(diǎn)擊Connect按鈕,正常連接后控制臺(tái)變亮,并讀取控制器的當(dāng)前設(shè)定值。在LD Temp Setpoint輸入需要的工作溫度,點(diǎn)擊Set Temperature設(shè)定。Bias滑動(dòng)條設(shè)定恒定工作電流值,Limit滑動(dòng)條設(shè)定Max. 限制電流。Driver和Driver2分別控制兩通道的電流,設(shè)置參數(shù)后,點(diǎn)擊下方的Set Parameters將參數(shù)發(fā)送至儀器。點(diǎn)擊Save All Settings將所有參數(shù)保存在儀器中。

點(diǎn)擊Run:DC 將以設(shè)定的電流值啟動(dòng)激光器。Limit滑動(dòng)條用于保護(hù)激光器,在外部輸入情況下也能限制電流,請(qǐng)?jiān)O(shè)置為激光器參數(shù)表中的Max. 工作電流。

!啟動(dòng)激光前,請(qǐng)仔細(xì)檢查各參數(shù)是否在激光器的允許工作范圍內(nèi)! 


通訊說(shuō)明

專用轉(zhuǎn)換線纜將電路板連接至電腦USB或串口。USB轉(zhuǎn)換器采用FT232R芯片模擬串口,WIN7以上系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)安裝驅(qū)動(dòng)。其他系統(tǒng)或未聯(lián)網(wǎng)時(shí)請(qǐng)?jiān)?a target="_self" _>http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm 下載對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)安裝好后會(huì)在“設(shè)備管理器”出現(xiàn)新的串行設(shè)備,通訊速率默認(rèn)為115200bps。通過(guò)接收ASCII格式串行命令改變參數(shù),命令以回車結(jié)束。

以下以PuTTY為例說(shuō)明通訊方法。打開(kāi)PuTTY后,連接選擇Serial,輸入與設(shè)備管理器中一致的端口號(hào),Speed中輸入115200,點(diǎn)擊open即可打開(kāi)黑色的交互端口,通過(guò)鍵盤輸入相關(guān)指令即可(Backspace按鍵無(wú)效)。正確輸入命令后系統(tǒng)會(huì)有提示設(shè)置結(jié)果,錯(cuò)誤會(huì)返回error信息


電腦為主控端(上位機(jī)),發(fā)送字符串命令。以“:”冒號(hào)作為一通道起始符開(kāi)始一行命令,以“#”作為二通道起始符,以回車(\r\n)結(jié)束一行,下位機(jī)執(zhí)行后返回信息。以下所有功能均可通過(guò)配套軟件訪問(wèn),建議以配套LDPD軟件完成設(shè)置并得到正確波形后,點(diǎn)save保存參數(shù)至下位機(jī),再轉(zhuǎn)由其他客戶端來(lái)進(jìn)行控制。


運(yùn)行模式如下:

1

運(yùn)行模式


>>>>>> 發(fā)送auto on開(kāi)始,返回(1)Auto run started.[[OK]]\r\n
>>>>>> 激光器加載所設(shè)定的電流

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


參數(shù)設(shè)置: 

發(fā)送

功能及返回值

about

返回下位機(jī)當(dāng)前的參數(shù):

>> 優(yōu)秀行 (%f) TEC.\r\n

>> (浮點(diǎn)數(shù),與下發(fā)的參數(shù)一致)

>> 第二行 (%d,%d,%d) PGA,freq,amp.\r\n

>> (對(duì)LDRV模塊,以上為無(wú)意義參數(shù))

>> 第三行(%d,%d,%d) bias.\r\n

>> (數(shù)值與下發(fā)命令bias a,b,c一致)

>> 第四行 (%d,%d) dm,phase.\r\n

>> (LDRV上為無(wú)意義參數(shù))

version

回復(fù):

RYMLASER<本機(jī)型號(hào)><版本號(hào)>

temp

返回當(dāng)前環(huán)境溫度值,激光器溫度,返讀電流值

tec x

x為攝氏溫度,設(shè)置激光器的目標(biāo)溫度,可為小數(shù), 

tecp kP kI kD

設(shè)定溫度控制系統(tǒng)的PID參數(shù),用以保證溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定,用戶可以調(diào)整參數(shù)以實(shí)現(xiàn)快速或慢速響應(yīng)

限制專業(yè)用戶使用!不良的PID參數(shù)會(huì)導(dǎo)致溫度震蕩,甚至損壞激光器

系統(tǒng)出廠值: kP =1500; kI=4000; kD=10

tecfast

TEC常規(guī)模式,使用已存儲(chǔ)的PID參數(shù)

tecslow

TEC慢速模式,使kP/2, kI/8,將降低溫度系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)

bias a b c

a:電流設(shè)定(0~65535)

b:限流設(shè)定(0~65535)

c:無(wú)意義參數(shù),設(shè)置為1以上數(shù)值

a和b數(shù)值通過(guò)下述公式計(jì)算

a = (Iset/Imax)*65536

Iset為要設(shè)定的電流,Imax為儀器Max. 電流(根據(jù)本機(jī)型號(hào),在Instruments.ini中查看)

save

保存當(dāng)前的所有參數(shù),下次開(kāi)機(jī)會(huì)自動(dòng)調(diào)用。










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