Устройство для стабилизации параметров импульсов излучения полупроводникового лазера
Изобретение относится к импульсной технике и может бить использовано при создании генераторов импульсов стимулированного излучения со стабильными параметрами и оптоэлектронных рециркуляционных генераторов с повышенной стабильностью частоты. Цель изобретения - стабилизация временного положения выходного светового импульса полупроводникового лазера относительно импульса возбуждающего тока путем подстройки постоянного смещения полупроводникового лазера. В устройство для стабилизации параметров импульсов излучения полупроводникового лазера, содержащее усилитель импульсов тока, полупроводниковми лазер , фотоэлектрический приемник , усилитель, устройство выборки и сравнения, дополнительно введены блок задержки, приоритетный дискриминатор, реверсивный адресный счетчик, цифроаналоговый преобразователь (ИЛИ) Время распространения сигнала в блоке задержки выбирается равным сумме задержки возникновения генерации в лазере, времени распространения излучения от полупроводникового лазера до фотоэлектрического приемника и времени распространения электрического сигнала в фотоэлектрическом приемнике и усилителе, а работа приоритетного дискриминатора реверсивного адресного счетчика и ПАИ организуется таким образом, что запаздывание импульса с выхода усилителя сигнала фотоприемника импульса с выхода блока задержки вызывает увеличение постоянного смещения, подаваемого на лазер, а опережение - уменьшение смещения . 1 ил. SS (Л О5 ю оо
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„, 162811 (»I)» Н 01 8 3/133
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4656895/25 (22) 01.03.89 (46) 15.02.91. Бюл. Х 6 (71) Белорусский государственш Гй университет им В.И. Ленина (72) К.H.Êîðîñòèê и I .,Ä.Карих (53) 621.382(088.8) (56) Заявка !!ионин 61-52042, кл. Н 04 В 9/00, Н 01 Б 3/10, 1986. (54) УСТРОЙСТВО Д.И СТЛИИЛИЗЛ1!1!!! 11ЛРАИЕТРОВ ИИ1!УЛ1>СОВ ИХ!УЧ1.!П!м II0JIYIII
ВОДНИКОВОГО ЛЛЗКI Л (57) Изобретение относится к импульсной технике и может бить использовано при создании генераторов импульсов стимулированного излучения со стабильными параметрами и оптоэлектронных рециркуляционных генераторов с повышенной стабильностью частоты. Цель изобретения — стабилизация временного положения выходного светового импульса полупроводникового лазера относительно импульса возбуждающего тока путем подстройки постоянного смещения полупроводникового лазера.
В устройство для стабилизации параИзобретение относится к импульсной технике и может использоваться при создании генераторов импульсов стимулированного излучения со стабильными параметрами и оптоэлектрон ных рециркуляционных генераторов с повышенной стабильностью частоты.
Цель изобретения — стабилизация временного положения выходного све2 метров импульсов излучения полупроводникового лазера, содержащее усилитель импульсов тока, полупроводниковый лазер., фотоэлектрический приемник, ус>вIHTQJIb> устройство выборки и сравнения, дополнительно введены блок задержки, приоритетный дискриминатор, реверсинный адресный счетчик, цифроаналоговый преобразователь (ЦЛП). !!ремн распространения сигнала в блоке задержки выбирается равным сумме задержки возникновения генерации в лазере, времени распространения излучения от полупроводникового лазера до фотоэлектрического приемника и времени распространения электрического сигнала в фотоэлектрическом приемнике и усилителе, а работа приоритетного дискриминатора реверсивного адресного счетчика и ЦАП организуется таким образом, что запаздывание импульса с выхода усилителя сигнала фотоприемника импульса с выхода блока задержки вызывает увеличение постоянного смещения, подаваемого на лазер, а опережение — уменьыение смещения. 1 ил. тового импульса полупроводникового лазера относительно импульсов возбуждающего тока путем подстройки постоянного смещения полупроводникового лазера.
На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства.
Схема содержит последовательно соединенные усилитель 1 импульсов тока;
РОЛУПРОВОП((! I.C>.3b(f: >(НЗЕ .", фо ОЭЛЕК> три>(т- c >i и! ) ii»!«мник 3 ) у <:) вп1 ге)1ь усгроиство .) выборки и сра()нен)тя >3ы-ходного сигнала усилителя с образно- вым напряжением 1!. )выход которого
0 под(.:(!лчен к входу регулировки ус)()(ения усилителя 1, а вход управления устройств» 13>>(борки и сравнения со-ед)нтяется < .зых(;(>)! усилителя 1 импульсо13 ток!! чер -.з 01(o}((> )Задержки, IIp)top)i(«г>(1тй дис>(»и!(инатор 7, реверс }f13>3) и((1,(1 « -)EE,)T Г )етчик 8, входы прямо! О Ef o(> li (т> i<)> n с I(J J -T котОРо го (+1 E1 --1 со<» ти тстненно) >)одклто:!«ны к >1«рн .торо !у входам приоритетного i(E(r.>p>IE»t>tavnpa 7; пи(.)роаня)(огов(п пр).<>t:p}13n)31l . и Т,>1,>11) 9. входы которс! (> !!(>>)J:Jit» I(!(J>I к дноич><ч» (()!»»о(.
}fr!It!In)> ) JE Г! I
>(Of! id.< >!fir>!3r>, i!<>i>(r) TTr >J A IJ>1 >((> ), и)»
ii: i> этом т)хо>< .За!! (с> и.>(!(т(<л)! 1 1>«!i(>»
< OT3 r <)»;; < «r J!!! >T> r; ii Г >>Vn;Tr! T ! (f r(1IpJInp1t »с г>)ого,! ((;,(»(м)»тат )р;: 7
Устр> т()(>т с.т((.,.(У!>Ш((М образом, IlpIt п >дготов>(е устр«и(< J)(3 к рзбоir ге на ):-: „ 3}>11>((! дача (1 JEr)t < )(о>Т(>
Реп<«>Р« J(!3! i(О (и! > . (.Jic! ГО (ч(11 !J<к;1 H
1!() (;1« (< т Jri,>!i,-:(>,(> )п(Г J< пр<> <»; f>t< », I!
1io »(т(!>! n < >!«! f!
Т<-,>r!T(», >--, .!! =>II,(, (1 З Д "(; Е (< <>)i (In. r ()J>f;i :» 1t !> If!>I <(«р< 3 . (> ) r(v !р<
13<)><н1()><.. .! "! Ji!T 3i> Ti ., lp!(>Inc . >I! !; !111)I .>
T<) fIITу > . 1 > Т)(>f< на Trr>:i !«r>!>од)(ик(>выл! J!(!!3<:p 2 !!JETE !! ..(< .:» . > < >i(1 () ВТ)11 1» (ПУТ! Т>С Г 3 Л . » д р 3.1:о! T <,Tn(и е!»!>о ток и<с г<> им
JJTr iЬ(..1> )IT! (3,. <)it>К(О)! (ЗЫ!) Iже>(E(« « Т> <>(< (r „- >„i((> 1,л ГДЕ П ., >. (Т<>1 ТRET>f(>(> ТЗРЕ. (H ЖИЗНИ с > pa!>)in!! t !(ых но <птелей зарт(>(>1 в полуна1>}>.о>! р(»,(тт)е, Если " ).(«l;: ê;I < . «!(гул)с((<.., т))об л ll i1 { заперж(:: 3 блоке 6) от>тос>!тельно вы." 50 ходно г(! 1(}(иу>((> с а усилителя l Bt l<")pc(>IR такой, что )E, = ° +д ° (2) 1 где $ t — >з>ре}(я распростране(п(я оптического Гигнала от лазе1)а 2 })о при"55 Р„.EH)(K à; у)> !ом -) адержки )> усн <п(т« T((>} У T o с<>;<И(> «(ч(r i » ус I et!in}> I(«El>TT)}, об ра зцо>< "(" « тr(<}жени< м т! В >>! . т(>т>йГ та(> г(ротзо>т)!и)>o) 3 --T!npn(OI)),1>1 ток 1(osryffpof oq>!!IT(nи ного )((!з«!». !(1 и р()боте егo 3 с гацио5 выб зрки и сравнения начинается в м(>м«нт появления электрического сиг- . и;Тл» на выходе усилителя 4. При этом выходным сигналом устройства 5 выборки и сравнения осуществляется кот)ректировка усиления в усизти)еле 1 импульсов тока, т.е. осуществляетсь стабилизация амплитудных световых )П !ПУЛЬСО. Стабилизация нреме>и(ого положения импульса происходит следу)т)п(им образом. II(I>ia!f1>JfbEEf код Hà выходе ЦЛП зада«т велич>п)у тока постоянного смещения 1 . Если времена прихода импульО (ов »а первьп(и второй входы приорит«т)! >Г > ggtc> p>f1t>!>((I cc ра 7 (после приход;3;(миульса на вход "Сброс" приориг тii()I о д}тск1>и тП»}>тор(!) различаются то происход >т <:1>:!б()тыва))ие при) 1>< )т< т»< >Гn >IEE«E(P)i>f)f 1(lTOPB и изменя(т< I н 1 един (у код на входе II7 1 .;," з«ра E(a ве и(ч)(ну 5 I, . -» резульU т,<т< зад(ржка генерации н .(азере >тзм«ляется с(>г.(асио формуле (1) и (> )((TOTE> 1)РЕМ(!i ПРИХО>(а )(МП> IE>COB J)ep>3»(I«f dopa."! входы приоритет-!!< >) () Ä(Jt(:крI»1ин}1тора > f«>!1.1!(лются II(:: дно« сост(.я)н(е дискр)тминатора 7 <т>Гст )н(т><гп(()ается с (е;(у)<>!(Им импульl l — l l (о)> и» входе Сброс . ()п>тсанньп(про-!!«сс продолжа(тся до тех пор, пока выиолнится услГ»31(« ((+А Т)6Д, (3) г., Д ь — временно«разреше>п(е приг, ) np>fт< тного дискриминатора (оно может б)!ть достаточно высоким, 12-">3 пс) . I.îãäà разность прихода импульсов >Та и«E»rb()f и т)т< рой входы приоритет-.. ного дискриминатора становится мень>(е „ т, то в системе стабилизации наблюдаются переключения приоритетного дискриминатора, не выводящие положение светового импульса за прел делы интервала Д ь на величину больпглп„чем / $ t /, соответствующую из>!енен)тю I() на величину шага дискрети ации Q I 1(АП. При этом СТ П 1„? — EI » - Id "СП и I — (I(T — + >Т ) и и > о (4) Таким образом, подстройка см=.щения I полупроводникового лазера по0 зволяет стабилизировать временно» 1 6 2> 8 1 1 > ) положение выходного светового импульса относительно импульса возбуждающего Тока с точностью (, + 26 в услои виях изменяющейся температуры окружающей среды и старения лазера. Крп5 ме того, при возрастании (дпя определенности) порогового тока (за счет изменения температуры, деградации и т.п.) падает амплитуда световых импульсов (в отсутствие систе)(ы стабилизации) и увеличивается задержка генерации t > (1) . Уменьшение этих и »менен)гй требует увеличения I клк для 0 компенсации изменения лмппитудьl, так и для задержки ° 11оэтому подстройка постоянного смещения по вреi tel(lioMv положению светового импульса относительно им»тульса воз бужда» )1>(е го тока позволяет у)(е»(ь(»»»(т» дина)(ическ»п(ди- 20 апаэон изменения 1»(с<од»1()х сиги ллов устройствл 5 выборк»1 и срлвне»п(я Указанное обстоятельство позв(ляет повысить крутизну перс строик»1 коэффициента усиле)н(я 1» уси 1»(теле 1 им- 25 пульса тока, л CJfejioB;)TCJIE>I(o, и точночть поддержл»»» (я лм» 1. » и туды световых импульсов на постоя»и»ом урон»(е . Пр»(в оритетныи дискриминлтор может быть выполнен по известнои схеме, позволя- 1ð юцеи получить време»II»o(. рлзреше»»ие л (ми»(ималь»»ую рлзност»»» времен прихода сиги алов нл перл II"I и второй входы, при которых приоритеT»fhf)I дискри((инатор устанавливается в состояние, соответ ст () ующее»1х оче () е 1»»ост»1) э нлчительно меньше, чем собственное время переключения триггера. Формула изобретения Устройстно для стабилизации параметров импульсов излучения полупроводникового лазера, содержащее уси>(ител»> импульсов тока вход KoTopol является входом для подкпю (е»»пя B»fe(II него генератора, а выход соед)гиен с входом полупроводниконого лазера, которьп(оптически связан с фотоэле),тр»(ческим приемником, ныход которо"о соед)гиен с усилителем, выход которого подключен к первому входу устройства выборки и сравнения, второй вход которого является входом для подключения источника напряжения, з» ход устройства выборки и сравнения подключен к входу регу)»ировки yc)f.»ення усилите (я импульса тока, о т личлющееся тем,что,сцепью cTQ()I(JI)(злции нременного положени(я выходного светового импульса по»(упроводниконого лазера относитепь»(о импульса 1»озбуждающего тока путем I(()jI(тропки ностоянногo смещения 133; рл, дополнительно BB(>jil(TcH блок злФ jfep»KI(, р(»»»ерсив»(ь»)1;д) с»»(п(счетч»(к, » (1) 1 и) 1) и те т» (ии j (I i (. K P ) f»1) 1» I;I T () P Ц и()) P o аналоговый преобрлзонлтеп(, виход V(:»fJll(TeJI)f I&f1(QJlh() TOKE соединен с вх()дом блокл элдер)((ки, выход которого подключен к входу управления устрой»ствл выборки и срлннения и перному входу Iip»(opf(TCT»loin дискриминатор-I„ нторой вход которого подключен к выходу ус»ы»»(теля, вход усилителя имп󻻻— сов тока соединен с входом сброса приоритетного дискрим»1»»лтора, первый и второи Dl Ixoj(è которого соединены с входлми прямого и обратного счета реверсин)»ого ;.дресного счетчика соот»)етст»»е»1»»о, выходы которого соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к входу полупроводникового лазера, вход записи кода реверсивного адресного счетчика является входом для подключения внешнего задают его устройства. Редактор И.Еелемеш Заказ 344 Тираж 301 Подписное ВБ1ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушокая наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 0т ганеши. гав АД Ос ЗОмсб нч юРа Составитель В.Скоробогатова Техред И.Дидык Корректор А.Осауленко
