Устройство стабилизации по мощности полупроводникового лазера

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении генераторов импульсов стимулированного излучения со стабильной амплитудой . Целью изобретения является повышение точности поддержания мощности выходных световых импульсов полупроводникового лазера. Устройство содержит полупроводниковый излучатель 1, фотоэлектрический приемник 2, усилительный элемент 3. элемент 4 выборки и сравнения , шину 5, усилитель 6 импульсов тока, шину 7 запуска, сумматор 8, элемент 9 задержки, дискриминатор 10, шину 11 запуска . Изобретение позволяет повысить точность поддержания стабильной мощности выходных световых импульсов полупроводникового излучателя в условиях изменяющейся температуры окружающей среды и деградации характеристик излучателя . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОКЗЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (51)5 Н 01 $3/18

ГОСУДАРСТ8ЕЮЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ь

)К) ш»t

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4671835/21 (22) 03.04.89 (46) 07.01.92. Бюл. bk 1 (71) Белорусский государственный университет им. В.И. Ленина (72) К.Н. Коростик. Е.Д. Карих и И.А. Малевич (53) 62.503.51(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1314913. an. Н 03 K 3/53, 1985.

Заявка Японии % 61-52042, кл. МКИ Н 04 8 9/00//Н 01 S 3/10, 22.08.84. (54) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ПО

МОЩНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО

ЛАЗЕРА (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении генераторов импульсов стимули Ы 1704207 А1 рованного излучения со стабильной амплитудой. Целью изобретения является повышение точности поддержания мощности выходных световых импульсов полупроводникового лазера. Устройство содержит полупроводниковый излучатель 1, фотоэлектрический приемник 2, усилительный элемент 3, элемент 4 выборки и сравнения, шину 5. усилитель 6 импульсов тока, шину 7 запуска, сумматор 8, элемент 9 задержки, дискриминатор 10, шину 11 запуска. Изобретение позволяет повысить точность поддержания стабильной мощности выходных световых импульсов полупроводникового излучателя в условиях изменяющейся температуры окружающей среды и деградации характеристик излучателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1704207 ется согласно (1) и разность времен прихода импульсов на входы дискриминатора 101х -(t>+ Л t) l уменьшится.

Исходное состояние дискриминатора 10 восстанавливается следующим импульсом на входе "Сброс", а напряжение на выходе дискриминатора 10 сохраняет значение 0, .,+ Л 4. Описанный процесс продолжается до TGx пор, пока не будет

° выполнено условие

Лх/2 < la=(т,+Лт) l <Лх/2+Лto, (2) где Лх =- Лх1 = Лц — временное разрешение триггеров 15 и 16 (оно может быть достаточно высоким, например. (12-33) пс. Выполнение условия (2) означает попадание фронта импульса на выходе усилительного элемента 3 во временную область шириной Ь то, в которой выходное напряжение двухканального приоритетного дискриминатора 10 Ueb,= const, Так как Л tc задается элементом 17 задержки с величиной задержки Л ео лежду первыми входа ли триггеров 15 и 16. то легко реализуется значение Л to Лх. Для получения напряжения на выходе дискриминатора 10 в установившемся режиме стабилизации Л с, должно удовлетворять условию

lA З1<Л то<Лх, Р) где Лт — изменение задержки стимулированного излучения в излучателе при изменении постоянного смещения 4 на величину шага дискретизации Ь Ip преобразователей

18 и 19.

Значение ) Л t>1 ко известному lo и Л 1О может быть получено из выражения

rrccn tA (4) (4 Io Ло)

Таким образом, иэ рассмотрения работы устройства видно,что подстройка постоянного смещения 4 полупроводникового излучателя с помощью двухканального приоритетного дискриминатора 10 позволяет стабилизировать момент начала стробирования элемента 4 выборки и сравнения относительно импульса возбуждающего тока с точностью не хуже, чем Лх в условиях изменяющейся температуры окружающей среды и старения излучателя. Это в свою очередь обеспечивает стабильность формы светового импульса на выходе сиСтемы.

Кроме того, при возрастании (для определенности) поровогс тока (ээ счет изменения температуры. деградации v т.п.) падает амплитуда световых илюульсов (в отсутствие системы стаб«лизации) и увеличивается задержка генер; ц«и t>, для ул;еньшения этих

«зменений требуется увел; «e»«e lp как для компенсации изменсни1$l ампл«туды, так и задержки. Поэтому подстройка постоянного смещения Io по врел1енному положению светового импульса относительно импульса возбуждающего тока позволяет уменьшить

5 динамический диапазон изменения выходных сигналов элемента 4 выборки и сравнения. Указанное обстоятельство позволяет повысить крутизну перестройки коэффициента усиления в усилителе 6 импульсов тока, 10 а следовательно, и точность поддержания амплитуды световых импульсов на выходе системы стабилизации на постоянном уровне. Кроме того, в установившемся режиме стабилизации напряжение на выходе двух15 канального приоритетного дискриминатора не изменяет своего значения от импульса к импульсу. так как переключение триггеров

15 и 16 происходит в противофазе, что устраняет периодическое изменение постоян20 ной составляющей 4 (а следовательно, и формы светового импульса) как в случае применения для системы стабилизации одноканального приоритетного дискриминатора.

25 Таким образом, комплексный учет зависимости параметров (амплитуды световых импульсов и задержки стимулированного излучения) от температуры и деградации излучателя позволяет достичь цели — повы30 шения точности поддержания стабильной мощности выходных световых импульсов полупроводникового излучателя в условиях изменяющейся температуры окружающей среды и деградации характеристик излуча35 теля, Формула изобретения

1. Устройство стабилизации по мощности полупроводникового лазера. содержащее полупроводниковый излучатель, 40 оптический выход которого связан с оптическим входом фотоэлектрического приемника, электрический выход которого соединен с входом усилительного элемента. выход которого соединен с входол1 элемента выбор45 ки и сравнения сигнала. опорный вход которого соединен с шиной источника опорного напряжения, а выход — с входом управления усилителя импульсов тока, вход которого соединен с шиной запуска. о т л и50 ча ющее с я тем. что. с целью повышения точности поддержания мощности выходных световых импульсов, в него введены первый сумматор, первый элемент задержки, двухканальный приоритетный дискриминатор, 55 первый вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, второй вход— с выходом усилительного элемента, вход

"Сброс" — с шиной запуска. установочный вход — с шиной установки начального кода, выход — с первым входом первого суммато170 1 07

I канал

Составитель А. Горбачев

Редактор Н. Лазаренко Техред M.Моргентал Корректор С, Шевкун

Эаказ 66 Тираж Подписное

ВНИ1 ПИ Государствен> ого комитета ro изобретениям и огкрытиям при ГКН1 СССР

113035, Москва. Х-35, Г аугггская наб.. 4/5

Г1ро гзводственно-издл«ельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ра, Вы/. од ко горого c0ед.гиен с входо -г пита ния г..лупроводн1«:,.ово:о излучатегя, второй e,",од — c выходом ус лителя имгульсов тока и Jxñäîг-г пер".àrо глемеi««à зад<. ржкL1, «ыход которого cc .динан с входгл«сг роби- 5 рования зле. «ентв выбор; и и ср «вггения сигнала. @,л«, 2. Устройство по и,1, о т л и ч а го ще ес я тем, что двухканальный ггриоритетный 10 д:гскр;минатор содержит второй суммзтор, первый и второй реверс ..;ные счетчики импульсов, первый и второй I pèã åðû, вгорой злемент зэ,";.ржки, первыи и второй цифроаналоговые преоразов"-тели, выход каждо- 15 го из которых соедине г соответственно с первым и вторылг входами второго сумматора. а входы которых соединены соответственно с выходами перLîro и второго

pef;opcL,oíûõ счетчиков импульсов, при этом первый и второй входы первого реверсивного счетчика импульсов соединены соответствег«но с первым и вторим выходами первого триггер», первый и второй входы второго реверсивного счетчика импульсов соединены с первым и 0TophlM выходами второго триггера, г ервый вход которого соединен с вьг::одом второго элемента задержки, вход которого соединен с первым входом первого триггера и первым входом двухканального приоритетного дискриминатора, второй вход которого соединен с вторыми входами первого и второго триг герое, вход "Сброс" — с третигми входами первого и второго триггеров, установочный вход — с третьими входами первого и второго ревсрсивных счстчиков имггульсов, а выход — с выходом второго сумматора.