迷你型激光二極管驅(qū)動(dòng)模塊 ,蝶形激光器電流驅(qū)動(dòng)與溫度控制模塊介紹

更新時(shí)間：2022-10-13

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LDRVMINI是一款用于蝶形半導(dǎo)體激光器的電流驅(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)。模塊具有兩種最大電流驅(qū)動(dòng)范圍，適用于不同功率大小的激光器（通過電路板跳線進(jìn)行選擇）。

技術(shù)參數(shù)

特性	最小	最大	單位	注釋
電源電壓	4.8	5.5	VDC	直流
功率	5	10	W
激光驅(qū)動(dòng)電流	0	149/378	mA	可選
激光驅(qū)動(dòng)電壓	0	3.1	V	@380mA
響應(yīng)頻率	0	10	MHz	-3db
溫度控制范圍	0	50	℃
TEC輸出電流	-1.5	1.5	A
TEC輸出電壓	-4.4	+4.4	V
模擬輸入	-2.5	2.5	V

硬件參數(shù)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關(guān)控制。務(wù)必在斷電情況下操作！

請(qǐng)將LDRVMINI的最大驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置為等于或稍大于激光的最大允許電流。如果將驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置過大，將增加激光器燒毀的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)置由電路板上P2跳線和撥碼開關(guān)組成：

面板

從左到右依次：

電源接口：3.81mm接頭，5V3A

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)部電流開始驅(qū)動(dòng)激光，請(qǐng)務(wù)必在*設(shè)置好各參數(shù)以后再使用該功能。

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)開啟內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，顯示紅燈。

INPUT: SMB接頭，輸入電壓0~2.5V，輸入頻率0~10MHz

外部信號(hào)輸入

儀器后面板信號(hào)輸入端INPUT用于接收外部輸入，不開啟內(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 or 378mA

當(dāng)開啟內(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自行計(jì)算最終效果。

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。按下①電源按鈕打開儀器。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)或無法聯(lián)網(wǎng)時(shí)請(qǐng)?jiān)趆ttp://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，正常握手后控制臺(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。Start滑動(dòng)條設(shè)定恒定工作電流值，Limit滑動(dòng)條設(shè)定最大限制電流。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)表中的最大工作電流

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)趆ttp://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為例說明通訊方法。打開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即可打開黑色的交互端口，通過鍵盤輸入相關(guān)指令即可（Backspace按鍵無效）。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)作為起始符開始一行命令，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配套軟件訪問，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)由其他客戶端來進(jìn)行控制。

運(yùn)行模式如下：

運(yùn)行模式

>>>>>> 發(fā)送auto on開始，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)： >> 第一行 (%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
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) 僅限專業(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：無意義參數(shù)，設(shè)置為1以上數(shù)值 a和b數(shù)值通過下述公式計(jì)算 a = (Iset/Imax)*65536 Iset為要設(shè)定的電流，Imax為儀器最大電流（根據(jù)本機(jī)型號(hào)，在Instrument.ini中查看）
save	保存當(dāng)前的所有參數(shù)，下次開機(jī)會(huì)自動(dòng)調(diào)用。

通用參數(shù)

單位（mm）