多功能自動光功率脈波驅動電路設計 應用於雷射二極體之研究

The Multi-Functional Automatic Optical Power Control Driver Circuit Design for LASER Diode

黃崑軒(Kun-Shuan Huang)

指導教授 ： 孫台平

國立暨南國際大學/科技學院/光電科技碩士學位學程/碩士(2013年)

摘要

論文名稱：多功能自動光功率脈波驅動電路設計應用於雷射二極體
之研究
校院系：國立暨南國際大學科技學院光電科技碩士學位學程在職專班 頁數：64
畢業時間：102年/1月 學位別：碩士
研究生：黃崑軒 指導教授：孫台平 博士

論文摘要
本論文主要是設計脈波寬度調變電路(Pulse Width Modulation)來驅動LASER Diode (ADL-65102TL Arima)，並以多種PWM電路的驅動模式來做光功率變化之比較。
因為LASER Diode在發光時容易受到溫度影響，改變輸出光功率，利用LASER Diode隨溫度上升，順向偏壓下降的特性，作為溫度檢知功能，再利用脈波寬度調變補償LASER Diode隨溫度上升而下降之光功率，來達成自動定光功率目的。
分析雷射二極體在不同溫度改變下，以四種PWM驅動模式:ACC(自動定電流)，AEC(自動定電功率)，APC(自動定光功率)與APC with PD(自動定光功率)模式下之光功率變化。
自動光功率控制系統已經經由實驗證實在環境溫度0℃~55℃時可以維持光功率的穩定。以APC with PD架構表現最佳、APC without PD架構表現次之，但是對於只有單純ACC&AEC 驅動電路來比較有很明顯之改善。

關鍵詞：自動定光功率;脈波寬度調變;雷射二極體

關鍵字

自動定光功率 ； 脈波寬度調變 ； 雷射二極體

並列摘要

Title of Thesis：The Multi- Functional Automatic Optical Power Control
Driver Circuit Design for LASER Diode
Name of Institute：Graduate Program of Optoelectronic Technology, College
of Science and Technology, National Chi Nan University
Pages：64
Graduation Time：Jan/2013 Degree Conferred：Master
Student Name：Kun-Shuan Huang Advisor Name：Dr. Tai-Ping Sun

Abstract
In this thesis, the design of PWM (Pulse Width Modulation) circuit to drive the LASER diode (ADL-65102TL Arima) and comparison of changes in optical power drive mode to do a variety of PWM circuit.
LASER diode lit easily affected by temperature, changing the output optical power, temperature rise LASER diode characteristics of the forward bias decreases as temperature detection function, re-use pulse width modulation compensation LASER diode with temperature rise the decline of the light power, reach auto optical power purposes.
Analyzing the effect of two polar bodies in different temperature change four kinds of PWM drive mode: ACC (Automatic Constant Current Control Mode), AEC (Automatic Electrical Power Control Mode), APC (Automatic Photo Power Control without Photo Diode Mode) and APC with PD (Automatic Photo Power Control with Photo Diode Mode) mode the optical power changes.
Automatic power control system has been confirmed through the experiments to maintain the stability of the optical power in ambient temperature of 0℃ ~ 55℃. APC with PD architecture, the APC without PD architecture performance followed, but for only a simple the ACC & AEC drive circuit to compare obvious improvement.

Key words：PWM;APC;LASER diode

並列關鍵字

PWM ； APC ； LASER diode

參考文獻

[1] 電子工程專輯 “光電/顯示技術” ，2009/11/23

http://www.eettaiwan.com/ART_8800590249_480702_NT_7dc5e903.HTM

[2] 台灣雷射科技應用協會 “消費性電子產品 台灣雷射產業的黃金命脈” ，台灣雷射科技應用協會季刊 Laser application ，2009 Oct/Nov/Dec (Vol.8)

[3] 王興宗 “更廣的應用發展-半導體雷射面面觀”，科學月刊 485期，2010/05

[4] 王尊信、洪連輝 “雷射二極體（Laser diode）”，國科會高瞻自然科學教學資源平台 http://www.rohm.com.tw/products/ … iode/ld-gaiyou.html