一种基于FPGA 的全数字激光器功率自动控制系统,不但可以大大简化电路 结构,减少成本,同时消除由器件老化带来误差,还可以方便的改变激光器的输出功率和实 现激光器多级功率的控制。
工具/原料
半导体激光器、背向光探测器、A/D 转换芯片TLV1571、自动功率控制模块等。
步骤/方法
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自动功率控制系统整体结构:将半导体激光器LD 背向输出的光功率经背向光探测器PD 进行检测后,转换成模拟电压信号,该模拟电压信号经过A/D 转换芯片的采样和转换,转换成代表LD 实际输出功率的数字信号,该数字信号被送入FPGA 芯片中的APC(自动功率控制模块)进行分类、比较和处理,最终输出调整后的激光器数字偏流信号,数字偏流信号经过FPGA 内部的PWM 模块和外部的模拟低通滤波器转换成模拟信号,来驱动半导体激光器LD.SOC 用于设置多级激光器输出功率设置,APC 的工作、停止等控制。
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自动激光功率控制设计的A/D 转换模块设计:本设计中的模/数转换芯片选用的是TLV1571芯片,通过将TLV1571的两个控制寄存器设置在外部时钟信号,软件控制转换工作方式,其工作时序图:
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TLV1571与FPGA 连接电路:
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模拟低通滤波器的设计,电路:
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