高速激光驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試

輸入EN1和EN2使用LVDS模式帶100歐姆線(xiàn)路終端電阻。激光電源電壓（最大12V）由兩個(gè)低ESR鉭電容緩沖以及使用兩個(gè)瓷片電容進(jìn)行RF濾波。iC-HG監(jiān)控LVDS輸入信號(hào)，如果幅度低于50%，會(huì)在管腳NER產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤信號(hào)，電源電壓和芯片溫度也被監(jiān)控。當(dāng)欠壓和過(guò)載時(shí)NER信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生。每個(gè)通道的電流可以通過(guò)控制CIx的電壓來(lái)設(shè)置。它也可以被用來(lái)做模擬調(diào)制。最大調(diào)制頻率典型值2MHz，CIx的輸入電容是調(diào)制頻率的限制因素。

3）布局要求

激光驅(qū)動(dòng)模塊的布局對(duì)于非常短的激光脈沖是相當(dāng)挑剔的。由于快速開(kāi)關(guān)的瞬間變化，設(shè)計(jì)PCB時(shí)需特別謹(jǐn)記傳輸線(xiàn)路低電感。圖3a所示是一個(gè)iC-HG高速驅(qū)動(dòng)模塊的例子，圖3b是布局的細(xì)節(jié)。以下是推薦的設(shè)計(jì)指導(dǎo)方案：
。保持從驅(qū)動(dòng)器到激光二極管的線(xiàn)路和回路盡可能短（每個(gè)mm都要考慮到！）
。放置儲(chǔ)能/旁路電容在驅(qū)動(dòng)器IC電源和地線(xiàn)附近
。選擇低ESR電容（使用兩個(gè)電容并聯(lián)來(lái)減小ESR）
。分離AGNDx和GND大面積鋪地（只在公共地處連接）
。確保DFN封裝的散熱PAD的散熱

4）測(cè)量激光脈沖

為了了解準(zhǔn)確的激光脈沖形狀，僅有一個(gè)電氣測(cè)量激光電流是不夠的。由于激光二極管的特性，測(cè)量結(jié)果會(huì)大不相同。因此必須測(cè)量激光二極管的光學(xué)輸出。這通常是通過(guò)使用一個(gè)擴(kuò)展常規(guī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備用于電子測(cè)量?？赡艿姆椒ㄓ袛U(kuò)展常規(guī)示波器或者試驗(yàn)用PC來(lái)測(cè)量光學(xué)的激光光束。

4.1）從示波器到光學(xué)儀器

為了激光二極管脈沖的光學(xué)測(cè)量，需要一臺(tái)高速示波器和一個(gè)附加的高速光電接收器。此光電接收器應(yīng)該在相關(guān)頻譜范圍具有高靈敏度以及盡可能寬的帶寬，從DC到GHz范圍，以便激光脈沖的幅度和快速脈沖的邊沿同樣可以被測(cè)量。

典型測(cè)量裝置

圖4a所示的是一個(gè)典型的光學(xué)測(cè)量裝置，使用iC212高速光電接收器作為示波器的一個(gè)適配器。在這個(gè)例子中，使用一個(gè)大約12.5ns的40mW的激光脈沖發(fā)生器，脈沖幅度和上升沿時(shí)長(zhǎng)可以使用示波器測(cè)量。示波器需要一個(gè)合適的高模擬帶寬，工作頻率也要到GHz范圍。圖4b所示的是光學(xué)脈沖響應(yīng)。

iC212是特別為此類(lèi)測(cè)量而設(shè)計(jì)的光電接收器，它是第一個(gè)此類(lèi)裝置，結(jié)合一個(gè)帶寬范圍從直流到1.4GHz的寬光譜靈敏度，波長(zhǎng)從320到1000nm（見(jiàn)圖5）。它可以測(cè)量連續(xù)波和脈沖光功率，瞬態(tài)低至280ps。

圖5：光電接收器頻譜靈敏度