半導體激光二極管(SLD)通常與光電二極管封裝在一起,通過監測光電二極管的輸出電流，可以調節激光二極管的輸出功率強度。然而，SLD容易受到諸如溫度變化和模式跳躍等異常漂移的影響，這些漂移可能會改變輸出強度。一種常用的穩定輸出強度的方法是先將光電二極管的電流轉換為電壓，然后，微控制器可以讀取該電壓，并通過編程控制邏輯來調節提供給激光二極管的電流，圖1就展示了這種方法。
圖1：使用微控制器通過感應光電二極管電流來調節激光二極管的輸出功率。
圖2提供了一種使用單個運算放大器的改良方案。電路通電時，初始狀態下光電二極管無電流流過，運算放大器正輸入端的電壓被拉至VCC，然后運算放大器為激光二極管供電。這會在光電二極管中感應出電流，從而在R1上產生壓降，使運算放大器的正輸入端設置為：Vcc – Iphotodiode ? R1。
圖2：使用負反饋來提供輸出功率調節的單運算放大器解決方案。
運算放大器緩沖該電壓并將其饋入激光二極管，系統在由以下因素決定的操作點上穩定：
激光二極管的VI強度曲線
激光二極管和光電二極管之間的耦合效率
光電二極管的電流強度響應
R1
此后，負反饋會穩定住輸出強度的所有波動變化。如果激光強度增加，光電二極管會產生更大的電流，進而在R1上產生更大的壓降，這會降低運算放大器的輸出電壓，進而降低激光強度。當激光輸出功率下降時，則會出現相反的情況。
該電路在面包板上構建，采用了德州儀器(TI)的OPV314 850nm VCSEL和OPA551P運算放大器(圖3)。R1被設置為68kΩ，VCC被設置為5V。
圖3：使用OPV314 850nm VCSEL和OPA551P運算放大器在面包板上組裝的組件。
圖4所示的是從運算放大器正節點捕獲的示波器軌跡，展示了激光器穩定的輸出(任意單位)。R1可用于控制輸出功率強度。
圖4：運算放大器正節點的示波器軌跡(代表輸出激光強度)。
責編：Ricardo
