一种GaN FET的窄脉冲激光器驱动电源系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2022年第9期北京时间：

作者：许源,王武,倪小龙,闫钰锋,于信,白素平

单位：长春理工大学 光电工程学院

摘要：针对半导体激光器驱动电路在低纳秒级对激光光脉冲调节困难的问题，研究了一种基于GaN高速半导体器件的半导体激光器的驱动方案，可实现激光光脉冲的宽度、高重复频率的高精度调节；在设计上，利用FPGA门电路现场可编辑、低功耗等特点，基于Xilinx Zynq平台搭建前置时序产生电路，输出时序信号；设计储能电路，通过驱动氮化镓场效应晶体管(GaN FET)作为开关控制储能回路，最终实现激光光脉冲低纳秒级的精密调节；经过实验验证和分析，该驱动电路能稳定输出脉冲宽度3~200 ns可调、重复频率0~1 MHz可调、峰值功率超过70 w、上升沿时间小于5 ns的激光光脉冲信号。

关键词：半导体激光器驱动电路;激光光脉冲调节;FPGA;氮化镓场效应晶体管;低纳秒级精密调节