Модулятор лазерного диода.

[R3YAB]

Здравствуйте, уважаемые участники форума! Передо мной стоит задача разработать источник тока для лазерного диода (70 мА) с возможностью модуляции частотой до 20 МГц (при этом ток должен падать до нуля и возрастать до 70 мА). На вход подается синусоидальный или прямоугольный сигнал (в пределах от 0 до 5 вольт).
Источник тока собран на ОУ.

Модулирующий сигнал подается на базу Q2, когда транзистор открывается делитель R3 R1 формирует на неинвертирующем входе 5,5 В и стабилизатор выдает 70 мА, когда закрыт - близкое к 9 В, ток прекращается. База Q2 подтянута к земле через 100 Ом.
Проблема состоит в завале фронтов модулирующего сигнала

Желтый график - входной сигнал, синий - падение на лазерном диоде.
Прошу дать рекомендации по увеличению быстродействия, т.к. завал не позволяет работать с сигналами более 500 кГц. Спасибо!

[индюк]

Лазеры НЕ модулируют амплитудой 100%. Он от этого сдохнет оч быстро. Надо 10-20%.
Посмтри как оно сделано в лазерных линейках - там 450мгц.
Или лазерных гоовках сидюков и двд - там при чтении тоже 500мгц кажись.

А завалы потому что лазер это диод а диод это конденсатор

[Alex9797]

Зашунтируй диод резистором, хотя бы килоом для начала. И прямоугольники станут заметно прямоугольнее. А если понравится, то можно и дальше снижать сопротивление. Конечно, делая при этом поправку в источнике тока, добавив на величину тока через этот резистор.

[R3YAB]

Индюк, с учётом этого скорректирую требования - пусть ток меняется от, скажем, 50 мА, при которых диод не излучает до 70.
В качестве нагрузки я ставил резистор, эквивалентый диоду изходя их его ВАХ, т.е. емкостную составляющую убирал. Тем не менее, фронты завалены.

[true71]

R1 и R3 килоомные...
Посмотри хоть схемотехнику антенных усилителей - десятки и сотни Ом, не более. Там даже пикофарадные емкости - уже будет жуткий завал.
2) Выходной сигнал откуда берется? Если с коллектора Q1, то попробуй обратную связь брать не с эмиттера а с коллектора - на неинвертирующий вход ОУ.
3) Выкинь идею с источником тока на десятках мегагерц и собери усилитель напряжения, а ток через л.диод регулируй изменением напряжения питания ОУ.

[Alex9797]

пусть ток меняется от, скажем, 50 мА, при которых диод не излучает до 70.

Таких светодиодов пока не существует в природе. Если ток через него идет - то и излучать будет. Любой ток, хоть микроампер. Просто мощность излучения будет пропорциональна протекающему току.

Используется амплитудная модуляция излучения.

[true71]

, а ток через л.диод регулируй изменением напряжения питания ОУ.

Для прямоугольных импульсов пойдет.
А для синусоидальных - подозреваю, что, в любом случае, искажения будут такими, что ...

[laser532]

Таких светодиодов пока не существует в природе

Лазерный диод, в отличие от светоизлучающего, имеет порог при котором его излучение из светодиодного превращается в лазерное. Светодиодная составляющая никуда не девается, оставаясь паразитной подсветкой. Кроме того, многие ЛД - многомодовые, т.е. состоят из множества "параллельных" лазеров, живущих своей жизнью. И да, мигающие умирают быстрее, чем работающие непрерывно на той же мощности, что пиковая при мигании. Точнее пиковая средняя, т.к. при мигании есть губительные иголочки.
Индюк, в ДВД на ЛД наложена 200 МГц модуляция типа рябь - "расшумление". Частота "расшумления" выбирается заведомо больше частоты рабочей модуляции. Делается это для усреднения мощности ЛД, т.к. ток через ЛД не гарантирует мощности, точнее говоря она каждый раз разная при одном токе. Рябью тока усредняют модовые шумы.
ТС. Не помогу. Это серьезная работа, но Вам все правильно указывают.

[R3YAB]

Здравствуйте! Забыл одно важное требование: катод лазерного диода должен быть заземлен. Это связано с тем, что диод находится в металлическом коллиматоре, модулятор находится в экранированном корпусе, все они прикручены к одному стальному листу и соединены коаксиальным кабелем. Цель - избежать помех, т.к. рядом находится оптический приемный блок. (Оправдано ли это?)

По этой же причине используются PNP или р-канальные транзисторы.

Я вижу три пути получения модуляции:
1) Сформировать на выходе стабилизатора пульсирующий ток (как и предлагалось)
2) Модулировать напряжение питания ОУ
3) Коммутировать непосредственно нагрузку

По третьему варианту предлагается такая схема.

R2 - нагрузка.

PS. Буду рад увидеть варианты решения этой задачи в дальномерах, сидюках, системах оптической связи и проч.

[b_raven]

А операционничек то потянет ?
У него паспортная 110МГц, но так то ж по синусу.
Может пошустрее чего ? Или на транзисторах сообразить,,
задачка вроде как не шибко сложная.