半导体激光二极管(SLD)通常与光电二极管封装在一起,通过监测光电二极管的输出电流，可以调节激光二极管的输出功率强度。然而，SLD容易受到诸如温度变化和模式跳跃等异常漂移的影响，这些漂移可能会改变输出强度。一种常用的稳定输出强度的方法是先将光电二极管的电流转换为电压，然后，微控制器可以读取该电压，并通过编程控制逻辑来调节提供给激光二极管的电流，图1就展示了这种方法。
图1：使用微控制器通过感应光电二极管电流来调节激光二极管的输出功率。
图2提供了一种使用单个运算放大器的改良方案。电路通电时，初始状态下光电二极管无电流流过，运算放大器正输入端的电压被拉至VCC，然后运算放大器为激光二极管供电。这会在光电二极管中感应出电流，从而在R1上产生压降，使运算放大器的正输入端设置为：Vcc – Iphotodiode ∗ R1。
图2：使用负反馈来提供输出功率调节的单运算放大器解决方案。
运算放大器缓冲该电压并将其馈入激光二极管，系统在由以下因素决定的操作点上稳定：
此后，负反馈会稳定住输出强度的所有波动变化。如果激光强度增加，光电二极管会产生更大的电流，进而在R1上产生更大的压降，这会降低运算放大器的输出电压，进而降低激光强度。当激光输出功率下降时，则会出现相反的情况。
该电路在面包板上构建，采用了德州仪器(TI)的OPV314 850nm VCSEL和OPA551P运算放大器(图3)。R1被设置为68kΩ，VCC被设置为5V。
图3：使用OPV314 850nm VCSEL和OPA551P运算放大器在面包板上组装的组件。
图4所示的是从运算放大器正节点捕获的示波器轨迹，展示了激光器稳定的输出(任意单位)。R1可用于控制输出功率强度。
图4：运算放大器正节点的示波器轨迹(代表输出激光强度)。
(原文刊登于EDN美国版，参考链接：A single op-amp solution to stabilize laser output，由Ricardo Xie编译)
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