低噪声激光电流驱动器

Vishay Foil Resistors (VFR) 的Bulk Metal ®箔电阻器用于构建低成本、低噪声的电流源，用于二极管激光器。VHP 功率电阻器具有 0.01% 的容差和 10 W 的额定功率，完全满足了该应用中对检测电阻器的严格要求，包括抵抗内部和外部温度漂移、高额定功率和低热电动势。

行业/应用领域：精密仪器

使用的产品： VHP-4，0.01%，50 Ω，10 W，TO-3 封装

挑战

二极管激光器已经在实验原子物理学中发挥了重要作用。它们的低成本和易用性使其成为许多实验中的标准工具。由于激光器频率和输出功率取决于二极管激光器电流和温度，稳定的激光器需要对这两者进行精确调节。通过使用商用电流控制器可以实现高水平的稳定性和低噪声。不幸的是，这些电流源是昂贵的，并且通常比它们构造中使用的单个组件的总成本要贵得多。此处的目标是构建一个与二极管激光器一起使用的低成本、低噪声电流源。

解决方案

这种激光器电流控制器设计基于 Hall-Libbrecht 电流驱动器，这是一种设计用于二极管激光器的精密电流控制器。电流源的关键元件是负责电流调节的子电路。在该子电路中，稳压电源V reg用于驱动电流通过精密检测电阻R s。通过调节可调电压调节器上的设定电压V set来控制来自激光电流驱动器的电流量：

I = (V reg – V set ) / R s

为了产生稳定的激光，电流源中的检测电阻器必须能够抵抗内部和外部温度漂移，具有高额定功率和低热电动势。VFR 的 VHP 块状金属箔功率电阻器 (VHP) 具有 0.01% 的容差和 10 W 的额定功率，完全满足了对检测电阻器的这些严格要求。

用户解释

电流驱动器最关键的元件是负责电流调节的子电路，因为激光器的稳定性不能超过检测电阻器的稳定性。因此，在选择检测电阻时必须非常小心。在这里，我们选择了总电阻为 50 Ω 且温度系数为 5 ppm/°C 的 VHP-4 检测电阻器。该总电阻值可确保压降足够大以进行精确的电流调节，但又足够小以不影响调节后的电源电压。