光源（激光器）

1064nm亚纳米可编程脉冲激光器驱动模块

产品特点：内置1kHz~100kHz连续可调触发源，1kHz步长。并可选择外部触发，具有同步信号输出。 0.25ns~60ns脉宽连续可调，0.25ns步长。全脉宽范围内均可获得1W以上峰值功率。 TTL 3.3V或5V上升沿触发。可选UART-TTL或RS-422全双工隔离通信接口，遵循Modbus RTU自定义通信协议。 6V~15V单电源供电，待机功耗小于0.4W。激光器工作温度范围：5°C ~45°C ，0.1°C步长。可通过温度调节精确控制波长。提供简捷方便的上位机表征工具，无需编程，通过PC控制快速投入使用。 76mm×51mm×19mm结构尺寸，方便集成。

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1064nm亚纳米可编程脉冲激光器驱动模块

特点

内置1kHz~100kHz连续可调触发源，1kHz步长。并可选择外部触发，具有同步信号输出。

0.25ns~60ns脉宽连续可调，0.25ns步长。

全脉宽范围内均可获得1W以上峰值功率。

TTL 3.3V或5V上升沿触发。

可选UART-TTL或RS-422全双工隔离通信接口，遵循Modbus RTU自定义通信协议。

6V~15V单电源供电，待机功耗小于0.4W。

激光器工作温度范围：5°C ~45°C ，0.1°C步长。可通过温度调节精确控制波长。

提供简捷方便的上位机表征工具，无需编程，通过PC控制快速投入使用。

76mm×51mm×19mm结构尺寸，方便集成。

应用

标准脉冲光源

科学实验

激光测距

OTDR

典型脉冲光波形(>1W峰值光功率)：









使用指南

在开始使用前请考虑以下四个因素：

1．激光器偏压(V_b)与峰值电流(I_p-p)的关系：I_p-p≈ V_b÷10。

2．实际光信号脉宽和设置值存在约0.25ns左右非线性误差，必要时请根据实际情况使用控制命令配合示波器校准。

3．在测量脉冲峰功率时推荐使用热释电功率计。如果使用光电二极管功率计，请尽量使峰值功率在功率计额定测量范围之内。否则脉宽较宽时，由于光电二极管的饱和效应，将影响平均功率读数的准确性，该误差随脉宽增大而增大。必要时可通过示波器观察相同电压、电流，不同脉宽、频率下的波形幅度判断峰值功率的变化幅度，结合功率计读数估算误差。幅度不变，峰值功率不变。

当外接触发信号时，必须将占空比控制在0.5%以下，若要超过此限制请按以下公式计算可用偏压范围和频率、脉宽之间的关系，如果超出该范围，可能对模块造成不可逆的损坏。

（图一：功能示意图）

RS-422从左到右排列顺序：Y=T+；Z=T-；B=R-；A=R+；G=GND

VCC IN从左到右排列顺序：VCC；VCC；GND；GND

UART TTL从上到下排列顺序：TR；RX；GND

名称

功能说明

描     述

VCC IN

电源输入接口

6~12V/1A电源输入，2.54mm x 4接口

TRIG OUT

同步信号输出

向外设输出LVTTL同步信号

EXT IN

外部触发输入接口

外部TTL或LVTTL触发信号输入

UART

TTL通信接口

UART TTL 1.25mm x 3接口

RS-422

RS-422隔离通信接口

RS-422 1.25mm x 5接口

LED point指示定义

TEC GOOD

温度稳定指示

当激光器工作温度到达设置值±1°C时点亮，温度失控及待机时熄灭

TRIG EXT

外触发指示

当使用外部触发信号时点亮，内触发时熄灭

LD_ON

激光器上电指示

当开机时点亮，待机时熄灭

POWER

整机电源指示

正常上电后点亮

可编程参数说明

参数名

说明

范围

描     述

FRIEQ

内触发频率

1kHz~100kHz

1kHz步长。

PW

脉宽

0.5ns~60ns

0.25ns步长

TEC

LD工作温度

5°C~45°C

0.1°C步长

VB

激光器偏压

2V~25V

10mV步长。

V_b与峰值电流(I_p-p)的关系：I_p-p≈ V_b÷10

SAVE

保存当前参数

将模块当前工作状态保存至ROM，下次上电有效

NO1……

帧头及板选地址

0~255

NO1对应帧头第一字节，NO2对应帧头第二字节，ADDR对应板选地址。

RS-422、UART-TTL串口模式和命令说明

除使用“保存”命令外，所有通过串口设定的参数不被保存，掉电失效。串口波特率：9600bps，方式1，8位数据，无奇偶校验，停止位1，无流控制，异步通信。提供6条写命令和6条读命令。另外提供4条每次上电只能执行一次的ROM写操作命令和5条错误返回命令、1条开机返回命令。

Modbus RTU自定义协议：适用于一主机多从机数据总线。所有命令均遵循如下协议，每帧8字节，帧结构和校验算法如下：

数据类型为unsigned int16 2字节无符号整数。求和校验：命令字+数据高8位+数据低8位

写命令(假设帧头为 AAH 55H 01H)

命令

说明

单位

发送格式示例

接收应答格式示例

0x01

内触发频率设定

kHz

AAH 55H 01H 01H 00H 01H 00H 02H（设定1kHz）

AAH 55H 01H 01H 00H 01H 00H 02H（应答相同命令）

0x02

脉宽设定＊

10ps

AAH 55H 01H 02H 09H C4H 00H CFH(设定25ns)

AAH 55H 01H 02H 09H C4H 00H CFH(应答相同命令)

0x03

激光器温度设定

0.1°C

AAH 55H 01H 03H 00H E6H 00H E9H(设定23°C)

AAH 55H 01H 03H 00H E6H 00H E9H(应答相同命令)

0x04

激光器偏压设定

10mV

AAH 55H 01H 04H 05H 46H 00H 4FH(设定13.5V)

AAH 55H 01H 04H 05H 46H 00H 4FH(应答相同命令)

0x05

触发源选择

0=内触发

AAH 55H 01H 05H 00H 00H 00H 05H（设定内触发）

1=外触发

AAH 55H 01H 05H 00H 00H 00H 05H（应答相同命令）

0x06

待机开关

0=待机

AAH 55H 01H 06H 00H 01H 00H 07H（开机）

1=开机

AAH 55H 01H 06H 00H 01H 00H 07H（应答相同命令）

  ＊脉宽设定必须是步长(0.25ns)的整数倍除以10ｐｓ，例如需要设定25.75ｎｓ，那么25.75*1000／10＝2575。

读命令(假设帧头为 AAH 55H 01H)

命令

说明

单位

发送格式示例

接收返回格式示例

0x07

读内触发频率

kHz

AAH 55H 01H 07H 00H 00H 00H 07H（查询内触发频率）

AAH 55H 01H 07H 00H 0AH 00H 11H（返回10kHz）

0x08

读脉宽

10ps

AAH 55H 01H 08H 00H 00H 00H 08H（查询脉宽）

AAH 55H 01H 08H 09H C4H 00H D5H(返回25ns)

0x09

读激光器温度

0.1°C

AAH 55H 01H 09H 00H 00H 00H 09H（查询激光器温度）

AAH 55H 01H 09H 00H E6H 00H EFH（返回23°C）

0x0A

读激光器偏压

10mV

AAH 55H 01H 0AH 00H 00H 00H 0AH（查询激光器偏压）

AAH 55H 01H 0AH 05H 46H 00H 55H（返回13.5V）

0x0C

读开机状态

0=待机

AAH 55H 01H 0CH 00H 00H 00H 0CH(查询开机状态)

1=开机

AAH 55H 01H 0CH 00H 01H 00H 0DH(返回状态：开机)

0x0D

读触发源选择

0=内触发

AAH 55H 01H 0DH 00H 00H 00H 0DH(查询触发源)

1=外触发

AAH 55H 01H 0DH 00H 01H 00H 0EH(返回触发源：外触发)

从机发送开机消息与错误命令(假设帧头为 AAH 55H 01H)

从机发送命令

说明

单位

描       述

AAH 55H 01H 00H 00H 00H 00H 00H 读内触发频率

kHz

每次上电初始化后发送从机的帧头与地址

AAH 55H 01H 10H 00H 01H 00H 11H

从机接收到错误的命令字

AAH 55H 01H 10H 00H 02H 00H 12H 读激光器偏压

10mV

从机接收到错误的命令参数

AAH 55H 01H 10H 00H 03H 00H 13H 读开机状态

0=待机

从机接收到的命令校验错误

AAH 55H 01H 10H 00H 04H 00H 14H 读触发源选择

0=内触发

激光器温度失控已进入待机状态

AAH 55H 01H 10H 00H 05H 00H 15H

一次上电多次ROM写操作，保存命令执行失败

ROM写操作命令，每次上电只能执行一次(假设帧头为 AAH 55H 01H)

命令

说明

单位

发送格式示例

接收应答格式示例

0x80

保存当前参数(包括开关机状态)，下次上电自动加载。

AAH 55H 01H 80H 00H 80H 01H 00H（保存当前参数）

AAH 55H 01H 80H 00H 80H 01H 00H（应答相同命令）

0x7D

设置从机帧头第1字节

AAH 55H 01H 7DH 00H FFH 01H 7CH（将帧头1设为FF）

FFH 55H 01H 00H 00H 00H 00H 00H(返回当前帧头、地址)

0x7E

设置从机帧头第2字节

AAH 55H 01H 7EH 00H FFH 01H 7DH（将帧头2设为FF ）

AAH FFH 01H 00H 00H 00H 00H 00H(返回当前帧头、地址)

0x7F

设置从机帧头第3字节（板选地址）

AAH 55H 01H 7FH 00H FFH 01H 7EH（将帧头3设为FF ）

AAH 55H FFH 00H 00H 00H 00H 00H(返回当前帧头、地址)

以上ROM写操作如一次上电多次执行，上位机将会收到错误命令（AAH 55H 01H 10H 00H 05H 00H 15H），相关写操作不会被执行，避免ROM写入次数过多而损坏。

上位机表征工具使用说明

基于.NET Framework 4.6.1框架编写，适用于Windows 7 SP1(需安装.NET Framework 4.6.1)、Windows 10、Windows 11。无需安装直接运行EXE文件，首次运行关闭后会在EXE文件目录下生成10PINP_01_Config配置文件保存关闭前的设置。第一次按下“开机”按键时会根据当前设置框内的参数初始化模块。如遗忘或需修改模块帧头和板选地址，可在建立连接前点击“获取设备帧头”按键，根据提示操作可获取及修改设备帧头和地址，并自动保存、应用。“远端保存”按键可将模块当前所有状态参数(包括待机状态)保存到模块ROM中，下次上电自动加载。当出现错误时，“系统消息”框内将出现相关提示。暂不支持MCU复位，预留控件位置。

参数说明

极限工作条件

参   数

符号

单位

最小值

最大值

存储温度

Ts

^oC

-40

85

相对湿度

RH

%

0

95

工作电压

Vcc

V

0

16

推荐工作条件

参   数

符号

单位

最小值

典型值

最大值

备注

基座工作温度

Tc

^oC

0

25

50

工作电压

Vcc

V

7

12

15

外触发频率

Tf

kHz

1

100



电气性能

参   数

符号

单位

最小值

典型值

最大值

备注

触发信号输入阻抗

kΩ

10

输入触发信号边沿速度

Δt

ns

25

触发高电平

VIH

V

3

5.5

上升沿触发

触发低电平

VIL

V

0

1.5



同步信号输出边沿速度

tpd

ns

0.8

3.4

同步信号输出高电平

VOH

V

3

3.5

同步信号输出低电平

VOL

V

0

0.5

同步信号输出阻抗

VOI

kΩ

10

内触发频率

Tf

kHz

1

100



内触发频率分辨率

kHz

1

外触发频率范围

Tf

MHz

0

20

工作脉宽范围

PW

ns

0.5

60



激光器偏压（VB）分辨率

mV

10

激光器偏压（VB）误差

%

5

激光器偏压（VB）范围

V

2

25

对应峰值电流:VB/10

脉宽分辨率（PW）

ns

0.25

脉宽误差

±5%±0.25ns

激光器温度可调范围

^oC

5

25

45

激光器温度分辨率（TEC-C）

^oC

0.1

激光器温度绝对误差

%

1

与NTC特性相关

RS-422串口波特率

bps

9600



RS-422输入输出隔离度

rms

2500V

1分钟

工作电流

Icc

mA

160

12V供电

外形结构

推荐产品

合作伙伴

名称	功能说明	描述
VCC IN	电源输入接口	6~12V/1A电源输入，2.54mm x 4接口
TRIG OUT	同步信号输出	向外设输出LVTTL同步信号
EXT IN	外部触发输入接口	外部TTL或LVTTL触发信号输入
UART	TTL通信接口	UART TTL 1.25mm x 3接口
RS-422	RS-422隔离通信接口	RS-422 1.25mm x 5接口

LED point指示定义
TEC GOOD	温度稳定指示	当激光器工作温度到达设置值±1°C时点亮，温度失控及待机时熄灭
TRIG EXT	外触发指示	当使用外部触发信号时点亮，内触发时熄灭
LD_ON	激光器上电指示	当开机时点亮，待机时熄灭
POWER	整机电源指示	正常上电后点亮

参数名	说明	范围	描述
FRIEQ	内触发频率	1kHz~100kHz	1kHz步长。
PW	脉宽	0.5ns~60ns	0.25ns步长
TEC	LD工作温度	5°C~45°C	0.1°C步长
VB	激光器偏压	2V~25V	10mV步长。 V_b与峰值电流(I_p-p)的关系：I_p-p≈ V_b÷10
SAVE	保存当前参数		将模块当前工作状态保存至ROM，下次上电有效
NO1……	帧头及板选地址	0~255	NO1对应帧头第一字节，NO2对应帧头第二字节，ADDR对应板选地址。

写命令(假设帧头为 AAH 55H 01H)
命令	说明	单位	发送格式示例
			接收应答格式示例
0x01	内触发频率设定	kHz	AAH 55H 01H 01H 00H 01H 00H 02H（设定1kHz）
			AAH 55H 01H 01H 00H 01H 00H 02H（应答相同命令）
0x02	脉宽设定＊	10ps	AAH 55H 01H 02H 09H C4H 00H CFH(设定25ns)
			AAH 55H 01H 02H 09H C4H 00H CFH(应答相同命令)
0x03	激光器温度设定	0.1°C	AAH 55H 01H 03H 00H E6H 00H E9H(设定23°C)
			AAH 55H 01H 03H 00H E6H 00H E9H(应答相同命令)
0x04	激光器偏压设定	10mV	AAH 55H 01H 04H 05H 46H 00H 4FH(设定13.5V)
			AAH 55H 01H 04H 05H 46H 00H 4FH(应答相同命令)
0x05	触发源选择	0=内触发	AAH 55H 01H 05H 00H 00H 00H 05H（设定内触发）
		1=外触发	AAH 55H 01H 05H 00H 00H 00H 05H（应答相同命令）
0x06	待机开关	0=待机	AAH 55H 01H 06H 00H 01H 00H 07H（开机）
		1=开机	AAH 55H 01H 06H 00H 01H 00H 07H（应答相同命令）

读命令(假设帧头为 AAH 55H 01H)
命令	说明	单位	发送格式示例
			接收返回格式示例
0x07	读内触发频率	kHz	AAH 55H 01H 07H 00H 00H 00H 07H（查询内触发频率）
			AAH 55H 01H 07H 00H 0AH 00H 11H（返回10kHz）
0x08	读脉宽	10ps	AAH 55H 01H 08H 00H 00H 00H 08H（查询脉宽）
			AAH 55H 01H 08H 09H C4H 00H D5H(返回25ns)
0x09	读激光器温度	0.1°C	AAH 55H 01H 09H 00H 00H 00H 09H（查询激光器温度）
			AAH 55H 01H 09H 00H E6H 00H EFH（返回23°C）
0x0A	读激光器偏压	10mV	AAH 55H 01H 0AH 00H 00H 00H 0AH（查询激光器偏压）
			AAH 55H 01H 0AH 05H 46H 00H 55H（返回13.5V）
0x0C	读开机状态	0=待机	AAH 55H 01H 0CH 00H 00H 00H 0CH(查询开机状态)
		1=开机	AAH 55H 01H 0CH 00H 01H 00H 0DH(返回状态：开机)
0x0D	读触发源选择	0=内触发	AAH 55H 01H 0DH 00H 00H 00H 0DH(查询触发源)
		1=外触发	AAH 55H 01H 0DH 00H 01H 00H 0EH(返回触发源：外触发)

从机发送开机消息与错误命令(假设帧头为 AAH 55H 01H)
从机发送命令说明单位		描述
AAH 55H 01H 00H 00H 00H 00H 00H 读内触发频率 kHz		每次上电初始化后发送从机的帧头与地址
AAH 55H 01H 10H 00H 01H 00H 11H		从机接收到错误的命令字
AAH 55H 01H 10H 00H 02H 00H 12H 读激光器偏压 10mV		从机接收到错误的命令参数
AAH 55H 01H 10H 00H 03H 00H 13H 读开机状态 0=待机		从机接收到的命令校验错误
AAH 55H 01H 10H 00H 04H 00H 14H 读触发源选择 0=内触发		激光器温度失控已进入待机状态
AAH 55H 01H 10H 00H 05H 00H 15H		一次上电多次ROM写操作，保存命令执行失败
ROM写操作命令，每次上电只能执行一次(假设帧头为 AAH 55H 01H)
命令	说明单位	发送格式示例
		接收应答格式示例
0x80	保存当前参数(包括开关机状态)，下次上电自动加载。	AAH 55H 01H 80H 00H 80H 01H 00H（保存当前参数）
		AAH 55H 01H 80H 00H 80H 01H 00H（应答相同命令）
0x7D	设置从机帧头第1字节	AAH 55H 01H 7DH 00H FFH 01H 7CH（将帧头1设为FF）
		FFH 55H 01H 00H 00H 00H 00H 00H(返回当前帧头、地址)
0x7E	设置从机帧头第2字节	AAH 55H 01H 7EH 00H FFH 01H 7DH（将帧头2设为FF ）
		AAH FFH 01H 00H 00H 00H 00H 00H(返回当前帧头、地址)
0x7F	设置从机帧头第3字节（板选地址）	AAH 55H 01H 7FH 00H FFH 01H 7EH（将帧头3设为FF ）
		AAH 55H FFH 00H 00H 00H 00H 00H(返回当前帧头、地址)

参数	符号	单位	最小值	最大值
存储温度	Ts	^oC	-40	85
相对湿度	RH	%	0	95
工作电压	Vcc	V	0	16