Según tengo entendido, usted desea conducir un diodo láser con una onda sinusoidal de 100 kHz con un sesgo de aproximadamente 40 mA. La señal de 100 kHz está disponible desde una salida digital de 0-5 voltios. Aquí hay un circuito que al menos debería ser una topología razonable:
Tendrá que completar los valores correctos usted mismo. Los que muestro representan solo una puñalada muy áspera.
R2, C3, R3, C4 son filtros de paso bajo de dos polos. Esto eliminará gran parte del contenido armónico de la onda cuadrada de 100 kHz para acercarlo a una onda sinusoidal. En este esquema, más filtrado también reduce la amplitud, por lo que tendrá que cambiar R5 si ajusta la agresividad del filtro. R1 y R4 establecen la polarización DC. En este ejemplo debe ser aproximadamente 40 mA. C2 AC acopla la señal del filtro al opamp, dejando solo el sesgo promedio. El circuito de retroalimentación se asegura de que este voltaje compuesto (señal de CA más polarización de CC) aparezca en R5. Esto regula la corriente del diodo ya que la corriente a través de R5 es la misma que la corriente a través del diodo.
Tenga en cuenta que esto nunca establece explícitamente el voltaje del diodo. Más bien, regula la corriente a través de ella. Esa es una forma mucho mejor de conducir un diodo LED o láser que tratar de arreglar su voltaje. Este circuito creará automáticamente el voltaje según sea necesario para obtener la corriente deseada.
De nuevo, es probable que tengas que ajustar los valores. Nunca dijiste cuánto contenido armónico puedes tolerar, por ejemplo.
Añadido en respuesta a sus dos preguntas:
El FET actúa como una resistencia variable. El opamp lo varía para asegurarse de que la señal de entrada (pin 3 opamp) aparece a través del resistor de detección de corriente de salida (R5). Dado que la corriente a través de R5 y D1 son iguales, y la tensión a través de una resistencia es proporcional a la corriente a través de ella, la tensión en el extremo superior de R5 es proporcional a la corriente del diodo.
Este circuito aún funcionaría un poco sin el opamp, pero no con la misma precisión. El opamp acciona la compuerta de Q1 a lo que sea necesario para obtener la corriente de diodo deseada. El voltaje de puerta a fuente de Q1 variará con la corriente. Este offset de voltaje es compensado automáticamente por el opamp ya que está dentro del bucle de retroalimentación. El voltaje exacto de la fuente de la compuerta requerido para una corriente en particular está mal especificado y variará de un dispositivo a otro y sobre temperatura. Al regular la tensión en R5 en lugar de la tensión en la puerta de Q1, la tensión de la fuente de la puerta se compensa automáticamente por el opamp y se vuelve irrelevante. En realidad, es irrelevante siempre y cuando el voltaje de compuerta requerido esté dentro del rango que el opamp puede emitir. El IRLML2502 tiene un voltaje de activación de la fuente de compuerta lo suficientemente bajo como para garantizar que esto sea cierto. No sabemos exactamente cuál es ese voltaje, pero sí sabemos que estará dentro del rango de salida de 5 V del opamp.
El uso del fotodiodo incorporado para regular la salida de luz real del láser es incluso mejor que regular su corriente. En ese caso, debe agregar un circuito que genere un voltaje proporcional a la salida de luz del láser, y luego aliméntelo a la entrada negativa opamp en lugar del voltaje de R5. El opamp entonces conducirá Q1 a lo que sea necesario para lograr la salida de luz proporcional a la señal de entrada.