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半导体小功率半导体激光器恒温制约和驱动策略查抄袭率怎么

收藏本文 2024-01-27 点赞:7595 浏览:21489 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:小功率半导体激光器凭借其体积小、利用寿命长、易调制等优异特性,被广泛运用于各种光学检测、浅析领域。在一些光学检测仪器、精密仪器以及光学浅析仪器中,半导体激光器常作为光源被利用,激光器的输出光功率稳定性直接影响着检测结果。如今,国内先进的半导体激光器的输出光功率稳定性可达1%-0.1%,但达数千元,在系统设计中,提升了运用成本,限制了利用范围的推广;而市售的小型半导体激光器无法达到检测系统中对功率的稳定性要求。由此,为了降低成本,在不替换激光二极管的前提下,通过提升激光器驱动系统性能来提升光源输出光功率的稳定性具有重要作用。目前,影响激光器输出功率稳定性的因素主要是激光器工作温度稳定性与驱动电流稳定性。根据影响联系确定了激光器驱动系统的技术指标,并依据指标设计了激光器驱动案例。半导体激光器的驱动系统主要包括温度制约与电流驱动制约。运用闭环负反馈原理设计了温度制约系统,利用恒流源对温度传感器供电,将激光器工作温度转换为电压信号,经过前置放大电路与差分比较电路处理,通过比例积分(PI)制约电路驱动半导体制冷器工作,实现激光器工作温度的恒写作约。电流驱动制约同样基于闭环负反馈原理,本论文设计了由驱动电流作为反馈信号的恒定电流制约方式。为了保证激光器的稳定工作与利用寿命,设计了相应的辅助保护电路,包括温度警报电路、电压限制电路、缓启动电路、静电保护电路以及大电流警报电路。最后,根据案例指标设计实验验证系统具体性能,通过实验证明,温度制约系统可长时间保持激光器工作温度稳定,温度制约偏差小于±0.02℃,驱动电流稳定性优于0.1%。利用设计系统驱动额定功率为5mW的激光器工作,其输出光功率稳定性优于0.2%,均达到了设计标准。关键词:半导体激光器论文自动电流制约论文恒温制约论文半导体制冷论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    第1章 绪论9-14

    1.1 课题来源及探讨的目的作用9-10

    1.2 半导体激光器驱动技术的进展近况10-12

    1.3 论文探讨内容12-14

    第2章 半导体激光器浅析及案例设计14-21

    2.1 半导体激光器工作原理14-16

    2.1.1 发光条件15

    2.1.2 失效机理浅析15-16

    2.2 温度对半导体激光器性能影响16-18

    2.2.1 温度对激光器的波长的影响16

    2.2.2 温度激光器的阈值影响16-17

    2.2.3 温度对激光器输出光功率的影响17-18

    2.3 半导体激光器的 U—I 特性以及 P—I 特性18-19

    2.4 案例设计介绍19-20

    2.5 本章小结20-21

    第3章 半导体激光器的恒温制约电路设计21-35

    3.1 温度制约原理21-25

    3.1.1 温度传感器选取22-23

    3.1.2 制冷元件选取23-24

    3.1.3 封装设计24-25

    3.2 信号处理电路设计25-29

    3.2.1 恒流源电路25-26

    3.2.2 前置放大器26-27

    3.2.3 差分放大电路27-29

    3.3 半导体制冷(TEC)驱动电路设计29-32

    3.3.1 PID 制约29-31

    3.3.2 驱动电路31-32

    3.4 辅助电路32-34

    3.4.1 温度设置电路32-33

    3.4.2 温度报警电路33-34

    3.4.3 电压限制电路34

    3.5 本章小结34-35

    第4章 半导体激光器驱动电路设计35-44

    4.1 半导体激光器驱动原理35-37

    4.2 恒电流驱动电路37-39

    4.3 功率放大电路39-40

    4.4 辅助电路40-43

    4.4.1 缓启动电路40-41

    4.4.2 静电保护电路41-42

    4.4.3 大电流报警电路42-43

    4.5 本章小结43-44

    第5章 稳定性实验及结果浅析44-50

    5.1 LD 驱动电流稳定性实验44-45

    5.2 温度制约系统稳定性浅析45-46

    5.3 恒温系统对半导体激光器光束质量影响浅析46-48

    5.4 提升系统稳定性措施48-49

    5.4.1 电路温度不足浅析48

    5.4.2 电磁兼容与抗干扰48-49

    5.5 本章小结49-50

    结论50-51

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