冲击电流驱动下半导体激光器的快速响应研究

基于半导体激光器的单模速率方程,采用典型参数对其进行建模仿真,仿真结果表明:半导体激光器在初期的光子受激辐射速率随着注入电流的增大而增加,上升时间随着注入电流的增大而减少。但对于固定功率限制范围的半导体激光器,不能通过直接增大注入电流来减少上升时间,考虑到半导体激光器的发热问题,提出了一种在正常脉冲发光电流前端加入冲击电流来减少半导体激光器发射脉冲上升时间的方法,保证了半导体激光器的稳定输出。通过仿真对该方法进行验证,并对型号为PLTB450B半导体激光器进行了测试。仿真结果与测试结果均表明:通过加入冲击电流的方法,可以大大减少固定功率的半导体激光器发射脉冲的上升时间。     

基于AD7888的高稳定度激光器多路监测系统的设计

在高稳定度激光器的研制中,实时监测激光器的工作状态是需要重点关注的问题。本系统实现了高稳定度激光器温度控制系统、激光管工作电流、工作电压、激光器光功率的实时精确监测,以及激光器工作状态数据的存储和数据串行上传的功能。其中电流设定值和实际工作电流的观测可以更好地确定激光器的工作状态。系统结构图如图1所示。     

150mW光输出的半导体激光器

三洋制造的150mW 光输出半导体激光器,输出波长为800～870nm,室温连续使用寿命5000小时,它的发光层与电流通过区段之间具有减少光吸收达到高功率输出和高可靠工作的最佳间隙,其振荡保持单纯横向模状态。激光器刻面有一电流阻塞区,用以降低电流引起的温度上升,减少光吸收,防止激光器刻面的光学损坏。该激光器振荡起始电流170mA,     

分布反馈激光器温度与电流控制研究

为了精密控制分布反馈激光器的温度与电流, 采用数字信号处理芯片, 设计了分布反馈激光器驱动装置。通过该装置设定激光器温度和电流的参考电压, 经数模转换, 再通过温度和电流驱动模块, 馈入并驱动分布反馈激光器, 进行了实验验证。结果表明, 40min内温度变化极差与标准差分别不超过5mK和0.7mK, 电流变化极差与标准差不超过40μA和6μA; 驱动半导体光放大器, 关断时间小于1μs, 具有良好的瞬间响应特性; 该装置具有较高的温度和电流稳定性, 流控模块具有良好的瞬态特性, 能够精密控制分布反馈激光器的温度和电流。该控制装置可用于光腔衰荡光谱研究, 控制分布反馈激光器并驱动光放大器来关断激光。     

量子点激光器瞬态响应及调制特性分析

基于二能级系统建立量子点激光器的载流子-光子速率方程模型,分析量子点激光器的瞬态响应和调制特性,获得其动态特性.同时分析了注入电流对量子点激光器输出光子密度的影响,随着注入电流的增大,激光器光电延迟时间缩短,弛豫过程缩短,弛豫振荡频率增大,且输出光子峰值和稳态功率增加,适当增加注入电流可拓宽量子点激光器调制带宽.通过小信号调制分析,发现量子点激光器上限调制频率比普通激光器高一个数量级,证明了其具有良好的高频调制特性.     

5000小时室温连续激射GaAs/GaAlAs双异质结激光器

简述了所研制的质子轰击条形双异质结激光器的结构和工艺。在直流正向电流下对激光器性能进行了测试分析,大部分激光器的阈电流I为50～150毫安,微分量子效率η_d为30～70％,部分激光器得     

双频微片激光器的功率均衡机制实验研究

为了研究双频Nd:YVO₄微片激光器的功率均衡机制,利用实验研究分析了微片激光器的抽运电流、工作温度和谐振波长等参量之间关系。不断增大双频激光器抽运电流,通过降低晶体温度不断重新实现双频激光功率的均衡,最终获得了不同抽运电流下的双频激光器的功率均衡温度,以及双频功率积与抽运电流的关系数据。结果表明,双频激光信号功率均衡温度与抽运电流呈分段负相关,双频功率积与抽运电流呈正相关。此结果说明通过改变抽运电流和温控温度可以实现功率可调的功率均衡的双频激光信号输出。     

高功率半导体激光器线阵列的波长锁定技术

高功率半导体激光器光谱随温度和工作电流的变化比较大,光谱线宽比较宽,这些缺点直接限制了其实际应用.因此,高功率半导体激光器波长稳定技术的研究是激光领域的一个重要研究方向.对波长稳定技术进行研究.实验用体布拉格光栅(VBG)作为反馈元件与高功率半导体激光器线阵列,构成可以对其波长进行锁定的外腔激光器.分析了外腔激光器的波长锁定效果与高功率半导体激光器工作电流、冷却温度、工作电流的占空比和"smile"现象等因素的关系.研究结果表明,高功率半导体激光器的工作电流、冷却温度、工作电流的占空比会影响其激射波长,当激射波长与VBG的布拉格波长差值小于3.0 nm时,可以得到较好的波长锁定效果,而阵列本身的"smile"现象对其波长锁定的影响不大.     

镇流电阻对He-Ne激光器稳定性影响

He-Ne激光器是最常用的一种激光器,He-Ne激光器中的放电是放电电流比较小、放电电压比较     

低偏置电流下大功率半导体激光器低频电噪声特性

测量了大功率InGaAsP/GaAs量子阱半导体激光器在五十分之一阈值电流下的电压低频噪声功率谱密度.实验结果显示,激光器的低频电噪声呈现1/f噪声,在不同的偏置电流范围内,1/f噪声幅度随电流的变化关系不同,整体上随偏置电流的增大而减小,实验中并未发现g-r噪声.结合低偏置电流时激光器动态电阻的大小,给出了1/f噪声的模型,分析了在低偏置电流下的1/f噪声主要来自有源区和漏电电阻,其幅度的大小及其随偏置电流的变化趋势与激光器的可靠性有密切的关系.     

光纤电流互感器用半导体激光器数字驱动电路设计

半导体激光器的输出性能直接决定了光纤电流互感器的测量精度和长期运行稳定性。为提高光纤电流互感器的测量精度与稳定性,设计了一种高精度半导体激光器数字驱动电路。以STM32微控制器为控制核心,利用高精度电流源芯片ADN8810实现驱动电流的精密控制,同时采用集成温控芯片MAX1978通过控制半导体制冷片的工作电流实现对激光器温度的精确控制。经实验测试,其输出电流稳定度为0.028%,温度控制稳定度为0.18%,激光器输出光功率稳定度达到0.06%,输出波长稳定度为0.05pm。该设计能够满足光纤电流互感器对光源输出性能的要求。     

高精度电流、温度控制器在半导体激光器中的应用

讨论一种大功率激光器控制器的设计方案 ,它能够对激光器提供一个稳定的受控电流 ,并能实时监视、控制激光器的温度 ,以达到保护激光器的目的。以MCS - 5 1单片机为核心的控制器实现了对系统的精确控制 ,对电流的控制达到毫安级 ,温度可达 0 .1℃。     

大功率半导体激光器驱动器的研究与设计

介绍了大功率半导体激光器恒流源的设计方法。该恒流源采用功率MOSFET作电流控制元件,运用负反馈原理稳定输出电流。实际应用表明该恒流源对激光器安全可靠,输出电流的短期稳定度达到1×10-5。     

半导体激光器驱动电源的设计及仿真

半导体激光器的抗上电冲击的能力很差,微小的电流变化就会导致光功率的极大变化以及器件参数的变化,因而对驱动半导体激光器的电源有极高的要求。传统的激光器驱动电源的控制精度低,并且操作有些繁琐。本文设计的恒流源驱动电源克服了这些缺点,设计的思想是运用负反馈原理来稳定输出电流,由此获得最低的电流偏差和稳定性最高的电流输出。在最...     

一种基于单片机的半导体激光器电源控制系统的设计

介绍了一种以C8051F高速单片机为核心的半导体激光器驱动电源的控制系统。半导体激光器的工作电流是通过恒流源及光功率反馈控制的,其中恒流源采用达林顿管作为调整管,他可调整大范围的输出电流,可为半导体激光器提供稳定、连续的电流,并且具有慢启动和保护电路等功能。     

半导体激光器输出波长随工作电流变化的实验研究

以2W连续红外(980nm)半导体激光器(InGaAs)和120mW连续红外(980nm,带制冷器与尾纤)半导体激光器(InGaAsP)为例,测量激光器输出光束的波长随工作电流变化的规律。实验结果表明:工作电流增加,光束波长向长波红移,斜率分别近似为0.374nm/100mA、0.220nm/10mA;工作电流大时的红移现象比电流小时明显。     

半导体激光器驱动电路及温控系统设计

半导体激光器(LD)应用越来越广泛,但是激光器对工作环境要求非常苛刻,为保证激光器正常工作,设计了激光器驱动电路及温控系统,通过电流负反馈设计高稳定性的恒流源电路,实现了 0.5％的高稳定度电流输出, 延时电路实现电路延时500ｍｓ启动,有效防止电流浪涌可能对激光器产生的危害,利用继电器设计出保护电路?实现电路过流保护,基于 MAX1978设计的温度控制系统可以实现高精度的温度控制,并可达到温控范围连续可调,温度波动范围低于 0.08℃。     

基于AD7896的激光器出射功率测量与控制设计

半导体激光器随工作温度的增加,其阚值电流增大,出射功率下降.为了使半导体激光二极管在恒电流下输出恒功率,根据半导体激光器的结构和特性设计一种基于AD7896的激光器出射功率测量与控制电路.通过测量激光器上的电流变化,经运算放大器AD707放大和AD7896转换为数字信号反馈给微处理器,再由微处理嚣控制激光器出口端的偏振镜旋转角度,实现了激光器出射功率的恒定.该设计应用于现代彩色数码冲印加工系统中,保证了激光对相纸扫描过程中不因温度的变化而影响冲印彩色照片的色彩效果.     

一种用于空阴极激光器实验研究的准连续电源

空阴极激光器的工作特点是低电压大电流。大电流的工作状态将使供电电源功率很高,激光器限流电阻也变得十分庞大。此外,为了使激光器工作正常,必须对阴极采取水冷措施。所以在需要大电流供电的空阴极激光器研究中,一般都采用准连续电源供电。准连续电源是指这样一种脉冲电源,它输出的脉冲具有一定的宽度以使激光器的工作状态类似于连续工作状态,脉冲占空比小以保证激光器放电管阴极功耗足够小。一般来说,由于气体放电脉冲激发过程(脉冲击穿阶段和余辉阶段)是在毫微秒到微     

高稳定低温漂半导体激光器驱动的电子学设计

介绍了一种半导体激光器驱动系统,主要包括温度稳定控制电路、电流稳定控制电路和保护电路,给出了具体的参考电路。通过同时对激光器的工作电流及其温度进行精密控制,使得激光器能稳定工作。实验表明,该驱动控制的激光器在恒温(室温)下工作90min输出波长漂移不超过0.6pm 。外界环境温度10-50℃范围内,激光器输出波长漂移不超过16pm,适用于对激光器稳定要求高的场合。