功率半导体激光器研究进展

现代工业技术水平的提升,大功率半导体激光器在军事领域与工业领域有着广泛地应用.对功率半导体激光器展开研究,分析其现有的研究进展.本次研究进展的分析,集中在激光器的驱动方法、功率效率、结温与噪声关系以及单管耦合等多方面的研究,对其未来发展提出展望.     

半导体激光器驱动电路的光功率控制的研究

介绍了数字控制式半导体激光器驱动电路的设计，包括温度控制系统和光功率控制系统。该系统以单片机为核心，结合外围电路，以数字控制技术代替以往的模拟电路，易于控制，精度高。对光功率控制系统也以单片机为核心，配合外围的功率采样电路和电流驱动电路．同时使用PD控制算法，控制电源电流，从而控制激光器光功率输出。在PD参数整定时，采用了工程实验法多次实验调试确定参数。建立数学模型，从而实现软件控制。为了提高控制的精度，把功率范围分为9段，对每一段都整定了一组参数，从而将光功率误差控制在0．02W内。所设计的驱动电路精度高，实时性好，达到了设计要求。     

半导体激光器自动功率控制电路设计

设计了半导体激光器恒定功率驱动电路,采用负反馈运算放大电路构成恒流源,电容充放电模块构成稳压环节,以高精度电流检测芯片MAX4008监测PIN光电探测器探测电流,以此为基准,引入功率反馈环节,稳定输出功率。阐述并分析了电路原理与实验结果,表明电路运行稳定,实现了精确的自动功率控制。     

半导体激光器功率输出特性的理论分析及实验研究

本文从理论上及实验上分析研究了半导体激光器(LD)功率输出特性与其腔面反射率之间的关系.研究结果表明,通过改变LD腔面反射率,可以使其输出功率增大,也可以使其转变为新的光电器件,如超辐射发光二极管(SLD)或行波半导体激光放大器(TW-SLA)等等.在大量实验数据的基础之上建立了LD输出功率曲线阈值与腔面反射率关系的经验公式,确定了LD最佳输出功率腔面反射率以及SLD和TW-SLA的工作条件.     

半导体激光器稳功率脉冲电源设计

根据半导体激光器的温度-驱动电流-光功率特性,通过脉冲驱动技术、功率控制技术和抗浪涌技术的综合应用,设计、制作了一种实用的半导体激光器脉冲驱动电源,解决了半导体激光器应用中常见的浪涌冲击问题和宽温度范围内脉冲驱动时的发光功率同步控制难题.     

小型化稳功率半导体激光器

介绍小型化半导体激光器稳定功率输出的工作原理,讨论环路设计及调试过程中的重要参数,给出了实验数据。     

外腔半导体激光器的场功率谱和线宽

本文采用低频近似的方法,用半经典理论,给出了外腔半导体激光器的场功率谱和线宽公式,理论分析与实验结果是吻合的。     

高密度封装垂直出射窄脉冲半导体激光模块

针对采用边发射半导体激光器芯片进行多线集成窄脉冲半导体激光模块设计时,存在激光器芯片的排布位置受限、排列密度受限及发射板光轴方向尺寸较大等问题,研制了高密度封装垂直出射窄脉冲半导体激光模块。首先分析了寄生参数对驱动能力的影响,通过减小寄生电感和寄生电阻以获得高峰值窄脉冲驱动电流;然后进行芯组设计,通过设计侧面金属化陶瓷载体,将激光器芯片电极从陶瓷载体侧面引出,该结构将激光器芯片出光方向旋转90°,实现了激光垂直板面出射和板面自由排布,同时极大地压缩了光轴方向尺寸;最后将芯组和驱动电路进行整体设计,在密集排列的同时兼顾关键电路的均匀布局,实现了16线激光器芯片0.7 mm间隔的高密度排布和垂直板面出光。测试结果显示,模块的单路峰值输出功率约为80 W,脉冲宽度约为6 ns,功率不一致性≤5%。     

基于AD7896的瞬时峰值电压测量仪

文中介绍了一款基于AD7896的瞬时峰值电压测量仪的设计.峰值检测是示波器中数据采集的重要方法,优于取样方式和平均方式.采用单片机控制方式,通过对峰值检测仪电路的整体框架的设计,给出了硬件电路各个单元模块的设计原理图,结合硬件设计,得到了软件设计的整体流程图以及中断函数流程图,仪器通过测试,简单易行,测试精度较高.     

半导体激光器温度控制系统的设计

设计了一种基于MCS-51系列微控制器的激光二极管（LD）温度控制系统,该系统分别采用铂电阻及半导体制冷器作为温度传感器和控温执行元件,并应用模糊理论与数字PID参数自适应调整相结合的控制算法对LD温度进行控制。实验结果表明：该系统在10-40℃温度范围内的控温稳定性优于0．2℃,能够有效抑制LD波长的漂移。     

半导体激光器结温测试研究

提出了一种测试结温的简便易行的新方法,用此方法能够较准确地测量出激光器在直流工作时的结温.通过改变环境温度得到激光器正向电压的温度系数dVf/dT,再改变电流应力测得正向电压随电流的变化率dVf/dI.其中,由理论计算得到dVf/dT推出的温度随电流的变化率ΔT/ΔI为31.9 ℃/A,由实验得到dVf/dT推出的ΔT/ΔI为37.2 ℃/A.把这两者和常规的波长漂移法得到的结果ΔT/ΔI ≈29.7 ℃/A进行比较,结果基本一致,从而证明了新方法的可行性.     

基于AD9951键控信号源设计

该设计目的在于给出一型高性能键控信号源的设计方案,设计中采用直接数字频率合成方法,以DDS芯片AD9951作为核心芯片,以AD9951作为主控制器,设计一种通过键盘控制、液晶显示输出频率与波形的信号源。该设计可以输出频率为0．1kHz-80MHz的正弦波方渡和三角波。实验结果表明,硬件电路结构简单,软硬件拓展性好,输出信号频率稳定,分辨率高。     

基于AD8362的射频功率计设计

介绍了AD公司生产的真有效值功率检测器AD8362的性能和基本原理 ,给出了由单片机PIC16C71控制的基于AD8362的射频小功率计的设计思想 ,同时给出了一个射频小功率计的实现电路     

基于AD5933的高精度生物阻抗测量方法

本文利用阻抗测量芯片AD5933,以单片机作为控制器,依据此芯片比例法测量原理、DFT解调原理结合软件校准和软件补偿的算法,实现了一种高精度生物阻抗测量方法.实验结果表明,此方法有效提高精度,测量阻抗幅值的相对误差小于0.5%,相位绝对误差小于0.7°.     

新型大功率双波长半导体激光器的研制

提出了一种新结构半导体双波长激光器 ,即用隧道结把两个发射不同波长的激光器结构通过外延生长的方法连接起来。通过计算和设计 ,制备了性能良好的大功率激射的双波长半导体激光器。双波长器件的实际激射波长分别为 95 1 nm和 987nm,为基模激射。器件在 5 3 0 m A直流工作时输出功率达到 5 0 0 m W,斜率效率为1 .3 3 W/A。在 2 A电流时功率达 2 .4W,斜率效率为 1 .3 8W/A;3 A电流时功率达 3 .1 W,斜率效率为 1 .2 1 W/A。     

基于AD8367的自动控制增益模块的设计

首先介绍了自动增益控制模块在接收机系统中的作用以及AD8367的电气特性,然后详细分析了自动增益控制模块的设计方案,最后给出了自动增益控制模块(AGC)的实物.测试结果表明基于AD8367设计的自动增益控制模块满足性能指标的要求.     

数字式半导体激光驱动电源控制系统设计

介绍了一种单片机控制的半导体激光驱动电源控制系统。通过恒流源及光功率反馈控制半导体激光器的工作电流;采用数字式温度传感器测温,半导体制冷器作为制冷元件,对半导体激光器进行恒温控制;同时还采用了一系列的保护措施,从而实现了半导体激光器光功率稳定、可靠、准确输出。     

基于AD8346的直接变频发射机设计与实现

分析直接正交调制技术的边带抑制和本振泄漏问题,基于正交调制上变频原理,采用AD8346芯片,给出一种L波段直接正交变频发射机的设计方案。