低重复频率脉冲掺镱光纤放大器

为了研究低重复频率两级脉冲掺Yb3+光纤放大器,采用脉冲信号驱动的半导体激光器作为种子光源,产生重频100Hz、半峰全宽100ns、能量30nJ的矩形光脉冲。第1级放大采用单模掺Yb3+光纤放大器,双程放大方案有效地抑制了放大自发辐射,放大后的脉冲能量达到了8.2μJ。第2级放大采用纤芯直径15μm的双包层掺Yb3+光纤放大器,大功率多模半导体激光器连续抽运。结果在抽运功率为7.3W时,放大输出脉冲能量达到了242μJ,放大输出半峰全宽压缩为29ns。输出的光束质量较好,为准单模输出。结果表明,该光纤放大器输出脉冲能量高,具有全光纤化、结构简单的特点。     

美国QPC公司推出6通道高功率光纤半导体激光器

美国QPC公司推出了全新的6通道光纤输出高功率半导体激光器Ultra-600系列。该系列分为792nm和976nm2种产品,792nm激光器最高功率达450W,6通道光纤输出;976nm激光器最高功率达300W,6通道光纤输出。输出纤芯芯径有100μm和200μm2种。Ultra-600为高功率Yb、Er：Ybf976nm）和Tm（792nm）光纤激光器泵浦量身定做,特别适合于多通道高功率光纤激光器泵浦。Ultra-600采用并联巴驱动模式,最高驱动电流45A。Ultra-600采用底盘管道无过滤水冷方式。     

293W全光纤激光器研究

报道了一个全光纤连续掺Yb激光器的设计验证及优化结果,最大输出293W单模激光.分析及实验表明,百瓦状态激光器工作时,有高稳定性及高可靠性.指出用掺Yb保偏双包层有源光纤直接替换普通双包层掺Yb有源光纤,可立即获得百瓦线偏振激光.     

大功率半导体激光器驱动电源的设计

高能激光系统通常需要多种输出模式的驱动电源,现有电源存在输出模式单一的问题。采用能量压缩技术和电流串联负反馈技术实现了多输出模式半导体激光器驱动电源。分析了特殊设计高输入阻抗差分运算电路作为负反馈网络的工作原理,推导出了精确的参考电压与输出电流的关系式。最后,将所研制的驱动电源应用于国内首台400W工业级光纤激光器系统中,驱动电源实现了0~26A连续可调、稳定度优于0.15‰的连续电流和准连续电流输出。测试结果验证了设计思路的可行性,实现了半导体激光器驱动电源的多输出模式和高电流稳定度。     

窄线宽高效率的全光纤Yb~(3+)激光器

利用光纤布拉格光栅 (FBG)作为腔镜 ,研制了一种全光纤结构的掺 Yb3+ 光纤激光器。以泵浦波长978nm的 L D作为抽运源 ,在 10 6 0 .4 nm波段获得了 0 .14 nm的窄线宽激光输出。实验中发现掺 Yb3+光纤长度对激光器的阈值及输出功率均有影响 ,但光纤激光器的输出线宽保持不变。最大激光输出功率为 2 .36 m W,斜率效率达到 2 2 .2 %。     

全光纤化高功率线偏振掺镱脉冲光纤激光器

建立了双包层调Q光纤激光器的速率方程,并利用一个全光纤化的声光调Q光纤激光器作为种子源,双包层掺镱保偏光纤作为增益介质,研制了一个全光纤化的高功率线偏振掺镱脉冲光纤激光器。在泵浦功率38.4 W,偏振种子激光功率0.6 W,重复频率40 kHz,脉冲宽度为30 ns时,获得了偏振激光输出29.8 W,偏振消光比大于10 dB。在高功率输出时,激光光束质量因子（M2）达到了1.32。     

高功率窄谱宽1 915 nm掺铥光纤激光器研究

开展了1 915 nm高功率、高效率、窄谱宽输出的掺铥光纤激光器（TDFL）研究。基于全光纤主振荡功率放大（MOPA）结构,采用40 W的793 nm半导体激光器泵浦纤芯直径25 m的双包层大模场面积（LMA）掺铥光纤,获得了最高功率12.1 W的1 915 nm窄谱宽连续种子激光输出。将8 W种子光注入掺铥光纤放大器,在793 nm激光泵浦功率为142.9 W时,获得了平均功率90 W的激光输出,其中心波长为1 915.051 nm,3 dB谱宽仅为94 pm,斜率效率为60.2%,光-光转换效率达63.0%。该系统在40 min运行考核时间内输出激光稳定性良好。     

MOPA结构的单频纳秒脉冲全光纤激光器

报道了一台主振荡功率放大(MOPA)结构的单频脉冲光纤激光器。对线宽为20kHz、工作波长为1064nm的连续单频激光进行强度调制,得到了平均功率为0.5mW的单频脉冲种子激光。首先,采用三级掺Yb光纤放大器将种子激光进行预放大,获得了2.7W的平均功率。然后,以纤芯直径和内包层直径分别为30μm和250μm的双包层掺Yb光纤为主放大器,在抽运光功率为87.1W时,获得了重复频率为12MHz、脉宽约10ns、峰值功率为486.7W的单频脉冲激光输出,平均功率达58.4W。     

基于差动电路的准连续半导体激光器驱动设计

为了提高大功率半导体激光器驱动系统输出的稳定性和可调性、改善输出光束的质量、延长使用寿命,利用差动放大电路原理,采用开路时间常数法对驱动电路的静态工作点和频响特性进行了理论分析和实验验证。结果表明,驱动电路在保证电流输出无过冲的前提下,可以实现峰值电流0A~60A、脉宽可调范围20μs至连续、重复频率500Hz~10kHz、最大功率130W的连续可调电流输出。该设计较传统方法提高了输出稳定性,拓宽了大功率电流输出时的脉宽和重频可调性,具有更优异的性能。     

大功率半导体激光器驱动电源及温控系统设计

为了解决大功率半导体激光器的输出波长和功率的稳定性问题,设计了一套大功率激光器恒流驱动电源及温控系统。利用深度负反馈电路实现对激光器驱动电流的恒流控制,采用硬件比例-积分（Proportional-Integral,PI）温控电路结合恒流驱动,控制半导体制冷器（Thermoelectric Cooler,TEC）的工作电流,实现激光器工作温度的精确控制。所设计的驱动电源可实现输出电流0~12.5 A连续可调,同时具有电流检测、过流保护、晶体管-晶体管逻辑（Transistor-Transistor Logic,TTL）信号调制等功能。所设计的温控系统的控制精度可达到0.05℃,同时设定温度连续可调,温度可实时监测。实验结果表明该设计能够保证稳定的电流输出和温度控制,满足大功率激光器的使用要求。     

基于STM32系列单片机的数控正弦波逆变电源设计与实现

提出一种高性能全数字式正弦波逆变电源的设计方案。该方案分为前后两级,前级采用推挽升压电路将榆入的直流电升压到350V左右的母线电压．后级采用全桥逆变电路,逆变桥输出经滤波器滤波后,用隔离变压器进行电压采样,电流互感器进行电流采样,以形成反馈环节,增加电源输出的稳定性。升压级PWM驱动及逆变级SPWM驱动均由STM32单片机产生。减小了硬件开支。基于上述方案试制的400W样机,具有输出短路保护、过流保护及输入过压保护、欠压保护功能。50Hz输出时频率偏差小于0．05Hz,满载（400W）效率高于87％,电压精度为220V±1％,THD小于1．5％。     

大功率光纤激光器泵浦源LD驱动电源设计

根据大功率、低噪声半导体泵浦光纤激光器对于激光电源的要求,通过LD工作原理和输出特性分析,设计一种以ADuc842高速单片机为主控芯片的LD驱动控制电路。设计采用自动电流控制(ACC)和自动温度控制(ATC)的方式,实现LD的恒流源驱动和恒温控制。设计还引用了双限流电路、浪涌吸收电路及慢启动电路等一系列保护电路,提高了LD的抗冲击能力和工作稳定性。实验结果表明,电流输出稳定度优于0.5%,温度稳定度达到±0.1℃。     

一种新型的漂移阶跃恢复二极管脉冲源设计

提出了一种基于漂移阶跃恢复二极管（DSRD）、结构简单的新型大功率脉冲源电路.论述了阶跃恢复二极管的快速开关特性,分析了该新型脉冲源电路的工作原理,并进行了实验测试.实验结果表明,脉冲源电路能够产生峰峰值为760 V、脉宽（10％-10％）8 ns的平衡输出脉冲信号,具有脉冲重频高、振铃小、波形质量高、无需高压供电等特点,适用于深层探测超宽带时域脉冲探地雷达系统.     

0．18μm CMOS工艺10Gb／s VCSEL电压驱动器设计

采用SMIC0．18μm1P6M混合信号CMOS工艺设计了10Gb／sVCSEL电压驱动器,可以用于驱动共阴结构的VCSEL。电路采用了RC负反馈技术和C3A（电容耦合电流放大器）结构,仿真结果表明,电路在10Gb／s速率下工作性能良好,最高可工作至12．5Gb／s。电路采用1．8V和3．5V电压供电,直流总功耗为164mw。     

程控超大功率低频功率放大器的设计

设计了水声雷达系统中的功率放大器,可将正弦交流信号进行滤波、功率放大,使其满足换能器对输入信号的要求。该电路以AT89C52,MAX197以及大功率功放管NJW3281G为核心,通过RS232接口与PC进行通信,实现增益的控制调节,对干扰信号具有良好的抑制作用。经调试该电路工作稳定正常,可对25 Hz~10 kHz频段的交流信号无失真放大,输出功率不低于500 W,10~150 kHz输出功率不低于200 W,输出波形无失真。在输出功率以及功放增益、整机效率方面均满足设计要求。     

电流模集成电抗元件与频率变换电路的设计

为了拓宽电流模单元电路结构在低压低功耗射频集成电路中的应用,研究把第二代电流传输器用作电抗器件和频率变换电路。以第二代电流传输器为核心,辅助予外围电路,构造从输入到输出端口不同性质传输阻抗的有源电容倍增器和有源电感,并且基于第二代电流传输器组合结构差异的分析,设计了集成频率变换电路。从理论上,推出有源电容倍增器和有源电感结构的合理性。仿真集成频率变换电路,结果袁明对40MHz以下正弦波倍频功能正确,且以100kHz正弦波为调制信号和以10MHz的正弦波为载波获得了双边带调幅信号。这为射频集成电路设计提供了新的思路。     

应用于WSN射频前端带隙基准设计

本文给出一种应用于无线传感网（Wireless Sensor Network,WSN）射频前端芯片低压差稳压器（Low Dropout Regulator,LDO）模块,采用SMIC0.18μm MM/RF CMOS工艺的低功耗、高电源抑制比、低温度系数的带隙基准电压源的设计。带隙基准电压源采用输出电压可调结构和高阶温度补偿技术,在Cadence Spectre仿真环境下的仿真结果表明它满足射频前端的系统要求,静态工作电流约为30μA,电源抑制比可达到-72dB,在-40℃至85℃范围内温度系数约为6×10^-6/℃。     

低功耗低温漂高PSR带隙基准电压源的设计

在专用医学微弱信号放大电路中,需要非常精准的电压源,为此,提出了一种新型的带隙基准电压源,采用低温补偿和高温补偿相结合的温度补偿方式,输出带隙基准电压为1.109 V,在-40~125℃范围内的温度系数为0.445~0.604 ppm/℃。同时采用了预稳压器来提高电路的PSR(电源抑制),使得PSR在10 Hz时为-127.5 dB,在100 kHz时达到-63 dB。文中设计的电路静态电流只有10μA,消耗的功耗在36μW左右。该带隙基准电路还有不随工艺变化的特点,工艺差别使输出电压最大产生61.5μV的变化。     

衬底防反灌电路的设计

以采样电路为对象,采用CMOS工艺,利用耗尽型场效应管的弘,特性设计电路,达到输入电压低于输出电压时,防止输出端的高电位向衬底反灌电流的目的。本设计能够在全输入电压范围内直接检测,并且不需要外部偏置电流源。在3V～5V的输入电压范围内仿真,最功耗60μＷ,在1μs内输出所需要逻辑信号,输入电压回升时具备40mV（可调）的延迟。可以有效防止输出端高电位向衬底反灌以及输入电压不稳定引起的输出信号跳动。     

A Ku band internally matched high power GaN HEMT amplifier with over 30%of PAE

正We report a high power Ku band internally matched power amplifier(IMPA) with high power added efficiency(PAE) using 0.3μm AlGaN/GaN high electron mobility transistors(HEMTs) on 6H-SiC substrate.The internal matching circuit is designed to achieve high power output for the developed devices with a gate width of 4 mm.To improve the bandwidth of the amplifier,a T type pre-matching network is used at the input and output circuits,respectively.After optimization by a three-dimensional electromagnetic(3D-EM) simulator,the amplifier demonstrates a maximum output power of 42.5 dBm(17.8 W),PAE of 30%to 36.4%and linear gain of 7 to 9.3 dB over 13.8-14.3 GHz under a 10%duty cycle pulse condition when operated at V_(ds) = 30 V and V_(gs)=—4 V.At such a power level and PAE,the amplifier exhibits a power density of 4.45 W/mm.