用于连续波腔衰荡法测量的LD驱动电路设计

为了将半导体激光器应用于连续波腔衰荡法腔损耗测量,设计了半导体激光器的驱动电路.该电路由调制、驱动、温控等模块组成,在采用多光束干涉理论对连续波腔衰荡法测量原理进行分析和数值模拟的基础上,提出了驱动电路各模块的参数要求,对该电路各参数进行测试后,应用该电路建立了连续波腔衰荡法腔损耗测量系统,并进行了实验.经测试得知,在保证半导体激光器安全工作的前提下,该电路对于半导体激光器的关断时间约为60ns,对半导体激光器的温度控制精度优于0.01℃;对某单程腔损耗约为50×10-6的衰荡腔测试表明,腔损耗测量精度优于1%.结果表明,该电路达到理论设计要求,可应用于高精度腔损耗测量.     

中距离夜视激光照明器的设计

设计了一种基于MIC29302稳压器的功率可调式激光器驱动电源,实现了对激光器的直接强度调制。根据半导体激光器对注入电流的稳定性要求高和对电冲击的承受能力差等特性,对其驱动电路进行了设计;同时,给出了激光器的保护电路和温度控制电路,较大地改进了半导体激光器电源的可靠性,提高了半导体激光器的输出稳定性,延长了激光器的使用寿命。最后,给出了详细的测试数据,测试结果证明,该驱动电源有具体的指标和良好的性能。     

垂直腔面发射激光器特性测试系统与应用研究

根据垂直腔面发射激光器(VCSEL)的工作特性,设计了一种新型的易于实验室普及使用的VCSEL特性测试系统,文中详细介绍了该测试系统的组成,包括VCSEL的驱动电源--锯齿波稳流电源、光电检测电路和图象显示及数据传输系统等,并对垂直腔面发射激光器(VCSEL)的工作特性进行测试,得到了相关测试曲线.研究表明,该系统使用方便,成本适中,有一定应用价值.     

中距离夜视激光照明器的设计

本文设计了一种基于MIC29302稳压器的功率可调式激光器驱动电源,实现了对激光器的直接强度调制。根据半导体激光器对注入电流的稳定性要求高和对电冲击的承受能力差等特性,对其驱动电路进行了设计;同时,给出了激光器的保护电路和温度控制电路,较大地改进了半导体激光器电源的可靠性,提高了半导体激光器的输出稳定性,延长了激光器的使用寿命。最后,给出了详细的测试数据,测试结果证明,该驱动电源具有具体的指标和良好的性能。     

基于单片机的半导体激光器应用控制技术

针对半导体激光器(LD)应用领域十分广泛的特点,提出了一种新型LD功率(P)-电流(Ⅰ)-电压(Ⅴ)的自动测试方法.该方案采用华邦51系列单片机(SCM)W78E58BP作为控制核心,实现了高稳定度的LD连续及脉冲驱动、恒流控制及功率、电压采集.LD控制单元中,应用负反馈技术实现注入电流Ⅰf、驱动电压Ⅴf和光功率Po的高稳定控制,电流控制精度为±0.1%;单片机控制电信号的放大、保持和采集,模拟、数字相结合,提高了信号处理的精度.最后,给出了通过RS-232接口对LD进行PIV测试的曲线及相关参数的测试结果,并给出了误差分析.该测试方法已得到广泛应用.     

半导体激光器电源防浪涌电路的设计

本文利用氧化锌压敏电阻、瞬态电压抑制器(TVS)以及慢启动电路设计了一款应用于半导体激光器的防浪涌保护电路,通过实际测量开关插拔瞬间电路的浪涌波形以及防浪涌保护的实际效果,测试结果证明该电路能够对该浪涌起到良好的防范作用,实现了对半导体激光器的防浪涌保护.     

大功率半导体激光器调制特性的实验研究

设计了一种带有调制输入接口及恒电流、恒功率、恒温控制的光源系统,着重对其低频调制特性进行了实验研究.通过引入负反馈及自动温度控制技术,从外部电路角度改善了半导体激光器的调制输出特性,有效抑制了驰豫振荡,优化了激光二极管(LD)的调制输出参数.     

半导体激光器集成系统自适应性的研究

为了改善大功率半导体激光器的发散角特性,本文对衍射光学元件和半导体激光器组成的新型新小光学系统的自适应性进行了研究。对于红外远距离大功率半导体激光器照明系统,数值结果表明,调节衍射光学元件与半导体激光器之间的间距或选择外加的几何光学透镜参数,可使该系统适用于不同发散角参数的半导体激光器件。     

基于DSP的半导体激光器驱动系统设计

针对传统纯硬件电路或单片机系统中参数适应性差和运算能力不够等问题,提出设计基于DSP的半导体激光器驱动系统,采用电路设计和程序算法设计相结合,对半导体激光器的工作状态进行实时监测,快速响应,提高了半导体激光器工作的稳定性和可靠性.系统集成度高、功耗小,具备防浪涌冲击和断电过流保护措施,输出电流在0～3A之间连续可调,电流稳定度达到10-3级.     

基于FPGA技术的半导体激光器驱动电源的研制

提出了一种新的连续半导体激光器(LD)驱动电源设计方案,该方案融入FPGA技术,采用日立SH系列单片机HD64F7045为控制核心,实现了高稳定度的激光器驱动和温度控制。LD驱动单元中,应用负反馈技术分别实现注入电流IF、驱动电压VF和光功率的高稳定控制,还采取了软启动控制、短路开关和限幅保护的措施,有效地保证了LD的安全。LD温度控制单元中,采用了比例积分(PI)控制技术并结合积分分离的思想,实现对LD温度的高稳定度的控制。实验表明,注入电流的稳定度达到10-4量级,温度稳定度优于±0.01℃,性能比以往的同类系统提高了一个数量级。     

一种激光二极管精密驱动电路

文章介绍了一种基于C8051F007单片机控制的激光二极管精密恒流和温度驱动电路的设计、制作及其测试。该电路以两片集成芯片为核心,可自由设置、调节和实时监控激光二极管的注入电流和工作温度。利用普通的635nm激光二极管,对制作完成的电路性能进行的测试表明:本驱动电路在短时间(约10min),可控制的频率稳定度达10-4nm,可满足半导体激光器线宽压窄和稳频技术的研究需要。     

半导体激光器自动控制系统设计

根据半导体激光二极管的工作原理 ,设计了一种利用单片机实现半导体激光器功率稳定输出的自动控制系统。该系统包括恒流源、光功率反馈、保护电路、温度控制等部分。系统具有激光功率值的实时控制、显示和设置 ;工作温度值的实时控制、显示和设置 ;系统软开关和软保护等功能。     

大功率半导体激光器驱动电源

根据半导体激光二极管的工作特性，设计了一种以VICOR电源为功率模块，以绝缘栅双极晶体管（IGBT）为大功率变换器件的大功率激光二极管驱动电源，该驱民源电路简单，能有效地抑制电源的浪涌冲击，保证了激光二极管不受外界的电干扰。在线保护机制可实时对半导体激光器工作监控，半导体激光器的慢启动电路、温控电路保证了半导体激光器安全工作。该电源已应用于机载激光雷达样机系统中，通过一年多的使用，半导体激光二极管工作正常，性能稳定可靠。     

Modeling high-speed optical transmission systems

Computer simulation of a 2.5-Gb/s intensity-modulated/direct-detected optical system with high path dispersion is described. This simulation, based on single-mode laser diode rate equations, includes transmit and receiver circuit filtering, receiver circuit noise, avalanche photodiode noise, fiber dispersion, and laser chirp. The rate equations are sufficiently general to model mode-offset distributed feedback laser diodes. The system power penalty, due to laser chirp and fiber dispersion, is calculated using Gaussian quadrature numerical integration. By simulating a population of some 12800 laser diodes and correlating the performance of each laser in a transmission system with its spectral characteristics, it is possible to deduce laser specifications that will assure satisfactory operation in long-span links. These results are used to study a laser diode specification under consideration by CCITT, and, by studying the simulated laser line shapes, some modifications to the CCITT specification are considered     

基于LDMOS的可调窄脉冲半导体激光器驱动源研究

介绍了一种利用横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)作为开关器件驱动激光半导体的设计方法。通过对半导体激光器驱动电路原理的分析,并结合PSPICE建立射频功率晶体管的电路模型,经过理论分析和计算从而获得更优化的驱动电路;采用高速电流反馈型运算放大器构成电流串联负反馈电路从而得到稳定的输出电流,有效地提高了窄脉冲信号的转换速率和频响特性。实验结果表明,半导体激光器输出电流脉宽20 ns-CW可调,上升和下降时间小于10 ns,幅度最高可达2 A,重复频率为0~10 MHz。实验结果验证了设计思路的可行性,进一步提高了半导体激光器的输出指标。     

大电流长脉宽LD激光器驱动电源的研制

本文主要介绍了一种大电流长脉宽半导体激光器骄动电源的设计方法。根据大功率脉冲型LD的工作特性,作者设计了一套采用L—C串联谐振的恒流充电电路与大功率金属氧化层半导体场效应管（MOSFET）线性控制脉冲放电电路相结合的驱动电源。此电源满足了输出脉冲电流幅值、脉宽、重频、调Q精确延时均方便可调的要求;并且辅助以片上系统（soc）单片机和CPLD为核心的控制电路,使电源电路具有结构简单,控制灵活,精度高等特点;同时结合多路在线实时保护电路,有效保证了LD的安全工作。该电源已经成功应用于“XX装置”预放大器项目。     

激光近距离动态探测系统发射电路设计研究

从激光器和激光器驱动电路两方面对激光近距离动态探测系统发射电路进行了研究。对国内外脉冲半导体激光器状况进行了分析，对探测系统发射电路设计原理进行了论述，在不同的设计背景和要求下，讨论了发射电路对激光器和器件的选择。同时,对探测系统发射电路设计注意事项进行了总结，并指出电路板布局布线的关键所在。最后分析了激光近距离探测系统发射电路的现状和发展。     

光纤甲烷气体传感器的研究

基于甲烷气体近红外吸收的机理,研究了一种高灵敏度易于实现的光纤甲烷气体传感器。分析了半导体激光器的调制特性和谐波检测的基本原理,建立了传感器的数学模型。系统采用分布反馈式半导体激光器做光源,气室采用小型渐变折射率透镜构成的气室,加入参考光路和参考气室,使光源输出的中心波长锁定在气体的吸收峰上,通过光源调制实现气体浓度的谐波检测,给出了甲烷气体测量的实验结果。     

光数据传输系统中LD驱动技术研究

本文以MAXIM公司的MAX3735A芯片为核心详细介绍了激光数据传输系统中半导体激光器的驱动电路设计技术,给出了方案中的各种关键参数,并将实验结果和设计指标进行了对比。实验表明,本文介绍的设计方案是一种有效可行的驱动方案,能够在长期的运行中有效地保证激光器输出功率的稳定。     

半导体激光测距仪用双脉冲电路设计

针对采用单脉冲便携式激光测距机难以测量中远距离的缺点,设计出用于半导体激光测距仪的大电流双脉冲驱动电路,利用二值化高速数据采集方法实现了测距功能。应用该电路制作的便携式测距原型机,在无合作目标的情况下,整机系统测量距离达1750 m,命中率高达95%以上。经过测试表明,双脉冲测距电路具有功耗低、测量距离远、命中率高、测试方便等特点,具有实际使用价值。