基于PID控制和遗传算法的半导体激光器温控系统

为了实现半导体激光器温度的精确控制,设计了将PID控制与遗传算法相结合的高精度温度控制系统.该系统使用热敏电阻与光电二极管进行测量和反馈半导体激光器的温度值,并用热电制冷器作为温控执行器,构成了双闭环控制系统,提出了利用遗传算法在线优化PID参数的方法,根据实时测量偏差、控制器输出和上升时间构建函数作为待优化的性能指标,从而动态调整控制器的参数.结果表明,系统能够实现高精度的温度稳定控制,稳定度达到0.027%,温度偏差为0.002℃,控制效果优于传统的PID控制,具有较好的应用价值.     

半导体激光器温度控制系统的设计

设计了一种利用单片机控制的半导体激光器温控系统.该系统通过对激光器中晶体和LD温度的实时采集和控制,使激光器工作于最佳温度点,从而减小了因温度的不稳定而造成的半导体激光器输出功率不稳定、输出波长发生漂移等不良影响.实验数据结果表明该系统的温度控制精度优于±0.2℃.     

基于遗传算法的半导体激光器温度控制系统

针对半导体激光器工作温度随时间变化存在漂移和不稳定的问题,提出了基于遗传算法的半导体激光器温度控制系统.将单片机、铂电阻和TEC半导体制冷器分别作为系统的处理器、温度敏感器和温控执行器,通过遗传算法模型来分析被控对象的物理特性,利用遗传算法的快速搜索能力来训练温度控制的权系数,并对设计的系统进行实验验证.结果表明,该系统的温度控制精度为±0. 002℃,控制范围为5～70℃,超调量低于8%,能够实现高精度和宽范围的控制效果,具有较好的工程应用价值.     

半导体激光器的温度控制系统

由于温度对半导体激光器的性能有很大的影响.介绍了一种基于AT89C51单片机的半导体激光器温度控制系统.该系统由单片机进行程序化控制,由温度传感器AD590采集被控对象的实时温度,对温度的控制精确度可达到0.01℃.从而提高了半导体激光器的使用寿命和输出波长的单一性.     

高特征温度应变量子阱激光器材料设计与生长

为了解决半导体激光器在高温、高功率情况下工作时出现的阈值电流升高,波长飘移,发光效率下降等问题,设计并生长了一种具有高特征温度A lInGaAs/A lGaAs应变量子阱激光器。首先从理论上剖析影响半导体激光器特征温度的主要因素。分析了这四个因素与器件的材料和结构的关系。通过综合考虑各个因素,选用了A lInGaAs四元系统作为有源材料,优化设计出了高特征温度的半导体激光器结构,并用MBE设备生长这种结构,测试样品质量达到了设计要求。     

半导体激光器自混合干涉的调制及光电检测电路

根据半导体激光器自混合干涉微位移测量系统的要求,设计了电流调制半导体激光器和光信号检测电路．半导体激光器具有体积小、易调制等特性,因此在实验采用中心波长为650 nm的半导体激光器作为该微位移测量系统的光源, 从而使系统微型化、光路易准直;将半导体激光器的电流调制特性和自混合干涉原理相结合,使此微位移测量系统的测量精度远远高于传统干涉方法．在实验电路中利用集成运放特性实现对光源信号的调制和微弱信号的前置放大,并使用温度补偿及抗干扰技术,使输出信号满足系统要求．     

半导体激光器稳功率控制系统的设计

本文介绍了一种基于单片机实现半导体激光器功率高稳定的控制系统.该系统以MSP430单片机为核心,根据半导体激光器的工作原理,设计了受控恒流源,温度控制系统,光功率反馈系统等部分.本系统还具有激光功率的实时控制、显示和设置、软开关和软保护等能,稳定度优于0.12%.     

半导体激光器的最新进展及其应用

在最近十几年来，半导体激光器已成为世界上发展最快的一门激光技术。由于半导体激光器的独特性能，使得它目前在国民经济中展现出了一系列的优点，并已获得了广泛的应用。本文简述了半导体激光器的发展历史，介绍了半导体激光器的重要特征，阐述了目前主要的高功率半导体激光器结构。研究了国内外高功率半导体激光器的开发现状，列出了半导体激光器当前的各种应用，对半导体激光器的发展趋势进行了预测。最后，对发展我国高功率半导体激光器提出了一些看法。     

半导体激光器温度特性自动测试装置

温度是影响半导体激光器特性的重要因素,对半导体激光器温度特性测试有重要的意义。本装置抛开传统的恒温测量方法,采用自动改变温度,并在不同温度下记录激光器的特性参数的方法测试半导体激光器的温度特性。在实验中得到良好的效果,给实验过程带来很大的方便。     

半导体激光器的最新进展及其应用

在最近十几年来，半导体激光器已成为世界上发展最快的一门激光技术。由于半导体激光器的独特性能，使得它目前在国民经济中展现了一系列的优点，并已获得了广泛的应用。本文简述了半导体激光器的发展历史，介绍了半导体激光器的重要特征，阐述了目前主要的高功率半导体激光器结构。     

高精度半导体激光器温度控制系统技术研究

本文给出了一种利用高信噪比的运算放大器与半导体制冷器设计的激光光源电路驱动系统,以及半导体激光器的稳定度实验测量结果。实验证明,本驱动系统能为半导体激光器提供高稳定度的恒温控制（ATC）,温度控制精度可达0.01℃,波长控制精度可达0.1nm,而且提高了半导体激光器的使用寿命和输出波长的单一性。     

反射法测量大功率二极管激光器腔面温度

通过光热反射技术测量大功率二极管激光器腔面温度,并取得了初步结果。由于是非接触探测,故而比较真实反映了正在工作的大功率二极管激光器腔面温度。通过实验及分析表明,有源区是产生热最多的地方,通过测量不同偏置电流时的光反射信号幅值,获得了腔面温度分布图。整个实验装置及测量方法简单可靠,可望实际用于大功率二极管激光器的腔面温度评价及性能优化研究。     

半导体激光器温度效应对调频体制激光雷达的影响分析

半导体激光器的输出光功率受温度的影响较大,当工作在平衡温度时,其输出光功率受动态平衡温度调制,给调频体制激光雷达测量性能带来影响。分析了温度、阈值电流、斜率效率三者之间的关系,并通过构建的测量系统测量了50 mW半导体激光器的光功率输出特性,根据理论和实验结果分析了其对调频体制激光雷达的影响。     

窄脉冲大电流半导体激光器驱动的研究

比较了半导体激光器驱动的几种设计方案,提出一种新的以VMOS功率场效应管为核心的半导体激光器的驱动方案,设计了脉宽可调,重复频率可选,具有恒温控制的激励器。     

LD抽运热容激光器介质内温度分布研究

采用有限元法及光线追迹法，计算得到二极管抽运固体热容激光器介质不周截面内抽运光分布及瞬态的温度三维分布，计算同时考虑了二极管在快轴和慢轴方向的发散特性及介质内不均匀分布的内热源．对二极管抽运单片Nd：GGG热容激光器的实验装置，得到1．49kW的平均功率激光输出和24．1％的光-光转换效率，1．2s后，介质端面中心处温度为81℃，模拟结果为78．1℃．     

基于光栅外腔的高功率半导体激光阵列谱合束研究进展

半导体激光器与其他类型激光器相比具有寿命长、效率高和波长范围广等优点,使其成为现代激光领域的重要组成部分。输出功率和光束质量是判断半导体激光器优劣的两大关键指标,但半导体激光器的特殊原理和结构决定了它在追求高功率的同时光束质量会劣化,导致其应用范围受限。谱合束技术被证明是解决该问题的关键技术之一,但目前仍然存在光功率和光束质量退化等问题;因此,如何获得高亮度合成光束成为国内外研究热点。针对外腔谱合束技术,本文首先介绍了半导体激光阵列和叠阵,总结比较了应用于谱合束技术的3类光栅,阐述了光栅外腔法谱合束技术的基本原理,概括了国内外高功率半导体激光阵列谱合成技术的研究进展和现状,分析讨论了导致合成光束质量劣化和合束功率耗损的因素,展望了高亮度半导体激光器的发展前景。本研究有助于推动高亮度半导体激光器直接光源的进一步发展。     

基于AVR单片机的温度测量与控制系统设计

设计了一种基于AVR单片机控制,采用DS18B20传感器采集温度,PN结传感器控制温度与MOS管控制电热丝加热的恒温控制系统。并详细介绍了系统硬件电路的选取及系统软件的实现,主要包括实现系统温度信号的采集、控制及显示等。验证实验结果显示：所设计的恒温控制系统,其控制精度达±0.1℃,温度分辨率达0.06℃,且稳定性较好。