光声检测用半导体激光器数字PID驱动的设计

该设计在软件上采用了数字PID（比例积分微分）反馈控制的算法,该算法实现了对激光器驱动电流的精确闭环控制,并通过预定参数方式实现了激光器驱动电流类型的选择。最后,通过对传统驱动方式和数字驱动方式的试验结果进行对比分析,证明了基于数字PID的驱动模块对光声气体检测用的半导体激光器的驱动有很好的效果。     

半导体激光器数字温度控制系统的设计

为满足光纤传感对半导体激光器温度控制的要求，设计了半导体激光器数字温度控制系统。介绍了半导体激光器数字温度控制系统的工作原理，针对被控对象的特点，建立和分析了系统的数学模型，并采用双闭环串级调节系统结构的方法，设计了系统的硬件结构，介绍了软件实现方法。实验结果表明使用数字温度控制系统可以使LD的输出波长偏差小于0．01nm。该系统可以满足光纤传感等领域对半导体激光器温度控制精度和稳定性的要求。     

光通信系统中半导体激光器驱动技术研究

本文以MAXIM公司的MAX3735A芯片为例详细介绍了激光通信系统中半导体激光器的驱动电路设计技术,并给出了方案中的各种关键参数,同时将实验结果和设计指标进行了对比,实验表明使用本论文介绍的设计方案是一种有效可行的驱动方案,同时能够在长期的运行中有效的保证激光器输出功率的稳定.     

STM32的窄线宽半导体激光器驱动电路设计

设计了一种高稳定性的激光器驱动电路。激光器驱动电路硬件主要包括温控模块、恒流驱动模块以及电流调谐模块，电路设计采用STM32微处理器作为主控芯片，ADN8443作为温度控制器件，结合PWM控制方案实现温度控制，设计恒流驱动电路以及电流调谐电路实现半导体激光器的稳定输出。经过测试，功率稳定度为0.16%,波长稳定度为0.23 ppm,电路具有可调谐、体积小、效率高、驱动能力强等优点，能够实现激光器的稳定控制。     

一种实验用近场光盘记录激光器驱动电路

为了满足近场光盘记录实验研究的需要,使半导体激光器在加入高频调制的情况下,仍能稳定可靠地工作,并能满足较宽输出功率和调制频率的要求,设计了一个带调制的可控半导体激光器驱动电路。该电路也可用于其它一些仪器装置中。     

基于FPGA的可调谐激光器控制电路设计

可调谐激光器是光纤光栅解调系统中最主要的部件之一,其输出波长和功率的稳定性影响整个解调系统的性能;文中对MG-Y可调谐激光器的调谐原理进行了分析,设计了一种基于FPGA的可调谐激光器控制电路;使用温度控制芯片ADN8834对MG-Y激光器进行温度控制,通过改变电流源的输出电流,控制激光器的输出波长;利用光谱分析仪采集激光器的输出波长,并对激光器的输出波长进行标定,制作“波长-电流”查询表;FPGA通过调用“波长-电流”查询表,实现激光器的波长在1527~1567 nm范围内以20 pm间隔连续线性扫描。同时搭建光纤布拉格光栅解调系统,验证了可调谐激光器解调光纤光栅中心波长的可行性。     

半导体激光器在检测技术中的应用

本文简要介绍了半导体激光器在某些检测领域及相关技术中的应用，着重突出半导体激光器体积小，便于调制等特点所带来的优势以及在潜在的应用范围。     

半导体激光器的温度控制器的设计

本文介绍了一种LD温度控制系统。该系统采用温控芯片HY5650作为温度控制的核心元件，温度传感器芯片DS18820作为测量温度的主要元件。设计简单、实用、性价比高。实验表明，该系统实现了LD的稳定、可靠、准确输出。并且系统输出温度的稳定性可达±1℃。     

激光器电压调制驱动与锁相放大电路的研究

为解决光频漂移对气体浓度检测的影响,根据分布反馈式半导体激光器的波长可调制特性,设计了一种激光器电压调制驱动与锁相放大电路。该电路的电压调制驱动电路输出波形是2 Hz的锯齿波和2 kHz的方波的叠加,其中:2 Hz的锯齿波使激光器的中心波长缓慢扫过气体吸收中心线,确保气体吸收光强;2 kHz的方波一方面对激光器的波长进行二次微量调节,另一方面作为谐波检测的同步信号。锁相放大电路则对不受激光器波长漂移的激光调制信号3次谐波进行锁相放大。Matlab仿真结果表明,该电路的输出与模拟气体浓度吸收光强函数的幅值成比例,同时证实了检测3次谐波的可行性。     

Nd:YAG/KTP激光器数字控温系统的设计与实现

对于温度匹配KTP晶体的Nd:YAG/KTP倍频激光器,需精确控制KTP晶体温度,使其达到最佳工作条件。传统的模拟控温系统只实现了单向加热控温,此数字控温系统是一闭环反馈控制系统,利用软件编程进行数字增量型PID运算,根据运算结果,转变成双极性电压,输给半导体制冷块,从而达到双向控制晶体温度的目的。在实际应用中,温度在60℃～75℃范围内,控温精度在±0.8℃,满足实验要求。     

激光陀螺电源中数字化负高压源设计

为保证激光陀螺高性能工作,需要采用性能优良的放电电源。而在陀螺电源设计中,负高压源模块是其重要部分。为克服传统模拟电路的弱点,对负高压源进行了数字化设计。使用高性能DSP芯片TMS320F2812,提供脉宽调制(PWM)信号,结合单端反激式功率变换电路、倍压整流电路和低通滤波电路,采用位置式数字PID控制方法,设计了一套数字化负高压源系统。通过仿真和测量,系统能可靠控制点燃陀螺,在短时间(小于20ms)内实现负高压的稳定输出,并长期保持1×10-4的高精度工作。实验结果表明,和传统模拟电路相比,数字化负高压源抗干扰能力增强,陀螺零漂性能有所改善,验证了数字化设计的有效性。     

数字化脉冲LD激励源

电源的性能对激光二极管(LD)的输出稳定性非常重要.针对准连续半导体激光器对其电源系统的要求,设计了一个基于TMS320F2812型号的DSP控制的数字化电源系统.利用DSP的高速控制特性,引入了PID控制器,建立了输入输出查询表,实现了数字化闭环控制,并且输出脉冲电流幅度、频率和脉宽全部可调,使输出激光的功率得到很好...     

一种GaN FET的窄脉冲激光器驱动电源系统设计

针对半导体激光器驱动电路在低纳秒级对激光光脉冲调节困难的问题,研究了一种基于GaN高速半导体器件的半导体激光器的驱动方案,可实现激光光脉冲的宽度、高重复频率的高精度调节;在设计上,利用FPGA门电路现场可编辑、低功耗等特点,基于Xilinx Zynq平台搭建前置时序产生电路,输出时序信号;设计储能电路,通过驱动氮化镓场效应晶体管(GaN FET)作为开关控制储能回路,最终实现激光光脉冲低纳秒级的精密调节;经过实验验证和分析,该驱动电路能稳定输出脉冲宽度3~200 ns可调、重复频率0~1 MHz可调、峰值功率超过70 w、上升沿时间小于5 ns的激光光脉冲信号。     

船舶翼舵数字伺服系统设计与实现

本文采用先进的新一代PHILPS的80C51系列单片机P89C61作为运算单元,采用ALTERA的MAX7000S系列CPLDEPM7128SLC84-10作为控制单元和一些外围电路结合PID算法设计了一套船舶翼舵数字控制系统.本文介绍了系统控制单元、运算单元以及电机保护电路,以及控制单元主程序、运算单元通讯子程序和调...     

基于C8051F020单片机的塞曼稳频激光器控制系统的设计

介绍了C8051F020单片机的主要性能特点及其在塞曼稳频激光器控制系统中的应用。利用单片机A/D,D/A输出功能以及PID算法来实现塞曼激光器的稳频。给出了该控制系统的硬件结构和软件结构。     

网络化的半导体激光器自动测试系统的设计

基于GPIB(General Purpose Interface Bus)总线技术,构建了一种新型的半导体激光器参数自动测试系统,可以对半导体激光器的各种特性提供快速和准确的测试。融入网络技术,采用浏览器／服务器(browser／server)模式的数据库体系实现了远程数据查询和处理,从而充分利用丰富的网络资源实现资源共享。实践表明该系统具有通用化、自动化的特点,操作界面友好,性价比高,可靠性高,扩展性强,便于实行标准化以及组织规模化的生产。     

空间科学试验温度控制系统的设计与实现

从某种意义上讲,润湿性、表面张力等物理参数是影响空间材料制备能否成功的关键问题之一.针对空间应用的特点介绍了某卫星搭载金属熔化试验温度控制系统的设计与实现.在该系统设计过程中,研究了地面环境和空间环境对控制系统的不同影响,并以此为指导设计了控制系统的硬件和软件.该系统为单输入单输出闭环反馈控制系统,采用位置式离散PID控制算法及PWM加热方法,使金属样品的温度符合给定要求.该控制系统已在某型号卫星搭载任务中成功完成科学试验工作,试验结果对相关领域的研究具有重要意义.同时该控制系统在实际航天任务中得到验证,其设计思路正确、合理,控制算法简单、有效.其设计和实现方法也可应用于其它类似星上系统的研制工作.