半导体激光器自混合干涉理论分析及实验研究

利用Lang—Kobayashi速率方程,分析研究了半导体激光器在外腔弱光反馈条件下的自混合干涉。理论分析和实验研究表明,自混合干涉具有双光束干涉相同的条纹分辨率,外腔长度和反馈强度的变化调制了LD的输出特征。     

半导体激光器自混合干涉理论与研究现状

综述了近年来半导体激光器自混合干涉的最新理论与应用进展,对Lang和Kobayashi建立的速率方程理论和法一珀腔模型理论进行了分析,得到完全相同的激光自混合干涉的一般模型,并归纳总结了激光输出强度波形的影响因素．最后将其与传统的相干检测进行了比较．     

三角波电流调制半导体激光器自混合效应研究

利用三镜腔理论模型和速率方程,对半导体激光器在三角波电流调制下的自混合效应进行数值模拟,得到了三角波电流调制下的自混合信号,并分析了三角波电流调制下自混合效应的特点以及调制电流参量与系统几何参量的相互依赖关系.实验观察到上升沿和下降沿的频率变化与数值模拟结果一致.     

边发射半导体激光器自混合测速仪研究

采用边发射半导体激光器作为激光自混合速度测量系统的激光光源,针对不同表面类型、采样时间、注入电流、信号处理系统对自混合测速结果的影响进行实验研究和讨论分析。结果表明不同反馈表明和采样时间（0.1S,1S）均能满足高精度测速要求。同时,实验中采用合适的激光工作电流（激光器阈值电流1.1倍以上）并结合零点控制技术能够获得信噪比更大激光自混合测速信号。这些结论对深入分析自混合信号的产生机理以及半导体激光自混合测量系统的优化具有参考意义。     

半导体激光器自混合振动系统优化研究

为了优化半导体激光自混合振动测量系统,本文采用三镜腔理论模型,结合激光自混合振动测量的实验结果,利用数值模拟的方法对激光自混合振动信号进行仿真分析,获得了不同外腔耦合系数ζ(0.25×10-4～1.75×10-4)以及不同半导体激光器(LD)线宽展宽因子α(1～5)下自混合振动测量信号的时域特性。结果表明,较大的外腔耦合效率ζ和LD线宽展宽因子α能够获得信噪比更大、方向性更好的激光自混合振动波形。     

半导体激光自混合干涉的弱光反馈模型

文章针对弱光反馈情形，对基于光反馈效应的激光自混合干涉模型进行了探讨。采用双空模型，从增益阈值和振荡效率方面给出了理论模型。该模型很了地解释了激光自混合干涉现象。最后分析了一实用光纤自一干涉系统的数学模型。     

半导体激光器线宽展宽因数的测量

光反馈自混合干涉技术是一种新出现的有别于传统双光束干涉的测试技术.文章基于此技术对半导体激光器进行线宽展宽因数的测量,以激光器HL7851G为对象进行了大量的实验,实验结果与线宽测量法基本一致,相对误差只有3.22%.相比线宽测量法,光反馈自混合法具有成本低、精度高的优点,是一种更加简洁有效的测量方法.     

激光自混合干涉仪的实验研究

分析了激光自混合干涉仪位移测量误差及特点 ,提出了干涉仪的设计原则。对激光自混合干涉仪的系统稳定性与测量分辨力进行了实验研究 ,给出了改善系统稳定性与测量分辨力的有效方法。     

半导体激光器线宽展宽因数的估计方法

描述了一种利用光反馈自混合效应估计半导体激光器的线宽展宽因数α和光反馈水平因子C的方法,该方法采用一个弱光反馈机制下的自混合效应模型去最佳拟合所观测的自混合信号数据,拟合算法基于非线性最小二乘法。针对不同的情况,做了大量计算机仿真。给出了仿真结果,结果表明该算法参数估计精度较高,不受参数初值选取的影响,且抗噪性能较好。     

LD泵浦单模绿光激光器自混合干涉效应的研究

从自混合干涉效应的等效F-P腔模型出发，研究了LD泵浦的单模绿光激光器的自混合干涉效应，建立了一般模型。该模型适用于强反馈以及多重光反馈下的自混合干涉效应和弱光反馈水平的情况，也可以转化到其它文献所报道的模型。实验结果表明，该绿光激光器的位移测量精度比半导体激光器的测量精度提高了100nm以上。     

一种实用的半导体激光器驱动电路

文章介绍了一种以ADUC812为主要器件的半导体激光器驱动电路,并将该电路应用于光学表面面形检测的相移干涉测量(PSI),实践表明该电路结构简单,调制精度高(约为1%),电流的稳定度可达0.01%,体积小,是一种实用的较高精度半导体激光器驱动电路,适用于半导体激光器在长度、距离、位移、表面轮廓等测量方面的应用。     

脉冲激光测距中时间间隔的新的测量方法

脉冲激光测距在军事工业领域应用广泛,具有平均功率低、重复频率高和对光源相干性要求低等优点.通过提高脉冲激光测距中时间间隔的测量精度,可直接提高脉冲激光测距的精度.为了达到ps级测量精度,我们用单片机对时间测量芯片进行了控制,从而使其不但能对发射脉冲信号和返回脉冲信号延迟进行测量,而且还能对测量结果进行自动校准.与脉冲激光测距技术中用于测量时间间隔的传统方法相对比,这种方法简化了器件设计,提高了测量速度.     

半导体激光器高速驱动源

本文介绍满足ＤＦＢ激光器高速特性测试要求的一种半导体激光器高速驱动源的设计要点、测试结果和使用情况。     

直接调制半导体激光器技术初探

阐述了影响高速调制半导体激光器的主要因素,着重从理论上对半导体激光器的阻抗匹配网络设计进行了分析,结合採用微波 CAD 技术,给出了理论上的结果。     

基于扣除法的半导体激光器高频响应仿真新方法

基于激光器速率方程和等效电路模型对激光器高频响应特性进行分析,提出了一种采用激光器频率响应扣除法提取有源区本征响应和预测激光器整体频率响应的仿真新方法.用该方法对实验样品的高频调制响应进行了仿真,仿真结果与实际测量数据相吻合.     

基于扣除法的半导体激光器高频响应仿真新方法

基于激光器速率方程和等效电路模型对激光器高频响应特性进行分析，提出了一种采用激光器频率响应扣除法提取有源区本征响应和预测激光器整体频率响应的仿真新方法．用该方法对实验样品的高频调制响应进行了仿真，仿真结果与实际测量数据相吻合．     

基于激光测距传感器的铁轨测距系统

介绍了基于激光测距传感器的铁轨测距系统的设计原理。采用DLS-A15型激光测距传感器作为距离检测设备,实现对铁轨之间距离的检测及显示。在设计过程中,给出了系统的硬件设计原理及程序设计方法。用DLS-A15型传感器进行测距时,主、从单片机利用RS232C串行通讯向传感器同时发测距命令,传感器接收此命令并对被测铁轨发射一束激光,铁轨反射回的激光信号被传感器转换为序列信号,然后再经RS232C串行通讯返回给AT89C52接收。主、从单片机利用并行I/O口进行通讯,主单片机将接收的正确数据与从机送来的正确数据相加后再加上激光测距传感器之间的固定距离,即为铁轨的检测距离。该铁轨测距系统已经试用。实践表明该铁轨测距系统具有测距速度快、准确度高、易于实现等优点。     

窄脉冲半导体激光器峰值功率测量方法研究

介绍一种利用示波器和光电转换装置同时测试窄脉冲半导体激光器的脉宽和功率的方法,主要分析了影响测量的几个因素,给出测量不确定度。该方法用示波器直接测量脉冲宽度,根据测量电压与激光脉冲功率的正比例关系,同时获得窄脉冲半导体激光器的脉宽和功率。经理论分析和试验验证均能满足对窄脉冲半导体激光器的脉宽和功率测量需要,在808～1064nm波长范围内做过多波长测量试验,测量结果令人满意。     

调制型半导体激光器驱动电路设计

半导体激光器以体积小、质量轻、驱动功率和电流较低、效率高、工作寿命长、可直接调制、易于与各种光电子器件实现光电子集成及与半导体制造技术兼容、可大批量生产等特点得到了广泛的研究与应用,研究和改进激光器驱动电路具有重要的意义。小功率可调谐半导体激光器对驱动电流有很高的要求,驱动电流的微小变化将直接导致其输出光强的波动。为实现半导体激光器的稳定功率输出,基于电流负反馈原理设计包含慢启动和限流保护电路的恒流驱动电路。在电路设计中尽可能利用简单的器件和设计起到改善激光器正常工作的目的。在调制过程中分别利用运放与三极管的不同特性设计出了低频低失真和高频开关调制电路。利用两级放大负反馈原理进行反馈电流的调整,降低闭环带宽,增强了闭环负反馈的稳定性。     

塑封隧道结脉冲半导体激光器的研制

报道了一种新型塑料封装隧道结脉冲半导体激光器.采用MOCVD生长了隧道结串联双叠层激光器材料.激光器芯片为标准宽发射区结构.采用塑封结构,在脉冲宽度小于500ns,重复频率小于8kHz工作条件下,其输出光功率斜率效率达到1.7W/A, 是标准单芯片的1.7倍.采用塑封结构,克服了金属封装玻璃光窗在受冲击时易碎的弱点,其抗冲击达到20kg以上,且封装成本低廉.