LD泵浦固体激光器温控单元的设计

为了使半导体激光器的激光波长和输出功率稳定,必须对其温度进行控制。介绍了LD泵浦固体激光器恒温控制系统的软、硬件方面设计。温度采集电路采用具有高输入阻抗和高共模抑制比的测量放大电路,利用半导体制冷器（thermo electric cooler,TEC）作为控温系统的控温执行器件。由改变驱动TEC电流的方向来实现制冷或者加热,软件采用增量型防积分饱和的数字PID算法,根据实验结果温控控制精度在土0．5℃,可以满足对半导体激光器温度控制精度和稳定性的要求。     

毛细管放电泵浦软X光激光装置

脉冲功率技术在激光领域中得到广泛的应用 ,文中介绍毛细管放电泵浦软 X射线激光的机理及据此要求设计的高压大电流快脉冲放电泵浦软 X射线激光装置的概况。该装置利用 Blum lein线作为形成线 ,以提高输出电压幅值。采用在一个毛细管中插入不同长度的电极方案 ,解决了不同毛细管长度维持放电回路电感不变的问题。经调试该装置输出电流 38k A、脉冲上升前沿 4 0 ns,满足了泵浦类氖氩 4 6 .9nm激光要求。为了在主脉冲前毛细管中产生均匀的等离子体 ,设计了外加预脉冲的方案     

多回路氙灯泵浦能量一致性仿真分析

针对高功率固体激光器中由于多回路氙灯泵浦能量不一致导致激光光束间能量差异的问题,此处从泵浦电源和氙灯负载两个方面进行了仿真分析.分析表明,泵浦电源中调波元件参数、排布方式及氙灯充气气压对泵浦能量一致性起主要作用,通过仿真计算了20路氤灯负载情况下,不同上述参数对泵浦能量一致性的影响程度.计算表明,20路调波元件电感参数的偏差控制在±3％的范围内,泵浦能量的不一致性为1.1％;氙灯充气气压误差控制在±3％的范围内,泵浦能量不一致性为0.6％;调波元件单圆周排布相对双圆周排布方式磁场分布更均匀,有利于泵浦能量一致性.     

基于单片机的激光器精确温度控制系统设计

针对应用于激光光源投影显示的半导体激光器工作温度特性,设计了一种基于单片机ATmega16配合温度传感器Pt100和半导体制冷器TEC的温度控制系统。采用遗传算法整定的PID控制算法设计软件,利用H桥驱动芯片DRV592以PWM方式驱动TEC,实现激光器工作温度控制。实验结果表明运行稳定,温度采集和温度控制精度都可达到±0.1℃,满足实际激光光源的投影显示中温度控制要求。     

陕西西大科里奥光电技术有限公司

陕西西大科里奥光电技术有限公司成立于2004年2月，依托西北大学光子学与光子技术研究所暨陕西省光电子技术重点实验室在激光技术领域的科技优势，在知名激光专家、中科院候洵院士的带领下，开发出了10余种型号具有自主知识产权的半导体激光泵浦的红、绿、蓝、紫外光等系列波长连续／脉冲大功率（瓦级）全固态激光器产品和激光演示／表演系统。核心技术通过了陕西省科技厅组织的科技成果鉴定，达到“国内领先，国际先进”水平。     

激光引信中发射单元的设计

设计了用于机载激光引信的激光脉冲测距发射单元,该发射单元由激光器和驱动电路构成。激光器选择纳秒级脉冲大功率固体激光器,采用半导体激光二极管作为泵浦源,提出了一种获取同步信号的方法,并对其整体结构进行了考虑。为满足引信特殊需要,为半导体泵浦固体激光器设计了专用驱动电路,解决了固体激光器在不同温度下重复频率不稳定性问题,避免了使用体积庞大的致冷器。激光发射单元工作可靠,在很大温度范围内重复频率稳定并可灵活可调。5V电源时,输出峰值功率达2018W、脉宽3.3ns、重复频率达10kHz。     

B2900A在半导体激光器测试中的应用

0引言 半导体激光器是光纤通讯,激光显示,气体探测等领域中的核心部件,受到全世界科技人员的广泛关注.在半导体激光器的生产、研发过程中,对激光器的光电特性的测量尤为重要,是控制激光器制备工艺的稳定性,激光器性能可靠性的关键环节.     

二极管激光器驱动电源的研制

为满足DPL(二极管泵浦固体激光器)表演系统中驱动电源系统的要求,设计了可连续或准连续工作的激光二极管驱动电源,采用TEC(半导体制冷器)作为二极管和倍频晶体的温度调节。二极管驱动电流达3A,当脉冲调制时,输出自动高于连续输出的30%。TEC温度控制精度达0.1℃。电源还具有过流、过热保护,防静电和浪涌等功能。     

恒电流驱动电路的仿真实验方法的研究

半导体激光器在光纤通信、信息存储与读取、作为高效泵浦源等方面的应用越来越广泛,因此对激光器驱动器的性能和安全保护有着很高的要求.本文是在大功率半导体激光器驱动器硬件电路已经设计完成基础上,利用Protel99SE仿真软件对驱动器的输出电路进行理论分析,并对该电路主要单元电路(恒电流驱动电路)的实验方法进行研究并提出不同于硬件实验的实验方法.结果表明,驱动器输出电路即恒电流驱动电路的电路设计准确,可确保输出稳定的250mA的电流.     

激光器应用于汽车车灯的可行性分析研究

自从1962年世界上第一台半导体激光器问世以来,半导体激光器的巨大变化,推动着其他科学技术飞速发展。由于半导体激光器体积小、性能稳定、结构简单、输入能量低、工作寿命长、电光转换效率高、耐碰撞、易于调制以及价格低廉等优点,半导体激光光源是下一代汽车车灯光源的有力竞争者。本文介绍了半导体激光器的工作原理及白光激光光源的技术发展现状,分析了激光器应用于车灯的优点及未来发展趋势。     

基于NCP5662的半导体激光器驱动电源

本文介绍了一种基于低压差(LDO)线形稳压器芯片NCP5662用于驱动大功率半导体激光器的脉冲恒流源的设计,并提出了一种控制脉冲的简单方法。电源电压5 V时,输出电流高达2 A,脉冲上升时间小于3μs,下降时间小于1μs,脉冲宽度和频率独立可调。电源稳定、可靠,可方便的用于对半导体激光驱动电源体积要求较小的应用中。     

基于分布反馈半导体激光器的CO气体光声光谱检测特性

一氧化碳(CO)是变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映运行电力变压器中油纸绝缘的放电及老化;而光声光谱(photoacoustic spectroscopy,PAS)技术能够应用于变压器油中溶解气体的在线监测。基于光声光谱检测原理,利用分布反馈(distributed feedback,DFB)半导体激光器搭建了CO气体光声光谱检测平台,选择1.567m的CO分子谱线为研究对象,实验研究了DFB半导体激光器的辐射特性和CO气体的光声光谱响应特性,分析了光声信号与激光功率、气体浓度的关系。结果表明:在气体吸收未发生饱和效应的条件下,光声信号与激光功率、气体浓度均具有良好的线性关系。该研究结果为变压器油中气体光声光谱的在线监测奠定了基础。     

半导体激光器驱动电路建模与补偿网络设计

微小的电流变化会导致半导体激光器的输出波长和功率发生重大变化,本文提出使用四相交错并联Buck变换器作为半导体激光器的驱动电路,以减小输出电流纹波。结合交错并联的原理,推导各相电感电流函数。利用状态空间平均法对驱动电路进行建模分析,根据传递函数的伯德图设计最佳补偿网络。仿真结果表明,该驱动电路可以输出电流20A、纹波0.19A,相比于同样输入条件下的传统Buck变换器输出电流20A、纹波2.51A,本文所设计电路能够实现降低纹波、稳定输出的功能。实验结果也验证了设计的合理性。     

大功率半导体激光器脉冲式恒流驱动电路设计

针对半导体激光器驱动电路的脉冲式恒流需要,提出了一种以金属氧化物半导体场效应晶体为开关器件,采用了闭环反馈系统,运用负反馈原理输出恒定电流的半导体激光器驱动电路。为了防止过冲电压和纹波造成半导体激光器的损坏,在电路的设计中加入了限流保护电路并且使用了高摆率的运放。经测试,消除了过冲电压,实现了脉冲恒流的输出,实际应用表明该脉冲恒流源驱动电路对激光器安全可靠,峰值功率可达40 W。     

光释光仪器的激发光源

光释光应用与研究发展二十多年来,在矿物研究、地质样品年龄测定以及考古等领域,光释光仪器有着举足轻重的地位,而光释光仪器激发光源的优劣决定着仪器测量的准确性,本文在分析各种激发光源的基础上,提出了用半导体激光器作为激发光源的新方案,列出了红外和蓝光输出半导体激光器的输出参数测试结果,说明了使用方法,并分析了半导体激光器的优点.     

月球科研站多光束激光传能系统设计

针对月表阴影区的能源保障需求,提出一种基于多光束发射的激光无线能量协同传输方法,对月面激光无线传能链路效率进行了对比分析,由于808 nm半导体激光器和与之相应的GaAs光电池具有较高的转换效率,更适合距离1 km内激光传能系统。模拟了不同光束质量激光束经光学系统扩束后,发散角调节对于调焦精度的要求,以及远场光强分布,结果表明,基于多个高光束质量激光束的传能系统具有接收端光强分布可调、传输功率可扩展等优势,为面向极区阴影区探测的无线能源保障系统的实现提供理论依据。     

分布式反馈激光器温度监测系统设计

为了保持分布式反馈激光器(DFB)工作时温度的恒定,提高输出激光的功率稳定度与波长稳定度,提出了一种模糊比例积分微分(PID)算法与遗传算法结合的温度处理优化算法,并根据DFB激光器内部温度传感器的非线性特性,设计了具有线性化处理功能的温度采集电路;采用正/反相功率放大电路,设计了半导体制冷器(TEC)双向驱动电路,实现了DFB激光器温度信息的采集、处理以及反馈调节的闭环监测系统。经MATLAB软件仿真,优化后的PID算法经15 ms到达设定温度值,最大波动幅度约为1.1,波动次数为1次;经系统测试,采用优化后的PID算法作为温度处理算法能够将DFB激光器工作时温度波动范围限制在±0.5℃之间并且使其输出激光的功率稳定度和波长稳定度分别达到了±0.1 mW和±0.5 nm。     

半导体激光器环境温度控制仪的研究

基于热电制冷原理和PID参数自整定理论,本论文设计了一种半导体激光器环境的温度控制仪.进行了温度控制系统的总体设计,采用模块化设计,将系统设计成三部分模块:半导体制冷器模拟驱动模块、单片机控制系统模块、GPIB接口转换模块.     

DBR膜厚偏差对蓝光VCSEL的激光输出影响

半导体技术进步的前提是制造设备的不断升级,半导体在很多领域的应用都受到设备能力的限制,导致相关技术长时间不能推进。半导体VCSEL激光器对成膜设备的要求很高,如果成膜设备的精准度达不到纳米级别,则制造高性能的VCSEL激光器十分困难。研究VCSEL激光器的DBR膜厚偏差对其性能的影响,当膜厚偏差1～2 nm时,由DBR决定的谐振波长产生红移或蓝移,VCSEL激光器不能产生较强的自激振荡,衰减激光器的激光输出。     

适合ITU标准的σ形腔多波长光纤激光器

本文阐述了光纤激光器的组成及工作原理;为获得适合ITU标准的多波长光纤激光器,利用自制的4、8反射峰光纤光栅确定波长,采用σ形腔结构,获得了4、8波长同时激射的激光输出,并将8波长光纤激光器输出的8个单路波长进行分离。输出波长间隔满足ITU-T所建议的WDM光纤通信系统波长标准,没有调制时单波长线宽0.01nm。实验表明利用光纤光栅和普通掺铒光纤可以研制出满足ITU-T建议的WDM光纤通信系统波长标准的多波长光纤激光器。