基于ADN8830的半导体激光器温控电路设计

温度稳定性是影响半导体激光器（又称激光二极管LD）性能的重要因素。介绍了一种基于单片热电制冷控制芯片ADN8830的温控电路,该电路采用闭环负反馈结构,以恒流源测温电路代替普通H桥式测温电路解决了非线性误差问题,通过比例,积分／微分（PID）补偿电路产生控制信号来驱动热电制冷器（TEC）,实现对LD工作温度的高精度控制。实验结果表明,受控LD在25℃时工作温度的稳定度达±0．2℃。     

功率稳定可调LD驱动电路的设计

功率稳定可调的激光二极管(LD)在精密光电检测和光纤通信系统中应用广泛。介绍了:一种单片机控制激光二极管输出功率的方法,针对SANYO30mW红光LD设计了驱动电路,其驱动电流在0～100mA之间可调,最小可调量<0.01mA。单片机片内对监测电流偏差进行了PID调节运算,使激光二极管输出功率稳定。     

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...     

激光焊接机精密控制系统的新设计

文章介绍了波形控制功率负反馈YAG激光焊接机控制系统的主要功能、设计思路及软硬件系统的设计方法.该设计提高了焊接机的激光输出功率稳定度,扩大了激光焊接机的应用领域.     

基于PID算法的高稳定性DFB激光器温度控制器

针对分布反馈式(DFB)激光器的输出波长和发光功率受其工作温度影响的问题,利用微型控制器TMS320LF28335设计并研制了高稳定性DFB激光器温度控制器;硬件电路主要包括TEC控制模块、温度信号采集模块和电流信息采集模块,采用数字离散化的Ziegler–Nichols比例-积分-微分(PID)控制算法,减少了温度的超调量,提高了该系统的稳定性,利用该温度控制系统,对中心波长为1.742μm的DFB激光器进行了温度控制测试;实验证明该系统的控制精度为±0.05℃,温度控制范围为5~60℃,并在长时间(220min)运行中,DFB激光器工作状态稳定,中心波长未出现漂移。     

光纤传输LD推动系统的研究

本文介绍一种用光纤做光通道、激光二极管(LD)做激光源的光功率推动传感器的工作原理,微功耗测量探头的设计方法,脉冲位置调制中应用单根光纤分时双通道解决参考信号的设置,以及光反馈稳定光源等技术.上述措施使传光型光纤传感器的系统稳定性和精度等性能指标得到很大改善.由于被测信号也采用了光纤传输,使探头与仪表端只有光联接,所以本文介绍的光推动传感器可视为“准”全光学式的.     

激光质谱中基于数据挖掘的激光输出功率预测技术研究

由于激光质谱系统逻辑结构复杂多样,激光输出功率是激光质谱系统进行的关键条件之一,提前掌握激光输出功率未来状态的发展趋势可为激光质谱系统运行决策提供重要依据,因此进行激光质谱系统激光输出功率的预测技术研究非常必要。采用M5预测模型、线性回归模型、向量机模型对质谱系统的激光输出功率历史数据进行了建模及预测分析,通过比较几个预测模型的预测误差及平均误差,结果表明M5预测模型的预测结果相对最优。通过对激光输出功率历史数据的分析及预测,确定了激光质谱系统激光输出功率的研究预测模型。     

工业CO2激光器功率控制电路设计

在工业CO2激光器中,开关电源功率控制大多采用脉宽调制(PWM)方式.针对PWM调制方式,本文给出了基于芯片TDA4718的控制系统设计电路,它能产生频率及占空比可调的脉冲信号,该信号作用于开关器件,控制激光器输出功率的大小.     

基于SG/Simulink的一种改进MPPT控制器的研究

针对传统扰动观测法响应速度慢和输出功率稳定性不够理想的特点,分析了光伏电池在光照强度变化时的输出特性,提出一种改进的变步长扰动观测法,即采用新的自适应步长公式Step=N×(d V·d P)作为系统的扰动量,使光伏电池以较大步长快速接近最大功率点,然后以较小步长稳定于最大功率点。最后在SG/Simulink混合建模仿真平台下进行了仿真,所得结果表明该算法可显著提高系统响应速度与输出功率稳定性。     

基于GA-BP算法的光伏系统发电功率预测

随着光伏产业的迅速发展,光伏发电已成为可再生能源的生力军.然而,光伏系统的发电功率受不同天气状况的影响,具有不确定性和周期性等特点.为准确预测光伏发电功率保证电网的稳定性,本文采用GA-BP(Genetic Algorithm-Back Propagation)算法对光伏系统发电功率进行预测分析,结果表明,本文提出的模型和方法可以较为准确的预测光伏系统的输出功率,具有一定的实用价值.     

一种光纤传感器光源驱动电路的设计

半导体激光器作为光纤传感器的光源,其输出功率的稳定度直接影响着光纤传感器的准确度。根据光源的工作原理和输出特性,设计了一种应用于低温环境下的光源驱动电路。该电路基于自动功率控制(APC)原理,并引入了慢启动电路,有效防止了电源电压带来的干扰,延长了激光器的使用寿命。通过实验验证,该电路解决了激光器在使用中输出功率不稳定的问题,其稳定度优于0.5%,达到了较好的稳流效果。     

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。     

带有双路TEC温控的功率可调DFB激光器驱动电源设计与实现

DFB激光器泵浦对环境温度十分敏感,为减小环境温度及泵浦发热温度变化对激光器输出造成的影响,提出了一种带有双路TEC温控的功率可调DFB激光器驱动电源。该电源以STM32为控制核心,对激光器光源和晶体内部温度采集与控制的双路温控系统进行研究,使激光器工作温度恒定。通过压控恒流源,连续调节DFB激光器功率。试验结果表明,该驱动电源相比传统方式,体积小、电流精度高、温度稳定性好,应用前景广阔。     

基于LabVIEW的CO激光器控制系统

针对液氮冷却的低温流动式可调谐CO激光器运行操作过程复杂、激光输出功率稳定性控制困难的问题,设计了CO激光器的计算机测量与控制系统,实现了CO激光器的自动运行控制;该系统采用了基于LabVIEW软件平台的多任务并行程序,结合虚拟仪器技术实现了对流动式CO激光器系统的真空度、4种工作气体的流量、2路放电电流和电压的实时监测与控制,以及对激光器运行波长的调谐和扫描控制;运行实验结果表明,激光器输出特性重复性好,功率稳定性优于1%.     

光纤传感器光源驱动技术研究

驱动电流和有源区温度是影响激光二极管LD、超辐射二极管SLD的光强及光谱稳定性的关键因素。通过控制这些因素,LD/SLD的输出光强稳定性达到了0.5%和0.1%,并可使光源在-30～50℃环境温度范围内正常工作。     

一种基于温控半导体激光波长扫描的光纤瓦斯测量系统

设计了一种基于温控半导体激光波长扫描的光纤煤矿瓦斯测量系统,通过改变中心波长1653 nm半导体分布式反馈( DFB)激光器的工作温度来扫描半导体DFB激光器的输出波长,在5 nm波长扫描范围内,存在明显的瓦斯气体吸收峰。半导体DFB激光器输出的光注入被测气体室,气体室的输出光携带有瓦斯气体浓度信息,用光电探测器将光信号转化为电信号,再由A/D采集卡采集到信号处理系统,通过对有吸收峰位置的光功率和无吸收峰位置的光功率进行比较,则可计算出瓦斯浓度。该传感系统采用80 mA恒流源驱动半导体DFB激光器,使其输出光强保持不变,其结构简单、灵敏度高。     

串口通信在激光器监控系统中的应用

随着光纤激光器广泛应用与快速发展,市场竞争与成本控制不断加强,其光电系统的控制与保护成为光纤激光应用的关键;为实现激光器的智能化控制和预报警保护,降低生产和维护成本,详细介绍了激光器监控系统的软、硬件设计及其测试结果;通过Visual Basic编写USB转RS232的串口通讯软件,以STM32F407ZG单片机为核心设计了激光器功率驱动、故障保护、数据采集等硬件电路,完成PC端上位机软件对光纤激光器功率的控制(0～100％),实现对光纤激光器泵源温度、工作电流、工作状态等数据的实时采集和监测;根据对300 W光纤激光器输岀功率进行测试,可得到系统光光转换效率高达70.53％;同时经过72 h整机老化后,根据测试结果可得到激光器功率输出稳定度高达96.6％.设计已广泛应用于切割、焊接、精密打孔、3D雕刻等工业加工领域的实际生产中.