本文關(guān)鍵詞：可調(diào)諧窄線寬半導體激光器驅(qū)動設(shè)計

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【摘要】：可調(diào)諧窄線寬半導體激光器以其線寬窄、波長調(diào)諧速度快、輸出功率高、穩(wěn)定性好和尺寸小等特點,廣泛應(yīng)用于光通信以及傳感等領(lǐng)域,同時也是應(yīng)用于諧振式光纖陀螺十分有潛力的光源。光源的輸出性能決定了諧振式光纖陀螺等器件的精度,而光源驅(qū)動電源的性能對光源的輸出性能影響很大,因此研究并設(shè)計輸出性能好的可調(diào)諧窄線寬半導體激光器驅(qū)動電源具有重要意義。針對調(diào)諧速度快、輸出穩(wěn)定的可調(diào)諧窄線寬半導體激光器驅(qū)動設(shè)計問題,論文的主要研究內(nèi)容與成果如下:(1)通過研究可調(diào)諧窄線寬半導體激光器的原理與特性,并對所選用的RIO PLANEX?系列的激光器進行性能測試與分析,得到了RIO激光器的溫度調(diào)諧范圍為22.5-26.5℃,電流調(diào)諧范圍為80-150mA。此時,其功率與電流、與溫度的關(guān)系分別為(35)P(28)0.229I、(35)P(28)1.145T,波長與電流、與溫度的關(guān)系分別為(35)?(28)0.00025I、(35)?(28)0.01723T。顯然,1℃所引起的波長變化大于1mA所引起的,因此本論文采用溫度調(diào)諧對波長進行粗調(diào),以電流調(diào)諧進行細調(diào)。(2)溫度控制電路設(shè)計與溫度調(diào)諧的實現(xiàn)�；贛AX1978溫控芯片,設(shè)計了溫度控制電路,通過研究PID的參數(shù)控制將溫度調(diào)諧的速度從7s提高到了3s,其溫度穩(wěn)定性優(yōu)于0.005℃。(3)恒流控制電路設(shè)計與電流調(diào)諧的實現(xiàn)。基于電流與功率、與波長的關(guān)系,設(shè)計了恒流控制電路與電流調(diào)諧電路。通過電源噪聲抑制等手段,實現(xiàn)了0.075%的電流穩(wěn)定度,0.055mA的電流調(diào)諧步進。(4)基于FPGA的控制電路設(shè)計。為實現(xiàn)FPGA對激光器溫度、電流的控制,設(shè)計了A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路,A/D的最小采樣電壓為0.122mV,D/A的最小輸出電壓為0.61mV。同時,為了實現(xiàn)人機交流,設(shè)計了基于Matlab GUI的通信傳輸模塊。(5)系統(tǒng)整體性能測試。對系統(tǒng)構(gòu)建好后激光器的溫度穩(wěn)定性、電流穩(wěn)定性、功率穩(wěn)定性、波長穩(wěn)定性以及波長的調(diào)諧速度進行了測量。實現(xiàn)了優(yōu)于0.003℃的溫度波動以及0.012%的溫度穩(wěn)定度,0.019mA的電流波動與0.019%的電流穩(wěn)定度,0.069mW的功率波動與0.85%的功率穩(wěn)定度,0.67pm的波長波動與0.43ppm的波長穩(wěn)定度。同時實現(xiàn)了優(yōu)于1.8s的溫度波長調(diào)諧速度,206?s的電流波長調(diào)諧速度。
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN248.4

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號：1303402