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双电极量子阱SOA电路模型仿真及驱动控制电路制作

作　者: 阎利杰
导　师: 黄黎蓉
学　校: 华中科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: 半导体光放大器双电极增益脉冲电流恒温控制
分类号: TN722
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 13次
引　用: 1次
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内容摘要

半导体光放大器(SOA)作为光纤通信领域核心器件之一,在光纤通信领域得到了广泛的应用。相比普通SOA,多电极量子阱SOA在增益特性和动态特性方面有望得到改善,它在光纤通信领域有着极为广泛的应用前景。本文主要工作围绕双电极量子阱SOA展开,在电路模型和实际应用两方面做了以下工作:在理论模拟方面,本文基于标准载流子方程推导出了量子阱SOA的电路模型。由于电路模型在进行光电子器件模拟方面有着很多优点,利用电路仿真软件PSPICE对双电极量子阱SOA静态增益特性和动态增益特性进行了模拟分析,结果显示:在静态增益特性方面,前电极注入电流越大,增益越容易饱和;后电极注入电流越大,其增益越不容易饱和;在动态增益特性方面,前一极注入电流对其增益恢复时间影响较小,而后一极注入电流对其影响较大。在实验研究方面,针对原多电极SOA驱动电路平台存在的问题进行了分析和改进,并且在改进后的平台上进行了双电极SOA实验。实验结果验证了理论模拟的部分结果。另外,作者还完成了SOA大电流驱动平台的设计和制作。该平台可以为SOA提供更大的脉冲电流,最大脉冲电流可达到4.8A,频率达50kHz,温度控制精度达0.05℃。同时利用ATmega16单片机为核心的主从控制系统实现了SOA的过流和过温保护。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-17
  1.1 引言  8-9
  1.2 双电极SOA 相关背景  9-10
  1.3 SOA 驱动电路及电路模型  10-15
  1.4 本文主要内容  15-17
2 双电极量子阱SOA 电路模型及其模拟  17-30
  2.1 量子阱SOA 电路模型的建立  17-22
  2.2 双电极量子阱SOA 静态增益特性模拟  22-27
  2.3 双电极量子阱SOA 动态增益特性模拟  27-28
  2.4 本章小结  28-30
3 双电极SOA 驱动平台的改进与实验  30-44
  3.1 原平台介绍  30
  3.2 对原平台的改进  30-37
  3.3 改进后平台的实验结果  37-40
  3.4 双电极量子阱SOA 的增益特性实验  40-43
  3.5 本章小结  43-44
4 大电流驱动制作及测试  44-67
  4.1 驱动平台基本组成与工作原理  44-45
  4.2 系统硬件设计与制作  45-58
  4.3 系统软件设计  58-64
  4.4 软硬件联调  64-66
  4.5 本章小结  66-67
5 全文总结  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-75
附录1 改进后双电极SOA 驱动模块实物图和电路实物图  75-76
附录2 大电流驱动模块电路实物图  76

双电极量子阱SOA电路模型仿真及驱动控制电路制作

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