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半导体激光器电源及相关控制技术的研究

作　者: 王博钰
导　师: 贾文超
学　校: 长春工业大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 半导体激光器温度控制功率控制驱动电路
分类号: TN248.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 263次
引　用: 1次
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内容摘要

随着激光器技术和光电子器件技术的飞速发展,以及人们对通信距离、通信质量的要求的不断提高,光通信技术以其独特的优点,得到了越来越快的发展。日本已于1995年利用装于卫星上的光通信终端成功地与地面站进行了光通信实验,尽管此次实验的数据率仅为1.4Mbps,此举使日本跃居卫星光通信研究领域之首位。空间激光通信,其可行性已得到论证,其实现的难点在于发射系统的激光器发射功率不足以支持远距离通信,而且通信过程中对激光器工作的稳定性要求也非常高。半导体激光器作为空间光通信发射系统的通信光源,如何保证其高效、稳定、安全的工作,成为当前普遍关注的课题。半导体激光器是一种高功率密度并具有极高量子效率的器件,对于电冲击和工作温度变化的承受能力很差,静电、高压、涌浪电流以及电网冲击等都会对半导体激光器造成永久性损坏,直接危及激光器的安全使用及整个通信系统的稳定工作。同时半导体激光器对温度很敏感,环境温度的波动不仅能引起供给电流的波动,还会使激光器的阈值电流、量子效率、输出波长和输出功率发生很大的变化,影响输出激光性能,甚至缩短半导体激光器的使用寿命。因此,半导体激光器电源及可控技术的研究对获得高可靠性激光器来说尤为重要。光通信的实现,能把新技术迅速地转化为生产力,发挥经济效益为我国的经济发展和国防建设奠定比较先进的技术基础,并为高技术本身的发展创造良好的条件。论文分析半导体激光器的结构和特性及半导体激光器智能化的发展趋势,在此基础上探讨了半导体激光器的智能化控制的方法。保证发射系统中的激光器工作的稳定性是本论文的主要研究内容,其中包括激光器的驱动电路、对于激光器的温度检测和控制、对于激光器功率的检测和控制。经实验证明,设计的系统达到技术指标要求。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-4
目录  4-5
第一章绪论  5-8
  1.1 引言  5-6
  1.2 国内外研究现状及趋势  6-7
  1.3 论文研究的内容  7-8
第二章可控式半导体激光器及可控系统设计  8-13
  2.1 半导体激光器工作原理  8-10
  2.2 发射系统中的可控式半导体激光器  10-13
第三章激光器可控系统的自动温度控制  13-27
  3.1 大功率半导体激光器的温度特性  13
  3.2 半导体激光器自动温度控制原理  13-14
  3.3 温度自动控制电路  14-23
  3.4 半导体激光器温度数字PID控制建模及仿真  23-25
  3.5 小结  25-27
第四章激光器可控系统的自动功率控制  27-39
  4.1 半导体激光器的功率特性  27
  4.2 半导体激光器自动功率控制原理  27-28
  4.3 功率自动控制电路的设计  28-39
第五章半导体激光器驱动电源的设计  39-49
  5.1 激光器驱动模块的选择与设计  39-42
  5.2 激光器恒流源模块选择与设计  42-46
  5.3 激光器电源模块  46-47
  5.4 直接调制系统原理图设计  47-49
第六章结论与展望  49-52
  6.1 系统结论与分析  49-51
  6.2 前景展望  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-55
攻读硕士学位期间研究成果  55-56

半导体激光器电源及相关控制技术的研究

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