DPL激光器温控开发及性能检测系统
发布时间：2019-08-06 20:35
【摘要】：温度对DPL激光器影响很大,温度不稳定使得激光器出光功率下降,输出波长不单一,为了减弱这种影响,本文设计了DPL激光器温控开发及性能检测系统。本文通过固体传热模型理论,建立了温度控制系统的电学(物理)和数学模型,分析了影响系统温度变化的热沉、TEC、风扇等各组件的特征。根据理论分析,进行了模型仿真并提出了用于不同工作条件下的控制算法,阐述了系统设计的软硬件开发过程,提出了评价系统性能的参数,同时在完成系统搭建后对各算法进行了实验验证。系统硬件包括温度传感器、TEC驱动器、PXI主控制器等。开发了一套DPL激光器温控开发及性能检测系统,系统实验时完成了性能指标。包括:系统工作环境温度-40℃~+60℃,测温精度为0.1℃,控温精度为0.2℃,其带载能力高于40W的热功率,长期稳定度小于0.1℃。
【图文】：
激光二极管研制成功，DPL 的泵浦源问世，之后相继经历了采用 LD 泵浦固益介质制作 DPL（1964 年美国林肯实验室成功研制第一台 DPL 激光器），泵浦的固体激光器功率从开始的 1.4mW（1971 年 Ostermayer 完成 1064nm但功率较低）到后来的 108mW（1980 年 Allen 实现了较高功率输出），直瓦量级，应用领域也从开始的实验室阶段到工业加工再到现在的激光武器以行研究的受控核聚变发展[9-11]。上述的所有成果均证明 DPL 激光器极大地激光技术的发展，成为了激光技术研究发展的主流方向之一。鉴于 DPL 的均对其展开了方方面面的研究，其中处于领先地位的有美国、日本、德国、，并取得了极大的收获。实现高平均功率的 DPL 激光器成为现代 DPL 激光的方向之一，各国投资大量人力物力财力，通过改进热管理模式以及使用新质等方式来获得激光功率的提高。这里通过图 1.1 给出大部分中小型二极管激光器结构图（其输出波长为 532nm）。
其激光波长为 2.79um，是目前该波长激光的最高功率指标[1光器的核心技术之一是温度控制技术。温度控制技术在国内外均进取得了相应的发展与进步。作为控制激光器工作稳定与否的因素，，决定性的作用。DPL 激光器温度稳定性可以通过其阈值电流密度与进行表示[16]，通过式（1.1）给出，相应的变化曲线通过图 1.2 给出 00exprthT TJ T JT 光器温控技术国内外研究现状及发展趋势
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN248
本文编号：2523734
【图文】：
激光二极管研制成功，DPL 的泵浦源问世，之后相继经历了采用 LD 泵浦固益介质制作 DPL（1964 年美国林肯实验室成功研制第一台 DPL 激光器），泵浦的固体激光器功率从开始的 1.4mW（1971 年 Ostermayer 完成 1064nm但功率较低）到后来的 108mW（1980 年 Allen 实现了较高功率输出），直瓦量级，应用领域也从开始的实验室阶段到工业加工再到现在的激光武器以行研究的受控核聚变发展[9-11]。上述的所有成果均证明 DPL 激光器极大地激光技术的发展，成为了激光技术研究发展的主流方向之一。鉴于 DPL 的均对其展开了方方面面的研究，其中处于领先地位的有美国、日本、德国、，并取得了极大的收获。实现高平均功率的 DPL 激光器成为现代 DPL 激光的方向之一，各国投资大量人力物力财力，通过改进热管理模式以及使用新质等方式来获得激光功率的提高。这里通过图 1.1 给出大部分中小型二极管激光器结构图（其输出波长为 532nm）。
其激光波长为 2.79um，是目前该波长激光的最高功率指标[1光器的核心技术之一是温度控制技术。温度控制技术在国内外均进取得了相应的发展与进步。作为控制激光器工作稳定与否的因素，，决定性的作用。DPL 激光器温度稳定性可以通过其阈值电流密度与进行表示[16]，通过式（1.1）给出，相应的变化曲线通过图 1.2 给出 00exprthT TJ T JT 光器温控技术国内外研究现状及发展趋势
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN248
本文编号：2523734
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