光子集成混沌激光器驱动电路的设计
发布时间：2022-01-17 02:39
混沌激光通常采用结构简单的光反馈半导体激光器产生,然而,用该方产生混沌光需要多种分立的光学器件及半导体激光器。这种半导体激光器加外部各个平面镜等分立器件构建而成结构不仅体积庞大,而且易受环境影响、输出不稳定、功耗大,这使混沌激光的应用受到了很大的限制,对混沌激光相关产业的商业化应用产生了极大地影响。为了克服这一问题,光子集成混沌激光器作为一种易于集成的、稳定的、宽带混沌激光产生的光源已经得到了广泛的关注及研究。但是,目前的光子集成混沌激光器采用的是商品化的温控源和电流驱动源。一方面,商品化的温控源存在控制精度低的问题,而温度的微小变化对激光器的波长和阈值电流都有影响,特别是,光子集成混沌激光器对激光器的波长和阈值电流都非常敏感,这会导致光子集成混沌激光器输出的混沌状态不稳定。另一方面,商品化的温控源体积较大,也不利于整个系统的集成。近来,我们课题组设计了一种激光器的高精度温控与直流驱动电路系统,可以实现对混沌激光器的温度和注入电流进行有效的调节与控制。然而,与控制DFB封装的激光器相比,该设计电路TOSA封装的激光器的输出波长的控制稳定性严重下降,商用的NEWPORT驱动源对该TOSA...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混沌激光器内部结构示意图
度调控的热敏电阻、热沉、半导体制冷片等。其中热激光器芯片的温度，根据该温度变化其阻值；激光器数(NTC)的热敏电阻，该类型的热敏电阻的阻值随着阻温度计算公式为： T= ( (1 1 1 2 )) =ln( 1) ln( 2)1 1 1 2 指的是 K 度即开尔文温度，K 度=273.15(绝对温度；RT是热敏电阻在 T1 温度下的阻值；R 是热敏电阻度 T1时零功率电阻值；R2是温度 T2时零功率电阻值
图2-3 DFB激光器及TOSA激光器实物图Fig. 2-3 Physical pictures of DFB Laser and TOSA Laser商用的控制源（Newport）对两种激光器的控制结果进温度设定在25℃，其对两种激光器的测试结果如下：对DFB激光器的中心波长在120分钟内稳定在1550.847n8pm，在此期间中心波长的归一化均方差为0.00201522 图 2-4(b) 所 示 ， 在 120 分 钟 内 的 中 心 波 长 的05nm, 变化幅度为14pm，在此期间中心波长的归中也可以很明显的看出，其对TOSA激光器的波长的控较大，而且在短时间的波动也相当显著。由于激光器的波长的不稳定也就意味着激光器温度控制的稳定性较差
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合TEC的泵驱两相温控系统的空间应用[J]. 王镇锐,张兴斌,温世喆,何振辉. 宇航学报. 2018(10)
[2]OLED智能显示按键设计[J]. 章鹏,王光腾. 光电子技术. 2018(03)
[3]面向混沌激光器的高精度温控与驱动电路设计[J]. 杨帅军,张建忠,刘毅,赵彤,乔丽君,于小雨,孟洁,徐红春,余向红,张明江. 深圳大学学报(理工版). 2018(05)
[4]三相逆变器的随机双PID组合优化方法[J]. 陈虹,赵明星,赵海艳,任秉韬. 电机与控制学报. 2018(10)
[5]激光雷达用2 μm Tm:YAG激光器波长精细调控的理论研究[J]. 王彩丽,谢仕永,刘辉,许阳蕾,张敬. 红外与激光工程. 2018(08)
[6]热电制冷LED自然对流散热的设计与优化[J]. 张建新,韩变华,杨庆新,薛亮,马楷,李海林. 发光学报. 2018(04)
[7]基于STM32的ⅡC-DAC6571程序设计[J]. 刘静,余小平,奚大顺,阳光. 电子设计工程. 2018(04)
[8]温度对InP激光器波长蓝移影响的分析[J]. 薛正群,王凌华,苏辉. 光子学报. 2018(01)
[9]半导体激光器温度控制电路设计及实验研究[J]. 贺春贵,张玉钧,刘国华,唐七星,鲁一冰,尤坤,何莹,刘文清. 电子测量技术. 2017(08)
[10]多通道半导体激光器温控系统[J]. 何启欣,刘慧芳,李彬,郑传涛,王一丁. 光学学报. 2017(11)
硕士论文
[1]基于DSP的某激光器温度控制系统设计与研究[D]. 卢燕.西南交通大学 2018
[2]基于数字电位器的模数转换电路研究[D]. 田小尤.吉林大学 2016
[3]基于数字电位器及系统电路设计实现提高分辨率的研究[D]. 屈志磊.天津大学 2012
本文编号：3593887
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混沌激光器内部结构示意图
度调控的热敏电阻、热沉、半导体制冷片等。其中热激光器芯片的温度，根据该温度变化其阻值；激光器数(NTC)的热敏电阻，该类型的热敏电阻的阻值随着阻温度计算公式为： T= ( (1 1 1 2 )) =ln( 1) ln( 2)1 1 1 2 指的是 K 度即开尔文温度，K 度=273.15(绝对温度；RT是热敏电阻在 T1 温度下的阻值；R 是热敏电阻度 T1时零功率电阻值；R2是温度 T2时零功率电阻值
图2-3 DFB激光器及TOSA激光器实物图Fig. 2-3 Physical pictures of DFB Laser and TOSA Laser商用的控制源（Newport）对两种激光器的控制结果进温度设定在25℃，其对两种激光器的测试结果如下：对DFB激光器的中心波长在120分钟内稳定在1550.847n8pm，在此期间中心波长的归一化均方差为0.00201522 图 2-4(b) 所 示 ， 在 120 分 钟 内 的 中 心 波 长 的05nm, 变化幅度为14pm，在此期间中心波长的归中也可以很明显的看出，其对TOSA激光器的波长的控较大，而且在短时间的波动也相当显著。由于激光器的波长的不稳定也就意味着激光器温度控制的稳定性较差
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合TEC的泵驱两相温控系统的空间应用[J]. 王镇锐,张兴斌,温世喆,何振辉. 宇航学报. 2018(10)
[2]OLED智能显示按键设计[J]. 章鹏,王光腾. 光电子技术. 2018(03)
[3]面向混沌激光器的高精度温控与驱动电路设计[J]. 杨帅军,张建忠,刘毅,赵彤,乔丽君,于小雨,孟洁,徐红春,余向红,张明江. 深圳大学学报(理工版). 2018(05)
[4]三相逆变器的随机双PID组合优化方法[J]. 陈虹,赵明星,赵海艳,任秉韬. 电机与控制学报. 2018(10)
[5]激光雷达用2 μm Tm:YAG激光器波长精细调控的理论研究[J]. 王彩丽,谢仕永,刘辉,许阳蕾,张敬. 红外与激光工程. 2018(08)
[6]热电制冷LED自然对流散热的设计与优化[J]. 张建新,韩变华,杨庆新,薛亮,马楷,李海林. 发光学报. 2018(04)
[7]基于STM32的ⅡC-DAC6571程序设计[J]. 刘静,余小平,奚大顺,阳光. 电子设计工程. 2018(04)
[8]温度对InP激光器波长蓝移影响的分析[J]. 薛正群,王凌华,苏辉. 光子学报. 2018(01)
[9]半导体激光器温度控制电路设计及实验研究[J]. 贺春贵,张玉钧,刘国华,唐七星,鲁一冰,尤坤,何莹,刘文清. 电子测量技术. 2017(08)
[10]多通道半导体激光器温控系统[J]. 何启欣,刘慧芳,李彬,郑传涛,王一丁. 光学学报. 2017(11)
硕士论文
[1]基于DSP的某激光器温度控制系统设计与研究[D]. 卢燕.西南交通大学 2018
[2]基于数字电位器的模数转换电路研究[D]. 田小尤.吉林大学 2016
[3]基于数字电位器及系统电路设计实现提高分辨率的研究[D]. 屈志磊.天津大学 2012
本文编号：3593887
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