基于频率补偿的窄脉冲量子级联激光器快速驱动技术

发布时间：2017-10-06 17:44

  本文关键词：基于频率补偿的窄脉冲量子级联激光器快速驱动技术

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【摘要】：脉冲量子级联激光器(QCL)因自热效应会导致谱线展宽,故需极短的电流脉冲驱动。理论极限线宽所需的脉宽为5~15 ns,但由于环路寄生参数的影响,窄脉冲会引起信号过冲或振荡,因此目前商用的QCL驱动器无法满足这个要求。为获得更理想的激光器线宽,在常规脉冲恒流电路的基础上,采用频率补偿的方法来消除过冲和振荡,并设计了一款稳定的纳秒级激光器驱动电路。实验结果显示该驱动装置实现了峰值电流0~2 A、脉宽8.4~200 ns、上升时间4 ns、过冲1%的脉冲电流输出。使用中国科学院半导体研究所研制的波长4.6μm激光器和傅里叶变换光谱仪进行测试,当驱动脉宽由100 ns减小到10 ns时,激光器线宽由0.35 cm-1线性递减到0.12 cm-1。综合验证表明,所设计的驱动装置实现了稳定的窄脉冲电流输出,尤其适用于量子级联激光器的窄线宽驱动及应用。
【作者单位】： 中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室;中国科学院半导体研究所;山东大学(威海);
【关键词】： 量子级联激光器 线宽 脉冲驱动电路 LED驱动
【基金】：中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室课题
【分类号】：TN248
【正文快照】： 0引言脉冲量子级联激光器(QCL)因其近室温操作和单模连续调谐等优点,逐渐成为理想的高分辨率中红外光源,在气体检测、医疗、化学、石油冶炼等众多领域有着广泛的潜在应用[1-3]。在基于脉冲量子级联激光器的应用系统中,驱动电路的脉冲宽度决定激光器的线宽[4],从而会影响气体探

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