基于DSP2812的半导体激光器恒功率系统

发布时间：2024-03-18 21:06

　　针对样机陀螺仪中由于半导体激光器功率变化带来的寻北精度降低问题,设计一种基于位置敏感探测器控制的稳恒功率控制系统。其原理是:在阈值电流以上,激光器的输出功率具有与驱动电流呈正比的特性,设定基准电流,以测定电流与基准电流的差值作为反馈信号;在满足设计要求情况下,尽量减少元器件等硬件的使用,提高系统可靠性;软件设计上利用差值电流实现负反馈。通过软件与硬件结合的方式实现对激光器功率的稳恒控制。实验结果表明:与不增加功率稳恒电路相比,新的控制方式使激光器输出功率稳定度提高了50%,基本保持在4.65 mW;陀螺仪寻北精度提高大约70%,极大改善了陀螺仪的寻北性能。

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【部分图文】：

图1激光照射一维PSD位置图

以一维PSD为例，由于激光器光源的能量一般都不是均匀分布的，可以假设是多光束共同作用，合成激光器光束[9]。假设光斑由N个离散的光束组成，第i个光束作用在PSD上产生的总光电流为kiIt(ki为第i个光束电流占总电流的比例，It为总电流)，以双光束为例，当A、B光束分别单独作用时....

图2半导体激光器输出功率稳定控制方框图

设计的半导体激光器恒功率控制电路总体设计方案框图如图2所示。图2中，Ir(ki)为设定电流，Ie(ki)为电流偏差，Ic(ki)为测量电流，U(ki)为测量的电压值，U(t)为D/A转换后的电压值，Ic(t)为驱动电流。整个系统由DSP2812处理芯片控制，采集的激光器功率信号为....

图3电源系统电路图

在进行激光器自动功率控制电路设计时，将环境温度为25℃时稳定的激光器工作状态下的探测器光电流作为设定值。当LD随着温度变化功率增大(减小)时，背向光检测器PD上感应到的电流也会随之增大(减小)，将监测的电流与设定的光电流对比，利用差值反馈决定注入LD的电流大小，最后通过DSP28....

图4恒功率控制硬件电路图

图3电源系统电路图电路中Laser1连接半导体激光器中的LD,Laser2连接半导体激光器的PD．在电路设计和器件选择中，需要考虑系统中存在的振荡和电路的稳定性等。Q1选用NPN型三极管s9013，工作温度为-55℃～150℃;激光器选用ADL-65053-TL-2型激光器，在....

本文编号：3931819