半导体激光器驱动电源论文_田亚玲,李创社,张朝阳

导读:本文包含了半导体激光器驱动电源论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:激光器,半导体,电源,电流,脉冲,滤波器,恒温。

半导体激光器驱动电源论文文献综述

田亚玲,李创社,张朝阳[1](2019)在《高精度和高稳定性半导体激光器恒流驱动电源》一文中研究指出基于输入电流的微小变化可以引起半导体激光器输出波长和功率显着改变的特征,研制了一种高精度、高稳定性半导体激光器恒流驱动电源。该电源利用运算放大器和场效应管组成恒流源电路,消除了供电电源对输出电流特性的影响,使输出电流仅受调谐电压的变化而改变,提高了输出电流的稳定度;采用高精度基准电压源使调谐电压具有极高的输出精度和稳定度,增强了输出电流的精度;电源慢启动电路避免了浪涌及高压静电等对激光器的损坏,限流保护电路使流过激光器的正向电流不超过允许最大电流值,启停控制电路可根据实验需求随时关闭激光器而不影响电路的其他功能,实现了对激光器的可靠保护。测试结果表明,该电源在输出电流0~200 mA范围内连续可调,输出电流精度为0.01 mA,长期稳定度约为0.004%,具有恒流特性好、纹波小、保护电路可靠、抗干扰能力强、成本低、易实现等特点。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2019年03期)

张龙,陈建生,高静,檀慧明,武晓东[2](2018)在《大功率半导体激光器驱动电源及温控系统设计》一文中研究指出为了解决大功率半导体激光器的输出波长和功率的稳定性问题,设计了一套大功率激光器恒流驱动电源及温控系统。利用深度负反馈电路实现对激光器驱动电流的恒流控制,采用硬件比例-积分(Proportional-Integral,PI)温控电路结合恒流驱动,控制半导体制冷器(Thermoelectric Cooler,TEC)的工作电流,实现激光器工作温度的精确控制。所设计的驱动电源可实现输出电流0~12.5 A连续可调,同时具有电流检测、过流保护、晶体管-晶体管逻辑(Transistor-Transistor Logic,TTL)信号调制等功能。所设计的温控系统的控制精度可达到±0.05℃,同时设定温度连续可调,温度可实时监测。实验结果表明该设计能够保证稳定的电流输出和温度控制,满足大功率激光器的使用要求。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年10期)

曹茹茹,王德玉,赵清林,李述[3](2018)在《宽输出电压的半导体激光器驱动电源研究》一文中研究指出介绍了一种大功率、宽输出电压范围的半导体激光器脉冲驱动电源的设计方法。根据半导体激光器脉冲驱动电源高电压、大电流的工作特性需求,脉冲放电环节采用多模块级联与功率开关管线性控制脉冲放电相结合的拓扑结构,这样既实现了脉冲电流平滑稳定,又提高了输出电压等级与功率。充电环节采取LCC谐振变换器结构,其抗负载短路和开路的能力非常适用于脉冲放电场合。该脉冲电源输出参数为:电压0~1000V,电流1~160A,脉宽200~250μs,频率100Hz内可调,具备较宽泛灵活的输出范围,可适应不同规模的激光二极管阵列。最后,分别通过单模块、两模块与叁模块小功率级联型驱动实验验证了采用多模块级联与功率开关管线性控制脉冲放电相结合方法的可行性。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2018年09期)

刘丹秀[4](2018)在《半导体激光器驱动电源及温控系统的设计》一文中研究指出21世纪是激光技术飞速发展的时期,目前激光技术已经广泛应用到国防、工业、生物、医学、通信等各个领域。激光技术的快速发展与半导体激光器的发明有着密不可分的关系。半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件,作为一种精密的光电器件,半导体激光器是否具有良好的输出取决于其输入电流和工作温度。其中电流的改变会引起半导体材料有效折射率的改变,从而影响半导体激光器的输出功率;另一方面温度的变化会使得谐振腔热胀冷缩产生长度变化,从而影响了半导体激光器输出激光的中心波长,通常波长随温度的变化为0.02~0.2nm/℃。因此实现对半导体激光器驱动电流和工作温度的精密控制是十分重要的。本次设计主要针对奥兰若公司型号为LC96A74P的980nm泵浦激光器进行恒流驱动和恒温控制,使其输出稳定光源。而后将其作为掺铒光纤的泵浦源,通过谐振腔与由两级放大器构成的掺铒光纤激光器后,最终产生波长为1560nm、功率最高可达500mW的飞秒激光。恒流驱动电源的设计部分主要包括电路设计原理的介绍、供电电路的设计、主控芯片的选型与内部结构、恒流驱动芯片的详细分析、恒流驱动芯片的控制方法等。通过对恒流驱动芯片的精密控制实现对半导体激光器恒流驱动、监控激光器电流、过流过热保护、激光器电流控制指示及激光二极管状态指示等功能。恒温控制系统的设计部分主要包括热敏电阻的介绍及测量方法、半导体制冷器原理及应用、高效TEC控制器详细分析、高效TEC控制器控制方法、恒流驱动芯片及高效TEC控制器与主机的数据传输及其他外设电路设计等。通过对高效TEC控制器的精密控制实现对半导体激光器的恒温控制、采集目标温度、根据对比目标温度与选点温度进行制冷或制热、激光二极管温度状态指示等功能。本次设计使用STM32系列单片机作为控制核心,CPU在UC/OS-II操作系统环境下,对ATLS2A201D、TEC5V4A、ADS1256和DAC8501等进行精细调整,输出精度为0.1mV的电压数值,该电压控制半导体激光器电流线性变化;同时采集此时半导体激光器的实时电流值,再反馈到CPU中进行协调。同时CPU还将控制高效TEC控制器来调控激光器温度,使热敏电阻、补偿网络、TEC构成一个闭环的温度控制回路,从而使半导体激光器工作在恒温状态下,保证半导体激光器输出的稳定。最后,通过对测试的数据进行分析,验证了本文所述方法的正确性与可行性。结果表明,对于LC96A74P系列980nm泵浦激光器,本设计可以提供0~2A的驱动电流,同时可使其工作温度稳定在25℃,误差不超过0.1℃,最终使LC96P系列半导体激光器产生高质量的稳定光源。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01)

张哲亮[5](2018)在《大功率半导体激光器驱动电源的研究》一文中研究指出半导体激光器是一种转换效率高,易于控制的电光转换器件,被广泛应用于工业加工、通信医疗、国防军工等领域。半导体激光器驱动电源担负着驱动、控制和保护半导体激光器的作用,其技术性能的好坏直接影响半导体激光器系统的光源质量、可靠性和使用寿命。传统大功率半导体激光器驱动电源多采用通用型开关电源,这种将负载并联在输出电容两端的结构使负载电流纹波很大程度上依赖于负载电阻,而半导体激光器是通态电阻很小的负载,这使得传统电源不能完全满足半导体激光器对驱动电源提出的低电流纹波的要求。文本将并网逆变器中应用较多的LCL滤波器引入到移相全桥变换器的输出级,用于改善驱动电源的输出电流纹波,同时增强负载适应性。首先,本文根据驱动电源的指标要求,提出了基于ZVS移相全桥变换器和输出侧采用LCL滤波器的大功率半导体激光器驱动电源的整体设计方案。然后分别研究了ZVS移相全桥变换器的基础理论,研究了其基本工作原理及相关特性分析。随后分析了LCL型移相全桥变换器的数学模型和控制策略,研究了LCL参数设计方法,以及数字控制时驱动电源系统的闭环稳定性判据和电流调节器设计方法。然后,本文对大功率半导体激光器驱动电源方案进行了仿真研究。通过仿真验证了驱动电源的纹波指标满足要求且具有较好的负载适应性,验证了驱动电源的功率管能够在大负载电流范围内实现ZVS,具有较好的效率。同时验证了驱动电源具有较好的输入特性。最后,本文研究了大功率半导体激光器驱动电源的硬件设计方案并搭建了9.5kW电源实验平台,进行了相关实验。实验验证了输出电流纹波在现有滤波器和负载条件下基本符合理论设计值,验证了实验平台设计方案的有效性,为后续研究打下基础。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

荆云波[6](2017)在《窄脉冲半导体激光器驱动电源技术研究》一文中研究指出半导体激光器以其优异的特性,在工业生产、医疗、光纤通信以及军事等众多高端技术领域发挥着至关重要的作用。脉冲形式驱动的半导体激光器更是以其独有的特点在各领域得到广泛应用。因为半导体激光器的驱动电流以及工作温度的稳定性对其输出性能有着显着的影响,所以对其脉冲驱动电源技术的研究有着十分重要的意义。首先本文阐述了半导体激光器的工作原理,分析了各项特性对其输出性能的影响。以半导体激光器的特性以及应用需求为基础,提出了对脉冲驱动电路输出性能的要求。通过研究对比叁种脉冲驱动电路的实现形式以及性能特点,针对参数要求设计了半导体激光器的脉冲驱动电路以及相应的半导体激光器保护电路。其次半导体激光器需要在恒定的工作温度下才能发挥良好的性能,因此本文介绍了半导体激光器的恒温控制原理。恒温控制系统根据自动控制原理,以NTC热敏电阻作为温度传感器,以半导体制冷器控制温度。论文分析了恒温控制系统各部分的工作原理并完成了相应的电路设计。脉冲驱动电路以MOSFET作为核心器件,运用负反馈原理构成稳流电路,实现脉冲电流的稳定输出,并通过MOSFET的并联提升驱动电路输出的脉冲电流。在脉冲驱动电路的初步仿真验证中存在脉冲电流的上升沿宽度过大的问题。通过分析加入了互补对称电路用以提升MOSFET的开关速度。改进后脉冲驱动电路经仿真验证其脉冲电流上升沿宽度得到大幅改善,达到设计要求。最终在完成了脉冲驱动以及半导体激光器保护电路板后对其输出性能进行了实验验证,该脉冲驱动电路输出的脉冲电流幅值可达150A;脉冲宽度20μs~500μs;重复频率为1~200Hz;上升沿宽度小于10μs,满足设计要求。(本文来源于《长春工业大学》期刊2017-06-01)

姜丽,金科,周玮阳[7](2016)在《一种实现功率信息双传输的半导体激光器驱动电源》一文中研究指出介绍了一种应用于中小型侦察无人机背景下的激光能量传输系统中的半导体激光器驱动电源实现功率和信息同时传输的方法。具体分析了如何在激光器恒流驱动的基础上迭加脉冲电流以确保驱动电源在传递功率的同时还可以传递指令信号。通过采用恒流变换器和双向变换器的并联结构,在保证系统效率最大的基础上使得双向变换器的电感电流可以较快地跟踪信号。双向变换器选择最简单的Buck/Boost产生所需的正、负脉冲电流,以通信信号为电流基准,采用电压环和电流环双环控制,使得双向变换器的输出电流能根据带有指令信息的通信信号而变化。最后搭建了一台原理样机验证了该方法的可行性。(本文来源于《电工技术学报》期刊2016年06期)

吴化楠[8](2015)在《基于半导体激光器驱动电源的设计分析》一文中研究指出半导体激光器最早是通过纯硬件电路的控制模拟来进行驱动。文章以半导体激光器为研究对象,简要地阐述了半导体激光器和驱动电源的基本概念和含义,详细地分析了半导体激光器对驱动电源的基本要求,深入地探讨了半导体激光器驱动电源的设计,以期为相关方面的研究者和设计者提供参考和帮助。(本文来源于《企业技术开发》期刊2015年35期)

郑家凤,陈伟[9](2015)在《一种小型半导体激光器驱动电源研究》一文中研究指出根据半导体激光器的特点,设计了一种基于集成芯片LTM4600和QX7136的小型半导体激光器驱动电源。该电路具有输入电压范围宽,输出电流大,转换效率和电流稳定度高的特点。经实验证明,输出电压在5~40 V可调,输出电流在0~10 A内可调,电源转换效率为66%,电流稳定度为100ppm。设计的驱动电源适合应用于小型半导体激光器便携式设备中。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2015年06期)

曲天润,薛田良[10](2015)在《基于电流负反馈和数字PID算法的半导体激光器驱动电源设计》一文中研究指出为了实现对半导体激光器的注入电流和工作温度的高稳定控制,本文研究和设计了一种高稳定的半导体激光器驱动电源系统。整个系统包括恒流源驱动电路、温度控制电路、保护电路和单片机四大部分,采用了电流串联的负反馈技术和数字PID控制算法来控制半导体激光器的电流和温度,并且对系统进行了性能测试。实验结果表明,电流在1小时之内的稳定度达到了0.0123%,温度偏差低于0.0046℃,能够满足预期指标,具有较好的应用价值。(本文来源于《激光杂志》期刊2015年08期)

半导体激光器驱动电源论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了解决大功率半导体激光器的输出波长和功率的稳定性问题,设计了一套大功率激光器恒流驱动电源及温控系统。利用深度负反馈电路实现对激光器驱动电流的恒流控制,采用硬件比例-积分(Proportional-Integral,PI)温控电路结合恒流驱动,控制半导体制冷器(Thermoelectric Cooler,TEC)的工作电流,实现激光器工作温度的精确控制。所设计的驱动电源可实现输出电流0~12.5 A连续可调,同时具有电流检测、过流保护、晶体管-晶体管逻辑(Transistor-Transistor Logic,TTL)信号调制等功能。所设计的温控系统的控制精度可达到±0.05℃,同时设定温度连续可调,温度可实时监测。实验结果表明该设计能够保证稳定的电流输出和温度控制,满足大功率激光器的使用要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

半导体激光器驱动电源论文参考文献

[1].田亚玲,李创社,张朝阳.高精度和高稳定性半导体激光器恒流驱动电源[J].西安交通大学学报.2019

[2].张龙,陈建生,高静,檀慧明,武晓东.大功率半导体激光器驱动电源及温控系统设计[J].红外与激光工程.2018

[3].曹茹茹,王德玉,赵清林,李述.宽输出电压的半导体激光器驱动电源研究[J].强激光与粒子束.2018

[4].刘丹秀.半导体激光器驱动电源及温控系统的设计[D].吉林大学.2018

[5].张哲亮.大功率半导体激光器驱动电源的研究[D].华中科技大学.2018

[6].荆云波.窄脉冲半导体激光器驱动电源技术研究[D].长春工业大学.2017

[7].姜丽,金科,周玮阳.一种实现功率信息双传输的半导体激光器驱动电源[J].电工技术学报.2016

[8].吴化楠.基于半导体激光器驱动电源的设计分析[J].企业技术开发.2015

[9].郑家凤,陈伟.一种小型半导体激光器驱动电源研究[J].光学与光电技术.2015

[10].曲天润,薛田良.基于电流负反馈和数字PID算法的半导体激光器驱动电源设计[J].激光杂志.2015

论文知识图

半导体激光器的驱动电源实物图脉冲半导体激光器驱动电源原理...脉冲半导体激光器驱动电源等效...半导体激光器驱动电源和温控系...输出端信号电路还使用了功率开...半导体激光器驱动电源结构图

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