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半导体激光器老化筛选控制系统的研制

更新时间：2020-03-15 16:35:00 大小：3M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：半导体激光器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

本文围绕半导体激光器老化筛选控制系统的设计与实验进行了详细的阐述。文章首先阐述了半导体激光器的可靠性和老化筛选的概念，分析了半导体激光器可靠性测试系统的国内外发展的现状，在此基础上提出了老化筛选控制系统的设计的基本原则，并根据此原则提出了采用主从计算机即上位机、下位机进行主从控制的系统结构，上位机是一台PC机，下位机是以单片机为核心的控制单元。上位机通过RS-232串行通信对下位机进行监控从而控制整个系统，下位机由1块控制板和16块驱动板组成，每一块驱动板可以直接驱动和控制一个半导体激光器。驱动板的控制单元-单片机实现对16个半导体激光器的老化过程进行监控，从而使激光器工作在上位机所指定的恒流状态或者恒功状态下。该结构结合了单片机在实时控制、数据采集和PC机对图形显示、数据处理的优点，不但具有较好控制精度、实时性，又具有友好的人机交互界面，还具有较好的扩展性、通用性。在驱动板控制电路的研制过程中，本文作者提出了一种新的电路结构，相对于已有电路结构，该结构更为简单，能够同时工作在恒流老化筛选和恒功老化筛选模式，加强了控制系统的抗干扰能力以及对于激光器的保护。本文对控制板以及驱动板的控制电路的设计与实现进行了详尽的说明。此外在激光器驱动电路结构设计过程中提出了运用Matlab仿真软件对驱动电路进行验证、优化设计的新方法。这种方法根据可变参数建立数学模型，运用MATLAB对各个参数的不同变化对电路进行模拟抽样和仿真分析，从而达到验证与优化设计的目的。该方法不仅有助于元件特别是功率三极管的选择，而且对实际电路结构、参数的优化起到很好的指导作用，极大的节约了实验成本。本论文对作者所编制的仿真分析软件平台进行了介绍，并给出了优化设计的实例。本文对控制系统上、下位机的系统软件的设计与实现进行了详细说明，然后说明了经过优化设计的控制系统样机的实验方案、实验过程以及实验结果并进行了相关分析。控制系统样机的实验结果表明在两种老化模式下，电流或光功率的平均值控制误差和方差的控制误差能够控制在5％以下，能够满足设计的要求。