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数字化半导体激光二极管驱动电源和温度控制器的研制

更新时间：2020-03-28 08:55:48 大小：3M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：半导体激光二极管电源温度控制器 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

半导体激光器(LD)具有体积小、单色性好、能耗低、重量轻、工作寿命长等优点，在科研、军事、工业等领域得到了日益广泛的应用。LD是一种以电流注入作为激励方式的半导体激光器，其工作特性及使用寿命在很大程度上取决于所用驱动电源性能的好坏，驱动电源设计不合理，会影响LD的输出光质量，甚至导致LD在使用中被损坏，造成工作的延误和经济的损失。同时，输出波长依赖于温度的稳定。因此，要使LD正常工作，要求驱动电源必须性能可靠，且LD工作温度必须稳定。

  自激光二极管问世以来，许多公司和科研机构就开始着手LD的驱动电源和温度控制器的研究。本论文在简要回顾了国外国内在此方面的研究状况及发展趋势后，着重介绍了我们在这方面的研究。

  本论文的主要内容如下:

  （一）驱动电流源的设计。LD的输出光功率大小及稳定性与驱动电流有关，同时，LD还易受浪涌电压而损坏，因此除使注入LD的电流保持恒定外，还应采取相应的保护措施。本论文在设计了LD的恒流驱动的同时，还设计了限流保护和使能电路，最终样机的输出电流可达6.55A。经测试，该电流源连续工作8小时电流的稳定度优于1‰。

  （二）温度控制器的设计。激光二极管的阈值电流及输出波长与温度有关，为使激光二极管的输出波长恒定，必须让激光二极管工作在恒温环境下。结合实际所用的受控对象，利用PID控制电路，我们设计了温度控制器，其控温范围为10℃～65℃，且-3A～3A的双向控制，连续工作9小时的温度稳定性达0.032℃。

  （三）单片机控制系统的设计。为了实现驱动电源和温度控制器的智能化控制，我们设计了单片机控制系统。通过此控制系统，实现了温度设定值、电流设定值、限制电流值通过键盘设定，并完成了数据实时采集，储存，显示以及与上位机(PC)进行串口通信。

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