窄線寬半導(dǎo)體光纖激光器控制系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著激光技術(shù)的迅速發(fā)展，其應(yīng)用也日益廣泛。半導(dǎo)體光纖激光器因具有轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)緊湊和穩(wěn)定可靠性高等特點，在激光器市場領(lǐng)域中占有比較高的份額。近年來，窄線寬半導(dǎo)體光纖激光器的市場需求日益增加，廣泛使用在相干探測、引力波探測、相干合成等領(lǐng)域。窄線寬的半導(dǎo)體光纖激光器相對與其它激光器，其對控制系統(tǒng)要求更加嚴格。本文將研制出一套高功率窄線寬半導(dǎo)體光纖激光器控制系統(tǒng)，主要應(yīng)用于合成孔徑激光成像雷達。
　　本文介紹了窄線寬半導(dǎo)體

2、光纖激光器控制系統(tǒng)的研制過程以及系統(tǒng)的工作原理和主要組成結(jié)構(gòu)，分別對硬件電路設(shè)計、軟件編程和系統(tǒng)抗干擾等幾個方面進行了詳細的論述。并且本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計方案，控制系統(tǒng)主要由核心主控單元、LD溫度控制單元、LD電流驅(qū)動單元、上位機等組成。為提高系統(tǒng)設(shè)計的靈活性和可靠性，本設(shè)計控制芯片采用具有超高集成度的賽普拉斯Psoc5 LP系列產(chǎn)品。該芯片內(nèi)部集成了大量數(shù)字和模擬器件，包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、比較器和可編程邏輯模塊等。為實

3、現(xiàn)高精度溫度控制，LD溫度控制單元采用TEC和H橋電路作為硬件部分，利用PID算法實現(xiàn)準確的閉環(huán)控制。LD電流驅(qū)動單元采用壓控恒流源電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電流的穩(wěn)定工作，再結(jié)合模擬切換開關(guān)等電路結(jié)構(gòu)可使驅(qū)動模塊工作在連續(xù)或者準連續(xù)的狀態(tài)。針對激光器系統(tǒng)意外突發(fā)情況和抗干擾等方面，主要從保護電路結(jié)構(gòu)設(shè)計和電磁兼容性、整機布線等方面進行了詳細闡述。
　　本文所研制的窄線寬半導(dǎo)體光纖激光器控制系統(tǒng)的樣機，已經(jīng)將其應(yīng)用到高精度測量、激光雷達等設(shè)備中