半導體激光器功率穩定性的研究講解論文說明

　　半導體激光器以其轉換效率高、體積小、重量輕、可靠性高、能直接調制等特點，在科研、工業、軍事、醫療等領域得到了日益廣泛的應用。但在實際使用中存在的主要問題之一是激光器的輸出功率不穩定。半導體激光器是一種高功率密度并具有極高量子效率的器件，對于電沖擊和工作溫度變化的承受能力很差，由溫度引起的微小電流將導致光功率輸出的極大變化和器件參數（如激射波長，噪聲性能，模式跳動的變化，這些變化直接危及器件的安全使用，因而在實際應用中對激光器驅動器的性能和安全保護有著很高的要求。為了減小環境溫度變化和激光器的熱效應對激光器本身及其輸出造成的影響，本文將半導體激光器和溫度控制裝置設計在起，使激光器能夠在恒溫下工作。隨著計算機技術的發展，基于微型計算機的數字化控制能夠有效地解決半導體激光器的準確、穩定和可靠性問題。因此，數字化、智能化是半導體激光器的必然發展方向。在文中提出了基于單片機設計的控制系統。該系統分三部分：1.激光器驅動控制部分。由于半導體激光器是以電流注入的方式來驅動的，通過控制電流可以達到控制功率的目的。采用光功率閉環反饋的方式，將光強信號輸入單片機，經過CPU處理后，反饋給電流，通過改變流實現功率的穩定。同時對激光器提供多種保護措施。2.溫度控制部分。該系統以半導體制冷器（TEC）為執行器件，以單片機為核心，通過軟件和硬件相結合的方式設計各部分的電路。在控制方面，通過數字PID計算控制量，采用PWM來驅動TEC。3顯示和按鍵控制部分。采用LCD顯示激光器的功率，通過按鍵控制系統的開始和關閉。