收藏本站
《中北大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

用于瓦斯检测的DFB激光器驱动与温控系统研究

闫晓梅  
【摘要】: 甲烷对特定波长激光的特征吸收是精确测量其浓度的有效方法。在该方法中,需要使用波长可调谐的激光器,分布反馈式(DFB)激光器是可选光源之一。为了使分布式激光器的波长与甲烷气体的吸收峰值能够有效匹配,需要对分布反馈式半导体激光器的波长进行精确调谐。由于波长与温度和驱动电流有确定的依赖关系,研究分布反馈式半导体激光器的电流驱动和温度控制模块是非常重要的。目前,国内外的温度控制和电流驱动大多是独立的、功能比较完善,但价格昂贵,性价比低,为了提高性能、降低价格,本文研究了DFB型半导体激光器的驱动与温控系统。该系统结构简单,集驱动和温度控制于一体,能满足甲烷浓度检测对光源稳定性的要求。 本文首先从DFB半导体激光器的原理分析了影响半导体激光器稳定性的诸多因素;然后详细讨论了设计半导体激光器驱动和温控的意义和理论基础;最后设计了DFB激光器驱动和温度控制系统的硬件电路,编写了相应的处理和显示软件,实验表明,该驱动和温度控制电路能够可靠工作。 在DFB激光器驱动器的设计中,采用大规模集成芯片(MAX3669)驱动DFB,通过外加元件构成了激光器的保护电路;在DFB激光器温度控制器设计中,采用铂电阻作为温度传感器,利用半导体致冷器(TECI-12704)作为系统执行元件(大规模集成芯片(MAX1969)驱动该制冷器)。另外,还设计了LD温度数据采集与分析系统,该系统首先以l0Hz的采样频率采集温度数据,然后对数据进行保存、分析及处理,得到了系统响应波形。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN249

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 史全林,辛德胜,张剑家,李军;连续半导体激光器驱动电源[J];长春光学精密机械学院学报;2001年01期
2 邓军,单江东,张娜,田小建;大功率半导体激光器驱动器的研究与设计[J];半导体光电;2003年05期
3 刘鹏,田小建,单江东;高稳定度激光器驱动器的研究与设计[J];半导体技术;2005年02期
4 梁芳,强锡富,孙晓明;一种简便实用的半导体激光器调制电路[J];光学精密工程;1999年01期
5 徐秀芳,胡晓东;半导体激光器的功率稳恒控制技术[J];光子学报;2001年06期
6 邹文栋,高益庆;单片机控制的半导体激光驱动电源[J];激光杂志;2002年04期
7 余江,蔡光卉,杨齐民,宗容;一种稳定激光器输出光强的新方法[J];激光技术;2002年06期
8 许文海,杨明伟,朱炜,顾慧萍;基于FPGA技术的半导体激光器驱动电源的研制[J];红外与激光工程;2005年03期
9 刘伟,万秋玉,迟立华;稳定化激光二级管光源[J];哈尔滨理工大学学报;2001年06期
10 王明生,张娜,单江东,邓军,田小建;半导体激光器驱动与控制系统的分析与设计[J];吉林大学学报(理学版);2003年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 金永南;AL808T500型半导体激光器驱动与测量的实验研究[D];吉林大学;2004年
2 纪天南;高稳定度恒温控制器模块方案设计与实验论证[D];吉林大学;2005年
3 范珩;半导体激光器驱动器单元电路的仿真实验方法研究[D];吉林大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘鹏,田小建,单江东;高稳定度激光器驱动器的研究与设计[J];半导体技术;2005年02期
2 郭艳菊,陈国鹰,安振峰,陈雷,高丽艳;光发射模块研究与进展[J];半导体技术;2005年09期
3 阮双喜;邱春玲;田地;;基于ARM的气象数据采集系统的研制[J];吉林大学学报(信息科学版);2006年02期
4 刘澄,刘伟;半导体激光器输出功率自动控制电路[J];电力环境保护;2004年02期
5 韩洁琼;曾碧;余永权;李泰;;四层电路板的PCB设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年08期
6 谭中奇,张斌,龙兴武;一种实用的半导体激光器驱动电路[J];电子技术;2004年04期
7 胡志敏,林晓春,严绍辉,安毓英;功率稳定可调LD驱动电路的设计[J];电子技术应用;2004年12期
8 魏祥泉;李金宗;李冬冬;;空间交会对接标志灯发光器件的选择与分析[J];光电工程;2006年03期
9 金银花,许文海,杨明伟,唐文彦;改善半导体激光器驱动电源性能的研究[J];光电子技术;2005年01期
10 吴士普,刘沛,徐雁,叶妙元;光电电流互感器中的光供电技术应用研究[J];高电压技术;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 王新兵;樊陈;张忠国;杨义厚;;膏剂含量的激光检测[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
2 单江东;田小建;范文华;许健;;基于自动测试系统的LD驱动器输出电流稳定度的测量[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
3 李罗洲;顾闰夏;;基于单片机的反应速度测试训练仪的设计[A];2008年医疗仪器学术年会暨理事会论文汇编[C];2008年
4 焦荣;柯熙政;张华;;多业务大气激光通信系统的设计与实现[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
5 郭艳菊;安振峰;高丽艳;陈国鹰;;光发射模块的研究与发展[A];中国航空学会信号与信息处理专业全国第八届学术会议论文集[C];2004年
6 张运春;肖文;伊小素;韩艳玲;刘德文;;基于单片机的半导体激光器应用控制技术[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C 激光技术与应用专题)[C];2006年
7 赖艺平;蔡涛;彭志红;陈文颉;;基于雪崩晶体管的多电流1550nm激光驱动电路[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 朱炜;密集波分复用光源关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 杨明伟;半导体激光器组件的传热特性与热电控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 邓立新;基于倏逝场的光纤生物传感器系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
4 曹军胜;半导体激光器及其列阵的无损检测技术研究[D];吉林大学;2007年
5 袁军国;分布式马赫—泽德干涉仪的原理与应用研究[D];华中科技大学;2006年
6 邱红辉;电子式互感器的关键技术及其相关理论研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 简杰鸿;以铷原子谱线为参考的高精度半导体激光二极管稳定控制研究[D];华南师范大学;2007年
2 耿晓玲;半导体激光器驱动电源的IEEE488接口方案的论证[D];吉林大学;2005年
3 李春华;基于半导体激光器恒温控制的数据采集系统的设计[D];吉林大学;2005年
4 黄强;皮秒激光传输特性及检测方案[D];四川大学;2005年
5 林咏海;多路连续输出半导体激光器驱动电源的研制[D];河南大学;2005年
6 冯伟;激光二极管群并联驱动电源的研制[D];河南大学;2005年
7 郭少华;半导体激光器特性参数测量系统的设计研制[D];天津工业大学;2005年
8 蔡红星;光动力学治疗脑胶质肿瘤[D];长春理工大学;2003年
9 李军;APON系统中突发式光发射模块的研究[D];武汉理工大学;2003年
10 王君立;全固态激光器数字式光功率控制系统的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓军,单江东,张娜,田小建;大功率半导体激光器驱动器的研究与设计[J];半导体光电;2003年05期
2 蒋和伦;一种大功率半导体激光器恒温控制系统的设计[J];半导体光电;2004年04期
3 刘凤英,王艳辉,李桂琴;半导体激光器发展概论[J];物理与工程;2000年06期
4 刘芸,焦明星;半导体激光器用电流源的设计[J];应用光学;2005年03期
5 张爱军,冉昌艳,张宇;差分吸收式光纤气体传感器的研究[J];传感器技术;2005年10期
6 鲍健,孙力,樊宏,高晓明,张为俊;高精度二极管激光温度控制器设计[J];光电子.激光;2005年06期
7 汤凌霄;郭熙保;;我国现阶段矿难频发成因及其对策:基于安全投入的视角[J];中国工业经济;2006年12期
8 姜德生,冉昌艳,柏俊杰,张爱军;光谱吸收型光纤气体传感器解调系统的研究[J];光通信技术;2005年09期
9 马维光,尹王保,黄涛,赵延霆,李昌勇,贾锁堂;气体峰值吸收系数随压强变化关系的理论分析[J];光谱学与光谱分析;2004年02期
10 周进军,元秀华,李博;用ADN8830实现半导体激光器的自动温度控制[J];光学与光电技术;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王艳菊;基于光谱吸收的光纤式有害气体测量技术的研究[D];燕山大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 潘登;基于DDS技术的可编程任意波形发生器[D];武汉大学;2004年
2 于鸿洲;基于DDS技术的函数波形发生器设计[D];哈尔滨理工大学;2006年
3 田卡丽;红外光谱吸收型光纤一氧化碳传感器的研究[D];武汉理工大学;2008年
4 李勇;可调谐激光瓦斯浓度检测系统的设计与实现[D];武汉理工大学;2008年
5 刘晓冬;光纤甲烷传感技术研究[D];北京交通大学;2007年
6 周磊;基于MSP430的便携式硫化氢检测仪的研究[D];吉林大学;2007年
7 王杰;光纤乙炔气体传感器的研究[D];燕山大学;2001年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡贵军,石家纬;半导体激光器的电噪声[J];半导体光电;2002年03期
2 邓军,单江东,张娜,田小建;大功率半导体激光器驱动器的研究与设计[J];半导体光电;2003年05期
3 史全林,辛德胜,张剑家,李军;连续半导体激光器驱动电源[J];长春光学精密机械学院学报;2001年01期
4 刘彬,张秋婵;光电检测前置放大电路的设计[J];燕山大学学报;2003年03期
5 阎敏辉,陈建平,李欣,张励;单量子阱激光器小信号调制时的啁啾噪声[J];光通信技术;2001年02期
6 金永南,田小建;大功率半导体激光器调制特性的实验研究[J];光通信研究;2004年06期
7 梁芳,强锡富,孙晓明;一种简便实用的半导体激光器调制电路[J];光学精密工程;1999年01期
8 徐秀芳,胡晓东;半导体激光器的功率稳恒控制技术[J];光子学报;2001年06期
9 赵冬娥,郝晓剑;对半导体激光光源实现微弱幅度的单脉冲调制[J];华北工学院学报;2001年02期
10 刘伟,万秋玉,迟立华;稳定化激光二级管光源[J];哈尔滨理工大学学报;2001年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄青川;马静;;半导体激光器温控电路分析与测试[J];光学与光电技术;2006年03期
2 J.D.Clarke;W.A.E Dunn;D.Gowlett;张云熙;;快速致冷红外探测器[J];应用光学;1988年02期
3 刁小玲;;一种厚膜混合集成结构的温度控制电路[J];电子与封装;2008年06期
4 刘新赞;;热电致冷原理与应用[J];河北工业科技;2006年06期
5 王欣;温继敏;黄亨沛;袁海庆;谢亮;祝宁华;;利用光自注入改善DFB激光器的频率响应[J];半导体学报;2007年02期
6 马迎建;简红清;石多;;光纤光源温度动态特性分析及控制[J];北京航空航天大学学报;2006年03期
7 万小平;金雷;陈瓞延;马万云;;基于MAX1968的半导体激光温控电路设计[J];微计算机信息;2006年35期
8 杨家桂;;LD组件温度稳定性设计[J];激光技术;2007年04期
9 张韬;伞海生;温继敏;刘宇;刘超;陈伟;谢亮;祝宁华;;用注入锁模法改善DFB激光器的频率响应[J];半导体学报;2006年08期
10 杨建峰;杨保东;高静;张天才;王军民;;1560nm连续光半导体激光器经PPLN倍频及经铷吸收光谱稳频[J];量子光学学报;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 王书涛;;采用稳频DFBLD光源的光谱吸收式甲烷光纤检测系统研究[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
2 曾文富;;微型一体化恒温红外传感器[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
3 刘艳春;曾令可;任雪潭;税安泽;王慧;;热电材料的研究现状及展望[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2005学术年会论文专辑[C];2005年
4 李雪;龚海梅;唐恒敬;刘大福;邵秀梅;危峻;方家熊;;1024×1元近红外InGaAs线列焦平面组件[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张景超;光纤光学式甲烷气体传感器的设计与实验研究[D];燕山大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 闫晓梅;用于瓦斯检测的DFB激光器驱动与温控系统研究[D];中北大学;2007年
2 孙越;高压下CoSb_3和SmFeO_3的电学性质研究[D];吉林大学;2013年
3 于望竹;半导体激光器驱动电源的研制[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 吴文凤;基于DSP的半导体激光器解耦控制研究[D];南昌航空大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026