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《吉林大学》 2008年
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半导体激光器驱动模式与可靠性研究

邓军  
【摘要】: 本论文的主要研究工作是根据半导体激光器的电学特点,构建了半导体激光器驱动模式的数学模型,并对驱动模式的可靠性进行了分析与研究。首先简要介绍了半导体激光器的发展概况,对当前国内外半导体激光器的驱动模式做了概括介绍。其次重点对恒电流驱动模式,恒功率驱动模式和恒电压驱动模式进行了深入的分析与研究,推导出了三种驱动模式下控制量与反馈量之间的函数关系。在恒电流驱动模式中重点分析了影响驱动电流稳定度的因素,给出了提高最大驱动电流的可行方法,并对末级电路中功率器件的电流分配问题进行了深入分析。针对半导体激光器阵列的特性,提出了恒电压驱动模式的概念,并设计了驱动电路。最后根据三种驱动模式的特点,设计了限流保护电路,过流保护电路,软启动电路和防浪涌电路,切实保护了半导体激光器地安全工作。数值仿真和实际的数据测试表明,模型构建得到了比较理想的结果。 本论文的创新点在于:第一,提出了恒电压驱动模式的概念,并给出了相应的驱动电路设计;第二,限流保护电路的电流取样反馈点取自激光器的实时工作电流,确保了工作模式切换时对激光器的实时保护;第三,对三种工作模式下影响输出稳定性的因素进行了分析,并给出相应的解决方案。 本文的工作是在国家自然科学基金项目(No.60372061)“超高速主动锁模光纤激光器真自启动及稳定性研究”的支持下完成的,通过对半导体激光器驱动模式的研究,对进一步深入研究半导体激光器的驱动与控制技术提供了一定的研究基础。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN248.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 党敬民;翟冰;高宗丽;陈晨;王一丁;;纳秒级脉冲型群红外量子级联激光器驱动电源[J];光学精密工程;2013年09期
2 陈晨;黄渐强;吕默;党敬民;王一丁;;高精度纳秒级红外量子级联激光器驱动电源[J];吉林大学学报(工学版);2011年06期
3 周玮阳;金科;;无人机远程激光充电技术的现状和发展[J];南京航空航天大学学报;2013年06期
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1 黄光磊;激光集群射击训练系统设计[D];长春理工大学;2011年
2 王君磊;基于光波分复用的空间激光发射技术研究[D];长春理工大学;2011年
3 胡瑜;汽车主动防碰撞脉冲激光测距系统研究[D];华东交通大学;2011年
4 杨国文;基于嵌入式系统的半导体激光器驱动设计[D];南京大学;2013年
5 夏晔;光纤通信光波测量系统的研制[D];北京化工大学;2013年
6 莫少武;双通道半导体激光器驱动技术的研究[D];中南大学;2013年
7 段艳春;自体荧光内镜试验仪组合光源系统的改进设计[D];中南大学;2013年
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【参考文献】
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1 徐雅璠;半导体激光器恒功率驱动模式的实验研究[D];吉林大学;2006年
【共引文献】
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2 宋开宏;激光检测传感器的设计与研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年02期
3 宋开宏,吴先良;杂质在线探测仪光路的优化设计与实现[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
4 丁晓贵;钱萌;;虚拟项目教学模式在模拟电子技术中的实践[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年03期
5 李红岩,石家纬,金恩顺,齐丽云,李正庭,高鼎三;用电导数技术筛选可见光半导体激光器[J];半导体光电;2000年02期
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7 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
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9 邓广福;刘光达;周志坚;;半导体激光器多环控制策略研究[J];半导体光电;2007年06期
10 梁庆成;石家纬;曹军胜;刘奎学;郭树旭;李红岩;胡贵军;;高功率半导体激光器的m值与器件质量的相关性[J];半导体光电;2008年06期
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1 路国光;雷志峰;杨少华;黄云;;大功率半导体激光器老化筛选及寿命试验系统[A];中国电子学会可靠性分会第十四届学术年会论文选[C];2008年
2 赵宇;王兵;;空间光学遥感器电子设备热分析应用[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 任萍;刘静;;单兵数字化军装的热管理问题研究[A];铜牛杯第九届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2009年
4 刘家华;李东来;;机载液冷机箱结构研究[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年
5 段生记;张敏强;;电子机箱抗恶劣环境热设计方法[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
6 何亚东;;某舰载多波束天线系统的热设计[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
7 吕慎刚;;有源相控阵雷达T/R组件的热设计[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
8 薛梅;;车载雷达户外液冷机箱设计与研究[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
9 赵文生;;机柜内部结构形式研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
10 陈思;;某信号控制与处理设备的热设计及结构优化[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
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1 侯立峰;高功率垂直腔面发射半导体激光器热理论与制备工艺研究[D];长春理工大学;2010年
2 孙鸣捷;微型投影显示系统中混合光源照明技术和激光散斑消除技术的研究[D];浙江大学;2010年
3 崔泽琴;AZ31B镁合金脉冲激光加工行为的研究[D];太原理工大学;2011年
4 田芃;InAs/GaAs量子点生长及两段式半导体光放大器研制[D];华中科技大学;2011年
5 章启成;水下高速运动体运动特性分析与试验研究[D];南京理工大学;2011年
6 庞政铎;重载刮板输送机减速器油液在线污染传感报警系统的研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
7 曹长庆;大功率半导体激光器光束特性及应用的若干问题[D];西安电子科技大学;2010年
8 孙梅;突变材料对光电器件中电流、热量和光波控制的研究[D];河北工业大学;2010年
9 张明江;光注入半导体激光器的非线性动态特性及其应用研究[D];天津大学;2011年
10 王晴;用于半导体激光器的脉冲恒流源理论与技术研究[D];吉林大学;2011年
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1 陈铮;基于激光扫描数据的交通信息采集平台设计与实现[D];山东科技大学;2010年
2 赵鹏;半导体激光器智能化电源设计[D];长春理工大学;2010年
3 罗小军;基于VFC的电子式电流互感器的设计[D];山东农业大学;2010年
4 贺俊博;气体检测系统中稳定LD工作的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王秋玉;基于ARM-Cortex单片机的光纤布拉格光栅位移传感器的设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
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9 孟红超;增广Lagrange算法及其在无线光通信系统优化设计中的应用[D];武汉理工大学;2010年
10 马良柱;光纤声发射传感系统研究及应用[D];山东大学;2010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 金典顺,赵学增,李成,代礼周,叶红安;单片机控制的半导体激光器稳光强器的研究[J];半导体光电;2004年01期
3 刘澄;半导体激光器稳功率脉冲电源设计[J];半导体光电;2004年03期
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5 戴炳明,任宏岩,张雏;智能型光电打靶模拟训练系统[J];半导体光电;1998年03期
6 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
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 袁根福;;激光加工技术的应用与发展[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王晴;用于半导体激光器的脉冲恒流源理论与技术研究[D];吉林大学;2011年
2 孙志峰;分布式光纤振动传感网络周界防入侵系统[D];华中科技大学;2010年
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1 王博钰;半导体激光器电源及相关控制技术的研究[D];长春工业大学;2010年
2 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
3 方宇杰;高效小型半导体激光器驱动电源研制[D];西安工业大学;2012年
4 黄震;脉冲激光测距接收电路与计时方法研究[D];浙江大学;2004年
5 孙丽飞;开关式半导体激光器恒温控制系统的驱动电路设计[D];吉林大学;2004年
6 黄建兵;超声波精确测距的研究[D];南京理工大学;2004年
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8 高廓;基于nRF24E1的无线多点温湿度测量系统方案设计[D];吉林大学;2005年
9 王红亚;大气激光通信系统及其主要部件的研究[D];天津大学;2005年
10 刘旭升;高功率短脉冲半导体激光器驱动电源的研制[D];天津工业大学;2006年
【二级引证文献】
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1 陈晨;党敬民;黄渐强;杨悦;王一丁;;采用7.5μm中红外量子级联激光器的痕量甲烷气体检测仪[J];光谱学与光谱分析;2012年11期
2 王猛;邢庆启;;半导体激光器在轻武器瞄准方面的应用[J];电子制作;2013年07期
3 党敬民;翟冰;高宗丽;陈晨;王一丁;;纳秒级脉冲型群红外量子级联激光器驱动电源[J];光学精密工程;2013年09期
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6 苏艳苹;;分时复用的锂离子组电池均衡充电电源[J];电源技术;2014年07期
7 陈彦超;冯永革;张献兵;;用于半导体激光器的大电流纳秒级窄脉冲驱动电路[J];光学精密工程;2014年11期
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9 李健;陈晨;薛顶柱;王一丁;;纳秒级红外量子级联激光器驱动电源的设计[J];激光杂志;2014年11期
10 张淋江;崔先雨;;基于可调谐半导体激光吸收光谱的CO检测仪设计[J];激光杂志;2014年11期
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1 刘谈平;大功率半导体激光驱动电源关键技术研究[D];中北大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘振;基于量子级联激光器气体传感器的电路设计[D];山东大学;2013年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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1 李世忠,朱振宁;用于光电流光谱研究的半导体激光器的线性温度调制[J];中国激光;2000年07期
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3 胡贵军,王燕,郭玉彬,李晓滨;半导体激光器噪声测试系统[J];长春邮电学院学报;2000年02期
4 何萍译;半导体激光器在塑料焊接中的应用[J];电子产品世界;2000年11期
5 谭朝文;光盘系统用半导体激光器[J];国外电子元器件;2000年11期
6 禹延光,穆晓明,强锡富;低于阈值运行的半导体激光器内自混合干涉现象——实验观察及理论分析[J];光学技术;2000年02期
7 江涛;用半导体激光器栽培莴苣成功[J];红外;2000年03期
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9 ;半导体激光器[J];中国光学与应用光学文摘;2001年01期
10 ;半导体激光器[J];中国光学与应用光学文摘;2001年06期
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1 张兴德;;半导体激光器的进展及其在军事上的应用[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
2 陈良惠;;我国半导体激光器的新进展(报告内容摘要)[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
3 张玉驰;王晓勇;李刚;王军民;张天才;;自由运转半导体激光器边模间的强度起伏关联[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
4 雷志锋;黄云;杨少华;;半导体激光器的可靠性筛选和寿命评价[A];中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C];2006年
5 徐强;;半导体激光器的矢量光场分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
6 肖树妹;梅海平;黄宏华;饶瑞中;;半导体激光器电流频率调制率的测量[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
7 胡静芳;陈斌;陆道理;詹敦平;;基于半导体激光器的近红外农产品品质专用检测仪的设计[A];科学仪器服务民生学术大会论文集[C];2011年
8 刘贤炳;梁元涛;李蔚;杨名;丁勇;杨宁;徐国伟;龙熙平;杨铸;;直接调制半导体激光器的非线性动力学特性研究[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
9 陈炳林;张河;孙全意;;微型大电流窄脉宽半导体激光器电源的研究[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年
10 许文海;王艳;林龙涛;;半导体激光器环境温度控制仪的研究[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;半导体激光器应用市场广阔[N];中国电子报;2000年
2 正 子;超宽带半导体激光器问世[N];光明日报;2002年
3 王晶;朗讯贝尔实验室推出新款半导体激光器[N];通信产业报;2002年
4 周硕;日亚化学推出488nm波长半导体激光器[N];电子资讯时报;2008年
5 ;高性能超宽带半导体激光器[N];人民邮电;2002年
6 记者 齐芳通讯员 刘力;我国氮化镓蓝光半导体激光器研究取得重大突破[N];光明日报;2007年
7 中国科学院半导体研究所研究员 惠州市中科光电有限公司副总经理 李玉璋;光存储技术升级考验元器件配套能力[N];中国电子报;2005年
8 刘晶;超宽带半导体激光器问世[N];中国电子报;2002年
9 邵珍珍 本报记者 张显峰;蓝光半导体激光器让300张光盘变1张[N];科技日报;2005年
10 记者 张兆军;我大功率半导体激光器“刺破”国外技术壁垒[N];科技日报;2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邓军;半导体激光器驱动模式与可靠性研究[D];吉林大学;2008年
2 郜峰利;半导体激光器低频电噪声的特性及其检测技术研究[D];吉林大学;2008年
3 冯列峰;半导体激光器光电特性的研究[D];天津大学;2007年
4 李再金;半导体激光器腔面光学膜关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
5 常国龙;半导体激光器辐射效应及影响研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 范贤光;脉冲注入式半导体激光器电—光—热特性及其测试技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 程东明;无铝半导体激光器列阵及其组装技术的研究[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
8 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
9 徐强;半导体激光器光束传输特性研究[D];西安电子科技大学;2007年
10 张明江;光注入半导体激光器的非线性动态特性及其应用研究[D];天津大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹瑞明;半导体激光器功率稳定性的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
2 段启金;半导体激光器自混合干涉式振动测量研究[D];华中科技大学;2007年
3 王莹;半导体激光器电导数测量与可靠性分析[D];吉林大学;2009年
4 唐曦;延时光电反馈半导体激光器双稳特性研究[D];西南大学;2009年
5 朱琳;高精度温控半导体激光器驱动系统[D];电子科技大学;2009年
6 陈兆麟;脉冲式半导体激光器驱动器的研究与设计[D];东北师范大学;2009年
7 刘璐;延迟光电反馈半导体激光器中混沌动力学研究[D];长春理工大学;2009年
8 王立东;连续可调恒流的半导体激光器恒温控制[D];大连理工大学;2008年
9 谢海鹤;半导体激光器的解耦控制理论及方法研究[D];南昌航空大学;2009年
10 华大龙;双路连续输出半导体激光器驱动电源的设计[D];江南大学;2009年
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