收藏本站
收藏 | 论文排版

基于TEC控温的半导体激光器热稳定性仿真及其热特性表征

王世飞  
【摘要】:随着现代科技的快速发展,各种高新技术得到了广泛的关注和研究,其中半导体激光技术是现代科技的重要部分,但半导体激光器的散热问题已成为制约其发展的主要瓶颈。相对于其它几种激光器的控温方案,热电制冷(TEC)具有体积小巧、结构简单以及容易集成等优点。本课题选用了目前被广泛应用的蝶形封装光纤布拉格光栅稳定型半导体激光器作为研究对象。探讨激光二极管控温温度对半导体激光器输出光特性的影响,以求得到控温温度对半导体激光器性能的影响规律,从而提出更合理的半导体激光器的控温温度和供电方案。本课题的研究采取了仿真模拟计算分析与实验测量验证相结合的研究方式。首先分析了热电制冷系统模块对半导体激光器的热特性影响,论证了实验所选的研究对象具有良好的热电控温性能。设计并选型搭建了一套包括半导体激光器工作系统和激光器性能测试系统的实验装置。主要研究思路是从温度因素对半导体激光器的影响入手,通过仿真,考虑论证了热电制冷模块对于蝶形封装的半导体激光器的必要性和有效性,仿真发现TEC制冷模块具有良好的控温性,仿真条件范围内,LD控温温度受LD功率影响相对较大,但最大温差仅为1.54℃。通过实验,探讨分析了温度因素对半导体激光器性能的影响效果。深入研究了半导体激光器分别工作在高温区和低温区的性能。发现温度每升高25℃,阈值电流增加1倍。且在控温温度低于10℃时,激光器表现出良好的稳定性。另外,激光器在较高驱动电流下,表现出激光质量下降的现象,输入电流每升高1A时,输出激光的主瓣宽度增加13%。通过数据分析,提出了几个特殊工况下的控温温度和驱动电流对半导体激光器性能的影响。综合而言,较低且合适的输入电流,较低的控温温度,可以让激光器发挥最优的性能和稳定性。本文所研究的内容和思路,为某些特殊应用领域,对激光性能稳定性要求较高的半导体激光器的控温策略做出了优化建议和设计思路。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前16条
1 张鹏;;半导体激光器的物理特性分析及研究[J];激光杂志;2018年12期
2 孙胜明;范杰;徐莉;邹永刚;杨晶晶;龚春阳;;锥形半导体激光器研究进展[J];中国光学;2019年01期
3 刘林;;半导体激光器的虚拟实验仿真系统[J];西南师范大学学报(自然科学版);2019年02期
4 刘义鹤;江洪;;半导体激光器器件和材料研究进展[J];新材料产业;2019年04期
5 邓丽;张涛;许博;李亭亭;;冲击电流驱动下半导体激光器的快速响应研究[J];激光与红外;2018年02期
6 ;蓝绿光半导体激光器将国产化[J];半导体信息;2018年01期
7 李鹏;张珩;;基于嵌入式技术的半导体激光器电路设计[J];激光杂志;2018年06期
8 孙淼;申利梅;张腾;陈焕新;;热电冷却半导体激光器的温控策略研究[J];工程热物理学报;2018年07期
9 罗春霞;陈海英;;半导体激光器的实验特性分析及识别[J];激光杂志;2018年10期
10 魏玉花;;具有反射波导结构的半导体激光器[J];激光杂志;2016年11期
11 孙正和;卢特安;刘天宇;龙勇机;;用半导体激光器测普朗克常量[J];大学物理;2017年01期
12 廖翌如;关宝璐;李建军;刘储;米国鑫;徐晨;;低阈值852nm半导体激光器的温度特性[J];发光学报;2017年03期
13 李洋;徐英添;张贺;赵鑫;金亮;马晓辉;;直接调制光反馈半导体激光器产生超宽带信号[J];知音励志;2016年18期
14 肖群钦;;单片机控制的半导体激光驱动电源[J];明日风尚;2017年10期
15 林帅;;半导体激光器在光纤通信中的应用[J];科学家;2017年10期
16 康静;李艳平;;中国第一代半导体激光器的研制[J];中国科技史杂志;2014年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁丽萌;贾锋;;新型1470nm半导体激光器在微创手术中的应用[A];长三角地区科技论坛激光分论坛暨上海市激光学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 车相辉;陈宏泰;林琳;王晶;张世祖;徐会武;刘会民;王晓燕;杨红伟;安振峰;;808nm半导体激光器材料参数的数值模拟研究[A];第十一届全国MOCVD学术会议论文集[C];2010年
3 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
4 董翔宇;郑刚;李孟超;;半导体激光器调频特性的分光检测及应用研究[A];第十一届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2006年
5 王少卿;王向朝;黄炳杰;;反馈光注入半导体激光器的复合腔模稳定性与分岔研究[A];第十二届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2008年
6 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
7 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
8 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
9 石智伟;朱勇;成懿阗;陈玉稳;林桔桦;;一种用于半导体激光器温控系统的温度检测[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
10 陈云良;王海龙;;半导体激光器的广泛应用[A];上海市激光学会2005年学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 薛琛鹏;基于混沌半导体激光器的保密通信技术研究[D];电子科技大学;2019年
2 侯玉双;基于半导体激光器非线性动力学系统的储备池计算[D];西南大学;2019年
3 宋悦;AlGaInAs近红外半导体激光器外延结构的退化机理研究[D];中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);2018年
4 樊利;基于外部扰动下半导体激光器的非线性动力学获取微波及微波频率梳研究[D];西南大学;2018年
5 田景玉;高功率半导体激光器外腔合束技术及白激光研究[D];中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);2019年
6 李鲲;半导体激光器自混频干涉测距技术研究[D];北京理工大学;2017年
7 郭仁甲;基于重构等效啁啾技术的新型可调谐分布反馈半导体激光器及阵列研究[D];南京大学;2017年
8 穆鹏华;半导体激光器混沌注入系统时延及带宽特性研究[D];西南交通大学;2018年
9 高峰;周期性电注入增益耦合分布反馈半导体激光器的研究[D];中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);2018年
10 卢泽丰;基于侧向微结构的中红外半导体激光器性能调控研究[D];中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 柯金戈;半导体激光器在列车底盘检测应用的研究[D];西安电子科技大学;2018年
2 荆玉峰;半导体激光器叠加阵微透镜及光纤耦合技术研究[D];中国工程物理研究院;2019年
3 李钱;外腔锥形半导体激光技术研究[D];中国工程物理研究院;2019年
4 程向;半导体激光器波长校准系统研究[D];华中科技大学;2019年
5 王慧;激光混沌扩频及通信应用研究[D];电子科技大学;2019年
6 祁鲁汉;808nm高功率半导体激光器芯片研究[D];陕西师范大学;2019年
7 乔闯;980nm大功率DBR激光器的研究[D];长春理工大学;2019年
8 李杨;808nm波长锁定大功率半导体激光器优化设计[D];长春理工大学;2019年
9 闫宏宇;高功率半导体激光器的光束特性评价[D];长春理工大学;2019年
10 亢玉彬;3-5μm中红外半导体激光器材料外延的研究[D];长春理工大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杜胜兰;哈佛完成半导体激光器收发无线信号首次实验[N];人民邮电;2019年
2 记者 孙世超;韩国奎科半导体激光器项目签约入驻高新区[N];威海日报;2019年
3 记者 刘园园;蓝绿光半导体激光器将国产化[N];科技日报;2018年
4 本报记者 李芃达;坚持梦想永不言弃[N];经济日报;2017年
5 记者 王海荣;深创谷引来一群“学霸创客”[N];深圳商报;2017年
6 中国工程院院士 赵梓森;从高锟获奖看光纤通信的发展[N];人民邮电;2009年
7 ;半导体激光器应用市场广阔[N];中国电子报;2000年
8 张璐 本报记者 邓淑华;炬光科技:践行高功率半导体激光器产业化[N];中国高新技术产业导报;2019年
9 本报记者 罗旭;刘兴胜:在黄土地上实现科技报国梦[N];光明日报;2019年
10 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
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978