基于前馈解耦控制的高精密半导体激光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于前馈解耦控制的高精密半导体激光系统，由DSP数字信号处理器、温度传感器、光传感器、A/D转换器、D/A转换器、LD驱动电路及TEC驱动电路构成。通过软件设定功率值，DSP数字信号处理器将此数值加载到D/A转换器，经过数模转换后的信号提供给LD驱动电路，经过LD驱动电路的信号使半导体激光器正常工作，LD功率信号经过光传感器、A/D转换器的采样和模数转换后反馈至DSP，实时计算后送入DSP，然后对输出控制量进行控制。本发明专利技术实现了半导体激光输出功率、波长等参数的稳定、准确控制；实现了系统对半导体激光器的可靠自动保护。该系统体积小，性能价格比高，适应性好，系统更加精确、稳定和可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体激光装置，尤其涉及一种基于前馈解耦控制的高精密半导体激光系统。
技术介绍
半导体激光器(LD)由于具有体积小、重量轻、效率高等众多优点，诞生伊始一直是激光领域的关注焦点，广泛应用于光谱技术、光外差探测、光纤通信、高功率固体激光泵浦、医疗、加工等众多领域。国内外已经有很多LD系统现控制方法，我们也已研制出数字式控制的LD系统，但是都很少涉及到温度和功率的解耦控制。实际上LD的温度和输出光功率存在耦合影响，温度升高导致外分子效率降低，输出光功率降低，同时阈值电流增加，热耗散功率升高，导致温度升高，LD系统耦合模型如附图说明图1所示。温度的变化引起输出光功率的起伏，会影响半导体激光的使用性能，例如激光雷达在接收端会产生虚假目标导致雷达的虚警概率增加，在医疗中导致手术失败，在光通信中会导致信号失真，在激光刻录、读取信息时会导致操作错误等等。为此，人们付出很大的努力来研制高精密LD系统。而温度一功率解耦控制是优化半导体激光输出特性的一种有效手段，因此有必要对其进行研究。图1中ITEC(S)，Ild(S)分别为TEC和LD电流的给定值；T(S)，P(S)分别为被控量的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于前馈解耦控制的高精密半导体激光系统，其特征在于：由ＤＳＰ数字信号处理器、温度传感器、光传感器、Ａ／Ｄ转换器、Ｄ／Ａ转换器、ＬＤ驱动电路及ＴＥＣ驱动电路构成；　ＬＤ驱动电源通电后系统自动复位，通过软件设定功率值，ＤＳＰ数字信号处理器将此数值通过外扩ＤＡＣ引脚加载到Ｄ／Ａ转换器的输入端，经过数模转换后的信号提供给ＬＤ驱动电路，经过ＬＤ驱动电路的信号使半导体激光器正常工作，从而获得所需的功率输出，ＬＤ功率信号经过光传感器、Ａ／Ｄ转换器的采样和模数转换后反馈至ＤＳＰ的ＡＤＣ引脚，实时计算后送入ＤＳＰ数字信号处理器中，然后对输出控制量进行控制，以实现ＬＤ的功率控制；通过软件设定温度值，ＤＳＰ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹文栋，吴文凤，郭斐，李晓娟，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：36