【摘要】：基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生線(xiàn)性?huà)哳l光技術(shù)在近些年蓬勃地發(fā)展起來(lái),線(xiàn)性?huà)哳l光技術(shù)在激光測(cè)距,無(wú)人駕駛,光纖通信,航空航天等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。線(xiàn)性?huà)哳l光技術(shù)是要求半導(dǎo)體激光器的輸出光頻隨時(shí)間嚴(yán)格線(xiàn)性變化。在激光器直接電流調(diào)制的過(guò)程中,光頻隨時(shí)間并不是嚴(yán)格線(xiàn)性變化的,調(diào)頻過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的頻率偏移,這會(huì)對(duì)后續(xù)的應(yīng)用測(cè)量產(chǎn)生不利的影響�；谥苯与娏髡{(diào)制會(huì)產(chǎn)生較大調(diào)頻非線(xiàn)性的情況,重點(diǎn)介紹了一種光電反饋系統(tǒng),此系統(tǒng)可對(duì)動(dòng)態(tài)掃頻過(guò)程加以補(bǔ)償控制,從而提高了掃頻的線(xiàn)性度和穩(wěn)定性。本文主要針對(duì)光電反饋系統(tǒng)中的積分電路以及積分電路對(duì)DFB激光器調(diào)制特性進(jìn)行相關(guān)的研究和分析。本文的主要工作如下:1.對(duì)半導(dǎo)體激光器的發(fā)光原理以及可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的發(fā)展情況進(jìn)行了詳細(xì)的綜述,對(duì)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器實(shí)現(xiàn)調(diào)頻連續(xù)光的方法及技術(shù)進(jìn)行了討論。在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)介紹了基于光電反饋系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)頻連續(xù)光的方法。2.含有光電反饋環(huán)路的半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中最核心的部分是積分電路。深入分析了有源積分電路的原理和影響積分電路性能的各種參數(shù),并結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)了積分-施密特型電路。在我所在的課題組中,首次對(duì)積分電路進(jìn)行完整的設(shè)計(jì)、仿真、PCB板卡繪制、電路實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及激光器驅(qū)動(dòng)測(cè)試等。3.對(duì)DFB激光器注入電流調(diào)制原理進(jìn)行研究。通過(guò)靜態(tài)取點(diǎn)測(cè)量,確定了激光器在靜態(tài)穩(wěn)定電壓下的調(diào)頻范圍和調(diào)頻線(xiàn)性度�；陟o態(tài)偏置點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù),選擇恰當(dāng)?shù)墓ぷ鼽c(diǎn)和調(diào)制范圍,通過(guò)改變標(biāo)準(zhǔn)三角波的調(diào)制頻率,來(lái)探究相同調(diào)制范圍的情況下不同的調(diào)制頻率對(duì)掃頻范圍的影響。并使用方波和有源積分電路來(lái)對(duì)激光器進(jìn)行調(diào)制,且在控制變量的條件下與標(biāo)準(zhǔn)三角波的調(diào)制進(jìn)行比對(duì)和分析。在1kHz的調(diào)制頻率和[-200mV,200mV]調(diào)制范圍的情況下,標(biāo)準(zhǔn)三角波驅(qū)動(dòng)DFB激光器產(chǎn)生的調(diào)制范圍為11.089GHz,有源積分電路驅(qū)動(dòng)DFB激光器產(chǎn)生的調(diào)制范圍為7.243GHz。最后以積分-施密特型電路為核心構(gòu)建了光電反饋系統(tǒng),并在開(kāi)環(huán)和閉環(huán)的情況下進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN248.4
【圖文】：

電泵浦式半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖 1-3 光源直接調(diào)制頻率啁啾速率（a）10.3 GHz/μs，（b）1.4 GHz/μs[26]。從圖 1-3 中可以看出，在 100kHz 的掃頻速率下（圖 1-3（a）），光頻出現(xiàn)了較大的抖動(dòng)，這種現(xiàn)象意味著較高的掃頻速率會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)線(xiàn)寬變差，那么這必然會(huì)降低產(chǎn)生的啁啾波形的質(zhì)量。這就是當(dāng)掃頻速率過(guò)快時(shí)，激光器無(wú)法在很短的

基于溫度調(diào)諧和電流補(bǔ)償產(chǎn)生調(diào)頻連續(xù)光[27]

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