半导体激光器高精度稳频输出控制系统

袁军国; 詹春; 李小国; 刘德明; 于敦录

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半导体激光器高精度稳频输出控制系统

袁军国 , 詹春 , 李小国 , 刘德明 , 于敦录

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引用本文:

Citation:

半导体激光器高精度稳频输出控制系统

1.
华中科技大学, 光电子工程系, 武汉, 430074;
2.
江西科技师范学院, 应用物理系, 南昌, 330046

作者简介: 袁军国(1972- ),男,博士研究生,主要从事光纤传感器以及光纤干涉仪方面的研究..

通讯作者: 刘德明, dmliu@mail.hust.edu.cn ;

中图分类号: TN248.4

Accurate controlling system for the output and frequency of laser diodes

1.
Department of Opto-electronics Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China;
2.
Department of Communication and Electron, Jiangxi Science & Technology Normal University, Nanchang 330046, China

Corresponding author: LIU De-ming, dmliu@mail.hust.edu.cn ;

CLC number: TN248.4

摘要: 为了在光纤干涉仪中得到光源高精度稳频输出,采用高稳定度的恒温控制以及功率稳恒控制方法,通过高信噪比的运算放大器、半导体制冷器,设计了一种激光电源驱动系统,并进行了理论分析和实验验证。其能为半导体激光器提供温度控制精度在±0.01℃,制冷驱动电流可达800mA,同时使得半导体激光器输出波长控制精度在±0.1nm,驱动电流最大输出可达180mA,输出电流的稳定度为10-4~10-5。结果表明,该系统不仅结构简单,而且温度控制稳定、准确度高,可使半导体激光器的输出波长保持稳定,保证了干涉型光纤传感器的测量准确度以及在通信领域中的应用。
- 激光器 /
- 温度控制 /
- 恒流源 /
- PID控制器 /
- 半导体制冷器
Abstract: The change of the output power and the frequency of the light source of an optical fiber interferometer seriously affects the output of the interferometer.In order to get high output accuracy and stability from the optical fiber interferometer,the operation amplifier with high S/N,and a semiconductor cooler were used.A laser power driving system was designed.Through theoretical and experimental analysis,it was proved to provide laser diode(LD) with high stability and,high temperature controlling precision of ±0.01℃.The cooling driving current could reach 800mA.At the same time,it provides current control with high stability and constant control over output power,which assures the precision of the controlled wavelength to be ±0.1nm.The maximum LD driving current reaches 180mA,and the output curren stability could be kept among 10-4~10-5.The experimental data indicate the method is not only simple,but also highly accurate and stable in terms of temperature control.The application maintains the output wavelength of the laser diode at a constant level and assures the measure accuracy in optical fiber interferometer sensors(OFIS) and optical communication.
- lasers /
- temperature control /
- constant current source /
- proportional-integral-differential(PID) processor /
- thermal electronic cooler(TEC)

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半导体激光器高精度稳频输出控制系统

通讯作者: 刘德明, dmliu@mail.hust.edu.cn;

作者简介: 袁军国(1972- ),男,博士研究生,主要从事光纤传感器以及光纤干涉仪方面的研究.

1. 华中科技大学, 光电子工程系, 武汉, 430074;
2. 江西科技师范学院, 应用物理系, 南昌, 330046

收稿日期: 2005-10-24
录用日期: 2006-01-13
网络出版日期: 2006-11-25

关键词:

摘要: 为了在光纤干涉仪中得到光源高精度稳频输出,采用高稳定度的恒温控制以及功率稳恒控制方法,通过高信噪比的运算放大器、半导体制冷器,设计了一种激光电源驱动系统,并进行了理论分析和实验验证。其能为半导体激光器提供温度控制精度在±0.01℃,制冷驱动电流可达800mA,同时使得半导体激光器输出波长控制精度在±0.1nm,驱动电流最大输出可达180mA,输出电流的稳定度为10-4~10-5。结果表明,该系统不仅结构简单,而且温度控制稳定、准确度高,可使半导体激光器的输出波长保持稳定,保证了干涉型光纤传感器的测量准确度以及在通信领域中的应用。