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泵浦激光引脚说明简述

激光器部分是使用的1480nm泵浦激光器,它的结构简单,是由应变多量子阱激光二极管(LD)与热电冷却器(TEC),负温度系数热敏电阻(NTC)和光电二极管PD等组成的,并且这些器件是密封在一个引脚的碟形封装中的。在此构成中主要由二极管(LD)产生所需要的光功率,其它几个组件是对LD进行光功率与温度的检测反馈信息所用。现在大多广一水泵泵浦源中使用的发光二极管LD是属于半导体结构的激光器,在此实验用的1480nm的泵浦源也是同类产品,所以此1480nm泵浦源也可称为泵浦激光器,它属于半导体激光器的范畴,同时也具备了半导体激光器的特点。目前半导体激光器设计体积小巧,结构紧凑,质量轻,并且使用了模块化设计,所以极大缩小了使用空间。它的光电转换效率高,降低了能源的消耗,正是由于这样种种的优点所以得到普遍的使用。


在LD产生光同时,与其一起封装在内的光敏二极管(PD)是提供光功率的反向反馈,以方便后向调节。另还有封装在内部的热电冷却器集成器(TEC),它是对激光器内部温度恒定调节的重要器件。它在不同方向的驱动电流下,可以实现制冷与制热两种工作方式,使激光器工作合适的温度范围之内。另外还有负温度系数的热敏电阻(NTC),它是用来间接测量激光器内部的温度,测得广一管道泵数据输出到控制电路部分,方便控制电路的测控。

图1:泵浦激光器内部结构图

泵浦激光器内部结构图

该部分泵浦激光器的控制电路,它是根据泵浦激光器的工作特性特别设计的部分,像激光器的保护电路、激光器的恒流控制部分与激光器的恒温控制部分等。我们知道激光器的工作是用来产生恒定光功率的,它的光功率稳定就需要自身的驱动控制电路进行调谐。由于泵浦激光器的输出光功率的稳定性是与驱动电流和LD的工作环境温度有确定的依赖关系,所以对泵浦激光器的恒流控制与恒温控制电路设计十分的重要。

如图2是泵浦激光器控制电路的整体框图。

图2:整体控制电路框图

整体控制电路框图

这样由广一水泵泵浦激光器与第二部分的控制电路和其它附属电路共同组合形成了完整的泵浦源。另外泵浦激光器它的工作性能也是由很多因素影响的,则接下来可以通过下面的泵浦源的结构组成来了解影响泵浦源工作的各种因素。


因很多的因素都会影响到泵浦激光器的稳定性工作,所以在设计泵浦激光器的整体控制电路之前,需要了解泵浦激光器的影响因素,这些因素严重影响着泵浦激光器的工作效率与稳定性能,所以本课题也是根据这些影响因素来设计泵浦源的整体电路的以及电路的结构与工作原理。


泵浦激光器对工作条件要求比较严苛刻,电流浪涌或电压尖峰等许多因素都会形成性能的急剧恶化,甚至能够毁坏激光器。另外注入的电流、工作温度的起伏变化也会引起输出光功率的变化,这样就大大的影响了光功率输出的准确性、稳定度。


电流对激光器的影响不仅体现在电流的稳定性,还有电流的大小都会对激光器输出功率值产生直接的影响。

a、注入电流的稳定性的影响。激光二极管驱动电流的上下波动,会引起激光器的噪声。在广一管道泵电流驱动的激光器中,电流的大小值的稳定严重影响激光器的输出功率值得稳定性,电流的微小波动都会影响到输出功率值的波动。


b、注入电流大小的影响。因与半导体材料相关,激光二极管是具有偏置电流与偏置电压的,当注入电流大于阈值电流后,其输出光就可称为激光。当注入的电流增加其输出光功率也会增大。但是注入电流的大小也是有一定范围的,最高电流值不能超过四倍的阀值电流,否则会影响器件的使用寿命。


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点击次数:  更新时间:2018-05-17 08:52:36  【打印此页】  【关闭