中功率半导体激光器任意调制驱动设计与应用开题报告

 2022-03-09 20:43:51

1. 研究目的与意义

随着光纤制造工艺与半导体激光器生产技术的日趋成熟,以光纤为基质的光纤激光器,在降低阈值、振荡波长范围、波长可调谐性能等方面取得明显进步,成为激光领域的新兴技术,也是众多热门研究课题之一,光纤激光器采用掺稀土元素光纤作为增益介质,泵浦光在纤芯内形成高功率密度,造成掺杂离子能级的“粒子数反转”,当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)时,便产生激光输出。光纤激光器的应用范围非常广泛,包括光纤通信、激光空间远距询信、造船、汽车制造、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接(铜焊、淬水.包层以及深度焊接)、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等。

光纤激光器和其他激光器一样,由能产生光子的工作介质,使光子得到反馈并在工作介质中进行谐振放大的光学谐振腔和激励光跃迁的泵浦源三部分组成,只不过光纤激光器的工作介质是同时起着导波作用的掺杂光纤,因此,光纤激光器是一个波导型的谐振装置。光纤激光器一般采用光泵浦方式,泵浦光被耦合进入光纤,泵浦波长上的光子被介质吸收,形成粒子数反转,最后在光纤介质中产生受激辐射而输出激光,因此,光纤激光器实质上是一个波长转换器。光纤激光器的谐振腔一般由两面和对的平面反射镜组成,信号以波导的形式在腔内传输。

光纤激光器在光通信及光传感、激光加工处理等领域具有及其重要的作用,自光纤激光器诞生以来,人们对多种应用的光纤激光器进行了探索。激光加工领域的激光器向大功率发展,双包层光纤激光器研究成为主流。在通信与传感领域,产生多波长激光输出并能上载信息的光纤激光器也是研究重点。

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2. 研究内容和预期目标

主要研究内容:1、掌握光纤激光器及半导体激光器的基本知识。

2、研究驱动采用半导体激光器光泵浦,调制驱动电流时输出

光信号的响应特性

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3. 研究的方法与步骤

本课题要求设计一套半导体激光器调制驱动电路,并且其调制频率要符合要求。光源可以选用led和ld,本课题的光源采用中功率光纤宽带光源。光脉冲产生可以选用内调制和外调制方法。tosa为光发射模块,可以将电信号转换成光信号。实验中还需用到1x9的光模块,接口为pecl电平。

步骤:1、建立基本模型,设计实验原理图,连接各实验器材;

2、设置边界条件;

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4. 参考文献

1.刘增基等.光纤通信.西安:西安电子科技大学出版社,2001

2.光纤通信技术,董天临编著

3.图书馆数据库中的相关文献

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5. 计划与进度安排

1.一周至第三周:查阅相关资料,写出开题报告

2.第四周至第六周从事英文翻译同时深入理解参考文献内容

3.第五周至第七周设计半导体激光器调制驱动电路、研究泵浦功率与调制占空比之间关系

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