用于光纤电流传感器SLD光源的温度控制系统 被引量：14

1

作者 曹辉 杨一凤 +2 位作者 刘尚波 徐金涛 赵卫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期920-926,共7页

为减小高压电网中光纤电流传感器超辐射发光二极管(super luminescent diode,SLD)光源温度特性对测量准确度的影响,提出了一种模拟温度控制系统对光源温度进行恒温控制。根据设计要求,介绍了各重要环节的设计过程。分析了通过搭建合适... 为减小高压电网中光纤电流传感器超辐射发光二极管(super luminescent diode,SLD)光源温度特性对测量准确度的影响,提出了一种模拟温度控制系统对光源温度进行恒温控制。根据设计要求,介绍了各重要环节的设计过程。分析了通过搭建合适的温度采集电桥,可以得到与温度近似成线性关系的输出差分信号。在频域上建立了系统的数学模型,计算了系统的传递函数,得到了比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器各参数对时域上输出的影响。在实验室中搭建了用于光纤电流传感器SLD光源的温控系统,对温控系统进行了定温与温度循环实验,实验结果表明:该控制系统可以实现对温度的实时控制,使光纤电流传感器测量准确度满足0.2级工业要求。 展开更多

关键词 光纤电流传感器 超辐射发光二极管光源 实时温度控制 传递函数 PID控制器

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驱动电路一致性对光纤陀螺用SLD光源特性的影响 被引量：3

2

作者 殷建玲 鲁军 +2 位作者 陈玉丹 毛少娟 刘军 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期518-522,共5页

针对目前同批次驱动电路对同一光源控制效果存在差异的问题,开展器件一致性对光纤陀螺用SLD光源特性影响的研究,找到影响驱动电路一致性的关键部位,并提出解决方案,从而规范驱动电路制作过程。理论分析结果表明:造成温控电路差异的因素... 针对目前同批次驱动电路对同一光源控制效果存在差异的问题,开展器件一致性对光纤陀螺用SLD光源特性影响的研究,找到影响驱动电路一致性的关键部位,并提出解决方案,从而规范驱动电路制作过程。理论分析结果表明:造成温控电路差异的因素由大到小依次是惠斯通桥两臂电阻偏差、热敏电阻与同臂电阻偏差、正/负电源精度、运算放大器输入失调电压,以及积分电路的运放精度;造成恒流源电路差异的因素主要是指示器误差、驱动电流漂移误差和恒流源器件选配误差;通过采取元器件配对、调试、更换高精度器件等措施,可消除或大幅降低上述电路差异。试验结果证明,按照理论规范生产的驱动电路板一致性显著提高,可达到同类进口驱动电路的水平。 展开更多

关键词 电路一致性 sld光源 光纤陀螺 驱动电路

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半导体制冷器对SLD光源温控参数的影响 被引量：4

3

作者 殷建玲 刘军 +2 位作者 余伟涛 鲁军 王立冬 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期109-112,共4页

针对光纤陀螺用SLD光源与控制电路的匹配需求,探讨了SLD光源的重要光源组件——半导体制冷器对温度控制参数离散化的影响。结果表明,半导体制冷器(TEC)的等效内阻和制冷/加热效率的特性是目前SLD光源温控参数离散的主要原因;在当前温控... 针对光纤陀螺用SLD光源与控制电路的匹配需求,探讨了SLD光源的重要光源组件——半导体制冷器对温度控制参数离散化的影响。结果表明,半导体制冷器(TEC)的等效内阻和制冷/加热效率的特性是目前SLD光源温控参数离散的主要原因;在当前温控模式下,TEC等效内阻对温控参数的影响最为显著,其由于工艺或使用条件变化等原因产生的任何微小差异均直接表现为温控参数的改变;TEC的制冷效率和加热效率对温控参数的影响不同,它们在制冷和加热过程分别促进和阻止温控参数的进一步离散。通过改进光源温控模式、加强光源规范管理、增强TEC的一致性,以及改进TEC制冷/加热效率,可大幅提高光源和温控电路的匹配效果。 展开更多

关键词 光纤陀螺 超辐射二极管 影响 离散

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直流换流站中全光纤电流互感器光源退化故障研究

4

作者 刘占元 牛晓晨 +3 位作者 陈硕 赵磊 赵祎 夏历 《全球能源互联网》 北大核心 2025年第1期48-56,共9页

全光纤电流互感器(fiber optical current transformer,FOCT)目前在直流换流站中实现了广泛应用,但是随着运行时间的增加,普遍存在全光纤电流互感器中超辐射发光二极管(super luminescent diode,SLD)光源器件的输出光功率下降的问题,降... 全光纤电流互感器(fiber optical current transformer,FOCT)目前在直流换流站中实现了广泛应用,但是随着运行时间的增加,普遍存在全光纤电流互感器中超辐射发光二极管(super luminescent diode,SLD)光源器件的输出光功率下降的问题,降低了FOCT的运行可靠性。针对SLD光源退化问题,进行了原理上的分析并对光功率衰减严重的光源进行拆解测试,得到SLD的管芯光功率统计数据,最终得出结论:管芯区退化是引起光源输出光功率衰减的主要原因,是普遍存在的现象,在实际生产活动中需要对SLD光功率进行定时检测,避免引起不必要的损失。 展开更多

关键词 光纤电流互感器 sld光源 直流换流站 电力系统

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1.30μm-MQW-SLD的性能与注入电流和温度的关系 被引量：1

5

作者 韦文生 张春熹 +3 位作者 冯丽爽 马静 周克足 王天民 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期119-123,共5页

全面测试了峰值波长为1.30μm的InGaAsP/InP多量子阱型超辐射激光二极管(MQW SLD)模块的输出光功率、光谱和消光比随注入电流及温度变化的关系。得到:MQW SLD显示了软阈值特性。温度不变时,其输出光功率随注入电流的增大而增加;MQW SLD... 全面测试了峰值波长为1.30μm的InGaAsP/InP多量子阱型超辐射激光二极管(MQW SLD)模块的输出光功率、光谱和消光比随注入电流及温度变化的关系。得到:MQW SLD显示了软阈值特性。温度不变时,其输出光功率随注入电流的增大而增加;MQW SLD模块的峰值波长随注入电流的增大而减小;注入电流不变时,其输出光功率随管芯温度的升高而减小;峰值波长随温度升高而增大。SLD模块的3dB带宽随注入电流的增大及管芯温度的升高而变化。注入电流大于阈值电流时,MQW SLD模块的消光比随注入电流和管芯温度的升高而增大。 展开更多

关键词 超辐射激光二极管 光谱 输出功率 消光比 注入电流 温度

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基于ADT数据的SLD温度建模方法 被引量：1

6

作者 王立志 李晓阳 +1 位作者 姜同敏 王晓红 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期1904-1909,共6页

在对超辐射发光二极管(SLD)实施加速退化试验(ADT)并评估其寿命及可靠性的过程中,其性能参数的温度漂移特性影响了评估的精度,为了剔除这种影响,进而提高评估的精度,需要建立相应的温度与性能参数的关系模型来对试验数据进行处理。对SL... 在对超辐射发光二极管(SLD)实施加速退化试验(ADT)并评估其寿命及可靠性的过程中,其性能参数的温度漂移特性影响了评估的精度,为了剔除这种影响,进而提高评估的精度,需要建立相应的温度与性能参数的关系模型来对试验数据进行处理。对SLD的温度建模进行了研究,为了确定一种适用于SLD及ADT数据处理的温度建模方法。通过调研分析讨论了回归方法、人工神经网络、支持向量机等3种温度建模方法;从建模精度、稳定性等方面对上述方法进行了对比分析,并总结了各种温度建模方法的特点;最终确定支持向量机的温度建模方法更适用于开展SLD及ADT的温度建模工作,从而为SLD及相关产品的温度建模和ADT的评估提供了理论依据。 展开更多

关键词 超辐射发光二极管 加速退化试验 温度建模 BP神经网络 支持向量机

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1.3μm DH-SLD的性能与工作电流和温度的关系 被引量：2

7

作者 韦文生 张春熹 +3 位作者 马静 周克足 米剑 王天民 《红外》 CAS 2004年第4期18-23,共6页

全面地测试并分析了掩埋双异质结型超辐射激光二极管模块的输出光功率、光谱和消光比与注入电流及温度的变化关系。得到:DH-SLD显示了软阈值特性,其输出光功率随注入电流的增大而增加,随管芯温度的升高而降低。温度不变时,当注入电流小... 全面地测试并分析了掩埋双异质结型超辐射激光二极管模块的输出光功率、光谱和消光比与注入电流及温度的变化关系。得到:DH-SLD显示了软阈值特性,其输出光功率随注入电流的增大而增加,随管芯温度的升高而降低。温度不变时,当注入电流小于110mA(约)时,峰值波长随注入电流的增大而减小,当注入电流大于110mA(约)时,峰值波长随注入电流的增大有所增大;峰值波长随温度升高而增大。3dB带宽随注入电流的增大而减小,随温度的升高而略有增大。消光比随注入电流和温度的升高而变化。 展开更多

关键词 超辐射激光二极管 输出功率 消光比 光谱 工作电流 温度漂移 注入电流

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光纤陀螺用光收发组件的SLD准直系统设计

8

作者 曹洁 马迎建 +1 位作者 冯丽爽 周震 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期627-630,共4页

在光纤陀螺向高精度和小型化的方向发展的背景下,针对光纤陀螺用光收发组件对器件小型化、易集成的特殊要求和超辐射发光二极管SLD(Super-Luminescent Diode)出射光束的特点,提出利用双焦距双柱透镜准直整形系统对SLD光束进行准直、整形... 在光纤陀螺向高精度和小型化的方向发展的背景下,针对光纤陀螺用光收发组件对器件小型化、易集成的特殊要求和超辐射发光二极管SLD(Super-Luminescent Diode)出射光束的特点,提出利用双焦距双柱透镜准直整形系统对SLD光束进行准直、整形.根据椭圆高斯光束的特性,利用几何光学法和矩阵光学法,分别对该双柱透镜的重要结构参数(曲率、柱透镜厚度)进行了详细的计算及分析,并且利用矩阵光学法得出系统的光线传输矩阵,对该双柱透镜的结构参数进行优化设计.利用CODEⅤ光学仿真软件对优化后的系统进行仿真,得出准直整形后光束在xOz平面和yOz平面内的发散角仿真值均低于0.05 mrad,且光斑为圆形. 展开更多

关键词 光收发组件 超辐射发光二极管 准直 整形 柱透镜

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1.55μm-MQW-SLD连续工作状态下的性能

9

作者 韦文生 张春熹 +2 位作者 冯丽爽 周克足 王天民 《红外》 CAS 2004年第2期10-16,共7页

全面地测试并分析了峰值波长约为1.55μm的InGaAsP/InP多量子阱型超辐射激光二极管(MQW-SLD)模块的输出光功率、光谱和消光比随注入电流及温度变化的关系。结果表明:在连续工作状态下,此SLD模块显示了软阈值特性,其性能随着注入电流和... 全面地测试并分析了峰值波长约为1.55μm的InGaAsP/InP多量子阱型超辐射激光二极管(MQW-SLD)模块的输出光功率、光谱和消光比随注入电流及温度变化的关系。结果表明:在连续工作状态下,此SLD模块显示了软阈值特性,其性能随着注入电流和温度的变化而变化。 展开更多

关键词 超辐射激光二极管 光谱 输出功率 消光比 注入电流 量子阱 发光二极管 带隙收缩

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利用导通电压降监测SLD的输出光功率 被引量：1

10

作者 王瑾 李波 +2 位作者 郭志明 李龙星 王维 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期183-187,共5页

由于传统的光功率采集仪精度不高,在实验中无法明显地显示出光功率在短期内的变化,而采集电压的数据采集系统可以很好地解决这个问题。在分析1 310 nm超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode,SLD)光源的工作原理的基础上,设计了一种... 由于传统的光功率采集仪精度不高,在实验中无法明显地显示出光功率在短期内的变化,而采集电压的数据采集系统可以很好地解决这个问题。在分析1 310 nm超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode,SLD)光源的工作原理的基础上,设计了一种在恒温条件下控制驱动电流来使SLD稳定工作的驱动电路,进行了理论分析和实验验证,给出了利用SLD电压降监测输出光功率的新方法,取得了真实可靠的实验数据。通过SLD光源的驱动实验得出输出光功率与驱动电流和SLD两端电压降的相关关系,结果表明,输出光功率与电流具有良好的线性关系,与电压具有良好的正相关指数关系。利用采集电压降监测SLD的输出光功率,大大提高了测试精度和数据分辨率,同时为SLD退化寿命试验提供了新的电学参数。 展开更多

关键词 超辐射发光二极管 输出光功率 监测方法 导通压降 驱动电流

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一种便携式的多功能SLD数字测控系统设计

11

作者 汪磊 杨明伟 +2 位作者 杨远洪 索鑫鑫 吴长莘 《现代电子技术》 2012年第22期143-146,150,共5页

以嵌入式微控制器C8051F为控制核心实现了便携式的多功能超辐射发光二极管(SLD)测控系统。该系统具有多种工作模式,包括恒流控制工作模式、恒光功率工作模式、恒温控制工作模式和连续LIV测试工作模式;可为SLD提供高稳定性的电流控制、... 以嵌入式微控制器C8051F为控制核心实现了便携式的多功能超辐射发光二极管(SLD)测控系统。该系统具有多种工作模式,包括恒流控制工作模式、恒光功率工作模式、恒温控制工作模式和连续LIV测试工作模式;可为SLD提供高稳定性的电流控制、光功率控制和温度控制,实验结果表明其长期驱动电流稳定度0.023%、光功率控制稳定度0.026%、温度控制偏差0.03℃。同时利用该系统可实现器件LIV特性的自动测试,其结果可用于SLD性能的表征与评价。 展开更多

关键词 sld微控制器C8051F 参数检测 特征测试

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基于关键器件的光纤陀螺可靠性评估 被引量：9

12

作者 马静 王大海 +1 位作者 晁代宏 陈淑英 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期618-621,共4页

以可靠性评估技术为基础,采用关键器件法对光纤陀螺工作状态下可靠性指标进行评估。通过对光纤陀螺实施故障模式、影响及危害性分析以及故障树分析,确定光纤陀螺的关键器件为超辐射发光二极管(SLD)光源,结合SLD光源性能退化数据对SLD光... 以可靠性评估技术为基础,采用关键器件法对光纤陀螺工作状态下可靠性指标进行评估。通过对光纤陀螺实施故障模式、影响及危害性分析以及故障树分析,确定光纤陀螺的关键器件为超辐射发光二极管(SLD)光源,结合SLD光源性能退化数据对SLD光源进行可靠性评估,得到SLD光源的可靠度曲线。由关键器件转换法原理可知,曲线即为光纤陀螺工作状态下可靠度曲线。通过与整机法的评估结果进行对比,得出基于关键器件的光纤陀螺可靠性评估是可信的,为光纤陀螺可靠性评估提供了一种切实可行的方法。 展开更多

关键词 光纤陀螺 关键器件 sld光源 可靠性评估

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光纤陀螺光源数字温度控制技术 被引量：7

13

作者 姚琼 刘阳 +2 位作者 宋章启 谢元平 胡永明 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期17-18,共2页

分析了光纤陀螺SLD光源的温度特性 ,设计了SLD数字非线性温度控制方法 ,在宽温度范围内实现了SLD温度的稳定控制 ,并且能实现迅速启动 ,温度过冲控制在± 1K的范围。实验测得温控稳定性达到 0 .0 5K ,启动时间短于 1 2s。通过控制... 分析了光纤陀螺SLD光源的温度特性 ,设计了SLD数字非线性温度控制方法 ,在宽温度范围内实现了SLD温度的稳定控制 ,并且能实现迅速启动 ,温度过冲控制在± 1K的范围。实验测得温控稳定性达到 0 .0 5K ,启动时间短于 1 2s。通过控制参数的设定 。 展开更多

关键词 光纤陀螺 sld光源 温度控制 超辐射二极管 半导体激光器 数字控制

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超辐射发光二极管偏振度对光纤陀螺性能的影响 被引量：8

14

作者 张晨 伊小素 +1 位作者 杨艳明 宋镜明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期509-514,共6页

如何降低光纤陀螺偏振噪声,提高其零偏稳定性在陀螺性能评估和系统结构调整中有着重要的意义。以分析超辐射发光二极管(SLD)偏振度对光纤陀螺性能影响为研究目的,从矩阵光学的琼斯矩阵理论出发,分析Lyot型消偏器的结构参数对光源SLD消... 如何降低光纤陀螺偏振噪声,提高其零偏稳定性在陀螺性能评估和系统结构调整中有着重要的意义。以分析超辐射发光二极管(SLD)偏振度对光纤陀螺性能影响为研究目的,从矩阵光学的琼斯矩阵理论出发,分析Lyot型消偏器的结构参数对光源SLD消偏的影响,完成了对Lyot消偏器结构参数的建模工作,同时提出其最佳结构参数的存在,并进行了计算机仿真和试验验证。首次在Lyot型消偏器的结构参数与光纤陀螺性能之间建立联系,用实验方法验证了之前所给出的结论。研究结果表明:利用光纤消偏器减小光源出射光的偏振度有助于降低光纤陀螺偏振噪声,提高其零偏稳定性。 展开更多

关键词 Lyot型消偏器 超辐射发光二极管 光纤陀螺 偏振度

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超辐射激光二极管的研究与应用 被引量：7

15

作者 韦文生 张春熹 +3 位作者 马静 米剑 周克足 王天民 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期409-411,共3页

分析了超辐射激光二极管(Super-LuminescentDiode,SLD)SLD管芯的有源区、后端吸收区以及出光端面的增透膜对光谱的影响。介绍了SLD组件的封装(SLD的温度控制、SLD管芯与尾纤的耦合)。讨论了在干涉型光纤陀螺仪、光时域反射计、医学相干... 分析了超辐射激光二极管(Super-LuminescentDiode,SLD)SLD管芯的有源区、后端吸收区以及出光端面的增透膜对光谱的影响。介绍了SLD组件的封装(SLD的温度控制、SLD管芯与尾纤的耦合)。讨论了在干涉型光纤陀螺仪、光时域反射计、医学相干检测技术、波分复用技术中对SLD的要求。 展开更多

关键词 超辐射激光二极管 sld 光纤陀螺仪 光时域反射计 光相干检测 波分复用

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超辐射LD与带类球透镜保偏光纤的耦合技术 被引量：5

16

作者 韦文生 周克足 +1 位作者 张春熹 王天民 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期272-274,共3页

采用高斯模场近似和模场匹配方法,对超辐射激光二极管与带类球透镜单模熊猫型保偏光纤的耦合,进行了仿真计算和实验研究。分析了耦合效率与光源激发的光模场、光纤结构及光纤头部形状、耦合工作参数等因素的关系。通过改进耦合技术获得... 采用高斯模场近似和模场匹配方法,对超辐射激光二极管与带类球透镜单模熊猫型保偏光纤的耦合,进行了仿真计算和实验研究。分析了耦合效率与光源激发的光模场、光纤结构及光纤头部形状、耦合工作参数等因素的关系。通过改进耦合技术获得了较高的耦合效率。 展开更多

关键词 半导体超辐射激光二极管 带类球透镜单模熊猫型保偏光纤 耦合技术

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阳极氧化法制备超辐射发光管实验研究

17

作者 高欣 薄报学 +2 位作者 张晶 李辉 曲轶 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期822-825,共4页

采用阳极氧化方法和MBE生长技术进行了非均匀阱宽InGaAs/AlGaAs多量子阱超辐射发光管器件的设计和工艺制作,研究了三种条形结构器件的功率输出和光谱输出特性。在150mA的驱动电流条件下获得了10 mW以上的超辐射光输出,光谱宽度约为18 nm.

关键词 半导体技术 阳极氧化 非均匀阱宽 量子阱 脊形波导 超辐射发光管

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超辐射发光二极管温度误差模型研究 被引量：3

18

作者 丁坤 刘军 +1 位作者 鲁军 马晓雷 《兵工自动化》 2007年第1期70-71,共2页

超辐射发光二极管(SLD)由SLD芯片、半导体制冷器及热沉、热敏电阻等组成。若制冷器线性度较高,随温度升高,SLD管芯温度会降低,导致波长略微降低。若制冷器线性度较低,则结果相反。故根据光纤陀螺的原理,导出光源在温度变化时对陀螺精度... 超辐射发光二极管(SLD)由SLD芯片、半导体制冷器及热沉、热敏电阻等组成。若制冷器线性度较高,随温度升高,SLD管芯温度会降低,导致波长略微降低。若制冷器线性度较低,则结果相反。故根据光纤陀螺的原理,导出光源在温度变化时对陀螺精度影响的温度误差模型,再针对不同的环境温度来确定其补偿,以提高光纤陀螺的测量精度。 展开更多

关键词 超辐射发光二极管 温度误差模型 光纤陀螺 测量精度

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光纤陀螺启动过程标度因数补偿方法 被引量：2

19

作者 李彬 谢良平 +3 位作者 刘卓 魏飞 张斌 马海全 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期495-498,共4页

针对光纤陀螺启动过程标度因数变化大、稳定时间长的问题,提出标度因数补偿方案。分析了光纤陀螺启动过程中标度因数误差及超辐射发光二极管平均波长随温度变化误差产生的物理机制,建立了启动过程中标度因数误差的数学模型。进一步提出... 针对光纤陀螺启动过程标度因数变化大、稳定时间长的问题,提出标度因数补偿方案。分析了光纤陀螺启动过程中标度因数误差及超辐射发光二极管平均波长随温度变化误差产生的物理机制,建立了启动过程中标度因数误差的数学模型。进一步提出了一种通过测量温控电桥电路THERMIN端电压实时补偿启动过程标度因数的方案。试验结果表明,启动过程中(2 s内)光纤陀螺标度因数误差峰峰值从约25 000×10^(-6)降低到小于300×10^(-6),大幅提高了启动过程标度因数性能,满足了武器系统的快速启动需求。 展开更多

关键词 光纤陀螺 超辐射发光二极管 平均波长 快速启动 标度因数误差

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连续可调恒流的SLED恒温控制 被引量：3

20

作者 王立东 孙长森 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期74-76,86,共4页

为了解决大功率半导体超辐射发光二极管(SLED)的恒流、恒温驱动问题,使这类光源可以在恒定温度条件下,实现驱动电流连续调节的工作模式,设计了一种控制器,使用单片机MSP430作为其主芯片,采用脉宽调制和比例-积分-微分算法及半导体制冷... 为了解决大功率半导体超辐射发光二极管(SLED)的恒流、恒温驱动问题,使这类光源可以在恒定温度条件下,实现驱动电流连续调节的工作模式,设计了一种控制器,使用单片机MSP430作为其主芯片,采用脉宽调制和比例-积分-微分算法及半导体制冷器实现对光源温度的精密控制。实验中,控制器可以使光源在环境温度为10℃～40℃范围内稳定工作,温度稳定性可达到0.1℃,而其驱动电流则在0mA～200mA范围内连续可调,且恒定驱动电流可在全程范围内稳定在0.1mA。结果表明,所设计的控制器完全可以满足SLED的工作要求,满足了白光干涉系统对于光源的稳定性的需要。 展开更多

关键词 激光器 超辐射发光二极管 脉宽调制 比例-积分-微分算法 驱动电流连续可调

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