半导体激光器在光电系统.docVIP

半导体激光器在光电系统,自动控制中的应用 摘要- 在光电子集成电路中使用半导体激光器依赖自动控制系统的发展在配置上的复杂性，也由于各种类型的半导体激光器决定。在光电传输系统的分析中，一个问题要面对，采用半导体激光器件是通过nccd保持输出功率水平不变，而这种水平的保持是通过抵消参数设置的变化，这种变化是温度函数和性能随时间的逐渐降低。输出光功率水平在自动控制中扮演十分重要的角色，它确保激光性能的整个生命周期在合适的条件下。在高速数字电路中，传 输脉冲特点是不变的模式和常量相关的能源，针对这个动机，控制系统开发和提出了处理独立直流分量下滑和光输出的交流分量的两种反馈回路。在不同的控制系统中比较得出的结果可知，配置是通过模型定义和仿真开发解释的。 一、导言 在各种重要的工业应用之间半导体激光器的应用，其中综合光电系统的通讯要求自动控制技术的发展，也因为系统配置的复杂性。在过去的时间里，激光技术的演化对...问题感兴趣，而这种问题的提出是需要用越来越多的具有约束力的方法和使得系统与控制方面的所有因素和调制方面的表征各种半导体激光器类型的进程有关联。 二、激光系统 光电系统可以呈现不同的配置，这种配置与取决于设备和电路结构的应用程序和材料性能有关，因此，他们要求非常精确的规格定义。 A、激光的特点 激光源特别适合高速数字传输系统，因为光输出的好的耦合效率取决于它的平均发射水平，较低的非线性敏感性，当他们在受激辐射的区域运行时，特别是如果数字键调制和主要措施使用二进制格式，发射光谱宽度的减少，短时间的响应，广泛的选择范围提供的有关波长度、透射距离和良好的可靠性。 B、高速传输 以系统要求和相关传输速率为基础，不同的方案的回路对于激光驱动可以被应用，无论是在电压方面还是在电流方面。 在光学分析传输系统采用半导体激光器要面对的问题之一是通过抵消设备参数变化来保持恒定的光功率输出水平的需求，这种变化是温度和性能随时间逐渐降低的函数。 特别是，在光发射器内部，激光器的散热性能可以限制它们的操作，无论是在性能水平还是在可靠性方面都可以。 C、技术方面 光功率输出水平在自动控制系统中的作用是基本确保激光器在整个生命周期中处于正常的工作条件。 在高速数字电路，它要求发射脉冲的特点是模式不变和能耗不变，两个反馈回路的说明正在开发。 通过对频域特性不同的控制系统之间的比较，对于光电系统，被应用于去验证半导体激光的性能。 事实上，这些方法使人们有可能指出整个系统的以及其单个元件的性能，也使体例选择，考虑到审议的频率范围。这些程序导致基本重要的建模，制作及表征的权力。 技术和经济方面的定义，它利用发达的分析有用的设计，制造和生产，特别是允许降低成本性能比。 D.半导体激光器类型 其中不同类型的固态激光器工作在半导体脉冲或连续波模式下激光器产生最有效的光电电路。 他们组成的化合物实现了pn结半导体（THC砷化镓在我们考虑的情况下），使用的带隙宽度足以保证激光操作。 起初，激光器是由单一Omojunction或单Hcterjunction（公制）组成。效率的提高可以得到双异质结构的激光器。 这种类型的设备的优点是在一个更好的隔离的电流和垂直由于活动减少的光学模式控制层的厚度。结果是降低门槛的电流值允许连续波房的温度操作。 为了控制光学领域orizzontal的传播，如各种激光条纹的结构，直埋异质结构，横向连接结构（TJS）已经被考虑。 与量子阱边或表面发射半导体激光器的其他种类的代表。一个更好的光学隔离的固有优势，可以实现。 单一或多层结构，单量子阱和多量子阱分别在量子WLL激光器。由于活性层的这些设备，特别是多量子阱，它表现出的特征优于与较低阈值电流，较窄线宽，更高的 调制速度，较低的频率啁啾和温度依赖性有关的传统的双异质结构。 三、自动控制系统 高功率和高数据率的激光二极管发射器的性能要求光电应用需要在温度和功率可控的环境下运行。 采用激光光源的困难是在驱动电路配置中高速率下的电流调制和在自动控制中光功率的稳定性，这是为 了确保通过弥补由于热性能和逐渐衰老退化的性能的影响而达到的一种高效率的激光运行操作。 进一步控制方面认为，激光温度必须稳定在标准值的一个范围内，这是为了稳定其光谱特性和提高生命周期中的可靠性。 温度控制回路采用热敏电阻传感元件和热电制冷器泵出废弃物，包括远离激光的热量和它的包装。 电压时通过热敏电阻被检测的，它是利用一个差分放大器温度SCT的点对点的功能与可调的参考电压值相比。 错误信号，适当放大，控制冷却处理完成控制回路，其中必须包括比例积分微分（PID）控制器。 验证PD控制器方程的实现情况是有可能的，所有系数对于允许最优响应超过热敏的工作范围和自适应控制是可调的。 A.控制系统DSP配置 在高比特率数字电路的功率电平自动控制系统是通