泵浦激光器的驱动技术
EFDA泵浦源半导体激光器驱动电源的设计
EFDA泵浦源半导体激光器驱动电源的设计阮颖;叶波【摘要】设计了一种EFDA泵浦源半导体激光器的驱动电源,采用由PC机和单片机构成的上下位机的控制结构,具有恒定功率和恒定电流两种控制模式.该驱动电源具有激光器保护电路,电流精度和光功率控制精度分别为0.15％和0.2％.%A power supply for the semiconductor LD for EDFA pumping source is designed,which has an up and lower computer controlling structure consisted of PC and MCU. The power supply have the two modes of constant optical power and constant-current. Also the power supply provides protection circuit for the semi conductor LD. The precision of current and optical power can achieve 0.15% and 0.2%,respectively.【期刊名称】《光通信技术》【年(卷),期】2011(035)010【总页数】3页(P60-62)【关键词】光纤放大器;驱动电源;恒流;恒功【作者】阮颖;叶波【作者单位】上海电力学院计算机与信息工程学院,上海200090;上海电力学院计算机与信息工程学院,上海200090【正文语种】中文【中图分类】TN929.110 引言Internet、交互式多媒体等数据业务的高速发展，对信号传输速率和带宽的要求越来越高，光纤通信系统中密集波分复用DWDM技术为信号传输速率和通信容量增长提供了一种解决方案。
光纤放大器直接对光信号进行放大，无需要经过光-电-光复杂变换过程，是光纤通信系统中的关键功能器件。
脉冲激光器驱动电路的设计与应用
脉冲激光器驱动电路的设计与应用介绍脉冲激光器是一种能够产生高峰值功率、短脉冲宽度的激光器。
它在许多领域中都有广泛的应用，包括激光加工、医学治疗、通信等。
脉冲激光器的驱动电路起着至关重要的作用，它能够确保激光器的稳定工作并产生所需的脉冲参数。
本文将详细介绍脉冲激光器驱动电路的设计原理和应用。
设计原理脉冲激光器的工作原理脉冲激光器通常由激光介质、泵浦源和驱动电路组成。
激光介质通过泵浦源的能量输入，产生激发态粒子的反转分布。
当反转分布达到一定程度时，通过光学谐振腔的反射作用，可以实现激光的正反馈放大，从而产生激光脉冲。
驱动电路的作用驱动电路的作用是提供适当的电流或电压信号，使激光介质能够产生所需的激发态粒子反转分布，从而产生脉冲激光。
驱动电路需要满足以下几个要求： 1. 提供稳定的电流或电压信号，确保激光器的稳定工作。
2. 控制激光器的脉冲宽度和重复频率，以满足不同应用需求。
3. 提供保护功能，避免激光器因过电流或过压而损坏。
驱动电路的设计电源设计脉冲激光器通常需要较高的电源电压和电流。
为了确保电源的稳定性和可靠性，可以采用稳压稳流电源或者直流稳压电源。
稳压稳流电源能够根据激光器的工作状态自动调整输出电流和电压，保持恒定。
直流稳压电源则需要通过电压和电流调节器手动调整输出参数。
控制电路设计控制电路主要用于控制激光器的脉冲宽度和重复频率。
其中，脉冲宽度由激光介质的特性和谐振腔的参数决定，可以通过调节激光介质的泵浦源和谐振腔的参数来实现。
重复频率则由驱动电路的时序控制器控制，可以通过改变时序控制器的频率来调节。
保护电路设计保护电路用于保护激光器免受过电流、过压等损坏。
常见的保护电路包括过流保护电路、过压保护电路和过温保护电路。
过流保护电路可以监测激光器的电流，当电流超过设定值时，及时切断电源以避免激光器损坏。
过压保护电路则可以监测激光器的电压，当电压超过设定值时，自动切断电源。
应用脉冲激光器驱动电路在许多领域中都有广泛的应用。
泵浦激光器工作原理
泵浦激光器工作原理
泵浦激光器是一种基于激光放大原理的装置。
它通过将能量输入到激光介质中，使原本处于基态的粒子被激发到激发态，然后通过受激辐射过程使激发态粒子发射出具有相同频率、相干相位和方向的光子，从而产生激光输出。
泵浦激光器的工作原理可以简单描述为以下步骤：
1. 泵浦源提供能量：泵浦激光器通常使用强光源作为泵浦源，例如激光二极管或弧光灯。
这些能量源向激光介质中输入高能量光子。
2. 激发介质吸收能量：激光介质通常是一种具有激发态和基态能级的材料，例如固体晶体或液体。
泵浦光子被激光介质吸收，使介质中的原子或分子从基态跃迁到激发态。
3. 受激辐射过程：在激发态中的原子或分子在受到外界光子刺激时，可以通过受激辐射的过程向基态跃迁。
当受激辐射发生时，激发态的粒子会发射出与外界光子相同频率和相位的光子。
4. 光子的倍增和放大：受激辐射释放出的光子与泵浦光子相互作用，产生光子的倍增和放大效应。
这个过程通过在激光介质中设置适当的反射镜和光学器件来实现，使光子在激光介质中来回反射，从而增加光子数目和能量。
5.激光输出：经过倍增和放大后的光子从激光器中输出，形成
一束高强度、高相干性的激光束。
这束激光可以用于各种应用，
如切割、打标和通信等。
泵浦激光器的工作原理是通过泵浦源提供能量、激发介质吸收能量、受激辐射过程、光子的倍增和放大以及激光输出等步骤实现的。
这种原理使得泵浦激光器能够产生高能、高相干性的激光输出，广泛应用于科研、工业和医疗等领域。
半导体泵浦激光器原理
半导体泵浦激光器原理
半导体泵浦激光器是一种特殊的半导体激光器。
相对于其他激光器，
它的优势在于尺寸小、功率高和效率高，因此被广泛应用于光通信、
医疗、生物科技和材料加工等领域。
半导体泵浦激光器的工作原理是通过电流注入半导体材料（通常是双
异质结或量子阱结构），使得电子和空穴在材料中复合并释放出光子。
这些光子被镜子反射，反复在腔体中反射，从而产生聚集和增强的光。
相比于其他激光器，半导体泵浦激光器的优势在于其工作时不需要高
能输入激光器，因此可以实现高效率转化电能为光能。
此外，由于其
结构较小，积累的热量比其他激光器少，因此可以实现更小的散热系
统和更高的功率密度。
然而，半导体泵浦激光器也存在一些问题，其中最主要是光子漫反射
导致的散射损耗和上行波的影响。
为了解决这些问题，研究人员正在
努力改进半导体材料和腔体结构，以增加激光的强度和时间，从而实
现更高效的反射和收集。
将来，随着我们对半导体泵浦激光器的理解和知识的深入，其应用领
域可能会得到更广泛的扩展。
我们期望，随着时间的推移，人们可以
创造出更高性能、更稳定的半导体泵浦激光器，从而推动发展更广泛的应用场景。
日成泵浦绿光激光器技术指标
日成泵浦绿光激光器技术指标
F日成泵浦绿光激光器是一种方便实用的标线工具。
可广泛用于作服装钉钮点光源定位、裁布机裁布辅助标线、缝纫机/裁剪机/钉钮机/自动手动断布机辅助标线定位、裁床裁剪对格与对条、电脑开袋机标线等等。
方便快捷、直观实用。
能打出一条明亮的绿线，工作人员零贰玖捌捌柒贰陆柒柒叁铺布等需准直的时候，起到精确定位准直的作用，大大提高工作效率。
技术参数均可按客户实际需要订制
泵浦绿光激光器采用原装进口808nm激光二极管，Nd：YVO4+KTP晶体。
激光器自带驱动电路，光学透镜，冷却系统本文由陕西日成贡献。
输出功率:50mW—300 mW
输出波长：532nm
输出功率：50~300 mW
工作电压：100~240V AC
工作电流：≤ 3500mA
光束发散度1~2mrad
光斑直径：Φ1.5mm
晶体：YV04+KTP
工作模式：TEM00
光学透镜：光学镀膜玻璃透镜
尺寸：33×33×80； 39×39×100；
49×49×30；Φ26×100
工作温度：15℃~30℃
预热时间：10分钟
稳定性：±5% @15℃~30℃
激光等级：Ⅲb。
泵浦激光器技术的发展及其应用前景
泵浦激光器技术的发展及其应用前景随着科学技术的日益发展和人们对高质量光源的需求不断提高，泵浦激光器技术作为一种高能量、高功率、高光质的光源已经成为了人们研究和应用的重要工具。
一、泵浦激光器技术的发展历程泵浦激光器技术最早可以追溯到20世纪60年代初期，当时的泵浦光源主要是闪光灯和氙灯。
虽然这些灯光源能够提供足够的激光能量，但其灯泡寿命较短，灯光发射的时间和强度也不够稳定。
70年代，随着固态激光器、半导体激光器和光纤激光器的发展，以及新型泵浦光源如氦氖激光器的出现，泵浦激光器技术得到了极大的发展，其应用领域也开始不断扩展。
80年代后，伴随着高功率激光的需求不断上升和光学材料的不断进步，泵浦激光器技术的发展进入了高峰期。
二、泵浦激光器技术的优势相比于传统的光源技术，泵浦激光器技术有许多优势。
首先，泵浦激光器具有高能量、高功率的特点，能够满足许多高能量、高功率需求的应用场景。
其次，泵浦激光器的输出光束比传统光源的输出光束更为稳定和精确，光束质量更高。
此外，泵浦激光器可以实现高效能量转换，能够将能量转换为高质量的激光，从而获得更高的能效。
最后，泵浦激光器具有光束可控性更强、维护简单等特点，使其在现代激光应用中具有广泛的应用前景。
三、泵浦激光器技术的应用前景泵浦激光器技术具有广泛的应用前景。
目前，其主要应用于医学、工业、军事、环保、通信等领域。
在医学方面，泵浦激光器可以应用于眼科、口腔科、皮肤治疗等领域，帮助医生快速有效地进行疾病诊治。
在工业方面，泵浦激光器可以用于激光切割、激光焊接、半导体制造等行业，提高工作效率、降低生产成本。
在军事领域，泵浦激光器可以用于导航、目标识别等方面，帮助军方完成复杂的任务。
在环保方面，泵浦激光器可以应用于污水处理、空气净化等场景，改善环境污染。
此外，在通信领域中，泵浦激光器也逐渐得到应用，进行高速光通讯的传输。
总结起来，泵浦激光器技术随着技术和应用场景的不断进步而获得了广泛的应用。
光纤激光器泵浦源驱动电路的设计
光纤激光器泵浦源驱动电路的设计
王雪丽;刘锋;娄小平;张荫民
【期刊名称】《数码世界》
【年(卷),期】2014(36)5
【摘要】根据通信用光纤激光器泵浦源的要求,结合半导体激光器的特性,设计了一款高性能、低成本的激光器驱动电路(包括恒流电路、控制电路和保护电路)。
恒流电路采用达林顿管作为调整管,利用集成运放的深度负反馈实现恒流输出。
经实验验证,本设计系统恒流源稳定度达0.03%,纹波较小,可实现对光纤激光器泵浦源激光二极管(LD)的驱动。
【总页数】3页(P825-827)
【作者】王雪丽;刘锋;娄小平;张荫民
【作者单位】北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN384
【相关文献】
1.光纤激光器泵浦源有限元热分析 [J], 彭兴文;冯志刚;李立波
2.大功率光纤激光器泵浦源LD驱动电源设计 [J], 张悦玲;周冠军
3.同带泵浦光纤激光器用泵浦光纤设计 [J], 李海清;谢璐;陈瑰;李进延
4.光纤激光器泵浦源温度控制模块的设计 [J], 伍浩坤;徐善辉;马国欣
5.光纤激光器及其泵浦源设计 [J], 庞华伟;刘天山
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泵浦激光器原理
泵浦激光器原理
泵浦激光器是一种基于泵浦过程产生激光的器件。
其原理是通过能量较高的泵浦源或泵浦光束作用在激光介质中，使其获得足够的激发能量，从而导致激射发射。
为了实现有效的泵浦，常常需要选择适合的泵浦源和激光介质，并通过合适的能量耦合方式来实现能量传递。
泵浦源通常为能产生高能量、高功率光束的器件，如激光二极管或氙气闪灯。
这些泵浦源产生的光束经过透镜或光纤进行整形和传输，最终聚焦到激光介质中。
激光介质可以是固体、液体或气体，其选择取决于所需的输出特性和应用需求。
在泵浦过程中，泵浦光束的能量被转移到激光介质的粒子中。
这些粒子经过激发后，处于激发态的粒子会通过受激辐射的方式跃迁到较低能级，并释放出一束激光。
这个过程可以通过选择适当的激光介质和泵浦源来实现所需的波长和输出功率。
为了实现有效的泵浦，能量耦合是非常重要的。
在泵浦源和激光介质之间需要具有良好的能量转移和耦合效率。
这包括选择合适的光纤、透镜和反射镜等光学元件，以及优化泵浦源和激光介质之间的空间布局和位置。
总的来说，泵浦激光器的原理是利用高能量泵浦源激发激光介质中的粒子，从而产生激光输出。
通过选择适合的泵浦源、激光介质和能量耦合方式，可以实现不同波长和输出功率的激光器，从而满足各种应用需求。
泵浦激光器
泵浦激光器什么是泵浦激光器也许没多少人知道什么是泵浦，更别说泵浦激光器了。
泵浦是所有的激光器不可或缺的条件，所有的激光器都需要泵浦来让激光器中的物质形成粒子布局数反转，这样才能使激光器形成激光条件。
比如：半导体泵浦激光器本身将半导体激光器作为泵浦来用；还有半导体泵浦固体激光器是利用输出固定波长的半导体激光器代替氪灯或氙灯对激光晶体进行泵浦，这是激光器发展的又一大进步。
这类激光器不仅光电转化率高、光束质量高，而且效率高，寿命长等优点，被广泛应用于通讯、科学研究、打印机、医疗机械等各种高科技领域当中。
泵浦激光器的发展历程及应用半导体泵浦固体激光器的发展与半导体激光器的发展是密不可分的。
1962年，第一只同质结砷化镓半导体激光器问世，1963年，美国人纽曼就首次提出了用半导体做为固体激光器的泵浦源的构想。
但在早期，由于二极管的各项性能还很差，作为固体激光器的泵浦源还显得不成熟。
直到1978年量子阱半导体激光器概念的提出，以及八十年代初期MOCVD 技术的使用及应变量子阱激光器的出现，使得半导体泵浦固体激光器的发展步上了一个崭新的台阶。
在进入九十年代以来，大功率的半导体泵浦固体激光器及半导体泵浦固体激光器列阵技术也逐步成熟，从而，大大促进了半导体泵浦固体激光器的研究。
国内半导体泵浦固体激光器市场化水平已经达到数百瓦，实验室水平已经达到千瓦级。
在应用上，大功率半导体泵浦固体激光器以材料加工为主，包括了常规的激光加工：主要是材料加工，如激光标记、激光焊接、激光切割和打孔等，结构紧凑、性能良好、工作可靠的大功率半导体泵浦固体激光打标机产品系列已经在国内得到了规模应用，在国外，千瓦级的半导体泵浦固体激光器已有产品，德国、美国汽车焊接就已经用到了千瓦级半导体泵浦固体激光焊剂机，在原理和技术方案上半导体泵浦固体激光器定标到万瓦都是可行的，主要受限于成本和市场需求的限制。
二倍频半导体泵浦固体激光器在微电子行业、三倍频半导体泵浦固体激光器在激光快速成型领域都得到了广泛应用。
基于自动功率控制的EDFA泵浦驱动设计
.14~1
.40)V。 驱 动 回 路 可 用 量
程为(
0~5)V,基准电 压 UR 为 2
.5 V,为 获 得 合
适的电压输出范围,反馈电阻的阻值分别为 R1 =
15
.0kΩ,
R2 =64
.7kΩ,
R3 =3
.3kΩ,则 输 出 电
压 UG 为 (
2
.03~3
.53)V。 通 过 调 整 反 馈 电 阻
节泵浦激光器回路驱动 电 流,保 证 EDFA 的 稳 定
的分配比例将大 部 分 能 量 透 射 进 光 纤 系 统,同 时
Mon
i
t
o
r
1 和 Mon
i
t
o
r
2,用 以 监 测 EDFA 输 入 或
输出光功率。光隔离器I
SO1~I
SO3 可抑制信号
光反射形成的自 激 振 荡,并 隔 离 后 向 放 大 器 自 发
测电路实现对功 率 驱 动 电 路 的 闭 环 控 制,保 证 光
33
辐射噪声(
ASE)。 泵 浦 激 光 器 Pump1 和 Pump2
用于提 供 光 激 励,通 过 波 分 复 用 器 WDM1 和
WDM2 分 别 将 泵 浦 光 耦 合 至 掺 饵 光 纤 EDF1 和
EDF2,将基态铒离子抽运至较高能级。光滤波器
电流积分负反馈电路来实现驱动电源的控制。因
图 1 中 Pump
2、
Pump
3的驱动电路为完全相同的
图 3 模拟 PID 控制器电路
路,
iF 和 UF 分别为反 馈 端 电 流 和 电 压,
U mon 为 经
功率监测 电 路 采 样 的 实 际 输 出 抽 运 功 率 对 应 电
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源808nm光纤耦合半导体激光泵浦源是一种常见的激光器泵浦技术。
它采用光纤将半导体激光器的红外激光传输到需要激发的介质中，具有高效率、紧凑和可靠等优势。
本文将从原理、结构、工作原理和应用等方面对808nm光纤耦合半导体激光泵浦源进行详细介绍。
首先，我们来了解808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的原理。
其原理基于半导体激光器能够产生高能量的激光，并且可以通过单模光纤进行传输。
808nm激光是一种红外激光，具有较长的波长和高能量，可以实现高效的激发效果。
通过光纤耦合技术，将808nm激光器的输出光纤耦合到需要激发的介质中，实现对介质的激发。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的结构主要由激光器模块、光纤连接器和激光输出端口等组成。
激光器模块包括激光二极管芯片、散热器和光学系统。
光纤连接器用于连接激光器模块和激光输出端口，确保激光的传输效率和稳定性。
激光输出端口用于调节激光器的输出功率和波长等参数。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的工作原理是通过激光二极管芯片产生激光，并经过散热器散去热量。
然后，激光经过光学系统，通过光纤连接器传输到激光输出端口。
在激发介质中，808nm激光被吸收，并转化为其他波长的激光，实现对介质的激发。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源在许多领域都有广泛的应用。
首先，在医学美容领域，它常用于激光除毛、皮肤美白、血管疾病治疗等。
其次，在工业领域，它常用于激光切割、激光打标、激光焊接等加工工艺。
再次，在科学研究领域，它常用于生物医学、光谱分析、光学显微镜等实验研究。
总之，808nm光纤耦合半导体激光泵浦源是一种高效率、紧凑和可靠的激光器泵浦技术。
它通过光纤传输808nm激光到介质中，实现对介质的激发。
在医学美容、工业加工和科学研究等领域都有广泛的应用。
随着激光技术的不断发展，808nm光纤耦合半导体激光泵浦源将会有更广阔的应用前景。
基于980nm泵浦激光器的恒温驱动设计
www�ele169�com | 15电子电路设计与方案0 引言半导体激光器是光纤通信、光纤传感等领域中不可或缺的重要器件。
一方面，其可以作为直接调制光源，用于主干网以及接入网的信号源；另一方面，半导体激光器常常被用作光纤激光器、掺铒光纤放大器等器件的泵浦源，为信号的产生和放大提供能量来源[1]。
而伴随着掺铒光纤放大器、光纤激光器等器件研究的不断深入，对半导体泵浦激光器的工作性能也提出了更高的要求。
发现其对温度特别敏感，温度稳定性能高的不仅能带来各光学器件相关参数的稳定输出，同时也会提高整个光通信系统的整体性能和安全可靠性[2]。
半导体光源大多最理想的工作温度是25℃，在此温度下光源寿命最长。
随着半导体光源连续工作，特别是大功率LD 工作时，光源放出的热量会使自身的温度上升，导致光功率下降，对半导体激光器而言，波长会向长波方向漂移。
为避免上述问题，需要设计一个能够实时监控激光器实时温度并且精确控制的系统。
1 温度控制原理半导体致冷器(Thermoelectric Cooler)是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。
所谓珀尔帖效应指的是当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，另一端放热的一种现象，一对电偶产生的热电效应很小，故在实际中都将上百对热电偶串联在一起，所有的冷端集中在一边，热端集中在另一边，这样生产出用于实际的致冷器。
980nm 激光器的内部集成了半导体热电制冷器（TEC）和负温度系数的热敏电阻。
温度控制的原理是通过测量温敏电阻的阻值来获得当前激光器的工作温度再反馈控制流过TEC 的电流大小和方向使其加热或制冷，使热敏电阻的温度保持在设定的温度上，从而使激光器的工作温度稳定。
980nm 光纤光源示意图如图1所示。
图1中，±TEC 为制冷器的电流输入端，电流由正端输入，负端输出时为加热状态，而电流反向则为制冷状态。
在控制温度时，需要设计制冷器控制电路，通过A/D 传回的温度数据经微处理器软件控制制冷器工作。
激光二极管端侧面组合泵浦固体激光器技术研究
激光二极管端侧面组合泵浦固体激光器技术研究激光二极管端侧面组合泵浦固体激光器技术研究激光技术作为一种重要的先进制造工具和科学研究手段，得到了广泛的应用和关注。
而激光器作为激光技术的核心设备，其性能的改善和提升对于激光技术的发展具有重要意义。
本文将结合激光二极管端侧面组合泵浦技术，对固体激光器的技术研究进行探讨和分析。
激光二极管端侧面组合泵浦技术是一种将多个激光二极管通过光束合成器进行组合，同时分布在激光晶体的两侧进行泵浦的技术。
相比传统的一侧泵浦技术，激光二极管端侧面组合泵浦技术能够增加泵浦光的能量密度，提高泵浦效率，从而获得更高的输出功率和更好的光束质量。
首先，激光二极管端侧面组合泵浦技术能够增加泵浦光的能量密度。
由于泵浦过程中晶体的吸收系数较小，需要将泵浦光的能量密度提高到一定的水平才能实现有效的泵浦。
而采用激光二极管端侧面组合泵浦技术，可以将多个激光二极管的功率进行叠加，使得泵浦光的能量密度得以增加。
通过合理设计激光二极管的数量和位置，可以使得泵浦光能够均匀分布在激光晶体的两侧，从而提高整个泵浦过程中激光晶体的吸收效率。
其次，激光二极管端侧面组合泵浦技术可以提高泵浦效率。
由于激光二极管本身的光电转换效率较高，能够将输入的电能转化为激光光能。
与传统的一侧泵浦技术相比，激光二极管端侧面组合泵浦技术能够有效利用激光二极管的功率，使得激光晶体可以获得更多的泵浦能量。
在保持激光二极管功率不变的情况下，提高泵浦效率意味着可以获得更高的输出功率。
最后，激光二极管端侧面组合泵浦技术能够改善固体激光器的光束质量。
光束质量是评价激光器性能的重要指标之一，直接影响激光器在实际应用中的效果。
传统的一侧泵浦技术由于存在泵浦光的不均匀分布，会引起激光晶体内部的温度分布不均衡，从而产生较大的热应力和畸变，导致光束质量下降。
而激光二极管端侧面组合泵浦技术可以使得泵浦光能够均匀分布在激光晶体的两侧，减小热应力和畸变的产生，从而获得更好的光束质量。
大功率半导体激光泵浦固体激光器脉冲电源设计
大功率半导体激光泵浦固体激光器脉冲电源设计赵清林;曹茹茹;王德玉;袁精;李述【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2018(030)011【摘要】介绍一种大功率半导体激光泵浦固体激光器(DPSSL)脉冲驱动电源的设计电路及其控制方法.根据半导体激光器的工作特性,采用前级电容充电电路与后级脉冲电流产生电路相结合的电路结构.由于LCC谐振电路具有软开关特性和抗负载短路、开路的能力,又能够实现对储能电容恒流充电的功能,因此其适合做为脉冲电源中储能电容的充电电路;后级脉冲电流产生电路选择大功率MOSFET做为主控器件,利用MOSFET饱和区的漏极电流可控性,通过栅极电压控制产生负载脉冲电流.控制部分采用模拟与数字相结合的控制方式,使脉冲电源控制更加灵活,引入脉冲电流指令给定积分器,可以更有效地控制脉冲电流上升过程,抑制电流过冲,提高控制精度,使脉冲驱动电源产生类似矩形波的大功率脉冲电流.搭建了脉冲功率为28 kW 的实验平台,实验达到的指标:脉冲电流幅值80 A,脉冲电压350 V,脉冲宽度100μs,重复频率100 Hz.【总页数】6页(P123-128)【作者】赵清林;曹茹茹;王德玉;袁精;李述【作者单位】燕山大学电气工程学院,电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,河北秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院,电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,河北秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院,电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,河北秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院,电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,河北秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院,电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,河北秦皇岛 066004【正文语种】中文【中图分类】TM461.5【相关文献】1.用于泵浦固体激光器的大功率半导体激光材料及器件实用化研究 [J], 徐波;韩勤2.半导体激光泵浦复合晶体固体激光器的热效应 [J], 杨丽颖;李嘉强;张金玉;徐晓明;曹剑3.半导体泵浦固体激光器在激光加工中的应用 [J], 任旭升;檀慧明;钱龙生4.高功率半导体激光器端面泵浦Nd:YVO_4固体激光器热致损耗的研究 [J], 刘均海;吕军华;卢建仁;邵宗书;蒋民华5.用于较大泵浦尺寸半导体泵浦固体激光器的一种特殊腔型 [J], 杜戈果;朱鹤元;朱九皋;李富铭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
37激光器的泵浦讲解
课程名称：激光原理与技术 主讲人：李永大 单位：浙江工贸职业技术学院
激光器的泵浦
1.教学目标
学习产生粒子数反转所必须的外界激励过程。
2.学习内容
造成粒子数反转分布是产生激光的必要条件。 激光是一种光源，必须由外界提供能量，激光器把各种能 量转化为激光能量。 泵浦（pump)：外界注入能量使工作物质低能级粒子跃迁 到高能级的过程，又称激励，激发，抽运。
泵浦方法（激励手段） （1）光泵浦：强光照射，固体（液体介质）；红宝石， YAG,染料。（氙灯，氪灯），激光二极管
（2） 电泵浦：高压放电过程使气体分子（原子）发生跃迁 （二氧化碳（3）化学泵浦：化学反应能量使介质粒子发生反转分布。 化学激光器HF,Hcl,HBr,H2 ,NO,CO等 （4）热泵浦 （5）核泵浦
3.小结
泵浦源必须提供工作物质的激光工作能级跃迁所对应的能量。
4.作业思考题
1.你见过的激光器是用什么泵浦的？ 2.氙灯，氪灯本身就是光源为什么还要泵浦激光器?
激光器及其驱动器电路原理与光模块核心电路设计讲解
激光器及其驱动器电路原理与光模块核心电路设计讲解激光器是将电能转化成光能的一种器件，它具有高亮度、高单频性和窄线宽等特点，广泛应用于通信、医疗、材料加工等领域。
本文将从激光器的原理和驱动器电路以及光模块核心电路的设计方面进行讲解。
激光器的原理是通过激发介质中的原子或分子的电子跃迁，使其产生受激辐射，从而放大光信号。
激光器的组成包括泵浦源、激光介质和谐振腔。
泵浦源提供能量激发介质，激光介质产生光子，而谐振腔则用于放大光信号。
其中，常见的泵浦源包括电流泵浦和光泵浦两种。
对于电流泵浦激光器，其驱动器电路一般采用直接驱动或恒流驱动。
直接驱动是将电流直接施加在激光二极管上，通过二极管的串联电阻来控制电流大小。
恒流驱动则是通过恒流源为激光二极管提供稳定的电流。
直接驱动简单、成本低，但对电流的稳定性要求较高；恒流驱动可以提供稳定的电流，但设计复杂且成本较高。
对于光泵浦激光器，其驱动器电路一般采用恒电源和调制驱动两种方式。
恒电源方式是将恒定的电流施加在光泵浦二极管上，通过二极管将电能转化成光能。
调制驱动方式是通过对光泵浦二极管施加调制信号来控制光泵浦的输出功率，常见的调制方式有频率调制和幅度调制。
在光模块核心电路的设计方面，首先需要考虑的是光电转换的过程。
光电转换一般采用光电二极管或光电导管来实现，其内部结构包括灵敏区、引入端和输出端。
灵敏区用于接收光信号并转换为电信号，引入端连接封装的光纤，输出端连接电路，并通过电路将电信号转换成适合后续处理的信号。
在光模块核心电路的设计中，还需要考虑信号的放大和滤波。
信号放大可以使用放大器来实现，常见的放大器有前置放大器和后级放大器。
前置放大器用于放大光电转换器输出的微弱信号，后级放大器用于进一步放大信号以达到需要的功率。
信号滤波可以使用滤波器来实现，滤波器可以滤除不需要的频率成分，提高信号的纯度和质量。
除了信号的放大和滤波，光模块核心电路的设计还需要考虑功率的稳定性和保护电路的设计。
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模块化掺饵光纤宽带光源驱动电路设计
李栋李流超黎志刚
中国电子科技集团公司第三十四研究所，广西桂林541004
摘要：为了提高模块化宽带光源的稳定性，采用自动温度控制ATC电路和自动功率控制APC 电路驱动泵浦激光器。
实验结果表明，光源驱动电路可靠，输出光谱和光功率稳定，达到了预定的技术指标要求。
该电路集成度高、体积小，能够满足宽带光源模块化需求。
关键词：掺饵光纤；宽带光源模块；泵浦激光器；驱动；功率控制；
1、引言
掺饵光纤宽带光源是一种相干性低的光源，具有输出功率高、光谱宽、温度稳定性高、使用寿命长等特点。
由于这些特点，掺饵光纤宽带光源广泛应用在光通信、光纤传感、光器件测试及光谱分析等领域。
随着超高速、大容量光纤通信系统和光传感系统的发展，对宽带光源在功率、带宽、稳定性及体积方面提出了更高的要求。
泵浦激光器的驱动电路作为宽带光源的一个组成部分，电路的稳定性将直接影响掺饵光纤宽带光源的光谱输出质量。
近年来，高稳定的模块化掺饵光纤宽带光源是一个研究热点。
本文将针对高稳定的模块化掺饵光纤宽带光源中的泵浦激光器的驱动电路展开设计，通过采用高集成度的自动温度控制ATC电路和自动功率控制APC电路，对泵浦激光器进行驱动，实现了光源光谱宽度和功率的高稳定输出。
该设计电路具有体积小，稳定性高等特点，对研制模块化宽带光源具有一定指导和参考意义。
2、模块化掺饵光纤宽带光源驱动电路设计
2.1驱动电路总体设计
掺饵光纤宽带光源中，除了激光器的泵浦需要电光转化外，其余均为无源光路，所以泵浦激光器的可靠驱动是整个光路设计稳定的一个不可或缺的保证。
模块化掺饵光纤宽带光源驱动电路设计包括：电源电路、泵浦激光器及其保护电路、APC电路、ATC电路。
整个驱动电路采用外置输入+5V(2A)电源供电，内部对输入电压进行滤波和稳压处理，保证电源的稳定性。
由于内部驱动电路单元均采用+5V电压系统，所以内部不再需要电压变化处理。
2.2泵浦激光器及其保护电路
掺饵光纤宽带光源中的泵浦激光器采用980nm泵浦激光器，型号为LC96A74P-20R。
该激光器模块输出光纤集成了光纤光栅，波长稳定性高。
激光器最大输出功率可以到360mW,尾端带有保偏光纤。
在激光器模块内部集成有热敏电阻、监控光电管、致冷模块，便于对模块进行自动功率控制和自动温度控制。
在使用中应注意一定不要超出激光器的极限值，同时操作还应注意静电保护，焊接时要断电焊接，保证良好接地。
在激光器的驱动端并联滤波电容和反向偏置二极管，可以对激光器形成很好地保护。
在电源输入端，增加电容避免电源不稳，对激光器造成冲击。
2.2泵浦激光器APC及泵浦激光器驱动电路设计
要使泵浦激光器输出光具有较强的稳定性，首先要有功率自动控制电路和良好的电流驱动电路。
APC控制原理：将驱动电流经过电阻形成电压，将电压信号连接到驱动源的反向端形成反馈，对输出光功率进行很好地控制。
另一方面，由于温度、湿度及器件内部老化造成的驱动波动，也可以通过APC电路改变反馈电压，从而稳定驱动激光器的电流，最终稳定光源功率输出。
详细设计电路如图1：
图1 泵浦激光器驱动电路及APC电路
电路图中，首先通过可调电位器调节基准驱动电压，然后运放OPA4340驱动NPNJ122三极管从而驱动泵浦激光器。
同时在NPNJ122的E极取样激光器的驱动电流，通过电阻转化为反馈电压，连接至运放的正端，形成负反馈。
2.3泵浦激光器ATC电路设计
激光器的输出波长和功率受温度影响比较大，因此需要对激光器进行自动温度控制电路设计。
ATC电路的原理：根据泵浦激光器内部热敏电阻的阻值变化来驱动制冷器，热敏电阻作为电阻桥的一臂，当温度上升(或下降)时，激光器内部的热敏电阻阻值变小(或变大)，经过桥式电路，改变驱动制冷器的电流，从而对激光器模块进行致冷或加热。
该电路设计中采用ADN8830集成芯片为核心调控器件，该芯片是目前性能最好的TEC 功率驱动模块之一。
具有单芯片高集成、高效率输出、高性能等特点，非常适合设定和稳定TEC的温度。
同时5mm×5mm LFCSP封装形式便于产品模块化。
长期温度稳定性高达±0.01℃，并带有温度锁定指示和温度监控输出功能。
详细设计电路如图2:
图2 泵浦激光器ATC电路
3、实验结果及分析
将本文设计的驱动电路应用在C波段模块化掺饵光纤宽带光源中，测试输出光谱，对该驱动电路性能进行验证。
测试过程中采用Anritsu公司的光谱分析仪MS9710C、安捷伦的光功率计81618A、光迅的光衰减器OAT-HV，分别对输出光谱和光功率进行测量。
经过测试，在整个工作温度范围的数据结果为：光源输出功率大于13dBm,15分钟输出光功率稳定度
0.005，8小时输出光功率稳定度0.02。
光谱范围1526nm~1566nm。
光谱曲线平坦度小于2.5dB。
技术指标完全达到台式及机架式宽带光源技术指标。
通过试验分析可知：采用该驱动电路的模块化C波段模块化掺饵光纤宽带光源满足光纤传感、光谱分析及光测试领域的小型化、高稳定、高可靠要求。
4、结论
该驱动电路采用了自动温度控制ATC电路和自动功率控制APC电路驱动泵浦激光器，电路具有集成度高、体积小，稳定性高的特点。
通过测试，由此电路驱动的模块化掺饵光纤宽带光源技术指标均达到台式宽带光源的技术指标，非常适合模块化宽带光源，具有很好地推广和借鉴意义。
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