小功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路研制及線寬壓窄初步研究.pdf

1、半導(dǎo)體激光器由于具有可調(diào)諧范圍大、輸出功率合適、體積小、壽命長、易集成以及可以直接電流泵浦等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛。但是，半導(dǎo)體激光器典型線寬為GHz量級且中心頻率易受溫度和電流影響，無法滿足對激光相干性、頻率穩(wěn)定性要求較高的科研領(lǐng)域要求。因此，如何壓窄半導(dǎo)體激光器線寬，并維持其穩(wěn)定工作仍舊是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。窄線寬、頻率穩(wěn)定的半導(dǎo)體激光器，可以通過改變半導(dǎo)體激光器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)高精度驅(qū)動電路以及利用外腔線寬壓窄等手段來實(shí)現(xiàn)。本文從理論

2、分析出發(fā)，設(shè)計(jì)并制作了精密驅(qū)動電路（包括恒流和溫控兩大模塊），利用超低膨脹系數(shù)微晶玻璃 V型法珀腔對半導(dǎo)體激光器線寬壓窄進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn)研究，主要內(nèi)容如下：
　?。?）綜述了半導(dǎo)體激光器及窄線寬激光器的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展?jié)摿?，并針對半?dǎo)體激光器的線寬壓窄，介紹了多種較為成熟的技術(shù)及最新研究成果。
　?。?）依據(jù)半導(dǎo)體激光器工作特性，研制了激光二極管外部驅(qū)動電路。該驅(qū)動電路采用恒流控制芯片ATLS100MA103和溫度控制芯片TECA

3、1-5V-5V-D分別實(shí)現(xiàn)對激光器工作電流和工作溫度的精確控制，同時(shí)利用以單片機(jī) C8051F007為核心的主控制電路對激光管的溫度和電流等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和監(jiān)測，測試結(jié)果表明該電路驅(qū)動下波長635nm的半導(dǎo)體激光器中心頻率穩(wěn)定度可達(dá)10-4nm量級（測量時(shí)間約10min）。
　?。?）分析了光反饋對半導(dǎo)體激光器的影響，并利用法珀腔光反饋法對半導(dǎo)體激光器的頻率鎖定和線寬壓窄原理進(jìn)行詳細(xì)探討和模擬仿真。利用精細(xì)度約為4727的超低膨脹系