半导体激光器纳秒脉冲驱动电路设计与实现开题报告
2021-03-15 22:32:25
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.课题研究的目的及意义
自爱因斯坦在二十世纪初提出光子理论来,一直到世界上第一道激光的产生,其间经历了很长一段时间的人类探索历程,不管是固体激光器还是液体、气体、半导体激光器,其原理都离不开原子的受激辐射和相干放大,其中半导体脉冲激光器所提供的高时间分辨力和惊人的功率密度为许多研究领域提供了有利的手段。在激光探测和激光通信中,系统带宽、作用距离和精度等方面都取决于半导体激光激光器发射脉冲质量,在半导体激光测距机和激光雷达中,脉冲激光的上升时间越短越有利于提高测量精度,脉冲激光的脉宽越窄信噪比越高,然而激光器产生的光脉冲特性在一定程度上取决于脉冲驱动电源的设计,由于本次课题要研究的对象是以电流来驱动激光器进行工作的,在实际产生的电源信号里一般是以电压来作为电源的,这就需要一个电压到电流的转换模块,且驱动的工作时间在纳秒数量级,需要有一个高速导通的具有开关特性的电路来作为电源,以此作为激励使激光器工作。
2.国内外研究的历史和现状
2. 研究的基本内容与方案
3.课题研究的设计方案
通过对相关文献的资料整理,目前采用的一些具有短时开关特性的脉冲驱动源主要有如下几种方案:
(1)采用雪崩晶体管。在给晶体管的集电极和发射极之间加上足够强的反向电压时,会在集电结的空间电荷区产生较强的电场,产生漂移运动的少数载流子通过空间电荷区时,获得足够的动能并与晶体原子发生碰撞,形成更多的电子空穴对,在载流子的倍增效应下使反向电流急剧增大,形成雪崩电流,这种方案就是基于这一特性在rc充电时集聚能量,当有外界激励时产生较大的电流,从而驱动激光器。但提供给它工作的电压是较高的,这与本设计的方向不符。
3. 研究计划与安排
5.进度安排
3.11~3.25 电路的设计及模拟仿真
3.26~4.1 pcb设计
4. 参考文献(12篇以上)
6.参考文献
[1]陆晓元. 纳秒脉冲半导体激光器驱动电源研究[d].天津:天津工业大学.2008.
[2]陈威良. 半导体激光器纳秒脉冲驱动电路的设计与实现[d].广州:暨南大学.2011.