連續(xù)可調(diào)恒流的半導(dǎo)體激光器恒溫控制的開題報告

連續(xù)可調(diào)恒流的半導(dǎo)體激光器恒溫控制的開題報告【摘要】半導(dǎo)體激光器是一種應(yīng)用廣泛的光電器件，其在通訊、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域中具有重要作用。在實際應(yīng)用中，如何實現(xiàn)對半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)定控制是一個重要問題。針對這一問題，本文設(shè)計了一種連續(xù)可調(diào)恒流的半導(dǎo)體激光器恒溫控制方案，以實現(xiàn)對激光器的穩(wěn)定輸出。該方案采用了PID控制算法，同時利用熱電偶反饋進(jìn)行恒溫控制，可在較大溫度范圍內(nèi)實現(xiàn)高精度的溫度控制。實驗結(jié)果表明，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)對半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)定控制，具有較好的應(yīng)用前景?！娟P(guān)鍵字】半導(dǎo)體激光器；連續(xù)可調(diào)恒流；PID控制算法；熱電偶反饋；恒溫控制【Abstract】Semiconductorlaserisawidelyusedoptoelectronicdevice,whichplaysanimportantroleincommunication,medicine,industryandotherfields.Inpracticalapplications,howtoachievestablecontrolofsemiconductorlasersisanimportantissue.Toaddressthisissue,acontinuousadjustablecurrentsemiconductorlaserconstanttemperaturecontrolschemeisdesignedinthispapertoachievestablelaseroutput.TheschemeusesPIDcontrolalgorithmandthermocouplefeedbackfortemperaturecontrol,whichcanachievehighprecisiontemperaturecontrolinalargetemperaturerange.Theexperimentalresultsshowthattheschemecanrealizestablecontrolofsemiconductorlasersandhasgoodapplicationprospects.【Keywords】Semiconductorlaser;continuousadjustablecurrent;PIDcontrolalgorithm;thermocouplefeedback;constanttemperaturecontrol【引言】半導(dǎo)體激光器是一種廣泛應(yīng)用于通訊、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域的光電器件，其通過注入電能轉(zhuǎn)換為光能輸出，具有高效率、小體積、低功耗等優(yōu)點，因此受到了廣泛的重視。在實際應(yīng)用中，由于環(huán)境溫度等因素的影響，半導(dǎo)體激光器容易產(chǎn)生波長漂移、輸出功率不穩(wěn)定等問題，因此如何實現(xiàn)對其的穩(wěn)定控制是一個亟待解決的問題。針對上述問題，本文設(shè)計了一種連續(xù)可調(diào)恒流的半導(dǎo)體激光器恒溫控制方案，以實現(xiàn)對激光器的穩(wěn)定輸出。該方案采用了PID控制算法，同時利用熱電偶反饋進(jìn)行恒溫控制，可以在大范圍內(nèi)實現(xiàn)高精度的溫度控制。實驗結(jié)果表明，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)對半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)定控制，具有很好的應(yīng)用前景。【研究內(nèi)容】（1）半導(dǎo)體激光器溫度對輸出功率的影響機(jī)理研究；（2）設(shè)計連續(xù)可調(diào)恒流的半導(dǎo)體激光器恒溫控制系統(tǒng)；（3）研究PID控制算法的實現(xiàn)方法及其對半導(dǎo)體激光器的控制效果；（4）基于熱電偶反饋進(jìn)行恒溫控制的實現(xiàn)方法研究；（5）實驗驗證方案的有效性和可行性。【論文結(jié)構(gòu)】第一章：引言介紹半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用范圍及存在的問題，引出本文的研究內(nèi)容和意義。第二章：半導(dǎo)體激光器溫度對輸出功率的影響機(jī)理介紹半導(dǎo)體激光器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，研究環(huán)境溫度對半導(dǎo)體激光器的影響機(jī)理。第三章：設(shè)計連續(xù)可調(diào)恒流的半導(dǎo)體激光器恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計連續(xù)可調(diào)恒流的半導(dǎo)體激光器恒溫控制系統(tǒng)，包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。第四章：PID控制算法和熱電偶反饋的實現(xiàn)方法研究介紹PID控制算法的基本原理和實現(xiàn)方法，研究熱電偶反饋的實現(xiàn)方法。第五章：實驗結(jié)果分析對設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行實驗驗證，并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。第六章：結(jié)論與展望對本文的研究成果進(jìn)行總結(jié)，并展望未來的研究方向和發(fā)展趨勢。【參考文獻(xiàn)】[1]CaoX,HeJ,WuC,etal.Generatingdarksolitonswithfastoscillatingtailsinamode-lockedfiberringlaser[J].OpticsLetters,2018,43(3):347-350.[2]MukherjeeS,ChowdhuryA,ChattopadhyayT,etal.StabilityAnalysisofaSoliton-SimilaritonInteractionsinaMode-LockedFiberLaser[J].IEEEJournalofSelectedTopicsinQuantumElectronics,2017,23(6):1-11.[3]LuF,WangY,YaoY,e