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连续工作条件下体布拉格光栅外腔半导体激光器的温度特性

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简介:
本研究探讨了在持续作业环境下,体布拉格光栅外腔半导体激光器的温度变化对其性能的影响,分析其稳定性和可靠性。 本段落对采用体布拉格光栅(VBG)作为波长选择元件的外腔半导体激光器进行了实验研究,并报道了连续运转输出功率达43.5 W的半导体激光器阵列在不同热沉温度下的稳定波长锁定结果。结果显示,使用体布拉格光栅外腔可以减轻对半导体激光器温控的要求。 实验观察到,在注入电流增加的情况下,输出激光功率逐渐增强,并且锁定的激射波长向长波方向偏移。当输出功率为34.5 W时,波长约红移0.56 nm,这一现象与体布拉格光栅的温度特性相符。因此,在连续和高占空比运行以及在大功率输出情况下设计和使用此类器件时,应考虑这种效应的影响。

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    本研究探讨了在持续作业环境下,体布拉格光栅外腔半导体激光器的温度变化对其性能的影响,分析其稳定性和可靠性。 本段落对采用体布拉格光栅(VBG)作为波长选择元件的外腔半导体激光器进行了实验研究,并报道了连续运转输出功率达43.5 W的半导体激光器阵列在不同热沉温度下的稳定波长锁定结果。结果显示,使用体布拉格光栅外腔可以减轻对半导体激光器温控的要求。 实验观察到,在注入电流增加的情况下,输出激光功率逐渐增强,并且锁定的激射波长向长波方向偏移。当输出功率为34.5 W时,波长约红移0.56 nm,这一现象与体布拉格光栅的温度特性相符。因此,在连续和高占空比运行以及在大功率输出情况下设计和使用此类器件时,应考虑这种效应的影响。
  • 分析
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    本文针对布拉格光栅外腔半导体激光器进行深入研究,详细探讨了其独特的光谱特性,并分析了影响因素。通过理论与实验结合的方法,为该技术的应用提供了重要参考依据。 本段落研究了一种利用体布拉格光栅(VBG)作为反馈元件与瓦级半导体激光器(LD)及快轴准直柱透镜构成的外腔激光器系统,该系统能够将半导体激光器的工作波长锁定在体布拉格光栅的布拉格波长处。研究测量了此系统的波长稳定性,并探讨其受工作电流、热汇温度以及激光束准直装置等因素的影响。 实验分析表明,在相同的条件下(即相同的工作电流和热汇温度),使用直径为0.4毫米的快轴准直柱透镜可以获得较好的波长稳定效果。进一步地,当将热汇温度设定在30摄氏度,并且工作电流从0.5安培增加至1.5安培时;或是在固定工作电流于1.5安培的情况下,使热汇温度从20摄氏度升至35摄氏度范围内进行测量。实验结果表明,在这些条件下半导体激光器的工作波长能够稳定在体布拉格光栅的布拉格波长处。 对比自由运转模式下的激射波长与锁定于特定布拉格波长时的情况,研究发现当两者的差异小于2.6纳米时可以获得较好的稳定性效果;而一旦此差值超过4.8纳米,则会导致稳定的性能下降。
  • 基于选择模单纵模
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    本研究提出了一种基于体布拉格光栅(VBG)的选择模技术,实现高效稳定的单纵模激光输出,适用于高精度光学测量与传感领域。 通过采用体布拉格光栅(VBG)作为纵模选择元件,并结合透射式与反射式的体布拉格光栅来构建窄带滤波器进行纵模的选择,在Nd:YLF激光器中成功实现了单纵模输出的概率达到100%,每脉冲的能量为2毫焦,工作波长为1053纳米。实验结果表明,使用体布拉格光栅不仅可以作为选模元件,还能同时用作输出耦合镜,从而简化了单纵模激光器的结构,并提高了其抗干扰能力。此外,这种设计还具有实现大功率输出的巨大潜力。
  • 技术
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    半导体激光器技术是指利用半导体材料制成的激光发射装置的技术,广泛应用于数据传输、医疗设备、打印等多个领域。 江剑平著的《半导体激光器》是一本比较经典的教学参考书,高清版内容丰富。
  • 设计
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    本项目专注于研究和设计高效能半导体激光器,探索新型材料及结构优化,以实现更低成本、更高性能的应用需求,在光通信等领域具有重要应用价值。 这段文字描述的半导体激光器设计内容详尽、清晰,非常适合初学者学习。
  • 原理及应用
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    本文章介绍了半导体激光器的基本工作原理,并探讨了其在通信、医疗和数据存储等领域的广泛应用。 半导体激光器利用特定的半导体材料通过受激发射作用产生光。其工作原理是,在适当的激励下,在半导体物质的能带(即导带与价带)之间或者在杂质能级上实现非平衡载流子的粒子数反转状态,当大量电子和空穴复合时,便会产生受激发射现象。关键词包括:半导体、激光器、电子、空穴。
  • 关于及法里-珀罗相位谱研究
    优质
    本研究聚焦于光纤布拉格光栅与法布里-珀罗腔的相位谱特性分析,探讨其在传感技术中的应用潜力及其独特的光学性能。 光纤光栅的相位谱对构成其法布里-珀罗(F-P)腔的光谱特性具有重要影响。本段落深入分析了光纤布拉格光栅(FBG)的光谱特征及其相位谱,并推导出低反射率FBG线性相位谱的一般表达式,提出了高反射率FBG三段线性相位近似方法,获得了简洁直观的数学描述。随后通过与普通F-P腔对比的方式,在等效腔长的概念下分析了由光纤布拉格光栅形成的F-P(FBG-FP)腔相位谱特性,并探讨了拟合法、周期法和傅里叶变换法这三种常用的FBG-FP腔长估计算法。设计了一种基于FBG-FP的光谱测量方案,获得了高精度的光谱曲线并对比分析了前述三种方法的结果,验证了理论分析的有效性。
  • P-I测试纤通信实验报告
    优质
    本实验报告详细记录了利用光纤通信技术对半导体激光器进行P-I特性测试的过程与结果,分析其工作性能和效率。 半导体激光器P-I特性测试实验的报告是PDF版的,目前没有Word版本了。
  • 传感原理及其点解析
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    本文章详细阐述了光纤布拉格光栅传感器的基本工作原理,并探讨了其在传感领域的独特优势和应用特点。 近几十年来,电气传感器一直被广泛用于测量物理与机械现象,并在测试测量领域占据了重要地位。然而,作为电气设备,它们存在一些固有的缺陷,例如信号传输过程中的损耗以及易受电磁噪声干扰等问题。这些问题使得在某些特殊应用场合中使用电气传感器变得非常具有挑战性,甚至完全不适用。光纤光学传感器则为这些应用场景提供了一个极佳的解决方案:它采用光束替代电流,并利用标准光纤代替铜线作为传输介质。
  • 基于MAX1978控制系统开发
    优质
    本项目致力于开发一款以MAX1978为核心组件的半导体激光器温度控制系统,旨在实现对激光器工作温度的精确调控,确保其性能稳定与高效运行。 为了确保半导体激光器的稳定运行,设计了一种基于MAX1978芯片的高精度温度控制系统。该系统采用热电制冷器(TEC)作为温度补偿元件,并通过外部比例积分微分(PID)补偿网络来控制驱动TEC模块。此系统具有低功耗、高效能和高度集成化的特点,在15℃至40℃的控温范围内能够进行连续调节,且控温精度可达到0.002℃。