泵浦控制论文-胡丹萍

泵浦控制论文-胡丹萍

导读:本文包含了泵浦控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:半导体泵浦稀有气体激光器,PLC控制,组态王,数据采集

泵浦控制论文文献综述

胡丹萍[1](2017)在《半导体泵浦稀有气体激光器实验平台控制系统的研究》一文中研究指出半导体泵浦稀有气体激光器具备输出功率高和脉冲能量高、量子效率高、良好的大气与光纤传输特性、加工速度快等优点,是未来高能激光武器、太空能量传输、远程激光加工等领域的重要光源,受到国内外诸多研究团队的广泛重视。控制系统作为激光器的核心技术之一,同样也值得深入研究。本论文研究了半导体泵浦稀有气体激光器实验平台控制系统的硬件设备、PC端软件设计以及激光器硬件软件的调试。论文的主要工作如下。(1)完成了半导体泵浦稀有气体激光实验平台的整体控制方案。介绍了该实验系统工作原理,通过对半导体泵浦稀有气体激光器实验系统放电部分和泵浦光部分的研究,分别对放电系统和光泵浦系统进行了控制系统设计。(2)通过对半导体泵浦稀有气体激光实验系统分析,选择LWGY型涡轮流量计和NTC热敏电阻分别作为水冷装置的传感器和温度的传感传感器。利用西门子S7-200PLC作为控制系统主要控制器,完成了PLC控制程序,并对程序中激光功率控制子程序进行阐述,同时对程序中核心模块进行了说明。(3)为了实现电压、电流、气压、激光功率的实时监控、数据存储以方便后续实验数据分析,本论文选择组态王软件作为PC端上位机控制软件,通过组态王软件设计实现半导体泵浦稀有气体激光器实验平台控制,并实现激光功率实时波形显示和监控,同时实现了数据的收集和保存,方便后续实验数据分析模型的建立。(4)通过对激光器输出功率测试、系统稳定性测试等方法完成上位机软件和硬件设备的调试。通过PID反馈算法分析,在PLC程序编写中,反复调试PID中比例系数、积分常数、微分常数实现激光功率稳定输出。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

尚祖国[2](2015)在《600mW激光泵浦源控制系统的设计与制作》一文中研究指出随着近年来光纤通信技术的发展,掺铒光纤放大器(Erbium-Doped FiberAmplifier, EDFA)的应用也日渐广泛。为了满足EDFA对大功率、高稳定度激光泵浦源的需要,本文设计制作了一款600mW激光泵浦源控制系统。该控制系统集成了半导体驱动及温度控制两功能,并以市场常见的激光泵浦模块为应用对象。通过匹配泵浦模块的参数进行控制系统的电路设计,最终组成完整的激光泵浦源。其中泵浦模块就是一种将大功率激光二极管(LD)与半导体制冷器(TEC)封装在一起的蝶形器件。论文中,首先以恒流激励原理设计激光泵浦源控制系统的驱动单元,接着以TEC作为激光泵浦源的温度控制手段,设计了控制系统的温度控制单元。然后,分别对控制系统的驱动与温控单元进行了相关的电学实验测试,主要包括驱动电流稳定性测试、驱动单元模拟实验、温控单元温度控制能力实验等。最后,选定一款泵浦模块,制作了一台完整的激光泵浦源样机,并对其激光输出做了详细的光学实验测试与研究,主要包括输出光功率与驱动电流关系实验、输出光功率稳定度实验研究与激光光谱测试等。经过相关实验研究,激光泵浦源控制系统驱动单元的输出电流范围为0-1A,在0.6A的输出电流条件下,具有508ppm的1小时短期稳定度和1448ppm的8小时长期稳定度。激光泵浦源控制系统的温控单元具有最大10W的温度控制输出功率。之后对应用该控制系统的激光泵浦源样机进行参数测定。激光泵浦源样机的输出光功率可达600mW,中心波长为975.2nm,,在输出激光150mW功率条件下,短期光功率稳定度为±0.008dB,在输出光功率为400mW的条件下,长期光功率稳定度为±0.05dB。本文的独特性工作包括:1.根据EDFA对激光泵浦源的实际要求,将半导体驱动技术与温度控制集合在一个控制系统中,具有较强的实用性;2.合理设计了激光泵浦源控制系统驱动与温控单元的电路结构,所制作的控制系统具有较高的驱动稳定度与较强的温度控制能力;3.综合考量了激光泵浦模块的实际要求,后期通过简单调整,就可以控制相同封装结构、不同型号的泵浦模块,具有一定的普适性。与市场同类产品相比,应用了此控制系统的激光泵浦源样机,具有较高的输出激光稳定度,基本达到了市场中高端产品的水平,表明所设计的激光泵浦源控制系统具有较强的控制能力。说明了本文所设计制作的600mW激光泵浦源控制系统能够满足设计要求,具有一定的实用价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-05-01)

田小建,尚祖国,高博,吴戈[3](2015)在《980nm高稳定度激光泵浦源控制系统》一文中研究指出设计、制作了一款980nm高稳定度激光泵浦源控制系统,以满足掺铒光纤放大器(EDFA)稳定工作的需要。首先,以恒流激励原理设计了控制系统的驱动单元。接着,使用半导体制冷器(TEC)作为泵浦源的温度控制手段,设计了控制系统的温度控制单元。为了验证控制系统的有效性,选用一款激光泵浦模块组成了完整的激光泵浦源系统。最后,对激光泵浦源的激光输出进行了实验,研究了光功率与驱动电流的关系,以及系统的光功率稳定度与光谱稳定性等。对系统进行了相关测试实验,结果显示:应用了本控制系统的激光泵浦源的激光输出中心波长为975.2nm,光功率可达600mW,短期光功率稳定度为±0.008dB,长期光功率稳定度为±0.05dB,比同类激光泵浦源具有更高的稳定度。得到的结果表明:所设计的激光泵浦源控制系统满足设计要求,具有一定的实用价值。(本文来源于《光学精密工程》期刊2015年04期)

邱巍,高波,林鹏,李佳,周婧婷[4](2014)在《双泵浦功率比实现参量控制减小SBS慢光脉冲失真的研究》一文中研究指出基于单模光纤中SBS慢光特性,通过控制双宽带泵浦光功率比实现参量控制脉冲失真.利用较强泵浦光增益谱的中心频率与较弱泵浦光损耗谱的中心频率相重合,调节较弱泵浦光的功率和谱宽,能够部分地抵消掉较强增益谱的顶部从而构建出平坦的增益谱.研究表明:通过控制双泵浦功率比q,讨论q对相关参量(Wflat、Re[g(ω)]、Im[g(ω)]、ΔTd和ΔTd/Tin等)的影响,可得到功率比q的选取在2.0~3.5区间,使脉冲各参量达到最佳优化状态的结论.同时进一步讨论增益引起的脉冲展宽Bgain,群速度引起的脉冲展宽BG VD和叁阶色散,均导致脉冲图像发生扭曲、变形,经研究表明叁阶色散是导致的脉冲失真的主要因素.(本文来源于《辽宁大学学报(自然科学版)》期刊2014年04期)

占生宝,张杰,王鹏,江善河[5](2014)在《泵浦功率变化对EYDFA自动增益控制影响的研究》一文中研究指出针对EYDFA速率方程的非线性,提出一种迭代求解算法模型。基于环形腔反馈控制方案,采用该算法模型,分析了波分复用条件下,不同泵浦功率对EYDFA增益控制的影响。结果表明:随着泵浦功率的增加,信号增益的可控范围逐渐增大;当多个信道撤除时,随着泵浦功率的增加,增益漂移的峰值也逐渐增大。(本文来源于《激光与红外》期刊2014年10期)

张磊[6](2014)在《一种泵浦激光器稳定控制电路设计》一文中研究指出本论文首先介绍了LD泵浦激光器的特点与存在的主要问题,然后结合目前关于泵浦激光器的国内外研究现状,分析了研究了影响泵浦激光器工作稳定性的各种因素;研究表明,激光器输出的光功率稳定性是与温度控制和驱动电流有确定的依赖关系,探索研制稳定的激光器电流驱动和温度控制模块是具有非常重要意义的。目前,在国内外的温度控制器和电流驱动器大多价格昂贵、性价比低。所以本文为了提高性能、降低价格,设计了一种泵浦激光器的电流驱动与温度控制电路系统,优选了高精度控制芯片进行系统设计,并提出了泵浦激光器驱动控制电路的一种稳压与稳流相结合的调控方案;提出了温度控制电路的二级调控方案;最后对相应的数据信号采集、处理和显示程序进行了设计。该系统设计结构简单,涵盖了泵浦激光器的驱动电流、温度控制和信息检测显示各功能模块,实现了对光源的稳定性控制的要求。在本文的泵浦激光器驱动控制电路的设计中,电流驱动电路采用了稳压控制芯片(LM317)与稳流控制芯片(LM258)相结合的方式进行,并通过外加不同元器件构成了对激光器的保护电路,统一组成了激光器的电流驱动控制电路部分。同时在泵浦激光器的温度控制器设计中,提出了激光器的内部与外部的二级的温度控制方式。系统中泵浦激光器内部温度的控制电路优选高精度温度控制芯片MAX1978ETM+。该芯片利用封装在激光器内部的负温度系数热敏电阻与半导体致冷器(TEC)分别作为系统的温度传感器与温度控制的执行元件。而在激光器内部温度控制的同时,激光器的外部通过单片机调控散热风扇工作执行对激光器外部工作环境的温度的调节。另外,系统最后设计了对泵浦激光器的温度、驱动电流、输出光功率等数据信息的采集与输出显示系统。(本文来源于《聊城大学》期刊2014-04-01)

郑毅,邢俊红,焦明星,王为梁[7](2011)在《二极管泵浦1064nm单频Nd∶YAG激光器输出功率稳定控制系统设计》一文中研究指出介绍了激光二极管(LD)端面泵浦1 064 nm单频Nd∶YAG激光器的工作原理和结构特点,分析了影响这种固体激光器输出功率稳定性的主要因素,设计并实验研究了一种用于稳定该激光器输出功率的控制方案。该方案在严格控制LD和Nd∶YAG晶体工作温度的条件下,当单频Nd∶YAG激光器的输出功率波动时,根据LD输出功率与其注入电流成正比这一变化规律,利用获得的功率误差信号反馈控制LD的注入电流,即可稳定单频Nd∶YAG激光器的输出功率。实验结果表明:当LD泵浦1 064 nm单频Nd∶YAG激光器的输出功率约为11.5 mW时,采用所设计的控制系统,可使激光输出功率稳定性在130 min内优于1.3%。(本文来源于《应用光学》期刊2011年04期)

姚治海,李建宇,冯秀琴,田作林,黄晗[8](2011)在《延时反馈调制泵浦场实现二次谐波的混沌控制与同步》一文中研究指出提出了利用延时反馈调制泵浦场实现恒定场泵浦二次谐波系统混沌控制与同步的方法。利用延时反馈信号调制泵浦场强度,选择合适的反馈系数和延迟时间,可以将二次谐波系统从混沌态控制到周期态。数值分析结果表明,如果两个或多个二次谐波系统的泵浦场被相同的反馈信号调制,这些系统尽管初始条件不同,在确定的参数范围内,通过调整反馈系数和延迟时间,可以实现混沌同步。这种方法可以同时实现多个二次谐波系统的混沌控制与同步,为解决利用二次谐波系统实现多路信号混沌保密通信问题打下基础。(本文来源于《兵工学报》期刊2011年06期)

高阳[9](2011)在《EDFA的泵浦激光器驱动源功率控制技术研究》一文中研究指出随着光纤通信系统向着大功率、长距离、高速率方向的发展,掺铒光纤放大器(EDFA)在其中扮演着很重要的角色。随着它的广泛应用,对其性能的要求也越来越严格,特别是它的输出功率的稳定度。在这其中泵浦激光器的性能对其影响很大。本文首先分析了EDFA和泵浦激光器的理论基础,包括它们的工作原理、基本组成以及工作特性参数等,并对自动电流控制和自动功率控制两种方法进行了分析比较。本文采用的是用光电探测器来对输入输出信号进行电流检测,通过微处理器进行处理后,控制数字电位器来调整泵浦激光器的驱动电流,进而保证EDFA输出功率的稳定度。由于温度对系统的影响,还包括对温度控制电路的设计。最后通过实验测试,系统基本能够达到性能要求。(本文来源于《长春理工大学》期刊2011-03-01)

伍浩坤[10](2010)在《超窄带单纵模光纤激光器泵浦源控制技术研究》一文中研究指出超窄带单纵模光纤激光器在激光雷达、激光通信、光电对抗等前沿科学研究领域有重大的应用前景,选择设计稳定可靠的泵浦源驱动系统对超窄带单纵模光纤激光器的研究发展具有重要作用。选用980nm半导体激光器(LD)作为泵浦光源,研究制作了一种高稳定的泵浦源驱动系统。主要研究内容如下:(1)深入分析了半导体激光器工作的基本原理及输出特性,分析了其失效机理,在此基础上提出了对LD驱动系统的基本要求以及驱动系统的技术指标,进而提出了驱动系统的总体架构和各重要功能模块的设计方案。(2)阐述数字增量式PID控制和模糊控制原理,并基于自适应思想,为系统的温度控制模块设计了一套自适应模糊PID温度控制算法,为系统的软件设计打下基础。(3)完成系统硬件电路设计。系统采用单片机为控制核心,重点对温度控制模块、电流控制模块的电路结构和工作原理进行分析,同时根据半导体易损原因加入了软启动、过流、过压等保护电路,提高了驱动系统的安全性能。(4)进行了系统的软件设计。简要描述了系统的主程序架构、电流控制模块、数子滤波程序模块和数据存储库。并着重阐述了自适应模糊PID温度控制算法的实现。(5)进行了关键环节实验,获得了相关的实验数据以及曲线图。测试结果表明,LD工作状态正常且稳定,可实现超窄带单纵模光纤激光器的泵浦驱动。(本文来源于《华南理工大学》期刊2010-05-31)

泵浦控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着近年来光纤通信技术的发展,掺铒光纤放大器(Erbium-Doped FiberAmplifier, EDFA)的应用也日渐广泛。为了满足EDFA对大功率、高稳定度激光泵浦源的需要,本文设计制作了一款600mW激光泵浦源控制系统。该控制系统集成了半导体驱动及温度控制两功能,并以市场常见的激光泵浦模块为应用对象。通过匹配泵浦模块的参数进行控制系统的电路设计,最终组成完整的激光泵浦源。其中泵浦模块就是一种将大功率激光二极管(LD)与半导体制冷器(TEC)封装在一起的蝶形器件。论文中,首先以恒流激励原理设计激光泵浦源控制系统的驱动单元,接着以TEC作为激光泵浦源的温度控制手段,设计了控制系统的温度控制单元。然后,分别对控制系统的驱动与温控单元进行了相关的电学实验测试,主要包括驱动电流稳定性测试、驱动单元模拟实验、温控单元温度控制能力实验等。最后,选定一款泵浦模块,制作了一台完整的激光泵浦源样机,并对其激光输出做了详细的光学实验测试与研究,主要包括输出光功率与驱动电流关系实验、输出光功率稳定度实验研究与激光光谱测试等。经过相关实验研究,激光泵浦源控制系统驱动单元的输出电流范围为0-1A,在0.6A的输出电流条件下,具有508ppm的1小时短期稳定度和1448ppm的8小时长期稳定度。激光泵浦源控制系统的温控单元具有最大10W的温度控制输出功率。之后对应用该控制系统的激光泵浦源样机进行参数测定。激光泵浦源样机的输出光功率可达600mW,中心波长为975.2nm,,在输出激光150mW功率条件下,短期光功率稳定度为±0.008dB,在输出光功率为400mW的条件下,长期光功率稳定度为±0.05dB。本文的独特性工作包括:1.根据EDFA对激光泵浦源的实际要求,将半导体驱动技术与温度控制集合在一个控制系统中,具有较强的实用性;2.合理设计了激光泵浦源控制系统驱动与温控单元的电路结构,所制作的控制系统具有较高的驱动稳定度与较强的温度控制能力;3.综合考量了激光泵浦模块的实际要求,后期通过简单调整,就可以控制相同封装结构、不同型号的泵浦模块,具有一定的普适性。与市场同类产品相比,应用了此控制系统的激光泵浦源样机,具有较高的输出激光稳定度,基本达到了市场中高端产品的水平,表明所设计的激光泵浦源控制系统具有较强的控制能力。说明了本文所设计制作的600mW激光泵浦源控制系统能够满足设计要求,具有一定的实用价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

泵浦控制论文参考文献

[1].胡丹萍.半导体泵浦稀有气体激光器实验平台控制系统的研究[D].华中科技大学.2017

[2].尚祖国.600mW激光泵浦源控制系统的设计与制作[D].吉林大学.2015

[3].田小建,尚祖国,高博,吴戈.980nm高稳定度激光泵浦源控制系统[J].光学精密工程.2015

[4].邱巍,高波,林鹏,李佳,周婧婷.双泵浦功率比实现参量控制减小SBS慢光脉冲失真的研究[J].辽宁大学学报(自然科学版).2014

[5].占生宝,张杰,王鹏,江善河.泵浦功率变化对EYDFA自动增益控制影响的研究[J].激光与红外.2014

[6].张磊.一种泵浦激光器稳定控制电路设计[D].聊城大学.2014

[7].郑毅,邢俊红,焦明星,王为梁.二极管泵浦1064nm单频Nd∶YAG激光器输出功率稳定控制系统设计[J].应用光学.2011

[8].姚治海,李建宇,冯秀琴,田作林,黄晗.延时反馈调制泵浦场实现二次谐波的混沌控制与同步[J].兵工学报.2011

[9].高阳.EDFA的泵浦激光器驱动源功率控制技术研究[D].长春理工大学.2011

[10].伍浩坤.超窄带单纵模光纤激光器泵浦源控制技术研究[D].华南理工大学.2010

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