光纖輸出穩(wěn)定激光光源的控制系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、光通信即以光波為載波的通信，光纖測(cè)試設(shè)備正隨著光通信技術(shù)的飛速發(fā)展而大量涌現(xiàn)，在光通信技術(shù)中，穩(wěn)定光源在光纖衰耗的測(cè)量、活動(dòng)連接器損耗、連接損耗的測(cè)量、以及光電器件或光收端機(jī)靈敏度的測(cè)量時(shí)是不可缺少的信號(hào)源，它的作用如同測(cè)試電子電路時(shí)用的振蕩器一樣，必須能夠發(fā)出準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好的光信號(hào)。因此穩(wěn)定光源的控制系統(tǒng)研發(fā)是非常必要的。光源采用半導(dǎo)體激光器，它是一種非常敏感的器件，電流、溫度的起伏會(huì)導(dǎo)致光功率的變化，影響功率輸出的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性

2、，從而對(duì)所測(cè)儀器精度產(chǎn)生影響。所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控半導(dǎo)體激光器的發(fā)光狀況以保持半導(dǎo)體激光器功率輸出的穩(wěn)定。
　　 本文對(duì)半導(dǎo)體激光器的自動(dòng)功率控制電路和自動(dòng)溫度控制電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)描述，包括恒流源驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、電流電壓監(jiān)控電路、光功率采集電路和溫度采集電路等的設(shè)計(jì)。自動(dòng)功率控制電路是通過(guò)控制半導(dǎo)體激光器的注入電流來(lái)達(dá)到控制光功率的目的。通過(guò)光電管監(jiān)測(cè)半導(dǎo)體激光器的輸出光強(qiáng)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸入單片機(jī)處

3、理之后反饋給受控恒流源，通過(guò)改變電流的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)光功率的穩(wěn)定。自動(dòng)溫度控制電路是利用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻采集半導(dǎo)體激光器的溫度，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)處理之后進(jìn)入單片機(jī)，采用PWM驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體致冷器從而調(diào)節(jié)半導(dǎo)體激光器的溫度。
　　 本文軟件主要包括初始化程序、電流和電壓監(jiān)控程序、PID算法程序、光功率采樣和溫度采集程序等，并采用算術(shù)平均值濾波法對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。由對(duì)半導(dǎo)體激光器控制過(guò)程中電流變化的速度相對(duì)較快，并且在同一溫度下與功率成