高精度纳秒级红外量子级联激光器驱动电源

采用DSP和模拟PI控制技术,设计并研制了一种高精度纳秒级驱动电源。其硬件主要包括纳秒脉冲产生电路、恒流控制电路、慢启动电路、静电保护电路、过流保护电路等。控制方案上主要使用模拟PI算法,通过反馈控制,稳定输出电流。所研制的驱动电源脉冲宽度为15ns,峰值驱动电流为20A,脉冲上升/下降时间小于5ns。利用该驱动电源对中国科学院半导体所研制的中心波长为7.71μm的量子级联激光器进行驱动测试。结果表明,在长时间(>100h)运行中,激光器工作状态稳定,中心波长未出现漂移,驱动电流无毛刺出现,为激光器在红外气体检测中的应用提供了性能保障。

纳秒级窄脉冲QCL高精度驱动电源

为了能够利用郎伯-比尔定律和红外光谱法基本原理应用于中红外一氧化碳气体检测,设计了一种纳秒级窄脉冲量子级联激光器(QCL)高精度驱动电源。本系统主控制器模块以TMS320F28335处理器为核心微控制器,硬件电路以双闭环控制系统来提高驱动电源的精度和稳定性,软件算法采用数字PID来实现频率、占空比、幅值均可调节的恒定驱动电流。利用本驱动电源对中心波数为4.65微米的QCL激光器进行驱动实验。结果显示,该系统线性度为99.95%,长期输出电流稳定度达到8×10-5,可应用于中红外一氧化碳气体检测。