星载激光测距仪APD最佳雪崩增益控制技术研究

针对激光测距仪星载应用环境的特殊性,研究了星载激光测距仪APD最佳增益控制技术。通过引入星载激光测距仪APD电流信噪比模型,分析了影响星载激光测距仪APD信噪比的关键因素。针对某星载激光测距仪的具体应用,展开了APD最佳增益控制技术研究,设计了温度增益反馈控制电路,并推导建立了温度增益数字反馈控制算法,实验验证了控制电路及算法的正确性和良好的温度适应性。实验结果表明,该控制电路和算法能够使得APD在-25~60℃温度范围下保持恒定增益,适用于星载激光测距仪APD最佳增益控制。

采集强干扰下微弱信号的APD电路系统研究

基于雪崩光电二极管反向偏压及其电容特性,利用时间同步原理,构建了一个用于回避强烈反射光信号,探测微弱回波信号的雪崩光电二极管探测系统.对雪崩光电二极管电容效应作出了分析,得出交流高压供电会使雪崩光电二极管产生干扰尖峰脉冲的结论.为了消除这个电容效应产生的尖峰干扰,提出了施加直流反向低压的方案,以达到减少雪崩光电二极管电容变化量的目的.通过实验数据验证了方法可行性.

基于APD的远程激光测距系统光电匹配研究

针对主动式红外弱光检测,本文研究如何提高和稳定雪崩光电二极管APD电路增益,及其光电匹配参数。该方法根据APD增益或噪声与反向偏压分别呈指数或线性关系,采用温度补偿电路稳定APD偏压,通过调整串联稳压管获得接近APD的温度系数,使器件工作点接近其击穿电压,获得超100倍的增益。采用交流耦合的本级负反馈低电压低噪声NPN晶体管电路,提高频响和晶体管截止频率fT。在保持电路稳定性的前提下,电压增益可提高到原来的2～3倍,光电系统灵敏度提高23dB以上。功率激光二极管LD的PN结温度变化导致波长漂移,难与极窄带宽匹配。抑制背景辐射的干涉滤光片带宽介于10～15nm为宜。

闭环温度控制的APD光电探测器设计

针对微弱光信号探测系统中雪崩光电二极管(APD)在工作中的温漂特性,提出了一种适合APD的闭环温度控制方法。该方法将APD、热敏电阻器和TEC制冷器集成在同一组件中,采用模拟电路深度负反馈技术实现闭环温度控制,并运用经典的控制理论建立数学模型对PID电路进行优化,保证了APD探测电路的增益稳定性。试验表明:该系统中APD光电探测器温度控制精度为±0.1℃,输出电压波动约为±0.5 m V,很好地抑制了外界温度变化对APD增益的影响。

激光陀螺中雪崩光电管增益温度补偿

为保证激光陀螺中雪崩光电二极管(APD)在温度变化的情况下始终处于最佳工作状态,从APD的倍增机理出发,分析了温度对雪崩增益的影响,建立了虚警率与APD倍增因子的数学模型,并采用监测雪崩噪声平均过阈率的方法,得到器件的实际击穿电压温度系数γ=6.088×10-3/℃,按实测γ进行温度补偿,有利于提高APD增益的稳定性。

提高分布光纤温度传感器系统稳定性的方法

简要介绍了分布式光纤温度传感器系统的工作原理 ,分析了引起系统不稳定的主要因素 ,提出了提高系统稳定性的方法 ,最后比较了提高系统稳定性的几种方法的效果 .

基于2．5 Gbit／s应用长波长雪崩光电二极管

设计并制作一种基于2．5Gbit／s应用的分离吸收区和倍增区结构的InGaAs／InP雪崩光电二极管(avalanche photodiode,APD),该APD具有低击穿电压VBR(典型值为40 V)和低暗电流(反偏电压为0．9 VBR时典型值为1 nA)的显著特点,适合低工作电压的应用场合,如小型化的SFP和SFF光通信模块．组件测试结果表明,该APD具有高的饱和光功率和灵敏度,适用于2．5Gbit／s及以下光通信及测量系统中对1310 nm／1550 nm波长光的探测．