光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
9期
2209-2216
,共8页
党敬民%翟冰%高宗丽%陈晨%王一丁
黨敬民%翟冰%高宗麗%陳晨%王一丁
당경민%적빙%고종려%진신%왕일정
红外混合气体检测%群红外量子级联激光器(QCL)%驱动电源%时分复用(TDM)
紅外混閤氣體檢測%群紅外量子級聯激光器(QCL)%驅動電源%時分複用(TDM)
홍외혼합기체검측%군홍외양자급련격광기(QCL)%구동전원%시분복용(TDM)
infrared multi-gas detection%multiple infrared Quantum Cascade Laser (QCL)%driving generator%time division multiplexing
由于红外混合气体的检测方法要求电源具有驱动群红外量子级联激光器(QCL)的能力,本文设计并研制了一种新型群QCL驱动电源.为了避免驱动电流多路输出的交叉影响,该电源采用了时分复用控制方案,并结合高速模拟比例-积分(PI)反馈,实现了每一条输出支路电流的独立调节.系统采用脉冲频率调制(PFM)与脉冲宽度调制(PWM)相结合的方法,改善了驱动脉冲的频率及脉宽特性,确保了各支路激光器均工作在最佳状态.利用该驱动电源对中国科学院半导体所研制的中心波长分别为4.8,7.49,7.71和10.7 μm的4种QCL进行了驱动测试.结果表明:在长时间(220h)运行中,系统驱动电流长期稳定度为4.62×10-6,线性度为0.029 1％,满足驱动群量子级联激光器的要求,为红外混合气体的检测提供了可靠的保障.
由于紅外混閤氣體的檢測方法要求電源具有驅動群紅外量子級聯激光器(QCL)的能力,本文設計併研製瞭一種新型群QCL驅動電源.為瞭避免驅動電流多路輸齣的交扠影響,該電源採用瞭時分複用控製方案,併結閤高速模擬比例-積分(PI)反饋,實現瞭每一條輸齣支路電流的獨立調節.繫統採用脈遲頻率調製(PFM)與脈遲寬度調製(PWM)相結閤的方法,改善瞭驅動脈遲的頻率及脈寬特性,確保瞭各支路激光器均工作在最佳狀態.利用該驅動電源對中國科學院半導體所研製的中心波長分彆為4.8,7.49,7.71和10.7 μm的4種QCL進行瞭驅動測試.結果錶明:在長時間(220h)運行中,繫統驅動電流長期穩定度為4.62×10-6,線性度為0.029 1％,滿足驅動群量子級聯激光器的要求,為紅外混閤氣體的檢測提供瞭可靠的保障.
유우홍외혼합기체적검측방법요구전원구유구동군홍외양자급련격광기(QCL)적능력,본문설계병연제료일충신형군QCL구동전원.위료피면구동전류다로수출적교차영향,해전원채용료시분복용공제방안,병결합고속모의비례-적분(PI)반궤,실현료매일조수출지로전류적독립조절.계통채용맥충빈솔조제(PFM)여맥충관도조제(PWM)상결합적방법,개선료구동맥충적빈솔급맥관특성,학보료각지로격광기균공작재최가상태.이용해구동전원대중국과학원반도체소연제적중심파장분별위4.8,7.49,7.71화10.7 μm적4충QCL진행료구동측시.결과표명:재장시간(220h)운행중,계통구동전류장기은정도위4.62×10-6,선성도위0.029 1％,만족구동군양자급련격광기적요구,위홍외혼합기체적검측제공료가고적보장.
