【火狐体育直播】基于CPT原子钟的VCSEL激光器控制系统设计

激光雕刻机 | 2021-07-12

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火狐体育直播_第一章频率控制和定点器件是电子系统的核心部件,起着使分布式网络实时化的最重要作用,其稳定性和精度对通信、导航系统、监视、军事中的电子战、导弹制导和敌我识别有最重要的影响根据原子干涉性布居俘虏(CoherentPopulationTrapping,CPT )原理和MEMS技术构筑工艺,构筑了低功耗、高精度微原子钟,其精度比现在最差的石英振子低1000倍,以纽扣电池为动力说明VCSEL (verticalcavitvsurface-emitting laser )控制系统的设计和测试特性。 vcsel与以往的边发射半导体激光器相比,具有收敛角小、单纵模式动作、非常低的阈值电流等优点。 在光信息处理、点对点、光计算等方面有着广阔的应用前景。

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2VCSEL控制系统的结构和工作原理VCSEL激光器在需要调制铷原子的D1谐振波长单频率状态下工作。 相关的光子波长(真空中)铷原子为795.0nm。 D1光子的波长一般是选择的。

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因为对应的谐振因子有点低。 如果没有有效的VCSEL被加热的可能性,VCSEL激光器的工作温度必须自由选择在原子钟工作的温度以上的环境。 例如,如果原子钟的工作温度为0~70,VCSEL的工作温度可能可以自由选择到85。

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如果VCSEL的温度在5的范围内变化,VCSEL的波长必须精确到0.3nm (一般来说VCSEL的调节系数是O.06nm/)。 图1表示原子钟控制系统的结构。

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图1的CPT原子钟控制系统的构成图2.1恒电路驱动是半导体激光科的非线性器件,理想的是流过激光器的电流与器件的两端电压具有指数关系,因此微小的电压变化与光功率输入的大变化和器件参数(例如激光横向谐振器面发射激光器的光功率和电流在长时间的工作区间大致呈直线关系,因此在实际测试中一般使用电流源的驱动方式。 VCSEL器件是直流器件,为了确保激光的安全性,使用定流式驱动方式研究并设计制作了定流式驱动器。 该驱动电路主要包括ACC恒流控制电路、固定式偏置电路、激光二极管限制电路、推挽OCL放大器驱动电路和激光二极管维护电路五个部分,其电路基板如图2右图所示被忽略。 图2VCSEL驱动整体框图ACC恒流控制驱动电路通过将电阻r两端的电压作为对系统输出,实质上从系统到输出LD的驱动电流的端,用设备放大器对系统信号进行定标,在跟随后,在转换器提案和运算放大器的负相输出端|火狐体育直播。

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