1 长春理工大学空间光电技术国家与地方联合工程研究中心, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学空地激光通信技术国防重点学科实验室, 吉林 长春 130022
3 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
为了克服自由空间光通信系统中大气湍流、机械平台振动等因素的影响,提出了一种基于峰值功率反馈结合快速反射镜的章动耦合方案,并搭建了章动实验平台。通过快速反射镜引入一定频率和幅度的正弦扰动进行动态跟踪实验,结果表明,在跟踪状态且耦合效率不低于55%时,系统的最大耦合范围能达到1.1 mrad。同时设计的跟踪算法可以很好地校正大幅度扰动,使探测器接收光功率的均方误差由开环时的9.91%降低到闭环时的0.81%。测试了系统在不同信噪比下的章动耦合效率,结果表明,耦合效率随信噪比的降低而降低。
光通信 单模光纤耦合 峰值功率反馈 激光章动 耦合效率 中国激光
2020, 47(11): 1106003
1 杭州电子科技大学 自动化学院，浙江 杭州 310018
2 近地面探测技术重点实验室，江苏 无锡 214035
3 北京宇航系统工程研究所，北京 100076
针对现有半导体激光器(Laser Diode，LD)幅度调制电路具有调制幅度不稳定、调制波形存在非线性失真的缺点，提出采用实时功率反馈的幅度调制方法。通过光电二极管(Photodiode，PD)实时监测LD的输出功率，再根据LD的输出功率自动调整LD工作电流，使其输出功率随调制信号线性变化。最后根据提出的调制方法设计并实现了调制电路，实验结果表明：在温度20~40 ℃范围内，调制电路的-3 dB带宽达到20 MHz，调制功率的幅度稳定度优于4%，最大非线性误差为0.1%。该调制方法提高了半导体激光器的输出功率稳定性，减少了调制波形的非线性失真，拓宽了半导体激光器的线性工作范围。
半导体激光器 幅度调制 激光测距 自动功率控制 功率反馈 laser diode magnitude modulation laser ranging APC power feedback 红外与激光工程
2019, 48(9): 0905002
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光电探测技术研究部, 吉林 长春 130039
2 中国科学院大学, 北京 100049
基于模场匹配原理,分析了倾斜像差对耦合效率的影响,并在理论分析的基础上,对激光章动跟踪方法进行了仿真分析,研究了章动算法参数对算法动态性能的影响。利用快速反射镜和PIN(Positive-Intrinsic-Negative)光电二极管对仿真分析结果进行实验验证。结果表明,章动半径与收敛速度成反比,同时半径增大会引起稳态振荡幅度增大,而采样点数的增多会导致算法收敛速度下降。此外,所提算法对一定范围内的动态扰动有明显的抑制作用。
光通信 自由空间光通信 单模光纤耦合 激光章动 能量反馈 快速反射镜
1 中国科学院 西安光学精密机械研究所，西安 710068
2 深圳大学 光电子学研究所，深圳 518060
为了提高激光焊接机激光输出的能量稳定度，采用了在输出端加激光功率检测装置并将其实时信号反馈到控制端，形成一个闭环控制系统的控制方法，进一步提出了在激光功率负反馈信号中加入相位补偿信号以达到提高激光能量控制精度的目的。同时，在激光焊接机软件设计上加入了激光能量波形控制功能，以拓宽激光焊接加工的应用领域。与传统的激光电流负反馈的能量波动为8%以上相比，采用功率负反馈可使激光能量波动控制在3%以内。实验结果表明，选择激光功率波形，可以改善焊接质量。
激光技术 功率负反馈 相位补偿 激光能量 激光焊接 任意波形控制 laser technique power feedback phase compensating laser energy laser welding pulse-shaping control
