针对SS-OCT系统中对扫频光源多路同步驱动的控制需求，研制了一种基于FPGA作为主控单元的扫频光源控制系统。系统采用Xilinx公司XC7A100T芯片进行主控模块的设计，采用5个带缓冲反馈的增强型Howland电流源集成的方式进行激光器驱动模块设计，采用ADN8834芯片控制TEC的方式进行激光器温控模块设计，采用上位机软件进行人机交互。最后通过波长输出自动测试实验制作“波长-电流”查询表；通过调用“波长-电流”查询表进行自动连续线性输出实验，系统展现出在激光器全波长范围内具备1 nm控制精度和任意波长范围具备0.01 nm控制精度的控制效果，在SS-OCT的扫频光源集成控制领域具有借鉴意义。

L波段取样光栅分布布拉格反射(SG-DBR)激光器在高速光通信与无源光网络中具有广泛的应用前景。本文以InGaAsP作为无源波导区材料, 从理论上分析了实现L波段宽调谐SG-DBR激光器所需的关键参数, 包括前后取样光栅的反射峰间隔、取样周期、占空比等。同时采用传输矩阵模型, 讨论了取样对数与前、后取样光栅反射特性的关系。最后得到了一组优化的SG-DBR激光器参数, 其对应的调谐范围达到47.6 nm。

可调谐半导体激光吸收光谱作为一种高灵敏度、 高选择性、 非侵入的痕量气体实时检测技术, 已在大气监测、 工业控制等方面得到广泛应用。 采用一种新型宽带可调谐的SG-DBR半导体激光器(可调谐范围1 520~1 570 nm)作光源, 并通过自编程序对该激光器设定了18个通道, 输出波长分别对应CO, CO2以及H2O的吸收谱线中心位置, 设计和构建了一个基于近红外可调谐半导体激光吸收光谱的多组分气体光谱测量系统, 描述了相关的光学系统设置, 结合波长调制(wm)的二次谐波技术测量其中14个通道(分别对应CO和CO2的吸收谱线)的吸收光谱, 系统获得的CO和CO2峰值吸收探测极限能够达到10-5。 实验结果验证了SG-DBR激光器在波长调制吸收光谱多组分气体检测领域的可行性。 在实际应用过程中使用单个SG-DBR激光器可以实现多组分气体的同时测量, 有效降低设备成本和系统复杂性。

基于LabVIEW虚拟仪器平台，研制了一套可调谐取样光栅分布布拉格反射式(Sampled Grating Distributed Bragg Reflector，SG-DBR)激光器的波长自动测试控制系统。该系统能对四段式SG-DBR激光器进行电流扫描，采集、分析其输出光谱，生成SG-DBR激光器的“波长-电流”数据查询表； 并且通过调用数据查询表，实现对SG-DBR激光器输出波长的控制。

采用传统设备结合虚拟仪器的方法,研制了一套宽可调谐取样光栅DBR(Sampled Grating DBR, SG-DBR) 激光器的波长测试控制系统.系统能自动向SG-DBR激光器提供电流扫描,同时对激光器输出的光谱数据进行采集、处理,生成SG-DBR激光器的"波长-电流"数据查询表;通过快速查找数据查询表数据,并对激光器提供相应驱动电流,准确控制SG-DBR激光器输出波长.系统数据处理采用了一种新颖的算法,利用输出光边模抑制比(SMSR) 来筛选激光器模式稳定工作点,确保数据查询表中的工作点数据均不会发生模式跳变.实验证明,本系统稳定、可靠,波长控制精度高,波长控制误差不超过±0.02nm.

根据宽可调谐SG-DBR激光器的波长调谐特性,研制了一套波长控制系统.系统通过生成并调用"波长-电流"数据查询表,实现对SG-DBR激光器输出波长的调谐控制.系统设计引入了虚拟仪器和单片机技术,达到了降低设备成本、小型化系统的目的.实验证明系统波长控制精度高,波长控制误差不超过±0.02nm.