高精度半导体光源驱动源

针对半导体光源的不稳定性,以模拟电子技术中直流稳压电源的知识为基础,在第一代高精度驱动源的基础上,推出了一种改进型的用于光电实验中驱动半导体光源的高精度驱动电源,驱动电流的范围为0~100mA,三位半数码管显示当前电流,精度达到0.1mA。采用这种恒流源驱动,直接从恒流源上读取电流值。实验方便直观,从根本上保证了半导体光源的精度和稳定性。测试表明,改进后的杂波减小为原来的十分之一。经过温漂修正后,电流值随时间几乎不变,稳定性得到了很大提高。     

基于ADuC812的大功率半导体激光器恒流源设计

恒流源是半导体激光器正常稳定工作的重要保证。根据大功率半导体激光器驱动电源的技术指标要求,设计了基于ADuC812的数控恒流源方案。该恒流源采用大功率MOSFET作为调整管,以霍尔电流传感器作为电流采样反馈,实现了对输出电流的0-50A的线性控制,稳流精度为0．1A。并设计了过流保护电路以及软件上的中值滤波算法,提高了半导体激光器的抗冲击能力和工作稳定性。通过与大功率半导体激光器的联调测试,证明了恒流源的稳定性．达到了设计要求的性能指标。     

交叉双环LED驱动电源的研究

LED是一种非常敏感的半导体照明器件,故需要性能优越的驱动电源。该文针对LED的特性,提出了创新的交叉双环LED驱动电源,该设计利用双运放LM358芯片进行电流电压交叉控制以达到优秀的输出特性。文章首先分析了电路的原理,然后利用Matlab软件对控制策略的幅频特性和相频特性进行了分析,证明所提出设计的稳定性,并论述了相关优点及参数计算。电路采用BUCK拓扑结构,以及LM358芯片实现交叉双环控制,可精确控制LED驱动电源的输出电压和电流。Simulink仿真结果及实验结果验证了此电路的可行性和可靠性。     

GaAs材料测温系统的研制

利用半导体GaAs材料透过率特性的光纤测温系统具有抗电磁干扰、抗腐蚀、绝缘性好等特点，但精度不够高。针对这种情况，本文提出了一种新的半导体GaAs材料测温系统，由于引入了参考光源，使系统的精度和稳定性有了很大提高。     

半导体激光（红光）相干性的研究

通过实验研究分析了一种波长为６７０ｎｍ的半导体激光的相干性，证明这种激光器也可以作为一种相干光源加以利用。     

甲烷气体检测中半导体激光器的温度控制

采用可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）的气体浓度检测系统,其半导体激光器（LD）的输出波长在注入电流恒定的情况下受温度影响很大。高精度的LD温度控制能够保证光源输出光谱的中心波长位于待测气体吸收峰。针对LD温度控制技术的特点,采用两级温度控制的思想,一级保证LD外部工作环境温度稳定在一个小的区间内,另一级是以LD组件热电制冷器（TEC）和热敏电阻（RT）结合模拟的比例—积分（PI）环节来实现温度稳定。实验结果表明,设计的温度控制系统具有良好的稳定性,检测精度可达0.01℃,满足实验的要求。     

新型磁悬浮精密定位平台的研究

针对磁悬浮精密定位平台的运动稳定性问题，设计了一种新型六自由度磁悬浮精密定位平台，该平台采用12个空心电磁线圈做定子、36块永磁体做动子，悬浮部分与驱动部分相互独立，从而很好地解决了由电磁线圈铁心引起的非线性以及悬浮与驱动单元之间的相互耦合问题．采用罗仑兹定律，分析了永磁体长度、线圈电流和悬浮位移对悬浮稳定性的影响，确定了平台的悬浮平衡位置，建立了平台在平衡位置附近的悬浮数学模型，并进行了动态响应仿真研究．研究结果表明，该磁悬浮精密定位平台在悬浮电流为2A、悬浮高度为0．5mm时可以稳定悬浮，因此可应用于需要超精密定位和超洁净环境的半导体光刻装置中。     

光源强度变化对图像检测精度的影响及其解决方法

在图像测量系统中,光源强度的稳定性容易受其驱动电源扰动以及工作环境因素等的影响。针对光源强度的稳定性对图像尺寸检测精度的影响进行了理论分析,提出根据光源强度在一定范围内的变化动态调整像素当量值的方法,减小光源强度变化对测量精度的影响。经实验验证,能够有效提高图像尺寸测量系统的精度,其标准偏差达到δ=0.001 2 mm。     

超高速锁模半导体激光器光谱蓝移现象研究

本文对一种新型输出波长1.55μm、超高速10 GHz、多量子阱、锁模半导体激光器的自发辐射光谱的蓝移现象进行实验研究,得到随着对锁模半导体激光器增益区施加增益电流的增加(5 mA→70 mA),多量子阱半导体激光器自发辐射光谱存在明显的蓝移现象(1.550μm→1.500μm),以及输出中心波长向短波长方向移动50 nm的实验结果,这对深刻理解和实现光时分复用技术中高质量超短相干脉冲光源具有重要意义.     

高精度和高稳定性半导体激光器恒流驱动电源

基于输入电流的微小变化可以引起半导体激光器输出波长和功率显著改变的特征,研制了一种高精度、高稳定性半导体激光器恒流驱动电源。该电源利用运算放大器和场效应管组成恒流源电路,消除了供电电源对输出电流特性的影响,使输出电流仅受调谐电压的变化而改变,提高了输出电流的稳定度;采用高精度基准电压源使调谐电压具有极高的输出精度和稳定度,增强了输出电流的精度;电源慢启动电路避免了浪涌及高压静电等对激光器的损坏,限流保护电路使流过激光器的正向电流不超过允许最大电流值,启停控制电路可根据实验需求随时关闭激光器而不影响电路的其他功能,实现了对激光器的可靠保护。测试结果表明,该电源在输出电流0～200 mA范围内连续可调,输出电流精度为0.01 mA,长期稳定度约为0.004%,具有恒流特性好、纹波小、保护电路可靠、抗干扰能力强、成本低、易实现等特点。     

白色LED光源电路设计研究

通过对新型半导体光源——白色LED的基本电性能的初步研究,提出白色LED光源电路设计原则及注意事项,并阐述了用于太阳能的白色LED光源电路设计方案。     

点光源跟踪系统的设计

以TI公司的单片机MSP430F149为核心,设计了一个点光源跟踪系统。该系统主要由白光LED驱动电路、光源检测、数据处理及跟踪控制4部分构成。单片机对光敏电阻检测到的光照强度进行处理,判断点光源的位置,跟踪算法通过PWM方式控制X/Y方向的两个步进电机转动,从而带动激光笔跟踪光源。实验结果表明,本系统能较好地跟踪光源并具有自适应性,在对太阳能的跟踪方面具有参考价值。     

食用菌光生物学及LED应用进展

 食用菌作为集营养与保健药用价值于一体的食品, 安全卫生, 在维持消费者健康, 保障国家粮食安全方面具有重要意义, 中国已经成为世界上最大的食用菌生产和出口国.食用菌的生产种类多, 目前存在企业生产规模小、技术落后、地区发展参差不齐等不足.食用菌工厂化生产是指在密闭可控环境下进行食用菌周年生产的模式, 自动化水平高, 生产效率高.由于食用菌生长发育的营养方式和环境条件需求与植物截然不同, 需按照食用菌的生物学特性研发食用菌生产与调控技术.光照是食用菌子实体原基产生和子实体生长发育必要的环境条件, 食用菌种类不同其对生长环境中光照条件(光质和光强)需求各异, 传统电光源因光强光质固定不能满足食用菌工厂化生产光环境精准智能调控的技术要求.LED为半导体固态冷光源, 具有光质纯、光效高、波长类型丰富、可按照农业生物需求调制光谱能量等优势, 是食用菌工厂化生产光环境调控的理想设施.本文总结了食用菌光生物学的研究进展, 阐述了LED光源在调控食用菌生长发育和营养品质形成中的作用、研究方向和应用前景.     

大功率白光LED恒流驱动电路系统设计

设计了一种新型LED恒流源电路.根据LED在低电流驱动时端电压与PN结温度成线性的特点,采用＂低电流测压法＂间接测量LED的结温,防止LED结温过高,延长LED寿命.采用LT3755为LED恒流驱动芯片简化电路,并采用无电解电容的DC/DC电路延长恒流源寿命.实验结果表明：LED恒流源电路工作稳定,效率高.     

手动角度可调式太阳能LED照明系统的试验研究

太阳能是一种永不枯竭和清洁可再生的绿色能源,而半导体发光二极管(LED)也是一种环保、节能和高效的固态电光源。本文分析了两者技术特点和东莞地区日照条件,对适合用于东莞地区的角度手动可调式太阳能LED照明系统进行了试验研究,结果表明该系统的可行性和高效性。     

双色8×8点阵LED的动态显示

双色8×8点阵LED矩阵发光屏采用逐行扫描方式驱动,以8031单片机为核心,MAX7219作为行、列驱动器,完成了双色8×8点阵LED矩阵发光屏驱动板设计与制作,实现了LED显示器件的动态驱动。通过对驱动波形的测试与分析,加深了学生对显示像素4种状态（全选点,行、列半选点和非选点）的理解。通过对该实验系统功能的扩展,可以强化学生平板显示器件驱动技术方面的训练。     

不间断LED电光源探讨

LED是21世纪令人瞩目的光源,具有广阔的照明前景.对LED的发展做了简单的介绍,说明了LED作为照明光源可行性.探讨了利用锂电池与LED结合作为家居照明的不间断电光源,解决目前由于停电带来的传统电光源无法工作的状况.     

绿光LED产生无衍射Bessel光束

采用单色LED光源得到较理想的近似无衍射Bessel光束．文中从LED光源的时空相干性出发分析用单色LED灯珠产生Bessel光束的可能性,利用光阑提高光场的空间相干性得于实现．设计实验光学系统,让LED光源发出的光经过一套光学系统后透过轴棱锥,得到了近似Bessel光束,光束中心亮斑大小及最大无衍射距离均与理论计算所得相符,证明用LED光源也能够产生较理想的近似Bessel光束．最后讨论了光阑孔径对所产生Bessel光束质量的影响,发现光阑孔径增大时所得Bessel光束强度变大但截面光强明暗对比度下降．     

基于恒电流二极管的LED驱动电路设计

LED照明是当前照明市场的热点趋势,对于其驱动电路设计方案也层出不穷.本文根据恒电流二极管的特性,针对LED照明中的小功率和大功率LED的不同特性,分别给出了驱动电路设计.保证LED驱动电路性能的同时大大简化了其驱动电路设计,降低了驱动电路的成本.