穩定光功率及波長之雷射二極體驅動電路設計之研究

Study of Dirver Circuit Design for Controling Photo-power and Wavelength of LASER Diode

邱冠祥(Kuan-Hsiang Chiu)

指導教授 ： 孫台平

國立暨南國際大學/科技學院/光電科技碩士學位學程/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6837/NCNU.2014.00288

摘要

本論文是要研究在不同的環境溫度中，半導體雷射二極體工作所輸出之光功率數值及波長值，受溫度變化影響之相關數據呈現差異，再用特定控制電路來實驗、測試並取得相關數據，具此比較各別特定電路所呈現的差異數值，探討最佳電路所呈現相對最穩定的控制模式或要求特定工作範圍可指定使用特定控制電路。
本次研究比較的控制電路包含有自動電流回授控制電路（ACC）、使用光偵測二極體（PD）自動光功率回授控制電路（APC），主要是利用回授電壓或電流之數值來比較與原本設計電路之數值，補償環境溫度變化對半導體雷射二極體工作特性變化，達到穩定輸出需求之效果。
本次研究數據以自動光功率控制電路加上增益（Gain）倍數變化之個別數據，針對2倍增益、4倍增益、6倍增益及10倍增益，獲得半導體雷射二極體工作輸出之光功率溫度變化從零下10℃ ~ 50℃，輸出變化變動百分率（%）1% ~ 6%之間或超過。在2倍增益電路控制時，溫度控制範圍較寬從零下10℃ ~30℃，但輸出變動百分率相對比較大，達6%；在10倍增益電路控制時，溫度控制範圍較狹小從10℃ ~25℃，但輸出變動百分率相對比較小2%以內。

關鍵字

自動電流控制 ； 自動光功率控制 ； 增益 ； 百分率

並列摘要

The purpose of this research is to study the numerical output of optical power and wavelength values from semiconductor laser diode under the environment of different temperatures, The output will be affected by the temperature in different environments. This study gets the relevant data by using the control circuit experiment and test, By employing the methodology of comparison the output from particular circuit, this study tries to explore the most stable control mode or specific control circuit specified by specific scope of work.
The comparison of control circuit in this study include automatic current control circuit (ACC), Photodetector diode (PD) and automatic power control circuit (APC).This study uses feedback of the voltage and current to compare the output of original circuit, It compensate for changes in ambient temperature laser operating characteristics shift and achieves the effect of stable output demand.
The research data is from the individual output of auto power control circuit and gain changes in multiples, We focus on a gain of 2、a gain of 4、a gain of 6 and gain of 10 to obtain laser output light work power under the temperature from -10℃ ~ 50℃,percentage change from 1 % to 6 % or more than the output changes. Under the circumstance of gain of 2 and temperature control range from 10℃ ~ 30℃,the percentage change in output is relatively large, up to 6%. Under the circumstance of gain of 10 and temperature control range from 10℃ ~ 25℃,the percentage change in output is relatively less than 2%.

並列關鍵字

automatic current control ； automatic power control ； Gain ； percentage

參考文獻

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