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摘要:研制了一套基于单片机的宽可调谐SG-DBR激光器波长测试控制集成化系统。单片机
( t8 ~# h _3 b6 m2 a- [9 l通过与计算机串口通讯，实现对SG-DBR激光器电流的精确控制和波长扫描测量，光谱仪测 H' N: W3 M8 I4 P
得的光谱由488接口采集到计算机，测量结果经处理生成波长-电流查询表，存于单片机，由6 v6 }* U- V; P
单片机系统实现波长调谐控制。测试和控制过程中，激光器的调谐电流均由单片机系统精确! D; E% X+ z0 F9 Z& ~' y6 Z$ u
控制。因此单片机系统对SG-DBR激光器波长调谐的独立控制稳定可靠，复现性好，误差小
7 v* r$ V3 j" `于0.1nm。
, A5 ], O0 |0 T3 ]$ ^% I V v关键词: SG-DBR激光器;波长调谐;单片机;波长控制, @' v' ]" z( H, v
引言.
# ?8 k _# ^3 PSG-DBR ( Sampled Grating Distributed Bragg Reflector) 激光器是一种新型的电调谐半导体! @) L& c4 L3 G. [( K
激光器，具有调谐速度快、波长调谐范围大，波长控制精确、低成本等特点112]。其一般结构+ U3 ~- H( F; D0 N. N% p; p' {
如图1所示，由增益区、前光栅区、后光栅区和相位区构成。8 @# B* o* C" M& {
; v9 i/ z. ]4 K9 {- n- N
SG-DBR激光器的前后两光栅区反射谱的反射峰波长间隔存在一定差值，故两光栅区的/ G+ x- H9 w7 H6 [) j* V) @+ |
总反射谱只有一个反射峰，称之为超模。通过调节取样光栅区的注入电流，移动光栅对应的# w& n2 L0 ?, I/ p% w n+ [
反射谱，可使得超模出现较大距离的跳变，被称为Vermnier 效应[]14，由此可以实现较宽的波
# }; X# K2 ?4 W长调谐范围(30nm左右)。
2 j; q! g, h+ j, ?0 g( W; wSG-DBR激光器的波长调谐控制需要多个调谐区电流精确组合控制;并且由于器件工艺
U1 _5 F7 z) n% S! J: k. }; v原因，每个激光器的波长-电流关系也不相同。因此对于每一一个SG-DBR激光器，需要通过" f- g5 G, y; I) {& x
大量的测试和数据处理获取波长-电流关系后，才能实现波长的精确调谐控制113)。
; ?8 o( t- O7 [' S& y因此，利用单片机控制多路电流源实现对SG-DBR激光器的波长调谐控制，并通过与计! ]! c( J! H" D+ ?7 f! H7 r
算机的连接，实现对SG-DBR激光器的测试，是一套高效、 高集成度、低成本的精密自动化1 F: ^0 ^* v5 }6 k$ J- n* D
测试控制方案。- W3 h. r/ w8 k" A1 u1 a6 R
2单片机控制系统
/ A& w0 Y4 c/ Q/ q/ M9 v5 |2.1系统硬件结构
v A* d& U- ?$ o4 mSG-DBR激光器的单片机波长调谐控制系统分为三个部分，如图2所示:单片机控制单$ M5 H4 \/ w, b- m9 c
元、4路压控电流源、温度控制器。其中单片机控制单元作为系统的母板，其他电路单元通过
m' V9 s: C F( D接口插槽与母板连接，便于系统的集成和维护升级。* _0 ~$ ~, f3 ~/ Y5 x
' @/ a+ o9 N# }. ]5 t) |+ Q
, Y" D: j/ D6 M9 `3 D# C- M5 W- ^ W; M! b* m% n
附件下载：7 z! d2 n2 u& _$ S! o0 U
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发表于 2020-6-15 13:29
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