文献类型：学位论文

作　　者：王拓

导　　师：唐德东 刘航

授予单位：重庆科技学院

学科专业：资源与环境

授予学位：硕士

学位年度：2024

语　　种：中文

摘　　要：太赫兹时域光谱检测系统(THz-TDS)中，飞秒激光器作为整个系统的泵浦源，用于产生太赫兹脉冲辐射。980nm泵浦激光器作为飞秒激光器的核心，对输出光功率的稳定性要求较高。目前国内研制出用于 THz-TDS 的激光器在输出功率和中心波长的稳定度方面表现不佳，影响了整个检测系统的精度。故需要研制高稳定性泵浦激光器驱动系统来确保激光器输出功率和中心波长的稳定性。而其输出功率和中心波长的稳定性主要受驱动电流和工作温度的影响。针对飞秒激光器对其输出性能的稳定度需求，本论文分析了驱动电流和工作温度对泵浦激光器输出性能的影响，设计并研制了 980nm 泵浦激光器高稳定性驱动系统，实现了泵浦激光器功率和中心波长的稳定性输出。本论文的研究工作主要有以下几个方面：　　(1) 针对驱动电流对泵浦激光器输出光功率影响大的问题，设计了一种改进的深度负反馈高稳定性恒流驱动模块及相应的保护电路。该模块以金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)为恒流产生器件，通过改进的深度负反馈电路，形成稳定的闭环回路，实现了泵浦激光器(LD)驱动电流的连续可调和稳定输出。运用程序控制思想设计软件延迟电流缓慢启动，避免了泵浦激光器开启过程中出现的浪涌电流对其自身造成损坏;运用二极管的限幅原理设计了过流保护电路，提高了激光器的过流保护能力。对设计完成的泵浦激光器恒流驱动模块进行测试，恒流输出的稳定性控制在±0.002mA以内。　　(2) 针对工作温度对泵浦激光器中心波长和输出功率影响大的问题，设计了内外结合的泵浦激光器温度自动调节控制系统。以高灵敏度负温度系数热敏电阻(NTC)为温度传感器，提出基于遗传算法的自整定PID技术来控制温控芯片(DRV592VFP)驱动热电制冷器(TEC)完成制冷或�

关 键 词：太赫兹时域光谱检测  泵浦激光器 驱动系统  结构设计  驱动电流 工作温度 输出性能

分 类 号：TN248] TN203