利用位置式数字PID算法提高DFB激光器驱动电源稳定性-论文.pdf

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1、第44卷第6期红外与激光工程2015年6月V01．44NO．6InfraredandLaserEngineeringJun．2015利用位置式数字PID算法提高DFB激光器驱动电源稳定性战俊彤。，付强，段锦，张肃，高铎瑞1,2，姜会林1,2(1．长春理工大学空间光电技术研究所，吉林长春130022；2．长春理工大学光电工程学院，吉林长春130022)摘要：由于分布反馈式(DFB)激光器输出光功率受其激射电流的影响，为了保证其稳定的光功率输出，研制了基于位移式数字PID算法的高稳定性DFB激光器驱动电源。在硬件设计方面，该驱动电源主要由控制器模块、恒流源模块和保护电路模块组

2、成。采用模拟PI深度负反馈环节有效地提高了驱动电流的稳定性。在软件方面，采用位置式数字PID算法，消除了实际驱动电流值与理论值之间的微小差异。利用该驱动电源，对中心波长为l563．01nm的DFB激光器做了驱动测试。实验表明，长期稳定性(>220h)优于4x10-。，中心波长未出现漂移，为其在红外气体检测中提供了优越性能保障。关键词：分布反馈式激光器；驱动电源；模拟PI深度负反馈；位置式数字PID算法：1563．O1nm中图分类号：TM921．52文献标志码：A文章编号：1007—2276(2015)06—1757—05StabilityimprovementofDFBl

3、aserdrivingpowerusingdigitalpositionPIDalgorithmZhanJuntong，FuQiang，DuanJin，ZhangSu，GaoDuorui一，JiangHuilin，。(1．InstituteofSpaceOpto—electronicsTechnology，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022，China2．SchoolofOptoelectronicEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechn

4、ology，Changchun130022，China)Abstract：ToensurethestabilityofoutputpowerofDistributedFeedback(DFB)lasers，whichwaseffectedbytheemittingcurrent，ahighstableDFBlasersdriverusingpositionaldigitalPIDalgorithmwasproposed．Intermsofhardwaredesign，theaforementioneddriverwascomposedofcontrollermodel，c

5、onstantcurrentmodelandprotectioncircuitmode1．TheanalogProportion—Integral(PI)deepnegativefeedbackloopwasutilizedtoenhancethestabilityandprecisionofdrivingcurenteffectively．Inconsiderofsoftwaredesign，apositionaldigitalPIDalgorithmwasintroducedtoeliminatethemicrodeviationbetweentherealdrivi

6、ngcurrentandthetheorycurentvalue．Usingtheaforementioneddriver，adrivingtestwasperformedonaDFBlaserwithacenterwavelengthat1563．01nm．ExpefimentMresultsshowthatlongterm(morethan100h)stabilityisbetterthan4x10andthecenterwavelengthwithoutanyshift，whichcouldprovideDFBswithexcellentperformancesec

7、urityfortheapplicationofinfraredgasdetection．Keywords：distributedfeedbacklasers；driverpower；analogproportion—integraldeepnegativefeedback；positionaldigitalPIDalgorithm；1563．01nm收稿日期：2014—10—08：修订日期：2014一ll—l3作者简介：战f~(1987-)，女，15~生，主要从事光电测控方面的研究。Email：zhanjuntong@126