激光器陣列光譜合成的模擬研究
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) |
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課程(專業(yè))
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物理電子學(xué) |
關(guān)鍵詞
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高斯算法|光譜圖形 |
適用年級(jí)
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大學(xué) |
身份要求
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普通會(huì)員 |
金 幣
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80 。金幣如何獲得?) |
文件格式
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Word |
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發(fā)布時(shí)間
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2010-06-09 13:50:00 |
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畢業(yè)設(shè)計(jì) 激光器陣列光譜合成的模擬研究,共54頁(yè),32358字
摘要
由于半導(dǎo)體激光器列陣具有輸出功率高、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于相干光通信、泵浦固體激光器、原子物理研究等眾多領(lǐng)域。然而自由運(yùn)行的半導(dǎo)體激光器陣列具用較寬的光譜,因而導(dǎo)致了其較差的相干性。
國(guó)內(nèi)外光束合成的方法很多,各種方法各有利弊。第一類是將若干個(gè)低功率的激光束相干或部分相干疊加,合成為一個(gè)高功率的激光束,第二類是光束凈化。國(guó)外利用外差法主動(dòng)相位控制進(jìn)行相干合成是目前最為熱門(mén)的方法,國(guó)外多家研究機(jī)構(gòu)如麻省理工學(xué)院,英國(guó)國(guó)防部下屬的國(guó)防科技發(fā)展公司等均開(kāi)展了該方法的理論和實(shí)踐研究,但是該方法隨合成光路的增多需要提供相應(yīng)數(shù)目的探測(cè)器等,這就使得整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜度大,成本高。國(guó)內(nèi)相關(guān)研制單位都是采用相位控制加嚴(yán)格篩選的方法,選擇光束特性盡可能一致的激光器陣列單條組裝陣列;可見(jiàn),尋找一個(gè)低成本的方法進(jìn)行陣列組裝中單條的選取對(duì)于目前我們大功率半導(dǎo)體陣列的研究和生產(chǎn)是十分有必要的。本研究就是采用模擬方法來(lái)解決單條篩選問(wèn)題,起到節(jié)約成本和減少研制時(shí)間的作用。
在本研究中,首先從理論上對(duì)激光器陣列光譜合成進(jìn)行了分析,找出以高斯曲線公式為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)光譜合成模擬算法。主要利用vb.net編寫(xiě)了光譜合成的模擬軟件,設(shè)置并編譯通過(guò)了軟件的錯(cuò)誤識(shí)別能力。
對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)也是本論文的一個(gè)重要方面。通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果和測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,找出了模擬結(jié)果和實(shí)際測(cè)試結(jié)果的大致誤差范圍。從理論和實(shí)際相結(jié)合,分析了誤差產(chǎn)生的原因,并通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)證了誤差的來(lái)源。同時(shí)使用Ansys軟件模擬了陣列激光器的空間溫度分布,根據(jù)分析結(jié)果改進(jìn)陣列器件組裝過(guò)程中的工藝,使得實(shí)際生產(chǎn)的器件參數(shù)與模擬結(jié)果進(jìn)一步吻合。通過(guò)對(duì)整個(gè)課題研究過(guò)程的分析和整理,給出了該光譜合成軟件的使用范圍和誤差范圍,使之能夠更好的應(yīng)用于實(shí)際的生產(chǎn)中。
最后,通過(guò)將該模擬仿真軟件應(yīng)用于生產(chǎn)中,指導(dǎo)生產(chǎn)半導(dǎo)體激光器陣列的單條篩選并模擬陣列合成光譜,實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞:高斯算法,光譜圖形,中心波長(zhǎng),半寬,模擬,誤差分析,Ansys
目錄
第一章 緒論 i
§1-1 半導(dǎo)體激光器發(fā)展及應(yīng)用 1
1-1-1半導(dǎo)體激光器發(fā)展 1
1-1-2 半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用 2
§1-2大功率半導(dǎo)體激光器陣列的發(fā)展趨勢(shì) 4
§1-3課題研究的背景 4
§1-4課題研究的主要任務(wù) 5
§1-5本章小結(jié) 5
第二章 半導(dǎo)體激光器陣列光譜特性 7
§2-1半導(dǎo)體激光器的模式特性 7
2-1-1 激光器縱模 7
2-1-2 激光器橫模 9
2-1-3線型函數(shù)和線寬 10
2-1-4半導(dǎo)體激光器光譜線加寬 11
§2-2 半導(dǎo)體激光器的熱特性 12
2-2-1 影響熱源產(chǎn)生的熱特性 12
2-2-2溫度對(duì)激射波長(zhǎng)的影響 14
2-2-3半導(dǎo)體激光器的熱阻 15
§2-3本章小結(jié) 16
第三章 軟件實(shí)現(xiàn) 17
§3-1算法實(shí)現(xiàn) 17
§3-2 編程思想 18
§3-3軟件優(yōu)化 23
§3-4本章小結(jié) 25
第四章 模擬及測(cè)試結(jié)果分析 26
§4-1 模擬和測(cè)試結(jié)果對(duì)比 26
§4-2 誤差分析 28
4-2-1 測(cè)試系統(tǒng)的誤差 28
4-2-2 測(cè)試精度引起的誤差 28
4-2-3 激光器陣列散熱引起的誤差 28
4-2-4 其他誤差 30
4-2-5實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 30
§4-3本章小結(jié) 31
第五章 半導(dǎo)體激光器陣列Ansys熱模擬 32
§5-1大功率激光器陣列的溫度模型 32
5-1-1激光器陣列的熱傳導(dǎo) 32
5-1-2激光器陣列的溫度穩(wěn)態(tài)分布模型 33
§5-2半導(dǎo)體激光器陣列的Ansys模擬 35
§5-3本章小結(jié) 36
第六章 實(shí)際應(yīng)用 37
§6-1 實(shí)際應(yīng)用 37
§6-2本章小結(jié) 38
第七章 結(jié)論 39
第八章 參考文獻(xiàn) 40
附 錄A 42
附 錄B 47
致 謝 48
相關(guān)說(shuō)明:
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