激光电源
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激光电源范文第1篇
本文以数字集成电路为核心，设计能够实现智能控制的半导体激光器电源。
半导体激光器LD工作影响因素
半导体激光器的核心是PN结一旦被击穿或谐振腔面部分遭到破坏，则无法产生非平衡载流子和辐射复合，视其破坏程度而表现为激光器输出降低或失效。
造成LD损坏的原因主要为腔面污染和浪涌击穿。腔面污染可通过净化工作环境来解决，而更多的损坏缘于浪涌击穿。浪涌会产生半导体激光器PN结损伤或击穿，其产生原因是多方面的，包括：①电源开关瞬间电流；②电网中其它用电装备起停机；③雷电；④强的静电场等。实际工作环境下的高压、静电、浪涌冲击等因素将造成LD的损坏或使用寿命缩短，因此必须采取措施加以防护。
传统激光器电源是用纯硬件电路实现的，采用模拟控制方式，虽然也能较好的驱动激光，但无法实现精确控制，在很多工业应用中降低了精度和自动化程度，也限制了激光的应用。使用单片机对激光电源进行控制，能简化激光电源的硬件结构，有效地解决半导体激光器工作的准确、稳定和可靠性等问题。随着大规模集成电路技术的迅速发展，采用适合LD的芯片可使电源可靠性得到极大提高。
系统设计
系统框图见图1。主要由以下几部分构成。
・供电电源：实现系统供电电压(交流220V)与系统工作电压之间的转换。并采用滤波技术，使得半导体激光器工作的电压纹波很小，保证半导体激光器的正常工作。
・智能控制：主要由CPU来完成。LD电源工作在恒流模式下，设定电流后，CPU根据传感器采样的电流信号值，经过一定的算法后将输出电压经过运放电路送到激光器驱动芯片的反馈引脚，进行自动调节以达到设定的电流输出，实现激光器的智能化。 ・保护电路：半导体激光器驱动系统必须配备保护电路。保护电路将减小LD实际运用中受到的外界影响，增强了系统的可靠性。这部分主要包括过温保护、过流保护、浪涌保护等电路。
硬件电路
设计电源在连续模式下输出电流0～1.5A连续可调，具有很高的电流稳定度和很小的纹波系数，满足中小功率LD所要求的分辨率、稳定性和噪声性能。
恒流源电路
LD供电电路是一个恒流源(见图2)。ETC公司恒流源驱动芯片HY6340为核心元件。供电电压VEE的稳定对输出恒流信号的稳定起着重要作用，因此采用多重滤波技术，将VEE的纹波控制在1mV以下，保证HY6340芯片输出端12、13、14引脚信号的稳定。调节5引脚和6引脚到VEE之间的电压可以分别设定过流保护阀值和过温保护值。在恒定电流工作方式下，通过调节21引脚的输出电平来控制输出电流的大小在0-1.5A之间连续可调。
处理单元
选用Silicon公司的C8051F020为数字处理单元。在扫描按键功能实现中使用了CH451，芯片内置去抖功能和键盘中断功能。可以节省单片机的内部运行时间，确保按键读取的准确性。
电路
为实现调制信号输出电压的独立可调，在输出端添加了两级输出运放U14A和U14B。考虑到带宽要求所以放大器选用Maxim公司的高速运放MAX4215。利用高速运算放大器组成减法电路，使得输出信号由原来的对称于地电位的2Vp―p变为以2.5V电压为中心的2vp-p。当需要外接调制电路时则启动核心单元控制继电器，从而达到内置调制电路和外接调制源之间的转换。
软件设计
软件采用c51编写程序，包括主程序和中断响应程序部分。
主程序主要是实现软启动、慢关机和控制发火。在系统启动时，初始化系统后进入人机对话界面，扫描是否有按键按下，若有则调用按键处理程序，操作者可通过键盘设定输出电流输出电压基准值，同时显示，以便确认。开始工作，通过缓慢增加电压的方式来实现系统的软启动，保护LD。正常工作时，硬件电路中采样电流信号，从数模转换电路出来的信号经过采样电阻，得到相应的电压信号，传给单片机，送出显示。若出现电流波动情况则进行PID控制，其中采用了中值与均值复合滤波方法处理。系统对D／A输出信号调整，进而调整输出电流。主程序中的循环部分不断探测LD的工作电流、工作温度和发射功率，并显示出来以便查看。如果出现故障，中断信号送入单片机端口(分别相应过压、过流、突然断电情况)，系统分别调用中断程序实现对系统的快速保护。主要控制功能均利用中断实现，保证系统响应的实时性。最后当操作者按下按键关闭设备时，系统调用慢关闭程序，安全地停止工作。
数字滤波
对系统干扰作用的冲击信号往往具有较宽频谱，且具有随机性。对此，系统采用了软件方法对采样信号进行了数字平滑滤波。通过对信号进行处理，减少干扰对有用成分的作用。常见数字滤波的方法有中值滤波、均值滤波等。将中值滤波与均值滤波方法结合，构造一种复合滤波方法，具体做法是：首先对样本信号排序，去掉其中的最大值和最小值，再对余下数据组成的序列计算均值作为滤波结果，这样既可滤除冲击干扰又保留了有用信号成分。
保护设置
软启动和慢关机：系统的启动或关闭均由启动／停机键控制。如果判断为开机。则命令LD驱动芯片预热工作，再逐渐增大工作电流至设定值，实现软启动。如果判断为关闭，则逐渐降低工作电流直到零，实现侵关机。
电流过载保护：程序设定或通过键盘确定电流值上限值，CPU通过控制数字电位器调节激光驱动芯片PIN21的电压并检测电流，保证流经LD的电流的稳定，防止出现过流而损，坏LD。实时比较电流设定值和采样值，当实际值大于上限时，系统启动限流保护动作。
测试结果
根据设计制作了数字式电源，连接现有的实验室用的半导体激光器，进行性能测试。
开机后激光器预热半小时，通过软件设定方式调节激光器的工作电流至1.5A，激光器启动系统运行，工作电流平稳上升达到1.5A，动态响应时间在1.5～2s之间。系统输出电流为1.5A，连续工作4小时，每间隔10分钟记录1次电流，按照时间排列测试次序和相应的电流值。测试结果数据描绘曲线见图3。结果表明系统的控制电流稳定，误差小。测试结束后关闭激光器，系统逐步减小输出电压信号，降低输出功率至零后激光器停止工作。结果表明，采用数字控制方案的电源达到激光器的稳态精度要求。
激光电源范文第2篇
1、地铁站台安装安全保护装置的原因
根据地铁限界设计要求，当列车停靠地铁站站台时，列车与屏蔽门间存在一定的间隙，间隙大小取决于车辆动态包络线及站台设备界限，列车与屏蔽门最小间隙为150毫米，动态包络线最小间隙为138毫米，间隙尺寸可以站立瘦小的乘客，由此导致安全隐患。为了杜绝此类安全事故的发生，可在车站屏蔽门与列车车门之间安全保护装置，便于司机在开动列车前检测屏蔽门与列车门之间是否有人或者物体，以提高行车安全。
2、安全保护装置的选择
为避免列车启动时车门和屏蔽门有人或物安全事故的发生，各地铁公司制定了屏蔽门每档单元门的滑动门轨道侧安装防攀爬斜板、列车尾端的屏蔽门端门立柱上安装瞭望光带、屏蔽门单元门的每个滑动门轨道侧加装橡皮条、屏蔽门单元门轨道侧加装安全档板、列车与屏蔽门之间安装红外探测、列车与屏蔽门之间安装红外激光探测等方案，对屏蔽门站台间隙各种安全设施方案的经济性、适用性和可靠性进行比较，对于直线站台列车与屏蔽门之间安装红外激光探测保护装置为最佳方案。
3、红外激光探测保护装置原理
通过红外激光探测保护装置的发光器向受光器发送红外激光光线来检测列车与屏蔽门之间是否存在人或物，当列车与屏蔽门间无人或物时，受光器全部收到发光器的红外激光光线，控制器绿色指示灯亮，列车可以启动运行。当列车与屏蔽门间有人或物时，由于人或物遮挡了发光器发送的红外激光，受光器不能全部收到发光器的红外激光光线，控制器红色报警指示灯报警，提醒司机或站台工作人员列车与屏蔽门间有人或物，需清除后才能开启列车，如红外激光探测保护装置信息与屏蔽门采取联锁运行方式，控制器报警指示灯报警且列车不能开启。
控制器
整机工作示意图
发光器装有N路（可调）红外激光器，发出N束红外激光光线，如受光器接收到全部N束红外激光光线后，表示光幕通光，否则为光幕遮光。
受光器向控制器输出光幕通光或者遮光信号，控制器根据受光器传输过来的光幕通光或者遮光信号，以指示灯的形式将光幕通遮光状态告知列车驾驶员。
红外激光探测保护装置装有“触发启动，延时关闭”的延时装置：屏蔽门关闭时向控制器发出动作信号，整机开始工作；屏蔽门完全关闭时，控制器内的延时装置开始计时（根据列车在车站的停车时间调整），至延时时间结束，整机关闭。
控制器电路布局图
红外激光探测保护装置采用AC220V照明电源作为供电电源，经D-30A开关电源将AC220V转换为DC5V和DC12V。同时通过一个电源开关（钥匙开关）控制AC220V电源是否接入电路。
鉴于特殊情况有取消红外激光探测保护装置防护功能的需要，控制器面板上设置有功能开关，可选择“启动保护”和“取消保护”功能，同时设置有黄色警示灯告知用户整机功能状态。当选择“启动保护”时，功能开关接通DC5V和DC12V到主板；选择“取消保护”时，断开DC5V和DC12V电路，同时接通黄色警示灯使其发光以警示用户。
当屏蔽门关闭时，通过两组继电器为延时电路提供一个触发信号，延时电路开始工作，为控制器、发光器和受光器提供5V、12V电压。延时时间到达后，OUT5V、OUT12V电压被关断。其延时时间可通过调节控制器内部延时电路的旋钮进行调节，范围为t1s～t2s。延时电路采用MOS管集成电路实现，可靠性高，且无使用寿命限制。
控制器接收到光幕部分传输过来的通遮光信号，经信号处理环节产生一组触发信号，经光耦隔离，通过晶体管开关电路控制红色报警灯和绿色指示灯工作。
光幕部分设置有红光激光器准直系统，通过控制器电路板上的开关S1控制其是否工作，方便发光器和受光器的对光调节，S1置于位置时，开启准直系统，S1置于位置时，关闭准直系统。
控制器电路板上设置有开关K2，可以人工启用或者取消触发启动延时停机的功能。K2置于位置时，开启延时，K2置于位置时，关闭延时系统，光电保护装置一直处于工作状态。
电路板上设置有L1（绿色）、L2（红色）、L3（黄色）三个指示灯，用以辅助用户判断机器运行状态。其中绿色指示灯在光幕通光时亮，红色指示灯在光幕遮光时灯亮，黄色指示灯在控制器故障时亮。
红外激光保护装置的组成
红外激光保护装置主要由以下部分组成
1、发光器和受光器
发光器：是发光单元的组合，其发光器装有N路红外激光器。作用是发射红外激光信号，与受光器形成保护光幕；同时，发光器安装了红光准直系统，用于确定受光器的位置。
受光器：是受光单元的组合。作用是处理来自发光器的红外激光信号，与发光器配合形成保护光幕，并将光幕的通断状态信号通过传输线传送到控制器。
2、控制器
控制器是光电保护装置的控制单元和信息处理中心，为整套装置提供电源。
3、传输线
传输线采用低烟无卤电缆，用于传输发光器、受光器和控制器之间的信号。
4、电源信号线
电源信号线采用低烟无卤电缆，为光电保护装置提供电源。
5、触发信号线（线长订制）
控制信号线采用两芯带屏蔽层低烟无卤电缆，用于实现光电保护装置与屏蔽门联锁运行。（红外激光探测保护装置信息与屏蔽门联锁运行时才连接）
参考文献
1、《压力机用光线式安全装置技术条件》GB4584-2007
2、《机械安全.电敏防护设备.第2部分:活动的电子视力保护设备的特殊要求》IEC61496
3、《激光产品的安全》GB7247-2001
4、《激光与红外》期刊
激光电源范文第3篇
关键词:AMC7820;泵激光电流;热电致冷器(TEC);DWDM
利用德州仪器公司(TI)专为多通道应用而设计的模拟监视与控制电路AMC7820可对光放大器中的泵激光电流和热电致冷器(TEC)进行控制同时也可以对DWDM应用中的光功率进行监控。AMC7820采用小型TQFP-48封装。这种高集成度IC可替换并省掉5个器件,从而大大节省了板级空间并降低了成本。
1 管脚排列及功能
AMC7820的管脚排列如图1所示,各管脚的功能如下:
SW1-OUT(28)1脚 :分别为SW1和SW2输出端。当其使能时,该脚连接到OPA7_OUT脚,当无效时它们分别连接到AGND和SW3的输出端。
T_SENSOR_VOLTAGE(2脚):温度传感器的电压输出端;
OPA1_IN-~OPA7_IN-(31,8,23,14,11,3,46脚):分别为OPA0~OPA7的反相输入端;
OPA1_IN+~OPA7_IN+(29,10,25,16,13,5,48脚):分别为OPA0~OPA7的同相输入端;
OPA1_OUT~OPA7_OUT(30,9,24,15,12,4,47脚):分别为OPA0~OPA7的输出端;
DAC1_OUT_SET,DAC2_OUT_SET,DAC0_OUT_SET(7,20,21脚):该管脚分别用于决定DAC0~DAC2的输出量程。当它们对应接到DAC0_OUT、DAC1_OUT、DAC2_OUT时,输出量程为VREF;当接到AGND时,输出量程等于两倍VREF;
DAC0_OUT~DAC2_OUT(6,17,22脚):分别为DAC0~DAC2的输出;
AGND(18脚):模拟地;
AVDD(19脚):模拟电源(+5V);
RET_OUT_+2.5V(26脚):输出;
EXT_REF_IN(27脚):该脚可以连接一个外部参考,也可以通过该脚给内部参考接一个滤波器;
CH5~2(32~35脚):分别为模拟输入通道5~2;
RESET(36脚):复位输入端。该脚为低时复位;
SCLK(37脚):串行时钟输入;
MOSI(38脚):主输出,从输入,数据从串行接口输入;
MISO(39脚):主输入或从输出端,数据一般从串行接口输出;
SS(40脚):从服务选择输入。当该脚为低时,可以从MOSI输入数据;为高时,MISO脚为高阻状态;
BVDD(41脚):接口电源。3V逻辑时接3V电压;5V逻辑则接5V电压;
DVDD(42脚):数字电源(+5V);
DGND(43脚):数字地;
THERM_I_OUTPUT(44脚):用于驱动电热调节器的电流源输出;
ISET_RESISTOR(45脚):通过调整接到该脚的电阻可改变THERM I OUTPUT脚的输出电流。
2 工作原理
AMC7820是专为DWDM应用中的激光二极管功率控制和热电致冷器(TEC)控制而设计的模拟监视与控制电路,它包括8通道12位A/D转换器以及3个12位D/A转换器、9个放大器、+2.5V参考源和TEC软启动控制器等几个部分。该器件通过一个标准的SPI串行接口进行通讯,通过微处理器往AMC7820中不同的寄存器写入不同的数据来控制该器件并完成相应的功能。
图2
3 应用电路
AMC7820是专为多通道应用而设计的模拟监视与控制电路。该芯片提供了非常高的集成度和性能水平,从而可最大限度地减少板级空间限制,降低大容量光网络的总体成本。
图2是1个用AMC7820控制1个激光二极管和TEC的典型应用实例。在DWDM应用中,AMC7820可用来控制1个激光二极管和1个TEC,也可以控制2个激光二极管或2个TEC。如将运算放大器配置成跨导放大器,AMC7820还可作为光能量监视器来对最多8个光通道进行检测。在其它应用中,该器件也可以用作多模拟通道监视和控制器。
AMC7820的ADC可监视多达8个模拟信号,3个DAC可用于实施DSP或基于微控制器的数字设定和控制。其配置运算放大器可实现模拟信号的调理和控制。电流源则被用于驱动外部热控器或其它温度传感器。该器件的典型功耗为40mW。ADC部分的无缓冲模拟输入范围为0V~+5V,缓冲模拟共模输入范围为0~3.8V。DAC部分的模拟输出范围为0~+2.5V或0~+5.0V。
激光电源范文第4篇
关键词：半导体激光器;恒流源;慢启动;C8051F单片机
中图分类号：TP368.1;TN249 文献标识码：B
文章编号：1004373X(2008)0519002
Design of Electric Power Control System by Single Chip for Semiconductor Laser
JIA Wenchao,LI Juanjuan,LIU Zengjun,CHENG Quanxi
(Electrical and Electronic Engineering College,Changchun University of Technology,Changchun,130012,China)
Abstract：A diode laser output power system controlled by microprocessor C8051F is presented.The work current of diode laser controlled by stable current source and light power feedback.This constant current source uses a high power Darlington transistor as the current control device,the value and range of the output current which can be adjusted are very large.The constant current source has protective and slow start function and so on.
Keywords：semiconductor laser diode;constant current source;slow-start circuit;C8051F single chip
半导体激光器(LD)体积小，重量轻，转换效率高，省电，并且可以直接调制。基于他的多种优点，现已在科研、工业、军事、医疗等领域得到了日益广泛的应用，同时其驱动电源的问题也更加受到人们的重视。使用单片机对激光器驱动电源的程序化控制，不仅能够有效地实现上述功能，而且可提高整机的自动化程度。同时为激光器驱动电源性能的提高和扩展提供了有利条件。
1 总体结构框图
本系统原理如图1所示，主要实现电流源驱动及保护、光功率反馈控制、恒温控制、错误报警及键盘显示等功能，整个系统由单片机控制。本系统中选用了C8051F单片机。C8051F单片机是完全集成的混合信号系统级芯片(SOC)，他在一个芯片内集成了构成一个单片机数据采集或控制系统所需要的几乎所有模拟和数字外设及其他功能部件,如本系统中用到的ADC和DAC。这些外设部件的高度集成为设计小体积、低功耗、高可靠性、高性能的单片机应用系统提供了方便，也大大降低了系统的成本。光功率及温度采样模拟信号经放大后由单片机内部A/D转换为数字信号，进行运算处理，反馈控制信号经内部D/A转换后再分别送往激光器电流源电路和温控电路，形成光功率和温度的闭环控制。光功率设定从键盘输入，并由 LED数码管显示激光功率和电流等数据。
2 半导体激光器电源控制系统设计
目前，凡是高精密的恒流源，大多数都使用了集成运算放大器。其基本原理是通过负反作用，使加到比较放大器两个输入端的电压相等，从而保持输出电流恒定。并且影响恒流源输出电流稳定性的因素可归纳为两部分:一是构成恒流源的内部因素，包括:基准电压、采样电阻、放大器增益(包括调整环节)、零点漂移和噪声电压；二是恒流源所处的外部因素，包括:输入电源电压、负载电阻和环境温度的变化。
2.1 慢启动电路
半导体激光器往往会因为接在同一电网上的多种电器的突然开启或者关闭而受到损坏，这主要是由于开关的闭合和开启的瞬间会产生一个很大的冲击电流，就是该电流致使半导体激光器损坏，介于这种情况，必须加以克服。因此，驱动电源的输入应该设计成慢启动电路，以防损坏，如图2所示：左边输入端接稳压后的直流电压，右边为输出端。整个电路的结构可看作是在射级输出器上添加了两个∏型滤波网络，分别由L1 ,C1,C2和L2,C6,C7组成。电容C5构成的C型滤波网络及一个时间延迟网络。慢启动输入电压V在开关和闭合的瞬间产生大量的高频成分，经过图中的两个∏型网络滤出大部分的高频分量，直流以及低频分量则可以顺利地经过。到达电阻R和C组成的时间延迟网络， C2 和C4并联是为了减少电解电容对高频分量的电感效应。
2.2 恒流源电路的设计
为了使半导体激光器稳定工作,对流过激光器的电流要求非常严格,供电电路必须是低噪声的稳定恒流源驱动,具体电路如图3所示。
如图3所示,该恒流源由运放U1和三极管T1,达林顿管Q2进行电流放大，再通过U2放大反馈，从而实现恒流输出。TQ2以大功率达林顿管为调整管,将其接成射极输出的形式,半导体激光器(LD)作为负载串联在达林顿管的发射极,通过控制达林顿管的基极实现对激光器电流的控制。本设计要求电路最大能输出3 A工作电流,这就要求推动达林顿管的基极电流也比较大,但因集成运算放大器一般工作在小电流状态,不能直接推动达林顿管正常工作,即使勉强推动其工作也会造成集成运算放大器本身功耗过大,温升过高,影响电路的输出精度,所以采用小功率三极管T1推动大功率达林顿管工作。采样电阻接在激光器下端,采样信号经过由U2组成的同相比例放大环节放大后再接回到U1的反相输入端,构成电流负反馈电路,达到输出恒流的目的。
2.3 激光功率的稳定控制
光功率反馈采用外部监测光电二极管的输出光电流，由放大器再经A/D转换后送CPU处理，得出控制量，调整激光器的工作电流，从而进行激光功率的闭环控制。
温度控制在本系统中采用了半导体制冷来实现，这是
一种热电制冷器，只要控制流过温控器电流的大小和方向，就能对激光器进行制冷或加热，从而控制激光器的工作温度。
2.4 保护电路
虽然慢启动电路消除了高频冲击电流的危害，但不能有效地防止直流或低频电流过载对半导体激光器的危害，因此，应当设立过载保护电路。一般可采用限流式保护电路。若长时间工作于短路的情况下，过热仍然会导致调整管的损坏,此时可以采取截流式保护电路。过电压保护的精度主要取决于稳压二极管,而其工作点是随流经稳压管的电流和环境温度变化的,因此，设计上必须选用稳定电压的温漂非常小的稳压管。
3 软件设计
本系统软件采用模块化的结构设计，自顶向下，逐步细化，利用子程序构成各模块，如初始化模块、键盘模块、显示模块等。主程序流程图如图4所示。
在主程序流程中，系统上电复位后，开始进行各模块初始化，然后调显示子程序，显示数据，再调键扫描子程序，若有键按下，则调相应的键功能程序，若无键按下，则循环调用显示程序。
4 结 语
本文中设计的半导体激光器驱动电源的控制系统通过慢启动电路、恒流源电路和光功率反馈电路等，解决了恒流和在工作温度范围内输出功率的不稳定问题，稳定度较高。
参考文献
［1］陈凯良,竺树声.恒流源及其应用电路[M].杭州:浙江科学技术出版社,1992.
［2］潘琢金,施国君.C8051Fxxx高速SOC单片机原理及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社,2002.
作者简介 贾文超 男，1965年出生，教授、硕士研究生导师。主要从事电气工程、雷达、虚拟仪器、汽车电子等方面的设计与研究工作。
激光电源范文第5篇
【关键词】半桥式变换器；共交流母线；上电时序
1.引言
辅助电源广泛应用于各种数字、模拟综合控制系统中。随着控制系统的数字化、智能化，许多控制系统往往需要多路隔离型辅助供电，而其对辅助电源的质量（变换频率、上电、断电时序等）有着更高的要求。然而目前广泛作为多路辅助电源的开关电源模块有其天生的缺点：使用多个开关电源模块，各自的控制环路导致了多种开关噪声，影响系统的电磁兼容性和滤波器的设计；多个电源模块很难保障在上电/断电时间上的先后关系，对某些数字控制系统稳定性带来影响；使用多路控制也造成了资源上的浪费，且电路体积较大。
由于激光电源的设计中有很多的控制单元，比如高压电路、驱动电路、采样电路及软件控制系统等，这些功能单元都需要电气隔离。出于上述考虑，本设计采用共交流母线的供电方案，集中体现在一组PWM交流母线，遵循“谁用谁取”的原则，实现了高供电质量的多路辅助二次电源输出。实验证明，本电源可在宽温度范围-55℃～+70℃内稳定输出。
2.共用交流母线设计
DC-AC电路采用半桥拓扑的逆变电路，如图1所示。将28V的直流供电V_bus+转换成脉冲交流电压。通过PWM控制电路为逆变电路提供控制驱动信号。同时PWM控制电路采集输入电压，形成前馈作用，减小电网电压波动造成的影响，保障逆变电路输出恒定占空比的脉冲交流电压。
PWM控制电路包括PWM控制芯片和驱动变压器，脉宽调制器采用1525控制芯片，驱动变压器设计为一级原边和两级副边。1525的两个PWM输出端输入到驱动变压器原边，两级副边输出互补的脉冲驱动信号，用来驱动逆变电路中的两个MOSFET交替导通。此种变换方式为比较经典的半桥拓扑，调节方便，可靠性高。输出交流的脉冲频率和占空比等特性可通过R16和C8的参数进行调整，本设计中去R16为10欧姆，C8为1000pF，在U1的11管脚测试工作频率为63kHz左右，占空比约为50%。
变压器T1作为电流互感器的作用，本设计选取铁氧体磁芯，匝数比为1：100的参数进行绕制，根据负载功率的变化，可适当调整电流互感器的参数。当负载端出现某种情况而导致电流超过设定值时，1525的10管脚保护功能启动，PWM停止输出，从而实现保护功能。
3.AC-DC电路设计
多路变压器的原边设计为单级绕组，副边为多级绕组，根据辅助电源实际需求，调整副边绕组匝数或者采用多个单独的输出变压器。变压器输出端经过整流滤波，实现AC-DC变换，如图2所示。
3.1 多路二次电源输出
多路整流滤波及稳压电路由快速恢复整流二极管、集成稳压器及滤波电感器和电容器等组成，以图中的AUX_12V为例，变压器T3输出交流脉冲后，经过整流二极管D3和电感器L1后，形成具有脉动属性的直流电压，经过滤波电容器和稳压器7812后，输出恒定的12V供电电压。
3.2 时序调整电路
时序调整电路除了基本的整流滤波外，在电路中增加了调整电阻器，如图所示，以TVCC_-12V为例，通过调整电阻器R19和R20的阻值大小改变，使直流电压的输出内阻发生变化，对后级的滤波储能电容器的充电时间产生影响，即可实现对多路输出的上电时序控制。
当上电一致性要求较高时，只需将调整电阻器R19短接，将R20开路，就能与其他输出电源的时序保证一致。
4.仿真分析
利用Multisim 10软件[3]对时序调整电路进行仿真，以TVCC_-12V和AUX_12V为例，仿真结果如图3所示。其中，图中上方的电压输出波形为TVCC_-12V，下方为AUX_12V。
由仿真结果可以看出，TVCC_-12V的输出取得了设计所需要的结果，上电时序受RC充电时间调制，对上电时间进行了一定的延迟；相反，当电路断开时，TVCC_-12V缓慢掉电，对高压电路的启动和关断起到保护作用。
5.结语
激光电源中具有明显的强弱电混合设计特点，如果控制不当，在强脉冲放电过程中某个时刻存在不受控的现象，导致产品和人眼受伤的可能，本文设计了±12V、5V，15V等多路输出，确保控制电路的时序始终受控。
由于共用交流母线，各路电源的开关频率一致，使得整个电源系统的交流噪声也相似。因此，可以简化输入滤波器的设计，也提高了辅助供电电源的电磁兼容性，从而提高了供电质量。本设计具有良好的高频隔离能力，体积小，输出可扩展，实现了宽工作温度范围-55℃～+70℃内稳定输出，具有较好的通用性使用价值。
参考文献
[1]Keith Billings.开关电源手册[M].人民邮电出版社，2006：224-228.
激光电源范文第6篇
光电传感器是用于通过使用通常为红外线的光发射器和光电接收器来检测物体的距离，它们广泛用于工业制造中，光电传感器使用光束来检测物体是否存在，此技术用于识别对象的大小和对比度。通常集成光源，测量装置和光电传感器系统的一部分，一般连接到电触发器使得其对光传感器内的信号的变化作出反应。本文通过介绍影响光电传感器精度的因素来探究提高光电传感器精度的策略，通过算法与硬件两方面的综合优化来提升传感器的工作效能，提高其精度对于光电科研能力的提高有着长远的意义。
【关键词】光电识别 精度优化 集成光源
1 光电传感器概述
1.1 光电传感器的工作原理
光电传感器是通过使用一般为红外线的光发射器和光电接收器来检测物体的距离或存在的设备。它们主要用于工业生产中，有三种不同的类型：相对（通过光束），回射和接近感测（漫射）。通过波束装置包括位于发射器的视线内的接收器，当光束被阻挡而从发射器到无法达接收器时，可以检测到物体。回射装置将发射器和接收器放置在相同的位置，并使用反射器将光束从发射器弹回到接收器。当光束被中断并且未能到达接收器时，感测到物体。
接近感测（漫射）装置中透射的辐射必须从物体反射以到达接收器的位置，在这种模式下，当接收器接收到发送源信号时可检测到对象。与反射传感器中一样，漫射传感器发射器和接收器位于同一壳体中。将检测目标光线射入反射器，使得光的检测信号从干扰对象反射，发射器发出在所有方向上扩散的光束（最常见的是脉冲红外光、可见红光或激光），填充检测区域。然后光线进入该区域并且将光束的一部分偏转回到接收器，当足够的光落在接收器上时，发生检测并打开或关闭输出。许多光敏部件对红外线敏感，适宜于红外线光谱区工作。光电传感器的检测范围是其视线或者传感器可以检索信息的最大距离减去最小距离，最小可检测对象是光电头可以检测的最小范围，更精确的传感器通常可以具有检测的极小尺寸物体的能力。
1.2 光电传感器的发展
独立的光电传感器包含光学元件以及电子元件，它只需要一个电源。传感器执行其本身的调制，解调，放大和输出切换功能。光传感器的一个特征是其测量来自一个或多个光束的变化的能力，光电传感器可以在单点法或通过点的分布工作，使用单点方法，需要单独的相变来激活传感器，在分布概念方面，传感器沿着长串传感器或单光纤阵列是反应性的。一些独立的传感器提供诸如内置控制计时器或计数器的功能，由于技术进步，光电传感器变得越来越小，用于遥感的远程光电传感器仅包含传感器的光学部件测量范围很宽，缺点是光电传感器的稳定性和精度较B型或S型差，用于电源输入，放大和输出开关的电路位于其他地方，通常位于控制面板中，使得这类传感器本身非常小。此外，传感器的控制更容易进行，因为控制功能可能更强大。当空间受到限制或者环境对于远程传感器来说不容易运行时，可以使用光纤，光纤是无源机械感测部件，它们可以与远程或自带传感器一起使用，没有电路和没有移动部件，并且可以安全地将光进入和离开恶劣环境。
2 光电传感器的精度分析
2.1 光电传感器的精度概述
光电传感器精度的概念是指测量的可重复性的程度，换句话说，如果完全相同的值被测量多次，则理想的传感器将每次输出完全相同的值。但是真实的传感器输出相对于实际正确值以某种方式分布的一定范围的值。例如，假设对传感器施加恰好为150mm Hg的压力，即使施加的压力从不改变，来自传感器的输出值也将显着变化，当真实值和传感器的平均值不在彼此的一定距离内时，在精度问题中出现一些微妙的问题，传感器的精度是实际值（必须由主要或良好的二次标准测量）和传感器输出端的指示值之间存在的最大差值。同样，精度可以表示为满量程的百分比或绝对值。提高精度实际就是在减小某些特定条件下实际输出值和指定输出值之间的差，如果特性曲线具有与理想相同的灵敏度斜率但不是零与Y轴相交，理想曲线将仅在一个温度（通常为25℃）下存在，而实际曲线将在最小温度和最大温度极限取决于样品和电极的温度。
2.2 光电传感器的精度影响因素
2.2.1 光谱特性
根据光电传感器对不同波长的光特性曲线。由相关数据可知，其灵敏度是不同的，根据硅光电传感器和硒光电传感器的光谱，不同材料的光电传感器适用的入射光波长范围也不相同。硅光电传感器的适用范围宽，对应的人射光波长可在0.45-1.1μm之间，而硒光电传感器只能测量0.34-0.57μm的波长。影响光电传感器的光谱图波峰的因素主要有光电传感器的材料和制造技术，会受到温度系数和线性膨胀系数的干涉，在实际的应用中应当根据具体光源的类别来进行选用。
2.2.2 光电特性
光生电动势和光电流会随着光照度的改变而进行相应的变化，但有一定的滞后性，光电传感器的光电特性转换图线的绘制条件较为苛刻，需要在负载电阻无穷大时进行开路，在内阻较小时进行短路来绘制并优化光电特性曲线。开路的电压和实际光照并不是线性关系，而且在光照达到3000勒克斯的时候就达到上界，短路电流则与之情况相反，线性度良好。并且负载电阻在最小值的时候，线性关系达到最佳拟合状态。因此连续进行光照度检测，获取最佳状态效果较好，但是成本昂贵、设备复杂。光电传感器数字地产生和控制电流源信号以消除谐波，使用这种技术可以获得一些其他好处，但都需要大量的成本。把光电传感器作为电流源来光信号连续变化的场合，也可以把光电传感器作为电压源使用。
2.2.3 温度特性
光电传感器的开路电压和短路电流随着温度变化较为明显，光电传感器的温度漂移影响到了设备的稳定性，对测量和控制精度的改变等都有着较大的作用，所以成为了光电传感器的一个极为重要的特性。从有关文献可以得出结论，光电传感器的开路电压在温度每上升1度时，降低3mV，短路电流则变化较缓慢。在使用光电传感器进行检测时，需要对温漂进行补偿来减小误差。
2.2.4 频率特性
光电传感器的入射光调节频率是由输出电流决定的，因为光电子空穴对的产生与移动都需要一定的时间，因此会产生一定的延迟性，入射光的工作频率上限超出了几万Hz，传感器的频率调制特性较差，在需要调制频带较宽的情况时，应尽量采用硅光电传感器，并选择面积较小的硅光电传感器和较小的负载电阻，可进一步减小响应时间，改善响应频率。
2.3 提高光电传感器精度的方案
在光电视觉这样复杂的领域中很难描述状态，问题本质上是多方面的。识别任务的成功在很大程度上取决于集成的技术数量，因此它更多地是关于适当组件的正确集成，而不是使用单一的一体化解决方案。光电识别的一些重要组成部分是：光线定位和环境鲁棒性，光电识别，用户光电适应，以及最后的电信号处理， 每个域都有自己的工具和解决方案，实际上更加重要的是合理地组合它们。首先，光电定位帮助滤除噪声和从多个光源分离。在这里，可以使用大量的技术从视觉到简单的运动检测，以更好地检测扬声器位置。OpenCV是最好的计算机视觉库，但你也可以使用激光雷达或其他传感器，将能够更好地本地化光线数据，更准确的识别将是了解物体的位置，环境排布，可以更有效地取消光线干扰。对于波束成形，可以推荐两个开源包：Manyears和Hark。然后光电识别本身将要求有一个体面和有效的光电识别工具包像CMU Sphinx-光电识别工具包，这是最好的选择，由于它的便携性和功能集合。在这里你需要一个光电生物识别工具包。ALIZE是一个不错的选择。一旦确定了光源，实际上很重要的是实现适应，以更好地识别物体的光度。适应CMUSphinx可以显着提高识别的准确性，并结合光电生物识别，它可以显著提高传感器能力。最后，不应将识别结果直接作为有效数据，最好的系统必须包括一组技术，这是一个相当有挑战性的创建这样的系统，可以用开源组件进行科学有效的实现。
3 总结
高精度光电传感器凭借着精密的检测硬件与高效的算法，在故障处理、设备检查、管道探伤等方面都有着较为客观的发展，这其中综合运用了高精度加工技术和自动控制技术。许多接入到分配网的光电传感器的转换和管理将更加复杂，如果设计的光电传感系统的规划不符合规格，它将对探测精密度产生很大的影响。高精度光电传感器是广大科研平台顺利建设和正常运作的一项极为关键的组成部分，在确保且提升光电科研平台的运作效果与工作效能方面，具备极为重要的推动作用。
参考文献
[1]叶必卿.干涉光路进行液体折射率变化测量[J].浙江工业大学学报，2009（03）.
[2]李宇航，童利民.微纳光纤马赫-泽德干涉仪[J].激光与光电子学进展，2009.
[3]刘盛春.基于拍频解调技术的光纤激光传感技术研究[D].南京：南京大学，2011.
[4]高学强.潜艇辐射噪声声源级经验公式修正[J].声学与电子工程，2007（03）.
[5]胡家艳.光纤光栅传感器的应力及温度增敏封装[J].光电子激光，2006（03）.
[6]牛嗣亮.光纤法布里-珀罗水听器技术研究[D].长沙：国防科学技术大学，2011.
激光电源范文第7篇
关键字：激光技术 建筑施工测量 应用
随着当前建筑业的快速发展，工程规模目益扩大，施工机械化和自动化程度也迅速提高，施工技术精度要求越来越高。因而在土建工程的施工测量中，采用原有的测量方法和手段已受到巨大冲击，有些必将被淘汰。建筑企业的管理者要有发展的眼光，结合自身发展需要，引进实用先进的高精度仪器，以提高建筑施工测量质量，适应现代建筑工程快速、高效、优质的施工需要。
激光技术的高速发展对测量仪器的更新换代有着跨时代的特殊意义。国际测量师联合会（FIG）还专门设有进行激光技术在工程测量中的应用的工作组。我国也已研制出多种激光测量仪器，并广泛应用于各类施工测量中。
一、激光定位仪器的原理
激光定位仪器主要由氦氖激光器和发射望远镜构成，这种仪器提供了一条空间可见的有色激光束。该激光束发散角很小，可成为理想的定位基准线。如果配以光电接收装置，不仅可以提高精度，减轻劳动强度，保证工程质量，加快工程进度，还可在机械化、自动化施工中进行动态导向定位。基于这些优点，激光定位仪器得到了迅速发展，相继出现了多种激光定位仪器。常见的包括激光水准仪，激光经纬仪，激光垂准仪，激光平面仪，激光全站仪以及三维激光扫描仪等。
二、激光定位仪器及其应用
1.激光水准仪及其应用
激光水准仪是在普通水准仪望远镜筒上固装激光装置而制成的，激光装置由氦氖激光器和棱镜导光系统所组成。其激光光路是从氦氖气体激光器发射的激光束，经四只反射棱镜转向目镜，经望远镜系统的目镜组、十字丝分划板、调焦镜组和物镜射出激光束。
激光水准仪在建筑施工中主要应用于大型地下结构及管道施工，经常采用的自动化顶管施工技术，利用激光水准仪可以为自动化顶管施工进行动态导向，监测挖掘机掘进方向。在掘进机头上安装光电接收靶和自动装置。当掘进方向出现偏位时，光电接收靶就给出偏差信号，并通过液压纠偏装置自动调整机头方向，继续掘进。
2.激光经纬仪及其应用
激光经纬仪的构造和使用与激光水准仪相似。激光经纬仪大多都是直接利用配套的激光附件装配在光学经纬仪上，组成激光经纬仪。激光附件有激光目镜、光导管、氦氖激光器和激光电源组成，换装激光附件比较简单，只要取下标准目镜，换上激光目镜，再将激光器和激光电源分别装在三脚架的两条腿上即可。这种激光装置由于采用光导管作为光线传递，重量轻且便于随望远镜转动瞄准任意目标，还可以通过望远镜目镜直接瞄准或观察激光光斑。
激光经纬仪可用于定线、定位、测角、测设已知的水平角和坡度等，与光电接收器相配合可进行准直工作，亦可用于观测建筑物的水平位移。例如：激光经纬仪常用于检验墙角线的垂直，检验建筑物的倾斜度，以及为自动化顶管施工进行动态导向等。
3.激光垂准仪及其应用
激光垂准仪又称铅垂仪或垂线仪，是将激光束置于铅直方向以进行竖向准直的仪器，测量相对铅垂线上的微小偏差以及进行铅垂线的竖向定位传递。主要用于高层建筑、烟囱、电梯等施工过程中的垂直定位及以后的倾斜观测，精度可达0.5×10-4。
4.激光扫平仪及其应用
激光扫平仪是一种新型的平面定位仪器。激光扫平仪从主机的旋转发射筒中连续射出平行激光束，在扫描范围内提供水平面、铅垂面或倾斜面，能快速完成非常繁琐的平面测量工作，为施工和装修提供大范围的平面、立面和倾斜基准面。
激光扫平仪能瞬间建立起大范围的基准面。它广泛应用于机场、广场、体育场馆等大面积的土方施工及基础扫平作业；在室内装修工程中，用于测设墙裙水平线、吊顶龙骨架水平面和检测地坪平整度等，工效高并省去设置标桩等工序和原材料。
5.激光全站仪
激光全站仪即全站型电子速测仪。全站仪几乎可以用在所有的测量领域。激光全站仪由电源部分、激光系统、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。激光全站仪是新一代测量仪器，集测距、测角于一身，并且在有棱镜和无棱镜状态下均可有效使用，在实际工作中比较灵活，实现对测量数据进行自动获取、显示、存储、传输和计算处理等多项功能。激光全站仪与普通全站仪相比最大的特点在于激光对中和激光指示目标。这使得对中和瞄准精度进一步得到保证。
全站仪的激光指示在黑暗环境下作用最为突出，一道红色光束，可以指示仪器视准轴的方向，如可以用于建筑深基坑放样，定点等，当红色光束照射到棱镜后，黑暗环境下可以看到棱镜反回的光，可用于确认是否照准棱镜，在无棱镜测距过程中，还可以明确待测点的具置。
6.三维激光扫描仪
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是二十世纪九十年代开始出现的一种新技术，三维激光扫描仪的构造主要包括激光测距系统和激光扫描系统，同时也有集成CCD 和控制系统以及校正系统。三维激光扫描技术通过高速激光扫描测量的方法，快速获取大面积高分辨率被测对象表面的三维坐标数据。运用采集的空间点位信息，构建物体的三维立体模型，它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。
在建筑物的立面测量领域，三维激光扫描测量技术克服了传统建筑立面测量的局限性，对建筑物进行无接触扫描，同时将获得的点云信息快速转换成计算机可以处理的数据的高效测量方式。解决了建筑物立面数据采集时所带来的精度损失、效率损失等问题，尤其是解决了高层建筑物立面元素无法量测的问题。
三维激光扫描技术采用非接触式测量方法可以对高层建筑物的变形纠偏进行监控，利用高密度点云所形成的三维模型监控高层建筑物整体结构，并从整体到细部监控高层建筑物各层面上的形变与扭曲程度。
三、合理有效配置激光定位仪器
各种激光定位仪器有不同的功能和使用要求，价位也不同。建设单位在合理配置仪器时不仅要充分考虑工程项目所需的功能，还需综合考虑仪器的性价比。激光全站仪功能齐全，可以实现自动测量，观测速度快，数据处理精度高，但价格较高，在大中型施工项目中使用。激光扫平仪精度高，观测速度快，可以自动提供一个激光水平面或竖直面，作为装饰施工的基准，是建筑装饰项目的必备工具。激光垂准仪、激光水准仪和激光经纬仪不仅价格合理，而且使用方便，一般也是建筑施工项目的必备激光定位仪器。
四、结语
激光技术、计算机与精密自动导向技术的发展，带动了现代测绘仪器的更新变革， 推动着建筑工程测量及相关其它工程领域的前进， 也必将产生巨大的经济效益和社会效益。同时， 测量及其相关技术的研究和发展， 又为测绘定位新仪器和新技术指明了方向。
文献参考：
激光电源范文第8篇
光电子产业包括信息光电子、能量光电子、消费光电子、军事光电子、软件与网络等领域。光电子技术不仅全面继承兼容电子技术,而且具有微电子无法比拟的优越性能，更广阔应用范围，光电子产业成为21世纪最具魅力的朝阳产业。
科学家预言，随着光电子潜力的发掘，这一行业的产值将在2010年达到50000亿美元，成为21世纪最大产业。
新型液晶显示器背光源制备及全色显示器研究
项目简介：该项目合成了高效且宽带光谱的白光材料（Zn(BTZ)2），确定其光致发光主峰及范围；制备了两类新型单一发光层的白色有机电致发光器件（OLED）：掺杂型Zn(BTZ)2器件和混合型LPPP器件；进行了器件发光性能研究，研究了产生白光的激发过程和提高效率的途径；进行了器件用于液晶显示的背光源的研究，做出两类较大面积均匀的背光源，达到可使用水平；将器件与光学滤色片结合得到全色显示，测量了所得三基色发光强度、色度与光谱，混色后获彩色光；进行了柔性OLED研究，并做出相应的器件。
超高亮LED
项目简介：超高亮LED是指用四元系材料AlGaInP生产的红、橙、黄色超高亮度LED和用四元系材料AlGaInN（亦称为GaN基材料）生产的蓝色、绿色、紫色和紫外光超高亮度LED。产品的主要技术性能如下：超高发光强度，Iv最高可达10cd以上。比传统LED的光强高出几十倍，可作为小型照明光源。发光颜色全：包括红、黄、绿、蓝、白、紫等可见光区域的各个波段， 波长λD：400～660nm。功耗小：作为照明光源，超高亮LED与传统光源相比，功耗仅为传统光源的十分之一。抗静电能力强，GaN基LED的ESD值为500V以上。指向性好，半强度角θ1/2可达120度以上。
LED非点阵大面积平面发光技术
项目简介：LED非点阵大面积平面发光技术术采用了先进的半导体光源、独特的光学设计和工艺材料，形成高效导光系统，制成了平板化、大面积、均匀发光的器件。该成果工作原理正确，思路新颖，选材科学，在国内率先实现了LED由点光源向大面积平面光源的转换，具有创新性，达到了国内先进技术水平。
网络直联式农药残留测定仪及分布式监控系统
项目简介：该课题针对农药残毒速测仪的应用环境和政府对农药残毒进行监测的需求专门设计简便可靠的农药残毒速测仪，并采用新型半导体光源，不需要滤光片，避免了使用传统的卤素灯加虑光片作为光源，光源寿命短而且滤光片容易长霉的缺点，而且能够达到快速检测的功能，1分钟可完成检测，可即时输出检测数据并能保存历史数据，并集成图形点阵液晶显示屏、具备高速微型打印机、大容量存储器。
意义：该课题研制的网络直联式农药残留测定仪及分布式监控系统灵敏度高、稳定性好，检测结果准确可靠，完全满足了农残检测需要，其质量和性能在国内同类产品中居领先水平。
贴片式大功率LED信号灯
项目简介：该项目是一项采用贴片式大功率LED光源，综合了光学设计、结构设计以及电子设计的新型交通信号灯产品。采用新材料、新光源，生产工艺简单，提高了发光效率，降低了能耗。在光学设计上打破传统LED一一对应的配光方式，采用反射与折射相结合、聚散结合、光束重组的方式，达到利用率高、均匀性好的特点，无以往信号灯产品易产生暗斑这一致命缺陷。由于整灯光源管数小，因此其生产工艺比之普通LED信号灯大大简单。能容许较大范围的电流，能适应不太稳定的电网波动。既保证了散热效果，又保证了密封性能，较好的解决了两者矛盾。使用寿命长，免于维护。
1W聚光型白光功率半导体发光二极管
项目简介：聚光型白光功率半导体发光二极管结构主要是由功率型LED芯片、热沉底座和光学系统组成，蓝色发光芯片装于散热良好的引线框架上，光学透镜覆盖芯片上形成一定的光学空间分布，同时保护芯片，透镜与芯片之间填充柔性硅胶以保护芯片和金丝。该项目采用兰色芯片上涂覆YAG荧光粉，通过混光后产生白光，制备方法比较简单，成本也相对较低。
意义：功率型超高亮LED是一种高效的环保的绿色固体光源，具有寿命长，功耗小，亮度高，低维护等特点，将取代白炽灯和荧光灯等传统玻壳照明光源。
一种自动调节光亮的数码摄像头
项目简介：该成果公开了一种自动调节光亮的数码摄像头。其技术方案的要点是，数码摄像头主体是一个“”字形结构，在其两侧安装发光二极管以照射光亮，光源感光器安装在上部，机芯内部加入一个光亮度调节器，由于自带光源，因此能在没有光亮的环境下，可以正常摄取被拍摄人物的影像。数码摄像头体积小，重量轻、耗电省、寿命长，制造成本低，经济实用，便于在网吧，学校，家庭和办公环境中使用。
分子基和有机/无机复合光电子材料的设计、合成及应用
项目简介：该项目的实施包括从配体、配合物的设计、合成与筛选，无机和有机材料的制备与功能团的修饰、结构确定、光物理性质、光致和电致发光研究以及分子组装及材料的应用开发。其设计合成羟基、双键或炔基等配体与金属铜、锌、金、铂形成的单体、多核和高聚物分子基光电子材料，通过进行X射线衍射结构确定、光致和电致发光测定、发射和猝灭与环境的关系研究、激发光谱和瞬态时间分辨吸收光谱测定，来探讨发生的起源、激发态的结构、收买、谱学规律以及电荷转移和能量转移规律。
意义：在此基础上，设计和合成出高量子效率，有较佳应用价值的发光材料。
激光与光电子技术在生物组织光学特性测量中的应用及其医用新技术
项目简介：该项目主要内容包括：创建生物组织光学新体系，开拓人体组织光学性质的新测定方法和新技术。激光荧光法肺癌定位的彩图像技术与系统，采用“共轴微光－荧光肺癌诊断和定位仪器”技术，研制激光荧光法肺癌定位彩图像装置。激光血管外照射技术与仪器，开拓激光血管外照射治疗技术，完成治疗用激光剂量参数的活体测量，研制半导体激光治疗机。
意义：组织光学体系独创性的构建与论述以及测定人体组织光学性质的新方法与新技术，为开拓激光技术在医学领域的新应用建立了基础。“激光荧光法肺癌定位的彩图像装置”实现了肺癌早期诊断与实时定位。
可协变硅绝缘衬底上生长宽禁带半导体碳化硅外延材料及器件制备
项目简介：该项目属新材料领域的半导体新型基底晶体材料，是在非晶层上的纳米晶体薄膜上，制备宽禁带半导体碳化硅外延薄膜。其核心技术是采用低维化的纳米晶体薄膜其晶格常数的可协变性，来提高其上生长的外延薄膜的晶体质量。该项目技术思想具有重大的原始创新性，属于国际领先的技术。项目正在开发自主知识产权的核心专利。项目将解决在价格低廉的硅可协变基底上，生长稀有半导体如碳化硅等宽禁带材料。项目将推动我国在高频、高温、大功率和紫外光电子等领域的发展。
意义：该项目的可协变硅衬底技术，可以大幅度提高传统硅衬底材料的附加值；在其上生长的碳化硅等宽禁带半导体材料，在高频、高温、大功率、及蓝光和紫外光电子领域有广泛应用。
HWD11201多功能温控系统MTCS数据采集电路
项目简介：HWD11201多功能温控系统MTCS数据采集电路是一小型、安全、精密的单片温度控制电路。其功能完善，具备有：9600bit/s固定波特率的通信串口，与HWD1709数字编码感温电路专用单总线口，内部模糊处理逻辑块，高低温报警触发器，一个基准压源、一个8位的A/D转换器以及内部逻辑控制电路。该片可完成温度控制、报警输出的全部控制功能。它主要用于珀尔帖效应模块的控制。它可维持±0.35°C 的温度稳定性，具备电压超限保护。主要应用于激光器、半导体激光二极管、EDFA光放大器以及各类环境控制、过程监控系统中。
意义：该电路的需求量较大，应用前景广泛。目前, 半导体激光器的应用覆盖了整个光电子学领域，全世界的激光器市场每年的份额达数百亿美元。其技术已成为当今光电子科学的核心技术，在工业、医疗、信息显示等领域具有广泛的应用前景，对军事领域的跟踪、制导、武器模拟、点火引爆、雷达等诸多方面更具有重要作用。
新型光电化学太阳能电池
项目简介：新型光电化学太阳能电池是上个世纪90年代初期出现的一类新型太阳能电池。本课题组研制出新型太阳能电池多种。电解质材料的设计方面：采用聚乙二醇等作为溶剂在高温下溶解I^-/I^(3-)电解质，在室温下固化。采用丙烯酸单体溶解电解质，在催化剂作用下，室温自交联，形成固体电解质。二氧化钛多孔膜制备方面：采用水热法生长出符合要求的二氧化钛纳米晶，通过酸处理，改善二氧化钛纳米多孔膜的表面结构活性；载流子传输机理方面：提出了空穴向对阴极（正极）的迁移是通过电子-离子氧化还原过程实现。在器件组装方面：组装了几种光电化学太阳能电池。
意义：研究结果在新材料设计、新型半导体材料、光电功能材料、光电子学、光电子器件等方面具有重要的科学意义，在太阳能开发方面具有良好的应用前景。
新型GaAs基近红外低维结构半导体光电材料与器件
项目简介：该项目全面开展了GaAs基1.0-1.6微米材料生长、低维结构物理、激光器与探测器制备等研究工作，得到国家科技部、自然科学基金委、中科院创新工程等的支持，取得一系列具有国际反响的研究成果：GaAs基近红外材料能带结构、发光物理特性理论研究；GaAs基近红外低维材料生长、发光物理特性实验研究；GaAs基近红外激光器和探测器实验研究。上
意义：述研究成果标志着我国砷化镓基近红外光电子材料与器件研究水平进入世界先进行列。
SOI光波导单模条件研究及特殊功能光波导器件设计制备技术
项目简介：该项目为SOI光子集成，它的首要问题是确定精确的单模传输条件、设计制备性能优异的特种功能光波导器件结构、解决同单模光纤的高效率耦合以及缩小芯片尺寸提高集成度。单模传输条件是一切光波导器件设计的基础，精确单模条件的获得对于指导光波导器件的设计具有重要意义。
意义：该项目在SOI光子集成和光电子集成方面进行了系统而深入的研究工作，特别是在特殊功能新型SOI光波导器件的设计制备及大规模光子集成芯片研制方面，均有多项创新性成果，始终走在国际的前列。
大规模SOI光波导光开关阵列集成技术
项目简介：该项目为研究性能优异的光开关，它是实现高速大容量全光网的首要问题之一。该项目在国际上首次将模斑变换器和微型反射镜集成到SOI光开关阵列中，首次研制成功了集成度为8×8和16×16 的SOI光波导开关阵列，其综合技术指标在国际上处于领先地位，由于研制的SOI光开关阵列其制备工艺同目前发展十分成熟的微电子标准CMOS工艺完全兼容，因此制造成本非常低廉。
意义：与国际上已经商用的MEMS光开关、聚合物及SiO2波导光开关相比，SOI波导光开关在开关速率、长期使用可靠性、制造成本方面具有很大的优势，特别是SOI波导光开关具备同硅基光电子器件，因此SOI波导光开关阵列的研制成功具有很大的技术推动意义。
多媒体高清晰教学及多用途背投显示设备
项目简介：该项目采用高倍短焦镜头，使1.5米内屏幕显示100英寸，而且四角边沿画面清晰不变形；光学反光器件采用高尖端紫外线滤过技术，纯色光达到90%以上，避免紫外线对人体及眼睛的伤害；高效节能电源、追光电子元件的开发，使500W的电源达到1500W的光效；光源发光持久，延缓衰减，使使用寿命从原来的1000小时延长到8000小时；自动温控，预期达到自动调温，使整机连续工作百小时以上无障碍。
意义：该显示设备是是现代化建设必要设备，发展前景非常广阔。
PON用突发式光模块
项目简介：该模块主要包括BPON ONU突发式光模块、EPON ONU突发式模块、EPON OLT突发式光模块。该系列模块主要应用于以PON（无源光网络）接入技术为主的宽带光接入网，从而实现光纤到户。突发模式光收发模块是PON系统中的物理层器件。BPON/EPON ONU侧的光模块能够迅速打开/开断激光器。而OLT侧的光模块是要求能够在短时间内正确恢复不同ONU发送的不同功率的光信号。
意义：OLT模块最关键的指标是突发接收时北京时间，光接收灵敏度、饱和光功率，及相邻光信号所允许的动态范围。
宽带可调谐半导体激光器
项目简介：该课题研究了四种基于InP材料的单片集成技术，实现了基于InP衬底的较灵活的能带剪裁，为光电子器件的多功能单片集成打下了基础；采用量子阱混杂技术，成功实现了75nm的量子阱带隙波长蓝移量，在此基础上实现了取样光栅分布布拉格反射宽带可调谐激光器，在增益区电流为150mA时，激光器芯片的输出功率达到了9mW，单模调谐范围最高达41nm，宽带可调谐激光器组件输出功率大于0dBm；成功研制出一套基于LabVIEW软件平台的自动化的宽带可调谐SG-DBR激光器波长测试控制系统，提出了一种利用输出光的边模抑制比，从调谐数据库中筛选出激光器模式稳定工作点的算法，应用该系统对研制的SG-DBR激光器进行大量实验测试和波长查询，实验结果表明本系统稳定、可靠、波长控制精度高，波长控制误差不超过±0.02nm；还研制了可调谐半导体激光器的多路程控电流源，为宽带可调谐激光器的实用化奠定了基础。
CMOS图像传感器
项目简介：该项目调整CMOS工艺和结构，设计出N型衬底的CMOS图像传感器，采用0.18um工艺，并成攻流片；衬底和外延层使用不同类型的半导体材料，构成一个PN结，在反偏时会在衬底和电荷收集区之间形成势垒，阻碍衬底中的噪声电荷通过外延层流向电荷收集区，抑制像素之间的串扰。在除感光单元阵列的电路下注入深层的P阱或者N阱，防止衬底和电路之间发生闩锁效应；提出新结构的光电二极管来提高其量子效应、降低噪声、提高光电子转化效率；采用sensor架构，有效减少串扰；进行了颜色纠正；对A/D转换器的结构进行调整，电路几乎没有静态电量消耗。采用了高精度的A/D模块、相关双采样(CDS)、FPN消除算法，能够使图像更为平滑。
红外传感全自检光电保护装置
项目简介：该项目主要研究和解决了小型化的电子电路原理和结构、对接扩展技术―模块化电路结构、提高检测精度技术、保证适当检测距离―保护长度的技术、抗干扰技术、滤波技术、光电子技术、光学技术、多种安装技术、减振技术、安全可靠性能―全自检技术等相关技术。通过解决了一系列问题，使成果技术达到了较高检测精度，保证适当的检测距离，全自检安全可靠性能，安装使用方便，外形小巧美观，价格较为经济的市场期望。
意义：该项目技术成果的市场前景是相当广阔和有生命力的。
硅基发光材料研究
项目简介：该成果采用掺钛化学腐蚀法成功制备了发光稳定和发光均匀的多孔硅，采用H_2O_2催化方法制备了形貌更平整、细密、均匀的多孔硅。并通过对多孔硅在不同激光功率下的Raman光谱和光致发光谱的研究，发现当激光功率增大到某一值时，晶格畸变使多孔硅由线性转变为光致非线性材料，引起非线性吸收系数增大，导致光致发光谱的明显增强。
意义：研究成果对于硅基发光材料的理论研究和应用基础研究具有显著的实际意义，对推动硅基光电子集成技术的发展具有重要意义。
单片集成光器件关键技术研究
该项目简介：项目采用自主开发软件建立了一套集模拟仿真与CAD功能于一体的光电集成器件设计软件平台；开发了包括MOCVD外延、光刻、腐蚀、光栅等各道工艺的RWG、DC-PBH类型单片集成芯片关键工艺技术和光电集成相关的凸点flip chip倒装焊技术，建立并完善了单片/混合集成器件OEIC工艺技术制作平台，并具备了批量生产能力；对所设计的混合集成器件进行工艺验证，建立并完善了设计和制作平台，发展相应的工艺制作、耦合封装和模块设计技术。
意义：该成果完成了针对典型的混合集成光电子(OEIC)器件2.5Gb/s混合集成光发射机与光接收机模块进行的设计开发和工艺验证，提高了我国集成光器件整体制作技术水平，处于国内领先、国际先进水平。
红外电子材料的优化设计研究
项目简介：该项目的最重要特色就是将研究目的设定在解决我国国防战略性高技术发展中红外光电子材料这类瓶颈性技术上单一的跟踪性工艺研究模式。具体是在我国红外光电子材料发展中提出针对制备工艺中遇到的基本物理问题进行系统的研究，逐步地提出与工艺研究一起建立可优化材料的设计平台。而最重要的创新点是提出了材料芯片这一最新发展起来的技术在项目研究中的开拓性应用。
在蓝宝石衬底上研制ZnO同质pn结及其电致发光
项目简介：该项目利用分子束外延设备研制高载流子浓度的P型ZnO材料及ZnO P-N结紫外发光二极管和激光器。该项目选择在价格适宜、工艺成熟的蓝宝石（Al_2O_3）衬底上开展p型ZnO的制备及相关结型器件的研究工作，在国内首次获得了室温下光泵浦的紫外受激发射；制备出低阻p型ZnO薄膜材料，载流子浓度最高达到10^(19)/cm^3；研制了ZnO同质pn结，在室温下观测到了来自同质结电泵蓝紫色发光。
意义：该成果达到和国外同步发展，在国内器件研制方面处于领先水平，对于探索制备实用型ZnO结型发光和激光器件的途径，具有重要研究价值。
新型微片激光材料与器件研究