一种高精度激光器驱动电流源装置

    公开(公告)号:CN117438882A

    公开(公告)日:2024-01-23

    申请号:CN202311417288.8

    申请日:2023-10-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提供一种高精度激光器驱动电流源装置,包括依次连接的基准电压源、数/模转换器、电阻R1、电压/电流转换单元和电阻RL,电压/电流转换单元包括电压/电流转换恒流源和电流镜像单元;基准电压源为数/模转换器提供基准电压,数/模转换器为电压/电流转换恒流源提供可调节输出电流参数的控制电压,电压/电流转换恒流源产生高稳定度的参考电流,参考电流经电流镜像单元后得到加载负载的驱动电流,实现稳定电流输出。本发明用于提供稳定、准确的电流驱动信号,可实现对激光器的精确控制,提高了输入信号与输出电流之间的匹配程度,具有一定的温度补偿特性,输出阻抗高,输出电流具有较高精度及稳定度。

    一种针对多波长阵列激光器超快波长切换的控制系统

    公开(公告)号:CN114553318A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210077246.3

    申请日:2022-01-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种针对多波长阵列激光器超快波长切换的控制系统,包括:控制信号产生模块产生工作电流、开关时间、通道间切换顺序和工作温度的控制信号;高速开关压控电流源模块接收并处理工作电流、开关时间和通道间切换顺序的控制信号,为多波长阵列激光器模块中每一个通道单波长激光器提供可控制的工作电流和通道开关信号;温度控制模块接收并处理工作温度的控制信号,将多波长阵列激光器的工作温度维持在设定值;多波长阵列激光器模块根据高速开关压控电流源模块提供的工作电流和通道开关信号进行多波长间高速切换。本发明可实现多通道之间依次快速稳定的切换,通道间切换时间处于纳秒量级且可以使任意一个单波长激光器持续长时间稳定工作。

    一种REC半导体激光器阵列波长控制系统

    公开(公告)号:CN114374145A

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202210030664.7

    申请日:2022-01-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种REC半导体激光器阵列波长控制系统,包括整体式TEC、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路、TEC驱动电路、独立式TEC、热敏电阻和热沉;独立式TEC、热敏电阻和热沉设置在激光器阵列芯片结构内部;TEC驱动电路先对设置在衬底底面上的整体式TEC施加电压,采用整体式TEC对整个激光器阵列芯片进行温度粗调,再对不满足目标温度电信号的激光器单元上的独立式TEC施加电压,采用独立式TEC对相应的激光器单元进行温度精调。本发明通过在激光器阵列芯片的外部和内部分别进行温度的粗调和精调,使得每个激光器通道均能输出稳定波长的光束,实现对波长间隔的精确控制。

    一种光纤稳相传输系统中基于FPGA控制的相位检测补偿方法

    公开(公告)号:CN117478225A

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202311422745.2

    申请日:2023-10-31

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种光纤稳相传输系统中基于FPGA控制的相位检测补偿方法,采用相位检测补偿模块接收基本原子钟的时钟信号及来自外器件链路的经PD拍频后所得的电信号;基于本振信号对两路经过ADC采样得到的包含完整相位信息的数字信号进行降频混频;对外器件链路中引入的相位噪声进行补偿,恢复出相位锁定于本端信号的频率信号。本发明将经过ADC采样得到的近端远端数字信号在FPGA中进行处理与相位误差综合,能实现综合得到的时延波动及其原时延波动的差值较原始波动值低约2个数量级。基于检测综合所得时延(相位)波动,通过PID计算得到稳相模块的预补偿量,当系统不断趋于稳定时,稳相精度和补偿精度将不断提高。

    一种基于FPGA控制的光纤稳相传输装置

    公开(公告)号:CN117335882A

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202311183067.9

    申请日:2023-09-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于FPGA控制的光纤稳相传输装置,包括:本端模块、远端模块、光纤链路和模块外器件,所述本端模块通过光纤链路与远端模块连接,所述本端模块、远端模块均与模块外器件连接;光信号在本端模块和远端模块之间往返传输,所述本端模块主动探测并通过FPGA算法对光纤传输引入的相位噪声进行补偿;所述远端模块通过光纤链路与本端模块形成环路,恢复出相位锁定于本端模块的频率信号。该光纤稳相传输装置采用光载射频发射模块作为光源、FPGA补偿模块进行传输延时变化量测量,能实现飞秒量级的传输延时变化量测量分辨率和10‑17/104s的频率稳定度。

    一种REC半导体激光器阵列波长控制系统

    公开(公告)号:CN114374145B

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202210030664.7

    申请日:2022-01-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种REC半导体激光器阵列波长控制系统,包括整体式TEC、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路、TEC驱动电路、独立式TEC、热敏电阻和热沉;独立式TEC、热敏电阻和热沉设置在激光器阵列芯片结构内部;TEC驱动电路先对设置在衬底底面上的整体式TEC施加电压,采用整体式TEC对整个激光器阵列芯片进行温度粗调,再对不满足目标温度电信号的激光器单元上的独立式TEC施加电压,采用独立式TEC对相应的激光器单元进行温度精调。本发明通过在激光器阵列芯片的外部和内部分别进行温度的粗调和精调,使得每个激光器通道均能输出稳定波长的光束,实现对波长间隔的精确控制。

    一种基于FPGA控制的FMCW激光雷达实时非线性校正装置和方法

    公开(公告)号:CN119414368A

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202411575526.2

    申请日:2024-11-06

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于FPGA控制的FMCW激光雷达实时非线性校正装置和方法,DFB激光器作为光源由初始的驱动电流信号驱动,并通过所述DFB激光器的调制端产生光信号,输入FMCW延迟外差测量模块中;FMCW延迟外差测量模块将光信号转换成FMCW拍频信号,输入FPGA模块中;FPGA模块将FMCW拍频信号通过割线迭代学习控制算法生成三角波驱动信号;激光器驱动模块包括稳流模块,稳流模块将来自FPGA模块的三角波驱动信号转换为驱动电流信号,输入DFB激光器中,经DFB激光器、FMCW延迟外差测量模块、FPGA模块和稳流模块构成的激光雷达非线性校正环路进行驱动电流信号校正,直至电流信号完成非线性校正。

    基于大气湍流影响下的四星对地激光单向授时的误差解算和补偿方法

    公开(公告)号:CN119087775A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411054372.2

    申请日:2024-08-02

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于大气湍流影响下的四星对地激光单向授时的误差解算和补偿方法,涉及卫星授时技术领域。包括如下步骤:构建大气湍流模型和相位屏模型;获得观测点坐标值与预定时长内观测到的若干卫星坐标值,从中选出天顶角符合的四颗卫星;将四颗卫星对应的天顶角导入大气湍流模型和相位屏模型,重构出被湍流扰动的光脉冲信号并计算光脉冲信号到达时刻抖动;基于四颗卫星的坐标值与每颗卫星对应的所述光脉冲信号到达时刻抖动,计算卫星对地激光单向授时误差与观测点的坐标计算值;利用滑动平均滤波对所述卫星对地激光单向授时误差进行处理,得到补偿优化后的卫星对地激光单向授时误差。利用本方法的单向授时误差的稳定度具有显著提升。

    一种使用两段式模拟直调激光器的光纤稳相传输装置

    公开(公告)号:CN117240367A

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202311183066.4

    申请日:2023-09-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种使用两段式模拟直调激光器的光纤稳相传输装置,包括:中心端模块、远端模块和模块外器件组成,所述模块外器件分别与中心端模块、远端模块连接,所述中心端模块与远端模块通过光纤盘连接;所述中心端模块作为发射一方,主动探测并预补偿光纤传输引入相位噪声;所述远端模块作为发射一方,与中心端模块形成环路提高信号传输稳定性,得到相位锁定于中心端原子钟的频率信号。该光纤稳相传输装置采用两段式模拟直调激光器作为光源、比例‑积分‑微分PID算法进行传输延时变化量测量和预补偿,能够实现10‑18/104s的频率稳定度。

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