实验 激光发射机
激光全息照相技术
激光技术在军事上的应用06061117焦彬关键词：激光制导的基本原理、激光制导方式 、激光制导武器、激光致盲武器、激光致盲武器的研究与发展现状概述：激光作为人类认识世界和改造世界的武器，使得人类对大自然的认识和改造能力得到了提高，而且在科学技术、工农业生产、人类生活等领域引起了一次深刻的变革。
它使光学这个古老的科学分支变得面貌一新，在物理、化学、医学、军事等方面得到了广泛的应用，现在主要介绍激光在军事上的应用。
激光制导是光电制导家族中发展较晚但却进步神速的一个重要成员。
激光制导是用来控制飞行器飞行方向，或引导兵器击中目标的一种激光技术。
激光制导与其它制导种类相比具有结构简单、作战实效成本低、抗干扰性能好、命中精度高等优点。
不足的是受大气及战场条件影响较大，不能全天候工作等，而激光致盲武器是现代战争中一种有效的光电对抗武器，其作用是使人眼和光电敏感器件致盲而丧失作战能力。
一:激光制导的基本原理是： 导引头上装有光学系统和四象限光探测元件，接收由目标反射的激光能量，经处理输出表征目标视线与制导炸弹速度方向之间的角视差信号，形成制导指令，输送给舵机，转动相应舵面，产生控制力，从而修正飞行弹道。
二:激光制导方式: 激光制导方式有半主动寻的式、全主动寻的式和波束式(驾束式)三种。
目前激光制导武器中大都采用半主动激光制导方式，即导引头(它安装在弹上,被用来自动跟踪目标并测量弹的飞行误差)与激光照射装置分开配置于两地,前者随弹飞行,后者置于弹外。
激光照射器用来指示目标,故又称激光目标指示器。
导引头通过接收目标反射的激光照射器照射的激光或直接接收照射激光,引导导弹飞向目标。
1．半主动式激光制导 半主动式激光回波制导系统的工作过程是:激光发射机作为信号源装在地面、车船或飞机上,发射激光束为制导武器指示目标,弹上的激光导引头接收目标反射的激光信号,并跟踪目标上出现的激光光斑,引导战斗部飞向激光光斑,最终命中目标。
半主动式回波制导广泛应用于各种武器的制导系统中,如激光制导炸弹、激光制导导弹、激光制导炮弹等，是所有制导武器中制导精度最高的。
八年级物理下册《信息的传递》复习知识点
八年级物理下册《信息的传递》复习知识点八年级物理下册《信息的传递》复习知识点一、现代顺风耳——电话1、电话的基本组成：由听筒和话筒组成，1876年由贝尔发明。
2、话筒是把声音变成变化的电流——听筒是把变化的电流变为声音3、交换机的作用：减少线路，从而提高线路的使用效率4、模拟通信和数字通信：①模拟通信：使用模拟信号的通信方式（声音、图像会失真）。
②数字通信：使用数字信号的通信方式（形式简单，抗干扰能力强、可以加密）。
二、电磁波的海洋1、电磁波：（1）电磁波：是一种看不见、摸不到，但可以传递各种信息的特殊物质。
（2）、电磁波的产生：迅速变化的电流在周围空间形成电磁波2、电磁波的传播：⑴可以在真空传播，可以在固体、液体、气体等介质中传播，传播中可以携带信息。
传播速度与光速相同,c=3×108m/s(或3×105km/s)。
⑵天线的作用：可以加强电磁波的发射与接收。
金属容器能屏蔽电磁波。
3、电磁波的波长、频率和波速的关系：波速（m/s）=波长（m）×频率（Hz），即：c=λ f频率的常用单位还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。
１MHz＝103kHz＝106Hz4、电磁波的家族：无线电波（短波、中波、长波）、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线、r射线。
三、广播、电视和移动通信1、电磁波是传递信号的载体。
3、无线电广播信号的发射和接收过程（下图）；3、电视信号的发射和接收过程（下图）4、移动电话：（1）、工作原理：移动电话相当于是无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它又捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。
（2）、设立基地台的原因：手持移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。
因此，它跟其他用户的通话要靠较大的固定基地台转接。
第四节越来越宽的信息之路1、信息理论表明：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内输送信息量就越大。
一种新型单兵对抗激光模拟训练系统
Ａｎｅｗｌａｓｅｒｔｒａｉｎｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒｓｉｎｇｌｅｃｏｍｂａｔ
ＦＡＮＧＸｉａｏｊｕｎ，ＬＩＣｈａｎｇｚｈｅｎ，ＬＩＵＳｉｎａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏＯｐｔｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１５，Ｃｈｉｎａ）
作者简介：房孝俊（１９９３－），男，硕士研究生，主要研究方向光电探测，激光应用。Ｅｍａｉｌ：ｆａｎｇｘｉａｏｊｕｎ６６＠１６３．ｃｏｍ 收稿日期：２０１９０６０３；修订日期：２０１９０６２４
激 光 与 红 外 Ｎｏ．２ ２０２０ 房孝俊等 一种新型单兵对抗激光模拟训练系统
１９９
束有一定的发散角，距离远时，光斑变大，易造成一 颗“子弹”击中一大片目标这种违背常理的情况；距 离近时，光 斑 较 小，则 近 距 离 目 标 比 实 战 中 更 难 命 中。总之确保激光射击模拟器和接收器之间模拟射 击和信息传递的可靠，提高激光模拟训练系统的逼 真性和实战性，激光模拟训练器材还需改进和完善。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｎｅｗｌａｓｅｒｔｒａｉｎｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｆｏｒｓｉｎｇｌｅｃｏｍｂａｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄＴｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄｏｐｔｉｃｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙＡｎｅｗｔｙｐｅｏｆｌａｓｅｒｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｗｉｔｈａｔｏｔａｌａｐｅｒｔｕｒｅｏｆｌａｓｅｒ ａｎｄｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｓａｓｈｏｏｔｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｏｒＡｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ａｒｏｔａｒｙｓｗｉｔｃｈｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ ａｎｇｌｅｏｆｔｈｅｌａｓｅｒ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｌｉｇｈｔｓｐｏｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｔａｎｃｅｓｉｓｒｏｕｇｈｌｙｔｈｅｓａｍｅＴｈｅｌａｓｅｒｓｉｇｎａｌｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｃｏｄｅｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｂｙａｓｈｏｏｔｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｏｒＩｔｉｓｒｅｃｅｉｖｅｄｂｙｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒａｎｄｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｔｏｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｗｉｔｈＳＴＭ３２ａｓｔｈｅｃｏｒｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｃａｓｕａｌｔｉｅｓｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｏｌｄｉｅｒｓ，ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｃｈａｓ ａｔｔｉｔｕｄｅａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｏｌｄｉｅｒｓ，ａｎｄｕｐｌｏａｄｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｓｗｉｔｃｈｂｏａｒｄＴｈｅｓｗｉｔｃｈｂｏａｒｄｃｏｕｌｄｋｎｏｗ ｔｈｅｃａｓｕａｌｔｉｅｓｏｆｂｏｔｈｓｉｄｅｓａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇｓｔａｔｕｓｉｎｒｅａｌｔｉｍｅＴｈｅｓｙｓｔｅｍｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｓｈｏｏｔｉｎｇｓｉｍｕ ｌａｔｏｒ，ｍａｋｅｓｉｔｓｔａｂｌｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ，ｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｆａｓｅｒ，ｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔａｎｄｔｈｅｗｅａｐｏｎａｉｍｉｎｇｌｉｎｅｃｏａｘｉａｌ，ｍａｋｅｓｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇ ａｎｄａｃｔｕａｌｃｏｍｂａｔｏｒｇａｎｉｃａｌｌｙｕｎｉｔｅｄ，ａｎｄｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｅｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄａｔｍｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｆｉｄｅｌｉｔｙｏｆｔｒａｉｎｉｎｇ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇ；ｌａｓｅｒ；ｔｈｅｔｏｔａｌｏｆａｐｅｒｔｕｒｅ；ＳＴＭ３２
光波分复用(WDM)技术
光波分复用(WDM)技术一、波分复用技术的概念波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。
通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。
按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。
CWDM 的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。
CWDM和DWDM的区别主要有二点：一是CWDM载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。
冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。
由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。
CWDM避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。
CWDM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。
在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。
二、波分复用技术的优点WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点：(1) 传输容量大，可节约宝贵的光纤资源。
对单波长光纤系统而言，收发一个信号需要使用一对光纤，而对于WDM系统，不管有多少个信号，整个复用系统只需要一对光纤。
例如对于16个2.5Gb/s系统来说，单波长光纤系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要2根光纤。
光眼图测试分析
retsU6.84 dB (86105B#101) 6.23 dB (86105B#102)Page 2确定比特能量需要在比特周期内积分瞬态的功率。
ER = the ratio of:the energy used to transmit a logic level ‘1’energy used to transmit a logic level ‘0’retsPage 4retsnU执行完消光比较准后，典型残留量为2 µW ±2% (86105C)Page 6retsretsPage 11典型的激光发射机波形Page 12ü0.75 x 速率@-3dB(4阶贝塞尔汤姆逊滤波器)ü两个滤波器都符合规范ü实际情况并不完全是理想的Un Re gi st er edPage 13AB•比较相同的Scale 下，两个模块测试眼图只见的差异，可以判断是否存在AC Gain•比较存在测量差异的两个模块的平均功率,”1”,”0”电平，可以判断是否存在DC GainPage 14实际滤波器频响影响消光比测量不同的模块，不同的配置造目前的条件和标准下，我们不可能对消光比测试提出更高的要求Re gi st er edretsPage 1886105C pre-installed its typical ER CF value for each rateUn Rst erretsigePage 21Page 22参考消光比测试装置Un Rgi st er edPage 23我们的建议Un Re gi st e r edPage 25选择具有比较理想的波形的发射机（Golden Device ）安捷伦提供刚送到安捷伦实验室进行过ER “校准”的GoldenDelta 的标准器件的ER模块测试结果，对每个模块计算相应过校准的模块被测模块st er ed。
激光发射与接收.
一、 脉冲激光发射单元作为系统模拟电路的一部分，发射单元主要是产生强窄脉冲、瞬间功率大的光脉冲，采用升压驱动使激光二极管发出激光。
其主要是由驱动和激光二极管组成。
由激光测距方程得知，发射激光的峰值功率越高，探测器上接收到的回波峰值功率也就越高。
此外，发射单元所发射的激光脉冲宽度和时刻鉴别相关，有利于提高时刻鉴别精度，进而提高测量精度。
所以，激光发射系统的主要指标就包含：发射激光的峰值功率、脉冲宽度、发散角等。
下面该文主要来介绍一下激光二极管和驱动电路。
发射部分的系统框图如下：发射部分的系统框图1.1激光二极管半导体激光二极管（LD ）体积小、寿命长应用方便。
因此在激光通信，光陀螺，激光打印、激光测距、激光雷达以及光存储等方面被广泛应用。
半导体激光和其他类型的激光器一样，本质上没有区别，基本上都是受激发射。
同时也满足三个基本条件：A ：粒子束的反转B ：受激辐射在光学谐振腔内形成激光振荡C ：增益介质必须提供足够大的增益，以弥补谐振引起的光损耗及足够强的电流注入。
th i out g =∂+∂th g 为阈值增益；i ∂为增益介质的内部损耗，主要是光子在增益介质内的吸收和损耗；out ∂该部分是激光器的输出损耗。
1.2 LD 驱动电路在激光测距过程中，系统的带宽、作用距离、抗干扰能力和低功耗等性能取决于半导体激光器发射激光脉冲的质量。
所发射的脉冲光的前沿上升时间和测量精度密切相关，前沿上升时间越短，越有利于提高测量精度；脉冲激光的峰值功率和测量距离密切相关，峰值功率越大，测量距离越远。
而激光二极管发射的光脉冲是由激光电源产生的电脉冲直接调制得到的，激光器所发射的光脉冲特性在某种定程度上依赖于脉冲驱动电源的设计，电流的幅值、脉冲宽度决定了峰值功率。
在选择半导体激光器时要根据整体的设计方案选择合适的指标。
基本上根据峰值电流、脉冲宽度、脉冲频率和占空比几个指标进行选择。
1.3脉冲半导体激光的电路模型下图1是脉冲半导体的激光驱动的基本形式，图2是其相应的等效电路。
OptiSystem仿真实例
5.2光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例:阵列波导光栅波分复用器(AWG )得设计分析
6光波系统(Lightwave Systems)设计pqZd8。
6、1光波系统简介
6、2光波系统使用OptiSystem设计模型案例:40G单模光纤得单信道传输系统设计
7色散补偿(Dispersion pensation)设计oIcu3。
8、1色散简介
8、2色散补偿模型设计案例:使用理想色散补偿元件得色散补偿分析
8孤子与孤子系统(Soliton Systems)jzDCq。
9、1孤子与孤子系统简介
9、2孤子系统模型设计案例:
9结语
1
1、1光发送机简介
一个基本得光通讯系统主要由三个部分构成,如下图1、1所示:
作为一个完整得光通讯系统,光发送机就是它得一个重要组成部分,它得作用就是将电信号转变为光信号,并有效地把光信号送入传输光纤。光发送机得核心就是光源及其驱动电路。现在广泛应用得有两种半导体光源:发光二级管(LED)与激光二级管(LD)。其中LED输出得就是非相干光,频谱宽,入纤功率小,调制速率低;而LD就是相干光输出,频谱窄,入纤功率大、调制速率高。前者适宜于短距离低速系统,后者适宜于长距离高速系统。TgzY4。
O
1光发送机(Optical Transmitters)设计317QX。
1.1光发送机简介
1.2光发送机设计模型案例:铌酸锂(LiNbO3)型Mach-Zehnder调制器得啁啾(Chirp)分析
2光接收机(Optical Receivers)设计S4Qny。
2.1光接收机简介
2.2光接收机设计模型案例:PIN光电二极管得噪声分析
激光对潜通信的发展及存在的问题
激光对潜通信的发展及存在的问题激光通信作为一种新兴的通信方式，已经开始逐渐取代传统无线通信技术，具有高速、高安全、高带宽等优势。
在潜通信领域，激光通信也展示了广阔的应用前景。
然而，这一技术还存在一些问题亟待解决。
自20世纪60年代以来，人们开始研究激光通信技术，在军事领域、卫星航天等领域都得到了广泛的应用。
与传统无线通信技术相比，激光通信已经实现了多Gbps的传输速度，提高了信号传输安全性和抗干扰能力，同时带宽也比传统通信方式更高。
在潜通信领域，激光通信的威力也被广泛地认可。
激光通信可以通过海水实现高速传输，而且潜艇可以隐秘地进行传输，提高了通信的安全性。
此外，激光通信还可以通过水下光通信设备进行故障自我诊断，降低了维护成本，这是传统无线通信技术所不能比拟的优势。
但是，激光通信在潜通信领域还存在一些问题。
首先，激光通信在水下传输中容易受到水质的影响，水质不良会导致激光的衰减，从而降低通信质量。
其次，激光通信技术还存在灰度问题，即激光通信的传输灰度受到传输距离等因素的影响，使得传输信号的灰度受到限制。
最后，激光通信技术的应用还需要考虑海洋环境的复杂性，如水压、水温、水流等问题，从而进一步提高激光通信技术的应用水平。
为了解决这些问题，需要在激光通信技术方面进行更深入的研究。
一方面，需要进一步完善激光通信技术的硬件设备，如改进激光发射机、检测系统等，提高信号传输的质量。
另一方面，需要进一步探讨激光通信技术与水下环境之间的关系，了解水下环境对激光的影响，制定合理的传输方案和技术规范。
总之，激光通信技术在潜通信领域的应用前景广阔，但在实际应用中还存在问题亟待解决。
只有不断地完善技术设备、加深技术研究并深入了解海洋环境，才能让激光通信在潜通信领域进一步发挥其优势，为海洋沉船探测、潜艇通信等领域的发展作出更大的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验一激光发射机原理实验一、实验目的1.熟悉光纤通信系统中激光发射模块电路的原理与量测工作。
2.熟悉光纤通信系统中激光发射模块电路中激光器的构造、特性、偏压工作架构以及应用。
3.熟悉光纤通信系统中激光发射模块电路中自动温度控制电路、自动功率控制电路、输出光功率限制与跳脱保护电路之工作原理与测量调校。
二、实验仪器DYT3000-GT系列实验平台1.数字信号源模块（D I G I T A L S O U R C E）D Y T3000-011块2.激光收发模块（L A S E R D R I V E R）D Y T3000-551块3.万用表1块4.光功率表(Optical Power Meter)1块5.20M H z通用双踪示波器1台三、实验内容1、学习光发射电路工作原理2、掌握APC控制电路原理3、掌握无光告警电路工作原理4、掌握光器件寿命监测电路工作原理5、测量各报警电路工作状态及关键点电压6、观察各报警输出状态四、工作原理与电路解析1、光纤有线电视系统光发射模块电路架构以及激光光源特性光发射机的设计制作，近几年来由于高速宽带光纤网络的需求与盛行，显得愈来愈形重要，其中光发射机整体设计制作之重心在于激光二极管(Laser diode)操作和应用。
由于激光二极管的结构本为一电流驱动(Current driving)主动组件，相对地对于“偏压热稳定(Biasing thermal stability)”要求必需很严格，驱动激光“偏压热稳定”指激光驱动电流受其操作温度影响之程度。
不过现行大多在图1 光发射模块电路(电压驱动)基本架构驱动激光二极管直流偏压架构设计上，仍习惯采用旧有电压驱动(Voltage driving)方式，并在驱动回路上串联一限流用可变电阻(Current limitation variable resistor)，藉以控制激光二极管工作直流电流大小，如图1 中所示，其优点虽然得以简化激光二极管之直流驱动电路架构，但在偏压热稳定特性上之表现却不尽理想。
光纤系统光发射模块电路架构可分成以下四大部分：(1)「激光器驱动电路(LD Driving circuit)」、(2)「自动温度控制电路(Automatic Tempture Control，ATC)」、(3)「自动功率控制(Automatic Power Control，APC)电路」以及(4)「输出光功率限制与跳脱保护(Output optical power limitation & Shut-down protection)电路」。
此外激光光源组件的特性主宰光纤系统光发射模块之性能特性，一般「模拟/数字光纤通讯系统」常使用雷射光源组件计有：(a)FP LD、(b)DFBAnalog、(c)DFBDigital与(d)DBR四种。
(a)FP LD(Fabry-Perot Laser Diode)―光输出为「多纵模模态」非「单一纵模模态」输出，光谱线宽(Spectrum linewidth)高达数百GHz，导致作为通讯激光光源时传输的频宽和距离便会大大受限；一般因无内建「热敏电阻器(Thermister)」与「热电冷却器(Thermoelectric Cooler，TE Cooler)」设计，多被制造为低瓦数小功率规格(1〜2mW)，例如在光纤有线电视系统中常被应用于「上行信号(Up-stream)」之激光光源。
(b)DFBAnalog(Distribution FeedBack LD for Analog)、(c)DFBDigital(DistributionFeedBack LD for Digital)、(d)DBR(Distribution Bragg Reflector LD)―以上三种雷射之光输出均为「单一纵模模态」输出，其光谱线宽(Spectrum linewidth)仅有数MHz，故可传输GHz信号达百公里距离，一般因为内部设有「热敏电阻器」与「热电冷却器」设计，可被制造成为高瓦数大功率规格(10mW 以上)，在光纤有线电视系统中常被应用于「下行信号(Downstream)」的激光光源。
激光二极管的直流偏压必须能使其「恒温操作」，尤其大功率输出激光，现行采用方式是在激光模块内部加入「热电冷却器(Thermoelectric Cooler，TE Cooler)」和「热敏电阻器(Thermister)」，另外再配合外部「自动温度控制(Automatic TemptureControl，ATC)电路」，用来测量激光二极管的工作温度的变化，并给予补偿修正，进而得到所设定的恒温操作环境，但在温度变化的测量、补偿修正过程中，激光二极管仍处于温度来回变化的操作环境中，并且在操作温度反复变化下，将会加速激光二极管老化速度，并减短其寿命和使用时间。
对于内部未含热电冷却器的激光模块(Uncooling Laser module如Fabry-Perot Laser)，则无法利用前述方式来补偿修正激光二极管的工作温度变化。
2、雷射光源直流偏压架构的探讨如前所述可以得知，光发射机之设计制作中，激光二极管的直流偏压驱动架构的设计必须满足「激光恒温定值电流操作」的要求，因此采用可调恒流源驱动架构，是较合理的安排并且比较能够达到偏压热稳定的需求，但势必付出驱动架构电路复杂化的代价。
在考虑可牺牲以便简化激光二极管的直流驱动架构电路的前提下，一种非常稳定(但相对架构势必复杂化)且对激光输出光功率具可调功能(Adaptive function)的恒流源电路，便成为激光二极管在其偏压驱动及热稳定对策上的最佳解决方案(Optimal solution)，一般恒流源电路本身亦存有偏压热稳定的困扰，导致原本应该恒定输出的电流值发生变动，且会伴随电路本身工作温度上升而加大。
这种情况在大电流输出的恒流源电路中显得特别明显，而光发射机中激光二极管的驱动电流均不致超过350mA(以目前所知最高输出光功率约150mW 的Pumping Laser来估算)，输出电流并不算很大。
另外就恒流源电路本身架构而言，无论是在偏压热稳定或是定值电流输出上，「平衡式」常较「非平衡式」易取得稳定。
所谓「平衡式」系指电路架构具对称性(Symmetric)：不仅包含电流源(Current source)和电流集(Current sink)功能且为同值输出。
反之则为「非平衡式」。
本单元实验中采用的激光驱动电路架构如图1所示，采用了传统的激光偏压架构。
3、自动功率控制（APC）电路本实验单元所采用的APC电路的电路原理图如图2所示，自动功率控制(Automatic Power Control，APC)功能部分，利用激光模块D2内建PIN diode 检出其输出光功率强弱并转换成直流电压表示，再经差值放大后控制晶体管Q2导通程度，进而决定激光器偏压电流的增减，确保激光器的光功率维持恒定输出。
当激光器的注入电路增加时，导致激光器的光发功率增加，从而使内建的PIN diode 检出的信号强度也增加，由于U1D的12脚输入电压恒定，而13脚的电位升高后，使14脚输出的电压降低，即三极管Q2基极的电位降低，致使其导通量减小，从而使激光器的偏流减小，造成其发光功率减小，以达到功率控制目的。
反之，当激光器的注入电流减小时，光发功率亦减小，造成U1D的13脚电位降低，U1D-14的输出电压增加，从而使Q2的导通量增加，使激光器的偏流增加，造成其发光功率增大，以达到功率控制目的。
电路中的可调电位器R4为PIN diode 检出的信号的增益调节，即电压强度调节；可调电位器R13为人工设定偏流电流的大小调节。
图2 APC电路原理图4、无光告警电路本实验单元所采用的APC电路的电路原理图如图3所示，无光告警功能部分，利用激光模块D2内建PIN diode 检出其输出光功率强弱并转换成直流电压表示，再经差值放大后控制U1C的工作状态，进而实现无光告警电路状态。
当激光器的注入电路增加时，导致激光器的光发功率增加，从而使内建的PIN diode 检出的信号强度也增加，由于U1D的12脚输入电压恒定，而13脚的电位升高后，使14脚输出的电压降低，即U1C-9脚的电位降低，致使U1C-8脚图3 无光告警电路原理图输出正电压，使D6导通发绿光，以达到有光指示目的。
反之，当激光器的注入电流减小时，光发功率亦减小，造成U1D的13脚电位降低，U1D-14的输出电压增加，即U1C-9脚的电位增大，使U1C状态翻转，U1C-8脚输出负电压，D6截止，D3导通发红光，以实现无光告警目的。
5、光器件寿命告警电路图4 光器件寿命监测告警电路原理图本实验单元所采用的光器件寿命监测告警电路的电路原理图如图4所示，利用激光模块D2内建PIN diode 检出其输出光功率强弱并转换成直流电压表示，再经差值放大后控制晶体管Q2导通程度，进而决定激光器偏压电流的增减，通过监测R27的电流大小，决定U1A 的工作状态，从而实现本功能的监测。
正常工作时，R27上的偏流电流较小，U1A-2脚的电压较低，小于U1A-3脚的电压，使U1A输出正电压，使D4导通发绿光，D7截止，此状态表示激光器正常。
当激光器的发射管老化时，导致激光器的光发功率减小，从而使内建的PIN diode 检出的信号强度也减小，由于U1D的12脚输入电压恒定，而13脚的电位减小后，使14脚输出的电压升高，即三极管Q2基极的电位升高，致使其导通量增加，从而使激光器的偏流增大，但还未能达到额定功率，因为电路会继续调节Q2的导通量，使偏流继续增加，从而使R27上的压差也增加，进而使U1A-2脚的电压升高，由于U1A-3脚的电压恒定，当U1A-2脚电压升高超过阀值时，U1A电路翻转，输出负电压，使D4截止，D7导通发红光，从而实现激光器老化告警。
四、实验步骤本实验相关测试点及输入输出点说明：数字信号源模块（DIGITAL SOURCE）（DYT3000-01）●CLK-OUT 时钟信号测试点，输出信号频率为256KHz●BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点，频率为8KHz●FS 信源帧同步信号输出点/测试点,频率为333Hz●RZ-OUT NRZ信号输出点/测试点，码元速率8KHz●2048K 2.048MHz时钟信号输出点●1024K 1.024MHz时钟信号输出点●512K 512KHz时钟信号输出点●256K 256KHz时钟信号输出点●128K 512KHz时钟信号输出点●64K 64KHz时钟信号输出点●32K 32KHz时钟信号输出点●16K 16KHz时钟信号输出点●8K 8KHz时钟信号输出点激光发射模块（LASER DRIVER）DYT3000-55●IN 信号输入端口（模拟或数字信号）按下述方法进行操作：1、接上交流电源线；2、将各实验模块按位插入主板的槽位中，用实验导线连接数字信号源模块的512K输出点与激光发射模块的IN端口；3、将万用表挂接在“电压测量”挂钩上，正表笔接正级，负表笔接负级；4、用光纤将光发输出端口与光功率计连接，打开光功率计电源，设置好光功率计各项参数；5、打开电源开关，观察各模块电源指示灯是否点亮；6、用示波器测量激光发射模块的IN端口的波形，是否为正确的512KHz的时钟信号；7、观察光发模块各状态指示灯的状态是否全为绿色；8、如果指示状态不正确，请根据本实验电路的电路原理说明，并参考以下调节方法进行恢复：i.顺时针调节“偏流调节”电位器（R13）到端点，使偏流电流达到最小值；ii.调节电位器R37（激光器主电流回路电流调节），使电压表的读数为：180mV （±10mV）；iii.调节电位器R4（背光检测增益调节），使芯片U1-14脚的输出电压为：-8.2V（±0.2V），而U1-10脚的电压为-8.13V（±0.2V），此时无光告警指示发绿光，即表示光发射正常；iv.摘除输入信号连接线（即移除IN端口的输入信号），则芯片U1-14脚的输出电压为：-8.15V（±0.2V），而U1-10脚的电压为-8.13V（±0.2V），此时无光告警指示应发红光，即表示该参数已调节正常；v.接入IN端口的输入信号，测量U1-7脚的电压为：+7.0V（±0.2V） ,U1-3脚的电压为调节+6.65V（±0.2V）,此时U1-1脚输出-10.8V（±0.2V）电压，使D7发绿光。