ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Hoàng Thị Kim Khuyên
NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO HỆ LASER BÁN DẪN
CÔNG SUẤT LỚN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Hoàng Thị Kim Khuyên
NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO HỆ LASER BÁN DẪN
CÔNG SUẤT LỚN
Chuyên ngành: Vật lý vô tuyến và điện tử
Mã số: 60440105
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN TUẤN ANH
Hà Nội – 2014
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình làm luận văn thạc sĩ, cho phép tôi được chân thành cảm ơn
thầy giáo TS. Nguyễn Tuấn Anh, công tác tại Viện Ứng dụng Công nghệ, đã tận tình
hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Đỗ Trung Kiên, cô giáo TS. Đặng
Thị Thanh Thủy cùng các thầy, cô giáo trong bộ môn Vật lý Vô tuyến và Điện tử đã
giúp đỡ nhiệt tình trong quá trình học tập và làm luận văn của tôi.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn toàn bộ các thầy, cô trong khoa Vật lý,
truờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN đã cho tôi những kiến thức quý báu
trong thời gian học tập tại truờng.
Tôi xin kính cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá
trình làm luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Ứng dụng Công nghệ - Bộ Khoa học và
Công nghệ đã tạo điều kiện về trang thiết bị để tôi hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, tháng 12 năm 2014
Học viên cao học
HOÀNG THỊ KIM KHUYÊN
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
U
Chương 1: .................................................................................................................... 3
TỔNG QUAN ............................................................................................................. 4
1.1. Giới thiệu chung ........................................................................................... 4
1.2. Đặt vấn đề ..................................................................................................... 5
Chương 2: .................................................................................................................... 9
CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................................................. 9
2.1. Phát xạ kích thích và khuếch đại ánh sáng ................................................... 9
2.2. Tổng quan về laser bán dẫn ........................................................................ 10
2.2.1. Chuyển tiếp pn và laser đơn chuyển tiếp ................................................. 10
2.2.2. Laser dị chuyển tiếp ................................................................................. 14
2.3. Một số phương pháp điều chế laser bán dẫn .............................................. 17
2.3.1. Điều chế trực tiếp .................................................................................... 18
2.3.2. Điều chế gián tiếp .................................................................................... 22
2.4. Làm mát laser bán dẫn bằng phương pháp sử dụng Peltier Cooler ........... 26
Chương 3: .................................................................................................................. 29
THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT CAO ...................... 29
3.1. Chế tạo mô đun laser bán dẫn 4W .............................................................. 29
3.1.1. Tổng quan về công nghệ chế tạo mô đun laser bán dẫn công suất cao .. 29
3.1.2. Một số yêu cầu về công nghệ chế tạo mô đun laser bán dẫn .................. 30
3.1.3. Chế tạo mô đun laser bán dẫn ................................................................. 32
3.2. Xác định thông số kỹ thuật của mô đun laser bán dẫn 4W ........................ 37
3.2.1. Xác định đường đặc trưng P-I ................................................................. 38
3.2.2. Xác định đường đặc trưng V-I của mô đun laser bán dẫn 4W ................ 40
3.2.3. Xác định phổ của mô đun laser bán dẫn 4W ........................................... 42
3.2.4. Xác định phổ năng lượng của mô đun laser bán dẫn 4W ....................... 44
3.2.5. Xác định độ phân kỳ chùm tia của mô đun laser bán dẫn 4W ................ 45
3.3. Chế tạo nguồn nuôi laser bán dẫn công suất cao ....................................... 46
3.3.1. Một số dạng nguồn dòng DC thông dụng ................................................ 46
3.3.2. Thiết kế chế tạo mạch điều chế mô đun laser bán dẫn ............................ 51
3.4. Chế tạo nguồn điều khiển Peltier Cooler ................................................... 56
3.5. Chế tạo bộ điều chế xung ........................................................................... 60
3.5.1. Sơ đồ nguyên lý ........................................................................................ 60
3.5.2. Đo đạc, kiểm tra chất lượng xung dao động ........................................... 61
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 65
