Simulation and performance evaluation of a fast and high power pulsed laser diode driver for laser range finder
Lazer mesafe ölçücü için hızlı ve yüksek güç çıkışlı, darbeli bir lazer diyot sürücünün benzetimi ve başarım değerlendirilmesi
- Tez No: 313763
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMET ERKMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Lazer diyotlar savunma, sanayi, tıbbi, optik haberleşme gibi alanlarda yaygın olarak kullanılan uyarılmış elektronların emisyonu çalışma prensibine dayanan uyumlu aydınlatma cihazlarıdırlar. Flaş lambalarla kıyaslandıklarında elektrikten optiğe olan yüksek verimlilik ve pompa kaynağından yararlı ışık gücüne olan optikten optiğe yüksek dönüşüm verimlilik gibi avantajlı özellikleri olup, bu özellikler lazer diyotları mesafe ölçme uygulamalarında en iyi cihazlar yapmaktadır.Lazerlerin optik çıkışı gücü lazer diyotlar üzerinden akan akıma bağlıdır. Bu nedenle, lazer diyotların çalışma ömrü ve çalışma performansı ile sürücü güç kaynakları performansı arasında bir ilişki vardır. Zayıf sürücü akımı, sürücü akımındaki küçük dalgalanmalar dahi, lazer diyotların güvenli çalışmasına zarar verecek optik çıkış gücünde ve cihaz parametrelerinde yüksek dalgalanmalara sebep olabilir.Bu tez çalışmasında, lazer mesafe ölçeri için tasarlanmış ve doğrusal akım kaynağı topolojisine dayalı olan hızlı ve yüksek güç darbeli lazer diyot sürücü için bir donanım geliştirilmiştir. Sürücü 250?s darbe genişliği ve 20Hz' ten 40Hz' e kadar darbe frekansı aralığında, 120A' e kadar darbeler sağlayabilmektedir. Doğrusal akım kaynağı, oransal-integral (PI) denetleyici ile kontrol edilen iki lazer diyot dizisi için akım darbeleri sağlamakta ve bu lazer diyotları aşırı akım ve aşırı gerilime karşı korumaktadır.Tezde öne sürülen akım kontrolü, akım regulasyonunu %1' in altına düşürerek ve aşırı ve düşük diyot akım değerini olması gereken sabit akım değerinin %1' den daha düşük bir değere indirerek lazer diyotların güvenli çalışmasını geliştirmektedir. Ayrıca, tezde öne sürülen koruma fonksiyonlarının sürücüdeki herhangi bir hatayı tespit edebiliyor ve lazer diyot ateşlemesini anında kesebiliyor olması lazer diyotların güvenli çalışmasını garanti etmektedir.
Özet (Çeviri)
Laser Diodes (LDs) are semiconductor coherent lightening devices which are widely used in many fields such as defence, industry, medical and optical communications. They have advantageous characteristics such as having higher electrical-to-optical and optical-to-optical conversion efficiencies from pump source to useful output power when compared to flash lamps, which makes them the best devices to be used in range finding applications.Optical output power of lasers depends on current through LDs. Therefore, there is a relationship between operating life and work performance of LDs and performance of drive power supply. Even, weak drive current, small fluctuations of drive current can result in much greater fluctuations of optical output power and device parameters which will reduce reliability of LDs.In this thesis, a hardware for a fast and high power pulsed LD driver is designed for laser range finder and is based on linear current source topology. The driver is capable of providing pulses up to 120A with 250?s pulse width and frequencies ranging from 20Hz to 40Hz. It provides current pulses for two LD arrays.controlled with a proportional-integral (PI) controller and protect LDs against overcurrents and overvoltages.The proposed current control in the thesis reduces current regulation to less than 1% and diminishes overshoots and undershoots to a value less than 1% of steady-state value, which improves safe operation of LDs. Moreover, protection functions proposed in the thesis are able to detect any failure in driver and interrupt LD firing immediately, which guarantees safe operation of LDs.
Benzer Tezler
- Sürekli sistem kızılötesi yüzey pişirme işleminin yarı pişmiş köfte örneklerine uygulanması, performans değerlendirmesi ve matematiksel modellenmesi
Application of continuous type infrared surface cooking method to semi-cooked meatballs, performance evaluation and mathematical modelling
GAMZE KOR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ İÇİER
- Nükleer uygulamalarda radyasyon güvenliği amacıyla yeni kalkan malzemelerin deneysel ve Monte Carlo simülasyon kodları (CERN-FLUKA ve GEANT4)ile belirlenmesi ve fabrikasyonu
Determination and fabrication of new shield materials for nuclear reactor safety by experiments and CERN-FLUKA Monte Carlo simulation code,GEANT4
BÜNYAMİN AYGÜN
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULHALİK KARABULUT
- Multi-Task U-Net Surrogate for Aerodynamic and Aeroacoustic Source Field Prediction of Airfoils
Kanat Profillerinin Aerodinamik ve Aeroakustik Kaynak Alanı Tahmini için Çoklu Görev U-Net Vekil Modeli
YUSUF AKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. BAHA ZAFER
- Elektrikli araçlarda kullanılan 18650 Li-iyon pillerin soğutma analizi ve kontrolü
Cooling analysis and control of 18650 Li-ion batteries used in electric vehicles
OSMAN TAHA KÜTÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
- CO2 yakalayıcı sorbent olarak Li4SiO4 tozlarının yanma sentezi ile üretimi ve SPS ile sinterlenmesi
Production of Li4SiO4 as CO2 capture sorbent by combustion synthesis and its sintering with SPS
KAĞAN BENZEŞİK
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL