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快速半导体激光器温度控制系统设计

夏金宝 刘兆军 张飒飒 邱港

夏金宝, 刘兆军, 张飒飒, 邱港. 快速半导体激光器温度控制系统设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(7): 1991-1995.
引用本文: 夏金宝, 刘兆军, 张飒飒, 邱港. 快速半导体激光器温度控制系统设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(7): 1991-1995.
Xia Jinbao, Liu Zhaojun, Zhang Sasa, Qiu Gang. Design of semiconductor laser quick temperature control system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(7): 1991-1995.
Citation: Xia Jinbao, Liu Zhaojun, Zhang Sasa, Qiu Gang. Design of semiconductor laser quick temperature control system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(7): 1991-1995.

快速半导体激光器温度控制系统设计

基金项目: 

国家自然科学基金(11204160)

详细信息
    作者简介:

    夏金宝(1984-),男,博士生,主要从事激光光电检测方面工作。Email:xiajinbao413@163.com

  • 中图分类号: TP273

Design of semiconductor laser quick temperature control system

  • 摘要: 温度是影响半导体激光器性能指标之一, 为了实现快速稳定的温度控制,研究了系统的温度控制硬件和算法。系统以MSP430低功耗微控制处理器为核心, 采用自动调节制冷片电压和脉冲宽度调制(PWM)输出脉冲方式相结合的驱动电路, 根据系统的机械控制热平衡模型和装置的高低温实验建立了自适应温度调节算法。经过高低温实验研究, 从-40~50 ℃控制到温度为23 ℃时, 激光器温度稳定所消耗的时间分别为2 min 30 s和1 min 30 s, 其中控制精度为0.2 ℃。对激光器功率稳定性进行实验分析, 控温前后激光功率的稳定性, 从5%提高到1%以内, 满足人眼安全对激光功率密度的要求, 该方案的设计对于小功率、快速稳定的激光系统的设计具有可借鉴意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-11-12
  • 修回日期:  2014-12-13
  • 刊出日期:  2015-07-25

快速半导体激光器温度控制系统设计

    作者简介:

    夏金宝(1984-),男,博士生,主要从事激光光电检测方面工作。Email:xiajinbao413@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(11204160)

  • 中图分类号: TP273

摘要: 温度是影响半导体激光器性能指标之一, 为了实现快速稳定的温度控制,研究了系统的温度控制硬件和算法。系统以MSP430低功耗微控制处理器为核心, 采用自动调节制冷片电压和脉冲宽度调制(PWM)输出脉冲方式相结合的驱动电路, 根据系统的机械控制热平衡模型和装置的高低温实验建立了自适应温度调节算法。经过高低温实验研究, 从-40~50 ℃控制到温度为23 ℃时, 激光器温度稳定所消耗的时间分别为2 min 30 s和1 min 30 s, 其中控制精度为0.2 ℃。对激光器功率稳定性进行实验分析, 控温前后激光功率的稳定性, 从5%提高到1%以内, 满足人眼安全对激光功率密度的要求, 该方案的设计对于小功率、快速稳定的激光系统的设计具有可借鉴意义。

English Abstract

参考文献 (17)

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