采用模拟PID控制的DFB激光器温度控制系统研制

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采用模拟PID控制的DFB激光器温度控制系统研制

穆叶, 胡天立, 陈晨, 宫鹤, 李士军

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穆叶, 胡天立, 陈晨, 宫鹤, 李士军. 采用模拟PID控制的DFB激光器温度控制系统研制[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(4): 405001-0405001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0405001

引用本文:

穆叶, 胡天立, 陈晨, 宫鹤, 李士军. 采用模拟PID控制的DFB激光器温度控制系统研制[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(4): 405001-0405001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0405001

Mu Ye, Hu Tianli, Chen Chen, Gong He, Li Shijun. Development of temperature control system of DFB laser using analog PID control[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(4): 405001-0405001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0405001

Citation:

Mu Ye, Hu Tianli, Chen Chen, Gong He, Li Shijun. Development of temperature control system of DFB laser using analog PID control[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(4): 405001-0405001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0405001

采用模拟PID控制的DFB激光器温度控制系统研制

doi: 10.3788/IRLA201948.0405001

1.
吉林农业大学信息技术学院,吉林长春 130018;
2.
吉林大学仪器科学与电气工程学院,吉林长春 130026

基金项目:

吉林省科技厅项目（20160623016TC，20170204017NY，20170204038NY，20180201022GX）;吉林省大学生创新创业训练计划（2017490）;吉林省大学生创新创业训练计划（2017493）

作者简介:
穆叶(1981-),男,讲师,主要从事半导体技术及应用方面的研究。Email:muye@jlau.edu.cn

中图分类号: TM921.51

Development of temperature control system of DFB laser using analog PID control

1.
College of Information Technology,Jilin Agricultural University,Changchun 130018,China;
2.
College of Instrumentation & Electrical Engineering,Jilin University,Changchun 130012,China

摘要: 以红外分布反馈激光器激发光源为核心的检测装置中，分布反馈激光器发光波长的控制精度及稳定性直接决定检测装置测量准确性。为此研发了一种采用模拟PID控制的分布反馈激光器温度控制系统。该系统采用模拟比例-积分-微分温度前向控制模块和温度实时后向采集模块达到控制温度的目的。温度控制实验中采用激射中心波长为2 049 nm的分布反馈激光器，结果表明，系统温度控制稳定性为0.05℃，稳定时间小于30 s。同时，利用所研制的温度控制系统对上述可调谐DFB激光器做了光谱测试实验，结果表明，当激光器驱动电流固定时，激光器激射波长与其工作温度呈线性关系。
- 红外气体检测 /
- 分布反馈激光器 /
- 模拟比例-积分-微分 /
- 高稳定性 /
- 高精确度 /
- 高线性度
Abstract: The control precision and stability of emitting wavelength of distributed feedback laser directly determines the measurement accuracy of detection system that uses infrared distributed feedback laser excitation light source as the core section. A temperature control system of distributed feedback laser was developed utilizing analog PID control. Simulated proportional-integral-differential temperature forward control module and real-time temperature backward acquisition module were adopted to control temperature. Emitting wavelength of 2 049 nm DFB laser was used in temperature control experiment. Results show that system temperature control stability is 0.05℃, and the stability time is less than 30 s. Meanwhile, spectrum test experiment was conducted using the developed temperature control system to control the proposed distributed feedback laser. The results show that the emitting wavelength of laser is linear with its working temperature while the laser drive current is fixed.
- infrared gas detection /
- distributed feedback laser /
- simulated proportional-integral-differential /
- high stability /
- high precision /
- high linearity

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[3]	侯月, 黄克谨, 于冠一, 张鹏泉. 基于红外TDLAS技术的高精度CO₂同位素检测系统的研制 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200083-1-20200083-5. doi: 10.3788/IRLA20200083
[4]	刘舒扬, 张晨, 赵安娜, 李奇峰, 贾晓东. 基于光谱特性的高判别准确度激光近场探测传感器研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0403009-0403009-5. doi: 10.3788/IRLA202049.0403009
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[9]	张楠, 常君磊, 李庆林, 丁世涛, 范俊杰. 双通道离轴遥感相机高稳定性光机结构设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 418005-0418005(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0418005
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采用模拟PID控制的DFB激光器温度控制系统研制

doi: 10.3788/IRLA201948.0405001

1. 吉林农业大学信息技术学院,吉林长春 130018;

2. 吉林大学仪器科学与电气工程学院,吉林长春 130026

作者简介:
穆叶(1981-),男,讲师,主要从事半导体技术及应用方面的研究。Email:muye@jlau.edu.cn

收稿日期: 2018-12-13
修回日期: 2018-12-30
刊出日期: 2019-04-25

基金项目:

吉林省科技厅项目（20160623016TC，20170204017NY，20170204038NY，20180201022GX）;吉林省大学生创新创业训练计划（2017490）;吉林省大学生创新创业训练计划（2017493）

中图分类号: TM921.51

关键词:

摘要: 以红外分布反馈激光器激发光源为核心的检测装置中，分布反馈激光器发光波长的控制精度及稳定性直接决定检测装置测量准确性。为此研发了一种采用模拟PID控制的分布反馈激光器温度控制系统。该系统采用模拟比例-积分-微分温度前向控制模块和温度实时后向采集模块达到控制温度的目的。温度控制实验中采用激射中心波长为2 049 nm的分布反馈激光器，结果表明，系统温度控制稳定性为0.05℃，稳定时间小于30 s。同时，利用所研制的温度控制系统对上述可调谐DFB激光器做了光谱测试实验，结果表明，当激光器驱动电流固定时，激光器激射波长与其工作温度呈线性关系。

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