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高精度激光器电流驱动与交流温控系统设计

缪存孝 邢国柱 刘建丰 万双爱 杨竞 闫晓强

缪存孝, 邢国柱, 刘建丰, 万双爱, 杨竞, 闫晓强. 高精度激光器电流驱动与交流温控系统设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(9): 905004-0905004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0905004
引用本文: 缪存孝, 邢国柱, 刘建丰, 万双爱, 杨竞, 闫晓强. 高精度激光器电流驱动与交流温控系统设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(9): 905004-0905004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0905004
Miao Cunxiao, Xing Guozhu, Liu Jianfeng, Wan Shuang'ai, Yang Jing, Yan Xiaoqiang. Design of current drive and alternating current temperature control system for high-precision laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(9): 905004-0905004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0905004
Citation: Miao Cunxiao, Xing Guozhu, Liu Jianfeng, Wan Shuang'ai, Yang Jing, Yan Xiaoqiang. Design of current drive and alternating current temperature control system for high-precision laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(9): 905004-0905004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0905004

高精度激光器电流驱动与交流温控系统设计

doi: 10.3788/IRLA201948.0905004
基金项目: 

国家自然科学基金(60277005)

详细信息
    作者简介:

    缪存孝(1981-),男,副教授,博士,主要从事为飞行器导航、制导与控制方面的研究。Email:miao_cunxiao@163.com

    通讯作者: 闫晓强(1961-),男,教授,博士,主要从事为设备行为在线监测与智能控制方面的研究。Email:yxqzhw@263.net
  • 中图分类号: TN248.4

Design of current drive and alternating current temperature control system for high-precision laser

  • 摘要: 半导体激光器作为原子磁强计的重要组成部分,其波长和功率主要由电流和温度决定,而传统的直流温控系统会对磁强计产生磁场干扰。针对高精度电流控制、温度控制和磁场干扰问题,设计了一种激光器恒流源驱动和交流控温系统。首先,设计基于功放的高精度激光器恒流源驱动系统;然后,设计交流温度调制解调检测和交流加热驱动系统;最后,采用STM32控制器、高精度AD采集和DA输出结合温度模糊自适应PID控制算法进行高精度温度控制。实验结果表明:在42℃温度下控制精度为0.005℃,在32 mA电流下稳定度为0.5 A,为激光器光功率和波长稳定性奠定基础。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-11
  • 修回日期:  2019-05-21
  • 刊出日期:  2019-09-25

高精度激光器电流驱动与交流温控系统设计

doi: 10.3788/IRLA201948.0905004
    作者简介:

    缪存孝(1981-),男,副教授,博士,主要从事为飞行器导航、制导与控制方面的研究。Email:miao_cunxiao@163.com

    通讯作者: 闫晓强(1961-),男,教授,博士,主要从事为设备行为在线监测与智能控制方面的研究。Email:yxqzhw@263.net
基金项目:

国家自然科学基金(60277005)

  • 中图分类号: TN248.4

摘要: 半导体激光器作为原子磁强计的重要组成部分,其波长和功率主要由电流和温度决定,而传统的直流温控系统会对磁强计产生磁场干扰。针对高精度电流控制、温度控制和磁场干扰问题,设计了一种激光器恒流源驱动和交流控温系统。首先,设计基于功放的高精度激光器恒流源驱动系统;然后,设计交流温度调制解调检测和交流加热驱动系统;最后,采用STM32控制器、高精度AD采集和DA输出结合温度模糊自适应PID控制算法进行高精度温度控制。实验结果表明:在42℃温度下控制精度为0.005℃,在32 mA电流下稳定度为0.5 A,为激光器光功率和波长稳定性奠定基础。

English Abstract

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