光纤光源温度动态特性分析及控制

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1、万方数据2006年3月第32卷第3期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsMarch2006V01．32No．3光纤光源温度动态特性分析及控制马迎建简红清石多(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100083)(中国机械装备研究院，北京100089)摘要：根据半导体热电致冷器(TEC)工作的基本原理，分析了光纤光源模块的温度动态特性，建立了与之对应的数学模型．对光源模块进行了实际实验测试，采用多点频率的工作电流驱动TEC模块，通过光源模块内部的

2、热敏元件采样光源管芯温度的动态数据，用最小二乘法进行数据拟合，得到了与数学模型十分接近的结果，因此可以确定数学模型中的待定参数．采用MAXl978单片TEC控制器，根据温度动态特性数学模型设计了最优的比例积分微分(PID)补偿网络，实现了光纤光源的温度控制系统，得出了TEC温度控制系统对光源有良好的控制精度和稳定性．关键词：光纤光源；温度控制；热电致冷器；比例积分微分补偿网络中图分类号：TN253文献标识码：A文章编号：1001．5965(2006)03．0324．04Temperaturedynamiccharacteristicsana

3、lysisandcontrolofoptic—fiberlightsourceMaYingjianJianHongqing(SchoolofInstrumentScienceandOpto-electronicsEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100083，China)ShiDuo(ChinaAcademyofMachineryEquipmentR&D，Beijing100089，China)Abstract：Accordingtothebas

4、ictheoryofthethermo-electriccooler(TEC)，thetemperaturedynamiccharac-teristicsoftheoptic—fiberlightsourcemoduleWasanalyzed，andmathematicsmodelwasestablishedcorrespondstoits．Intheactualexperimentaltesttolightsourcemodule，theTECmodulewasdrivenbymulti-pointfrequeneyofworkingcu

5、rrent，anddynamicdataoflightSOUrCecore’stemperatureWassampledwithsensingcomponent，andthedynamicdatawascalculatedandfitwithleast—squaresmethod，thentheresultWasclosetomathematicsmodel，SOtheparametersofthemathematicalmodelweredetermined．MAXl978single—chiptemperaturecontrollers

6、forPehierthermoelectriccoolermoduleWasused，andthebestproportional—integral—differential(PID)compensatingnetworkbasedontemperaturedynamiccharacteristicsmathematicalmodelWasdesigned，thenthetemperaturecontrolsystemoftheoptic-fiberlightsourcewasachieved，theresultshowsthatTECte

7、mperaturecontrolsystemcancontrolthelightsourcepreciselyandsteadily．Keywords：optic—fiberlightsource；temperaturecontrol；thermo—electriccooler；proportional—integral—differ—entialcompensatingnetwork随着光纤通信和光纤传感技术的迅速发展，光纤技术被广泛应用于军事和民用领域，其中光纤陀螺就是非常重要的方面．光纤陀螺采用的是超辐射发光二极管(SLD)光源，光纤

8、陀螺的精度受SLD光源的稳定性影响很大，要求SLD光源具有很高的光功率和光谱稳定性，SLD光源的稳定性又主要受到环境温度的影响¨3

9、．因而，分析光纤陀螺光源温度动态特性，建立其温