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《半导体激光器恒温控制系统.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、中文摘要目前,半导体激光器(LD)广泛应用于科研、国防、工业等领域中。但由于LD工作时温度的自身温度的升高使其波长展宽,严重影响了测量仪器的精度、通信质量、更不能适应恶劣的工业环境。因此,需要对的LD的温度变化进行严格控制。本课题的被控对象是小型LD,利用MF58电阻为温度传感器,采用无污染、制冷效果显著的制冷器件——半导体制冷硅(TEC)作为系统的执行元件,设计了一种高精度和高稳定度的LD温控系统。由于LD温度数学模型的不确定性(LD温度随注入的电流的大小而改变),而且控制精度要求比较高(0.1℃),传统的控制方案难以实现。因此,本系统采用了单片机和自动控制相结合
2、的方法。首先,设计温度传感器模块,釆用MF58电阻采集LD的温度信号;其次,设计控制模块,以stc89C52为基础进行编程,实现系统的控制;最后,设计TEC控制部分,以LTC1923为控制器件,控制TEC工作,达到温度控制的目的。研究结果表明:LD的温度控制在20℃-30℃范围之内任意设定,温控精度达到0.1℃。温度控制系统为中小功率LD的温度控制提供了一种良好的解决方案。关键词:LD,半导体制冷器,自动控制ThedesignofLaserDiodeTemperatureControlTechnologyAbstractNow,laserdiode(LD)isext
3、ensivelyappliedinscienceandresearch,nationaldefense,industryfieldsetc.However,itsownraisingtemperaturemakesthewavelengthlongerwhenLDworks.Thesituationhasthegreatinfluenceontheprecisionofmeasureinstruments,thequalityofcommunication,andletalongadjustingtotheterribleindustrialenvironment.
4、Therefore,itisverynecessarytocontroltheLD’workingtemperature.ToworkoutthesystemofLD’controllingtemperaturewithhighprecisionandsteady,thestudyregardsasmallscaleofLDasthecontrolledobjective,makesuseofMF58resistorasthetemperatureconveyinginstrument.Adoptnon-pollutingandgoodcoolresultrefri
5、geratordivice.BecauseoftheuncertaintyofmathematicalmodeoftheLDtemperaturechangeswiththeinputcurrentofLD,andtheaccuracyofthetemperaturecontrolsystemisashighas(0.1℃),thetraditionalcontrolmethodisdifficulttoobtainsuchanaccuracy.Therefore,thissystemusesamiconductorofcombiningtheautomaticco
6、ntrolmethod.Fristofall,designtemperaturesensormodule,useaplatinumresistoracquisitiontheLDtemperaturesignal;Secondly,designcontrolmodule,tobasedonstc89C52programming,enforcethesystemcontrol;Finally,designTECcontrolsection,withtheLTC1923forcontroldevice,controltheTECtoachievethetemperatu
7、repurpose.TheresultofthestudyshowsthatLD’stemperaturecanbesetarbitrarilyintherangefrom20℃-30℃.Inthiscase,theprecisionagoodtemperaturecontrolsolutionforthesmallormiddlepowerLDtemperaturecontrol.Keywords:LaserDiode,SemiconductorCooling,Automatic目录第1章绪论11.1引言11.2半导体激光器的发展历史11.3半导体激光器的应用