半导体激光器双闭环温度控制系统

摘要

为了提高半导体激光器输出波长的稳定性,研制了一套双闭环温度控制系统。其中,外环温控以集成化模块MTD1020T为核心,通过优化数字式PID参数,最大可驱动20 W的热电制冷器(TEC),可实现±0.5℃的温控精度;内环温控以控制芯片LTC1923为核心,通过增加差分放大环节及设置PI环节,可实现±0.01℃的温控精度。实验结果表明,双闭环温控系统可将外环快速、大功率温控与内环高精度温控相结合,能够在20 s内实现±10℃的温度调节,4 h内其温控准确度控制在±0.02℃内。该温控系统具有可控范围宽、响应迅速、集成度高等优点,可应用于飞行器气体浓度探测等便携式气体探测领域。