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高精度半导体激光二极管温度控制系统

1 引言半导体激光二极管已经被广泛应用在光纤通信系统,光纤传感系统和其他光信号处理系统中。这些系统要求半导体激光二极管的工作特性稳定(如要求输出频率稳定)。然而,半导体激光二极管的工作温度对其工作特性有非常大的影响,工作温度的变化,将使得激光二极管输出波长发生漂移,通常为(30~40)GHz/K,并且可能引起跳模。另外,温度的变化将引起激光二极管的P-I特性曲线非线性畸变,这对于调制激光二极管不利[1]。因而需要稳定半导体激光二极管的工作温度。激光二极管温控电路已经提出了很多,包括采用模拟技术[2]和数字技术[3],但是高精度控制温度并不是一件容易实现的事情。本文采用通用器件设计并实现了一个高精度温控电路,电路设计精度为±1mK左右。在下面的讨论中,首先详细描述电路各部分的设计思路和原理,特别是一些辅助电路的设计,然后给出实验结果2 电路原理和描述2.1 电路原理激光二极管控制电路包括八个部分:I/V转换电路,放大及温度设定电路...  (本文共5页) 阅读全文>>

华南师范大学
华南师范大学

以铷原子谱线为参考的高精度半导体激光二极管稳定控制研究

半导体激光器是光电子系统的核心器件,它具有极大的研究和开发意义。无论半导体激光器应用在任何领域,总是希望它能长期稳定地工作。半导体激光器除去激光器本身的性能因素外,造成器件退化和不稳定的因素很多,如环境温度不稳定、驱动电流波动、频繁的浪涌冲击以及散热等问题。因此半导体激光器的稳恒控制显得极为重要。激光二极管的输出波长是可以调节,它的输出波长可以覆盖一个很广的范围,从蓝光到远红外光,而且激光二极管可以输出集中的单模光,因此,半导体激光二极管是高分辨率的原子光谱的理想光源。但在原子光谱应用中,通常遇到的问题是由于半导体激光二极管的输出波长对其自身的工作温度和注入电流的变化非常敏感,导致激光二极管的输出波长不稳定,造成系统输出原子光谱谱线不稳定。本论文就是基于这点,通过对激光二极管的温度和电流进行恒定控制,使激光二极管的输出波长稳定和在小范围内连续可调,加速激光二极管在原子光谱领域的应用,提高激光二极管在原子光谱应用的可靠行、稳定性。...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

《酿酒科技》1999年06期
酿酒科技

温度控制系统

供调节葡萄酒发酵罐温度用的过程控制系统包括:①使用气动涡管系统产生热和冷空气流;②使用温度传感系统驱动阀门,将合适的...  (本文共1页) 阅读全文>>

《化工自动化及仪表》2017年03期
化工自动化及仪表

激光器高精度温度控制系统的研究

半导体激光器具有转换率高、体积小、重量轻及可靠性高等优点,广泛应用于气体检测、光谱分析及激光雷达等领域[1]。可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectrosco-py,TDLAS)技术利用激光器输出的特定波段的光谱,扫描被检测气体的吸收跃迁谱线,并提取探测信号中的二次谐波以获取相应的气体浓度信息[2]。激光器是一种极其脆弱的光学元件,影响其使用寿命的因素很多,其中温度是最重要的因素之一。激光器在工作时热耗很大,约占总功耗的50%~70%,若不能及时散热会使温度急剧上升,导致输出功率下降进而影响使用寿命[1]。同时,激光器输出波长也受温度影响,典型值是0.1nm/℃。因此,对激光器温度进行高精度控制是极其重要的。目前,激光器温度控制方式主要分为两种,一种是采用集成温度控制芯片(如LTC1923)实现温度控制,另一种是以嵌入式控制器(如DSP、ARM等)为主控芯片进行高精度的...  (本文共4页) 阅读全文>>

《民营科技》2017年03期
民营科技

基于单片机的温度控制系统的研究

在工业生产中常常需要对温度这个参数进行控制,所以研究温度控制系统具有深远的意义,如今关于温度的控制更是应用到养殖业之中,例如:猪舍温度,孵化室温度等,为了保证某种环境下温度的适宜,要做好温度控制系统的研制和探究工作,进而保证工作效益,提高经济收益。当前以AT89C51为核心的温度控制系统比较常用,同时也可以实现很好的温度控制,在选择温度传感器时DS18B20比较常用,利用所测量的温度值与预先设定的温度值进行比较,温度较低则要启动加热装置,温度较高则要启动制冷装置。本文就是基于单片机温度控制系统进行分析,使温度控制更加有效。1单片机简介单片微型计算机简称为单片机,它是将多种接口与系统都集成于一体的一种器件,尽管体积很小,但是可以实现的功能却很强大,应用起来也比较方便,只需要外加电源和晶振就可以实现数字信息处理和控制,也正是由于集成度很高并且应用方便这些优势,所以单片机的应用越来越广泛。随着单片机的应用领域越来越广,它不但可以改善劳...  (本文共1页) 阅读全文>>

《科技创新导报》2017年09期
科技创新导报

基于单片机的温度控制系统

自动化的理念普及也让温度控制智能化实现更进一步,比如利用AT89S51单片机与PC机的通信机制,根据一般不同线程的串行通信理念,将与上位机通信方式进行深入研究,同时保证无需现场监察,实现了对生产现场温度的自动化、智能化、现实化等多元化的监测,同时保证自行调控及科学报警反馈。而且根据研究结论显示,整个体系的投入资金较少,而且运用较为简便,适用性强,因而可以作为多数人正常工作、生活以及科研方面的运用技术。而就此,笔者将通过该文,将从基于单片机的温度控制系统入手,将进行具体的分析与探讨。1单片机基本控制原理及基础组成温度管控与数据收集一般是根据规划位置及范围落实温度即时获取,同时即时取得且记录相关温度数据,从而保证在温度的智能化范畴内完成科学管控、调整,从而保证温度范围不会超出规划范围。而主要的系统模块类型涵盖温度管控范围制定、温度检测、升温调整、数据收集、录入、数据表示及高温预警等多个模块构成,而具体控制范畴的温度一般以温度传感设备...  (本文共2页) 阅读全文>>

《江苏科技信息》2017年26期
江苏科技信息

基于单片机的温度控制系统设计

0引言在人们的生活当中,可以用温度来表现物体表面的冷热程度,从而实现对物体特征的有效表示。在工业方面的很多生产当中,就需要对温度进行控制测量,从而达到其安全生产和提高生产效率的目标,节约资源,由此可见温度的测量和控制在我国经济的生活当中起到了相当重要的作用。在工业生产的实际运行当中,对于系统内部和外部在温度方面交换现象是很难控制的,因此需要利用一系列的手段和方式来达到一个绝热的目标,保证系统内部和外部环境的温度处于同步变化的状态下。1单片机的温度控制温度控制,需要保证其对温度的有效采样,从而保证其数据的正常传输,在此过程当中,可以实现对温度场的精确控制[1]。其中的温度控制技术,需要根据实际情况来做出不同的分类,可以分为动态温度跟踪和恒值温度控制两种类别,其中利用动态温度的控制方式可以在实现对被测量对象当中的温度按照设定好的曲线进行变化。在恒值温度控制当中,需要实现被测量的物体保持某一个数值,并且其中的变化幅度也要处于给定温度之...  (本文共2页) 阅读全文>>