高精度激光器电流驱动与交流温控系统设计

论文摘要

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±0.5μA,为激光器光功率和波长稳定性奠定基础。

论文目录

• 0 引言
• 1 激光器与温度和电流的关系
• 2 电路原理和设计
•   2.1 激光器恒流源电路设计
•   2.2 温控电路设计
•     2.2.1 温度采集电路
•     2.2.2 加热片驱动电路
• 3 控制方法
•   3.1 模糊控制表设计
•   3.2 PID参数修正
• 4 实验验证
•   4.1 实验平台
•   4.2 实验过程与结果
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 缪存孝,邢国柱,刘建丰,万双爱,杨竞,闫晓强

关键词: 半导体激光器,交流温度控制,精密电流,模糊自适应

来源: 红外与激光工程 2019年09期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学

专业: 物理学,无线电电子学,自动化技术

单位: 北京科技大学机械工程学院,北京自动化控制设备研究所

基金: 国家自然科学基金(60277005)

分类号: TN248.4;TP273

页码: 97-104

总页数: 8

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