半导体激光器恒温控制系统的高精度温度测量研究

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1、DOI:10.3785/j.issn.1006-754X.2012.03.013半导体激光器恒温控制系统的高精度温度测量硏究周真I,齐忠亮I,秦勇I,丁国超"仁哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院•黑龙江哈尔滨150080；2.黑龙江八一农垦大学信息技术学院，黑龙江大庆163319）摘要半导体激光器性能受温度影响较大，为了提高其工作稳定性，设计了一个应用于半导体激光器的恒温控制系统•该系统由Q5mA恒流源对Pt100温度传感器供电采用四线制测星方法获得精确的温度信号.应用1LC2652斩波放大器

2、设计前置放大器，并采用差分放大电路对信号逬行后续比较放大.使用半导体制冷器『EC）制冷，实现系统的恒温控制.经实验数据分析可以看出.该恒温系统可有效地工作.温度控制偏差最大为±0.02°C.通过调节相应参数，可自由设定恒温系统的温度值，应用于不同温度控制环境.矢键词：半导体激光器：Pt100温度传感器微弱信号检测半导体制冷中图分类号:TH70文献标志码：A文章编号:1006-754X^012）03-0221-04Researchonhigh-precisiontemperaturemeasure

3、mentofconstanttemperaturecontrolsystemofsemiconductorlaserZHOUZhen'.QIZhong-liang'»QINYong'.DINGGuo-chao'2（・CollegeofMeasurementandControlTechnologyandCommunicationEngineering.HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150080，China；2.CollegeofInfor

4、mationTechnology.HeilongjiangBayiAgriculturalUniversity.Daqing163319・China）Abstract:Tosomedegree,theperformanceofsemiconductorlasersisinfluencedbytemperatureino「de「toimprovethestabilityoftheirwork,thispaperdesignedatemperaturecontrolsystemsemiconduct

5、orlasers.Thesystemused0.5mAconstantcurrentsourcetosupplypowerforPt100temperaturesensor*four-wiremeasurementmethodwasusedtoobtainaccuratetemperaturesig-ral.TLC2652chopperamplifierwasappliedtodesignpreamplifier.Andadifferentialamplifiercrcuitwasusedtos

6、ubsequentlycompareandamplifysignal.Thesemiconductorcooler（TEC）vasappliedtoachieveconstanttemperaturecontrolofthesystem.Aftertheexperimentaldataanal-ysiswecanseethattheconstarttemperaturesystemcaneffectivelywork,themaximumdeviationoftemperaturecontrol

7、is±Q02Byadjustingthecorrespondingparameters’thetemperaturethermostatolsystemcanbefreetoset，soastouseitindifferenttemperaturecontrolenvironments・Keywords:laserdiode；Pt100temperaturesensor；weaksignaldetection；semiconductorcooling收稿日期2011-12-27.基金项目：黑龙江

8、省教育厅科学技术项目（1551315）黑龙江省普通高等学校育年学术骨干支持计划项目（251G023）.作科術周暮㈣譎舉康盈砂俪命酋茲勰，鮒敬卅腿翳品福蕊怨息删善方面的赚'屆mail・Zhzh49@126.com.随着半导体技术的发展•半导体激光器（D）应用于测量、通信、环境监测以及激光武器等高新电子科技领域.优质的激光半导体光源尤其要求半导体工作温度的稳定.温度的变化将引起所产生激兴中心波长的漂移以及电流驱动阈值的变化'I高翟度的恒温控制系统可使半导体激光器具有高稳症性，对温度变化所引起的波长以