半導�激光控制器由受�恒流�,溫度�(jiān)視及控制電路,主控制器�顯示�構成。為了使激光器輸出�(wěn)定的激�,對流過激光器的電流要求非常嚴�,供電電路必須是低噪聲的穩(wěn)定的恒流�。恒流源可以�0A�2. 5A 之間連續(xù)可調,以適應不同規(guī)格的半導體激光器。該恒流源是以大功率的MOS 管為核心,激光器作為負載與之串聯(lián),通過控制MOS 管的柵極,來實�(xiàn)對激光器電流的控�。但MOS 管是非線性器�,難以直接控制,因此必須將其轉化為線性控制�
近年�,隨著光電技術的迅猛�(fā)�,激光器已廣泛應用于�(yī)�、國防、測量等各個領�。而環(huán)境溫度變化會直接影響激光器的波長。把關鍵元件(如高性能晶振、SAW 濾波�、光放大器、激光二極管) 的本機溫度限制在窄范圍內,可以提高電子系統(tǒng)的精�。一般需要將溫度控制�0. 1 ℃內,激光器的工作精度才能很好地保持�0. 1nm � �
由于溫度對激光的品質有很大影�,在電流恒定的情況�,溫度每升�1 �,激光波長將增加大約0. 1nm ,而且溫度過高將導致激光器老化甚至損壞�
并且激光器是一個電靈敏度高、成本昂貴的器件,因此控制器必須提供監(jiān)控、限制和過載保護的能� �
包括:自啟動和過流保護、熱電制冷器(thermoelectriccooler ,TEC) 電壓、電流和溫度的感測。異常工作電路停機以避免激光器元件損壞。值得注意的是:�(huán)境溫度的變化對激光器的影�,要求控制器具備制冷和制熱的能力。通常為使元件溫度保持�(wěn)定是將把元件封閉在固定溫度的恒溫槽內。為了提供某種調整容�,其所選溫度應高于所有條件下的環(huán)境溫�。這種方法曾被廣泛采用,特別是用在超�(wěn)時鐘的設計中(如恒溫槽控制的晶�) 。但高溫應用此方法有如下缺點 : 性能(如噪聲因�(shù),速度和壽�)有所降低;�(huán)境溫度處于中間范圍時調整器消耗加熱的功率,在環(huán)境溫度處于低端時需要兩倍大的功�;達到�(wěn)定溫度所需的時間可能相當長�
恒流源的控制電壓�0V�5V ,如輸入端�8 位D/A 控制,分辨度為2. 5A ×1/ 2e8 = 0. 01A ,若采�12位D/ A ,則可精確到毫安級。熱敏電阻阻值與溫度呈非線性關�,大致為e 指數(shù)形式,因此在高溫部�,對溫度的分辨力會降低,所以A/ D 轉換器應�12 位以上才能有較好的效�。并且在單片機的ROM中組織一張熱敏電阻溫度與電壓關系�,通過查表的方法來實現(xiàn)對熱敏電阻采樣后進行溫度換算和對H 橋溫度控制�
溫度探測電路部分與恒流源類似,采用NTC(負溫度系�(shù)) 的熱敏電阻作為溫度探測器。其中用陶瓷粉工藝制作的NTC 元件對溫度的微小變化有的電阻變化。特別是某些陶瓷NTC 在其壽命�(�(jīng)適當老化) 具有0. 05 ℃穩(wěn)定度。并且與其它溫度傳感相比,陶瓷NTC 的尺寸特別小。然后將熱敏電阻串聯(lián)入一恒流�,對熱敏電阻兩端電壓采�,將溫度變換為電信號�
維庫電子�,電子知識,一查百��
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