基于ADN8834的高精度DBR激光器温度自动控制系统 |
| |
引用本文: | 王青,姚泽坤,张寅,胡涛,王晨旭,吴中毅,郭清乾,常严,杨晓冬.基于ADN8834的高精度DBR激光器温度自动控制系统[J].液晶与显示,2023(5):609-616. |
| |
作者姓名: | 王青 姚泽坤 张寅 胡涛 王晨旭 吴中毅 郭清乾 常严 杨晓冬 |
| |
作者单位: | 1. 中国科学技术大学生物医学工程学院;2. 中国科学院苏州生物工程技术研究所;3. 长春理工大学电子信息工程学院;4. 季华实验室;5. 徐州医科大学医学影像学院 |
| |
基金项目: | 江苏省自然科学基金青年项目(No.BK20200215); |
| |
摘 要: | 对于高灵敏原子磁力计极弱磁测量,激光温度的精确稳定控制是一项必不可少的工作。激光温度不稳定会导致激光波长波动和漂移,从而降低原子磁力计的灵敏度。为了降低激光器温度波动对原子磁力计的影响,本文设计并实现了一个基于ADN8834温度控制芯片的高精度DBR激光器自动温度控制系统。首先,基于ADN8834和高精度模/数转换芯片LTC2377设计了温度反馈电路,成功采集到了与温度对应的模拟电压信号并将其转换为数字信号送入FPGA。然后,在FPGA中实现了增量式数字PID算法,自动计算温度控制信号。最后,设计了数/模转换电路将该温度控制信号转换为模拟信号传递给ADN8834,ADN8834输出加热或冷却信号来控制半导体热电制冷器,从而实现闭环温度自动控制。实验结果表明,当目标温度分别设定在20,25,30℃时,该温度自动控制系统的温度稳定性均在±0.005℃,测试DBR激光器输出波长稳定性范围为±2 pm。该激光器自动温度控制系统温度稳定性高,且操作方便,设计灵活,基本满足原子磁力计系统对激光温度控制器的要求。
|
关 键 词: | ADN8834 数字PID算法 温度控制 半导体热电制冷器 |
|
|