双程放大740 mJ TEC冷却LD泵浦Nd∶YAG激光器 被引量：4

1

作者 刘学胜 董剑 +5 位作者 徐爱东 彭超 刘友强 曹明真 何欢 王智勇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期991-996,共6页

报道了一种实现高能量输出的激光二极管(LD)泵浦无水冷全固态Nd∶YAG双程放大器结构。整个放大系统采用了泵浦与晶体棒集成的模块以及半导体制冷器(TEC),从而实现了激光系统的小型化。总腔长为730 mm。在10 Hz重复频率下,主振荡器得到... 报道了一种实现高能量输出的激光二极管(LD)泵浦无水冷全固态Nd∶YAG双程放大器结构。整个放大系统采用了泵浦与晶体棒集成的模块以及半导体制冷器(TEC),从而实现了激光系统的小型化。总腔长为730 mm。在10 Hz重复频率下,主振荡器得到了最大脉冲能量为350 m J的激光输出。脉宽为9.7 ns,光束质量M^2在两个方向分别为7.7和12.3。并进行了双程放大的研究,双程放大后得到了740 m J、10 ns的激光输出。 展开更多

关键词 全固态激光器 高能量 tec冷却 LD泵浦 主振荡功率放大器

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半导体激光器的高精度温控仪 被引量：22

2

作者 周瑜 丁永奎 +3 位作者 倪文俊 谭莉 戴林 李世忱 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期431-434,共4页

温度对半导体激光器的特性有很大的影响.在要求半导体激光器输出波长稳定的情况下,必须对其温度进行高精度的控制。本文利用高信噪比的运算放大器和普通的负温度系数温度传感器及半导体致冷器做控温元件,研制了一种用于半导体激光器温... 温度对半导体激光器的特性有很大的影响.在要求半导体激光器输出波长稳定的情况下,必须对其温度进行高精度的控制。本文利用高信噪比的运算放大器和普通的负温度系数温度传感器及半导体致冷器做控温元件,研制了一种用于半导体激光器温度控制的高精度温控仪,控制精度可达±0.05℃. 展开更多

关键词 半导体激光器 温度传感器 电热致冷器 温度控制

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384×288非制冷红外焦平面阵列驱动电路的设计 被引量：3

3

作者 谭钦红 任其干 +1 位作者 吴传玺 万志卫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期315-319,324,共6页

在分析了法国ULIS公司的384×288元的长波红外非制冷微测辐射热计UL03191结构、性能及工作参数的基础上,针对该探测器数字与模拟两种输出模式设计了基于CPLD驱动电路。通过使用所设计电路采集黑体辐射的光信号转换成12位灰度图像来... 在分析了法国ULIS公司的384×288元的长波红外非制冷微测辐射热计UL03191结构、性能及工作参数的基础上,针对该探测器数字与模拟两种输出模式设计了基于CPLD驱动电路。通过使用所设计电路采集黑体辐射的光信号转换成12位灰度图像来测试电路工作性能、成像质量和噪声特点,比较两种模式的测试结果,得出采用数字输出模式设计的电路具有体积小、功耗低及成像噪声小等特点。同时,设计了基于ADN8830单芯片热电制冷器控制器的温度控制系统,该系统设置电压由CPLD控制,可实现焦平面阵列根据环境温度变化采用不同工作温度点工作,从而较好的改善探测器工作性能和成像质量,降低探测器功耗。 展开更多

关键词 非制冷红外焦平面阵列 驱动电路 热电制冷器 偏置电压

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CCD芯片热电制冷系统的非稳态性能分析 被引量：2

4

作者 潘海俊 阮萍 +1 位作者 李福 卜凡 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期3021-3026,共6页

随着电子设备不断向小型化、集成化发展,热电制冷技术作为一种有效的主动冷却方法被广泛用于重要部件的温度控制。为了获得最佳的制冷效果,文中针对散热受限条件下的CCD芯片热电制冷系统非稳态过程,建立了一个数值分析模型。分析结果表... 随着电子设备不断向小型化、集成化发展,热电制冷技术作为一种有效的主动冷却方法被广泛用于重要部件的温度控制。为了获得最佳的制冷效果,文中针对散热受限条件下的CCD芯片热电制冷系统非稳态过程,建立了一个数值分析模型。分析结果表明:在散热受限时,热电制冷系统的传热过程长时间处于非稳态过程;在不超过最大制冷电流的条件下,增大制冷电流可以提高制冷效果,但是大的制冷电流可能出现温度回升的现象;虽然热端散热能力的提高可以改善制冷效果,但是存在一个极限值,这与热电制冷器(TEC)的优值系数有关;当系统载荷发生变化时,合理改变制冷电流和热端散热能力可以提高系统的温度稳定性,其中制冷电流对系统温度稳定性的影响更大。 展开更多

关键词 热电制冷 CCD制冷 tec 非稳态传热

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可调谐激光器波长控制 被引量：4

5

作者 田军 高繁荣 +2 位作者 颜伟 陈龙 许远忠 《光通信研究》 北大核心 2008年第2期44-46,67,共4页

文章介绍了可调谐激光器的波长调节及稳定控制的设计方法,并通过试验验证了其可行性。该设计由温度控制、偏置电流控制及锁波电路3部分组成,温度控制粗调波长,偏置电流控制微调波长,而锁波电路主要是针对外界温度发生变化时提供反馈。... 文章介绍了可调谐激光器的波长调节及稳定控制的设计方法,并通过试验验证了其可行性。该设计由温度控制、偏置电流控制及锁波电路3部分组成,温度控制粗调波长,偏置电流控制微调波长,而锁波电路主要是针对外界温度发生变化时提供反馈。它适用于温度控制型分布反馈式(DFB)可调谐激光器的外围电路设计。 展开更多

关键词 波长调节 稳定控制 热电致冷器 锁渡

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脉冲方波驱动强化热电制冷的瞬态特性 被引量：1

6

作者 毛佳妮 陈焕新 +2 位作者 杨亚新 王小龙 张恩泉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1835-1841,共7页

采用有限差分法对脉冲电压驱动下的瞬态热电效应及其动态特性过程进行了理论分析,探索了非稳态工况下帕尔帖效应、焦耳热效应与傅里叶导热效应之间的耦合关系及其关键制约因素对制冷性能的影响规律,进而探讨了脉冲驱动强化热电制冷性能... 采用有限差分法对脉冲电压驱动下的瞬态热电效应及其动态特性过程进行了理论分析,探索了非稳态工况下帕尔帖效应、焦耳热效应与傅里叶导热效应之间的耦合关系及其关键制约因素对制冷性能的影响规律,进而探讨了脉冲驱动强化热电制冷性能的作用机理。分析结果得到,在合理电压域值内采用主动控制方法,对热电模块周期性施加数倍于稳态工况理想电压的脉冲突变电压,有益于充分利用帕尔贴制冷效应而推迟出现以焦耳热和傅里叶热耗散形式为主的内部热积聚对热电模块冷端引起的负效应,并能瞬态实现冷端面的制冷强化作用和最大程度实现输入电能的有效转换。该结论不仅为进一步提出脉冲驱动模式的优化控制策略提供了理论依据,也为瞬态热电制冷效应的应用开辟了一条新思路。 展开更多

关键词 热电元件 瞬态热电制冷效应 脉冲电压 制冷性能 热电制冷器

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基于MSP430F449的半导体激光器温控系统设计 被引量：6

7

作者 张悦玲 杨绍岩 张晓娟 《光电技术应用》 2012年第3期10-13,共4页

为了改善传统的半导体激光器温度控制系统体积大、噪音大且精度有限等缺点,研制开发了一种基于MSP430F449单片机与DS18B20数字温度传感器的半导体激光器温控系统。结合PID控制算法,利用PWM脉宽调制,控制热电制冷器的驱动电流,实现对激... 为了改善传统的半导体激光器温度控制系统体积大、噪音大且精度有限等缺点,研制开发了一种基于MSP430F449单片机与DS18B20数字温度传感器的半导体激光器温控系统。结合PID控制算法,利用PWM脉宽调制,控制热电制冷器的驱动电流,实现对激光器的恒温控制。实验表明,该系统温控精度优于±0.1°C,能够为半导体激光器提供稳定的温度环境。 展开更多

关键词 MSP430F449 数字温度传感器 PWM 热电制冷器

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基于ADN8831芯片的红外热像仪精密温度控制系统的设计

8

作者 王立辉 陆段军 《红外》 CAS 2009年第9期16-19,共4页

在光电应用领域中,有很多红外热像仪对温度控制的精确性和稳定性有很高的要求。采用ADN8831温控芯片设计了一个高精度高性能的温度控制系统。实验测试结果表明,该系统完全符合光电领域对温度稳定性的要求,控制精度达到了0.01℃。

关键词 热电制冷器 ADN8831 温度控制 PID

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基于ADN8831的温度控制系统在激光器中的应用 被引量：6

9

作者 吕飞 高峰 +1 位作者 郑桥 袁自钧 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1096-1099,1120,共5页

对于温度匹配KTP晶体的Nd:YAG/KTP倍频激光器,需要精确控制KTP温度,使其达到最佳工作条件。传统的模拟控温系统只实现了单向加热或制冷控温系统,基于ADN8831的温控电路利用NTC负温度系数的热敏电阻采集温度信号,对信号进行分析处理,控... 对于温度匹配KTP晶体的Nd:YAG/KTP倍频激光器,需要精确控制KTP温度,使其达到最佳工作条件。传统的模拟控温系统只实现了单向加热或制冷控温系统,基于ADN8831的温控电路利用NTC负温度系数的热敏电阻采集温度信号,对信号进行分析处理,控制热电制冷器制冷或产生热量,从而达到双向控制KTP温度的目的。在实际应用中,温度范围可根据需要通过元件的参数值来控制,控制精度在±0.01℃,满足了应用要求。 展开更多

关键词 热电制冷器 温度控制 温度稳定性

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半导体激光器高精度稳频输出控制系统 被引量：6

10

作者 袁军国 詹春 +2 位作者 李小国 刘德明 于敦录 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期650-652,663,共4页

为了在光纤干涉仪中得到光源高精度稳频输出，采用高稳定度的恒温控制以及功率稳恒控制方法，通过高信噪比的运算放大器、半导体制冷器，设计了一种激光电源驱动系统，并进行了理论分析和实验验证。其能为半导体激光器提供温度控制精度... 为了在光纤干涉仪中得到光源高精度稳频输出，采用高稳定度的恒温控制以及功率稳恒控制方法，通过高信噪比的运算放大器、半导体制冷器，设计了一种激光电源驱动系统，并进行了理论分析和实验验证。其能为半导体激光器提供温度控制精度在±0．01℃，制冷驱动电流可达800mA，同时使得半导体激光器输出波长控制精度在±0．1m，驱动电流最大输出可达180mA，输出电流的稳定度为10^-4～10^-5。结果表明，该系统不仅结构简单，而且温度控制稳定、准确度高，可使半导体激光器的输出波长保持稳定，保证了干涉型光纤传感器的测量准确度以及在通信领域中的应用。 展开更多

关键词 激光器 温度控制 恒流源 PID控制器 半导体制冷器

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基于Bang-Bang和PID复合控制的红外探测器温控系统设计 被引量：11

11

作者 朱双双 邹鹏 +4 位作者 路美娜 张爱文 刘振海 裘桢炜 洪津 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第11期990-995,共6页

红外探测器作为星载偏振探测载荷的核心部件,用于实现短波红外波段辐射偏振信息的光电转换。为保证应用性能,需要对探测器进行精密温控,保证其工作在较低且稳定的温度以降低探测器热噪声和暗电流。本文介绍了一种红外探测器温控系统,采... 红外探测器作为星载偏振探测载荷的核心部件,用于实现短波红外波段辐射偏振信息的光电转换。为保证应用性能,需要对探测器进行精密温控,保证其工作在较低且稳定的温度以降低探测器热噪声和暗电流。本文介绍了一种红外探测器温控系统,采用FPGA控制完成温度信号的采集并输出控制信号,数模转换器控制三极管驱动电流完成半导体制冷器的驱动,采用Bang-Bang和PID复合控制算法完成探测器的精密温控,测试结果表明,温控精度优于±0.1℃,温度稳定时间小于6 min,可将探测器在较短的时间内控制在目标温度范围内,为实现短波红外波段的高精度偏振信息测量提供保障。 展开更多

关键词 Bang—Bang控制 PID控制 温度控制 红外探测器 半导体制冷器(tec)

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小型快速响应恒温样品池设计 被引量：3

12

作者 牟永鹏 黄梅珍 黄晋卿 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1233-1237,共5页

设计了一种以铝代替水作为热传导介质，采用TEC热电元件，同时集成微型电磁搅拌系统的新型小型化快速响应恒温样品池．用有限元方法对新型样品池的热传导特性进行了模拟分析，结果与实验吻合，且装置可在5～80℃内实现控温精度0．5℃、... 设计了一种以铝代替水作为热传导介质，采用TEC热电元件，同时集成微型电磁搅拌系统的新型小型化快速响应恒温样品池．用有限元方法对新型样品池的热传导特性进行了模拟分析，结果与实验吻合，且装置可在5～80℃内实现控温精度0．5℃、加热／制冷效率6．7℃／min、占用体积仅0．03m3．该设计有效提高了样品池温度控制的准确性和升降温速度，且结构简单、使用方便，可作为分光光度计附件，实现对样品溶液温度的精确控制． 展开更多

关键词 恒温控制 热电制冷 样品池 有限元模拟

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一种灵活多速率直调激光器驱动电路设计 被引量：1

13

作者 黄誉 覃波 罗青松 《中国电子科学研究院学报》 2013年第4期350-352,357,共4页

设计一种灵活多速率直调激光器驱动电路方案,该方案采用精确温度控制、宽带数字信号直接驱动及高稳定波长输出蝶形激光器相结合的方式,可实现直调方式下激光器驱动信号的长距离传输。测试结果表明:电路方案设计灵活,光性能参数优异,可实... 设计一种灵活多速率直调激光器驱动电路方案,该方案采用精确温度控制、宽带数字信号直接驱动及高稳定波长输出蝶形激光器相结合的方式,可实现直调方式下激光器驱动信号的长距离传输。测试结果表明:电路方案设计灵活,光性能参数优异,可实现50 Mb/s～2.7 Gb/s,最大调制电流为80 mA,距离为175 km的信号传输。 展开更多

关键词 直调激光器 热电制冷器(tec) 蝶形封装 调制电流

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一种引入滤波的PID控制算法在温控系统的应用 被引量：4

14

作者 姚立平 刘伟章 +11 位作者 吴文明 姜杨阳 雷鹏 谭仲威 王康宁 李桂香 徐飞 唐元梁 吴新社 黄德群 陈军 顾珩 《电子技术应用》 2022年第6期79-83,共5页

为了使得温控系统响应更加稳定,在PID控制算法中引入了三阶离散滤波器对输入信号进行滤波,去除了抖动噪声,输出更为平稳的响应结果;此外,设计了一种基于STM32微控制器为控制核心的温度调控系统,由铂电阻Pt1000和MAX31865构成温度采集模... 为了使得温控系统响应更加稳定,在PID控制算法中引入了三阶离散滤波器对输入信号进行滤波,去除了抖动噪声,输出更为平稳的响应结果;此外,设计了一种基于STM32微控制器为控制核心的温度调控系统,由铂电阻Pt1000和MAX31865构成温度采集模块,由半导体制冷器TEC和H桥逻辑器构成温度调节模块,上位机软件与下位机系统使用USB串口通信,将接收的实时的温度数据进行引入滤波的PID调节,将调节输出值发送给下位机软件实现一次闭环的温度调节控制。实验结果表明,引入滤波器的PID控温度制方法要优于结合Bang-Bang的PID、引入微分先行PID、步进式PID、变积分PID,提高了抗干扰的能力,在工程温度控制方面具有一定的实用价值和应用价值。 展开更多

关键词 温控系统 PID控制算法 三阶离散滤波器 半导体制冷器tec

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半导体制冷横向塞曼稳频激光干涉测量系统

15

作者 付志凯 张健 吴丽莹 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S1期207-211,共5页

介绍了横向塞曼效应He-Ne激光器的磁场设定、信号获取、利用半导体制冷(TEC)的主从控制稳定频率的技术。阐述了由程控倍频模块和双通道缓冲连续计数模块组成的电子细分电路,实现可用按键设定2、4、8、16四种计数脉冲细分系数,以获取不... 介绍了横向塞曼效应He-Ne激光器的磁场设定、信号获取、利用半导体制冷(TEC)的主从控制稳定频率的技术。阐述了由程控倍频模块和双通道缓冲连续计数模块组成的电子细分电路,实现可用按键设定2、4、8、16四种计数脉冲细分系数,以获取不同干涉测量分辨力。实验得出了横向塞曼稳频激光器的频率稳定度为1.74×10-9,稳频时激光管温度为43℃,克服了加热稳频法激光管温度过高、不易散热以及风扇风冷法激光频率短期稳定度低的缺点。系统具有0.16、0.08、0.04、0.02μm四种测量分辨力。 展开更多

关键词 双频激光干涉仪 横向塞曼效应 半导体制冷

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一种引入不完全微分PID控制算法在温控系统中的应用 被引量：3

16

作者 姚立平 吴文明 +1 位作者 姜杨阳 谭仲威 《科技创新与应用》 2022年第19期8-12,17,共6页

为改善温控系统的性能,设计一款由STM32、半导体制冷器TEC、H桥逻辑驱动电路、铂电阻Pt1000和MAX31865温度采集转换电路、液晶屏、声光指示电路、无线传输电路等构成的闭环温度控制系统;此外,针对PID控制算法中引入的微分信号会引进高... 为改善温控系统的性能,设计一款由STM32、半导体制冷器TEC、H桥逻辑驱动电路、铂电阻Pt1000和MAX31865温度采集转换电路、液晶屏、声光指示电路、无线传输电路等构成的闭环温度控制系统;此外,针对PID控制算法中引入的微分信号会引进高频干扰,因此引入不完全微分的PID算法进行系统温度调节。实验结果表明,引入不完全微分的PID温控算法的温度控制效果要优于常规的位置式PID、改进积分PID、结合Bang-Bang控制的PID;具有系统响应速度快、超调量小、误差小、鲁棒性等特点,在工程温度控制方面具有一定的实用价值和应用价值。 展开更多

关键词 温控系统 半导体制冷器tec 系统响应 PID控制算法

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基于PID控制的一体化恒温激光器系统设计 被引量：1

17

作者 刘英杰 李子文 《河北省科学院学报》 CAS 2020年第4期58-63,共6页

激光器运行时受自身温度和环境温度的影响,其输出功率、输出波长会有很大的变化,在一些精密测量场合,严重影响了系统的测量精度。据此本文提出了一种采用半导体制冷片(TEC)技术,结合紧密的保温结构设计,采用高精度的激光器驱动电路和进... 激光器运行时受自身温度和环境温度的影响,其输出功率、输出波长会有很大的变化,在一些精密测量场合,严重影响了系统的测量精度。据此本文提出了一种采用半导体制冷片(TEC)技术,结合紧密的保温结构设计,采用高精度的激光器驱动电路和进口激光器,基于智能化PID控制温度技术,设计了一套一体化的恒温激光器,主要应用于高精密测量的场合。 展开更多

关键词 半导体制冷片 激光器 PID

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带温度控制单元的DML激光器封装国际标准提案

18

作者 江毅 杨超 +1 位作者 周雪花 宋梦洋 《信息技术与标准化》 2023年第7期44-46,69,共4页

介绍了带温度控制单元激光器在5G通信中的重要性,重点分析了我国牵头的IEC 62148-22:2023《纤维光学有源器件和组件封装和接口标准第22部分:带温度控制单元的25 Gb/s直接调制激光器封装》的提案推进过程和主要技术内容,并阐述进一步推... 介绍了带温度控制单元激光器在5G通信中的重要性,重点分析了我国牵头的IEC 62148-22:2023《纤维光学有源器件和组件封装和接口标准第22部分:带温度控制单元的25 Gb/s直接调制激光器封装》的提案推进过程和主要技术内容,并阐述进一步推动纤维光学有源光器件国际标准提案的重要意义。 展开更多

关键词 直接调制激光器 热电制冷器 光发射组件 同轴封装 温度控制单元

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