[發(fā)明專利]鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210198796.7
• 申請(qǐng)日: 2012-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102738688A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段云峰;鄭志勝;王家寧;李麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津峻烽科技有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/042
• 分類號(hào): H01S3/042;G05D23/20
• 代理公司: 天津?yàn)I海科緯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 孫春玲

1.一種鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統(tǒng)，包括制冷器(36)、散熱固件(24)、溫度控制模塊(28)、驅(qū)動(dòng)控制模塊(29)、電源供能管理模塊(30)；所述散熱固件(24)和制冷器(36)、鉺鐿共摻光纖放大器的激光器相連；所述溫度控制模塊(28)輸入端分別與鉺鐿共摻光纖放大器的激光器、電源供能管理模塊(30)相連；所述溫度控制模塊(28)輸出端分別與驅(qū)動(dòng)控制模塊(29)輸入端、制冷器(36)相連；所述驅(qū)動(dòng)控制模塊(29)輸入端分別與鉺鐿共摻光纖放大器的輸入輸出監(jiān)控探測(cè)器、電源供能管理模塊(30)、溫度控制模塊(28)輸出端相連；驅(qū)動(dòng)控制模塊(29)輸出端與鉺鐿共摻光纖放大器的激光器相連，其特征在于：所述溫度控制模塊(28)包括溫度信號(hào)采集模塊(46)、反饋控制線路模塊(47)、PWM調(diào)制模塊(48)、驅(qū)動(dòng)輸出模塊(49)；所述溫度信號(hào)采集模塊(46)將輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行采集，采集到得溫度信息送入反饋控制線路模塊(47)進(jìn)行控制計(jì)算，結(jié)果以電壓的形式送入PWM調(diào)制模塊(48)輸出驅(qū)動(dòng)調(diào)制波，調(diào)制波信號(hào)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輸出模塊(49)的功率器件輸出，輸出連接到制冷器(36)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；所述反饋控制線路模塊(47)在鉺鐿共摻光纖放大器的激光器溫度達(dá)到設(shè)定的溫控點(diǎn)時(shí)將邏輯指示信號(hào)輸出到驅(qū)動(dòng)控制模塊(29)的反饋控制模式線路(51)，通知反饋控制模式線路(51)驅(qū)動(dòng)激光器輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統(tǒng)，其特征在于：所述溫度控制模塊(28)采用分段漸進(jìn)降溫方法，包括如下步驟：

1)采集工作環(huán)境溫度并與工作設(shè)定溫度對(duì)比；

2)根據(jù)降溫或升溫的溫度幅度范圍，結(jié)合驅(qū)動(dòng)制冷器的功率器件的最佳工作效率，設(shè)定降溫或升溫速度；

3)T_n-1時(shí)刻驅(qū)動(dòng)制冷器工作，將設(shè)置溫控區(qū)域溫度點(diǎn)由t_n-1下降到t_n；

4)驅(qū)動(dòng)制冷器持續(xù)降溫到T_n時(shí)刻，使溫控區(qū)域溫度穩(wěn)定保持在t_n；

5)重復(fù)步驟3、步驟4，直至將工作環(huán)境溫度將到工作設(shè)定溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統(tǒng)，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)輸出模塊(49)的功率器件的最大功率20W，所述激光器的發(fā)熱功率10W，所述制冷器(36)的最大制冷功率53W；所述分段漸進(jìn)降溫方法中，T_n-T_n-1=3分鐘，t_n-t_n-1=5°C。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統(tǒng)，其特征在于：所述散熱固件(24)包括型材散熱器(32)，絕熱密封墊圈(33)，硬鋁密封殼(35)，銅質(zhì)勻熱片(38)，溫度傳感器(40)，壓板(42)，保溫泡沫(44)，風(fēng)扇(45)；所述激光器固定在壓板(42)和銅質(zhì)勻熱片(38)之間，所述壓板(42)和銅質(zhì)勻熱片(38)通過(guò)塑料螺釘(39)相互連接并擰緊；所述激光器與所述銅質(zhì)勻熱片(38)之間設(shè)置有導(dǎo)熱硅脂(41)，所述硬鋁密封殼(35)與所述型材散熱器(32)組成一密閉腔體，邊緣處用絕熱密封墊圈(33)和塑料螺釘(34)進(jìn)行密封；所述腔體內(nèi)密封所述激光器、壓板(42)、銅質(zhì)勻熱片(38)，所述銅質(zhì)勻熱片(38)與型材散熱器(32)之間設(shè)置有制冷器(36)，所述銅質(zhì)勻熱片(38)與制冷器(36)之間設(shè)置有導(dǎo)熱硅脂(37)，所述型材散熱器(32)與制冷器(36)之間設(shè)置有導(dǎo)熱硅脂(37)；所述腔體內(nèi)填充滿保溫泡沫(44)；溫度傳感器(40)設(shè)置在銅質(zhì)勻熱片(38)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統(tǒng)，其特征在于：所述型材散熱器(32)包絡(luò)體積(150±10)×(80±5)×(50±2)mm；所述絕熱密封墊圈(33)為聚四氟乙烯墊圈，根據(jù)金屬密封外殼邊緣成型，厚度3±0.2mm；所述制冷器(36)采用半導(dǎo)體制冷器，體積大小為(40±2)×(40±2)×(3.6±0.2)mm；所述導(dǎo)熱硅脂(37)和導(dǎo)熱硅脂(41)厚度均小于0.06mm；所述銅質(zhì)勻熱片(38)體積為(105±7)×(40±2)×(5±0.2)mm；所述溫度傳感器(40)采用玻璃封裝NTC水滴熱敏電阻；所述保溫泡沫(44)采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫板，最薄處厚度大于20mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統(tǒng)，其特征在于：所述型材散熱器(32)包絡(luò)體積50×80×50mm；所述絕熱密封墊圈(33)厚度3mm；所述制冷器(36)體積大小為40×40×3.6mm；所述銅質(zhì)勻熱片(38)體積為105×40×5mm?mm；所述風(fēng)扇(45)為DC軸流風(fēng)扇，體積大小為80×80×25mm。