[發明專利]二級恒溫控制半導體激光器

有效

• 申請號: 201210268441.0
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102778906A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 王書潛;陳海永;郭東歌;賈林濤;楊清永
• 申請（專利權）人: 河南漢威電子股份有限公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20;H01S5/024
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 黃軍委

1.一種二級恒溫控制半導體激光器，包括半導體激光器和用于控制所述半導體激光器溫度的一級恒溫控制電路，其特征在于：它還包括恒溫控制腔和二級恒溫控制裝置；所述恒溫控制腔由保溫腔體和設置在所述保溫腔體腔口的導熱塊構成，所述二級恒溫控制裝置包括二級恒溫控制電路、溫度傳感器TS和熱電制冷片TEC；所述半導體激光器、所述一級恒溫控制電路和所述溫度傳感器TS均設置在所述恒溫控制腔內，所述熱電制冷片TEC一側設置在所述導熱塊外側，所述二級恒溫控制電路電連接所述溫度傳感器TS以便采集所述恒溫控制腔內的環境溫度，所述二級恒溫控制電路連接所述熱電制冷片TEC以便根據采集的環境溫度控制所述熱電制冷片TEC的一側進行加熱或制冷。

2.根據權利要求1所述的二級恒溫控制半導體激光器，其特征在于：它還包括散熱塊，所述散熱塊設置在所述熱電制冷片TEC另一側。

3.根據權利要求1或2所述的二級恒溫控制半導體激光器，其特征在于：所述一級恒溫控制電路包括微處理器模塊U1、DA轉換模塊U2、運算放大器A、溫度控制芯片U3、第一H橋電路以及分別集成在所述半導體激光器內部的熱敏電阻RT和熱電制冷器CL；所述微處理器模塊U1連接所述DA轉換模塊U2的輸入端，所述DA轉換模塊U2的輸出端連接所述運算放大器A的反相輸入端，所述熱敏電阻RT的一端連接所述運算放大器A的同相輸入端，所述熱敏電阻RT的另一端接地，所述運算放大器A的輸出端接所述溫度控制芯片U3，所述溫度控制芯片U3通過所述H橋電路連接所述熱電制冷器CL以便控制所述熱電制冷器CL的一側進行加熱或制冷。

4.根據權利要求3所述的二級恒溫控制半導體激光器，其特征在于：所述溫度控制芯片U3是型號為LTC1923的溫度控制芯片。

5.根據權利要求1所述的二級恒溫控制半導體激光器，其特征在于：所述二級恒溫控制電路包括微處理器單元U4、第二H橋電路和H橋驅動電路，所述微處理器單元U4連接所述溫度傳感器TS，所述微處理器單元U4通過所述H橋驅動電路連接所述第二H橋電路，所述熱電制冷片TEC跨接在所述第二H橋電路的兩個接入端之間，所述熱電制冷片TEC的正接入端連接所述第二H橋電路的第一接入端，所述熱電制冷片TEC的負接入端連接所述第二H橋電路的第二接入端。

6.根據權利要求5所述的二級恒溫控制半導體激光器，其特征在于：所述熱電制冷片TEC的正接入端和所述第二H橋電路的第一接入端之間以及所述熱電制冷片TEC的負接入端和所述第二H橋電路的第二接入端之間均連接有LC濾波電路，所述LC濾波電路由一個電感和一個電容組成。

7.根據權利要求3或5所述的二級恒溫控制半導體激光器，其特征在于：所述H橋電路包括兩個P型MOS管和兩個N型MOS管；所述第一P型MOS管的柵極作為所述H橋電路的第一使能端，所述第一P型MOS管的漏極接電源，所述第一P型MOS管的源極接所述第一N型MOS管的漏極，所述第一N型MOS管的源極接地，所述第一N型MOS管的柵極作為所述H橋電路的第二使能端；所述第二P型MOS管的柵極作為所述H橋電路的第三使能端，所述第二P型MOS管的漏極接電源，所述第二P型MOS管的源極接所述第二N型MOS管的漏極，所述第二N型MOS管的源極接地，所述第二N型MOS管的柵極作為所述H橋電路的第四使能端；所述第一P型MOS管的源極作為所述H橋電路的第一接入端，所述第二P型MOS管的源極作為所述H橋電路的第二接入端。

8.根據權利要求5或6所述的二級恒溫控制半導體激光器，其特征在于：所述H橋驅動電路包括四路驅動電路，其中，所述第一驅動電路包括三極管Q5、電阻R1和電阻R2，所述三極管Q5的基極經所述電阻R1連接到所述微處理器單元U4的第一控制端，所述三極管Q5的集電極經所述電阻R2連接到電源，所述三極管Q5的發射極接地，所述三極管Q5的集電極和所述電阻R2的公共接點連接所述第二H橋電路的第一使能端；所述第二驅動電路包括三極管Q6、三極管Q7、電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6，所述三極管Q6的基極經所述電阻R3連接到所述微處理器單元U4的第一控制端，所述三極管Q6的集電極經所述電阻R4連接到電源，所述三極管Q6的發射極接地，所述三極管Q6的集電極和所述電阻R4的公共接點經所述電阻R5連接所述三極管Q7的基極，所述三極管Q7的發射極接電源，所述三極管Q7的集電極經所述電阻R6接地，所述三極管Q7的集電極和所述電阻R6的公共接點連接所述第二H橋電路的第二使能端；所述第三驅動電路包括三極管Q8、電阻R7和電阻R8，所述三極管Q8的基極經所述電阻R7連接到所述微處理器單元U4的第二控制端，所述三極管Q8的集電極經所述電阻R8連接到電源，所述三極管Q8的發射極接地，所述三極管Q8的集電極和所述電阻R8的公共接點連接所述第二H橋電路的第三使能端；所述第四驅動電路包括三極管Q9、三極管Q10、電阻R9、電阻R10、電阻R11和電阻R12，所述三極管Q9的基極經所述電阻R9連接到所述微處理器單元U4的第二控制端，所述三極管Q9的集電極經所述電阻R10連接到電源，所述三極管Q9的發射極接地，所述三極管Q9的集電極和所述電阻R10的公共接點經所述電阻R11連接所述三極管Q10的基極，所述三極管Q10的發射極接電源，所述三極管Q10的集電極經所述電阻R12接地，所述三極管Q10的集電極和所述電阻R12的公共接點連接所述第二H橋電路的第四使能端。