[發明專利]一種DFB激光器的溫度控制電路

有效

• 申請號: 201811290375.0
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109217099B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 李德和;賀春芝;劉偉
• 申請（專利權）人: 威海北洋電氣集團股份有限公司
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 初姣姣

本發明提出了一種DFB激光器的溫度控制電路，其特征在于設有DB9通信接口、RS232通信器件、單片機控制器、DAC數模轉換器、基于橋電路的儀表運放電路、基于雙運放的BTL橋接負載驅動電路和DFB分布式反饋激光器，該溫度控制電路采用2塊具有大電流驅動能力的運放構成BTL橋接負載驅動，替代了目前以開關控制為主的溫控模塊，簡化了電路設計，也抑制了驅動電路對電源及系統的電磁干擾；溫度控制電路采用硬件電路實現PID，無需復雜的數學算法。

技術領域：

本發明涉及激光器技術領域，具體的說是一種DFB激光器的溫度控制電路。

背景技術：

近年來，隨著半導體材料及工藝的進步，激光器的線寬越來越窄，從而使得DFB激光器在諸如科技、國防和工業等領域應用中性能得到大幅度提升。

在分布式光纖測溫系統(Distributed Temperature Sensing，DTS)的應用中，DFB激光器的中心波長應保持不變，如果其中心波長隨溫度發生了漂移，則會影響測量精度，因此為了保證測量系統的穩定性和可靠性，確保DFB激光器的工作溫度從而穩定中心波長至關重要。現有技術中，研究了多種溫度控制系統。有些技術，其數字式溫控系統雖然硬件結構簡單，但需要復雜的數學算法來達到高精度，在工作負載較大時不易滿足系統工作的實時性；另有一些，外部電路采用金氧半場效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)或者電感的半導體致冷器(Thermo Electric Cooler,TEC)專用驅動芯片來實現，雖然也實現了電路的簡潔，但頻繁的開關操作加劇了系統的電磁干擾。

發明內容：

本發明針對現有技術中存在的缺點和不足，提出一種結構合理、生產成本低、準確可靠，特別適用于DTS溫度檢測應用環境的一種DFB激光器的溫度控制電路。

本發明可以通過以下措施達到：

一種DFB激光器的溫度控制電路，其特征在于設有DB9通信接口、RS232通信器件、單片機控制器、DAC數模轉換器、基于橋電路的儀表運放電路、基于雙運放的BTL橋接負載驅動電路和DFB分布式反饋激光器。

本發明中所述的DB9通信接口和RS232通信器件構成RS232通信及接口電路，其特征在于電容C4的兩端分別接RS232通信器件的2和4引腳；電容C6的兩端分別接RS232通信器件的5和6引腳；電容C5的一端接RS232通信器件的3引腳，另一端接地；電容C7的一端接RS232通信器件的7引腳，另一端接地；RS232通信器件的1和14引腳接地；RS232通信器件的12、15和16引腳接地3.3電源；RS232通信器件的8引腳接DB9通信接口的3引腳；RS232通信器件的13引腳接DB9通信接口的2引腳；DB9通信接口的5、10和11引腳接地；DB9通信接口的1引腳接5V電源；該RS232通信器件采用TI公司的MAX3221。

本發明中所述的DAC數模轉換器接收單片機控制器輸出的SPI總線，并將其轉換成對應的模擬輸出電壓，具體是DAC數模轉換器的8、7和6引腳分別與單片機控制器的17、18和19引腳相連；DAC數模轉換器的3和4引腳接地；DAC數模轉換器的5引腳接電容C3的一端，C3的另一端接地；DAC數模轉換器的9引腳和電容C2的一端接3.3V電源，C2的另一端接地；DAC數模轉換器的10引腳接2.048V電源；該DAC數模轉換器采用ADI公司的AD5663。