[發明專利]星載激光器中基于負反饋的溫度控制模擬閉環方法及系統

在審

• 申請號: 201811436280.5
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109508055A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 彭浪;向程勇;李曉亮;張靚;閆朝星;付林罡
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司
• 主分類號: G05D23/24
• 分類號: G05D23/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

本發明公開了一種星載激光器中基于負反饋的溫度控制模擬閉環方法及系統，該方法包括如下步驟：將采樣供電電壓V加在熱敏電阻R2和采樣電阻R1上，打開激光器；當采樣電阻R1上的分壓變大至制冷驅動電源的打開閥值時，根據制冷電路控制信號Vc打開制冷驅動電源；當采樣電阻R1上的分壓變小至制冷驅動電源的關閉閥值V_L時，根據制冷電路控制信號Vc關閉制冷驅動電源，此時，激光器溫度變高，熱敏電阻R2的阻值變小。本發明降低了星載信標光激光器控制電路的功耗和尺寸，提高了星載信標光激光器可靠性。

技術領域

本發明屬于星載激光通信傳輸技術領域，尤其涉及一種星載激光器中基于負反饋的溫度控制模擬閉環方法及系統。

背景技術

在星載激光通信系統中，為了保證激光通信鏈路和捕獲鏈路性能，信標光激光器發射信號輸出功率的穩定性尤為重要，而信標光激光器輸出功率的穩定性取決于激光器的閉環溫度點。同時由于信標光激光器與光學鏡頭安裝很近，且光學鏡頭對溫度要求較高，對信標光激光器功耗、尺寸和可靠性有較高要求。一般用于信標光激光器的單模激光器自帶溫度檢測功能和制冷驅動控制，通過閉環溫度控制，保證激光器輸出功率的穩定性。

常用的閉環溫度控制方法為數字閉環控制，將溫度傳感信號轉化為電壓信號，然后通過DAC變換為數字信號，處理芯片根據采集的溫度，控制激光器TEC制冷控制端驅動電流，使激光器穩定工作在合適的溫度范圍。如文獻“張建忠，激光器溫度反饋調節控制電路及方法，專利申請號：2018102803031，2018年”中采用STM32芯片控制ADN8830溫控芯片，STM32芯片通過調節輸出到ADN8830溫控芯片的電壓，控制輸出到激光器TEC制冷控制端的電流。在文獻“韓曉泉，基于Smith預估補償的準分子激光器溫度控制方法及系統，專利申請號：2018101320772，2018年”中基于Smith預估補償的準分子激光器溫度控制方法及系統。在文獻“張鳳軍，一種半導體激光器溫度控制電路，專利申請號：2015109150155，2015年”中選定ADN8831作為主芯片實現激光器的溫度控制。在文獻“胥嫏，光模塊及其激光器溫度控制方法，專利申請號：2015103128336，2015年”中提供一種光模塊及激光器溫度控制方法，根據激光器的當前溫度，以及上調后的目標溫度，向所述激光器的熱電制冷器的驅動器輸出相應控制量。在文獻“井川英哲等，光發送器及半導體激光器溫度控制方法，專利申請號：2015800209950，2015年”中通過控制部，基于從半導體激光器輸出的監視電流信息、由熱敏電阻器通知的半導體激光器的溫度信息、由激光器驅動電路部通知的激光器驅動電流信息，來變更設定值。在文獻“井川英哲等，光發送器及半導體激光器溫度控制方法，專利申請號：2015800209950，2015年”中通過控制部，基于從半導體激光器輸出的監視電流信息、由熱敏電阻器通知的半導體激光器的溫度信息、由激光器驅動電路部通知的激光器驅動電流信息，來變更設定值。在文獻“王如剛，一種半導體激光器溫度控制系統及其控制方法，專利授權號：CN105094173B，2015年”中公開了一種半導體激光器溫度控制系統及其控制方法，包括連接半導體激光器的溫度采樣電路、與溫度采樣電路相連的A/D轉換器、鍵盤控制、顯示模塊、報警模塊、單片機系統以及相連接的TEC溫度控制芯片和TEC驅動電路等。在文獻“全偉，一種基于PD的激光器溫度控制系統，專利授權號：CN104298278B，2014年”中公開了一種基于PD的激光器溫度控制系統，包括溫度測量子系統、溫度控制子系統、溫度控制執行器子系統、溫度反饋子系統、溫度顯示子系統。在文獻“全偉，一種基于PD的激光器溫度控制系統，專利授權號：CN104298278B，2014年”中公開了一種基于PD的激光器溫度控制系統，包括溫度測量子系統、溫度控制子系統、溫度控制執行器子系統、溫度反饋子系統、溫度顯示子系統。