半導(dǎo)體激光器溫度控制技術(shù)的研究.pdf

1、目前,半導(dǎo)體激光器(LD)廣泛應(yīng)用于科研、國(guó)防、工業(yè)等領(lǐng)域中。當(dāng)LD用于精密儀器時(shí),自身產(chǎn)生的熱量嚴(yán)重影響著LD的輸出特性(如LD輸出波長(zhǎng)隨溫度的漂移),進(jìn)而影響儀器的精度及使用壽命,此時(shí)就需要對(duì)LD的溫度變化進(jìn)行嚴(yán)格控制。本課題的被控對(duì)象是中小功率LD的溫度,采用鉑電阻作為溫度傳感器,利用無(wú)污染、制冷效果顯著的制冷器件--半導(dǎo)體致冷器作為系統(tǒng)執(zhí)行元件,研制了一種基于MCS-51系列微控制器的高精度LD溫度控制系統(tǒng)。由于LD溫度數(shù)學(xué)模型

2、的不確定性(LD溫度隨注入LD的電流大小的改變而改變),而且系統(tǒng)控溫精度要求比較高(0.2℃),傳統(tǒng)的控溫方法難以實(shí)現(xiàn)。因此,本系統(tǒng)采用模糊控制理論與數(shù)字PID參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整相結(jié)合的控制算法。該控制算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是:首先,以工程中常用的臨界比例度法,確定系統(tǒng)在特定溫度點(diǎn)數(shù)字PID控制的參數(shù);其次,利用特定溫度點(diǎn)數(shù)字PID的參數(shù),由拉格朗日二次插值得到P、I、D參數(shù)的插值公式;最后,系統(tǒng)對(duì)具體設(shè)定的溫度點(diǎn),根據(jù)插值公式進(jìn)行數(shù)字PID參數(shù)自