两种激光器温度控制方法的比较.pdfVIP

科技信息 高校理科研究 两种激光器温度控制方法的比较 中国民航飞行学院计算机学院 余新鹏 电子科技大学光电信息学院 周建华 ［摘 要］温度对半导体激光器的特性有很大的影响，在要求半导体激光器输出波长稳定的情况下，必须对其温度进行高精度控制， 因此，对半导体激光器的温度控制技术的研究有重要的意义。采用半导体制冷器实现对激光器温度控制是一种常用的方法，本文对 该方法的两种改进型温控系统进行了比较，得出了相关结论。 ［关键词］半导体激光器 温度控制 半导体制冷器 半导体激光器（LD）具有体积小、重量轻、结构简单、寿命长、易于调 制等特性，因而被广泛应用于通信、军事、医疗等领域。但是LD 的输出 Temperature ∑ PTD Amplitude limet TEC sensor processsor amplifier VCCS 波长与温度有很大的关系，当LD 内部温度增加时，输出波长随之增加。 Current 1 另外，LD 的输出功率受温度影响也相当严重。 目前LD 多数以组件 source Voltage LDM 的形式生产和封装。在组件内部常集成LD 芯片、光电二极管 reference VCCS [1] （PD）、热电制冷器（TEC）、热敏电阻 。组件已经考虑到LD 的温度控制 [2- 3] Setpoint input Digit display 问题，其温控技术性能 还不能很好地满足需求。因此，对LD 的内部温 度进行严格的控制非常重要。 一、温度与纵模谱关系 图3 TEC 双向电流制冷温控原理图 因有源层材料的禁带宽度随温度增加而变窄，致使输出波长发生 分析表明，衰减系数是优化PD 参数的关键。衰减系数取值在0.6:0.8 [4] 改变，如图1 所示为一种典型的半导体激光器的温度与纵模谱的关系 。 之间时，系统的响应能在较短的时间内趋于稳定。而实验中限幅电路采 用软限幅设计，增益随输入信号的增加而减小，好处在于既可以防止衰 T=30 ℃ 50℃ 70℃ 90℃