一种高精度激光器温控电路的设计

陈威; 杨铸; 张为

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.020

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一种高精度激光器温控电路的设计

陈威 , 杨铸 , 张为

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Citation:

一种高精度激光器温控电路的设计

1.
武汉邮电科学研究院, 武汉 430074;
2.
光联通讯技术有限公司, 武汉 430074

作者简介: 陈威（1989-），男，硕士研究生，现主要从事光收发模块的研究。.

通讯作者: 杨铸, yangz@wri.com.cn ;

中图分类号: TP271

Design of high precision laser temperature control circuit

1.
Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications, Wuhan 430074, China;
2.
Oplink Communications Inc., Wuhan 430074, China

Corresponding author: YANG Zhu, yangz@wri.com.cn ;

CLC number: TP271

摘要: 为了保持光收发模块发射光波长的稳定，采用半导体热电制冷器对模块中激光器温度进行控制的方法，设计了以热电制冷器为核心的具有高采样精度和快速响应速度的温度控制电路，并进行了理论分析和实验验证，取得了使用本电路的样品模块在应用温度范围内的发射波长变化数据。结果表明，优化后的热电制冷器温控电路具有良好的性能，能够快速准确地控制激光器温度，将发射光波长的变化精确锁定在20pm范围之内。设计完全满足实际应用要求。
- 光电子学 /
- 激光器温度控制 /
- 采样精度 /
- 控制算法 /
- 直流转换器控制回路
Abstract: In order to maintain the stability of the emission wavelength of an optical transceiver, a thermoelectric cooler was adopted to control the temperature in the transceiver. A temperature control circuit was designed with high sampling precision and fast response speed. Through theoretical analysis and experimental verification, the dependence of emission wavelength on the temperature was obtained in the application temperature range. The results show that the optimized temperature control circuit of thermoelectric cooler has good performance, which can control the temperature of the laser accurately and quickly and lock the emission wavelength within 20pm change range. The design meets the requirements of practical applications fully.
- optoelectronics /
- laser temperature control /
- sampling accuracy /
- control algorithm /
- DC converter control loop

[1]	YAO J, MAO X R. Modern communication network[M]. Beijing: Posts & Telecom Press, 2010:14-16 (in Chinese).
[2]	FAN C X, CAO L N. The principles of communication[M]. 6th ed. Beijing: National Defence Industry Press, 2006:6-8(in Chinese).
[3]	INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION(ITU). ITU-T G.694.1, Spectral grids for WDM applications: DWDM frequency grid[S].Geneva,Switzerland: Telecommunication Standardization Sector of ITU, 2012.
[4]	KANG G H, CHEN D Q, ZHANG L. Fundamentals of electronic technology-analog part[M]. 5th ed. Beijing: Higher Education Press, 2006:41-42(in Chinese).
[5]	LIU D M, SUN J Q, LU P, et al. Fiber optics[M]. 2nd ed. Beijing: Science Press, 2008:145-148(in Chinese).
[6]	MA Y W, WANG J H, BAO C F, et al. Optoelectronics[M]. 2nd ed. Hangzhou: Zhejiang University Press, 2006:28-30(in Chinese).
[7]	ZHU Z M. Physical optics[M]. Wuhan: Huazhong University of Science and Technology Press, 2009: 146-155 (in Chinese).
[8]	DING G Q, CHEN L Y, LIU R, et al. 10Gb/s EML-TOSA and its application in the long-distance optical communication [J]. Optical Communication Technology, 2012,36(2): 4-7(in Chinese).
[9]	LI J S. NTC Thermistor and application analysis[J]. Journal of Jingmen Technical College, 2007,22(6):43-45(in Chinese).
[10]	SHI S G, SHI X. The temperature control system based on digital PID and potentiometer[J]. Journal of Wuhan Polytechnic University, 2005, 3(1):31-34(in Chinese).

[1]	曹延昌 , 熊继军 , 侯庆志 . 可调谐半导体激光器的精密控制系统设计. 激光技术, 2015, 39(3): 316-319. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.007
[2]	石英亮 , 张羽 , 孙力军 . 激光器对光电振荡器相位噪声的影响. 激光技术, 2015, 39(6): 761-764. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.006
[3]	赵忠伟 , 张玉钧 , 沈超 . 脉冲激光引信光电转换系统的设计. 激光技术, 2012, 36(3): 326-329.
[4]	徐伟 , 金韬 , 池灏 . 耦合式光电振荡器的理论与实验研究. 激光技术, 2014, 38(5): 579-585. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.001
[5]	邹广健 , 张宝富 , 滕义超 , 卢麟 , 葛海波 . 星上光电振荡器的微波信号产生与转发研究. 激光技术, 2017, 41(4): 582-585. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.025
[6]	王宗清 , 段军 , 曾晓雁 . 大功率半导体激光器高精度温控系统研究. 激光技术, 2015, 39(3): 353-356. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.016
[7]	高平东 , 张法全 . 高精度半导体激光器温控系统的设计与实现. 激光技术, 2014, 38(2): 270-273. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.026
[8]	廖志烨 , 邓洪峰 , 吴凌华 , 张恩华 , 张宇 . 基于半导体激光器高精度恒温系统设计. 激光技术, 2012, 36(6): 771-775. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.015
[9]	罗曦 , 陈培锋 , 王英 , 金平 . 抛物面反射镜同轴控制技术的研究. 激光技术, 2009, 33(3): 236-238,242.
[10]	张冠杰 , 舒永春 , 刘如彬 , 舒强 , 林耀望 , 姚江宏 , 王占国 , 许京军 . 光抽运垂直外腔面发射激光器特性与研究进展. 激光技术, 2006, 30(4): 351-354.
[11]	李雷 , 唐守锋 . 共享激光器的分布式光纤气体传感系统. 激光技术, 2014, 38(3): 384-388. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.022
[12]	方刘海 , 文继国 , 江月成 , 潘冬 , 帅欣 . 基于数字滤波的半导体激光器温控系统设计. 激光技术, 2016, 40(5): 701-705. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.017
[13]	王志强 , 马新敏 , 王超 , 郭飞 . 两相两重斩波变换的半导体激光器电源研究. 激光技术, 2015, 39(3): 386-390. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.023
[14]	姚萍萍 , 赵欣 , 张毅 , 赵平建 , 涂碧海 . 激光测高仪中雪崩光电二极管的探测性能分析. 激光技术, 2008, 32(6): 628-630,634.
[15]	钟杰 , 翁继东 , 罗振雄 , 刘振清 , 叶雁 , 李作友 . 激光辐照面阵CCD探测器的杂散光斑现象. 激光技术, 2010, 34(6): 835-838. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.031
[16]	乐燕芬 , 时颖 , 句爱松 . 一种双频激光干涉信号探测器的设计. 激光技术, 2012, 36(6): 759-762. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.012
[17]	梁育雄 , 黄毓华 , 王升 , 宁娜 . 基于非对称3×3耦合器的光纤相位解调研究. 激光技术, 2021, 45(1): 25-30. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.01.005
[18]	马荣坤 , 张亦驰 , 方云团 . 基于石墨烯和1维光子晶体的THz宽带吸收器. 激光技术, 2017, 41(5): 723-727. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.05.021
[19]	熊翠秀 , 蒋练军 , 王景艳 . 正负折射率含缺陷1维光子晶体多通道滤波器. 激光技术, 2014, 38(4): 475-479. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.009
[20]	杨义 , 郑铮 , 李铮 , 酆达 , 陈宇晓 . 有源光纤环脉冲复制器工作特性分析. 激光技术, 2008, 32(3): 228-230,239.

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一种高精度激光器温控电路的设计

通讯作者: 杨铸, yangz@wri.com.cn;

作者简介: 陈威（1989-），男，硕士研究生，现主要从事光收发模块的研究。

1. 武汉邮电科学研究院, 武汉 430074;
2. 光联通讯技术有限公司, 武汉 430074

收稿日期: 2013-10-08
录用日期: 2014-01-20
网络出版日期: 2014-09-25

关键词:

摘要: 为了保持光收发模块发射光波长的稳定，采用半导体热电制冷器对模块中激光器温度进行控制的方法，设计了以热电制冷器为核心的具有高采样精度和快速响应速度的温度控制电路，并进行了理论分析和实验验证，取得了使用本电路的样品模块在应用温度范围内的发射波长变化数据。结果表明，优化后的热电制冷器温控电路具有良好的性能，能够快速准确地控制激光器温度，将发射光波长的变化精确锁定在20pm范围之内。设计完全满足实际应用要求。