[发明专利]一种DFB激光器的温度控制电路

说明书

本发明提出了一种DFB激光器的温度控制电路，其特征在于设有DB9通信接口、RS232通信器件、单片机控制器、DAC数模转换器、基于桥电路的仪表运放电路、基于双运放的BTL桥接负载驱动电路和DFB分布式反馈激光器，该温度控制电路采用2块具有大电流驱动能力的运放构成BTL桥接负载驱动，替代了目前以开关控制为主的温控模块，简化了电路设计，也抑制了驱动电路对电源及系统的电磁干扰；温度控制电路采用硬件电路实现PID，无需复杂的数学算法。

技术领域：

本发明涉及激光器技术领域，具体的说是一种DFB激光器的温度控制电路。

背景技术：

近年来，随着半导体材料及工艺的进步，激光器的线宽越来越窄，从而使得DFB激光器在诸如科技、国防和工业等领域应用中性能得到大幅度提升。

在分布式光纤测温系统(Distributed Temperature Sensing，DTS)的应用中，DFB激光器的中心波长应保持不变，如果其中心波长随温度发生了漂移，则会影响测量精度，因此为了保证测量系统的稳定性和可靠性，确保DFB激光器的工作温度从而稳定中心波长至关重要。现有技术中，研究了多种温度控制系统。有些技术，其数字式温控系统虽然硬件结构简单，但需要复杂的数学算法来达到高精度，在工作负载较大时不易满足系统工作的实时性；另有一些，外部电路采用金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)或者电感的半导体致冷器(Thermo Electric Cooler,TEC)专用驱动芯片来实现，虽然也实现了电路的简洁，但频繁的开关操作加剧了系统的电磁干扰。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出一种结构合理、生产成本低、准确可靠，特别适用于DTS温度检测应用环境的一种DFB激光器的温度控制电路。

本发明可以通过以下措施达到：

一种DFB激光器的温度控制电路，其特征在于设有DB9通信接口、RS232通信器件、单片机控制器、DAC数模转换器、基于桥电路的仪表运放电路、基于双运放的BTL桥接负载驱动电路和DFB分布式反馈激光器。

本发明中所述的DB9通信接口和RS232通信器件构成RS232通信及接口电路，其特征在于电容C4的两端分别接RS232通信器件的2和4引脚；电容C6的两端分别接RS232通信器件的5和6引脚；电容C5的一端接RS232通信器件的3引脚，另一端接地；电容C7的一端接RS232通信器件的7引脚，另一端接地；RS232通信器件的1和14引脚接地；RS232通信器件的12、15和16引脚接地3.3电源；RS232通信器件的8引脚接DB9通信接口的3引脚；RS232通信器件的13引脚接DB9通信接口的2引脚；DB9通信接口的5、10和11引脚接地；DB9通信接口的1引脚接5V电源；该RS232通信器件采用TI公司的MAX3221。

本发明中所述的DAC数模转换器接收单片机控制器输出的SPI总线，并将其转换成对应的模拟输出电压，具体是DAC数模转换器的8、7和6引脚分别与单片机控制器的17、18和19引脚相连；DAC数模转换器的3和4引脚接地；DAC数模转换器的5引脚接电容C3的一端，C3的另一端接地；DAC数模转换器的9引脚和电容C2的一端接3.3V电源，C2的另一端接地；DAC数模转换器的10引脚接2.048V电源；该DAC数模转换器采用ADI公司的AD5663。