[发明专利]半导体激光器温控电路

说明书

本公开提供一种半导体激光器温控电路，包括：半导体制冷器，用于为半导体激光器降温；功率放大模块，与半导体制冷器相连，用于给半导体制冷器提供驱动电流；温控PID电路，与所述功率放大器模块相连，用于控制所述驱动电流；以及可编程的数字电位计模块，与所述温控PID电路相连，用于配置温控PID电路参数。

技术领域

本公开涉及光电子器件与光电系统技术领域，尤其涉及一种参数可编程的半导体激光器温控电路。

背景技术

近些年来，半导体激光器由于体积小、抗震能力强、等优点成为了光电系统的重要光源，尤其是在光纤传感和相干光通信领域。在这些系统中，往往需要对半导体激光器的波长进行较大范围调谐(±50pm)。虽然目前通用的半导体激光器发光波长同时受激光器芯片(LD)驱动电流和工作温度影响，但是驱动电流对波长的调谐效率较低(典型值0.2pm/mA)，无法满足大范围波长调谐，因此一般通过温度调谐的方式来实现激光器波长在较大范围内的调谐。然后目前的温度调谐方式往往调节精度低，而且电路结构复杂。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种半导体激光器温控电路，以缓解现有技术中温度调谐方式往往调节精度低，电路结构复杂等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供一种半导体激光器温控电路，包括：半导体制冷器，用于为半导体激光器降温；功率放大模块，与半导体制冷器相连，用于给半导体制冷器提供驱动电流；温控PID电路，与功率放大模块相连，用于控制驱动电流；以及可编程的数字电位计模块，与温控PID电路相连，用于配置温控PID电路参数。

根据本公开实施例，功率放大模块包括：

第一功率放大器U4，其同相输入端与基准电压单元相连，异相输入端连接至电阻R9后再与输出端一起连接至半导体制冷器的一端；以及

第二功率放大器U3，其异相输入端连接至输出端后连接至半导体制冷器的另一端，同时异相输入端连接一电阻R8后再连接至所述第一功率放大器U4的异相输入端。

根据本公开实施例，温控PID电路包括：

第一运算放大器U1，其同相输入端连接电阻R1后再连接至基准电压单元，同相输入端还连接一可调电阻RT后接地，异相输入端连接一电阻R2后接地，同时连接一电阻R3后再连接至输出端；

第一数字电位计模块，与第一运算放大器U1的输出端相连，包括并联设置的第四电阻R4、第一电容C1、第一电位计RX1；

第二运算放大器U2，异相输入端与第一数字电位计模块相连，同相输入端连接电阻R5后连接至控温工作点设置单元，同时同相输入端连接第三电容C3后接地；以及

第二数字电位计模块，与第二运算放大器U2的异相输入端相连，包括与第二运算放大器U2的异相输入端相连的第二电容C2、并联设置的第六电阻R6和第二电位计RX2，第六电阻R6和第二电位计RX2共同连接至第二运算放大器的输出端。

根据本公开实施例，基准电压单元的输出端连接至第一功率放大器U4的同相输入端，第六电阻R6和第二电位计RX2共同连接至第二运算放大器U2的输出端后再连接至第二功率放大器U3的同相输入端。

根据本公开实施例，可编程的数字电位计模块，用于通过程序配置第一电位计RX1和第二电位计RX2的电阻来获得温控PID电路参数。

根据本公开实施例，开机冷启动时，温控PID电路参数以数字电位计预设值为标准，该预设值使得激光器温控参数中的比例系数较小、积分系数较大，在该设置下，驱动电流平缓上升。

根据本公开实施例，冷启动后，通过配置数字电位计的抽头系数来改变温控PID电路参数，将比例系数调大、积分系数调小。