[发明专利]一种大范围温度下激光器波长高精度控制结构及实现方法

权利要求书

1.一种大范围温度下激光器波长高精度控制结构，包括电路板及设于所述电路板上的一个或多个半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器包覆于封装结构内；

位于所述封装结构内部的所述电路板上设有第一热敏电阻，所述第一热敏电阻用于检测所述半导体激光器所处的内部环境温度；

所述封装结构内还设有二级半导体制冷器，所述二级半导体制冷器用于对所述半导体激光器所处的内部环境进行制冷或制热；

所述电路板上还设有MCU，所述MCU根据所述第一热敏电阻的检测结果控制所述二级半导体制冷器制冷或制热。

2.根据权利要求1所述的大范围温度下激光器波长高精度控制结构，其特征在于，所述半导体激光器包括用于发射激光的半导体激光二极管、用于对所述半导体激光二极管进行制冷或制热的内部半导体制冷器、用于检测半导体激光二极管温度的内部热敏电阻，所述半导体激光二极管、所述内部半导体制冷器、所述内部热敏电阻均与MCU连接，所述MCU用于接收所述内部热敏电阻检测信息并控制所述内部半导体制冷器制冷或制热。

3.根据权利要求1所述的大范围温度下激光器波长高精度控制结构，其特征在于，位于所述封装结构外部的所述电路板上设有第二热敏电阻，所述第二热敏电阻用于检测所述封装结构所处的外部环境温度，使得所述MCU根据所述第二热敏电阻的检测结果反馈是否超温的报警信号。

4.根据权利要求1所述的大范围温度下激光器波长高精度控制结构，其特征在于，所述封装结构包括保温结构，所述半导体激光器、所述第一热敏电阻均置于所述保温结构的内部空间内。

5.根据权利要求4所述的大范围温度下激光器波长高精度控制结构，其特征在于，所述封装结构还包括散热结构，所述散热结构位于所述保温结构的旁侧，且所述二级半导体制冷器位于所述保温结构与所述散热结构之间。

6.根据权利要求1所述的大范围温度下激光器波长高精度控制结构，其特征在于，所述封装结构外围设有一层或多层外围封装结构，每一层所述外围封装结构的内部空间内设有用于检测该内部空间温度的检测热敏电阻、对该内部空间进行制冷或制热的外围半导体制冷器。

7.一种大范围温度下激光器波长高精度控制结构的实现方法，其特征在于，将半导体激光器包覆于封装结构内，控制所述封装结构内的温度，以使得半导体激光器处于小范围恒温区间。

8.根据权利要求7所述的大范围温度下激光器波长高精度控制结构的实现方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、确定半导体激光器所处的封装结构的封装内部恒温区间MT1-MT2；

S2、通过第一热敏电阻检测半导体激光器所处的内部环境温度T1；

S3、确定内部环境温度T1与封装内部恒温区间MT1-MT2的关系：

若内部环境温度T1大于封装内部恒温区间的高值MT2，则进入步骤S4；若内部环境温度T1小于封装内部恒温区间的低值MT1则进入步骤S5；若内部环境温度T1位于封装内部恒温区间MT1-MT2内，则进入步骤S6；

S4、MCU控制二级半导体制冷器制冷，使得半导体激光器所处的内部环境温度降低；

S5、MCU控制二级半导体制冷器制热，使得半导体激光器所处的内部环境温度升高；

S6、MCU控制二级半导体制冷器静置。

9.根据权利要求8所述的大范围温度下激光器波长高精度控制结构的实现方法，其特征在于，在步骤S4中，制冷一段时间后判断内部环境温度T1与封装内部恒温区间MT1-MT2的关系：

若内部环境温度T1仍旧大于封装内部恒温区间的高值MT2，则MCU控制二级半导体制冷器加大制冷能力并制冷一段时间；

若内部环境温度T1位于封装内部恒温区间MT1-MT2内，则MCU控制二级半导体制冷器静置。

10.根据权利要求8所述的大范围温度下激光器波长高精度控制结构的实现方法，其特征在于，在步骤S5中，制热一段时间后判断内部环境温度T1与封装内部恒温区间MT1-MT2的关系：

若内部环境温度T1仍旧小于封装内部恒温区间的低值MT1，则MCU控制二级半导体制冷器加大制热能力并制热一段时间；

若内部环境温度T1位于封装内部恒温区间MT1-MT2内，则MCU控制二级半导体制冷器静置。