高精度时频传递中LD温度控制系统的应用.pdf
为了满足长距离高精度光纤时间频率传递的要求,本文设计出了一套对高稳定性半导体激光器(LaserDiode,LD)进行精密温度控制的高精度系统.本系统以C8051F350混合信号微控器为核心处理器,所控激光器采用直接调制型数字式蝶形激光器FLD5F15CX,内部温度控制模块采用程控调节的PID温度控制算法;外部控温部分由热敏电阻、半导体制冷器(ThermoElectricCooler,TEC)以及特殊设计的导热结构搭建而成的两路负反馈温度调节模块构成,并采用脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,PWM)模拟控制方式对输出电流进行控制,创新性的使用平均值滤波的方法处理两路采样反馈电路的反馈值,内外结合控制激光器的温度和输出光功率的稳定度.通过实验仿真和建立数学模型对PID参数进行优化,实现了对激光器更精确的温度控制,完成了精密控温系统的搭建,温度控制精度可达1mk以内.所设计的温度控制系统控制精度高,具有很高的实时性,满足激光波长自动跟踪系统设计要求,可克制双向传输延时的不对称性,进一步提高光纤时间传递的准确度和稳定度.
作者：陈国超 陈法喜 赵侃 郭新兴 刘博 刘涛 董瑞芳 张首刚
作者单位：中国科学院国家授时中心,西安,中国,710600;中国科学院时间频率基准重点实验室,西安,中国,710600;中国科学院大学北京,中国,100049中国科学院国家授时中心,西安,中国,710600;中国科学院时间频率基准重点实验室,西安,中国,710600;西安电子科技大学西安,中国,710071中国科学院国家授时中心,西安,中国,710600;中国科学院时间频率基准重点实验室,西安,中国,710600
母体文献：第十二届中国卫星导航年会论文集
会议名称：第十二届中国卫星导航年会
会议时间：2021年5月26日
会议地点：南昌
主办单位：中国卫星导航系统管理办公室学术交流中心
语种：chi
分类号：TN9TP2
关键词：半导体激光器 温度控制系统 PID算法 脉冲宽度调制 光纤时间传递
在线出版日期：2021年8月24日
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