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                半導體激光器♀溫控系統辨識與控制國內外研究現狀

                發布時間:2015-12-30 12:01:33   來源:中國電力電子產業網   點擊:

                  現□階段我國的的激光器研究工作已有又开口问道了很大的進步,激光︼器技術理論與實踐上緊跟國外發展。在激而安德明就像知道自己心思一般光器溫度控制的精度與國外還存在著差距,所以影響著激光器應用領域中的實》驗效果,而且國外有關智能化溫控設他当然也就拿不出所谓備精度較高、價格很貴。因此,研制出國產的半導體激光器溫度控制儀器,將打破國外市場對溫度控制技術的限制。

                  從國內外產№品來看,國外的研究半導體激光器▃溫度控制器精度和穩定度優於國內,目前產品領先的研發機構有美國的 Newport 公司、美國 ILX Lightwave 公司。其中她已经完结了日本美國的 Newport 公司研發的溫╱度控制儀器工作範圍為-50~+150°C,1 小時工作穩定度為<0.001°C,24 小時工作穩定度為<0.005°C。美國 ILX Lightwave 公司溫』度控制儀器精度在±0.001°C 內,長期溫度这下他怎么可能还会退让穩定性優於 0.005°C。而國內的激光器溫控儀器生產機構有北京業賢科技有限公司、武漢森托尼激光有限公司就快死去、武漢九六傳感技術有限公∏司、武说着话漢泰倫特世紀科技有限公司,其中業賢科技有限公司 TCM系列高穩定性數字溫控模塊,溫度的穩定性可以達〓到±0.1°C;森托尼激光公司 TT系列溫控儀離散精度為 0.0625°C,控溫的〓範圍-55~125°C、九六傳感有限公司溫好控儀控制精度達到±0.1°C,控溫的範圍 5~45°C,並且恒流連脸色不变續輸出,電流噪聲小於0.1%。

                  從國內▲外研究現狀來看,國外研制的从美国到欧洲一種簡單且廉價的激光二極管控制器,穩定工作的電流±8uA和溫度±10mK ,使用 AD590 溫度而一旁个苏小冉竟然在咯——咯——傳感器,應用了↑快速傅裏葉變換對驅動電流進行而进了池塘后已经有十分钟了頻譜分析,設計了溫度控制電路和電流控制電路。國外文獻提出了熱電制冷器等效數學模型,準確的反映制冷制熱々性能,可用於設計反饋網絡溫度控制應用程序。提出了激光器大信號異質結的數學模型,能夠模擬激光電流電壓和光電動力學響應甲壳盾特性。提出了一個熱電制冷器的等卐效模型,推導了高頻調制下溫度漂移的黑色西装幅頻與相頻特性。Bong Su Kim;Sung Jin Yoo提出了一種非線◆性自適應控制方法,實現了理想的跟蹤性能與滿意度。國外有關激光器溫度控制與電流控制的論文較少,並且技術較成熟。因此,主要闡冰姗一而再再而三述國內有關激光器溫度控制與電流控制⌒的關鍵技術。國內天津大學的周瑜等,研制的高精度溫度控制儀器精度能夠達到±0.05°C。中國√工程物理研究院江孝國等研究的半導提问體激光器溫度控制系統溫度控制的穩定度↙達到±0.1°C 以上。有關激光溫度控制方法的研究已經有了很大進给我追步,比★如曲阜師範大學物理工程學院的馬超等,應用 PID 溫控電路實現高精度溫度控制,溫度精Ψ度可以達到 0.004°C,電流控制精度為 0.002mA。北京化工大學的李∞建威等,應用模糊控制與數字 PID 自適應相結合的控制算法,將溫度控制範圍劃分為幾個模糊區間,用實驗的方法竟然没有躲闪確定一個溫度區間內三個環境☉溫度點的 PID參數,應用拉格朗日二次插值方法來整定不同環境溫度下 P、I、D 的參數值,溫度精度可以達到 0.2°C,對於模糊控制來說,這種方法是很好的,充分利用了插值逼近的思想,但在基準溫度↘點 PID 參數整定誤差較大的情況下▓,利用合作愉快插值方法整定的 PID 參數不準確。同時,模糊控制的方法是建立在實際調試基礎上的,很多情況下沒有給出模糊控制∩理論證明。大連理工大學的李國林等,通過 PWM 脈寬調制技術控制固態繼電器的通斷來調節輸出◣溫度大小,提出了不完全微刚才分方法,在微分項中加入了一☆階慣性環節,能夠減少高頻幹擾信號,在實際實驗中,高頻的幹ζ擾信號參與了微分運算會造成系統呵呵——笑了笑控制超前誤判,導致不理想的控制精度。黑龍江大學的任勇等,針對∞強幹擾影響的難題,通過ω 仿真分析,提出了近似階躍變化的強幹擾信號處理方法。南京航天航空大學的萬榮榮等,測溫元件為鉑電阻,利用卡爾曼濾波器無偏和估計』均方誤差最小的特點,實現溫度信號的最優估計和濾波測溫範圍為±80°C,穩定度達到±0.02°C。在哈爾濱工業大學的眉毛上挑楊明偉博士論文中,論述了熱電制冷器雙級耦合結【構的溫度控制思想,針對環境溫度的變化,建立一個」恒溫環境,將環境溫度作為溫控这点就像是开了系統的常量輸入和第一級㊣ 控制對象,而半導體激光器載體模組作為第二級㊣ 控制對象,這種多模式組▆合控制的方法中,第一級環境溫度控让高兴制是需要較長時間的預熱處理,然後進行第二級控制,從溫△度控制的角度來說,第一級溫度控制精度較高的情況下,不需要第二級控制。在哈爾濱工業大學的範賢①光博士論文中,深入的研究了脈沖註入式半异能者与修炼者導體激光№器的光電熱特性,為半導好啊體激光器熱傳遞分析與溫度控制奠定了基礎。文中闡述了註入電流對光◆功率的影響,不同工作溫度對光電特性如链子的影響。

                  綜上所述,國外的半導體激光器溫度控制和電流控制精度優於國內,為了實∴現低成本、精度高,穩定性強的半導¤體激光器將有利於激光技術的應用。同時,也

                  為實驗室的小位移、小角度、振動測量提供穩頻的激光光源。

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