庞慧敏++李林书++周哲海

摘要：本文以STC89C52为主控芯片，用DS18B20实时监控激光器温度变化，半导体制冷器TEC作为执行元件，对温度实时采集和控制，使激光器工作于最佳温度点。实验结果表明：在室温23℃的情况下，激光器的温控范围为-10～50℃控温精度在±0.5℃。

关键词：大功率激光器；温度控制；STC89C52；LCD

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）10-0176-02

1 引言

半導体激光器因体积小、重量轻、效率高等优点，显示出特有应用前景。但温度不稳定使输出功率不稳、波长漂移等，影响了寿命及使用[1]。

国外激光器温度控制器领先的公司有：IXLight，WAVELEN GTH，McShane等[2]。

以IXLight的 LD3700（台式机）为例：由数字器件和模拟器件组成，可任意选择 RTD、热敏电阻、LM335 或 AD590 作为温度传感器；有自校正、自检功能；半导体制冷器具有独立的限流电路；过热保护电路，在温控器失灵时，激光器依旧安全[3]。

国内生产激光器恒温控制器较少，产品温控精度不高，范围较窄[4-5]。

虽然国外产品稳定性好、温控精度较高，但非常昂贵。研究成本低、高稳定度的激光器温控系统具有一定的经济价值和现实意义。

2 系统设计方案

控制系统设计框图如图1所示。

通电后，风扇为激光器散热。通过键盘设置需要控制的温度范围。DS18B20测得激光器的温度反馈给单片机，数据处理后送LCD液晶显示器实时显示。同时单片机通过PWM波控制TEC（ Thermo Electric Cooler）制冷、保温或加热。

2.1 硬件选取和电路实现

2.1.1 温度采集电路

DS18B20是一种数字化单总线器件，与传统的PTC、NTC等热敏电阻相比，它能够直接测出温度，不需要AD转换，直接将数据发送给单片机。……