用于SERF原子磁力仪的DFB激光器温度控制系统

摘要：

由于分布反馈式(DFB)激光器的工作温度会影响其激射波长，降低无自旋交换弛豫(SERF)原子磁力仪的磁场测量灵敏度，以TMS320LF2812为核心控制器，采用数字比例-积分-微分(PID)控制技术，设计并研制了一种高精度、高稳定性DFB激光器温度控制系统。在硬件电路设计方面，由温度控制前向通路和温度采集后向通路组成，构成完整的闭环温度控制结构。软件设计中，采用Ziegler-Nichols工程整定方法，实现对P、I 和D三个参数的整定。以中心波长为852 nm 的DFB激光器为被控对象，利用该温度控制系统对其进行了温度控制实验。实验结果表明：系统的有效控温范围为5~60℃，控温精度为±0.02℃，稳定时间为20 s。并且在长时间(220 min)测试中，DFB激光器工作温度稳定性优于7.9×10-4(RMS)，为其在SERF原子磁力仪的实用化方面提供了性能保障。

关键词：分布反馈式激光器、数字比例-积分-微分(PID)控制技术、Ziegler-Nichols工程整定方法、温度控制系统

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分类号：TP271.5(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金61403160；第55批中国博士后面上基金2014M551194；吉林省科技厅项目20150414052GH，20140520118JH；地球信息探测仪器教育部重点实验室基本科研业务费450060521038

在线出版日期：2017-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：1205004-1-1205004-7