CN103368060A - 波长调节装置 - Google Patents

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Abstract

一种波长调节装置，包括：一第一温度传感器，一取样电阻，一激光功率采集单元，一第二温度传感器，第一温度传感器、取样电阻、激光功率采集单元与第二温度传感器通过一信号调理单元连接一处理器的输入端，处理器的输出端连接一数字电位器的输入端，数字电位器的输入端连接一PID控制器的输入端，PID控制器的输出端连接一TEC控制器的输入端，且第一温度传感器还通过另一信号调理单元直接连接PID控制器的输入端。通过对泵浦温度精确控制，使光纤激光器输出功率变化过程中泵浦工作波长保持基本不变，有源光纤工作在最佳吸收波长，提高激光器的工作效率和功率稳定性。

Description

波长调节装置
技术领域
本发明涉及光谱测试领域，尤其涉及一种高功率光纤激光器的波长控制器。
背景技术
对于高功率光纤激光器，需要通过调节泵浦功率来实现激光器输出功率的可调。泵浦功率的变化会导致泵浦温度的变化，而泵浦波长是随着泵浦温度的变化而变化的。泵浦波长的变化将影响有源光纤的吸收效率，导致激光器输出功率的不稳定。因此，保持泵浦工作温度的恒定以达到稳定泵浦波长的目的，是保证激光器输出功率稳定的主要手段。现阶段对泵浦温度的控制大多是通过水冷或大热沉进行散热，控制精度不高，无法满足对激光器工作效率和功率稳定性方面更高的要求。
发明内容
本发明的目的是通过对泵浦激光器温度的控制来实现对泵浦波长的控制，从而提高高功率光纤激光器的工作效率以及输出功率稳定性。
本发明的一种波长调节装置，包括：一第一温度传感器，用于采集泵浦表面的温度；一取样电阻，连接于泵浦电源输入端，用于采集泵浦工作电流；一激光功率采集单元，设置于激光器发射端，用于采集激光功率；一第二温度传感器，用于采集泵浦外部环境温度；所述第一温度传感器、取样电阻、激光功率采集单元与所述第二温度传感器通过一信号调理单元连接一处理器的输入端，所述处理器的输出端连接一数字电位器的输入端，所述数字电位器的输入端连接一比例积分微分控制器(PID控制器)的输入端，所述比例积分微分控制器的输出端连接一半导体制冷器(TEC控制器)的输入端，且所述第一温度传感器还通过另一信号调理单元直接连接所述比例积分微分控制器的输入端。
本发明通过对泵浦表面温度，工作电流以及激光输出功率等信息进行采集，通过控制器处理后，再经数字电位器产生相应的电阻值与第一温度传感器进行分压得到的电压值一同加载到PID控制器，进行对应的PID处理后得到TEC电流驱动信号输出到TEC电流控制器，此时TEC将泵浦的壳体温度设定为指定值，达到控制泵浦工作温度的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为利于对本发明的波长调节装置作进一步的了解，以下结合附图和实施例进行说明。
参照图1所示，本发明的波长调节装置包括：一第一温度传感器1，用于采集泵浦表面的温度；一取样电阻2，连接于泵浦电源输入端，用于采集泵浦工作电流；一激光功率采集单元3，设置于激光器发射端，用于采集激光功率，该激光功率采集单元3首先通过一分光器将发射的激光分解出一输出激光与一检测激光，再配合一光电转换单元接收所述检测激光，并将其转换为一电信号输出；一第二温度传感器4，用于采集泵浦外部环境温度；所述第一温度传感器1、取样电阻2、激光功率采集单元3与所述第二温度传感器4通过一信号调理单元5连接一处理器6的输入端，所述处理器6的输出端连接一数字电位器7的输入端，所述数字电位器7的输入端连接一PID控制器8的输入端，所述PID控制器8的输出端连接一TEC控制器9的输入端，且所述第一温度传感器1还通过另一信号调理10单元直接连接所述PID控制器8的输入端。
本发明通过对泵浦表面温度，工作电流以及激光输出功率等信息进行采集，通过控制器处理后，再经数字电位器产生相应的电阻值与第一温度传感器进行分压得到的电压值一同加载到PID控制器，进行对应的PID处理后得到TEC电流驱动信号输出到TEC电流控制器，此时TEC将泵浦的壳体温度设定为指定值，达到控制泵浦工作温度亦即控制泵浦波长的目的。
作为本发明的进一步改进，处理器6的输出端还通过一数模转换单元11连接一泵浦电流控制器12，采集到的数据通过处理器6进行运算及处理后对泵浦电流控制的数据输出到数模转换单元11，通过数模转换单元11产生对应泵浦电流参考电压，输入到泵浦电流控制器7，电流控制器通过检测11单元产生的电流参考电压对泵浦功率进行相对应的调整。

Claims (3)

1.一种波长调节装置，其特征在于包括：
一第一温度传感器，用于采集泵浦表面的温度；
一取样电阻，连接于泵浦电源输入端，用于采集泵浦工作电流；
一激光功率采集单元，设置于激光器发射端，用于采集激光功率；
一第二温度传感器，用于采集泵浦外部环境温度；
所述第一温度传感器、取样电阻、激光功率采集单元与所述第二温度传感器通过一信号调理单元连接一处理器的输入端，所述处理器的输出端连接一数字电位器的输入端，所述数字电位器的输入端连接一PID控制器的输入端，所述比例积分微分控制器的输出端连接一半导体制冷器的输入端，且所述第一温度传感器还通过另一信号调理单元直接连接所述比例积分微分控制器的输入端。
2.如权利要求1所述的波长调节装置，其特征在于所述处理器的输出端通过一数模转换单元连接一泵浦电流控制器。
3.如权利要求1所述的波长调节装置，其特征在于所述激光功率采集单元包括：
一分光器，设置于激光器的发射端，用于将发射的激光分解出一输出激光与一检测激光；
一光电转换单元，接收所述检测激光，并将其转换为一电信号输出。
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