JPH02148780A - Stabilizing method for temperature of semiconductor laser element - Google Patents

Stabilizing method for temperature of semiconductor laser element

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JPH02148780A
JPH02148780A JP30198988A JP30198988A JPH02148780A JP H02148780 A JPH02148780 A JP H02148780A JP 30198988 A JP30198988 A JP 30198988A JP 30198988 A JP30198988 A JP 30198988A JP H02148780 A JPH02148780 A JP H02148780A
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JP
Japan
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temperature
control
time
heat sink
pid
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Application number
JP30198988A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Takizawa
滝沢 英郎
Tadashi Suda
須田 匡
Kenji Aiko
健二 愛甲
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Hitachi Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024Arrangements for thermal management
    • H01S5/02407Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
    • H01S5/02415Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
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Abstract

PURPOSE:To accurately control a laser element (LD) stably at a high speed by setting suitable proportional constant in a state that the temperatures of the LD and a heat sink are equilibrated, and operating a proportional integration differentiator. CONSTITUTION:A predetermined time in which LD 1 and a heat sink 2 arrive at equilibrated temperature is set to a MPU 10. The injection of a light emitting current to the LD 1 is started under the control of the MPU 10, a switch SW 9 is simultaneously switched to apply temperature data Z detected by a temperature sensor 4 to a Peltier element driver 5 to proportionally control it. When the time count of the MPU 10 becomes a predetermined time, a proportional constant is set from the MPU 10 to a proportional integration differentiator (PID) circuit 8, the SW 9 is switched to input temperature data Z thereto to operate the circuit 8. Since the temperatures of the sink 2 and the LD 1 are already equilibrated, the following fine temperature control can be accurately conducted at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、゛11導体レーザ素了(LD)の温度安定
化方法に関し、詳しくはLDの温度を安定化するペルチ
エ素子に対する供給電流を、PID制御力式で制御する
ための手順に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for stabilizing the temperature of a 11-conductor laser diode (LD). This relates to a procedure for controlling using a PID control force type.

[従来の技術] レーザ光を用いた干渉計により、物体の移動距離を精密
に測定するレーザ測長器においてはLDの発振波長が安
定していることが測定精度を良好とするために必要であ
る。LDの発振波長は、その動作温度に大きく左右゛さ
れるので、温度の安定化が行われる。
[Prior Art] In a laser length measuring device that uses an interferometer that uses laser light to precisely measure the distance traveled by an object, it is necessary for the oscillation wavelength of the LD to be stable in order to achieve good measurement accuracy. be. Since the oscillation wavelength of an LD is greatly influenced by its operating temperature, the temperature is stabilized.

第2図(a)、(b)はレーザ測長器に使用する光源の
LDに対する従来の温度安定化方法を示すもので、図(
a)において、LD! は熱伝導率の高い金属製のヒー
トシンク2に固定され、ヒートシンクには供給電流の方
向により温度が上昇または下降するペルチェ素子3と温
度センサ4が取り付けられている。ペルチェ素子には放
熱Z3aが付属されている。温度センサにより検出され
たヒートシンクの温度データは、ペルチェ素−rドライ
バ5に与えられてペルチェ素Yに対する供給電流が制御
される。一方、L D t に対してはLD電源4より
発光電流が注入され、ヒートシンクにより温度が安定化
されて一定の波長が発生する。図(b)は制御されたヒ
ートシンクの温度曲線を示すもので、初期温度をZoと
し[1検温度をZsとすると、通常においては曲線Vの
ように最初にペルチェ素子の電流が過大に流れて温度が
Zsをオーバーし、やや時間が経過すると逆電流により
アンダーとなり、このような振動的な変化が続いて遂に
はZsに落ち着く。なお、振動的でなく曲線eのように
Zsに漸近する場合もある。温度変化が振動的であるか
否かは制御方法のみでな(、被制御物の熱伝導に対する
抵抗、慣性および容量により決まるものである。
Figures 2 (a) and (b) show the conventional temperature stabilization method for the LD of the light source used in a laser length measuring device.
In a), LD! is fixed to a metal heat sink 2 having high thermal conductivity, and a Peltier element 3 and a temperature sensor 4, whose temperature increases or decreases depending on the direction of supplied current, are attached to the heat sink. A heat radiation Z3a is attached to the Peltier element. The temperature data of the heat sink detected by the temperature sensor is given to the Peltier element-r driver 5 to control the supply current to the Peltier element Y. On the other hand, a light emitting current is injected into L D t from the LD power supply 4, the temperature is stabilized by the heat sink, and a constant wavelength is generated. Figure (b) shows the temperature curve of a controlled heat sink.If the initial temperature is Zo and the first temperature measurement is Zs, normally the current in the Peltier element initially flows excessively as shown by curve V. The temperature exceeds Zs, and after some time passes, it becomes under due to a reverse current, and such oscillatory changes continue until it finally settles to Zs. Note that there are cases where the curve is not oscillatory but asymptotically approaches Zs like the curve e. Whether the temperature change is oscillatory or not depends not only on the control method, but also on the resistance to heat conduction, inertia, and capacity of the controlled object.

さて、LDによるα1長器においては精密な測定のため
に、LDの温度に対する安定度が非常に厳しく、l /
100〜I/目000(°C)が要求されており、l−
記の制御によるときは、ヒートシンクの温度がLl)の
発熱などを含めた外部環境の温度変化により、振動はや
や複雑となる。また−旦目標温度に到達しても絶えず環
境温度が変化するので、常に安定とするにはタイムラグ
が避けられない。このような欠点を改占するために、自
動制御理論による比例積分微分(P I D)制御方式
が利用されている。
Now, in the case of an α1 long instrument using an LD, the temperature stability of the LD is very strict due to the precise measurement, and the
100 to I/th 000 (°C) is required, and l-
When using the control described above, the vibration becomes somewhat complicated due to temperature changes in the external environment including heat generation at the heat sink temperature Ll). Furthermore, even once the target temperature is reached, the environmental temperature constantly changes, so a time lag is unavoidable in order to always maintain stability. In order to overcome these drawbacks, a proportional-integral-derivative (PID) control method based on automatic control theory is used.

PID劃御方式はよく知られているが、一応その概念を
述べると、一般に被制御物を−・定の状態Zsに制御す
る場合、被制御物の状態変化を示す変mzをとり、Zに
比例゛(P)する外力に、Zの積分(I)に比例するも
のと微分値(I〕)に比例するものを加えて、P+I+
Dの外力により被制御物を制御するものである。いま、
被制御物の状態をYとすると次式の関係がある。
The PID control method is well known, but to explain its concept, generally when controlling a controlled object to a constant state Zs, a change mz indicating a change in the state of the controlled object is taken, and Z is Adding a force proportional to the integral (I) of Z and a force proportional to the differential value (I) to the proportional external force (P), we get P+I+
The object to be controlled is controlled by an external force D. now,
When the state of the controlled object is Y, the following equation holds.

Y=KP z+KI f zdt+KDdz/dt ・
”(1)ここで、KPは2に対する比例定数、Kl 、
 KDはそれぞれ2の時間積分および微分に対する比例
定数である。PID制御においては、これらの各比例定
数を設定して行う。各定数の決め方は省略する。なお、
最近では各比例定数を5えるのみで(+)式を演算する
専用のICデバイスが製作されている。
Y=KP z+KI f zdt+KDdz/dt ・
”(1) Here, KP is the constant of proportionality to 2, Kl,
KD are proportionality constants for the time integral and derivative of 2, respectively. PID control is performed by setting each of these proportionality constants. The method for determining each constant will be omitted. In addition,
Recently, dedicated IC devices have been manufactured that calculate the (+) equation by simply adding 5 to each proportionality constant.

以上において、第2図により説明した従来の温度データ
2に比例してペルチェ素Tの供給電流を制御する方法は
」−記の比例P項のみによる制御であり、これに比べて
PID制御方式によれば、状態Zの変化が的確に捉えら
れて、短時間で高精度の温度安定化が期待できるもので
ある。
In the above, the conventional method of controlling the supply current of the Peltier element T in proportion to the temperature data 2 explained in FIG. According to this method, changes in state Z can be accurately captured, and temperature stabilization can be expected with high precision in a short time.

第3図(a)、(b)により、PID制御方式をLDの
温度制御に適用した従来の構成と動作を説明する。図(
a)において、温度センサ4により検出されたヒートシ
ンクの時間変化する温度データ2は、コンパレータ7に
より適当な基準電圧Eに比較されてPID制御回路8に
入力してその積分値と微分値が演算され、予め設定され
ている上記の各比例定数が乗ぜられて、(1)式のYが
計算される。
A conventional configuration and operation in which the PID control method is applied to LD temperature control will be explained with reference to FIGS. 3(a) and 3(b). figure(
In a), the time-varying temperature data 2 of the heat sink detected by the temperature sensor 4 is compared with an appropriate reference voltage E by the comparator 7, and inputted to the PID control circuit 8, where its integral value and differential value are calculated. , are multiplied by each of the above proportionality constants set in advance, and Y in equation (1) is calculated.

得られたYのデータがペルチェ素子ドライバ5に1ノ°
えられてペルチェ素子3の電流が制御され、このループ
によりz 75(Ohなるように絶えず制御されてヒー
トシンクの温度が一定化される。図(b)の振動曲線V
は制御されたヒートシンクの温度変化を示す。なお、ヒ
ートシンクの温度は環境温度により常に変動するので、
PID制御方式によっても常に11櫟温度Zsに全く一
致することは不可能で、図(b)に示すように温度差δ
2が残留し、これが許容値以内に制御されるものである
The obtained Y data is sent to the Peltier element driver 5 by 1 degree.
The current of the Peltier element 3 is controlled by this loop, and the temperature of the heat sink is kept constant by constantly controlling the current to z 75 (Oh).The vibration curve V in Figure (b)
shows the controlled temperature change of the heat sink. Please note that the heat sink temperature always fluctuates depending on the environmental temperature.
Even with the PID control method, it is impossible to always match the temperature Zs exactly, and as shown in Figure (b), the temperature difference δ
2 remains, and this is controlled within the permissible value.

[解決しようとする課題] PID制御方式をLDの温度安定化に適用した場合の従
来の手順を第4図のフローチャートにより説明する。ま
ずLD電流と温度制御とがOFFの状態でスタートし■
、[16温度ZsとPID定数とをPID回路に設定す
る■。ついでPID回路をONして動作させ■、ヒート
シンクの温度がほぼZsとなったことを検出して■、こ
の時点でLl)電流をONすなわちル人する■。以後P
 I I)回路は動作を続け■、温度が安定化されて測
定作業を行う■。しかしながら、このような手順による
ときは、ヒートシンクの初期温度Zoが目標値Zsとい
ちじるしく異なるときは、PID定数が適切でないため
に制御が円滑になされないことがあり、さらに、目標値
ZSに到達してから後にL!〕電流が注入されるので、
ヒートシンクの温度はtlTびL昇して制御が不安定と
なるか、または安定するまでの時間が長(かかるなど、
安定で迅速な温度制御がなされない。自動制御の基本よ
ればPID制御においては、まず目標値よりやや低めの
温度に対して定数を設定し、概ねこれに到達した段階で
新たに定数を3き換えることが適当であるとされる。し
かし、この場合はLt)電流による発熱の影響があるの
で、必ずしも基本の手順とすることができず、LD電流
をONするタイミングが問題であり、これにλ・(シて
適切なL順が必要である。
[Problem to be Solved] A conventional procedure when the PID control method is applied to temperature stabilization of an LD will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. First, start with the LD current and temperature control OFF.■
, [16 Set temperature Zs and PID constant in PID circuit■. Next, the PID circuit is turned on and operated (2), and it is detected that the temperature of the heat sink has reached almost Zs (2), and at this point, the current is turned on (Ll), that is, the current is turned on (2). Hereafter P
I I) The circuit continues to operate ■, and the temperature is stabilized to perform measurement ■. However, when using such a procedure, if the initial temperature Zo of the heat sink is significantly different from the target value Zs, control may not be performed smoothly because the PID constant is not appropriate, and furthermore, the target value ZS may not be reached. After that, L! ] Current is injected, so
The temperature of the heat sink will rise by tlT and the control will become unstable, or it will take a long time to stabilize.
Stable and quick temperature control is not possible. According to the basics of automatic control, in PID control, it is appropriate to first set a constant for a temperature slightly lower than the target value, and then change the constant three times when this temperature is approximately reached. However, in this case, since there is an effect of heat generation due to Lt) current, it is not necessarily possible to follow the basic procedure, and the problem is the timing to turn on the LD current. is necessary.

この発明は、以4−に鑑みてなされたもので、PID制
御方式を適用したLDの温度安定化において、安定、迅
速で高精度の制御ができる手順を提供することを目的と
するものである。
This invention has been made in view of the above 4-, and aims to provide a procedure that enables stable, quick, and highly accurate control in stabilizing the temperature of an LD using the PID control method. .

〔課題を解決するための1段] この発明は、LDが固定されたヒートシンクにペルチエ
素子と温度センサを取り付け、温度センサにより検出さ
れた時間変化する温度データに対して、比例積分微分(
P I D)制御方式によりペルチエ素子の供給電流を
制御してLDの温度を安定化する方法であって、マイク
ロプロセッサの時間制御により、−・定時間LDに発光
電流を注入してLDとヒートシンクの両者の温度がほぼ
)β衡した時点で、マイクロプロセッサによりPID制
御方式の比例(P)、積分(I)および微分(D)に対
する比例定数をPTD制御回路に設定してPID回路を
動作させる。
[One step to solve the problem] This invention attaches a Peltier element and a temperature sensor to a heat sink to which an LD is fixed, and calculates proportional integral differential (
PID) A method of stabilizing the temperature of the LD by controlling the supply current of the Peltier element using a control method, in which the temperature of the LD is stabilized by time control of a microprocessor. At the point when the temperatures of both are almost at β equilibrium, the microprocessor sets the proportionality constants for the proportional (P), integral (I), and differential (D) of the PID control method to the PTD control circuit, and operates the PID circuit. .

[〕記記憶I)に対する発光電流を注入する一定時間に
おいて、温度データに比例するP制御によりペルチエ素
子の供給電流を制御し、これ以後はPID制御に移行す
るものである。
[] During a certain period of time during which the light emitting current is injected into the memory I), the supply current of the Peltier element is controlled by P control proportional to the temperature data, and thereafter the PID control is performed.

[作用] L記の手順によるときは、まずLD電流が注入されてこ
れに接触したヒートシンクの温度が1−9?し、マイク
ロプロセッサの時間制御により−・定時間ののち両者の
温度が平衡する。この平衡した時点で、その温度状態に
適切なPIDの比例定数を回路に設定して動作させるの
で、以後における微小なLD電流の変動などによるヒー
トシンクの温度変化に従ってPID制御が円滑、迅速に
動作してLDの温度が高精度に安定化される。
[Operation] When following the procedure described in L, first, the temperature of the heat sink in contact with the LD current is 1-9? However, due to the time control of the microprocessor, the temperatures of both are balanced after a certain period of time. At this point of equilibrium, the PID proportionality constant appropriate for that temperature state is set in the circuit and operated, so that PID control operates smoothly and quickly in accordance with subsequent changes in heat sink temperature due to minute fluctuations in the LD current, etc. As a result, the temperature of the LD is stabilized with high precision.

次に、ト、記の両者の温度が平衡するまでの−・定時間
中は、温度データに比例するP制御によりペルチエ素子
の供給電流が制御されるので、これによらず自然状態で
平衡させる場合に比較して短時間に平衡状態に到達でき
るものである。
Next, during a certain period of time until the temperatures of G and G are balanced, the supply current of the Peltier element is controlled by P control proportional to the temperature data, so the equilibrium is maintained in the natural state without relying on this. It is possible to reach an equilibrium state in a shorter time than in the case of

[実施例] 第1図(a)は、この発明による゛11導体レーザ素子
の温度安定化方法の実施例におけるブロック系統図であ
る。図において% L D t はヒートシンク2に固
定され、ヒートシンクにはペルチェ素J’3と温度セン
サ4が取り付けられる。マイクロプロセッサ10の時間
制御により、LD電源6よりLDに対する電流の注入が
開始され、また、切り替えスイッチ9を経て温度センサ
の検出した温度データZが、直接ペルチェ素子ドライバ
5に9゜えられて前記した2に比例するP制御が行われ
る。マイクロプロセッサの時間計測により一定時間後に
スイッチ9が切り替えられて、温度データはPIDル制
御回路8に人力し、前記<1)式の演算が行われて、制
御データYがペルチェ素子−ドライバ5に転送されてペ
ルチエ素子3の温度が一定に制御される。
[Embodiment] FIG. 1(a) is a block system diagram in an embodiment of the method for temperature stabilizing an 11-conductor laser element according to the present invention. In the figure, % L D t is fixed to a heat sink 2, and a Peltier element J'3 and a temperature sensor 4 are attached to the heat sink. Under the time control of the microprocessor 10, the LD power source 6 starts injecting current into the LD, and the temperature data Z detected by the temperature sensor is directly sent to the Peltier element driver 5 by 9° via the changeover switch 9. P control proportional to 2 is performed. The switch 9 is switched after a certain period of time according to the time measurement of the microprocessor, the temperature data is inputted to the PID control circuit 8, the calculation of the above formula <1) is performed, and the control data Y is sent to the Peltier element driver 5. The temperature of the Peltier element 3 is controlled to be constant.

以上においてPID制御回路8には専用のデバイスを使
用する。また、目標または平衡温度に対するPID比例
定数は予めマイクロプロセッサに記憶しておき、PID
制御回路の動作開始前の任意の時点に転送して設定され
る。
In the above, a dedicated device is used for the PID control circuit 8. In addition, the PID proportionality constant for the target or equilibrium temperature is stored in the microprocessor in advance, and the PID
It is transferred and set at any time before the control circuit starts operating.

以1−において、P制御は必要により行うもので、自然
状態で平衡に到達する時間の長さが問題とならない場合
などでは省略しても差し支えがなく、その場合は切り替
えスイッチ9は不要である。
In 1- below, P control is performed as necessary, and can be omitted in cases where the length of time to reach equilibrium in a natural state is not a problem, and in that case, the changeover switch 9 is unnecessary. .

第1図(b)は第1図(a)に対するブローチャートを
示し、第1図(a)を併用して手順を説明する。
FIG. 1(b) shows a flowchart for FIG. 1(a), and the procedure will be explained using FIG. 1(a) together.

マス、マイクロプロセッサlOに対して平衡温度に到達
する一定時間を設定する■。この一定時間はrめ、L1
〕素子1の光熱I辻、ヒートシンクの熱容11、ペルチ
ェ素子の供給電流に対する動作特性などを参考として実
験的に求めておく。次にマイクロプロセッサの時間制御
によりLDに対する発光電流の注入を開始し■、同時に
スイッチ9の切り替えにより温度センサの検出した温度
データZをペルチェ素子ドライバ5に1jえてP制御を
動作させる[相]。マイクロプロセッサの時間カウント
が一定時間となったことにより■、マイクロプロセッサ
よりPID制御回路8に比例定数を設定し[相]、スイ
ッチの切り替えにより温度データ2を人力してPID制
御回路を動作させる[相]。ヒートシンクとLDの温度
は■の時点で既に平衡状態に達しているので、以後の微
小な温度制御は迅速、正確に行われて直ちに測定作業■
を開始することができる。なお、場合によっては■にお
けるP制御を省略しても差し支えない。
■ Set a certain time to reach equilibrium temperature for the mass and microprocessor lO. This fixed time is rme, L1
] The photothermal I/O of the element 1, the heat capacity 11 of the heat sink, the operating characteristics of the Peltier element with respect to the supplied current, etc. are experimentally determined as reference. Next, injection of light emitting current to the LD is started under the time control of the microprocessor (1), and at the same time, the temperature data Z detected by the temperature sensor is transferred to the Peltier element driver 5 by switching the switch 9 to operate the P control [phase]. When the time count of the microprocessor reaches a certain time, the microprocessor sets a proportional constant to the PID control circuit 8 [phase], and manually inputs the temperature data 2 by switching the switch to operate the PID control circuit [ phase]. Since the temperatures of the heat sink and LD have already reached an equilibrium state at the time of ■, subsequent minute temperature control is performed quickly and accurately, allowing measurement work to be carried out immediately.■
can be started. Note that, depending on the case, the P control in (2) may be omitted.

[発明の効果コ 以−1−の説明により明らかなように、この発明による
゛μ導体レーザ素子の温度安定化方法においては、測定
作業前にまずLl)に対して発光電流を注入し、一定時
間経過後LDとヒートシンクの両者の温度が・]i、衡
した状態で、この状態に適切な比例定数を設定してPI
D回路を動作させるので、従来のようにLDの発光電流
の注入をPID制御動作の途中で行うために生じた制御
不安定が解消され、PIDの制御作用が発揮される。な
お、必要により、LDとヒートシンクの温度が平衡に達
するまでの間にP制御を行ってその所要時間が短縮され
るもので、LDの温度の安定化技術に寄与するところに
は大きいものがある。
[Effects of the Invention As is clear from the explanation below-1-, in the method for stabilizing the temperature of a μ conductor laser element according to the present invention, a light emitting current is first injected into Ll) before the measurement operation, and the temperature is maintained constant. After a period of time, when the temperatures of both the LD and the heat sink are balanced, set an appropriate proportionality constant for this state and perform PI.
Since the D circuit is operated, the control instability caused by injecting the LD light emitting current in the middle of the PID control operation as in the conventional case is eliminated, and the PID control effect is exerted. In addition, if necessary, P control is performed until the temperature of the LD and heat sink reach equilibrium to shorten the time required, which greatly contributes to the technology of stabilizing the temperature of the LD. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)および(b)はこの発明による゛t/、導
体レ導体レーザ素度安定化方法の実施例におけるブロッ
ク系統図と側御手順に対するフローチャート、第2図(
a)および(b)はLDに対する従来のP制御による温
度安定化方法の説明図、第3図(a)および(b)はL
Dに対する従来のP I I)制御方式の説明図、第4
図は第3図(a)、(b)に対するフローチャートであ
る。 1・・パ1″導体レーザ素子(LD)、2・・・ヒート
シンク、   3・・・ペルチエ素子13a・・・放熱
器、     4・・・温度センサ、5・・・ペルチェ
素子ドライバ、6・・・LD電源、7・・・コンパレー
タ、  8・・・PID制御回路、9・・・切り替えス
イッチ、10・・・マイクロプロセッサ■〜■・・・フ
ローチャートのステップ番号。 第1図 (b) ■
1(a) and 1(b) are block diagrams and flowcharts for side control procedures in an embodiment of the method for stabilizing conductor laser priming according to the present invention, and FIG.
a) and (b) are explanatory diagrams of the temperature stabilization method using conventional P control for LD, and Figures 3 (a) and (b) are for L
Explanatory diagram of conventional PII) control method for D, 4th
The figure is a flowchart for FIGS. 3(a) and 3(b). DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...P1'' conductor laser element (LD), 2...Heat sink, 3...Peltier element 13a...Radiator, 4...Temperature sensor, 5...Peltier element driver, 6... - LD power supply, 7... Comparator, 8... PID control circuit, 9... Selector switch, 10... Microprocessor ■~■... Step number of flowchart. Figure 1 (b) ■

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、半導体レーザ素子(以下単にLDという)が固
定されたヒートシンクにペルチエ素子および温度センサ
を取り付け、該温度センサの検出した時間変化する温度
データに対して、比例積分微分(PID)制御方式によ
りペルチエ素子の供給電流を制御して上記LDの温度を
安定化する方法において、マイクロプロセッサの時間制
御により、一定時間上記LDに発光電流を注入して上記
LDと上記ヒートシンクの両者の温度がほぼ平衡した時
点において、上記マイクロプロセッサより上記PID制
御方式の比例(P)、積分(I)および微分(D)に対
する比例定数をPID制御回路に設定して該PID制御
回路を動作させることを特徴とする、半導体μレーザ素
子の温度安定化方法。
(1) A Peltier element and a temperature sensor are attached to a heat sink to which a semiconductor laser element (hereinafter simply referred to as LD) is fixed, and a proportional-integral-derivative (PID) control method is used to control the time-varying temperature data detected by the temperature sensor. In the method of stabilizing the temperature of the LD by controlling the supply current of the Peltier element, the temperature of both the LD and the heat sink is maintained by injecting a light emitting current into the LD for a certain period of time under time control by a microprocessor. At the time of equilibrium, the microprocessor sets proportional constants for proportionality (P), integral (I), and differential (D) of the PID control method to the PID control circuit, and operates the PID control circuit. A method for stabilizing the temperature of a semiconductor μ laser device.
(2)、上記LDに対する発光電流を注入する一定時間
において、上記温度データに比例するP制御により上記
ペルチエ素子の供給電流を制御する、請求項1記載の半
導体レーザ素子の温度安定化方法。
(2) A method for stabilizing the temperature of a semiconductor laser device according to claim 1, wherein the supply current of the Peltier device is controlled by P control proportional to the temperature data during a certain period of time during which the light emitting current is injected into the LD.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002047220A1 (en) * 2000-12-06 2002-06-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Semiconductor laser module
JP2015022129A (en) * 2013-07-18 2015-02-02 富士通コンポーネント株式会社 Optical module

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