用于CO2气体检测的VCSEL激光器温控系统设计

作     者：范兴龙 王彪 许玥 张国军 鹿洪飞 李奥奇 FAN Xinglong1,3, WANG Biao1 , XU Yue1,3, ZHANG Guojun1,3, LU Hongfei1,2, LI Aoqi1,3

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学技术大学合肥230026 

基　　金：国家重大科研仪器研制项目(No.61727822) 吉林省科技厅重大科技招标专项(No.20160203015GX) 吉林省科技发展计划项目(No.20160201073GX) 

出 版 物：《激光杂志》 (Laser Journal)

年 卷 期：2018年第39卷第11期

页      码：18-21页

摘      要：CO2气体是造成温室效应的主要因素,使用TDLAS检测技术是检测CO2气体浓度的一种测量精度出色、稳定性高的方法。针对TDLAS型的CO2气体检测系统,研制了一种1581 nm波长VCSEL激光器的温控系统。系统采用LPC54102作为主控芯片,主控器实时地读取温度采集电路采集到的温度值,与温度设定值进行比较,偏差信号经过数字PID算法计算后得到新的控制值输出,经过TEC驱动电路控制热电制冷器,实现对VCSEL激光器的精确控温。经过测试验证,温度控制系统能够快速、精确、稳定地控制温度,响应时间小于40 s且控温精度达到±0.01℃。所设计的温控系统不仅可以运用于CO2气体检测系统中,也可以应用于其他气体检测系统的温控设计。

主 题 词：TDLAS CO2 温度控制 VCSEL激光器 LPC54102 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

D　O　I：10.14016/j.cnki.jgzz.2018.11.018

馆 藏 号：203395161...