半导体激光器温度控制综述
半导体激光器在各个领域的应用越来越广泛,具有很好的应用前景。但是半导体激光器的阈值电流、输出功率和输出光波长都很容易受到温度的影响,所以,半导体激光器的使用一般都伴随着对其温度的控制。对半导体激光器的温度控制就是实现对 TEC 的精确控制。
1.PID 温度控制方法
PID 控制是比例、积分、微分控制的简称。它是一种线性控制器,根据给定值和实际输出值构成控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。PID 控制能很好的实现半导体激光器的温度控制,有较高的控制精度和响应速度,易于与 PC 机通讯,可完成人机接口、实现较复杂的控制算法和数据处理,因此,这种控制方法广泛的被人们使用。
2. 模糊控制方法
模糊控制器中,大多数是选取偏差值 e 以及它的偏差变化率 de/dt 作为模糊控制器的输入变量,而把控制量 u 作为模糊控制器的输出变量,因此,它是一个二维模糊控制器,其结构如图 2。模糊控制技术应用于家电产品已是很普遍的现象,但半导体激光器的温度控制使用这种方法还很少见,目前的文献中没有发现做出实物系统的,大多都是基于 simulink 进行的仿真。
3. 模糊 PID 控制
自适应模糊 PID 控制系统,结合了模糊控制和 PID 控制的优点,能够实现在温度控制方面的高精度和快速响应。模糊 PID 控制方法可以克服 PID 控制方法的缺点,例如积分饱和现象,並且可以提高系统的鲁棒性和自适应能力。
半导体激光器温度控制综述旨在对近几年有关半导体激光器温度控制的方法进行了简单的介绍,以供从事半导体激光器温度控制研究的人员参考。温度对半导体激光器的工作特性有很大的影响,所以对于半导体激光器温度控制的精度、响应速度要求都比较高。虽然人们已经提出了很多控制方法,并且在个别场合已有应用,但是要实现精度、更快响应速度的控制还有很多需要解决。
半导体激光器温度控制综述中提到的控制方法有 PID 控制、模糊控制和模糊 PID 控制,这些方法都有其优点和缺点, PID 控制方法能够实现高精度和快速响应,但存在积分饱和现象的缺点;模糊控制方法能够克服 PID 控制方法的缺点,具有更快的响应、更小的超调和很强的鲁棒性;模糊 PID 控制方法能够结合模糊控制和 PID 控制的优点,提高系统的鲁棒性和自适应能力。
半导体激光器温度控制综述旨在对半导体激光器温度控制方法进行了简单的介绍,以供从事半导体激光器温度控制研究的人员参考。