Jump to content

    

прецизионная стабилизация температуры лазера

Коллеги, добрый день!

 

Строим интерферометрический датчик. В качестве источника света используется лазерный диод типа:

http://www.beliit.com/products/pdf/opt/ldi...m-l-10p_rus.pdf

длина волны 1,55 мкм, мощность излучения около 3 dbm.

 

Без схемы температурной стабилизации складывается ощущение, что лазер циклично проходит по всей решетке брэгга - на выходе интерферометра появляется медленная синусоида (в ограниченных пределах с дискретными!! значениями интенсивности), период которой растет со временем, то есть с нагревом лазера.

При нагреве корпуса лазера период "хождения лазера по решетке брэгга" уменьшается.

То же происходит при построении схемы коммутации пельтье через компаратор (понимаю, что схема не блещет оригинальностью - отлогарифмированный сигнал с делителя, в который включен фотодиод, сравнивается с некоей опорой, далее компаратор коммутирует пельтье). То есть, пытаясь удержать температуру, получаем, что частота гуляет быстрее.

Вероятно, имеет смысл сделать некий непрерывный токовый драйвер охладителя?

А, возможно, данный лазерный диод (являясь телекоммуникационным) вообще не пригоден для измерительных систем, гиперчувствительных к фазе и частоте входного сигнала?

А может у кого-то под рукой есть решение?

 

В любом случае, буду благодарен за полученные ответы.

 

P.S. Лазер, естественно изолирован. Соединение с изолятором сварное. Мощность обратного отражения сигнала в резонатор минимальна, насколько это возможно.

P.P.S. Лазер работает в непрерывном, немодулируемом током режиме. Мощность более чем стабильна.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Даташит вообще гениалный! Почти никакой информации.

У вас видимо третий вариант корпуса, т.к. с пельте.

Для термостабилизации обратную связь надо брать не с фотодиода а с термистора!

Компаратор - это для утюга.

Вам надо гуглить пропорционально интегрально дифференциальный регулятор (ПИДР).

И делать его либо на микроконтроллере либо аналоговый вариант.

Готовых решений полно в инете.

 

Подойдет Вам этот лазер или нет не скажу, т.к. решаемая задача не ясна, требования к стабильности тоже, нормального даташита нет.

Я думаю все выяснится в процессе экспериментов.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Благодарю! Проработаю.

С фотодиодом вышла оговорка по Фрейду - конечно используется термистор.

Про даташит отдельный разговор...

Касательно требований к стабильности. Необходимо постоянство выходной поляризации и длины волны лазера на интервале не менее единиц секунд. Целевой результат - 10...20 секунд.

Появилась так же идея избежать термокомпенсации как таковой за счет модуляции со скважностью, например, 100 (10нс импульс, 1 мкс период). тогда даже при мощности излучения 10 дбм средняя мощность за период получится около 100мкВт - теоретически ничего нагреться не должно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Почитайте мою темку, там упоминалась микросхема, подходящая под вашу задачу. Я находил и другие подобные.

Ещё я знаю о существовании таких лазеров - Wavelength Stabilized Lasers :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

А какая Вам нужна точность по длине волны ? Может так получиться, что только температурной стабилизации не хватит, током надо будет управлять.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Слава Богам - ПИД собирать не пришлось - у товарища был найден контроллер вооот такого вида:

http://www.rmtltd.ru/products/devices/controllers/dx5100oem/

в моем случае - оптимальное решение.

В какой бы точке не стабилизировал температуру, хождения длины волны не заканчиваются, хотя существенно сокращают свою амплитуду.

попробую совместить с управлением током.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В какой бы точке не стабилизировал температуру, хождения длины волны не заканчиваются, хотя существенно сокращают свою амплитуду.

попробую совместить с управлением током.

Длину волны удается застабилизировать, только применяя эталон (интерференционный фильтр) для одномодового лазера, или встроенный спектрометр для многомодового. В этом случае петля стабилизации по температруре подчиняется датчику длины волны. А ток, как самый быстрый, стабилизирует мощность лазера. Хотя если одномодовый лазер скачет с изменением температуры от одной моды к другой, такая система может сойти с ума- приходится включать в контур управления процессор и извращаться с "искусственным итнтеллектом" для парирования лазерных заморочек.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this