用于CO2气体检测的VCSEL激光器温控系统设计

• 作者: 张国军 李奥奇 王彪 范兴龙 许玥 鹿洪飞
• 来源期刊: 激光杂志
• 学科: 工学
• 关键词: TDLAS CO2 温度控制 VCSEL激光器 LPC54102
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 光电测量与检测
• 页码范围: 18-21
• 页数: 4页
• 分类号: TN248.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.14016/j.cnki.jgzz.2018.11.018

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.