[发明专利]半导体激光器温控装置、温控系统及其控制方法

说明书

本发明揭示了基于光转换效率回馈的半导体激光器温控装置、温控系统及其控制方法，通过PID控制逻辑模块、连接并反馈信息至PID控制逻辑模块的激光平均电流模块、激光转换效率模块和温度感测模块、PID控制逻辑模块控制连接半导体制冷片。本发明实现增加温控系统的可靠性。

技术领域

本发明属于激光器技术领域，尤其涉及一种半导体激光器温控装置、温控系统及其控制方法。

背景技术

传统激光器水冷系统通过温度传感器设定来判断是否对冷却水降温的控制温度，以控制压缩机的电源通断状态(运转或停止)来实现对冷却水的温度控制。当温度传感器检测到冷却水温度高于控制温度时，压缩机通电工作，并通过蒸发器对冷却水制冷，实现对冷却水的降温过程；冷却水持续降温直至温度传感器检测到该冷却水温度达到或低于控制温度时，压缩机停止工作，通过蒸发器停止对冷却水制冷。由于冷却水流经激光器时会产生热交换，从而致使水温升高，当高至控制温度时，压缩机又开始通电工作，如此循环，以维持冷却水温度的稳定。

依赖于温度传感器的温控系统，存在制冷的滞后效应，温度调节变化差异大，无法有效进行微调。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供半导体激光器温控装置、温控系统、及其控制方法，从而实现增加温控系统的可靠性。为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

半导体激光器温控装置，包括具有开口槽的散热片、设于散热片背部的半导体制冷片、设于半导体制冷片表面的绝缘片、以及扩散水汽流动散向开口槽外侧的风扇。

具体的，所述散热片包括U型本体、设于U型本体内的若干等距间隔设置的散热翅片。

具体的，若干所述散热翅片的端部与U型本体的开口槽端部齐平，所述散热翅片竖直设于开口槽内，散热翅片的两侧与外界连通。

具体的，所述散热片的底部设有风扇，风扇的外周与开口槽的槽口相对应设置，风扇内吹入蒸发水汽上升至开口槽内，并向开口槽的两侧扩散。

具体的，所述半导体制冷片与绝缘片之间夹持设有陶瓷片，陶瓷片与半导体制冷片相对应贴合设置。

半导体激光器温控系统，包括PID控制逻辑模块、连接并反馈信息至PID控制逻辑模块的激光平均电流模块、激光转换效率模块和温度感测模块、PID控制逻辑模块控制连接半导体制冷片，半导体制冷片制冷作用于激光转换效率模块和温度感测模块所在的部件位置。

具体的，所述温度感测模块用于感应基板温度。

半导体激光器温控系统的控制方法，包括以下步骤：

S1，设定激光扫描功率和基板温度的预校正表格；

S2，开启激光高温扫描，关闭半导体散热片，基板温度逐渐升高；

S3，开启半导体散热片，从平均小电流逐渐开到全开，观测转换功率的变化，转换功率上升至极大后，下落；

S4，记录极大值电流、基板温度、转换功率；

S5，根据当前平均功率，对照校预正表格，设定目标的基板温度；

S6，启动PID控制逻辑模块，控制半导体散热片作业。

与现有技术相比，本发明半导体激光器温控装置、温控系统、及其控制方法的有益效果主要体现在：

通过激光转换效率模块协同PID控制逻辑模块，有效进行微调控制温度，半导体散热片由关闭到开启的过程，激光转换效率模块进行测量功率变化，反复与欲校正表格进行对比，从而适应性的调节至目标温度；整体装置基于光转换效率回馈信息，具有较高的稳定性、快速性、准确性。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；