[发明专利]二级恒温控制半导体激光器

权利要求书

1.一种二级恒温控制半导体激光器，包括半导体激光器和用于控制所述半导体激光器温度的一级恒温控制电路，其特征在于：它还包括恒温控制腔和二级恒温控制装置；所述恒温控制腔由保温腔体和设置在所述保温腔体腔口的导热块构成，所述二级恒温控制装置包括二级恒温控制电路、温度传感器TS和热电制冷片TEC；所述半导体激光器、所述一级恒温控制电路和所述温度传感器TS均设置在所述恒温控制腔内，所述热电制冷片TEC一侧设置在所述导热块外侧，所述二级恒温控制电路电连接所述温度传感器TS以便采集所述恒温控制腔内的环境温度，所述二级恒温控制电路连接所述热电制冷片TEC以便根据采集的环境温度控制所述热电制冷片TEC的一侧进行加热或制冷。

2.根据权利要求1所述的二级恒温控制半导体激光器，其特征在于：它还包括散热块，所述散热块设置在所述热电制冷片TEC另一侧。

3.根据权利要求1或2所述的二级恒温控制半导体激光器，其特征在于：所述一级恒温控制电路包括微处理器模块U1、DA转换模块U2、运算放大器A、温度控制芯片U3、第一H桥电路以及分别集成在所述半导体激光器内部的热敏电阻RT和热电制冷器CL；所述微处理器模块U1连接所述DA转换模块U2的输入端，所述DA转换模块U2的输出端连接所述运算放大器A的反相输入端，所述热敏电阻RT的一端连接所述运算放大器A的同相输入端，所述热敏电阻RT的另一端接地，所述运算放大器A的输出端接所述温度控制芯片U3，所述温度控制芯片U3通过所述H桥电路连接所述热电制冷器CL以便控制所述热电制冷器CL的一侧进行加热或制冷。

4.根据权利要求3所述的二级恒温控制半导体激光器，其特征在于：所述温度控制芯片U3是型号为LTC1923的温度控制芯片。

5.根据权利要求1所述的二级恒温控制半导体激光器，其特征在于：所述二级恒温控制电路包括微处理器单元U4、第二H桥电路和H桥驱动电路，所述微处理器单元U4连接所述温度传感器TS，所述微处理器单元U4通过所述H桥驱动电路连接所述第二H桥电路，所述热电制冷片TEC跨接在所述第二H桥电路的两个接入端之间，所述热电制冷片TEC的正接入端连接所述第二H桥电路的第一接入端，所述热电制冷片TEC的负接入端连接所述第二H桥电路的第二接入端。

6.根据权利要求5所述的二级恒温控制半导体激光器，其特征在于：所述热电制冷片TEC的正接入端和所述第二H桥电路的第一接入端之间以及所述热电制冷片TEC的负接入端和所述第二H桥电路的第二接入端之间均连接有LC滤波电路，所述LC滤波电路由一个电感和一个电容组成。

7.根据权利要求3或5所述的二级恒温控制半导体激光器，其特征在于：所述H桥电路包括两个P型MOS管和两个N型MOS管；所述第一P型MOS管的栅极作为所述H桥电路的第一使能端，所述第一P型MOS管的漏极接电源，所述第一P型MOS管的源极接所述第一N型MOS管的漏极，所述第一N型MOS管的源极接地，所述第一N型MOS管的栅极作为所述H桥电路的第二使能端；所述第二P型MOS管的栅极作为所述H桥电路的第三使能端，所述第二P型MOS管的漏极接电源，所述第二P型MOS管的源极接所述第二N型MOS管的漏极，所述第二N型MOS管的源极接地，所述第二N型MOS管的栅极作为所述H桥电路的第四使能端；所述第一P型MOS管的源极作为所述H桥电路的第一接入端，所述第二P型MOS管的源极作为所述H桥电路的第二接入端。

8.根据权利要求5或6所述的二级恒温控制半导体激光器，其特征在于：所述H桥驱动电路包括四路驱动电路，其中，所述第一驱动电路包括三极管Q5、电阻R1和电阻R2，所述三极管Q5的基极经所述电阻R1连接到所述微处理器单元U4的第一控制端，所述三极管Q5的集电极经所述电阻R2连接到电源，所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的集电极和所述电阻R2的公共接点连接所述第二H桥电路的第一使能端；所述第二驱动电路包括三极管Q6、三极管Q7、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，所述三极管Q6的基极经所述电阻R3连接到所述微处理器单元U4的第一控制端，所述三极管Q6的集电极经所述电阻R4连接到电源，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的集电极和所述电阻R4的公共接点经所述电阻R5连接所述三极管Q7的基极，所述三极管Q7的发射极接电源，所述三极管Q7的集电极经所述电阻R6接地，所述三极管Q7的集电极和所述电阻R6的公共接点连接所述第二H桥电路的第二使能端；所述第三驱动电路包括三极管Q8、电阻R7和电阻R8，所述三极管Q8的基极经所述电阻R7连接到所述微处理器单元U4的第二控制端，所述三极管Q8的集电极经所述电阻R8连接到电源，所述三极管Q8的发射极接地，所述三极管Q8的集电极和所述电阻R8的公共接点连接所述第二H桥电路的第三使能端；所述第四驱动电路包括三极管Q9、三极管Q10、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12，所述三极管Q9的基极经所述电阻R9连接到所述微处理器单元U4的第二控制端，所述三极管Q9的集电极经所述电阻R10连接到电源，所述三极管Q9的发射极接地，所述三极管Q9的集电极和所述电阻R10的公共接点经所述电阻R11连接所述三极管Q10的基极，所述三极管Q10的发射极接电源，所述三极管Q10的集电极经所述电阻R12接地，所述三极管Q10的集电极和所述电阻R12的公共接点连接所述第二H桥电路的第四使能端。