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作者
李红岩刘韩飞王伟峰李俊陈炜乐刘宝杨博
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单位
西安科技大学电气与控制工程学院西安科技大学陕西省煤火灾害防治重点实验室西安科技大学安全科学与工程学院
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摘要
可调谐半导体激光吸收光谱技术气体痕量检测系统中,激光器驱动电路存在模块体积大、电流纹波大、温度漂移严重、响应速度慢等问题,容易导致激光器波长偏离谱线吸收峰,影响系统测量精度。为解决上述问题,首先设计集高精度恒流源、实时监测电路、电阻-电压变换电路、温度采集电路、MAX1978制冷器控制芯片、数字PID整定算法等于一体的激光驱动器;然后,实验测试激光驱动器对DFB激光器（1 627 nm）电流调谐与温度控制的性能,分析确定DFB激光器波长的电流调谐系数、温度调谐系数以及内部温度误差来源;最后,通过改进B值计算及校正方法,对激光驱动器温度控制误差进行补偿,实现DFB激光器输出波长的精准锁定。实验表明:改善后的激光驱动器较传统激光驱动器的驱动电流绝对误差降低54.5%（±0.005 mA）;控制温度绝对误差降低71.4%（±0.01℃）;响应时间提高2.98倍（0.067 s/℃）;C2H4气体检测系统精度提高17%。研究结果为TDLAS气体检测方法的应用提供了可靠的技术支撑。
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关键词
气体检测STM32分布反馈式激光器恒流温控
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目（52074213）；西安科技大学优秀青年科技基金项目（2019YQ2-01）;西安科技大学博士启动金项目（2019QDJ011）；
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文章目录
0 引 言
1 TDLAS系统基本原理
2 激光器控制系统构成
3 激光器驱动及保护电路设计
4 激光器温控电路设计
4.1 温度采集电路
4.2 温度控制电路
5 实验结果与讨论
6 结 论
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引用格式
李红岩,刘韩飞,王伟峰,李俊,陈炜乐,刘宝,杨博.基于STM32的DFB气体激光器驱动电路设计与实验[J].西安科技大学学报,2021,41(01):152-159.
西安科技大学学报 
2021年第01期 
