相对于外腔半导体激光器，分布式反馈(Distributed Feedback Laser，DFB)激光器的温调率较高，为实现饱和吸收稳频，需要对激光器温度进行精密控制。分析了饱和吸收稳频系统的控温需求，基于MAX1978芯片设计了精密温控系统；利用恒流源对测温电桥电路进行了线性优化，利用遗传算法对模拟PID电路参数进行快速整定，系统最终实现0.2mK的控温稳定度，比同类设计的稳定度高1~2个数量级，解决了饱和吸收谱线明显晃动的问题，具有广阔的应用前景。

可调谐窄脉冲LD的工作温度稳定性对LD输出功率及波长稳定性的影响很大。为了实现LD驱动源的恒温控制, 采用半导体制冷器反馈式控制方法, 将热敏电阻与TEC相结合, 搭建由热沉、半导体制冷器及控制器和热敏电阻组成的恒温控制装置。通过对半导体制冷器工作原理的分析研究, 在TEC频率响应特性基础上, 选用MAX1978单片集成温度控制芯片控制热电致冷器的制冷热量, 加入PID温度补偿网络, 从而实现TEC的温度反馈式稳定控制。实验测试结果表明, 3 h连续工作下的温度能控制在±0.01 ℃, 1 A时的稳定度可达到1.487×10-4, 实现了对LD驱动源工作温度的精确控制, 从而保证LD波长的稳定输出。

为了保证激光器输出功率的稳定, 采用ADN2830给LD提供稳定的驱动电流, 以及采用MAX1978控制热电制冷器(TEC), 通过比例积分微分(PID)补偿电路产生控制信号控制TEC驱动电流的大小和方向, 实现对LD的制冷或加热, 从而保证LD工作在恒定温度下。经实验测试, LD在-35~45℃范围内输出光功率变化率小于0.06%; 在-55~85℃范围内输出光功率变化率小于0.16%。

在利用可调谐半导体激光器吸收光谱(TDLAS)技术对气体浓度进行检测时,检测系统对激光器的温 度稳定性要求较高。提出了一种基于MAX1978的VCSEL激光器自动温度控制(ATC)方案,建立了 热电制冷器(TEC)的数学模型,对TEC的热惯性进行了测试,以热惯性测试结果为基础对比例积分微 分控制(PID)电路参数进行了整定,设计出了具有较高控制性能的温度控制电路。电路采用闭环 负反馈自动控制方案,采用PID电路产生控制信号,驱动TEC,实现了对VCSEL激光器工作温度的有 效控制。实验测试结果表明,电路的温度控制精度达到±0.03℃,较好地实现了激光器工作温度稳定性的控制。

温度不稳定是影响非致冷红外焦平面探测器性能的重要因素之一。设计了一种基于MAX1978 的温度控制系统。该系统采用闭环控制结构，通过外部PID补偿网络控制驱动TEC模块，实现了对 探测器温度的控制。实验结果表明，该系统能够有效地对焦平面温度进行控制，其精度可达到0.06℃。