为了实现大视场、高空间分辨率、高光谱分辨率的指标要求, 通常采用多模块拼接的技术方案, 实现超长线列的组件。通过两个热电致冷器的拼接实现120 mm长度的大冷面, 通过多个模块拼接实现4 000元长线列InGaAs短波红外探测器组件的封装。同时针对超长线列温度均匀性实现、拼接焦平面的共面性、拼接的工程可靠性开展研究, 通过热电致冷器的拼接、热分析、冷板材料的选择、零件公差控制及微调节等技术手段, 在工程上实现了超大冷面的温度均匀性控制在±0.4 ℃以内; 焦平面的共面性控制在±0.020 mm以内。封装的超长线列InGaAs短波红外组件通过了冲击和随机振动实验, 实验前后焦平面的共面性无明显变化, 实现了清晰的地面成像。

针对超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode，SLD)光源输出光功率稳定性的需求，从光源的温控电路出发，建立了SLD恒流回路与半导体致冷器(TEC)之间的电场耦合模型，探讨了SLD光源的重要组件——TEC对其内部电场的影响；分析了光源内部不同组件间的分布电容。研究结果表明: 温控电路产生的交流分量作用于光源内部半导体致冷器，产生时变电场，经分布电容耦合到恒流回路中，影响输出光功率的稳定性；SLD光源外壳接地良好，可减小分布电容，从而减小电场耦合对输出光功率的影响。

探测器采用浸没透镜结构的单元光伏芯片,工作波段为2.5~3.2 μm。采用储能焊TO9管壳封装,将二级热电致冷器、 热敏电阻、透镜结构的HgCdTe红外探测器封装为一红外探测器组件,组件可在室温至-50 ℃下工作,经过老炼、力学和热学环境适应性试验后,结果表明,HgCdTe红外探测器的零偏电阻(R0)变化率、探测器峰值电流响应率(Rλp,I)变化率和热电致冷器(TEC)的交流阻抗(R)的变化率均小于5%,探测器暗电流Id@-0.1V≤9×10-7A,探测器的漏率优于1×10-7 Torr·l/s,组件的密封性达到了航天要求。

介绍了半导体激光器温度控制器的结构组成，给出了控制流过TEC电流幅度、方向和最大值的方法，利用PID实现精确温度控制。实验结果表明，控制的温度范围可达-15～+60 ℃，温度稳定性为0.02 ℃。

文章介绍了可调谐激光器的波长调节及稳定控制的设计方法，并通过试验验证了其可行性。该设计由温度控制、偏置电流控制及锁波电路3部分组成，温度控制粗调波长，偏置电流控制微调波长，而锁波电路主要是针对外界温度发生变化时提供反馈。它适用于温度控制型分布反馈式 (DFB)可调谐激光器的外围电路设计。

采用热电致冷器作为温度控制的主控元件构建了热压成型系统.针对热电致冷器呈现的复杂热电特性,在对其模型进行小信号线性化的基础上,建立了热电致冷器的控制模型.结合传统PID控制和模糊控制的优点,根据热电致冷器的非线性和可能的不确定性因素,建立了PID参数自调整的推理规则,设计了热压成型装备温控的模糊PID控制器.阶跃响应实验表明:该温控系统具有良好的动态性能和稳态品质,其升降温速率≥1℃/s,温控精度可达0.2℃,满足热压成型装备精密温控的要求.

为了研究热电致冷器模块对半导体激光器温度控制系统稳定性的影响，采用模拟比例－积分－微分(PID)网络作为系统的控制器，通过对PID控制网络的调整，优化了热电致冷模块的响应，并根据调整后的PID控制网络及各组成部分的特性建立系统的数学模型，分析了系统对单位阶跃输入的稳态误差和稳定性。经仿真比较，结果表明，优化后的系统具有很好的瞬态特性和稳定性。

介绍了激光器输出功率与腔体温度之间关系的测试系统.该系统通过控温电源改变致冷器的工作电流,即改变激光器腔体内温度,并通过计算机采集激光器功率值与热敏电阻阻值,热敏电阻阻值转换为温度值,同时对激光器功率与腔体温度关系进行分析,找出激光器的最佳工作点.该系统已应用到激光器的生产中,可以多台激光器同时检测,提高激光器的调试速度,即提高生产效率.

阐述了半导体热电致冷器(TEC)的基本工作原理,分析了TEC线性驱动和PWM驱动的原理以及采用PWM驱动的优点,介绍了PID温度补偿控制的原理,并设计了实验.采用相同的测试条件,对MAX1978、ADN8830和线性功率管进行了性能测试,实验数据表明温度控制电路采用PWM驱动功耗更小,全温(-40～60℃)控制效果更好.

介绍了一种大功率半导体激光器的精密模糊PID温控系统.利用半导体致冷器作为控温执行器件,构成了全固态致冷系统,并且针对TEC的驱动特性,设计了一种高精度数字PWM功率驱动器.本系统采用AT89C52单片机,利用软件实现了在线参数自整定模糊PID控制算法以及热敏电阻的非线性补偿.试验证明,温度控制精度可达±0.06℃.