一种激光器环境温度补偿装置的制作方法

本发明涉及激光器温度检测，具体地涉及一种激光器环境温度补偿装置。

背景技术：

1、激光器中由于存在各种不同的加热器件，激光器波长受tec(半导体致冷器)控温情况和环境温度的双重影响，参阅图1，目前在激光器壳体内部是需要一颗ntc(热敏电阻)与tec(半导体致冷器)完成闭环控温，此ntc(热敏电阻)安装在靠近激光器芯片的四周，激光器芯片用于发射激光；还需要另一颗ntc(热敏电阻)监测激光器的壳体内环境温度，此ntc(热敏电阻)安装在激光器的壳体的内壁。

2、tec(半导体致冷器)，它是根据珀尔帖效应而制造的一种电子致冷组件。当直流电流通过两种不同的半导体材料所形成的闭合回路时，半导体材料的接点处就会分别产生放热和吸热的现象。

3、目前在激光器的壳体内部采用两颗ntc(热敏电阻)，这种激光器的壳体内部结构较为复杂，制作成本较高。因此，如何取消位于激光器的壳体内壁的热敏电阻，还能监测激光器的壳体内环境温度，降低激光器的壳体内部结构复杂程度，是本领域亟待解决的一个技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题，在于提供一种激光器环境温度补偿装置，取消位于激光器的壳体内壁的热敏电阻，还能监测激光器的壳体内环境温度，降低激光器的壳体内部结构复杂程度。

2、本发明是这样实现的：一种激光器环境温度补偿装置，包括：

3、激光器芯片、半导体致冷器、半导体致冷器控制芯片、热敏电阻、模数转换芯片、数模转换芯片、mcu、电流采集芯片、电压采集芯片和壳体；

4、所述热敏电阻固定设置所述激光器芯片的侧边，所述热敏电阻还与所述模数转换芯片的输入端连接，所述模数转换芯片的输出端与所述mcu的第一引脚连接，所述mcu的第二引脚与所述数模转换芯片的输入端连接，所述数模转换芯片的输出端与所述半导体致冷器控制芯片的输入端连接，所述半导体致冷器控制芯片的输出端将工作直流电源发送给所述半导体致冷器的电源端，所述半导体致冷器固定设置在所述激光器芯片的底部；

5、所述电流采集芯片的输入端与所述半导体致冷器的电源端连接，所述电流采集芯片的输出端与所述mcu的第三引脚连接，所述电压采集芯片的输入端与所述半导体致冷器的电源端连接，所述电压采集芯片的输出端与所述mcu的第四引脚连接；

6、所述激光器芯片、半导体致冷器、热敏电阻都内置于所述壳体；

7、所述mcu预先储存了测试时半导体致冷器的工作功率与壳体内环境温度的对照数据；

8、所述mcu根据所述电流采集芯片的电流信号和所述电压采集芯片的电压信号，计算出当前半导体致冷器的工作功率，再结合所述对照数据，得出当前壳体内环境温度。

9、进一步地，将所述测试时半导体致冷器的工作功率与壳体内环境温度的对照数据应用在笛卡尔坐标系，得到拟合曲线的函数关系式，所述mcu预先储存所述拟合曲线的函数关系式；

10、所述mcu根据所述当前半导体致冷器的工作功率，与所述拟合曲线的函数关系式，得出所述当前壳体内环境温度。

11、进一步地，所述拟合曲线的函数关系式为：

12、其中x为所述半导体致冷器的工作功率，单位为瓦特；

13、其中y为测试模数转换芯片的输出电信号，单位为伏特；

14、测试热敏电阻与测试模数转换芯片的输入端连接。

15、进一步地，所述mcu储存有所述激光器芯片的设定温度参数；

16、当所述热敏电阻检测到的温度数值大于所述设定温度参数时，所述半导体致冷器控制芯片加大所述工作直流电源的电流大小，并且所述工作直流电源的电流方向为正向，使所述半导体致冷器加快对所述激光器芯片的吸热速率；

17、当所述热敏电阻检测到的温度数值小于所述设定温度参数时，所述半导体致冷器控制芯片将所述工作直流电源的电流方向变为反向，使所述半导体致冷器对所述激光器芯片进行放热，在经过设定的时间后，如果所述热敏电阻检测到的温度数值还是小于所述设定温度参数时，所述半导体致冷器控制芯片加大所述工作直流电源的电流大小，使所述半导体致冷器加快对所述激光器芯片的放热速率。

18、与背景技术相比，本发明的优点在于：通过一个半导体致冷器与一个热敏电阻实现激光器芯片的温度控制，再根据半导体致冷器的功率实现对激光器的壳体内环境温度进行监测，本发明取消位于激光器的壳体内壁的热敏电阻，还能监测激光器的壳体内环境温度，减少激光器的壳体内部结构复杂程度，降低壳体内部的制造成本。

技术特征：

1.一种激光器环境温度补偿装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种激光器环境温度补偿装置，其特征在于，将所述测试时半导体致冷器的工作功率与壳体内环境温度的对照数据应用在笛卡尔坐标系，得到拟合曲线的函数关系式，所述mcu预先储存所述拟合曲线的函数关系式；

3.根据权利要求2所述的一种激光器环境温度补偿装置，其特征在于，所述拟合曲线的函数关系式为：

4.根据权利要求1所述的一种激光器环境温度补偿装置，其特征在于，

技术总结本发明涉及激光器温度检测技术领域，提供一种激光器环境温度补偿装置，包括：激光器芯片、半导体致冷器、半导体致冷器控制芯片、热敏电阻、模数转换芯片、数模转换芯片、MCU、电流采集芯片、电压采集芯片和壳体；MCU根据电流采集芯片的电流信号和电压采集芯片的电压信号，计算出当前半导体致冷器的工作功率，再结合对照数据，得出当前壳体内环境温度。本发明的优点在于：通过一个半导体致冷器与一个热敏电阻实现激光器芯片的温度控制，再根据半导体致冷器的功率实现对激光器壳体内部的环境温度进行监测，本发明取消位于激光器的壳体内壁的热敏电阻，还能监测激光器的壳体内环境温度，减少激光器的壳体内部结构复杂程度，降低壳体内部的制造成本。技术研发人员：肖鹏,赖雨琴受保护的技术使用者：福建三耀科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18