原子磁力儀溫控電路的優化設計及評估方法

摘要：針對原子磁力儀中垂直腔面發射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)的波長易受環境因素(溫度)影響的問題設計了一套溫度控制系統。其具有控制精度高、響應快速、集成度高等優點,并通過電子學和光學兩種方案的對比實驗對該系統的可靠性進行了實驗評估。該系統由電源控制電路和芯片控制電路兩部分組成,通過對VCSEL激光器自帶的半導體制冷片(TEC)的工作電流進行控制,實現對激光器工作溫度的精確控制,從而穩定激光器的波長,使磁力儀正常工作。通過光學和電子學對比試驗表明,長時間溫度漂移低于0. 003℃,長時間VCSEL波長變化量小于0. 14 pm,溫度步進連續可調,能夠滿足原子激光磁力儀對激光的控制要求。