用于单频Tm∶YAG激光器稳频的精密温控系统

为满足2μm注入锁频激光器对单频种子光激光器中心频率稳定性要求,设计了基于数字PID自适应算法的精密温度控制系统。针对激光器温度变化不确定性的特点,系统采用非线性补偿、数字滤波、硬件隔离和器件选取等方法来提高温控精度。分析讨论了Γ、Kp、Ki、Kd等参数对系统敛散性的影响和调试方法,给出了温度变化时系统控制电压振荡收敛波形。将该系统应用于单频Tm∶YAG激光器中,6 min观察时间内激光器中心频率漂移约为19.776 MHz,频率稳定度约为1.31×10-7,满足2μm注入锁频激光器要求。实验结果证明,该系统工作稳定,抗干扰能力强,在10~35℃范围内温控精度约为±0.01℃。