基于ADN8831的光器件溫度控制中的應(yīng)用介紹

　　3.1TOF的穩(wěn)定性與波長(zhǎng)控制實(shí)驗(yàn)

　　調(diào)節(jié)ADN8831的參數(shù)，設(shè)定可控制的溫度范圍，由公式（1）當(dāng)設(shè)定溫度控制在50℃-95℃時(shí)，計(jì)算R1,R2,R3的值。當(dāng)溫度穩(wěn)定時(shí)，目標(biāo)物體溫度電壓和設(shè)定溫度電壓是相等的，所以由公式（1）計(jì)算出各溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓值，進(jìn)而通過DAC設(shè)定TOF的工作溫度。

　　由于TOF芯片的溫度敏感性，當(dāng)環(huán)境溫度從-5℃變化到65℃時(shí)，中心波長(zhǎng)隨溫度的變化如圖5-a所示，在此過程中若沒有溫度控制中心波長(zhǎng)將向長(zhǎng)波漂移13nm。采用ADN8831控制TOF的溫度在92℃，在同樣環(huán)境溫度變化情況下，中心波長(zhǎng)僅漂移0.5nm，中心波長(zhǎng)穩(wěn)定性得到很大提高。溫度對(duì)起始波長(zhǎng)的控制如圖5-b所示，常溫下電壓?jiǎn)为?dú)作用時(shí)，中心波長(zhǎng)只能到達(dá)1557.94nm，這樣就不能滿足C波段的信號(hào)濾波，此時(shí)必須提高TOF的工作溫度使中心波長(zhǎng)向長(zhǎng)波漂移。設(shè)定工作電壓為65℃時(shí)中心波長(zhǎng)漂移到1563.32nm。通過溫度控制不僅提高了TOF的穩(wěn)定性同時(shí)也提高了成品率。

　　
波長(zhǎng)（nm）
圖5-a波長(zhǎng)-溫度變化圖5-b起始波長(zhǎng)的溫度控制

　　3.2TDC色散補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)

　　ADN8831作為TEC控制器，也可以用來單向控制發(fā)熱源。其方法就是去掉圖4H橋任意對(duì)角線上的一對(duì)MOSFET，從而控制電流的單向性來加熱目標(biāo)物體。

　　減小可控的溫度范圍，可縮短溫度的穩(wěn)定時(shí)間。圖6說明在不同溫度點(diǎn)，色散曲線隨溫度的變化。當(dāng)溫度每升高0.058℃時(shí)，色散曲線整體向長(zhǎng)波漂移，對(duì)于ITU-T特定波長(zhǎng)1550.52，在80.314℃時(shí)色散值為正，這時(shí)可以降低工作溫度使曲線向短波漂移，使得該波長(zhǎng)點(diǎn)的色散值為負(fù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的色散補(bǔ)償。

　　
波長(zhǎng)（nm）
圖6,不同溫度點(diǎn)的色散曲線

　　結(jié)束語(yǔ)

　　為了提高系統(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定的溫度控制始終是光器件設(shè)計(jì)工作必須解決的問題。ADN8831作為TEC控制器其寬的可控溫度范圍、高的控制精度大大提高了器件的可靠性。同時(shí)ADN8831控制電路如何小型化是今后有待研究的問題。