Para medições magnéticas extremamente fracas com magnetômetros atômicos de alta sensibilidade, o controle preciso e estável da temperatura do laser é uma tarefa indispensável. A instabilidade da temperatura do laser causa flutuações e deriva no comprimento de onda do laser, reduzindo assim a sensibilidade do magnetômetro atômico. Para reduzir o impacto das flutuações da temperatura do laser no magnetômetro atômico, este artigo projetou e implementou um sistema automático de controle de temperatura para laser DBR de alta precisão baseado no chip de controle de temperatura ADN8834. Primeiramente, baseado no ADN8834 e no chip conversor analógico/digital de alta precisão LTC2377, foi projetado um circuito de feedback de temperatura, no qual foi capturado com sucesso o sinal de tensão analógica correspondente à temperatura e convertido em sinal digital para ser enviado ao FPGA. Em seguida, foi implementado um algoritmo PID digital incremental no FPGA para calcular automaticamente o sinal de controle de temperatura. Finalmente, foi projetado um circuito conversor digital/analógico para converter esse sinal de controle de temperatura em um sinal analógico transmitido ao ADN8834, que emite sinais de aquecimento ou resfriamento para controlar o refrigerador termoelétrico semicondutor, realizando assim o controle automático de temperatura em malha fechada. Os resultados experimentais mostraram que, quando a temperatura alvo foi configurada em 20, 25 e 30 ℃, a estabilidade de temperatura do sistema automático de controle ficou em ±0,005 ℃, e a estabilidade do comprimento de onda de saída do laser DBR testado foi de ±2 pm. Este sistema automático de controle de temperatura de laser apresenta alta estabilidade térmica, operação fácil, design flexível e atende basicamente aos requisitos do sistema do magnetômetro atômico para o controlador de temperatura do laser.

ADN8834;Algoritmo PID digital;Controle de temperatura;Refrigerador termoelétrico semicondutor