随着光通信和电子信息技术的快速发展,半导体激光器作为其中的主要光源,科学研究以及工业生产等领域对于其工作特性的要求也逐渐提高。针对输入电流以及器件温度的微小变化会对半导体激光器的输出频率产生影响的问题,论文提出了一种稳频激光控制器的设计方案。为精准控制其输出频率,基于半导体激光器稳频的理论基础,本课题的主要研究工作在于,结合嵌入式芯片对激光器的电流和温度参数进行主动的补偿控制,采用光纤光栅反馈的方法得到频率对应的反射光强度信息,并实现对光纤光栅温度快速长期的稳定控制,论文着重阐述了微控制器软件部分的设计。创新点在于系统是基于嵌入式平台设计的,配置了高灵活性的实时多任务操作系统(RTOS),对外提供了可以设定起始工作位置和稳频精度的接口,更易对系统进行定制或扩展操作来满足实际应用。系统主要由激光器控制和光栅温度控制两个闭环过程组成,采用RTOS进行多线程控制,实现各线程模块的协同合作。论文分析了激光器参数控制原理,采用I2C和SPI方式与外围电路通信调整参数,ADC模块采集得到光强和温度信息并转换为数字量进行运算处理。为实现光栅温度控制功能,采用比较器和计数器模块配合负温度系数热敏电阻传感温度,计数器模块实现脉冲宽度调制(PWM)对半导体制冷片进行控制,结合PID算法优化其控制效果,达到稳定光栅光谱的目的。实现了自动确定最佳工作点和自动跟踪,以适应各种工作环境。论文最后根据布拉格光栅(FBG)的谐振波长随温度变化的原理,提出了一种基于分布式反馈(DFB)激光器的温度传感新方式,即采用DFB激光器作为无源器件实现温度传感。分析传感原理并搭建了平台进行实验,测量数据后对其重复性、线性度以及灵敏度进行分析,并与其他温度传感方式进行比较。研究表明,该方式具有体积小、成本低、消除了交叉灵敏度等优点,且灵敏度有所提高。