半导体激光器作为光电子系统的核心器件,在民用及国防上的重要作用已得到广泛的认可。但半导体激光器在工作时产生大量的热,不仅会使器件温度升高,造成器件的性能下降,严重者甚至烧毁半导体激光器。因此,为了保证激光器的正常工作和维持稳定的技术参数,研制开发高稳定度的控温系统,甚至高稳定度的控温模块,是意义重大的。本论文阐述了恒温控制模块的设计理念,设计了与多种传感器相适应的电路构成,也可以针对不同的核心控温元件(Thermal ElectronicCooler,TEC),选取不同的驱动电流,达到最理想的控温效率。控温模块主要是通过负温度系数的热敏电阻,采集温度值,经过反馈回路,得到精确的差值,再通过PID(Proportion,Integrator,Differentiator)进行精准的控制,系统最终实现闭环的、时时的、稳定的控温。恒温控制器模块主要是应用于给激光器(LD)控温,一般是保证激光器工作在恒定的温度下(一般取室温25℃)。本论文首先从半导体激光器的电气特性和光学特性出发,阐述了影响激光器性能的各种因素,据此说明恒温控制器模块研制的意义。电路的构成方面,在借鉴课题组已有成果基础上,改造和自主创新实现了电路的总体设计,然后具体论述电路的局部构成以及具体模块PCB 和外观的制作工艺,同时,针对激光器的不同类型,完善了应用模式。数学模型的构建方面,对恒温控制器模块建立了简单的数学模型,求出理论上的阶跃响应函数。参数方面,理论上分析了影响精度和稳定度等的因素,并且进行了数据的测量,根据数据信息,得出精确的参数值。器件选择上,主要是表面贴装器件,对其优缺点进行分析,并结合实际工作谈谈焊接技术,并对器件封装技术及其未来发展方向进行学习和展望。论文撰写的同时,在完成方案设计和实验论证的预期任务之后,并且完成了最大TEC输出电流为2.5A 的恒温度控制器模块制作的绝大部分工作,该恒温控制器模块的控制精度可以达到0.1℃,短期稳定度期稳定度达到0.02℃,长期稳定度达到0.05℃。