半导体激光器的输出波长控制方法及系统与流程

1.本技术涉及半导体激光器技术领域，具体涉及一种半导体激光器的输出波长控制方法及系统。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，半导体激光器在光通讯等实际应用领域中有着重要而广泛的应用。
3.现有的半导体激光器的波长稳定技术主要分为：电流控制技术、温度控制技术和机械控制技术等类型。其中，温度控制技术主要应用在分布反馈式激光器(distributed-feedback laser，dfb-ld)结构中，其作用在于调整激光腔内温度，从而使之发射不同的波长。
4.然而，现有的半导体激光器输出的波长会随着外界环境的温度变化而发生漂移，从而影响半导体激光器波长输出的稳定性。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种半导体激光器的输出波长控制方法及系统，用于解决现有技术中半导体激光器输出的波长会随着外界环境的温度变化而发生漂移，从而影响半导体激光器波长输出的稳定性的缺陷。
6.根据本技术的一个方面，提供了一种半导体激光器的输出波长控制方法，包括：
7.获取半导体激光器工作时的实时环境温度；
8.当所述实时环境温度偏离所述半导体激光器的标定工作温度时，改变所述半导体激光器的实际工作温度，以控制所述半导体激光器的输出波长稳定。
9.在本方案中，通过温度标定的方式，在获取半导体激光器工作时的实时环境温度后将实时环境温度与标定工作温度进行对比，当半导体激光器的实时环境温度偏离标定工作温度时，能够在不改变半导体激光器内部结构的前提下，通过改变半导体激光器的实际工作温度补偿环境温度变化，实现对半导体激光器输出波长值的控制，从而实现稳定半导体激光器的输出波长的目的。
10.可选地，所述半导体激光器包括发光芯片，所述发光芯片包括有源区，所述有源区用于在注入电流时产生激光，所述半导体激光器的实时工作温度为所述有源区的实际温度，所述半导体激光器的输出波长为所述激光的波长；所述发光芯片与半导体制冷片连接；所述方法还包括：
11.改变所述半导体制冷片的实际工作温度，以通过所述半导体制冷片与所述发光芯片之间的热传导改变所述半导体激光器的实际工作温度。
12.在本方案中，基于温度和能隙之间存在着的依赖关系，通过控制半导体有源区的温度可以改变所述有源区的能隙，从而使得半导体激光器的波长得到调谐的先验知识，改变半导体制冷片的实际工作温度，从而通过半导体制冷片与发光芯片之间的热传导来达到
改变半导体激光器的实际工作温度的目的。
13.可选地，所述获取半导体激光器工作时的实时环境温度，包括：
14.获取第二温度传感器探测的所述半导体激光器工作时的实时环境温度。
15.在本方案中，通过增加外部电路的方式，通过将第二温度传感器设置于外部电路中，以通过第二温度传感器获得半导体激光器的实时环境温度，这样通过第二温度传感器能够快速地获取半导体激光器的实时环境温度。
16.可选地，所述方法还包括用于探测所述半导体制冷片的实际工作温度的第一温度传感器；所述改变所述半导体制冷片的实际工作温度，包括：
17.查询维持所述半导体激光器的输出波长稳定所需满足的温度校正关系，以获取与所述实时环境温度匹配的目标工作温度；所述温度校正关系为所述半导体激光器的环境温度与所述半导体制冷片的工作温度之间的对应关系；
18.改变所述半导体制冷片的实际工作温度，以使所述第一温度传感器探测的所述半导体制冷片的实时工作温度达到所述目标工作温度。
19.在本方案中，通过不发生波长偏移需要满足的目标工作温度和实时环境温度之间的温度校正关系，可以在环境温度变化大的情况下，通过查找温度校正关系，快速地确定稳定波长情况下对应的半导体制冷片的目标工作温度，从而可以该目标工作温度调节半导体制冷片的实时工作温度。
20.可选地，所述温度校正关系通过以下步骤得到：
21.将所述半导体激光器输出的激光输入波长偏移检测装置；
22.改变所述半导体激光器工作时的环境温度，并调整所述半导体制冷片的工作温度，使得所述波长偏移检测装置的输出为预设数值；其中，当所述波长偏移检测装置的输出为预设数值时，所述半导体激光器的输出波长稳定；
23.获取在不同的环境温度下，使得所述波长偏移检测装置的输出为所述预设数值时所述第一温度传感器探测得到的工作温度，得到维持所述波长偏移检测装置的输出为所述预设数值时所述半导体激光器的环境温度与所述半导体制冷片的工作温度之间的对应关系，以得到所述温度校正关系。
24.在本方案中，提供了基于波长偏移检测装置得到温度校正关系的方式。
25.可选地，所述波长偏移检测装置对输入的激光执行以下操作：
26.通过分路器将所述激光分为两路光路；所述两路光路中的一路为参考光路；
27.通过光路处理器对所述两路光路中的另一路进行处理，输出透射光路；
28.将所述参考光路和所述透射光路进行光电转换后输入除法器；
29.通过所述除法器对光电转换后的所述参考光路和所述透射光路相除后输出功率波动误差，所述功率波动误差用于反映所述输出波长的偏移量。
30.在本方案中，在将光电转换后的参考光路和光电转换后的透射光路输入至除法器后，光电转换后的参考光路与光电转换后的透射光路进行相除，相除功率波动造成的误差，也即半导体激光器的输出波长发生了偏移，除法器输出比值，通过该比值可以确定输出波长的偏移量，从而能够得到温度校正关系。
31.可选地，所述改变所述半导体制冷片的实际工作温度，以使所述第一温度传感器探测的所述半导体制冷片的实时工作温度达到所述目标工作温度，包括：
32.改变注入所述半导体制冷片的电流大小，直至所述第一温度传感器探测的所述半导体制冷片的实时工作温度达到所述目标工作温度。
33.在本方案中，由于半导体制冷片的实时工作温度受注入半导体制冷片的电流大小所影响，故可以通过改变注入半导体制冷片的电流大小来达到改变半导体制冷片的实时工作温度的目的。
34.为了实现上述目的，本技术还提供一种半导体激光器的输出波长控制系统，该系统具体包括：
35.半导体激光器、第一温度传感器、第二温度传感器、控制电路以及处理器；所述第一温度传感器、所述第二温度传感器以及所述处理器分别与所述控制电路进行连接；
36.所述第一温度传感器，用于反映所述半导体激光器工作时的工作温度；
37.所述第二温度传感器，用于探测所述半导体激光器工作时的环境温度；
38.所述处理器，用于通过所述控制电路获取所述第二温度传感器探测的实时环境温度，当所述实时环境温度偏离所述半导体激光器的标定工作温度时，改变所述半导体激光器的实际工作温度，并通过所述控制电路获取所述第一温度传感器探测的实时工作温度，判断是否停止改变所述半导体激光器的实际工作温度，以控制所述半导体激光器的输出波长稳定。
39.在本方案中，通过外部电路的方式，增加第一温度传感器及第二温度传感器，并通过处理器获取半导体激光器工作时的实时环境温度以及实际工作温度，当半导体激光器的环境温度发生变化时，能够在不改变半导体激光器内部结构的前提下，通过改变半导体激光器的实际工作温度，实现对所述半导体激光器输出波长值的控制。
40.可选地，所述系统还包括：
41.还包括半导体制冷片；所述半导体激光器包括与所述半导体制冷片连接的发光芯片，所述发光芯片包括注入电流时产生激光的有源区，所述半导体激光器的工作温度为所述有源区的实际温度，所述半导体激光器的输出波长为所述激光的波长；
42.所述第一温度传感器用于探测所述半导体制冷片的工作温度，以反映所述半导体激光器的工作温度；
43.所述处理器还用于当所述实时环境温度偏离所述半导体激光器的标定工作温度时，改变所述半导体制冷片的工作温度，以通过所述半导体制冷片与所述发光芯片之间的热传导改变所述半导体激光器的工作温度。
44.本方案中，通过半导体制冷片改变激光器的工作温度，从而实现对半导体激光器输出波长的控制。
45.可选地，所述系统还包括控制电路板；所述第一温度传感器固定于所述半导体制冷片上，用于探测所述半导体制冷片的工作温度以探测所述半导体激光器的工作温度；所述第一温度传感器、所述发光芯片以及所述半导体制冷片封装于所述半导体激光器内部；所述半导体激光器固定于所述控制电路板上；所述控制电路板上还固定有所述第二温度传感器；所述处理器用于通过所述控制电路板上的控制电路获取所述第一温度传感器和所述第二温度传感器探测的实时温度。
46.在本方案中，通过增加外部电路的方式，通过将第二温度传感器设置于外部电路中，以通过第二温度传感器获得半导体激光器的实时环境温度，这样通过第二温度传感器
能够快速地获取半导体激光器的实时环境温度。
47.可选地，所述系统还包括波长偏移检测装置；所述波长偏移检测装置以所述半导体激光器的输出为输入，所述波长偏移检测装置的输出用于反映所述半导体激光器的输出波长是否发生偏移；所述半导体激光器的环境温度与所述半导体制冷片的工作温度的变化均会影响所述波长偏移检测装置的输出；
48.所述波长偏移检测装置用于测试得到维持所述半导体激光器的输出波长稳定的温度校正关系；所述温度校正关系为所述半导体激光器的环境温度与所述半导体制冷片的工作温度之间的对应关系；
49.所述处理器还用于查询所述温度校正关系，获取与所述实时环境温度匹配的目标工作温度，改变所述半导体制冷片的工作温度，并在所述第一温度传感器探测的实时工作温度为所述目标工作温度时，停止改变所述半导体制冷片的工作温度，以控制所述半导体激光器的输出波长稳定。
50.在本方案中，提供了基于波长偏移检测装置得到温度校正关系的方式。
51.可选地，所述波长偏移检测装置包括分路器、光路处理器和除法器；
52.所述分路器用于将输入所述波长偏移检测装置的激光分为两路光路；所述两路光路中的一路为参考光路；
53.所述光路处理器用于对所述两路光路中的另一路进行处理后输出透射光路；
54.所述除法器用于对光电转换后的所述参考光路和所述透射光路相除后输出功率波动误差，所述功率波动误差用于反映所述输出波长的偏移量。
55.在本方案中，在将光电转换后的参考光路和光电转换后的透射光路输入至除法器后，光电转换后的参考光路与光电转换后的透射光路进行相除，相除功率波动造成的误差，表示半导体激光器的输出波长发生了偏移，除法器输出比值，通过该比值可以确定输出波长的偏移量，从而能够得到温度校正关系。
56.根据本技术的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序可被至少一个处理器所执行，以使所述至少一个处理器执行所述的半导体激光器的输出波长控制方法的步骤。
57.根据本技术的另一方面，还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的半导体激光器的输出波长控制方法的步骤。
58.本技术提供的半导体激光器的输出波长控制方法及系统，当半导体激光器的环境温度发生变化时，能够在不改变半导体激光器内部结构的前提下，通过改变半导体激光器的实际工作温度，实现对所述半导体激光器输出波长值的控制。
附图说明
59.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
60.图1为本公开实施例提供的半导体激光器的输出波长控制系统的一种可选的硬件架构示意图；
61.图2为本公开实施例提供的一示例性的波长偏移检测装置结构示意框图；
62.图3为本公开实施例提供的半导体激光器的输出波长控制方法的一种可选的具体流程示意图；
63.图4为本公开实施例提供的电子设备的一种可选的硬件架构示意图。
具体实施方式
64.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
65.名词解释：
66.法布里-珀罗干涉仪：是主要由两块平板玻璃或石英板构成的一种干涉仪。两块板朝里的表面各镀有高反射率的部分透射膜，并且相互平行；两板之间形成一平行平面空气层。光在这两个镀膜面之间空气层之间反复反射，形成多光束的等倾干涉圆环。
67.法布里-珀罗标准具：英文为fabry-perot标准具，简称fp标准具，是一种板间隔固定式的法布里-珀罗干涉仪。
68.下面结合附图对本技术提供的半导体激光器的输出波长控制方法及系统进行说明。
69.图1为本技术半导体激光器的输出波长控制系统的一种可选的硬件架构示意图。
70.如图1所示，在一示例性的实施例中，半导体激光器的输出波长控制系统包括：半导体激光器、第一温度传感器、第二温度传感器、控制电路及处理器。第一温度传感器、第二温度传感器以及处理器分别与控制电路进行连接。具体如下：
71.第一温度传感器，用于反映半导体激光器工作时的工作温度。
72.第二温度传感器，用于探测半导体激光器工作时的环境温度。
73.处理器，用于通过控制电路获取第二温度传感器探测的实时环境温度，当实时环境温度偏离半导体激光器的标定工作温度时，改变半导体激光器的实际工作温度，并通过控制电路获取第一温度传感器探测的实时工作温度，判断是否停止改变半导体激光器的实际工作温度，以控制半导体激光器的输出波长稳定。
74.本技术通过外部电路的方式，增加第一温度传感器及第二温度传感器，并通过处理器获取半导体激光器工作时的实时环境温度以及实际工作温度，当半导体激光器的环境温度发生变化时，能够在不改变半导体激光器内部结构的前提下，通过改变半导体激光器的实际工作温度，实现对半导体激光器输出波长值的控制。
75.在本实施例中，半导体激光器的输出波长控制系统还可以包括半导体制冷片(thermoelectric cooler，tec)。半导体激光器包括与半导体制冷片连接的发光芯片(也即图1中的半导体激光器芯片)，发光芯片包括注入电流时产生激光的有源区，半导体激光器的工作温度为有源区的实际温度，半导体激光器的输出波长为激光的波长。从图1可以看出，第一温度传感器与发光芯片具有一定体积，导致第一温度传感器和发光芯片固定无法紧靠，存在一定的空间距离，这个空间距离导致激光器在环境温度差异较大时，第一温度传感器获取的温度值与发光芯片有源区位置的温度值存在一定的差异。
76.在本实施例中，第一温度传感器用于通过探测半导体制冷片的工作温度，以反映半导体激光器工作时的工作温度。半导体制冷片可以是封装在半导体激光器内部，在其他实施例中，半导体制冷片也可以通过热传导的方式与半导体激光器的发光芯片进行外部连接，在本技术中并不作限定。本技术实施例仅以半导体制冷片封装于半导体激光器内部的方式为例进行示例性说明。
77.处理器还用于当实时环境温度偏离半导体激光器的标定工作温度时，改变半导体制冷片的工作温度，以通过半导体制冷片与发光芯片之间的热传导改变半导体激光器的工作温度。
78.本技术实施例通过半导体制冷片改变激光器的工作温度，从而实现对半导体激光器输出波长的控制。
79.继续参阅图1，在示例性的实施例中，半导体激光器的输出波长控制系统还包括控制电路板。第一温度传感器固定于半导体制冷片上，用于探测半导体制冷片的工作温度以探测半导体激光器的工作温度。第一温度传感器、发光芯片以及半导体制冷片封装于半导体激光器内部。由于半导体激光器的工作环境温度对半导体激光器的输出性能有很大的关系，会影响其功率和波长的稳定性。为了保证激光器的稳定工作，将发光芯片封装在合金壳体(图未示)内部，壳体内部充满惰性气体。通过填充惰性气体至壳体内部，可以隔绝外界环境温度，避免外界环境的温度变化影响半导体激光器波长的稳定性。壳体具有热良导体。半导体制冷片具有制冷和制热的功能。由于发光芯片与半导体制冷片固定连接，发光芯片通过将热量传导给半导体制冷片，达到给发光芯片散热的目的。同时，半导体制冷片的另一侧固定于壳体的热良导体上，可将半导体制冷片产生的热量通过壳体传导散发。
80.在实际应用中，半导体激光器的输出频率受温度影响显著，半导体激光器的输出波长与温度曲线具有良好的线性关系，能够通过温度的改变精确的控制波长。在发光芯片将热量传导至半导体制冷片进行散热后，可发射与散热后温度对应波长的光束。
81.在本实施例中，半导体激光器固定于控制电路板上。控制电路板上还固定有第二温度传感器。处理器用于通过控制电路板上的控制电路获取第一温度传感器和第二温度传感器探测的实时温度。
82.在示例性的实施例中，半导体激光器的输出波长控制系统还包括波长偏移检测装置。波长偏移检测装置以半导体激光器的输出为输入，波长偏移检测装置的输出用于反映半导体激光器的输出波长是否发生偏移。半导体激光器的环境温度与半导体制冷片的工作温度的变化均会影响波长偏移检测装置的输出。
83.具体地，波长偏移检测装置用于测试得到维持半导体激光器的输出波长稳定的温度校正关系，其中，温度校正关系为半导体激光器的环境温度与半导体制冷片的工作温度之间的对应关系。
84.具体地，处理器还用于查询温度校正关系，获取与实时环境温度匹配的目标工作温度，改变半导体制冷片的工作温度，并在第一温度传感器探测的实时工作温度为目标工作温度时，停止改变半导体制冷片的工作温度，以控制半导体激光器的输出波长稳定。
85.在示例性的实施例中，如图2所示，为本公开实施例提供的一示例性的波长偏移检测装置结构示意图。波长偏移检测装置可以包括分路器、光路处理器和除法器。光路处理器包括fp标准具及光电转换器(图未示)。分路器的输入端与半导体激光器的光束发射端连
接。分路器的其中一个输出端与fp标准具的输入端连接，另一端与除法器的其中一个输入端连接。fp标准具的输出端与除法器的另一个输入端连接。根据除法器的输出比值确定波长偏移量。在本技术实施例中，图2中的分路器以一分二分路器为例进行说明。
86.分路器用于将输入波长偏移检测装置的激光分为两路光路，其中，两路光路中的一路为参考光路。
87.fp标准具用于对两路光路中的另一路进行处理后输出透射光路。
88.除法器用于对光电转换后的参考光路和透射光路相除后输出功率波动误差，功率波动误差用于反映输出波长的偏移量。
89.在实际应用中，在将光电转换后的参考光路和透射光路输入至除法器后，光电转换后的参考光路与光电转换后的透射光路进行相除，相除功率波动造成的功率波动误差，表示半导体激光器的输出波长发生了偏移，除法器输出比值i。通过功率波动误差，可以确定波长偏移量。
90.需要说明的是，图2仅为波长偏移检测结构的示意框图，在实际应用中，在图2的基础上，波长偏移检测结构还可以包括2个光电转换器(图未示)，每个光电转换器的输入端分别与fp标准具的输出端及一分二分路器的输出端连接，每个光电转换器的输出端分别与除法器的输入端连接，以实现对参考光路及透射光路的光电转换。
91.需要说明的是，由于半导体激光器封装的局限性，半导体激光器有源区的位置与第一温度传感器的位置存在一定的距离。当环境温度和第一温度传感器反馈的温度差异较大时，由于温度梯度的原因，此时有源区的温度将偏离第一温度传感器反馈的温度。当半导体激光器有源区的工作温度发生改变时，半导体激光器有源区发射的波长发生变化，导致激光器实际发光波长发生偏移。
92.需要说明的是，在半导体中，温度和能隙之间存在着依赖关系，通过控制有源区的温度，可以改变有源区的能隙，从而使得半导体激光器的波长得到调谐。因此，若有源区的温度发生变化，半导体激光器产生的波长将会发生变化。当有源区的温度达到与基准波长值对应的温度时，半导体激光器的输出波长值即被控制在基准波长值，进而保持半导体激光器输出波长的稳定。
93.图3为本技术半导体激光器的输出波长控制方法的一种可选的流程示意图。可以理解，本方法实施例中的流程图不用于对执行步骤的顺序进行限定，半导体激光器的输出波长控制方法应用于半导体激光器的输出波长控制系统的处理器(图未示)中。本方法将结合图1进行示例性的说明。
94.结合图1，半导体激光器的输出波长控制系统包括：半导体激光器。半导体激光器的输出波长控制方法包括以下步骤：
95.步骤s100：获取半导体激光器工作时的实时环境温度。
96.步骤s200：当实时环境温度偏离半导体激光器的标定工作温度时，改变半导体激光器的实际工作温度，以控制半导体激光器的输出波长稳定。
97.实际应用中，半导体激光器的输出频率受温度影响显著，一般来说，半导体激光器的波长和温度曲线具有良好的线性，能够通过温度的改变精确的控制波长。由于外界环境温度变化是一个比较缓慢的变化，因此可以通过改变半导体激光器实时工作温度的方式，使得半导体激光器的输出波长保持恒定。
98.在半导体中，温度和能隙之间存在着依赖关系，通过控制半导体有源区的温度，可以改变有源区的能隙，从而使得半导体激光器的波长得到调谐。因此，半导体激光器的实时环境温度发生变化，则有源区的温度发生变化，半导体激光器产生的波长也将会发生变化，此时通过改变半导体激光器的实际工作温度，以使半导体激光器的输出波长控制在稳定值，实现半导体激光器输出波长的稳定。
99.本技术实施例通过获取半导体激光器工作时的实时环境温度，将实时环境温度与标定工作温度进行对比，当半导体激光器的实时环境温度偏离标定工作温度时，能够在不改变半导体激光器内部结构的前提下，通过改变半导体激光器的实际工作温度，实现对半导体激光器输出波长值的控制。
100.在示例性的实施例中，半导体激光器包括发光芯片(也即图1中的半导体激光器芯片)，发光芯片包括有源区，有源区用于在注入电流时产生激光，半导体激光器的实时工作温度为有源区的实际温度，半导体激光器的输出波长为激光的波长。发光芯片与半导体制冷片连接。在本实施例中，当实时环境温度偏离半导体激光器的标定工作温度时，改变半导体制冷片的实际工作温度，以通过半导体制冷片与发光芯片之间的热传导改变半导体激光器的实际工作温度。
101.需要说明的是，本技术中的半导体制冷片可以是封装在半导体激光器内部，在其他实施例中，半导体制冷片也可以通过热传导的方式与半导体激光器的发光芯片进行外部连接，在本技术中并不作限定。本技术实施例仅以半导体制冷片封装于半导体激光器内部的方式为例进行示例性说明。
102.在具体实施例中，半导体激光器还包括壳体，发光芯片及半导体制冷片包覆在壳体内。由于半导体激光器的工作环境温度对半导体激光器的输出性能有很大的关系，会影响其功率和波长的稳定性。为了保证激光器的稳定工作，将发光芯片封装在合金壳体(图未示)内部，壳体内部充满惰性气体。通过填充惰性气体至壳体内部，可以隔绝外界环境温度，避免外界环境的温度变化影响半导体激光器波长的稳定性。壳体具有热良导体。半导体制冷片具有制冷和制热的功能。在本技术实施例中，发光芯片固定于半导体制冷片上，也即发光芯片、半导体制冷片以及第一温度传感器均封装在壳体内部。发光芯片通过将热量传导给发光芯片，达到给发光芯片散热的目的。同时，半导体制冷片的另一侧固定于壳体的热良导体上，可将半导体制冷片产生的热量通过壳体传导散发，从而可以通过改变半导体制冷片的实际工作温度改变半导体激光器的实际工作温度。
103.在示例性的实施例中，方法还包括用于探测半导体制冷片的实际工作温度的第一温度传感器。在本实施例中，第一温度传感器固定于半导体制冷片之上，以探测半导体制冷片的实际工作温度。步骤s100中的获取半导体激光器工作时的实时环境温度，可以包括：获取第二温度传感器探测的半导体激光器工作时的实时环境温度。
104.从图1可以看出，第一温度传感器与发光芯片具有一定体积，导致第一温度传感器和发光芯片固定无法紧靠，存在一定的空间距离，这个空间距离导致激光器在环境温度差异较大时，第一温度传感器获取的工作温度值与发光芯片有源区位置的温度值存在一定的差异。在实际应用中，由于发光芯片、半导体制冷片以及第一温度传感器已经封装在壳体内，在对半导体激光器输出波长控制时，无法对激光器的内部结构部做出改变。故，本技术实施例通过增加外部电路的方式，实现对半导体激光器输出波长的控制。
105.本技术实施例通过增加外部电路的方式，通过将第二温度传感器设置于外部电路中，以通过第二温度传感器获得半导体激光器的实时环境温度。通过第二温度传感器能够快速地获取半导体激光器的实时环境温度。
106.在示例性的实施例中，改变半导体制冷片的实际工作温度，可以具体包括以下步骤：
107.查询维持半导体激光器的输出波长稳定所需满足的温度校正关系，以获取与实时环境温度匹配的目标工作温度；温度校正关系为半导体激光器的环境温度与半导体制冷片的工作温度之间的对应关系；改变半导体制冷片的实际工作温度，以使第一温度传感器探测的半导体制冷片的实时工作温度达到目标工作温度。
108.在实际应用中，当实时环境温度偏离半导体激光器的标定温度时，通过查询预先获得的温度校正关系，可以快速地获取与实时环境温度匹配的目标工作温度，进而根据目标工作温度将半导体制冷片调整至目标工作温度，从而改变半导体激光器的实际工作温度，以控制半导体激光器的输出波长稳定。通过温度校正关系，可以在环境温度变化大的情况下，通过查找温度校正关系，快速地确定稳定波长情况下对应的半导体制冷片的目标工作温度。
109.在示例性的实施例中，温度校正关系通过以下步骤得到：
110.步骤a：将半导体激光器输出的激光输入波长偏移检测装置；
111.步骤b：改变半导体激光器工作时的环境温度，并调整半导体制冷片的工作温度，使得波长偏移检测装置的输出为预设数值；其中，当波长偏移检测装置的输出为预设数值时，半导体激光器的输出波长稳定；
112.步骤c：获取在不同的环境温度下，使得波长偏移检测装置的输出为预设数值时第一温度传感器探测得到的工作温度，得到维持波长偏移检测装置的输出为预设数值时半导体激光器的环境温度与半导体制冷片的工作温度之间的对应关系，以得到温度校正关系。
113.在实际应用中，为了能够在多变的环境温度下查询到半导体制冷片的温度值，需要在多个环境温度下进行输出波长的标定。当将半导体激光器置于不同的温度环境下时，处理器获取第二温度传感器测得的环境温度值，同时侦测半导体激光器在每个环境温度值时的波长偏移检测装置的输出是否为预设数值。当波长偏移检测装置的输出为预设数值时，获取第一温度传感器对应的工作温度值。然后，针对每一环境温度值以及每一环境温度值下第一温度传感器的工作温度值，建立包括多个环境温度以及第一温度传感器的工作温度值两者的对应关系，得到温度校正关系。由于第一温度传感器探测得到的工作温度值为半导体制冷片的工作温度，则得到的温度校正关系即表示波长偏移检测装置的输出为预设数值条件下，环境温度值以及半导体制冷片的工作温度值的对应关系。
114.在示例性的实施例中，波长偏移检测装置对输入的激光执行以下操作：
115.通过分路器将激光分为两路光路；两路光路中的一路为参考光路；
116.通过光路处理器对两路光路中的另一路进行处理，输出透射光路；
117.将参考光路和透射光路进行光电转换后输入除法器；
118.通过除法器对光电转换后的参考光路和透射光路相除后输出功率波动误差，功率波动误差用于反映输出波长的偏移量。
119.在示例性的实施例中，所述光路处理器可以包括fp标准具。通过所述fp标准具对
两路光路中的另一路进行处理，输出投射光路。
120.如图2所示，波长偏移检测装置包括一分二分路器、fp标准具及除法器。一分二分路器的输入端与半导体激光器的光束发射端连接。一分二分路器的其中一个输出端与fp标准具的输入端连接，另一端与除法器的其中一个输入端连接。fp标准具的输出端与除法器的另一个输入端连接。根据除法器的输出比值确定输出波长的偏移量。
121.在实际应用中，在将光电转换后的参考光路和光电转换后的透射光路输入至除法器后，光电转换后的参考光路与光电转换后的透射光路进行相除，相除功率波动造成的误差，也即半导体激光器的输出波长发生了偏移，除法器输出比值i。通过输出比值i，可以确定输出波长的偏移量。
122.需要说明的是，图2仅为波长偏移检测装置的结构示意框图，在实际应用中，在图2的基础上，波长偏移检测装置还可以包括2个光电转换器(图未示)，每个光电转换器的输入端分别与fp标准具的输出端及一分二分路器的输出端连接，每个光电转换器的输出端分别与除法器的输入端连接，以实现对参考光路及透射光路的光电转换。
123.在示例性的实施例中，改变半导体制冷片的实际工作温度，以使第一温度传感器探测的半导体制冷片的实时工作温度达到目标工作温度，包括：
124.改变注入半导体制冷片的电流大小，直至第一温度传感器探测的半导体制冷片的实时工作温度达到目标工作温度。
125.通过改变注入半导体制冷片的电流大小，可以改变半导体制冷片的工作温度，从而使得第一温度传感器探测的实时工作温度发生变化，直至将实时工作温度调整至目标工作温度停止改变注入半导体制冷片的电流大小。
126.由于发光芯片固定于半导体制冷片上，发光芯片通过将热量传导至半导体制冷片进行散热。在实际应用中，半导体激光器的输出频率受温度影响显著，半导体激光器的输出波长与温度曲线具有良好的线性关系，能够通过温度的改变精确的控制输出波长。在发光芯片将热量传导至半导体制冷片进行散热后，可发射与散热后温度对应波长的光束。
127.本技术提供的半导体激光器的输出波长控制方法，当半导体激光器的环境温度发生变化时，能够在不改变半导体激光器内部结构的前提下，通过采用标定方式，确定半导体制冷片的目标温度值，并通过改变注入至半导体制冷片的电流值以改变半导体制冷片的工作温度值，并通过第一温度传感器探测得到，从而改变半导体芯片中有源区的温度值，实现对半导体芯片中有源区的温度补偿，以控制有源区的工作温度，进而实现对半导体激光器输出波长值的控制。
128.本实施例还提供一种电子设备，如可以执行程序的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器(包括独立的服务器，或者多个服务器所组成的服务器集群)等。如图4所示，本实施例的电子设备30至少包括但不限于：可通过系统总线相互通信连接的存储器301、处理器302。需要指出的是，图4仅示出了具有组件301-302的电子设备30，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
129.本实施例中，存储器301(即计算机可读存储介质)包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储
器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器301可以是电子设备30的内部存储单元，例如该电子设备30的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器301也可以是电子设备30的外部存储设备，例如该电子设备30上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。当然，存储器301还可以既包括电子设备30的内部存储单元也包括其外部存储设备。在本实施例中，存储器301通常用于存储安装于电子设备30的操作系统和各类应用软件，例如上述实施例的文件数据内容的签名校验系统的程序代码等。此外，存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
130.处理器302在一些实施例中可以是中央处理器(central processing unit，cpu)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器302通常用于控制电子设备30的总体操作。
131.具体的，在本实施例中，处理器302用于执行处理器302中存储的半导体激光器的输出波长控制方法的程序，所述半导体激光器的输出波长控制方法的程序被执行时实现如下步骤：
132.获取半导体激光器工作时的实时环境温度；
133.当所述实时环境温度偏离所述半导体激光器的标定工作温度时，改变所述半导体激光器的实际工作温度，以控制所述半导体激光器的输出波长稳定。
134.上述方法步骤的具体实施例过程可参见上述实施例，本实施例在此不再重复赘述。
135.本实施例还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、app应用商城等等，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法步骤：
136.获取半导体激光器工作时的实时环境温度；
137.当所述实时环境温度偏离所述半导体激光器的标定工作温度时，改变所述半导体激光器的实际工作温度，以控制所述半导体激光器的输出波长稳定。
138.上述方法步骤的具体实施例过程可参见上述实施例，本实施例在此不再重复赘述。
139.本实施例提供的电子设备及计算机可读存储介质，通过温度标定的方式，在获取半导体激光器工作时的实时环境温度后将实时环境温度与标定工作温度进行对比，当半导体激光器的实时环境温度偏离标定工作温度时，能够在不改变半导体激光器内部结构的前提下，通过改变半导体激光器的实际工作温度补偿环境温度变化，实现对半导体激光器输出波长值的控制，从而实现稳定半导体激光器的输出波长的目的。
140.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
141.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
142.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
143.以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。