Resumo: Diodos lasers são componentes extremamente versáteis cujo comprimento de onda emitido varia dentro de uma faixa muito estreita de valores de acordo com a temperatura do componente. Em aplicações de óptica, o comprimento de onda da fonte luminosa é uma variável crítica. Portanto em situações na qual é necessário garantir o comprimento de onda do laser, faz-se necessário controlar a temperatura do diodo.
As premissas básicas de projeto deste sistema foram o baixo custo e facilidade de fabricação e aquisição de peças no mercado brasileiro. Com isto, foram empregados apenas softwares e bibliotecas de código aberto, além de componentes eletrônicos de montagem por terminais (thruholes).
A partir da necessidade de se controlar com precisão o comprimento de onda de um diodo laser, foi desenvolvida uma instrumentação capaz de controlar a temperatura e a corrente elétrica necessária para a operação do laser. Foi desenvolvida, ainda, a instrumentação eletrônica necessária para monitorar a corrente elétrica, a queda de tensão e a temperatura no diodo laser. Além disto, foram consideradas proteções contra corrente reversa no diodo e picos de tensão. Todo o sistema é controlado e monitorado por meio do Arduino Due, o qual pode ser programado para perfis de experimentos personalizados. Todos os circuitos podem ser controlados via troca de comandos com esta plataforma.
Para isto, o sistema desenvolvido possui todos os circuitos necessários para fazer o controle da temperatura do diodo laser usando pastilhas termo-elétricas baseadas no efeito Peltier. Para validar a capacidade de controle da temperatura, foram implementados o controle clássico usando o algoritmo Proporcional, Integral e Derivativo, e o controle robusto baseado exclusivamente na lógica Fuzzy (também conhecida como lógica nebulosa). Foram feitos experimentos com vistas a caracterizar a resposta transitória e estacionária de ambas técnicas de controle. A lógica Fuzzy conseguiu estabilizar a temperatura com um tempo 46% menor que o PID - Proporcional, Integral e Diferencial.
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