本仪器要求在激光二极管正常工作时，能持续保持恒定的出射波长，而波长又受到温度的影响，因此，在激光二极管正常工作时，要加在此仪器上一个恒温控制器，实现激光二极管的自动恒温控制。本论文所设计的恒温控制器能很好的满足0.1℃的精度。现在有两种实现方案：

1. F变换器LM331：其功能是把热敏电阻的电压降变换成单片机的输入频率信号。在理论上，量程为100KHZ可以实现温度的反馈作用，但是由于LM331的频率信号受热敏传感器实时电阻的影响，且外接电阻、电容在工作时其值也会有响应的变化，因此稳定性较差，不能满足0.1℃以内的温度稳定性的要求，因此这种方案不可取。

2． 利用A/D变换：其原理是把热敏传感器上的压降通过A/D转换器转换成相应的数字信号，由于环境温度值的连续变化性质，使A/D的电压输入值不会有太大的跳变。所以只要A/D转换器的参考电压非常稳定，则单片机就能实时监测环境的温度。此种方案比较好。为了达到0.1℃以内的精度我们选用串行A/D TLC2543.
本文所设计的大功率激光二极管精密恒温制冷系统由温度采集器、PC机(内插12位A/D转换卡)、大功率程控恒流源、半导体制冷器(TEC)及强制风冷热沉组成，构成闭环控制回路。控制程序采用自整定PID算法控制TEC的电流，从而控制TEC的制冷量，实现大功率激光二极管的恒温制冷控制。用此激光二极管作为激光晶体的泵浦源时，其峰值波长必须调整为807.5nm，在额定电流工作下的最佳工作温度为24.6℃，由本文所设计的精密恒温制冷系统进行控制，温控精度可达±0.1℃。