油气分析仪对于石油化工企业提高产品质量、经济效益和社会效益有着非常重要的意义。现有的分析仪表多采用复合光,光路复杂、分辨率低、性价比低,导致了其难以广泛地推广应用。针对这些问题,本文基于自行设计的近红外LD激光光谱油气分析仪的要求,开发了一种可调谐近红外LD光源的压电陶瓷控制器模块。课题主要任务和工作如下。首先,对油气中C-H基团近红外吸收频率特征进行了分析,给出C-H基团细分的意义与方法;讨论了高精度光谱的油气分析仪对光源波长分辨率的要求;针对油气分析仪对高精度近红外光源模块的需求,进行了相关参数的分析计算,给出设计指标,提出基于压电陶瓷控制的外腔可调谐半导体激光器方案,完成了可调谐光源模块关键机械部件设计。其次,对不同类型的压电陶瓷控制方案进行分析,完成了压电陶瓷的选型和基于高压运算放大器的电压控制型压电陶瓷控制器方案设计。在对电路结构和特性进行分析计算的基础上,对由PA85构成的高压放大器电路、低压直流电源电路、高压直流电源电路等进行了详细设计。利用Altium Designer软件完成了压电陶瓷控制器PCB电路板的设计与开发。最后,搭建测试系统对压电陶瓷控制器的性能进行测试,包括输出电压的稳定性、线性度、分辨率、静态纹波系数等。实验测试表明,压电陶瓷控制器模块运行稳定,分辨率高、电压纹波小,达到了设计要求。本文提出和设计的外腔可调谐半导体激光器方案和压电陶瓷控制器模块为近红外光谱油气分析仪中可调LD光源的开发奠定了基础。