t8600型號溫度控制系統的整體結構框圖如圖所示，主要包括控制器模塊(Control Unit)、溫度采集模塊(Temperature detection)、TEC、TEC控制模塊(Controller of TEC)和液晶顯示模塊。

t8600型號溫度控制系統的功能實現過程如下：溫度采集模塊通過蝶形封裝內部的負溫度系數熱敏電阻及外置熱敏電阻實時采集被控器件的工作溫度，主控制器(STMicroelectronics，型號：STM32)將采集的器件工作溫度與設定值進行對比，采用數字比例-積分-微分(Proportion Integration Differentiation，PID)算法處理，根據計算結果控制TEC電流控制器驅動TEC進而實現對半導體激光器的溫度控制；與主控制器類似，輔控制器(STMicroelectronics，型號：STM32)采集半導體器件工作溫度，經PID數據處理后，輸出2路脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation，PWM)信號，分別控制由金屬-氧化物-半導體場效應管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)組成的2路開關電路，進而控制兩片四級TEC(一片負責加熱，一片負責制冷)的通斷時間，保證半導體器件工作溫度的恒定。

t8600型號溫度控制系統采用一塊1.44寸的彩色液晶屏，顯示2路器件的目標溫度與當前實時溫度，兩個控制器之間采用串行外設接口(Serial Peripheral Interface，SPI)方式進行數據交換。