半導(dǎo)體激光器驅(qū)動及溫控系統(tǒng)研究.pdf

1、半導(dǎo)體激光器以其效率高、體積小、重量輕、價格低廉等特點在軍事、醫(yī)療、生產(chǎn)、通信等領(lǐng)域發(fā)揮著無法替代的作用。同時它又是一種比較敏感的器件，每毫安電流的變化會引起約0.01nm輸出波長的漂移，每攝氏度溫度的變化會引起約0.1nm輸出波長的改變；驅(qū)動器中的浪涌、靜電甚至?xí)?dǎo)致半導(dǎo)體激光器的損毀。此外，商用半導(dǎo)體激光器驅(qū)動體積龐大、價格昂貴，對于室外大規(guī)模部署十分不利。因此，研制一種體積較小、價格低廉、注入電流連續(xù)可調(diào)、電流穩(wěn)定度較高、溫度可控

2、并具備完善保護(hù)措施的驅(qū)動器具有重大的現(xiàn)實意義。
　　本文分析了半導(dǎo)體激光器的工作原理及特性，歸納總結(jié)了影響其穩(wěn)定工作的各種外部因素，在對半導(dǎo)體激光器驅(qū)動的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研之后，確定了本文所要研制驅(qū)動器的主要技術(shù)指標(biāo)，并據(jù)此指標(biāo)完成了驅(qū)動器的設(shè)計調(diào)試工作。
　　本半導(dǎo)體激光器驅(qū)動主要包括電流驅(qū)動和溫度控制兩個部分。在電流驅(qū)動部分，由鍵盤向單片機(jī)輸入電流目標(biāo)值，單片機(jī)根據(jù)電流-電壓的線性關(guān)系控制DAC輸出相應(yīng)的電壓，從而控

3、制與其相連的MOSFET的導(dǎo)通程度，完成電路電壓-電流的轉(zhuǎn)換，然后將此電流注入半導(dǎo)體激光器，完成對激光器的驅(qū)動；在此過程中，運用負(fù)反饋和PID算法進(jìn)行雙重閉環(huán)控制，以穩(wěn)定電流輸出、減少動態(tài)平衡時間；此外，此驅(qū)動電路中設(shè)有防上電沖擊、防靜電、延時軟啟動、過流保護(hù)等完善的防護(hù)措施。在溫度控制部分，采用凌力爾特公司生產(chǎn)的專用溫控集成芯片LTC1923對激光器的溫度進(jìn)行控制；同樣由鍵盤向單片機(jī)輸入溫度目標(biāo)值，單片機(jī)根據(jù)溫度-電壓的相應(yīng)關(guān)系控制L