半導(dǎo)體激光器(LD)體積小，重量輕，轉(zhuǎn)換效率高，省電，并且可以直接調(diào)制。基于他的多種優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在科研、工業(yè)、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用，同時(shí)其驅(qū)動(dòng)電源的問題也更加受到人們的重視。使用單片機(jī)對(duì)激光器驅(qū)動(dòng)電源的程序化控制，不僅能夠有效地實(shí)現(xiàn)上述功能，而且可提高整機(jī)的自動(dòng)化程度。同時(shí)為激光器驅(qū)動(dòng)電源性能的提高和擴(kuò)展提供了有利條件。
1.總體結(jié)構(gòu)框圖
本系統(tǒng)原理如圖1所示，主要實(shí)現(xiàn)電流源驅(qū)動(dòng)及保護(hù)、光功率反饋控制、恒溫控制、錯(cuò)誤報(bào)警及鍵盤顯示等功能，整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)控制。本系統(tǒng)中選用了C8051F單片機(jī)。C8051F單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片(SOC)，他在一個(gè)芯片內(nèi)集成了構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)數(shù)據(jù)采集或控制系統(tǒng)所需要的幾乎所有模擬和數(shù)字外設(shè)及其他功能部件，如本系統(tǒng)中用到的ADC和DAC。這些外設(shè)部件的高度集成為設(shè)計(jì)小體積、低功耗、高可靠性、高性能的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)提供了方便，也大大降低了系統(tǒng)的成本。光功率及溫度采樣模擬信號(hào)經(jīng)放大后由單片機(jī)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行運(yùn)算處理，反饋控制信號(hào)經(jīng)內(nèi)部D/A轉(zhuǎn)換后再分別送往激光器電流源電路和溫控電路，形成光功率和溫度的閉環(huán)控制。光功率設(shè)定從鍵盤輸入，并由LED數(shù)碼管顯示激光功率和電流等數(shù)據(jù)。
2.半導(dǎo)體激光器電源控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
目前，凡是高精密的恒流源，大多數(shù)都使用了集成運(yùn)算放大器。其基本原理是通過負(fù)反作用，使加到比較放大器兩個(gè)輸入端的電壓相等，從而保持輸出電流恒定。并且影響恒流源輸出電流穩(wěn)定性的因素可歸納為兩部分：一是構(gòu)成恒流源的內(nèi)部因素，包括：基準(zhǔn)電壓、采樣電阻、放大器增益(包括調(diào)整環(huán)節(jié))、零點(diǎn)漂移和噪聲電壓;二是恒流源所處的外部因素，包括：輸入電源電壓、負(fù)載電阻和環(huán)境溫度的變化。
