半导体激光器驱动电源及其调控

【摘要】： 本文设计了一种基于高度集成化的激光器驱动芯片iC-WKN的半导体激光器驱动电源,该电源在实现半导体激光器正常工作并能够发出功率稳定的激光的同时,能够利用信号调节电路设定或调节激光器的输出功率。 首先,本文对半导体激光器的原理和特点进行了介绍,在查阅了国内外相关文献资料的前提下,分析了半导体激光器对电源的要求,并结合开关电源中的相关技术,设计制作了具有慢启动功能和低纹波系数的驱动电源,通过iC-WKN的驱动,使半导体激光器正常工作,发出具有稳定功率的激光。由于温度变化也会影响到半导体激光器的正常工作,为了减小环境温度变化和激光器的热效应对激光器本身及其输出造成的影响,本文将半导体激光器和温度控制装置设计在一起,使激光器能够在恒温下工作。 其次,根据iC-WKN的内部电路和不同引脚的功能,设计了一套由D/A转换器和单片机组成的信号调节电路,使之能够输出具有良好的稳定性和线性特性的电流调节信号,并选择巴特沃兹低通滤波器来滤除信号中的纹波和干扰。这样不但实现了对激光器输出功率的调节与控制,还可以在具体应用中根据不同需求来改变调节信号的类型,实现对输出光信号的调制,使该驱动电源的设计具有更高的利用价值。 最后,本文通过实验验证了前面理论分析的正确性和可行性,证明了本文设计的驱动电源和调控电路可以满足我们的要求。该半导体激光器驱动电源可以提供一种非常稳定的高质量的相干光源,在机器人视觉系统、通信以及测量等领域将会得到广泛的应用。