半導體激光器(LD)體積小，重量輕，轉換效率高，省電，并且可以直接調制?；谒亩喾N優(yōu)點，現(xiàn)已在科研、工業(yè)、軍事、醫(yī)療等領域得到了日益廣泛的應用，同時其驅動電源的問題也更加受到人們的重視。使用單片機對激光器驅動電源的程序化控制，不僅能夠有效地實現(xiàn)上述功能，而且可提高整機的自動化程度。同時為激光器驅動電源性能的提高和擴展提供了有利條件。
1.總體結構框圖
本系統(tǒng)原理如圖1所示，主要實現(xiàn)電流源驅動及保護、光功率反饋控制、恒溫控制、錯誤報警及鍵盤顯示等功能，整個系統(tǒng)由單片機控制。本系統(tǒng)中選用了C8051F單片機。C8051F單片機是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片(SOC)，他在一個芯片內集成了構成一個單片機數(shù)據(jù)采集或控制系統(tǒng)所需要的幾乎所有模擬和數(shù)字外設及其他功能部件，如本系統(tǒng)中用到的ADC和DAC。這些外設部件的高度集成為設計小體積、低功耗、高可靠性、高性能的單片機應用系統(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經(jīng)放大后由單片機內部A/D轉換為數(shù)字信號，進行運算處理，反饋控制信號經(jīng)內部D/A轉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.半導體激光器電源控制系統(tǒng)設計
目前，凡是高精密的恒流源，大多數(shù)都使用了集成運算放大器。其基本原理是通過負反作用，使加到比較放大器兩個輸入端的電壓相等，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：一是構成恒流源的內部因素，包括：基準電壓、采樣電阻、放大器增益(包括調整環(huán)節(jié))、零點漂移和噪聲電壓;二是恒流源所處的外部因素，包括：輸入電源電壓、負載電阻和環(huán)境溫度的變化。
