一种基于无线控制的光纤耦合激光控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光电子、微电子及基因光学领域，具体涉及一种基于无线控制的光纤耦合激光控制系统。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，激光器已经深入到生活的各个方面如通信、医疗、军事等重要领域。作为光遗传学的主要实验工具，激光器的规格和性能很大程度上决定了实验的类型。但是随着实验的不断深入，传统的大型激光器由于体积庞大和重量的问题，已经无法满足日益增长的实验要求。
[0003]目前国外小型光纤親合器公司有德国Limo公司、Coherent公司、Thorlabs公司等，他们在激光二极管及光纤在材料上占有显著优势，主要性能都远远优于国内产品。但主要由于技术出口限制和价格昂贵等条件，使得国内实验受到很大限制。如Thorlabs公司，目前在中国市场出售的光纤耦合发光二极管LED仅为1mW左右，远远不能满足大多数实验要求。国内的研宄单位主要由中科院上海微系统所和长春光机所领导，在大功率半导体光纤耦合方面取得了很大的成果。但是由于加工工艺和材料上的限制，使得国内在小型光纤耦合激光器方面的研宄一直落后于国外，大多数驱动电源体积大，与激光器采用有线连接，对远距离的光遗传学实验带来了诸多阻碍。因此，研宄一种轻小型无线激光控制系统具有重要的应用价值。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于无线控制的光纤耦合激光控制系统，设计合理，克服了现有技术的不足，具有模块化、小型化、无线化的优点。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种基于无线控制的光纤耦合激光控制系统，包括遥控器，还包括激光发射模块，所述激光发射模块包括外壳，所述外壳内设有无线接收模块、激光二极管驱动电路和激光二极管，所述激光发射模块中的无线接收模块接收到遥控器的控制信号后，经过内部中央处理器的处理，产生脉宽调制信号，该脉宽调制信号驱动激光二极管驱动电路，调节激光二极管的功率和发射频率。
[0007]优选地，所述激光二极管驱动电路由升压模块、降压模块、恒流源控制模块和激光二极管保护模块组成，所述升压模块和激光二极管保护模块均与恒流源控制模块通过线路连接，所述降压模块通过无线接收模块与恒流源控制模块连接。
[0008]优选地，所述激光二极管采用带尾纤的同轴激光二极管。
[0009]优选地，所述激光发射模块采用3.7V锂电池供电。
[0010]优选地，所述激光发射模块的外壳内还设有热沉，所述热沉通过螺丝与外壳连接。
[0011]优选地，所述激光发射模块的外壳内还设有开关以及用于对锂电池进行充电的充电口。
[0012]优选地，所述无线接收模块采用CC2530芯片。
[0013]优选地，所述升压模块采用LMR62014芯片，所述降压模块采用ME6206A33芯片，所述恒流源控制模块采用IC-HKB芯片。
[0014]优选地，所述外壳采用铝材料制成。
[0015]优选地，所述热沉采用铜材制成。
[0016]本发明所带来的有益技术效果:
[0017]本发明提出了一种基于无线控制的光纤耦合激光控制系统，与现有技术相比，一种基于无线控制的光纤耦合激光控制系统，具有以下优点:
[0018](I)模块化:激光二极管驱动电路中各模块的合理设计和布局能够实现各个功能的独立和整合，仅调节模块中的一些参数就能适用于不同波段的激光二极管，满足了光遗传学实验中对光不同波段的要求，为实验的展开提供了便利。
[0019](2)小型化:本发明所有电器件均采用贴装方式集成于所述激光二极管驱动板上，同时与无线接收模块集成在一块电路板上，减小了激光发射模块的体积和重量。本发明各器件的合理布局以及空间位置设计，使得该系统具有功耗低、体积小、重量轻、稳定性好等优点。
[0020](3)无线化:本发明采用低功耗、低成本的ZigBee通信来无线控制激光器的功率和发射频率，同时利用锂电池供电，避免有线传输，携带方便，能随时随地的开展实验，摆脱了传统大型驱动电源和有线的连接，灵活的应用于不同领域的实验。
【附图说明】
[0021]图1为本发明一种基于无线控制的光纤耦合激光控制系统激光发射模块的结构示意图。
[0022]图2为本发明一种基于无线控制的光纤耦合激光控制系统激光发射模块的硬件原理图。
[0023]图3为本发明一种基于无线控制的光纤耦合激光控制系统的流程框图。
[0024]其中，1-外壳；2无线接收模块；3_激光二极管驱动电路；4_激光二极管；5-锂电池；6_热沉；7_开关；8_充电口。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0026]如图1-图2所示，一种基于无线控制的光纤耦合激光控制系统，包括遥控器，还包括激光发射模块，所述激光发射模块包括外壳1，所述外壳内设有无线接收模块2、激光二极管驱动电路3和激光二极管4。所述无线接收模块2采用CC2530芯片，其结合了 ZigBee协议栈，内含标准的增强型8051中央处理器，是一款无线通信和数据处理于一体并且低功耗的无线通信模块，在空旷地带能达到190米。所述激光发射模块中的无线接收模块2接收到遥控器的控制信号后，经过内部中央处理器的处理，产生脉宽调制信号，该脉宽调制信号驱动激光二极管驱动电路3，实现激光二极管4的导通和断开，从而调节激光二极管4的功率和发射频率。
[0027]所述激光二极管驱动电路3由升压模块、降压模块、恒流源控制模块和激光二极管保护模块组成，所述升压模块和激光二极管保护模块均与恒流源控制模块通过线路连接，所述降压模块通过无线接收模块2与恒流源控制模块连接。所述升压模块采用LMR62014升