专利名称：半导体激光器驱动电流控制方法及多模式工作的驱动电源的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体激光器技术领域，特别涉及到半导体激光器驱动电流的控制方法及用于半导体激光器或半导体激光器阵列的驱动电源结构设计。
背景技术：
半导体激光器(简称LD)或半导体激光器阵列(简称LD阵列)体积小、重量轻、效率高、可靠性好，已经得到越来越广泛的应用。其原理是依靠注入的非平衡载流子(电子、空穴)辐射复合，以光子的形式放出复合所产生的能量来发射激光。半导体激光器的非平衡载流子是由其驱动电源注入的。
半导体激光器驱动电源(简称LD驱动电源)的功能是为半导体激光器(阵列)提供所需的驱动电流，以及可靠的保护和恰当的控制，使之输出所需的激光辐射。
传统的半导体激光器驱动电源由控制电路、开关元件、监测电路、保护电路及储能电容器等组成，如图1所示。该LD驱动电源的工作原理为外部的供电直流电源将能量存储在储能电容器中，这样可以避免直流电源在工作过程中输出给半导体激光器的电流出现浪涌。储能电容器和半导体激光器、开关元件、监测电路构成放电回路，由控制电路控制开关元件的导通状态，使半导体激光器的工作电流满足要求。由于半导体激光器非常脆弱，容易造成破坏性失效。所以采用监测电路实时监测系统的工作状态，若有异常则启动保护电路，使半导体激光器免受各种故障的影响。
传统半导体激光器驱动电源驱动电流的控制方法，仅采用前馈方式，由使用者通过相应输入单元输入电流参数，驱动电源输出预定电流。这种控制方法无法满足LD工作环境(比如工作温度)发生改变时使LD输出功率稳定。
目前半导体激光器驱动电源大部分都是基于上述控制方法而进行工作的，输出预先设定好的特定的驱动电流。由于半导体激光器的阈值电流、输出功率等特性会随着工作温度的改变而改变，所以单纯地施以固定的驱动电流并不能保证激光输出特性的稳定。为了使激光输出特性稳定，采用现有具有固定输出的驱动电源的半导体激光器，一般要配置半导体制冷器(TEC)等制冷元件以及温度控制系统对半导体激光器(阵列)进行温度控制，使半导体激光器(阵列)工作温度恒定。温度控制系统不但增加了整个系统的复杂度，也造成了能量的消耗，降低了系统的效率。
另外，通过检索发现在美国专利(申请号603214，申请日为2000年7月23日)中，Regev等提出了一种光功率源控制器，其主要特征是通过检测半导体激光器的工作参量，通过微控制器内部固化的电流控制信号与工作参量的关系，得到电流控制信号，使半导体激光器输出光功率稳定。
Regev等提出的光功率控制器只能使半导体激光器处于单种工作模式下，即只能通过检测半导体激光器的工作参量，然后通过存储器件中固化的内部算法，得到相应电流。其工作电流无法根据用户的需要输出自定义参数的驱动电流，限制了其应用场合。
Regev等提出的光功率控制器中，半导体激光器工作参量(包括半导体激光器的工作温度)与驱动电流控制信号的关系算法固化于存储器件中，用户不能方便地通过输入单元进行修改，Regev等提出的光功率控制器中，半导体激光器工作参量(包括半导体激光器的工作温度)与驱动电流控制信号的关系算法是通过复杂的数学模型，利用离散测定及数学插值相结合的方法得到，该方法实施较为复杂，且可靠性不高。
发明内容
为了克服现有技术中，传统半导体激光器驱动电源在无温度控制下，无法保证输出光功率稳定，或为保证输出光功率稳定不得不加入复杂且消耗大量能量的温度控制系统的缺陷；同时也为克服Regev等人提出的光功率源控制器算法复杂，可靠性不高，工作模式单一，且修改半导体激光器工作参量与驱动电流的关系列表不方便的缺点，本发明提出一种半导体激光器驱动电流的控制方法，其特征在于利用实验测试标定法得到在不同温度下，半导体激光器在不同温度下的输出特性，即半导体激光器达到一定输出功率的所需驱动电流值，从而得到温度与驱动电流值的一一对应关系，通过键盘输入单元将上述对应关系以列表形式输入微控制器；利用温度传感器实时监测半导体激光器的工作温度，并根据上述对应关系确定相应的驱动电流值，由半导体激光器驱动电源自适应地输出该电流，以保证半导体激光器在不同温度下具有稳定的输出功率。
本发明还提供了一种实现所述驱动电流控制方法的具有温度自适应调节功能的多模式工作的驱动电源，包括由控制电路、驱动开关电路、监测电路、保护电路及储能电容器组成的LD驱动电路，所述LD驱动电路由外部的供电直流电源供电，其特征在于所述驱动电源还包括由微控制器及分别与其相连的键盘输入单元、显示单元、控制电压输出电路和温度传感器组组成的主控制电路，以及与所述控制电压输出电路相连的电压基准电路；其中，其中微控制器中集成了一个模式选择开关，供用户选择所需的工作模式所述温度传感器组固定于半导体激光器上，实时监测半导体激光器的工作温度，并将温度信号送入微控制器。
本发明所述微控制器是单片机、单板机、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、计算机、嵌入式系统或专用集成电路。
本发明所述的微控制器的一种具体形式包括LD保护逻辑电路10，LD保护信号输入端口，分频器，键盘译码器，弹跳消除电路，键盘扫描电路，电流参数寄存器，模式选择开关，电流与温度关系寄存器，温度数据寄存器，温度信号数字滤波器，控制电压信号输出控制器，以及显示控制器；其中，分频器产生多路时钟信号，分别与LD保护逻辑电路，弹跳消除电路，键盘扫描电路，控制电压信号输出控制器，显示控制器及固定于半导体激光器的温度传感器组相连，为上述电路单元提供时序控制；所述的LD驱动电路通过LD保护信号输入端口与LD保护逻辑电路相连，同时LD保护逻辑电路保护使能信号输出端与电流参数寄存器相连；键盘扫描电路的键盘扫描信号输出端与所述键盘输入单元相连，同时所述弹跳消除电路与键盘输入单元相连，用于接收并处理经过键盘输入单元的键盘扫描信号，其输出端与键盘译码器相连；所述键盘译码器与模式选择开关相连，传递相应控制信号，同时还与电流参数寄存器相连，传递数据信号；模式选择开关通过开关选择，其输出端一路直接与电流参数寄存器相连，另一路通过电流与温度关系寄存器与电流参数寄存器相连；所述温度传感器组通过温度信号数字滤波器与温度数据寄存器相连，温度数据寄存器的输出端分别与电流与温度关系寄存器和显示控制器相连；电流参数寄存器通过控制电压输出控制器与所述控制电压输出电路相连，并通过显示控制器传输显示数据至显示单元。
本发明在传统LD驱动电源的基础上，微控制器根据温度传感器组实时检测的半导体激光器温度，输出该温度下对应的驱动电流。
本发明实现的LD驱动电源具有两种工作模式，通过模式选择开关进行模式选择，第一种模式是按传统方式以键盘输入电流参数，包括电流频率，脉宽，和电流大小(连续电流只要将电流频率设定为1)，使LD驱动电源按预置要求实现对驱动电流的控制；第二种工作模式是温度传感器组实时监控半导体激光器(或激光器阵列中各路半导体激光器)的工作温度，将温度信号送到微控制器。微控制器根据此工作温度，得出补偿温度影响后能够使半导体激光器满足使用要求的工作电流值，并控制驱动电源产生此工作电流，使半导体激光器输出满足要求的激光辐射。并且本发明的驱动电源还可以方便地进行功能扩展，实现多路半导体激光器的驱动及控制。
本发明的LD驱动电源不仅能实现上述功能要求，输出所需的稳定工作电流，而且为了保护LD不受破坏，本发明的LD驱动电源的LD保护电路能使LD驱动电源在各种失效情况下，保护LD不受破坏。
本发明的LD驱动电源能将LD温度，及包括电流频率，电流脉宽和电流大小在内的电流参数进行实时显示。使用户能及时了解LD的工作情况。
本发明的有益效果是由于本发明所述驱动电流的控制方法及基于该控制方法工作的驱动电源不对半导体激光器进行严格的温度控制或是不进行温度控制，而是根据半导体激光器工作温度自适应地调整其驱动电流，从而得到所需的激光辐射。该驱动电源不仅能减少能量的损耗，提高了效率，而且使LD驱动电源实现了部分智能化，代表了LD驱动电源今后的发展方向。
本发明可以使所驱动的LD(阵列)在较大的温度范围内正常工作，免去了复杂的温度控制系统，减少了不必要的能量损失，提高了激光器效率，拓宽了激光器工作的环境范围，使激光器能在复杂的温度环境下以优化的电流参数运转，保证了光功率输出的稳定。
本发明与背景技术中提到的Regev等提出的光功率源控制器的不同之处在于以下几点第一，本发明所研制的能基于多模式工作的半导体激光器驱动电源，由用户选择工作模式，既可以由用户自定义半导体激光器驱动电流的参数，也可由半导体激光器的工作参量与驱动电流的关系定义驱动电流的参数。使该电源具有广泛的应用场合。
第二，本发明中所研制的主控制电路则可由用户随时通过键盘输入单元方便地对半导体激光器工作参量与驱动电流参数间的关系列表进行修改。
第三，本发明所研制的驱动电源，可以方便地使用户对半导体激光器工作温度及驱动电流的关系进行实验标定。即利用第一种工作模式，用户通过键盘输入驱动电流，同时检测输出光功率及半导体激光器的工作温度，得到一系列半导体激光器工作温度及半导体激光器工作温度的对应关系列表，并将此列表通过键盘输入单元输入微控制器中。当用户选择第二种工作模式时，该电源的主控制电路就能根据标定测得的半导体激光器工作温度与驱动电流的关系列表进行工作。由于标定所用电源与工作所用电源属同一电源，保证了其标定数据的可靠性。
本发明可用于半导体激光器作为连续或脉冲泵浦源或光源的各种领域。
图1为传统LD驱动电源的结构框图。
图2为本发明的驱动电源的结构框图。
图3为本发明的微控制器的实施例的结构框图。
图4为本发明的供电直流电源的实施例的结构框图。
图5为本发明的LD驱动电源的保护电路的实施例的电路图。
图6为本发明的温度传感器组的实施例的电路图。
图7为本发明的控制电压输出电路的实施例的电路图。
图8为本发明的电压基准电路的实施例的电路图。
图9为本发明的LD驱动电路的实施例的电路图。
具体实施例方式
下面结合附图来进一步说明本发明。
本发明所述的半导体激光器驱动电流的控制方法，利用实验测试标定法得到在不同温度下，半导体激光器达到一定输出功率的所需驱动电流值，从而得到温度与驱动电流值的一一对应关系，通过键盘输入单元将上述对应关系以列表形式输入微控制器；所述实验测试标定法，即是在不同温度下，测试半导体激光器输出一定功率所需的驱动电流值，形成温度与驱动电流值的对应关系(如温度与驱动电流值对应表)。
利用温度传感器实时监测半导体激光器的工作温度，并根据上述对应关系确定相应的驱动电流值，由半导体激光器驱动电源自适应地输出，以保证半导体激光器在不同温度下具有稳定的输出功率。
本发明所述多模式工作的半导体激光器驱动电源的第一种工作模式为按传统方式以键盘输入电流参数，包括电流频率，脉宽，和电流大小(连续电流只要将电流频率设定为1)，使LD驱动电源按预置要求实现对驱动电流的控制。
本发明所述多模式工作的半导体激光器驱动电源的第二种工作模式为1、用户通过键盘输入单元，预置输入所需的电流参数，输出所需的电流值，同时检测半导体激光器的工作温度及输出光功率，得到两者的对应关系，形成列表。用户通过键盘输入单元将上述列表输入微控制器。2、用户通过模式选择开关，选择多模式工作的半导体激光器驱动电源的第二种工作模式，即监测半导体激光器工作温度。通过固定于半导体激光器上的温度传感器或温度传感器组，实时监测半导体激光器的工作温度，并将温度信号反馈输入控制单元。由测得的相应温度计算所需电流值。微控制器根据测得的温度信号，利用预先确定的温度与驱动电流值的对应关系(即上述温度与驱动电流值对应列表)，得到所需的驱动电流值。3、输出与驱动电流对应的控制电压信号。控制单元通过相应输出单元输出控制电压信号，经过信号放大，得到所需的驱动电流。同时温度传感器或温度传感器组又将测得的温度信号输入控制单元。
本发明提出的具有温度自适应调节功能的多模式工作的驱动电源，其结构如图2所示，包括LD驱动电路4(该电路与已有的电路结构相同由控制电路、驱动开关电路、监测电路、保护电路及储能电容器组成，图中未示出)，所述LD驱动电路由外部的供电直流电源5供电，在此基础上还包括由微控制器3及分别与其相连的键盘输入单元2、显示单元21、控制电压输出电路6和温度传感器组1组成的主控制电路，以及与所述控制电压输出电路6相连的电压基准电路7；其中，微控制器中集成了一个模式选择开关15，供用户选择所需的工作模式；所述温度传感器组1固定于半导体激光器上，实时监测半导体激光器的工作温度，并将温度信号送入微控制器3。
其中，微控制器可以采用单片机、单板机、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、计算机、嵌入式系统或专用集成电路中的任意一种。
本发明的工作原理为温度传感器组1与半导体激光器相连，实时监测半导体激光器的工作温度，将温度信号送到微控制器3。微控制器3通过键盘输入单元2接收用户的操作，设定系统的工作状态和工作参数，并根据工作温度得出补偿温度影响后的满足使用要求的半导体激光器的工作电流值，通过控制电压输出电路6，产生相应的控制电压来控制由外部的供电直流电源供电的LD驱动电路4，产生此工作电流，使半导体激光器发出激光输出。实时的工作状态通过显示单元输出显示，以供用户随时查看。其中，电压基准电路7为控制电压输出电路6提供精确、稳定的基准电压。本发明具有实时显示功能，能够显示电流参数，及温度传感器的温度采集值，及时地反应环境温度及LD的工作状态。
在本发明中，微控制器3以FPGA芯片为例进行说明，如图3所示，具体包括LD保护逻辑电路10，LD保护信号输入端口8，分频器9，键盘译码器11，弹跳消除电路12，键盘扫描电路13，电流参数寄存器14，模式选择开关15，电流与温度关系寄存器16，温度数据寄存器17，温度信号数字滤波器18，控制电压信号输出控制器19，以及显示控制器20；上述电路均为数字逻辑单元，采用VHDL硬件描述语言来描述，然后利用Sysnopsys软件进行编译，仿真和逻辑验证，提取表示连接关系的网表；利用Cadence软件完成版图的后端布局和布线并进行电路检验；利用T-Spice软件进行电路仿真。
其中，分频器9产生多路时钟信号，分别与LD保护逻辑电路10，弹跳消除电路12，键盘扫描电路13，控制电压信号输出控制器19，显示控制器20及固定于半导体激光器的温度传感器组1相连，为这些电路单元提供时序控制；所述的LD驱动电路4通过LD保护信号输入端口8与LD保护逻辑电路10相连，同时LD保护逻辑电路10保护使能信号输出端与电流参数寄存器14相连；键盘扫描电路13的键盘扫描信号输出端与所述键盘输入单元2相连，同时所述弹跳消除电路12与键盘输入单元2相连，用于接收并处理经过键盘输入单元2的键盘扫描信号，其输出端与键盘译码器11相连；所述键盘译码器11与模式选择开关15相连，传递相应控制信号，同时还与电流参数寄存器14相连，传递数据信号；模式选择开关15通过开关选择，其输出端一路直接与电流参数寄存器14相连，另一路通过电流与温度关系寄存器16与电流参数寄存器14相连；所述温度传感器组1通过温度信号数字滤波器18与温度数据寄存器17相连，温度数据寄存器17的输出端分别与电流与温度关系寄存器16和显示控制器20相连；电流参数寄存器14通过控制电压输出控制器19与所述控制电压输出电路6相连，并通过显示控制器20传输显示数据至显示单元21。
采用FPGA芯片可以减少分立元件的使用，而且FPGA采用并行运行方式，这在一定程度上具有比单片机抗干扰能力强和时间控制精度高的优点。它的的工作原理为分频器9接收外部晶振信号(图中未画出)，产生整个电路不同部分所需的不同频率的时钟信号，为弹跳消除电路12，键盘扫描电路13，LD保护逻辑电路10，控制电压信号输出控制器19，显示控制器20提供时序控制。使用者可以像操作传统LD驱动电源一样，通过键盘完成电流参数如电流频率，脉宽及电流大小的设定，用这种方式对电流进行控制。键盘扫描电路13不断扫描键盘的行与列，键盘信号通过弹跳消除电路12后，进入键盘译码器11，通过译码，FPGA芯片将在时序控制下，将设定的电流频率值及脉宽值送到了电流参数寄存器14中，使之产生一定频率及脉宽的用于控制DA转换器的方波信号，达到控制电流大小，脉宽及频率的目的。
使用者可以通过模式选择开关15选定电流大小的控制方式，其一，直接通过键盘输入电流大小来控制(如前所述)，这种方式是传统LD驱动电源的控制方式，而本发明最大特色就在于第二种控制方式，微控制器通过实时检测LD的温度，通过电流与温度关系寄存器16，得到与温度所对应的电流大小，实现了LD输出电流的温度自适应调节。其中电流与温度关系寄存器16，将由用户通过键盘输入温度对应的电流值，形成数值表，微处理器通过温度传感器得到的温度信号，采取查表方式得到对应电流值，再通过相应编码，得到传给控制电压信号输出控制器19的控制信号及数据信号，如此就实现温度的自适应调节。同时为了保护LD不受破坏，微控制器实时检测LD的工作状态，一旦检测到LD出现短路信号(图中未标出)，开路信号(图中未标出)，过载信号(图中未标出)，温度过高信号(图中未标出)，以及超过最大设定电流值信号(图中未标出)，微控制器会迅速切断LD的供电，实现保护LD的功能。
本发明采用的供电直流电源5的实施例为有源功率因数校正的开关电源变换电路，其结构如图4所示，由全波整流器、电感L、二极管D、开关器件MOSFET、输入电压检测器、比较器、乘法器、输入电流检测器、高频三角波发生器、输出电压比较器及误差放大器组成。其实现的功能是220V，50Hz的单相交流电输入，利用变压器增压或减压后，经过整流桥整流器，进入由储能电感L，高频大功率开关MOS管，单向二极管D和滤波电容C共同组成的升压式开关变换电路。输入电压经R1，R2分压器采样和检测后加到乘法器输入端，另外输出电压经R3，R4分压取样和检测后，参与电压比较后输出误差信号也加到乘法器。乘法器是功率因数控制器的关键环节。当正弦波交流输入电压从0升至峰值电压时，乘法器输出电压控制电流取样比较器的门限电平，而比较器又受高频三角波信号调制，从而产生受控脉宽调制PWM信号加到MOSFET的栅极，这样就能快速调节MOSFET主开关的导通时间，使它能及时跟踪电网输入电压的变化。经过各路反馈信号的控制，最终使电感L中感性电流的峰值包络线总是能紧密跟踪单向正弦波的交流输入电压波而变化，这样就实现了系统的高功率因数值。为了实现输出电压的可调，可以通过调节R4的取样电阻，就可以改变直流输出电压。
本发明的LD驱动电源的保护电路的实施例的结构如图5所示，主要由比较器AD1，比较器AD2，光电耦合器，及若干取样电阻组成。其实现的功能是，FPGA芯片实时检测几个保护信号，一旦检测出LD出现短路，开路时，FPGA芯片会迅速地切断LD地供电，保护了LD的安全。如图5所示，为了检测LD的工作状态，必须检测LD两端电压大小。可以通过测定U1的值，然后通过总电压(-V_)减去U1间接得到LD两端电压。取样电阻R4和R11可以得到U1的分压，当检测该电压大于一定值时(通过电压比较器AD1)，经光电耦合器，输出短路信号SHORT，低电平有效，而正常工作时，该信号为高电平，当检测该电压小于一定值时(通过电压比较器AD2)，经光电耦合器，输出开路信号OPEN，高电平有效，正常工作时，该信号为低电平。同时为了防止LD其他失效情况，如防止LD中电流过大的过载保护，限定最大电流值保护，温度过载保护，缓慢启动电路和电源允许工作保护等等，这些保护措施将保护LD在各种失效情况下安全地断电。
本发明所述的温度传感器组1的实施例如图6所示。图中给出的是4路温度传感器的连接关系。每一路都由一片温度传感器芯片AD7814构成，4片温度传感器芯片都挂在FPGA芯片的管脚上，FPGA芯片通过译码电路产生的CS片选信号选择其中某一片芯片的工作。同步时钟脉冲通过CLK线送入每个芯片，FPGA芯片的DATA端口从各个芯片中读取温度数据。各传感器芯片和FPGA芯片之间的连接线使用屏蔽电缆，可保证传输足够的距离不发生错误。
本发明所述的控制电压输出电路的实施例由多个数模转换芯片MX7548和多个运放器AD711组成，可控制多路电压输出，其中控制电压单组输出电路如图7所示，各个数模转换芯片的DB7-DB0和FPGA的数据输出端口相连接，WR，CSLSB，CSMSB及LDAC和FPGA芯片定义的管脚相连。VREF接外部的-7.5V电压基准。每一个数模转换芯片的电流输出管脚都连接一个运放器，运放的输出端即为控制电压的输出端。
本发明所述的电压基准电路的实施例，如图8所示，由基准电源芯片MX584组成。控制电压输出模块需要的-7.5V的参考电压可由图所示的电路产生。
本发明所述的LD驱动电路的实施例，如图9所示，图中给出了单路LD驱动模块的电路。其中，外部的供电直流电源将能量存储在储能电容器(C2，C3，C4)中，这样可以避免直流电源在工作过程中输出给半导体激光器的电流出现浪涌。开关元件U1、U2为大功率MOSFET，U1、U2并联可以减小其中一个管子失效带来的风险。二极管D1起保护作用，和半导体激光器并联，可以避免放电电流反向过冲对半导体激光器造成损害。储能电容器和半导体激光器、开关器件构成放电回路，由输入的控制电压来控制开关元件的导通状态，使半导体激光器的工作电流满足要求。控制输入信号先经过一低通滤波器，经过功率放大，得到作用在MOS管的栅源极间的控制开关电压。为了稳定输出电流，该电路中采用了电流并联负反馈。
权利要求
1.一种半导体激光器驱动电流的控制方法，其特征在于利用实验测试标定法得到在不同温度下，半导体激光器在不同温度下的输出特性，即半导体激光器达到一定输出功率的所需驱动电流值，从而得到温度与驱动电流值的一一对应关系，通过键盘输入单元将上述对应关系以列表形式输入微控制器；利用温度传感器实时监测半导体激光器的工作温度，并根据上述对应关系确定相应的驱动电流值，由半导体激光器驱动电源自适应地输出该电流，以保证半导体激光器在不同温度下具有稳定的输出功率。
2.一种实现权利要求1所述驱动电流控制方法的多模式工作的驱动电源，包括由控制电路、驱动开关电路、监测电路、保护电路及储能电容器组成的LD驱动电路(4)，所述LD驱动电路由外部的供电直流电源(5)供电，其特征在于所述驱动电源还包括由微控制器(3)及分别与其相连的键盘输入单元(2)、显示单元(21)、控制电压输出电路(6)和温度传感器组(1)组成的主控制电路，以及与所述控制电压输出电路(6)相连的电压基准电路(7)；其中微控制器(3)中集成了一个模式选择开关(15)，供用户选择所需的工作模式；所述温度传感器组(1)固定于半导体激光器上，实时监测半导体激光器的工作温度，并将温度信号送入微控制器(3)。
3.根据权利要求2所述的多模式工作的驱动电源，其特征在于所述微控制器(3)是单片机、单板机、DSP、现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑器件、计算机、嵌入式系统或专用集成电路。
4.根据权利要求2或3所述的多模式工作的驱动电源，其特征在于所述的微控制器(3)包括LD保护逻辑电路(10)，LD保护信号输入端口(8)，分频器(9)，键盘译码器(11)，弹跳消除电路(12)，键盘扫描电路(13)，电流参数寄存器(14)，模式选择开关(15)，电流与温度关系寄存器(16)，温度数据寄存器(17)，温度信号数字滤波器(18)，控制电压信号输出控制器(19)，以及显示控制器(20)；其中，分频器(9)产生多路时钟信号，分别与LD保护逻辑电路(10)，弹跳消除电路(12)，键盘扫描电路(13)，控制电压信号输出控制器(19)，显示控制器(20)及固定于半导体激光器的温度传感器组(1)相连，为上述电路单元提供时序控制；所述的LD驱动电路(4)通过LD保护信号输入端口(8)与LD保护逻辑电路(10)相连，同时LD保护逻辑电路(10)保护使能信号输出端与电流参数寄存器(14)相连；键盘扫描电路(13)的键盘扫描信号输出端与所述键盘输入单元(2)相连，同时所述弹跳消除电路(12)与键盘输入单元(2)相连，用于接收并处理经过键盘输入单元(2)的键盘扫描信号，其输出端与键盘译码器(11)相连；所述键盘译码器(11)与模式选择开关(15)相连，传递相应控制信号，同时还与电流参数寄存器(14)相连，传递数据信号；模式选择开关(15)通过开关选择，其输出端一路直接与电流参数寄存器(14)相连，另一路通过电流与温度关系寄存器(16)与电流参数寄存器(14)相连；所述温度传感器组(1)通过温度信号数字滤波器(18)与温度数据寄存器(17)相连，温度数据寄存器(17)的输出端分别与电流与温度关系寄存器(16)和显示控制器(20)相连；电流参数寄存器(14)通过控制电压输出控制器(19)与所述控制电压输出电路(6)相连，并通过显示控制器(20)传输显示数据至显示单元(21)。
全文摘要
半导体激光器驱动电流控制方法及多模式工作的驱动电源，属于半导体激光器技术领域。为了克服已有技术的不足，本发明公开了一种半导体激光器驱动电流的控制方法，利用实验测试标定法得到在不同温度下，半导体激光器达到一定输出功率的所需驱动电流值，从而得到温度与驱动电流值的一一对应关系，通过键盘输入单元将上述对应关系以列表形式输入微控制器，然后通过检测LD的工作温度，改变驱动电流来补偿温度变化引起的输出功率变化，以实现LD输出功率的稳定。本发明还公开了一种能实现上述驱动电流控制方法的基于多模式工作的半导体激光器驱动电源。本发明可用于半导体激光器作为光源或泵浦源的各种领域。
文档编号H01S5/00GK1652419SQ20051001112
公开日2005年8月10日 申请日期2005年1月7日 优先权日2005年1月7日
发明者巩马理, 潘卫军, 郭云霄, 陈刚, 闫平 申请人:清华大学