本发明涉及一种激光测量领域，特别是一种半导体激光器恒功率自适应调节系统。
背景技术：
组成半导体激光器内部的原子的每个电子都有一个特定的离散能级，电子在两个不同能级之间的跃迁往往伴随着为特定波长的光子的发射或者吸收。
半导体激光器的输出功率和驱动电流满足一定的关系，当驱动电流比较小时，输出功率变化缓慢，电流大小达到一定程度时，输出功率出现急剧变化趋势，中间的临界点对应的电流值称为阈值电流，临界点左侧半导体激光器工作在自激辐射状态，此时激光输出光功率很小，发出微弱的荧光；临界点右侧半导体激光器工作在受激状态，此时输出激光器随着电流增长。半导体激光器的输出功率不仅与激励电流有关，而且还与周围的环境温度相关，温度通过以下两种方式改变输出功率：第一、半导体激光器的阈值电流随温度升高而增大；第二、外微分子量效率随温度升高而降低。
1.现有激光功率调节采用纯模拟的方式，本身存在温漂现象，不适合温度范围变化大的场合应用。
2.现有技术集中在直流纠正，而对交流功率的调节欠缺，无法有效控制温度对交流功率的影响。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供半导体激光器恒功率自适应调节系统，实现了激光器的输出功率保证恒定。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
半导体激光器恒功率自适应调节系统，包括激光器、AD采集模块、控制器模块、DA驱动模块、交流电调节模块和交流信号发生器模块；
激光器：接收DA驱动模块传来的直流电；接收交流电调节模块传来的交流电；向外部发射激光；实时将自身功率等比例转换为模拟量直流电流信号和模拟量交流电流信号，并将模拟量直流电流信号和模拟量交流电流信号发送至AD采集模块；
AD采集模块：接收功率监测模块传来的模拟量直流电流信号和模拟量交流电流信号，将模拟量直流电流信号和模拟量交流电流信号转换为数字量直流电流信号和数字量交流电流信号，并将数字量直流电流信号和数字量交流电流信号发送至控制器模块；
控制器模块：接收AD采集模块传来的数字量直流电流信号和数字量交流电流信号，分别与预先设定的电流阈值比较；并根据比较结果分别输出数字量直流控制指令至DA驱动模块，输出数字量交流控制指令交流电调节模块；
DA驱动模块：接收控制器模块传来的数字量直流控制指令，将数字量直流控制指令转化为模拟量直流控制指令，根据模拟量直流控制指令改变对激光器的直流电供电的大小；
交流电调节模块：接收交流信号发生器传来的交流电；将交流电传输至激光器实现交流供电；接收控制器模块传来的数字量交流控制指令，将数字量交流控制指令转化为模拟量交流控制指令，根据模拟量交流控制指令对接收交流信号发生器传来的交流电的大小改变，并将改变后的交流电传输至激光器实现交流供电；
交流信号发生器：发出交流电至交流电调节模块。
在上述的半导体激光器恒功率自适应调节系统，所述的激光器包括发射管和功率监测模块；
发射管：接收DA驱动模块传来的直流电；接收交流电调节模块传来的交流电；向外部发射激光；
功率监测模块：实时监测发射管的功率，将功率等比例转换为模拟量直流电流信号和模拟量交流电流信号，并将模拟量直流电流信号和模拟量交流电流信号发送至AD采集模块。
在上述的半导体激光器恒功率自适应调节系统，所述的控制器模块对数字量直流电流信号与预先设定的电流阈值比较的方法为：
当数字量直流电流信号大于电流阈值时，发出增大数字量直流控制指令至DA驱动模块；
当数字量直流电流信号等于电流阈值时，不动作；
当数字量直流电流信号小于电流阈值时，发出减小数字量直流控制指令至DA驱动模块。
在上述的半导体激光器恒功率自适应调节系统，所述的控制器模块对数字量交流电流信号与预先设定的电流阈值比较的方法为：
当数字量交流流电流信号大于电流阈值时，发出增大数字量交流控制指令至交流电调节模块；
当数字量交流电流信号等于电流阈值时，不动作；
当数字量交流电流信号小于电流阈值时，发出减小数字量交流控制指令至交流电调节模块。
在上述的半导体激光器恒功率自适应调节系统，当DA驱动模块接收控制器模块传来的增大数字量直流控制指令时，将供电直流电增加到阈值；当DA驱动模块接收控制器模块传来的减小数字量直流控制指令，将供电直流电减小到阈值。
在上述的半导体激光器恒功率自适应调节系统，当交流电调节模块接收控制器模块传来的增大数字量交流控制指令时，将供电交流电增加到阈值；当交流电调节模块接收控制器模块传来的减小数字量交流控制指令时，将供电交流电减小到阈值。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明采用了交流电调节模块，实现了对激光器交流功率的控制，保证在外界温度变化的情况下交流功率的稳定；
(2)本发明采用了AD采集模块，实现了对功率监测模块的交流和直流信号的同时采集，简化了系统架构；
(3)本发明采用了控制集成电路，将交流控制算法和直流控制算法进行了合并，一方面简化了系统，另一方面实现了交流和直流的同时控制。
附图说明
图1为本发明自适应调节系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
本发明通过激光器监测其本身发射的光功率，采用一个AD采集模块，将模拟量转化为数字量；输入值控制器模块，获得数字量，并与设定的电流阈值进行比较；根据获得的误差进行自适应调节，调节后的控制量输入至DA驱动模块，控制激光器的电流。该控制算法根据误差的大小，自适应分为三个等级，误差量大的时候，调节量相应的大，自适应过程迅速；当误差量小的时候，调节量相应的小，精度调节快。
如图1所示为自适应调节系统示意图，由图可知，半导体激光器恒功率自适应调节系统，包括激光器、AD采集模块、控制器模块、DA驱动模块、交流电调节模块和交流信号发生器模块；其中，激光器包括发射管和功率监测模块；
发射管：接收DA驱动模块传来的直流电；接收交流电调节模块传来的交流电；向外部发射激光；
功率监测模块：实时监测发射管的功率，将功率等比例转换为模拟量直流电流信号和模拟量交流电流信号，并将模拟量直流电流信号和模拟量交流电流信号发送至AD采集模块。
AD采集模块：接收功率监测模块传来的模拟量直流电流信号和模拟量交流电流信号，将模拟量直流电流信号和模拟量交流电流信号转换为数字量直流电流信号和数字量交流电流信号，并将数字量直流电流信号和数字量交流电流信号发送至控制器模块；
控制器模块：接收AD采集模块传来的数字量直流电流信号和数字量交流电流信号，分别与预先设定的电流阈值比较；并根据比较结果分别输出数字量直流控制指令至DA驱动模块，输出数字量交流控制指令交流电调节模块；
其中，控制器模块对数字量直流电流信号与预先设定的电流阈值比较的方法为：
当数字量直流电流信号大于电流阈值时，发出增大数字量直流控制指令至DA驱动模块；
当数字量直流电流信号等于电流阈值时，不动作；
当数字量直流电流信号小于电流阈值时，发出减小数字量直流控制指令至DA驱动模块。
控制器模块对数字量交流电流信号与预先设定的电流阈值比较的方法为：
当数字量交流流电流信号大于电流阈值时，发出增大数字量交流控制指令至交流电调节模块；
当数字量交流电流信号等于电流阈值时，不动作；
当数字量交流电流信号小于电流阈值时，发出减小数字量交流控制指令至交流电调节模块。
DA驱动模块：接收控制器模块传来的数字量直流控制指令，将数字量直流控制指令转化为模拟量直流控制指令，根据模拟量直流控制指令改变对激光器的直流电供电的大小；当DA驱动模块接收控制器模块传来的增大数字量直流控制指令时，将供电直流电增加到阈值；当DA驱动模块接收控制器模块传来的减小数字量直流控制指令，将供电直流电减小到阈值。
交流电调节模块：接收交流信号发生器传来的交流电；将交流电传输至激光器实现交流供电；接收控制器模块传来的数字量交流控制指令，将数字量交流控制指令转化为模拟量交流控制指令，根据模拟量交流控制指令对接收交流信号发生器传来的交流电的大小改变，并将改变后的交流电传输至激光器实现交流供电；当交流电调节模块接收控制器模块传来的增大数字量交流控制指令时，将供电交流电增加到阈值；当交流电调节模块接收控制器模块传来的减小数字量交流控制指令时，将供电交流电减小到阈值。
交流信号发生器：发出交流电至交流电调节模块。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。