基于dsp的半导体激光器的制造方法
【专利说明】基于DSP的半导体激光器
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及电子电路领域，具体地，涉及一种基于DSP的半导体激光器。
【背景技术】
[0003]半导体激光器工作原理是激励方式。利用半导体物质，即利用电子在能带间跃迁发光。用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜，组成谐振腔，使光振荡、反馈、产生光的辐射放大，输出激光。半导体激光器优点是体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率闻等。
[0004]目前，半导体激光(LD)已广泛应用于通信、信息检测、医疗和精密加工与军事等许多领域。激光电源是激光装置的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到整个激光器装置的技术指标。
【发明内容】
[0005]为了提高现有半导体激光驱动电源的控制，实现实时检测和智能控制，本发明公开了一种基于DSP的半导体激光器。
[0006]本发明所述基于DSP的半导体激光器，包括数字信号处理器，与数字信号处理器信号连接的DA转换器，所述DA转换器输出端与误差放大器第一输入端连接，所述误差放大器输出端连接功率开关控制端，所述功率开关的输出端经过采样电路后输入到差分放大电路第一输入端，所述差分放大电路第二输入端直接连接功率开关输出端，差分放大电路输出端连接误差放大器第二输入端，同时连接数字信号处理器信号输入端，所述采样电路还与半导体激光器连接。
[0007]优选的，还包括与数字信号处理器连接的故障保护电路、键盘及显示器。
[0008]具体的，所述数字信号处理器为TMS320F2812。
[0009]具体的，所述DA转换器为DAC7724。
[0010]优选的，所述功率开关为三极管和MOS管连接成的IGBT。
[0011]本发明所述基于DSP的半导体激光器，采用电路设计和程序控制算法设计相结合的方法，对半导体激光器的工作状态进行实时检测和控制，使系统的性能得到改善和提高，有效解决了半导体激光器工作的准确、稳定和可靠性问题，进一步提高了半导体激光器的输出指标。
【附图说明】
[0012]图1是本发明一种【具体实施方式】示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0014]本发明所述基于DSP的半导体激光器，包括数字信号处理器，与数字信号处理器信号连接的DA转换器，所述DA转换器输出端与误差放大器第一输入端连接，所述误差放大器输出端连接功率开关控制端，所述功率开关的输出端经过采样电路后输入到差分放大电路第一输入端，所述差分放大电路第二输入端直接连接功率开关输出端，差分放大电路输出端连接误差放大器第二输入端，同时连接数字信号处理器信号输入端，所述采样电路还与半导体激光器连接。
[0015]要使激光器输出稳定波长的激光，则要求流过激光器的电流非常稳定，所以供电电路选择低噪声、稳定的恒流源。恒流源电流可以在0A~3A之间连续可调，以适应不同规格的激光器。目前，半导体激光器电源的二次开发中一般采用的都是纯硬件电路系统或者单片机控制。随着嵌入式微处理器的迅猛发展，基于DSP的数字化控制能更有效地解决半导体激光工作的稳定、准确和可靠性问题。系统框图如图1所示。
[0016]由DSP输出的电压控制信号输出给运放，经运算放大器放大后输出，来控制由三极管8050和调整管TIP122组成的复合调整管。调整管的发射极串联一个继电器和一个大功率采样电阻。从采样电阻的两端取电压信号送给差分放大电路U2，从而得到取样电阻上的电压。
[0017]该路电压信号通过一个电压跟随器，进入由DSP控制的ADC的模拟信号输入通道，由ADC将输入的模拟信号转换为数字信号，再由DSP将转化的数字信号进行数据处理。取样电阻选择0.15Ω的大功率金属膜电阻，该电阻要求有较好的温度系数。运算放大器Ul的放大倍数决定电流的控制精度，放大倍数越小，电流的输出精度越高。同时差分反馈电路U2的放大倍数也将影响电流的控制精度，其放大倍数越大，电流的稳定度越高，但电流的输出范围变小。在控制电压一定的情况下，准确选择运算放大器Ul的倍数和差分反馈电路U2的放大倍数，将成为决定恒流源的电流输出精度和电流输出范围的重要因素。
[0018]该设计电路以数字信号处理器TMS320F2812为核心。该电源由控制电路、保护电路和主回路等几部分组成，DSP在其中起核心作用。其控制任务为控制数据采集系统。利用DSP芯片自带的12位ADC，根据采样信号经过PID运算处理后进行控制。数据转换启动命令由F2812的引脚XF控制，即通过软件设置引脚XF为高电平，来控制ADC的数据转换。数据转换完成后，信号BUSY将变为低电平，触发F2812中断，将数据从16位数据线D[15:0]立即读出。该系统的数据码为二进制补码，F2812将接收到的数据处理后，进行缓存，同时送到IXD实时显示。采用一片DAC7724芯片与DSP接口。该芯片为4通道12路双缓冲的DAC，用其中的2路设定输出电压基准和电流最大值限制基准。
[0019]如上所述，可较好的实现本发明。
【主权项】
1.基于DSP的半导体激光器，其特征在于，包括数字信号处理器，与数字信号处理器信号连接的DA转换器，所述DA转换器输出端与误差放大器第一输入端连接，所述误差放大器输出端连接功率开关控制端，所述功率开关的输出端经过采样电路后输入到差分放大电路第一输入端，所述差分放大电路第二输入端直接连接功率开关输出端，差分放大电路输出端连接误差放大器第二输入端，同时连接数字信号处理器信号输入端，所述采样电路还与半导体激光器连接。2.根据权利要求1所述的基于DSP的半导体激光器，其特征在于，还包括与数字信号处理器连接的故障保护电路、键盘及显示器。3.根据权利要求1所述的基于DSP的半导体激光器，其特征在于，所述数字信号处理器为 TMS320F2812。4.根据权利要求1所述的基于DSP的半导体激光器，其特征在于，所述DA转换器为DAC7724。5.根据权利要求1所述的基于DSP的半导体激光器，其特征在于，所述功率开关为三极管和MOS管连接成的IGBT。
【专利摘要】本发明所述基于DSP的半导体激光器，包括数字信号处理器，与数字信号处理器信号连接的DA转换器，所述DA转换器输出端与误差放大器第一输入端连接，所述误差放大器输出端连接功率开关控制端，所述功率开关的输出端经过采样电路后输入到差分放大电路第一输入端，所述差分放大电路第二输入端直接连接功率开关输出端，差分放大电路输出端连接误差放大器第二输入端，同时连接数字信号处理器信号输入端，所述采样电路还与半导体激光器连接。本发明采用电路设计和程序控制算法设计相结合的方法，对半导体激光器的工作状态进行实时检测和控制，使系统的性能得到改善和提高，有效解决了半导体激光器工作的准确、稳定和可靠性问题。
【IPC分类】H01S5/0683
【公开号】CN105514798
【申请号】CN201410552372
【发明人】曾庆东
【申请人】曾庆东
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年10月19日