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半导体激光器驱动电路设计（两款半导体电路设计）一。
半导体激光器驱动器输出电路的设计随着科学技术的飞速发展，半导体激光器技术已深入到国民经济和国防建设的各个领域。
半导体激光器具有其它激光器无法比拟的特性，比如：常见的激光器如He-Ne激光器，采用高压激发（约1500V），而半导体激光器采用3～5V的低电压激发，相比之下，半导体激光器的激励方式较为安全，并且效率比普通激光器高数十倍；在一些测量仪器中，选用半导体激光器照明，能满足单色性好，相干性好，光束准直，精度高等要求，在远距离通讯、激光雷达、数字信号的存储和恢复、激光测距、机器人、全息应用、医学诊断等方面都有广泛的应用。
但半导体激光器对工作条件要求苛刻，在不适当的工作或存放条件下，会造成性能的急剧恶化乃至失效。
所以，使激光器正常工作的激光器驱动电源就显得尤为重要。
因而在实际应用中对激光器驱动器的性能有着很高的要求。
半导体激光器（LD）具有体积小、重量轻、转换效率高、工作寿命长等优点，在工业、军事、医疗等领域得到了广泛应用。
LD是以电流注入作为激励方式的一种激光器，其使用寿命、工作特性在很大程度上取决于所用驱动电源的性能好坏。
半导体激光器本身的性质决定其抗浪涌冲击能力差，这就要求驱动电源的稳定度高，浪涌冲击小，因此驱动电源中需要各种保护电路以满足实际要求。
通常用慢启动电路、TVS（瞬态抑制器）吸收电路、限流电路等来防止浪涌冲击及电流过大。
但大功率半导体激光器的工作电流较大，并且半导体激光器比较脆弱，传统的慢启动电路、TVS 吸收电路不能很好地满足实际要求。
1 半导体激光器驱动器的理论分析半导体激光器的应用广泛，因而其相应的驱动技术也显得越来越重要。
半导体激光器的驱动技术通常采用恒电流驱动方式，在此工作方式中，通过电学反馈控制回路，直接提供驱动电流电平的有效控制，由此获得最低的电流偏差和最高LD（Laser Diode）输出的稳定性。
整体的设计思想是运用负反馈原理稳定输出电流，由此获得最低的电流偏差和最高的电流输出稳定性。
脉冲激光器驱动电路的设计与应用介绍脉冲激光器是一种能够产生高峰值功率、短脉冲宽度的激光器。
它在许多领域中都有广泛的应用，包括激光加工、医学治疗、通信等。
脉冲激光器的驱动电路起着至关重要的作用，它能够确保激光器的稳定工作并产生所需的脉冲参数。
本文将详细介绍脉冲激光器驱动电路的设计原理和应用。
设计原理脉冲激光器的工作原理脉冲激光器通常由激光介质、泵浦源和驱动电路组成。
激光介质通过泵浦源的能量输入，产生激发态粒子的反转分布。
当反转分布达到一定程度时，通过光学谐振腔的反射作用，可以实现激光的正反馈放大，从而产生激光脉冲。
驱动电路的作用驱动电路的作用是提供适当的电流或电压信号，使激光介质能够产生所需的激发态粒子反转分布，从而产生脉冲激光。
驱动电路需要满足以下几个要求： 1. 提供稳定的电流或电压信号，确保激光器的稳定工作。
2. 控制激光器的脉冲宽度和重复频率，以满足不同应用需求。
3. 提供保护功能，避免激光器因过电流或过压而损坏。
驱动电路的设计电源设计脉冲激光器通常需要较高的电源电压和电流。
为了确保电源的稳定性和可靠性，可以采用稳压稳流电源或者直流稳压电源。
稳压稳流电源能够根据激光器的工作状态自动调整输出电流和电压，保持恒定。
直流稳压电源则需要通过电压和电流调节器手动调整输出参数。
控制电路设计控制电路主要用于控制激光器的脉冲宽度和重复频率。
其中，脉冲宽度由激光介质的特性和谐振腔的参数决定，可以通过调节激光介质的泵浦源和谐振腔的参数来实现。
重复频率则由驱动电路的时序控制器控制，可以通过改变时序控制器的频率来调节。
保护电路设计保护电路用于保护激光器免受过电流、过压等损坏。
常见的保护电路包括过流保护电路、过压保护电路和过温保护电路。
过流保护电路可以监测激光器的电流，当电流超过设定值时，及时切断电源以避免激光器损坏。
过压保护电路则可以监测激光器的电压，当电压超过设定值时，自动切断电源。
应用脉冲激光器驱动电路在许多领域中都有广泛的应用。
激光器及其驱动器电路原理与光模块核心电路设计武汉电信器件有限公司模块开发部王松摘要：本文描述了激光器及其驱动、APC及消光比温度补偿电路原理与光模块核心电路设计技术，并简单介绍了半导体激光器的基本结构类型和各自应用特性，着重论述了激光器驱动电路、APC电路、消光比温度补偿电路原理与应用技术，对激光器调制输出接口电路信号与系统也进行了详细的分析计算。
关键词：半导体激光器，驱动，调制电路，APC，温度补偿，阻抗匹配，信号分析，系统1. 引言随着全球信息化的高速发展，人们的工作、学习和生活越来越离不开承载着大量信息的网络，对网络带宽的要求还在不断提高，光载波拥有无比巨大的通信容量，预计光通信的容量可以达到40Tb/s，并且和其他通信手段相比，具有无与伦比的优越性，未来有线传输一定会更多的采用光纤进行信息传递。
近几年以来，干线传输、城域网、接入网、以太网、局域网等越来越多的采用了光纤进行传输，光纤到路边FTTC、光纤到大楼FTTB、光纤到户FTTH、光纤到桌面FTTD 正在不断的发展，光接点离我们越来越近。
在每个光接点上，都需要一个光纤收发模块，模块的接收端用来将接收到的光信号转化为电信号，以便作进一步的处理和识别。
模块的发射端将需要发送的高速电信号转化为光信号，并耦合到光纤中进行传输，发射端需要一个高速驱动电路和一个发射光器件，发射光器件主要有发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）。
LED 和LD 的驱动电路有很大的区别，常用的半导体激光器有FP、DFB 和VCSEL 三种。
WTD光模块通常所用发射光器件为FP 和DFB 激光器。
2. 半导体激光器半导体激光器作为常用的光发射器件，其体积小、高频响应好、调制效率高、调谐方便，且大部分激光器无需制冷，是光纤通信系统理想的光源。
激光器有两种基本结构类型：（1）边缘发射激光器，有FP（Fabry-Perot）激光器和分布反馈式（DFB）激光器。
FP激光器是应用最广的一种激光器，但是其噪声大，高频响应较慢，出光功率小，因此FP 激光器多用于短距离光纤通信。
哈尔滨理工大学学士学位论文激光器温度控制设计摘要温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。
很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。
因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用本文主要从硬件和软件两方面介绍了绿光激光器的温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对激光器温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。
还介绍了在激光器温度控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,该系统主要以MCS-51单片机为核心,由温度检测电路, 显示电路, 控制电路等构成。
用MCS-51单片机设计的激光器温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行了实时采集与检测。
通过温度传感器实现对激光器的温度采集，通过七段数码管来显示激光器的温度，通过小型风机以及加热器来控制激光器的温度的升降，本设计介绍的激光器温度自动控制系统的主要内容包括：系统方案、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、软件设计、系统调试及主要技术性能参数。
关键词单片机；温度传感器；激光器；温度控制- I -哈尔滨理工大学学士学位论文The Design of Temperature Control For LaserComponentAbstractThe temperature is constantly in the daily life of physical and temperature controls in various fields have a positive meaning. A lot of businesses have a lot of power heating equipment, such as that used for the heat treatment furnace, for melting metal crucible resistance heaters and the various uses of temperature bins, SCM using their right to control not only easy to control, simple, such as the characteristics of flexibility, but can also significantly increase the temperature was charged with the technical indicators, which can greatly enhance the quality of the products. Therefore, intelligent temperature control technology is being widely adoptedThe design of laser component’s temperature control system is introduced from hardware and software, and simply explains how to achieve the temperature control. The hardware principle and software case fig are described. Some important techniques in a design scheme of the hardware and the software of the laser component’s temperature control by single-chip microcomputer are introduced. The system mostly takes 8051 single-chip microcomputer as a core，it is structured by temperature testing circuit, display circuit, control circuit and so on.The main content of this design is temperature testing circuit that uses AT89C51 single-chip microcomputer .It is a part of the whole design that cannot be lacked. The system is used to collect and control laser component’s temperature in real time. Through the led to display the number of the laser component. The temperature automatic control system is based on single-chip microcomputer is described in the article including system scheme，parts of an apparatus choice, theoretical analysis，the design of hardware and software, system testing，and the main technical performance parameters．Keywords microcontroller; temperature sensor; laser component; temperature control- II -哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究的目的与意义 (1)1.2国内外文献综述 (1)1.3论文研究内容 (2)第2章总体方案 (3)2.1基本设计思路 (3)2.2 具体设计考虑 (3)2.2.1 电路的基本设计方案 (3)2.2.2 各器件的功能 (4)2.3 本章小结 (4)第3章硬件设计 (5)3.1 单片机的选取 (5)3.1.1 AT89C51的主要特性 (6)3.1.2 AT89C51的引脚功能 (7)3.2 传感器的选取 (9)3.2.1 DS18B20的性能特点 (9)3.2.2 DS18B20内部结构 (10)3.2.3 DS18B20的工作原理 (11)3.2.4 DS18B20的测温原理 (13)3.3串口的选取 (15)3.3.1 串口通信的工作原理 (15)3.3.2 MAX232概述 (16)3.4 电路中数码管的选取 (17)3.5 74LS47的简介 (18)3.6 控制电路的设计 (19)3.6.1 加热控制电路设计 (19)3.6.2 继电器的选用 (20)3.6.3 降温控制电路设计 (21)3.7电源电路设计 (22)3.8 本章小结 (23)第4章软件设计 (24)4.1 系统软件设计的整体思路 (24)4.2 程序功能 (24)4.3 系统程序流程图 (25)哈尔滨理工大学学士学位论文第5章系统调试、故障分析与结果 (29)5.1 硬件调试与故障分析 (29)5.1.1 硬件调试 (29)5.1.2 故障分析 (30)5.2 本章小结 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录A (35)附录B (36)附录C (42)哈尔滨理工大学学士学位论文第1章绪论1.1 课题研究的目的与意义近年来，随着激光显示技术的不断发展，激光显示正在越来越受到关注。
基于单片机的激光发生器的驱动电路设计陈晓;贾华宇;郭燕【摘要】为了更有效地控制和调节激光器的温度与功率，设计了一种基于STC11F08XE单片机控制的具有温控和功率控制功能的激光发生器驱动电路。
通过使用ADN8830芯片的温度控制功能和ADN2830芯片的功率控制功能实现激光器的温度控制，同时能够手动改变激光器的输出功率。
实验结果表明，该系统温度控制模块能够稳定控制激光器温度，使目标温度误差低于±0．01℃，波长可以在1535．17nm～1563．24nm之间变动。
功率控制模块可实现手动控制，激光器功率在0～10dBm间变化，误差在0～0．05mW之间。
%In order to more effectively control and adjust the temperature and the power of thelaser ,we designed a kind of laser driven circuit based on STC11F08XE micro controller unit (MCU) ,which had the ability of temperature control and power control .The chip ADN8830 and ADN2830 were used to realized the control of temperature and power ,respectively .At the same time ,the laser output power could be manually changed .The experimental results show that the temperature control module of this system can stably control the laser's temperature , and make sure the target temperature error less than ± 0 .01 ℃ .And the wavelength can be adjusted between 1 535 .17 nm~1 563 .24 nm .The power control module can implement manu‐al control and make the laser power change between 0 dBm~10 dBm with the error of 0 mW~0.05mW.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】6页(P134-139)【关键词】激光器;驱动电路;温度控制;功率控制【作者】陈晓;贾华宇;郭燕【作者单位】太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室，山西太原030024;太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室，山西太原030024;太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室，山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TN365引言由于DFB激光器使用的增益介质一般是砷化镓、磷化铟、硫化锌等半导体材料，所以其受温度影响非常大，另外激光器的使用范围很多时候在室外，比如在发电站中用于监控各气体的成分比率［1］，天然气管道中的成分及泄露浓度检测和钢铁熔炼过程控制，甚至用于太空探测等。
激光器驱动电流源电路设计方案本文设计了一种数控直流电流源的方案，给出了硬件组成和软件流程及源程序。
以STC89C52单片机为核心控制电路，利用12位D/A模块产生稳定的控制电压，12位A/D模块完成电流测量。
输出电流范围为20~2000mA，具有“+”“-”步进调整功能，步进为1mA，纹波电流小，LCD同时显示预置电流值和实测电流值，便于操作和进行误差分析。
基于以上分析，选择方案二,利用STC89C52单片机将电流步进值或设定值通过换算由D/A转换，驱动恒流源电路实现电流输出。
输出电流经处理电路作A/D转换反馈到单片机系统，通过补偿算法调整电流的输出,以此提高输出的精度和稳定性。
在器件的选取中，D/A转换器选用12位优质D/A转换芯片 TLV5618，直接输出电压值，且其输出电压能达到参考电压的两倍，A/D转换器选用高精度12数转换芯片ADS7816。
.恒流源模块设计方案方案一：由三端可调式集成稳压器构成的恒流源。
其典型恒流源电路图如图1.2.1所示。
一旦稳压器选定，则U0 是定值。
若R固定不变，则I0不变，因此可获得恒流输出。
若改变R值，可使输出 I0改变。
因此将R设为数控电位器，则输出电流可以以某个步长进行改变。
此电路结构简单，调试方便，价格便宜，但是精密的大功率数控电位器难购买。
图1.2.1 三端集成稳压器构成的恒流源框图方案二：由数控稳压器构成的恒流源方案一是在U0不变的情况下，通过改变R的数值获得输出电流的变化。
如果固定R不变，若能改变U0的数值，同样也可以构成恒流源，也就是说将上图中的三端可调式集成稳压源改为数控电压源，其工作原理和上图类似。
此方案原理清楚，若赛前培训过数控电压源的设计的话，知识、器件有储备，方案容易实现。
但是，由1.2.2图可知，数控稳压源的地是浮地，与系统不共地线，对于系统而言，地线不便处理。
方案三：采用集成运放的线性恒流源该恒流源输出的电流与负载无关, 通过使用两块构成比较放大环节，功率管构成调整环节，利用晶体管平坦的输出特性和深度的负反馈电路可以得到稳定的恒流输出和高输出阻抗，实现了电压—电流转换。
脉冲激光器驱动电路的设计与应用脉冲激光器驱动电路是一种专门用于控制和驱动脉冲激光器的电路。
它的主要作用是产生恰当电压脉冲以激发激光器发射出稳定、高能量的脉冲，控制激光器输出脉冲的形态，从而实现高精度激光加工、医疗和科研等领域的应用。
因此，脉冲激光器驱动电路的设计与应用具有重要意义。
在脉冲激光器驱动电路的设计中，关键是要理解激光器特性和对控制电路的要求，确定适合的电路拓扑结构和工作方式，选择合适的电路元器件，并进行仿真和实验测试。
在实际应用中，还需要考虑激光器和控制电路的匹配和稳定性、尺寸和重量限制等因素。
常见的脉冲激光器驱动电路包括调制式和非调制式两种类型。
调制式驱动电路采用外部信号调制激光器，可以实现高速率的激光脉冲输出；非调制式驱动电路则通过内部开关控制放电，可以实现高精度、高稳定性的激光脉冲输出。
在电路元器件的选择上，需要注意功率、速度、可靠性等方面的匹配，例如 MOSFET、Bipolar 等晶体管，快速恢复二极管等。
脉冲激光器驱动电路在精密微加工、医学、科学研究等领域的应用非常广泛。
在精密微加工领域，激光切割、打孔和焊接等加工过程需要高稳定性和精度的激光输出，脉冲激光器驱动电路的应用可以保证输出脉冲的精度和一致性。
在医学领域，激光治疗和激光手术需要控制激光器输出的能量和形态，以确保治疗效果和患者的安全。
在科学研究中，激光器的高精度测量和量子物理实验等需要高灵敏度和高稳定性的激光器输出。
总之，脉冲激光器驱动电路的设计和应用涉及多个领域的交叉应用，需要掌握电子、光学和机械等多学科知识和技能，并不断地改进和优化电路结构和性能，以满足不同应用领域的需求。
《面向混沌半导体激光器的驱动与温度控制系统设计》篇一一、引言随着科技的飞速发展，半导体激光器因其独特的优势，如体积小、重量轻、能耗低以及高性能等特点，已被广泛应用于工业制造、医学治疗、信息传输等各个领域。
特别是对于混沌半导体激光器，其应用范围更加广泛，但其稳定性及控制问题却提出了更高的技术要求。
因此，设计一个高效的驱动与温度控制系统对于保障混沌半导体激光器的性能稳定性和运行效率至关重要。
本文将详细探讨面向混沌半导体激光器的驱动与温度控制系统设计。
二、驱动系统设计1. 驱动电路设计驱动电路是控制半导体激光器运行的核心部分，它决定了激光器的发光性能。
为了确保混沌半导体激光器的稳定运行，我们采用了高精度的电流控制电路和电压控制电路。
电流控制电路通过精确控制流过激光器二极管的电流大小和波形，实现对激光器发光强度的控制。
电压控制电路则通过调节激光器的工作电压，实现对其工作状态的控制。
2. 调制与优化技术在驱动系统设计中，我们还引入了调制与优化技术。
该技术可以通过对电流和电压的调制，实现激光器发光状态的实时调整，以满足不同的应用需求。
同时，我们通过优化驱动电路的设计和参数设置，使得驱动系统具有更高的效率和更低的能耗。
三、温度控制系统设计1. 温度传感与监控为了确保混沌半导体激光器的稳定运行，我们需要对激光器的工作温度进行实时监控。
我们采用了高精度的温度传感器，实时检测激光器的工作温度，并通过反馈机制，将检测到的温度信息传输给温度控制单元。
2. 温控单元设计温控单元是温度控制系统的核心部分，它根据接收到的温度信息，自动调节制冷或加热装置的工作状态，以实现对激光器工作温度的精确控制。
我们采用了先进的PID控制算法，使得温控单元具有更高的控制精度和更快的响应速度。
同时，我们还在温控单元中引入了自适应学习技术，使系统可以根据工作环境的变化，自动调整控制策略，以达到更好的控制效果。
四、系统实现与测试在完成驱动与温度控制系统的设计后，我们进行了系统的实现与测试。
激光器驱动与控制电路设计摘要目前，半导体激光器以其转换效率高、体积小，质量轻，可靠性高，能直接调制以及能与其他半导体器件集成等优势近年来发展一直很迅猛，已经广泛应用于通信、光学数据存储、固体激光器泵浦、材料加工精密测量、生物医疗等领域。
本次设计任务要求设计一款电路系统来完成激光器的驱动、控制、温度监控，最终实现让激光器输出稳定的光功率，并且功率可以在0-8W内调节。
本次设计的硬件部分是采用单片机对温度测温模块检测、监控，利用单片机完成人机交互，通过单片机控制激光器电源。
软件设计部分有A\D、D\A硬件控制，包括对数码管、按键等驱动，同时进行功率采集，并采用PID算法保证快速稳定响应输入功率。
此次论文包括了激光器原理介绍，控制器原理介绍，电源测试数据，温度模块测试数据，激光器功率测试数据，以及原理图设计，PCB设计。
关键词：半导体激光器单片机TEC PIDThe system of laser driver and controllerABSTRACTAt present, semiconductor laser，relies on its high conversion efficiency, small volume, light quality, high reliability and on being directly modulated and integrated with other semiconductor devices，has developed rapidly. And it has been widely used in communication, optical data storage, solid laser pumps, material processing precision measurement, biological and medical treatment, etc. This design requires a circuit system designed to complete the driver and control of laser, temperature control, and finally achieve the stability of output power to laser light, and can adjust powers that ranged from zero to eight watt. The design of the hardware is to control the power supply of laser by the Single Chip Micyoco check and monitor the module of measuring temperature, and by the module of Single Chip Micyoco control man-machine interactive interface. And the software involves AD, DA hardware control, including the drives of nixietube, keystokes and so on. To guarantee the response power input are stable and rapid, for instance, the control of laser power supply, the collection of software power and comparing with the input power(Stabilify power with PID algorithm).This paper includes the test datas of power, TEC temperature module and optical maser power, and the elementary diagram, PCB appendix.Key words：Semiconductor lasers SCM TEC PID目录1引言 (5)1.1半导体激光器的应用与发展 (5)1.2设计任务与目标 (5)2激光器 (7)2.1激光器结构 (7)2.2激光器使用注意事项 (9)2.3激光器应用 (10)3电路控制 (11)3.1控制电路总体结构 (11)3.1.1电路组成部分 (11)3.1.2工作过程及关键问题 (12)3.2温度控制 (12)3.2.1温度控制简介 (12)3.2.2温度控制原理 (13)3.3功率稳定原理 (15)3.3.1功率稳定PID算法 (15)3.3.2功率稳定电路实现 (18)3.4人机交互 (18)3.4.1数码管 (18)3.4.2按键与指示灯 (19)3.5软件实现方案 (19)3.5.1 总体工作流程图 (19)3.5.2 关键问题分析 (21)4 驱动电源 (22)4.1 电源原理 (22)4.2 电源控制 (22)4.3 保护措施 (23)5 实验数据与结论 (25)5.1 温度控制数据 (25)5.2 电源输出测试 (26)6 参考文献 (28)附录 (29)谢辞 (31)1 引言1.1半导体激光器的应用与发展随着半导体激光技术的日趋成熟和应用领域的不断扩展，大功率半导体激光器的应用范围已经覆盖了光电子学的诸多领域，成为当今光电子实用器件的核心技术。
由于大功率半导体激光器具有体积小、质量轻、寿命长等优点，广泛应用于民用生产和军事等领域。
近年来，国外大功率半导体激光器的研究进展非常迅速，单条最大连续输出功率已经大于600W，最高电光转换效率高达72％，单条40-120W已经商品化。
相对而言，国内在大功率半导体激光器研究和应用方面虽然起步较晚，但也取得了很大的进展。
国内大功率半导体激光器研究及应用情况主要从大功率半导体激光器外延片结构、腔面光学膜、器件封装、器件可靠性、光束整形与耦合以及器件应用等几个方面。
半导体激光器又称激光二极管(LD)。
进入八十年代，人们吸收了半导体物理发展的最新成果，采用了量子阱(QW)和应变量子阱(SL-QW)等新颖性结构，引进了折射率调制Bragg 发射器以及增强调制Bragg发射器最新技术，同时还发展了MBE、MOCVD及CBE等晶体生长技术新工艺，使得新的外延生长工艺能够精确地控制晶体生长，达到原子层厚度的精度，生长出优质量子阱以及应变量子阱材料。
于是，制作出的LD，其阈值电流显著下降，转换效率大幅度提高，输出功率成倍增长，使用寿命也明显加长。
半导体二极管激光器是实用中最重要的一类激光器。
它体积小、寿命长，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。
并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。
由于这些优点，半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。
半导体激光器驱动与控制电路是高功率半导体激光系统的关键技术。
本课题将研发体积小、高效率的高功率半导体激光器驱动与控制电路，具有好的散热性、高的工作和功率输出稳定性。
1.2设计任务与目标本次任务是要设计一款便携式绿光激光器，可对指纹照明，可用于刑侦工作，其发光波长为532nm。
为了成功完成此次课题任务，应该进行各种理论研究，对实际问题进行定性定量分析，对未知错误或未知情况作充分准备和估计。
此外为使实验室内研究成果成为市场上的产品，应该进行多方面测试，例如疲劳测试，安全测试，容错测试，功能性测试，指标测试等。
具体的基本任务要求是首先熟悉半导体激光器工作特性，熟悉半导体激光器驱动与控制电路工作原理，完成半导体激光器驱动与控制电路硬件设计和制作，应该详细设计原理图、PCB板图。
调试并焊接PCB与原件，通过核心板对电源控制、对TEC控制，得出测试数据。
检测激光器的功率得出数据。
控制板有人机交互用的按键和数码显示管，分别用来设定光功率和显示当前功率。
核心板载有控制软件，包括AD驱动，DA驱动，按键、数码管控制，功率稳定PID算法。
此次课题任务可以实现激光器产生稳定功率的激光，手动调节光功率，并且有自我保护的功能。
本次任务提出电源工作实验数据，TEC温度模块实验数据。
完成毕业设计论文。
2 激光器2.1激光器结构激光本质上是相干辐射与物质相互作用的产物，而产生激光辐射的物质可以是原子系统、分子系统，也可以是凝聚态物质，如半导体材料。
简单的来说，原子可以吸收热能、光能、电能等形式的能量。
然后电子可以从低能量轨道跃迁至高能量轨道。
电子跃迁至更高能轨道后，最终仍要回到基态。
在此过程中，电子以光子（一种光线粒子）的形式释放能量。
您会发现，原子不断地以光子形式释出能量。
例如，烤箱中的加热元件变成亮红色，其中的红色就是由于原子受热激发而释放的红色光子。
观看电视屏幕上的图像时，您看到的其实是磷原子受高速电子激发所释放的各种不同颜色的光线。
任何发光物体，包括荧光灯、煤气灯、白炽灯，都是通过改变电子轨道并释放光子来发光的。
激光器是控制受激原子的光子释放方式的设备。
“Laser”是light amplification by stimulated emission of radiation（受激辐射光放大）的简称。
这一名称简要的描述了激光器的工作原理。
虽然激光器种类繁多，但它们都有一些基本特征。
激光器中，激光介质须经过泵激使原子处于激发状态。
一般来说，高强度闪光或放电可以泵激介质，进而产生大量激发状态的原子（含高能电子的原子）。
而激光器要有效运行就必须要有大量处于激发状态的原子。
一般来说，原子必须受激上升到基态以上两到三个能量层级。
这就提高了粒子数反转的程度。
粒子数反转是指处于激发态的原子和处于基态的原子之间的数量比。
激光介质受到泵激后，其中就包括一批带有激发态电子的原子。
受激电子所含能量比低层级电子的能量高。
就像电子可以吸收一定能量达到激发态一样，电子也可以释放这种能量，电子只要向低层级跃迁，就会释放部分能量。
释放的能量转化为光子（光能）的形式。
发射出的光子具有特定的波长（颜色），这取决于释出光子时电子的能量状态。
两颗拥有相同电子状态的原子会释放出相同波长的光子。
激光和普通光区别很大。
它具有以下特性：发射的激光具有单色性。
激光含有一种特定波长（即特定颜色）的光线。
光线的波长由电子回到低能轨道时释放的能量决定。
发射的激光具有良好的相干性。
激光的组织结构较好，每个光子都紧跟其他光子运动。
