双通道半导体激光电源控制技术研究
Research on control technology of dual channel semiconductor laser power supply
江苏安全技术职业学院，江苏 徐州 221000
摘要：近年来，随着我国经济的发展以及科学技术的提高，我国的高端技术的发展也在提高，而半导体作为高端技术的重要部分，加强对半导体技术的研究对于我国的信息技术领域以及通信领域的发展有着重要的作用。故此，在我国的高科技的发展中，加强对双通道半导体激光电源控制技术的研究成为其中的关键。本文从系统结构、恒流源驱动控制、温度控制系统以及测试与结论等方面进行简要的分析和研究，进而为双通道半导体激光电源控制技术提供有价值的建议和意见，提高双通道半导体激光电源控制技术水平，推动我国计算机、通信技术以及信息技术领域的发展和进步。
关键字：双通道半导体；激光电源控制技术；研究
0 前言
半导体激光技术在我国的高端技术领域应用尤为广泛，包括光纤通信、自由空间光通信、激光指示、高速打印、固体激光泵浦源以及医疗领域等。而对于双通道半导体激光电源控制技术来讲，半导体激光器作为其中的核心元件，具有效率高、可靠性能耗、体积小、重量轻以及寿命长等优势，在信息光电子领域中起着愈来愈 重要的作用。所以，加强对双通道半导体激光电源控制技术的研究，提高其技术水平，推动我国半导体技术的进步和发展。
1 系统结构
在双通道半导体激光电源控制中，其系统结构对于电源控制有着重要的作用。在进行电源控制系统结构的设置中，要加强对系统结构的科学设置，并在进行设置中，能够按照双通道半导体激光电源控制系统的运行情况进行设计，进而保障其正常的运行[5]。
在双通道半导体的激光电源的系统结构设计中，首先，在进行系统结构的设计中，要先对半导体激光电源控制的系统结构进行了解，在进行系统结构设计前，要根据实际情况进行设计，同时可以借助外国先进的半导体设计的经验对我国的半导体激光电源控制进行创新和改革，提高半导体激光电源控制设计的水平[3]，此外，在进行系统结构的设计中，要加强对双通道激光电源控制系统进行科学的调节，在稳定系统结构的功率和波长之后，进而保障系统结构的安全稳定运行，且在系统结构的设计中，可以先进行测试，测试之后，进行系统结构的设计，在温度控制方面，要采用专家智能硬件PID控制方式控制半导体制冷器，进而加强对温度的准确的控制，同时，在系统结构的设计中，为了得到稳定的输出功率和波长，要对驱动电流进行精确的控制，进而使得半导体的激光电源控制的系统结构能够得到稳定的输出功率和波长，保障电源控制的正常运行[1]。
图一：系统结构框图
LD controller：激光控制器
TEC：半导体制冷器
SCM controller：单片机控制器
Interaction Interface：交互界面
Temperature controller：温度控制器
Thermistor：热敏电阻
2 恒流源驱动控制
恒流驱动控制，在真整个双通道半导体激光电源控制系统中，起到了尤为重要的作用。电流源可以驱动激光器运行，808nm和635nm通道恒流源驱动主要是由钥匙开关和单片机控制继电器与三级管使能驱动，单片机用作调控电流值[7]。
在双通道半导体的激光电源的控制中，恒流源驱动控制是其中的关键，随着我国科学技术以及信息技术的进步，智能化以及数字化的建设成为现今社会发展的趋势，故此，在进行恒流源驱动控制设计中，可以借助科学技术，对双通道半导体激光电源控制的恒流源驱动控制的运行建立信息监控系统，对恒流源驱动控制系统的运行进行实时的监控，如果恒流源驱动控制运行中出现故障，信息系统对故障进行辨别[6]，之后对故障进行检修，进而保障激光电源控制的恒流源驱动控制的安全稳定运行。
在驱动电路的电流调节范围内由电位器R12和R15的阻值大小控制，当调节电流驱动电路中的电位器使得808nm和635nm通道的电流调节范围分别为0-3A和0-1A时，808nm和635nm通道电流分辨率分别为0.73mA和0.24mA，下图是808nm恒流驱动电路原理图
图2：808nm恒流驱动电路原理图
VOUTA：控制电压
VCHO：反馈电压
R12、R15：电位器
U7D：电压跟随器
U8：精密电阻
U9：稳压器
AD：转换模块
同时，在进行驱动电路的调节时，一方面要加强对技术人员的培训，在恒流源驱动控制中，调节人员的技术水平是其中的关键，一些技术人员在进行调节时其技术水平不高，进而影响其调节质量，故此，提高技术人员的调节技术水平，使得恒流源驱动控制能够顺利完成[2]；另一方面，在恒流源驱动控制中，要加强对恒流源驱动控制的监督，在进行恒流源驱动控制系统的运行中，借助信息技术和科学技术，加强对恒流源驱动控制系统的监督，一旦出现问题，要及时进行调节，进而保障恒流源驱动控制系统的安全稳定运行。
3 温度控制系统
在双通道半导体激光电源控制系统中，温度控制系统的设计也是其中的重要一项。在双通道半导体激光电源控制系统中，温度控制系统对于半导体的技术有着重要的作用。在双通道半导体的温度控制系统中，常用的温度传感器有双金属片热电偶、热敏电阻器、铂电阻以及感温铁氧体等，这些都是在双通道半导体的激光电源控制系统的温度控制系统的重要传感器，并且在温度控制系统中发挥着重要的角色，其中负温度系数热敏电阻由于价格实惠，在使用的过程中精度高，在运行的过程中能够保障其安全稳定性，使得其具有较好的可靠性等优势，在进行温度传感器对温度信号进行采集中一般都是使用NTC热敏电阻，此外，在双通道半导体激光电源控制的温度控制中，要注意以下几个问题：
其一，在进行温度控制系统的设计中，设计人员要先对双通道半导体的电源控制进行调查，在了解实际情况之后，根据半导体的电源控制系统的运行情况设计温度控制系统；
其二，在温度控制系统中，要定时对温度控制系统的运行进行检查，在对温度控制系统进行检查的过程中，检查人员可以定期对温度控制系统的设备运行情况进行记录，并将其运行资料进行保管，作为以后半导体激光电源控制系统设计的资料，同时，在温度控制系统中，如果发现温度控制系统的设备运行出现故障，要及时的对设备进行检修，保障温度控制系统的安全稳定运行；
其三，在温度控制系统中，要加强对温度控制系统的运行进行实时的监督，借助科学技术和信息监测系统，对温度控制系统的运行进行监督，保障温度控制系统的正常运行，同时，在温度控制系统中，要采用科学的温度调节法，一般都是采用电桥法，电桥法主要是根据调节电阻的大小进行温度的控制，进而双通道半导体激光电源控制的温度控制[4]。
故此，在温度控制系统的设计中，可以采用PID的调节电路的方式，在进行调节的过程中，要根据双通道半导体激光电源控制系统的运行情况进行调节，在对温度控制进行调节时，要对积分、比例以及微分参数合理选择，根据积分、比例以及微分参数的情况对温度进行控制，所以，借助PID调节方法，根据热敏电阻分压值与温度设定电压值差值，使得温度控制系统能够普在PID调节的情况下实现自动转换，进而提高温度控制系统的运行效率，使得双通道半导体激光电源控制系统实现智能化建设，推动双通道半导体控制系统的智能化和数字化建设，此外，在温度控制系统由于在系统结构的设计中较为简单，加之其温度控制的精度高，使得温度控制的效果较好，提高温度控制的水平和效率，保障双通道半导体激光电源控制系统的科学性和严谨性。
4 测试与结论
在双通道半导体激光电源控制系统中，通过上述的设计，要对双通道半导体激光亲戚电源控制系统的性能进行控制，借助双波长激光模块对激光器电源控制系统的性能进行检测，受到检测的环境温度为室温23度，激光模块工作温度设置为25度，在进行测试的过程中，主要对以下几个方面进行测试：
首先，对激光功率稳定度进行测试。在进行测试的过程中，要注意以下几个问题：
其一，在进行激光功率的稳定度的测试前，要做好测试的准备工作，在进行测试前，要先对测试仪器进行调整，使得测试的仪器符合测试的程序，并将参数进行调整；
其二，在激光功率的稳定度的测试中，要加强对测试仪器的监督，并对测试的数据和资料进行科学的整理，进而保障测试结果的科学性和严谨性；
其三，在激光功率的稳定度的测试中，要加强对测试方法进行调整。在进行激光功率的稳定度的测试中，由于测试的过程中会出现各种问题，故此，加强对测试方式的调整也是其中的重要问题。
其次，对激光波长以及P/I特性曲线进行测试，用光谱仪对808nm通道和635nm通道的激光波长光谱进行测量，进而得出光谱图，测出中心波长分别为806.7nm和634.3nm，在不同驱动电流下，借助光谱仪对635nm通道的激光波长进行测量，并且激光峰值波长始终是在2nm范围内发生变化，表明驱动电流的改变，对激光波长所造成的影响是较小的。设定多个驱动电流，使用用功率计分别对808nm通道和635nm通道的功率进行计算，并做线性拟合操作，进而能够得到P/I特性曲线，两个通道线性拟合的值均超出了0.998.
故此，随着我国科学技术的发展以及信息技术的进步，对双通道半导体激光电源控制的研究也在逐渐的加深和提高，而在对双通道半导体激光电源控制系统的研究中，对635nm以及808nm不同类型的半导体进行比较分析，得出双通道半导体激光电源控制系统的科学设计方案，同时，在黄通道半导体激光电源控制系统中，采用双通道半导体激光器驱动电源，借助恒流驱动，使得双通道半导体激光电源控制系统实现高稳定额低纹波系数的电流源，故此，在双通道半导体激光电源控制系统中，由于其恒流驱动在运用的过程中操作便捷，系统的反应速度快，并不受采样精度的影响，使得该技术得到推广，尤其是在医学领域，由于双通道半导体激光电源控制系统的优势，进而为医学的手术提供较高的技术，例如，635nm激光具有镇痛、抑制破骨细胞吸收和促进伤口愈合的作用，使得病人的伤口能够快速的愈合，而808nm弱光具有抑制细胞增生，进而促进伤口愈合的作用，但是，二者相比来说，635nm或者808nm双波长联合治疗能更加有效的促进伤口的愈合，所以，通过对双通道半导体电源控制技术中，借助激光技术，进而提高半导体的技术水平。
5 结语
总而言之，随着我国综合国力的发展，我国的高端技术也得到了巨大的发展，尤其是在半导体技术领域中，借助激光技术，对双通道半导体的电源控制技术的改善和创新，进而不断推动我国半导体技术的发展。故此，在半导体的领域中，借助激光技术，通过创新电源控制的系统结构，通过对横流驱动控制，并通过对温度系统进行控制，并对其进行测试得出结论，提高双通道半导体激光电源控制技术水平，推动半导体技术的发展，促进我国高端技术的进步。
参考文献：
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作者简介：张欢，（1981.12-），男，汉，江苏丰县，硕士，讲师，电气自动化及智能制造方向。
