双通道半导体激光电源控制技术研究

张 欢

（江苏安全技术职业学院，江苏 徐州 221000）

0 引 言

半导体激光技术在我国的高端技术领域应用广泛，包括光纤通信、自由空间光通信、激光指示、高速打印、固体激光泵浦源和医疗领域等。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核心元件，具有效率高、可靠性能耗、体积小、重量轻及寿命长等优势，在信息光电子领域中起着越来越重要的作用。因此，要加强对双通道半导体激光电源控制技术的研究，提高技术水平，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，系统结构对于电源控制有着重要作用。在进行电源控制系统结构的设置中，加强对系统结构的科学设置，并在设置中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，以保障其正常的运行[1]。

在双通道半导体的激光电源系统结构设计中，如图1所示，首先在系统结构设计中，要先了解半导体激光电源控制的系统结构。在进行系统结构设计前，根据实际情况进行设计，可以借助外国先进的半导体设计经验，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[2]。此外，在进行系统结构设计中，要加强对双通道激光电源控制系统的科学调节，在稳定系统结构的功率和波长后，保障系统结构的安全稳定运行。系统结构设计中，可以先进行测试，然后设计系统结构。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，准确控制温度。同时，在系统结构设计中，为了得到稳定的输出功率和波长，要精确控制驱动电流，使得半导体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[3]。

图1 系统结构框图

2 恒流源驱动控制

恒流驱动控制，在整个双通道半导体激光电源控制系统中起到重要作用。电流源可以驱动激光器运行，808 nm和635 nm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[4]。

在双通道半导体激光电源控制中，恒流源驱动控制是其中的关键。随着我国科学技术和信息技术的进步，智能化、数字化的建设成为现今社会发展的趋势。因此，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监控。如果恒流源驱动控制运行中出现故障，信息系统可以对故障进行辨别[5]，之后检修故障，保障激光电源控制的恒流源驱动控制的安全稳定运行。

驱动电路的电流调节范围由电位器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808 nm和635 nm通道的电流调节范围分别为0～3 A和0～1 A时，808 nm和635 nm通道电流分辨率分别为0.73 mA和0.24 mA。图2是808 nm恒流驱动电路原理图。

进行驱动电路调节时，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关键。一些技术人员在进行调节时技术水平不高，影响调节质量，因此提高技术人员的调节技术水平，使恒流源驱动控制能够顺利完成[6]。此外，在恒流源驱动控制中，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，及时进行调节，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、铂电阻及感温铁氧体等，都是双通道半导体激光电源控制系统的温度控制系统的重要传感器，并在温度控制系统中发挥着重要角色。其中，负温度系数热敏电阻由于价格实惠，在使用过程中精度高，在运行过程中安全稳定，使得其具有较好的优势。在温度传感器采集温度信号中，一般使用NTC热敏电阻。此外，在双通道半导体激光电源控制温度中，要注意以下几个问题。

第一，在进行温度控制系统的设计中，设计人员要调查双通道半导体的电源控制，了解实际情况后，根据半导体电源控制系统的运行情况设计温度控制系统。

第二，在温度控制系统中，要定时检查温度控制系统的运行。在检查温度控制系统的过程中，检查人员可以定期记录温度控制系统的设备运行情况，保管运行资料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，及时检修设备，以保障温度控制系统的安全稳定运行。

第三，温度控制系统中，要加强对温度控制系统的实时监督，借助科学技术和信息监测系统，监督温度控制系统的运行，保障温度控制系统的正常运行。同时，要采用科学的温度调节法。一般采用电桥法，即主要根据调节电阻的大小进行温度控制，进而控制双通道半导体激光电源和温度[7]。

温度控制系统的设计中，可以采用PID调节电路的方式。调节过程中，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。调节温度控制时，要合理选择积分、比例和微分参数，根据积分、比例和微分参数情况控制温度。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在PID调节的情况下实现自动转换，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，在温度控制系统中，由于系统结构的设计较为简单，加之其温度控制的精度高，使得温度控制的效果较好，提高了温度控制的水平和效率，保障了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，通过上述设计，要控制双通道半导体激光电源控制系统的性能，借助双波长激光模块检测激光器电源控制系统的性能，检测的环境温度为室温23 ℃，激光模块工作温度设置为25 ℃。测试时，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。测试时，注意以下几个问题。第一，在进行激光功率的稳定度测试前，要做好测试的准备工作。要调整测试仪器，使测试的仪器符合测试程序，并调整参数。第二，在激光功率的稳定度测试中，要加强对测试仪器的监督，并科学整理测试数据和资料，保障测试结果的科学性和严谨性。第三，在激光功率的稳定度测试中，要加强对测试方法的调整。由于测试过程中会出现各种问题，因此调整测试方式也是其中的重要问题。

其次，对激光波长及P/I特性曲线进行测试。用光谱仪对808 nm通道和635 nm通道的激光波长光谱进行测量得出光谱图，测出中心波长分别为806.7 nm和634.3 nm。在不同驱动电流下，借助光谱仪对635 nm通道的激光波长进行测量，且激光峰值波长始终是在2 nm范围内发生变化，表明驱动电流的改变对激光波长造成的影响较小。设定多个驱动电流，使用功率计分别对808 nm通道和635 nm通道的功率进行计算，并做线性拟合操作，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。

随着我国科学技术的发展和信息技术的进步，对双通道半导体激光电源控制的研究也在逐渐提高。而对双通道半导体激光电源控制系统的研究中，对635 nm和808 nm不同类型的半导体进行分析时，得出了双通道半导体激光电源控制系统的设计方案。在双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了高稳定额、低纹波系数的电流源。恒流驱动在运用过程中，操作便捷，系统反应速度快，不受采样精度的影响，得到了广泛推广。尤其在医学领域，双通道半导体激光电源控制系统的优势，为医学手术提供了较高的技术。例如，635 nm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愈合；而808 nm弱光具有抑制细胞增生，也有促进伤口愈合的作用。但是，二者相比，635 nm和808 nm双波长联合治疗能更加有效地促进伤口愈合。所以，在双通道半导体电源控制技术中，借助激光技术，可提高半导体的技术水平。

5 结 论

随着我国综合国力的发展，我国高端技术得到了发展，尤其是在半导体技术领域，借助激光技术，对双通道半导体的电源控制技术进行改善和创新，不断推动着我国半导体技术的发展。因此，借助激光技术，通过创新电源控制的系统结构对横流驱动进行控制，控制温度系统，提高了双通道半导体激光电源控制技术水平，推动了半导体技术的发展，促进了我国高端技术的进步。